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《基于形态学分水岭的图像分割算法.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、基于形态学分水岭的图像分割算法摘要:图像分割是图像分析和处理中一个重要的研究方向，它是许多后续处理的基础。其分割结果的好坏对后续的图像分析、理解及识别都有很大影响。图像分割的算法有很多种，比较常用的有：快速聚类分割、颗粒分割、区域阈值法、边缘检测法以及基于形态学分水岭分割等。其中分水岭变换是图像分割中的一•种经典有效的方法,它与经典的边缘检测算法相比，计算精度高，可有效的生成封闭的单像素轮廓，它以快速、有效、准确的分割结果越来越得到人们的重视。分水岭图像分割方法采用的原理主要有两种：第一种是模拟浸水过程。首先把-幅图像视为跌宕起伏的地形曲面，图像中每个象素的灰度值对应于
2、地形中的高度，代表了该点在地形中的海拔。在这样的地形中，有盆地（图像中的局部极小区域）、山脊（分水岭）以及盆地和山脊之间的山坡。初始把图像这个有盆地也有山脊的地形模型垂直浸入湖水中，然后在各个盆地的最低处刺上各个洞，使水慢慢均匀浸入各个洞中，当水快要填满盆地，即某两个或多个盆地中的水将要相交融时，就在将要相交的两盆地之间修建堤坝，随着水位的逐渐上涨，最后各个盆地完全被水淹没，只有各个堤坝没被水淹没，而各个盆地又完全被堤坝所包围，从而可以得到各个堤坝（分水岭）和一•个个被堤坝分开的盆地（目标物体），从而达到使粘连物体分割的目的。第二种是模拟降水过程。这种方法也是基于地形学
3、中的地貌特征，同样把-幅图像视为跌宕起伏的地貌模型。在模拟降水过程中，当雨滴落到山地模型上时，必将沿着山坡流人谷底，雨滴所经过的路线就是一个连通分支，也是雨滴到谷底的最陡峭路径，而通往同一谷底的所有连通分支就形成了一个蓄水盆地。算法实现：%分水岭算法clear,closeall;clc;Pathname='t'；%t为自填内容,下面p类似Fi1eName=[PathName'p'];Image=imread(FileName);subplot(2,2,1);subimage(Image);title(J原图');;pixvalon;B=[l,1,1;1,1,1;1,1,
4、1];%方形结构元E8=[-l,0;-l,l;0,1;1,1;1,0;1,-1%8一连通结构元坐标maskLenth二length(E8);%结构元点的个数[X,Y]=size(Image);%原始图像image赋值给Aln=l;A(:,:,n)=Image;M=zeros(X,Y);Mark_Image=zeros(X,Y);%产生距离图whi1esum(sum(A(:,:,n)))、二0A(:,:,n+l)=imerode(A(:,n),B);U(:,:,n)=(A(:,:,n)-A(:,:,n+l))*n;M=M+U(:,:,n);n=n+l;endn=n-l;s
5、ubplot(2,2,2);imagesc(M,[0,n]);titleC距离图’);%搜寻局部最大值，将其放入DealImageDealImage二zeros(X,Y);whilen>0forhigh=l:Xforwidth=l:YMarkBoo1=0;ifM(high,width)==n%fordot=l:maskLenthi=E8(dot,1);j=E8(dot,2);ifhigh+i>=l&width+j>=l&high+i<=X&width+j<=Y&M(high+i,width+j)>M(high,width);MarkBool=1;break;end%if
6、endend%fordotend%ifMarkBool==0;DealImage(high,width)=M(high,width);end%ifend%end%ifendJi70end%for-endend%for~endn=n~l;end%whilen=0endDealImage=[DealImage>=l]subplot(2,2,3);subimage(DealImage);title(，输出图像');Mark_Number=l;whi1en>0forhigh=l:Xforwidth=l:YMarkBool=0;I.*■>//IifM(high,width)=
7、=n%fordot=l:maskLenthi=E8(dot,1);j=E8(dot,2);ifhigh+i>=l&width+j>=l&high+i<=X&width+j<=Y&MarkImage(high+i,width+j)>0;MarkImage(high,width)=MarkImage(high+i,width+j);MarkBool=1;break;end%ifendend%fordot_end%ifMark_Bool==0;MarkImage(high,width)=MarkNumber;MarkNumber二MarkNum
