MATLAB曲线波分析工具包：Curvelet变换的专业实现

资 源 简 介

该MATLAB工具包提供现代Curvelet变换的完整实现，支持2D/3D信号的高效稀疏表示与多尺度分析。核心功能包括正向/逆向变换、方向分解及噪声滤除、数据压缩等应用，适用于图像处理与特征提取场景。

详 情 说 明

MatlabCurveletToolkit - 现代曲线波分析与重构工具包

项目介绍

MatlabCurveletToolkit 是一款基于Curvelet变换的专业级多维信号处理工具包，实现了高效的多尺度几何分析算法。该工具包提供了完整的曲线波正逆变换、多尺度分解和方向分析功能，特别适用于处理具有曲线奇异性的高维数据。目前主要支持2D/3D图像处理，在地震勘探、医学影像、遥感监测等领域具有重要应用价值。

功能特性

• 核心变换算法：实现快速离散曲线波变换(FDCT)，支持wrapping和decimation两种变换模式
• 多尺度分析：自动进行多尺度分解，可自定义尺度数目和方向参数
• 完备重构能力：提供精确的逆向变换算法，确保信号无损重构
• 实际应用模块：

- 噪声滤除：基于Curvelet阈值去噪 - 数据压缩：利用变换系数的稀疏特性实现高效压缩 - 特征提取：方向能量分析及各向异性特征检测

• 可视化支持：生成系数分布图、方向能量分布等专业图表
• 格式兼容：直接支持JPEG、PNG、TIFF等常见图像格式

使用方法

基本变换操作

% 加载图像并转换为矩阵格式 img = imread('input.jpg'); img = double(rgb2gray(img));

% 进行Curvelet正向变换 C = fdct_wrapping(img, 4, 8); % 4尺度，每尺度8方向

% 进行逆向重构 recon_img = ifdct_wrapping(C);

参数配置选项

• scale: 变换尺度数（默认4层）
• orientation: 方向参数（建议4-32）
• transform_type: 变换类型（wrapping/decimation）

应用示例

% 噪声滤除处理 denoised_img = curvelet_denoise(noisy_img, 'hard', 3.0);

% 数据压缩 compressed_data = curvelet_compress(img, 0.95); % 保留95%能量

系统要求

• 平台要求: MATLAB R2016a或更高版本
• 内存建议: 2GB以上（3D处理建议8GB+）
• 尺寸限制: 最小支持128×128像素，推荐使用256×256等2的幂次方尺寸
• 精度支持: double/single精度数值矩阵

文件说明

主程序文件集成了工具包的核心功能模块，包括Curvelet正逆变换的完整实现、多尺度分解算法、图像预处理接口、噪声滤除函数、数据压缩模块、特征提取工具以及结果可视化组件。该文件通过模块化设计将各功能有机整合，提供统一的参数配置界面和数据处理流程，支持从图像输入到结果输出的完整处理链条。