MATLAB SurfBox工具箱：多维方向滤波器组与曲面波变换实现

资 源 简 介

SurfBox是一个基于MATLAB与C++混合编程的工具箱，专注于实现多维方向滤波器组（MDFB）和曲面波变换。该工具箱依据相关论文理论，提供高效的多维信号处理功能，适用于图像分析、数据压缩等应用场景。

详 情 说 明

SurfBox - 多维方向滤波器组与曲面波变换工具箱

项目介绍

SurfBox 是一个集成了 MATLAB 和 C++ 的混合编程工具箱，专门用于实现多维方向滤波器组（MDFB）和曲面波变换（Surfacelet Transform）。该工具箱基于相关论文的理论框架，支持对高维信号（如图像、视频、体数据等）进行高效的多尺度、多方向分解与重构，适用于信号处理、图像分析和计算机视觉等领域的研究与应用。

功能特性

• 高效的多维信号处理：支持对2D灰度/彩色图像、3D体数据、视频序列以及其他高维信号数据进行处理。
• 多尺度、多方向分解：基于曲面波变换，实现对信号在不同尺度和方向上的精细分解。
• 精确重构：提供逆变换功能，能够从分解系数中高精度地重构原始信号。
• 混合编程优化：核心算法采用C++实现并通过MEX接口与MATLAB集成，兼顾开发效率与计算性能。
• 丰富的输出：除变换系数和重构信号外，还可输出方向子带分解数据等中间结果，便于分析与调试。

使用方法

1. 环境配置：确保系统满足下述要求，并将工具箱路径添加到MATLAB的搜索路径中。
2. 数据准备：将待处理的多维数据（如矩阵、三维数组）加载到MATLAB工作区。
3. 执行变换：调用主函数或相关功能函数，指定参数（如分解层数、方向数等），对输入数据进行曲面波正变换，获得多尺度、多方向的分解系数。
4. 分析与应用：可对变换系数进行分析、处理（如去噪、特征提取等）。
5. 信号重构：调用逆变换函数，从（可能经过处理的）系数中重构出信号。

系统要求

• 操作系统：Windows / Linux / macOS
• 软件环境：MATLAB (推荐较新版本，如 R2018b 或更高版本)
• 编译器：支持C++ MEX编译的编译器（如GCC, Microsoft Visual C++等）
• 内存：建议具备足够内存以处理目标高维数据

文件说明

主程序文件实现了工具箱的核心调用与演示流程，其主要能力包括：初始化变换参数、载入示例或用户指定的多维数据、执行曲面波正变换以获取多尺度多方向分解系数、展示或处理变换结果、以及执行逆变换以验证重构信号的准确性。该文件作为工具箱功能的主要入口和示例，为用户提供基本的使用范式。