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从各向异性角度分析了P-M模型、L1范式(TV模型)、L2范式(调和模型)的不足,通过扩散模型建立超分辨率重建的偏微分方程,提出一种非线性各向异性和超分辨率重建组合的模型。该模型在图像平坦区域具有线性各向同性扩散,能够有效消除噪声,在图像边缘区域具有非线性各向异性扩散保留边缘,有效减少了滤波产生的阶梯效应和P-M模型过渡平滑忽略细节的现象。仿真结果表明,该模型能够有效地提高图像重建质量,能在消除噪声的同时保留边缘,具有很好的鲁棒性。