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基于MATLAB的二维变模态分解（2D-VMD）自适应图像多模态分解系统
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资 源 简 介
本项目实现二维变模态分解算法，可将输入图像自适应分解为多个本征模态函数。支持自定义模态分解数量K值和惩罚参数，适用于图像分解的前处理。
详 情 说 明
基于二维变模态分解（2D-VMD）的自适应图像多模态分解系统
项目介绍
本项目实现了二维变模态分解（2D-VMD）算法，能够将输入图像自适应分解为多个本征模态函数（BIMFs）。通过变分模态分解框架和交替方向乘子法（ADMM），系统能够有效提取图像的频域特征，适用于图像去噪、特征提取、纹理分析等多个应用领域。
功能特性
- 自适应分解：实现二维变模态分解核心算法，将图像分解为K个本征模态函数
- 参数自定义：支持模态数量K、惩罚参数α、收敛容差等关键参数灵活配置
- 完整处理流程：提供图像预处理、分解可视化、模态分量提取等一体化功能
- 多域分析：同时提供时域（图像空间）和频域（傅里叶频谱）的分析结果
- 质量验证：包含重构验证和收敛曲线，确保分解结果的准确性
使用方法
基本操作流程
- 准备输入图像（灰度图像，M×N尺寸）
- 设置分解参数（K值、α参数等）
- 运行主程序执行分解计算
- 查看输出的BIMFs分量、残差和频谱图
- 分析收敛曲线验证算法稳定性
参数设置说明
- K值：模态分解数量，正整数，通常根据图像复杂度设定
- α参数：带宽惩罚参数，正实数，控制模态带宽
- 收敛容差：算法停止阈值，默认1e-7
输出结果
- K个本征模态函数（二维矩阵序列）
- 残差分量（低频背景信息）
- 频域分布特性图
- 能量收敛曲线
- 图像重构验证结果
系统要求
- MATLAB版本：R2018a或更高版本
- 必需工具箱：图像处理工具箱、信号处理工具箱
- 内存要求：建议4GB以上，根据图像尺寸调整
- 存储空间：确保足够的临时文件存储空间
文件说明
主程序文件整合了系统的核心处理能力，包括图像数据读取与格式验证、二维变模态分解算法的完整实现、参数配置与输入校验、分解过程的实时监控与收敛判断、各模态分量的提取与存储管理、频域特性分析与频谱可视化、重构图像生成与分解精度验证、以及结果数据的综合展示与输出保存功能。
