摘要:
Eikonal方程在计算机视觉、图像处理、几何光学等领域中有着广泛应用。将高阶精度加权紧致非线性格式(Weighted Compact Nonlinear Scheme, WCNS)和加权基本无振荡(Weighted Essentially Non-oscillatory, WENO)格式推广用于求解Eikonal方程,设计了高阶快速扫描WCNS格式和高阶快速扫描WENO格式。将稳态Eikonal方程转化为伪时间相关问题,具有单调性的Lax-Friedrichs型格式用于计算数值哈密顿通量,五阶WCNS格式和五阶WENO格式用于计算未知变量的空间导数的左右极限值。为加快算法收敛速度以及避免求解离散形式的非线性系统,伪时间方向上采用结合了快速扫描策略的显式时间离散格式。数值结果表明,快速扫描WCNS格式和快速扫描WENO格式在光滑区均能达到五阶设计精度,两者得到的数值解与方程精确解吻合很好。此外,两种格式的计算效率比同阶经典WENO格式要高。
中图分类号: