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水平集方法已被广泛地应用于界面追踪和图像分割领域内。为了保证水平集函数演化时能够保持在符号距离函数附近,必须周期性地对水平集函数进行初始化,这一过程其实是与水平集理论本身是相悖的。为了合理解决水平集函数的初始化过程,本文引进了扩散理论,通过在水平集函数添加扩散项,并利用分段常数数值方法求解,从而实现了水平集函数无需初始化过程。引入扩散理论,依靠简单的有限差分求解方法,不仅保证实现过程的简单性,也是对实现过程稳定性的保证。这一方法对边界具有高敏感度,而且可以延伸至更高维的水平集理论。