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水平集是什麼

等值集

水平集,也稱為等值集,是一種數學概念,廣泛套用於多個領域。

水平集是基於一個函式f在n維空間中的值,其水平集定義為所有使該函式值為常數的點的集合。簡單來說,可以將其想像為一個三維空間中的水平面,該平面與函式表面相交形成的一個特定高度的曲面。水平集方法是一種數值技術,主要用於界面追蹤和形狀建模,尤其適用於處理拓撲結構變化的界面。這種方法可以在笛卡爾格線上進行數值計算,無需對曲線或曲面進行參數化,使其成為處理隨時間變化的物體形狀的有力工具,如膨脹中的氣囊或掉落到水中的油滴。水平集方法也廣泛套用於圖像分割領域,特別是在醫學圖像處理中,它通過將圖像分割問題轉化為最小化一個能量函式的問題來解決。