本书运用偏微分方程方法研究图像特征检测，深入探讨了图像显著性检测和图像边缘特征检测。一方面，充分利用图像空间结构信息，将图像先验信息嵌入到具有深刻物理意义的相场变分模型中，利用相场变化等控制能量强度变换，使图像非线性扩散，最大限度地保持图像的重要特征，同时压制图像背景信息，实现图像显著性检测；另一方面，利用图像的二阶方向导数、结构张量等特征刻画图像先验信息，构建基于水平集函数的能量变分模型或偏微分方程模型，通过水平集函数的演化带动零水平曲线的变化，实现图像边缘特征检测。