opencv 区域生长分割算法
区域生长算法边界线
区域生长算法边界线
区域生长算法是一种用于图像处理和计算机视觉的算法,用于识别和分割图像中的目标区域。
该算法通常用于寻找图像中不同区域的边界线。
首先,区域生长算法需要一个种子点作为起始点,然后根据一定的准则来生长和扩展区域,直到达到某个停止条件。
在生长的过程中,算法会根据像素之间的相似性来判断是否将相邻的像素加入到同一个区域中。
这种相似性判断可以基于像素的灰度值、颜色值或者纹理特征等。
边界线的识别通常是通过在区域生长过程中记录像素的生长路径,并根据不同区域之间的边界像素来确定边界线的位置。
一种常见的方法是在生长过程中记录像素的生长路径,并在区域生长完成后,通过比较相邻区域的像素来确定边界线的位置。
另外,一些改进的区域生长算法还可以利用图像梯度、边缘检测算法或者边缘增强技术来增强边界线的识别效果。
这些方法可以帮助识别图像中更加复杂和细微的边界线,提高分割的准确性和稳定性。
总的来说,区域生长算法可以通过像素之间的相似性判断和区域生长路径记录来识别图像中的边界线,同时一些改进的方法可以提高边界线的识别效果。
在实际应用中,还需要根据具体的图像特点和应用场景来选择合适的算法参数和边界线增强技术,以获得更好的分割结果。
区域算法的分割方法
区域算法的分割方法
区域算法的分割方法是一种将图像分成若干个区域的图像分割技术。
这些区域通常具有相似的特征,例如颜色、纹理、亮度等,并且在图像内部具有连续性。
常见的基于区域的分割方法包括以下几种:
1. 区域生长法(Region Growing):从某个起始点开始,不断地向周围生长,直到达到一定条件为止,例如颜色、纹理或灰度值等。
这种方法需要手动选择起始点,并且计算复杂度较高。
2. 分裂与合并法(Split and Merge):将整张图像看作一个区域,将其分割成若干个子区域,然后对相邻的区域进行比较,并将相似的区域合并成更大的区域。
这种方法可以自动选择区域,并且可以产生较平滑的分割结果。
3. 基于能量函数的方法:通过定义一个能量函数来分割图像。
能量函数是一种用于衡量分割质量的函数,通常包括区域的特征和区域之间的相似度。
通过最小化能量函数来得到最佳的分割结果。
4. 基于图论的方法:将图像表示为一个图,其中每个像素表示一个节点,节点之间的边表示像素之间的相似度。
然后使用图分割算法来将图分割成若干个子图,每个子图对应一个区域。
这种方法可以自动选择区域,并且通常具有较高的分割质量。
这些基于区域的分割方法可以根据具体的应用场景和需求进行选择和应用。
图像处理中的图像分割算法改进方法
图像处理中的图像分割算法改进方法图像分割是图像处理领域中的重要任务,它旨在将一幅图像划分为一组具有相似特征的区域。
对图像进行有效的分割可以提取出感兴趣的目标,并为后续的图像分析和理解提供基础。
然而,由于图像中存在复杂的噪声、背景干扰以及目标形状和大小的差异,图像分割任务一直面临着挑战。
为了进一步提高图像分割的性能,研究人员提出了许多改进方法。
本文将介绍几种常见的图像分割算法改进方法,并讨论它们的原理和优缺点。
一、区域生长算法区域生长算法是一种基于类似区域像素特征的图像分割方法。
该算法从一组种子点出发,逐步生长和合并具有相似特征的像素。
该方法的主要优点是对不同大小、形状和纹理的目标具有较好的适应性。
然而,传统的区域生长算法容易受到噪声和纹理差异的影响,导致分割结果不准确。
为了改进该方法,研究人员提出了以下几种改进方法:1.多特征融合:将像素的多个特征(如颜色、纹理、梯度等)融合起来进行区域生长。
通过融合不同特征,可以减轻单一特征带来的误差,提高分割的准确性。
2.自适应阈值选择:传统的区域生长算法中,阈值通常是手动设置的,无法适应不同图像的特点。
采用自适应的阈值选择方法,可以根据图像的特征动态地选择合适的阈值,从而提高分割的鲁棒性。
3.分层分割策略:将图像分割任务分为多个层次,通过逐层分割和合并来获取更精确的结果。
这种策略可以提高分割的效率和准确性,并适用于大规模图像的处理。
二、基于深度学习的图像分割算法随着深度学习的快速发展,基于深度学习的图像分割算法在近年来取得了巨大的成功。
深度学习模型能够学习到图像的高级特征表示,从而提高分割的准确性和鲁棒性。
以下是几种常见的基于深度学习的图像分割算法:1.卷积神经网络(CNN):CNN是一种常用于图像分割的深度学习模型。
通过多层卷积和池化操作,CNN可以学习到图像的局部和全局特征,从而实现像素级别的分割。
然而,传统的CNN在处理细节和形状复杂的目标时存在一定的困难,因此研究人员提出了一些改进的网络结构。
区域生长算法
区域生长算法
区域生长算法是一种基于像素邻域信息的图像分割算法,其主要
思想是从一些像素点的种子点出发,逐渐地将与其相邻的像素点合并
成一个区域,在合并过程中保持一定的相似性和连通性。
这种算法在
图像分割领域中有着广泛的应用,例如医学图像分析、自然图像分割
和计算机视觉等。
区域生长算法的实现过程包括以下几个步骤:首先设置像素种子点,然后从这些种子点出发进行区域生长。
在生长的过程中,使用一
定的相似性准则来判断当前像素是否属于当前区域,这些准则包括灰
度相似度、颜色相似度、纹理相似度等。
如果当前像素属于当前区域,那么将其合并到当前区域;如果不属于当前区域,则继续向周围的像
素进行探索。
直到所有与种子像素相邻的像素都被合并到当前区域中
为止,这个区域的生长过程就结束了,同时,这个区域成为了一个独
立的像素集合。
区域生长算法的优势在于其快速、准确和可靠等特点,能够对图
像中的目标进行精确的分割和识别。
尽管这种算法存在一些缺陷,例
如对于噪声和纹理差异较大的图像存在一定的局限性,但是区域生长
算法已经成为了目前图像分割领域中最具潜力的算法之一,并且得到
了广泛的研究和应用。
python opencv区域生长算法
python opencv区域生长算法(最新版)目录一、引言二、Python 与 OpenCV 简介三、区域生长算法的原理与应用四、Python 与 OpenCV 实现区域生长算法的步骤五、总结正文一、引言在计算机视觉领域,图像分割是重要的研究内容之一。
区域生长算法作为一种常用的图像分割方法,广泛应用于目标检测、图像识别等领域。
本文将介绍如何使用 Python 与 OpenCV 实现区域生长算法。
二、Python 与 OpenCV 简介Python 是一种广泛应用于数据分析、科学计算和人工智能等领域的编程语言。
OpenCV(Open Source Computer Vision Library)是一个开源的计算机视觉库,提供了丰富的图像处理和计算机视觉方面的算法。
Python 与 OpenCV 的结合,使得在进行图像处理和计算机视觉相关任务时更加高效便捷。
三、区域生长算法的原理与应用区域生长算法是一种串行区域分割的图像分割方法。
其基本思想是将具有相似性质的像素集合起来构成区域。
区域生长的好坏决定于三个因素:初始点(种子点)的选取、生长准则和终止条件。
区域生长算法可以从某个像素点出发,按照一定的准则逐步加入邻近像素,当满足一定条件时,区域生长终止。
这种算法常用于目标提取和图像分割等任务。
四、Python 与 OpenCV 实现区域生长算法的步骤1.导入所需库:首先,需要导入 Python 的 OpenCV 库。
2.读取图像:使用 OpenCV 的 imread 函数读取原始图像。
3.转换为灰度图像:为了方便进行区域生长,需要将图像转换为灰度图像。
可以使用 OpenCV 的 cvtColor 函数完成这个任务。
4.应用阈值处理:为了更好地进行区域生长,可以对灰度图像进行阈值处理,将其转换为二值图像。
可以使用 OpenCV 的 threshold 函数完成这个任务。
5.创建种子点:在二值图像的基础上,需要创建种子点。
opencv中区域分割算法
opencv中区域分割算法OpenCV中的区域分割算法区域分割是计算机视觉中的一个重要任务,它通过将图像分割成不同的区域,从而使图像中的每个对象或物体都能够被单独处理。
OpenCV是一个开源计算机视觉库,提供了许多强大的图像处理和分析功能,包括区域分割算法。
在OpenCV中,有许多不同的区域分割算法可供选择,每种算法都有其独特的优势和适用范围。
下面将介绍几种常用的区域分割算法。
1. 基于阈值的分割算法基于阈值的分割算法是最简单和最常用的区域分割方法之一。
它将图像分为两个或多个不同的区域,其中每个区域都具有相似的像素强度或颜色。
该算法的核心思想是选择一个适当的阈值,将图像中的像素分为两个类别:背景和前景。
常用的阈值选择方法包括全局阈值、自适应阈值和Otsu阈值等。
2. 基于边缘的分割算法基于边缘的分割算法旨在通过检测图像中的边缘来实现物体的分割。
这些算法通常基于图像的梯度信息,通过计算像素之间的强度差异来检测边缘。
常见的基于边缘的分割算法包括Canny边缘检测和Sobel算子等。
3. 基于区域增长的分割算法基于区域增长的分割算法根据像素之间的相似性将图像分割成不同的区域。
该算法从一个或多个种子点开始,通过合并相邻像素,直到达到某个停止条件为止。
区域增长算法的优势在于能够处理具有复杂纹理和颜色变化的图像。
常用的区域增长算法包括水平和垂直种子生长算法、区域增长合并算法等。
4. 基于聚类的分割算法基于聚类的分割算法将图像中的像素分为不同的聚类或类别。
该算法将像素看作是特征空间中的点,通过计算像素之间的相似性来将其分组。
常用的聚类算法包括K均值聚类、均值漂移聚类和DBSCAN聚类等。
5. 基于图论的分割算法基于图论的分割算法将图像分割问题转化为图论问题,通过构建图的顶点和边来表示图像中的像素。
该算法通过最小化图的割来实现分割,其中割是将图分为两个不相交子图的边的集合。
常用的基于图论的分割算法包括最小割和归一化割等。
python opencv区域生长算法
python opencv区域生长算法摘要:1.引言2.Python和OpenCV简介3.区域生长算法概述4.区域生长算法的Python实现5.应用实例6.总结正文:1.引言随着计算机视觉技术的快速发展,图像处理和分析在各个领域中发挥着越来越重要的作用。
Python作为一门广泛应用于科学计算和数据分析的语言,与OpenCV这一强大的计算机视觉库结合,为图像处理提供了许多便利。
本文将介绍如何使用Python和OpenCV实现区域生长算法。
2.Python和OpenCV简介Python是一种高级编程语言,以其简洁的语法和强大的功能而著称。
Python在科学计算、数据分析、人工智能等领域有着广泛的应用。
OpenCV (Open Source Computer Vision Library)是一个开源的计算机视觉库,提供了丰富的图像处理、视频分析和计算机视觉方面的功能。
3.区域生长算法概述区域生长算法是一种基于像素邻域关系的图像分割方法。
它通过选择一个或多个种子像素,根据预定义的规则将相邻像素纳入到同一个区域中。
区域生长算法的主要步骤包括:选择种子像素、计算邻域像素、应用生长规则和更新区域。
4.区域生长算法的Python实现我们可以使用Python和OpenCV来实现区域生长算法。
以下是一个简单的示例代码:```pythonimport cv2import numpy as npdef region_growing(img, seed_px, threshold):"""实现区域生长算法:param img: 输入图像:param seed_px: 种子像素坐标:param threshold: 生长阈值:return: 生长后的二值图像"""# 初始化标记和区域大小mark = np.zeros_like(img)region_size = 1# 遍历图像像素for i in range(seed_px[0] - region_size, seed_px[0] +region_size):for j in range(seed_px[1] - region_size, seed_px[1] + region_size):# 判断当前像素是否与种子像素颜色相同if img[i, j] == 255 and mark[i, j] == 0:# 如果当前像素与种子像素颜色相同且未标记,则将其标记为种子像素mark[i, j] = 255# 更新区域大小region_size += 1# 继续生长区域cv2.circle(mark, (i, j), region_size, 255, -1) return mark# 读取图像并转换为二值图像img = cv2.imread("input.jpg", cv2.IMREAD_GRAYSCALE)_, thresh = cv2.threshold(img, 128, 255, cv2.THRESH_BINARY)# 选择种子像素并应用区域生长算法result = region_growing(thresh, (50, 50), 20)# 显示结果cv2.imshow("Original Image", thresh)cv2.imshow("Result", result)cv2.waitKey(0)cv2.destroyAllWindows()```5.应用实例在上面的示例代码中,我们首先读取一张输入图像并将其转换为二值图像。
python opencv区域生长算法
python opencv区域生长算法摘要:I.简介- 简要介绍Python 和OpenCV- 介绍区域生长算法II.区域生长算法原理- 区域生长算法的定义- 区域生长算法的流程- 区域生长算法的应用场景III.Python 实现区域生长算法- 安装Python 和OpenCV- 实现区域生长算法的代码- 代码的运行结果IV.结论- 总结区域生长算法的优点- 展望区域生长算法在图像处理领域的应用前景正文:I.简介Python 是一种广泛应用于Web 开发、数据分析、人工智能等领域的编程语言,其简洁易读的语法和丰富的库函数受到了广泛的欢迎。
OpenCV (Open Source Computer Vision Library)是一个开源的计算机视觉库,提供了丰富的图像处理和计算机视觉方面的功能。
区域生长算法是一种常用的图像处理方法,可以用于目标检测、图像分割等领域。
II.区域生长算法原理区域生长算法是一种基于像素相似性的图像分割方法。
它从图像中的一个或多个初始像素点出发,将具有相似性质的像素点逐步合并,形成一个连通的区域。
区域生长算法的流程主要包括以下步骤:1.选择初始像素点或区域2.判断相邻像素点与初始像素点的相似性3.将相似的像素点加入区域4.重复步骤2 和3,直到没有相似的像素点可供加入区域生长算法可以应用于图像分割、目标检测、边缘检测等领域。
III.Python 实现区域生长算法要实现区域生长算法,首先需要安装Python 和OpenCV 库。
可以使用以下命令安装:```pip install opencv-python```接下来,我们可以使用OpenCV 库实现区域生长算法。
以下是一个简单的示例代码:```pythonimport cv2# 读取图像img = cv2.imread("image.jpg")# 转换为灰度图像gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)# 应用高斯模糊blurred = cv2.GaussianBlur(gray, (5, 5), 0)# 使用Canny 边缘检测edges = cv2.Canny(blurred, 30, 150)# 查找轮廓contours, _ = cv2.findContours(edges, cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)# 初始化区域region = []# 遍历轮廓,应用区域生长算法for contour in contours:# 获取轮廓的凸包hull = cv2.convexHull(contour)# 如果凸包非空,将凸包的顶点加入区域if hull.size > 0:region.extend(hull)# 绘制区域result = img.copy()cv2.drawContours(result, [region], 0, (0, 255, 0), 2)# 显示结果cv2.imshow("Result", result)cv2.waitKey(0)cv2.destroyAllWindows()```以上代码首先读取图像,将其转换为灰度图像,并应用高斯模糊和Canny 边缘检测。
open3d区域生长法 python
open3d区域生长法 python区域生长法是一种常用于图像处理和计算机视觉领域的图像分割算法。
它通过基于像素之间的相似度,将图像分割为一组相似的区域,从而提取出感兴趣的目标。
在Python中,我们可以使用Open3D库来实现区域生长法。
区域生长法的基本原理是从种子点开始,逐渐将周围像素添加到区域中,直到满足某个停止准则。
这个停止准则可以是像素的灰度值差异小于某个阈值,或者是区域的大小达到一定的像素数量。
下面是使用Open3D实现区域生长法的示例代码:```import open3d as o3dimport numpy as npdef region_growing(segmentation_threshold, seed_point,point_cloud):# 创建一个空的点云对象region = o3d.geometry.PointCloud()# 创建一个空的点云索引对象indices = []# 将种子点的索引添加到索引列表中indices.append(seed_point)# 将种子点的坐标添加到区域中region.points.append(point_cloud.points[seed_point])# 循环直到索引列表为空while len(indices) > 0:# 获取当前处理的索引current_idx = indices[0]# 获取当前点的坐标current_point = point_cloud.points[current_idx]# 从索引列表中移除当前索引indices.remove(current_idx)# 获取当前点的邻近点[k, idx, _] =point_cloud.tree.search_radius_vector_3d(current_point, segmentation_threshold)# 遍历邻近点for i in range(1, len(idx)):# 如果邻近点没有被访问过if idx[i] not in indices:# 将邻近点的索引添加到索引列表中indices.append(idx[i])# 将邻近点的坐标添加到区域中region.points.append(point_cloud.points[idx[i]]) return region# 读取点云数据point_cloud = o3d.io.read_point_cloud("point_cloud.ply")# 设置区域生长法的阈值参数segmentation_threshold = 0.2# 设置种子点的索引seed_point_index = 500# 执行区域生长法region = region_growing(segmentation_threshold,seed_point_index, point_cloud)# 可视化结果o3d.visualization.draw_geometries([region])```在上述示例代码中,我们首先通过Open3D读取点云数据,并设置区域生长法的阈值参数和种子点的索引。
opencv 粘连区域分割算法
opencv 粘连区域分割算法OpenCV是一个强大的计算机视觉库,提供了许多图像处理和计算机视觉算法。
对于粘连区域分割,你可以使用OpenCV中的一些算法,如区域生长、分水岭算法等。
这里,我将介绍一种基于区域生长和分水岭算法的粘连区域分割方法。
1. 区域生长:区域生长是一种基于像素相似性的图像分割方法,通过定义一个种子像素和一个阈值,与种子像素相似度较高的像素会被合并到一起。
对于粘连区域,我们可以通过设定一个较小的阈值,使得相邻的像素被合并到一起。
```pythonimport cv2import numpy as np# 加载图像img = cv2.imread('image.jpg', 0)# 区域生长kernel = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_RECT, (5, 5)) dilated = cv2.dilate(img, kernel)seeds = np.where(dilated == 255)area = len(seeds[0])print('Number of seeds: ', area)# 将区域生长得到的区域作为分水岭算法的种子点seeds = np.vstack((seeds, np.where(dilated == 0)[0][0,:] +np.arange(area))).Tseeds = np.hstack((seeds, np.where(dilated ==0)[1][:,0].reshape(-1,1)))seeds = np.vstack((seeds, np.where(dilated ==0)[1][:,:,np.newaxis]))seeds = np.unique(seeds, axis=0)# 分水岭算法分割markers = cv2.watershed(img, seeds)img[markers == -1] = [255, 0, 0] # 将未标记的区域填充为白色```这段代码首先使用区域生长算法找到所有相邻的像素,并将这些像素作为分水岭算法的种子点。
什么是计算机像分割请解释几种常见的像分割算法
什么是计算机像分割请解释几种常见的像分割算法计算机视觉中的图像分割是指将图像分成若干个不同的区域或物体的过程。
它是计算机视觉和图像处理中的重要任务,因为它为后续的图像理解和分析提供了基础。
常见的图像分割算法有很多种,下面将介绍几种常见的像分割算法。
1.阈值分割算法阈值分割算法是最简单的像分割算法之一、它基于像素的灰度值与预先设定的阈值进行比较,将像素分为两类:大于阈值和小于阈值。
这种算法适用于灰度图像,并且在简单的图像中效果较好。
2.区域生长算法区域生长算法基于种子点的特征,从种子点开始,将与该点相邻且具有相似灰度值的像素加入到同一区域中。
通过逐渐扩展区域,最终完成图像的分割。
这种算法适用于分割均匀颜色或灰度分布区域的图像。
3.K均值聚类算法K均值聚类算法是一种基于像素灰度值的聚类算法,它将图像像素划分为K个类别。
该算法首先随机初始化K个中心点,然后通过迭代优化中心点位置,将像素分配给最近的中心点,最终实现图像分割。
K均值算法是一种简单而有效的像素聚类算法。
4.基于图的分割算法基于图的分割算法将像素作为图的顶点,将像素之间的相似性作为边的权值,通过最小化像素之间的差异来实现分割。
其中,最常见的基于图的分割算法是最小割最大流算法和标记传播算法。
这种算法适合处理复杂的图像分割问题,如纹理、颜色和形状差异较大的图像。
5.基于深度学习的分割算法随着深度学习的发展,基于深度学习的图像分割算法也得到了广泛应用。
深度学习模型如卷积神经网络(CNN)和语义分割模型(如U-Net、SegNet等)能够学习到图像的高级特征,并实现高精度的像素级别分割。
基于深度学习的算法能够适应不同的图像特征和复杂度,逐渐成为图像分割任务的主流方法。
总的来说,像分割算法在计算机视觉领域扮演着非常重要的角色。
不同的算法适用于不同类型的图像和分割任务,选择适合的分割算法对于图像处理和分析至关重要。
随着技术的不断进步,图像分割算法也在不断发展,将会为更多应用场景提供更有效的解决方案。
区域生长算法并行计算公式
区域生长算法并行计算公式
区域生长算法是一种用于图像处理和计算机视觉的算法,用于将图像分割成具有相似特征的区域。
并行计算是一种通过同时执行多个计算任务来加快计算速度的方法。
将这两个概念结合起来,可以通过并行计算来加速区域生长算法的执行过程。
在并行计算中,可以使用以下公式来表示区域生长算法的并行计算过程:
1. 初始化并行计算环境:在并行计算环境中,需要初始化并行计算资源,包括处理器、内存和通信机制。
这可以通过以下公式表示:
Init_parallel_env()。
2. 划分图像数据:将图像数据划分成多个子区域,以便并行处理。
可以使用以下公式来表示图像数据的划分过程:
Divide_image_data()。
3. 并行执行区域生长算法:在每个子区域上并行执行区域生长算法,以便同时处理多个区域。
这可以通过以下公式表示:
#pragma omp parallel for.
for each subregion in image_data:
Region_growing_algorithm(subregion)。
4. 合并处理结果:将各个子区域上处理得到的结果合并起来,形成最终的分割结果。
可以使用以下公式表示合并过程:
Merge_segmentation_results()。
通过以上公式,可以看出在并行计算环境下,区域生长算法可以被有效地并行化,从而加速图像分割的过程。
这种并行计算的方法可以显著提高区域生长算法的执行效率,特别是在处理大规模图像数据时能够发挥出更好的性能。
同时,需要注意并行计算的负载均衡和通信开销等问题,以确保并行计算的有效性和稳定性。
区域生长算法
区域生长算法:既是根据事先定义的准则将像素或者子区域聚合成更大的区域。
基本方法是以“一组”种子开始,将与种子性质相似(灰度级或颜色的特定范围)的相邻像素附加到生长区域的种子上。
Halcon中的区域生长算子(区域生长算法,将图象被分割为区域):regiongrowing ( Image : Regions : Row, Column, Tolerance, MinSize : ) Row:被测试的区域的垂直距离Column:被测试的区域的水平距离Tolerance:能忍受的最大的灰度差距MinSize:最小的输出区域例:regiongrowing (Image, Regions, 3, 3, 6, 100)处理前的图像处理后的图像(将图像划分为一个个区域)< !-- /* Font Definitions */ @font-face {font-family:宋体; panose-1:2 1 6 0 3 1 1 1 1 1; mso-font-alt:SimSun; mso-font-charset:134;mso-generic-font-family:auto; mso-font-pitch:variable;mso-font-signature:3 680460288 22 0 262145 0;} @font-face{font-family:"Cambria Math"; panose-1:2 4 5 3 5 4 6 3 2 4;mso-font-charset:0; mso-generic-font-family:roman;mso-font-pitch:variable; mso-font-signature:-1610611985 1107304683 0 0 415 0;} @font-face {font-family:CMTT9; panose-1:0 0 0 0 0 0 0 0 0 0; mso-font-alt:"Times New Roman"; mso-font-charset:0;mso-generic-font-family:auto; mso-font-format:other;mso-font-pitch:auto; mso-font-signature:3 0 0 0 1 0;} @font-face {font-family:"/@宋体"; panose-1:2 1 6 0 3 1 1 1 1 1; mso-font-charset:134; mso-generic-font-family:auto; mso-font-pitch:variable;mso-font-signature:3 680460288 22 0 262145 0;} /* Style Definitions */ p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal {mso-style-unhide:no;mso-style-qformat:yes; mso-style-parent:""; margin:0cm;margin-bottom:.0001pt; text-align:justify; text-justify:inter-ideograph; mso-pagination:none; font-size:10.5pt; mso-bidi-font-size:12.0pt;font-family:"Times New Roman","serif"; mso-fareast-font-family:宋体; mso-font-kerning:1.0pt;} .MsoChpDefault {mso-style-type:export-only; mso-default-props:yes; font-size:10.0pt; mso-ansi-font-size:10.0pt; mso-bidi-font-size:10.0pt; mso-ascii-font-family:"Times New Roman"; mso-fareast-font-family:宋体; mso-hansi-font-family:"Times New Roman"; mso-font-kerning:0pt;} /* Page Definitions */ @page{mso-page-border-surround-header:no;mso-page-border-surround-footer:no;} @page Section1 {size:612.0pt 792.0pt; margin:72.0pt 90.0pt 72.0pt 90.0pt; mso-header-margin:36.0pt; mso-footer-margin:36.0pt; mso-paper-source:0;} div.Section1 {page:Section1;}-->处理前的图像处理后的图像(将图像划分为一个个区域)。
图像处理中的图像分割算法介绍
图像处理中的图像分割算法介绍图像分割是图像处理中的一个重要技术,在许多领域中都有广泛的应用。
图像分割算法旨在将图像分割成具有特定特征的区域,使得后续的图像分析和处理更加精确和有效。
本文将介绍几种常见的图像分割算法:阈值分割、边缘检测和区域生长算法。
我们来讨论阈值分割算法。
阈值分割是最简单且常用的图像分割方法之一。
该方法根据像素灰度值与预定义的阈值进行比较,将像素分为两个区域。
如果像素灰度值大于阈值,则该像素被分配到一个区域;反之,如果像素灰度值小于阈值,则被分配到另一个区域。
阈值分割算法简单易实现,但对于复杂的图像,效果可能不佳。
我们介绍边缘检测算法。
边缘检测算法可以识别图像中的边缘信息,将图像分割成由边缘组成的区域。
边缘是图像中灰度值快速变化的地方,常常表示物体边界。
边缘检测算法常用的方法有:Sobel算子、Prewitt算子和Canny算子。
Sobel 算子通过计算像素点周围像素的梯度值来检测边缘;Prewitt算子和Sobel算子类似,但计算方向不同;而Canny算子则基于多阶段的边缘检测过程,能够更准确地检测出边缘。
我们介绍区域生长算法。
区域生长算法通过将相邻像素逐个添加到区域中,以实现图像分割。
算法根据一定的准则,如像素相似性或像素间距离,选择合适的像素进行生长。
区域生长算法可以用于分割具有类似像素值的区域,适用于处理噪声较少的图像。
常见的区域生长算法有:种子点生长算法、连通域算法和分水岭算法。
种子点生长算法从预设的种子点开始,将与种子点相邻且满足相似性准则的像素添加到区域中;连通域算法根据像素的连通性来判断区域;而分水岭算法通过将图像视为地形图,利用水流向低处流动的原理进行分割。
综上所述,图像分割是图像处理中至关重要的技术,利用图像分割算法可以将图像分割成具有特定特征的区域。
本文介绍了几种常见的图像分割算法:阈值分割、边缘检测和区域生长算法。
每种算法都有其适用的场景和局限性,需要根据具体的图像特点和需求选择合适的算法。
图像识别中的图像分割算法研究(五)
图像识别中的图像分割算法研究一、引言图像识别技术在如今的科技发展中扮演着重要的角色。
其中,图像分割算法是图像处理的关键技术之一,它能将图像中的目标物体从背景中分离出来,为后续的图像识别和理解提供了基础。
本文将围绕图像分割算法展开研究。
二、传统图像分割算法1. 阈值分割算法阈值分割算法是最简单而常用的图像分割算法之一。
其原理是通过设定一个或多个阈值,将图像中的像素根据灰度值进行二分类,从而实现分割。
然而,该算法对光照不均匀等因素敏感,在实际应用中存在一定的局限性。
2. 区域生长算法区域生长算法是一种基于像素相似度的分割方法。
它从种子像素开始,不断将与其相邻且满足相似度条件的像素添加到同一区域,直到无法添加为止。
该算法适用于图像中有明显的目标区域,并能有效地进行分割。
3. 边缘检测算法边缘检测算法是另一种常用的图像分割方法。
它通过寻找图像中像素值变化较大的位置,将不同区域之间的边界划分出来。
然而,由于图像噪声等因素的影响,边缘检测算法往往存在边缘断裂和边缘不完整的问题。
三、基于深度学习的图像分割算法1. 卷积神经网络(CNN)算法卷积神经网络是深度学习中一种常用的图像分割算法。
它通过多层卷积和池化操作,提取图像的特征,实现图像的语义分割。
CNN算法凭借其出色的特征提取能力和较高的准确率,逐渐成为图像分割领域的主流算法。
2. 特征金字塔网络(FPN)算法特征金字塔网络是一种将多尺度特征进行融合的图像分割算法。
它通过建立特征金字塔结构,将图像在不同尺度下的特征进行提取和融合,从而实现对不同大小目标的准确分割。
FPN算法在处理大尺度图像上具有较好的效果。
3. 注意力机制网络(ANet)算法注意力机制网络是一种通过学习权重对图像进行分割的算法。
ANet算法根据图像中每个像素与目标的相关性,分配不同的注意力权重,使网络在学习过程中更加关注重要的区域,从而提高分割的准确性。
四、图像分割算法的挑战与发展趋势1. 鲁棒性改进传统图像分割算法在面对图像光照不均匀、噪声干扰等复杂场景时表现较差,需要进一步提高鲁棒性。
简述区域生长分割算法的基本信息
简述区域生长分割算法的基本信息1.引言1.1 概述区域生长分割算法是一种基于像素相似性的图像分割方法。
该算法通过将相似的像素连成一片区域,从而将图像分割为不同的区域。
区域生长分割算法在图像处理、计算机视觉和医学图像分析等领域都有广泛的应用。
该算法的基本思想是从种子像素开始,逐步扩展区域,将与当前区域像素相似的相邻像素加入到区域中。
相似性的度量准则可以是像素灰度值的差异、颜色差异或纹理特征等。
区域生长分割算法的核心是确定相似性的阈值,用来判断当前像素是否与区域的种子像素相似。
区域生长分割算法的基本原理可以归纳为以下几个步骤:首先,选择种子像素作为起始点,并初始化一个空的区域。
然后,计算当前像素与种子像素的相似性,并判断该像素是否满足相似性要求。
如果满足要求,则将该像素加入到当前区域中,并将其标记为已访问。
接着,对当前区域中的已访问像素的相邻像素进行相似性判断,并将满足条件的像素加入到当前区域中。
重复这一过程,直到没有新的像素可以加入到当前区域为止。
最后,输出得到的所有区域作为图像的分割结果。
区域生长分割算法具有简单、快速的特点,在处理一些具有明显边界和均匀区域的图像时效果较好。
然而,该算法对于图像中存在的弱纹理和噪声等问题的处理效果较差。
此外,区域生长分割算法对初始种子的选择和相似性阈值的确定也会影响最终的分割结果。
总之,区域生长分割算法是一种常用的图像分割方法,具有广泛的应用前景。
通过对图像的像素相似性进行判断和扩展,该算法可以将图像分割为不同的区域,为后续的图像处理和分析提供有力的基础。
1.2 文章结构本文主要介绍区域生长分割算法的基本信息。
文章分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分,我们首先对文章进行了概述,对区域生长分割算法的定义和基本原理进行了简要介绍。
然后我们详细说明了文章的结构,使读者能够清晰地了解本文的组织框架。
最后我们明确了本文的目的,即介绍区域生长分割算法的基本信息,以帮助读者对该算法有一个全面的了解。
【图像算法】彩色图像分割专题三:边缘检测+区域生长法
【图像算法】彩⾊图像分割专题三:边缘检测+区域⽣长法【图像算法】彩⾊图像分割专题三:边缘检测+区域⽣长法SkySeraph May 15th 2011 HQUEmail: QQ:452728574Latest Modified Date:May 15th 2011 HQU⼀原理:边缘检测:在HSI空间,对HSI、H、S、I分别利⽤Canny进⾏边缘检测,结果见实现图2区域⽣长:⾸先对边缘检测的图像沿边界进⾏质⼼计算,把求的的质⼼作为种⼦点;区域⽣长采⽤四领域像素聚类。
⼆源码:边缘检测:View Code1//////////////////////////////////////////////////////////////////////////2// 寻找种⼦点(边缘检测法)3//////////////////////////////////////////////////////////////////////////4void CColorSegDlg::OnCanny()5// Canny边缘检测6{7// 验证8if(!(ToDisplayCtr1))9 {10 MessageBox("Please Load Pic!");11return;12 }1314if(!(ToDisplayCtr2 && ToDisplayCtr3 && ToDisplayCtr4 && ToDisplayCtr5))15 {16 MessageBox("Please do SpaceConvetion!");17return;18 }1920 UpdateData(TRUE);21int CANNY_T1,CANNY_T2; //canny算⼦双阈值22 CANNY_T1 = m_CannyT1;23 CANNY_T2 = m_CannyT2;2425// 边缘检测图像的 "初始化"26 ToDisplayCtr2Ed = cvCreateImage(cvGetSize(TheImage),IPL_DEPTH_8U,1);27 ToDisplayCtr3Ed = cvCreateImage(cvGetSize(TheImage),IPL_DEPTH_8U,1);28 ToDisplayCtr4Ed = cvCreateImage(cvGetSize(TheImage),IPL_DEPTH_8U,1);29 ToDisplayCtr5Ed = cvCreateImage(cvGetSize(TheImage),IPL_DEPTH_8U,1);3031//////////对各通道分量32// 定义⼯作位图并加载33 IplImage* a;34 a = ToDisplayCtr3;35 IplImage* b;36 b = ToDisplayCtr4;37 IplImage* c;38 c = ToDisplayCtr5;3940// 定义辅助位图,描述边缘检测后图像41 IplImage* aCanny = cvCreateImage(cvGetSize(a),IPL_DEPTH_8U,1);42 IplImage* bCanny = cvCreateImage(cvGetSize(b),IPL_DEPTH_8U,1);43 IplImage* cCanny = cvCreateImage(cvGetSize(c),IPL_DEPTH_8U,1);4445// Canny边缘检测46 //cvSobel(a,aCanny,1,0,3);//⽔平sobel核47 cvCanny(a, aCanny, CANNY_T1, CANNY_T2); //阈值选择!48 cvCanny(b, bCanny, CANNY_T1, CANNY_T2);49 cvCanny(c, cCanny, CANNY_T1, CANNY_T2);5051// 输出并显⽰52 //imageReplace(aCanny,&ToDisplayCtr3);53 //imageReplace(bCanny,&ToDisplayCtr4);54 //imageReplace(cCanny,&ToDisplayCtr5);5556 cvCopyImage(aCanny,ToDisplayCtr3Ed);// 输出处理结果57 cvCopyImage(bCanny,ToDisplayCtr4Ed);58 cvCopyImage(cCanny,ToDisplayCtr5Ed);5960 DrawPicToHDC(ToDisplayCtr3Ed,IDC_ImgShowCtrl3); //显⽰61 DrawPicToHDC(ToDisplayCtr4Ed,IDC_ImgShowCtrl4);62 DrawPicToHDC(ToDisplayCtr5Ed,IDC_ImgShowCtrl5);6364// 释放资源65 cvReleaseImage(&aCanny);66 cvReleaseImage(&bCanny);67 cvReleaseImage(&cCanny);686970//////////对**空间图像71///*72// 定义⼯作位图并加载73 IplImage* dstColor;74 dstColor = ToDisplayCtr2;75 IplImage* dstGray = cvCreateImage(cvGetSize(dstColor),IPL_DEPTH_8U,1); //cvCanny只接受单通道图像作为输⼊76 cvCvtColor(dstColor,dstGray,CV_RGB2GRAY);7778// 定义辅助位图,描述边缘检测后图像79 IplImage* dstCannyGray = cvCreateImage(cvGetSize(dstGray),IPL_DEPTH_8U,1); //cvCanny只接受单通道图像作为输⼊ 8081 // Canny边缘检测82 cvCanny(dstGray,dstCannyGray,CANNY_T1,CANNY_T2);8384// 输出并显⽰85 cvCopyImage(dstCannyGray,ToDisplayCtr2Ed);86 DrawPicToHDC(ToDisplayCtr2Ed,IDC_ImgShowCtrl2);8788 cvReleaseImage(&dstGray);89 cvReleaseImage(&dstCannyGray);90//*/9192 }9394void CColorSegDlg::OnSeedsPoint()95 {96// 验证97if(!(ToDisplayCtr1))98 {99 MessageBox("Please Load Pic!");100return;101 }102103if(!(ToDisplayCtr2 && ToDisplayCtr3 && ToDisplayCtr4 && ToDisplayCtr5))104 {105 MessageBox("Please do SpaceConvetion!");106return;107 }108109 UpdateData(TRUE);110111long seedNum=0; //种⼦点数112 seed_Header = (seed_Node *)malloc(sizeof(seed_Node));//种⼦点,链表存贮113114 // 定义⼯作位图115 IplImage* src ;116 IplImage* srcCanny;117 src = ToDisplayCtr2;118119if(m_RGB == 0) //R120 {121//src = ToDisplayCtr3;122 srcCanny = ToDisplayCtr3Ed;123 }124125if(m_RGB == 1) //G126 {127//src = ToDisplayCtr4;128 srcCanny = ToDisplayCtr4Ed;129 }130131if(m_RGB == 2) //B132 {133//src = ToDisplayCtr5;134 srcCanny = ToDisplayCtr5Ed;135 }136137if(m_RGB == 3)//RGB138 {139//src = ToDisplayCtr2;140 srcCanny = ToDisplayCtr2Ed;141 }142143// 验证144if(!src && ! srcCanny)145 {146 MessageBox("wrong!");147return;148 }149150// 定义辅助位图151 IplImage* dst = NULL;152 IplImage* dstCanny = NULL;153154 dst = cvCreateImage(cvGetSize(src),IPL_DEPTH_8U,3);155 dstCanny = cvCreateImage(cvGetSize(srcCanny),IPL_DEPTH_8U,1);156/*157 if(m_RGB == 3)158 {159 dst = cvCreateImage(cvGetSize(src),IPL_DEPTH_8U,3);160 dstCanny = cvCreateImage(cvGetSize(srcCanny),IPL_DEPTH_8U,1);161 }162 else163 {164 dst = cvCreateImage(cvGetSize(src),IPL_DEPTH_8U,1);165 dstCanny = cvCreateImage(cvGetSize(srcCanny),IPL_DEPTH_8U,1);166}*/167168 cvCopyImage(src,dst);169 cvCopyImage(srcCanny,dstCanny);170//dst = src;171 //dstCanny = srcCanny;172173 // 寻找种⼦点174 findSeed(dst,dstCanny,seed_Header,seedNum);175176//cout<<seedNum<<endl;177 m_SeedsPoint = seedNum;178 UpdateData(FALSE);179180 cvReleaseImage(&dst);181 cvReleaseImage(&dstCanny);182 }183184// 函数模块185//-----------------------------------------------//186//功能:寻找区域⽣长种⼦点187//参数:dst 转换为**空间(如HSI)的彩⾊图像188// bundary 寻找的区域:hsi经canny边缘检测后的图像189// seed 种⼦点,链表存贮190// seedNUM 种⼦点数191//返回:192//-----------------------------------------------//193void CColorSegDlg::findSeed(IplImage *dst, IplImage *bundary, seed_Node *seed, long &seedNUM) 194// 寻找种⼦点195 {196int width = bundary->width;197int height = bundary->height;198bool *flag = (bool *)malloc(sizeof(bool)*width*height); //像素访问标记199bool first = true;200201 memset(flag, 0, sizeof(bool)*width*height);202 seedNUM = 0;203 seed_Node *seed_t = seed;204205for(int row=0; row<height; row++) //列206for(int col=0; col<width; col++)207 {208if(((uchar *)(bundary->imageData +209 row*bundary->widthStep))[col*bundary->nChannels] == 0) //像素值==0210continue;211if(flag[row*width+col]) //已经访问过该点212continue;213int X=0, Y=0, num=0;214 findBundary(bundary, flag, col, row, X, Y, num); //得到区域重⼼215if(first)216 {217 first = false;218 }219else220 {221 seed_t->next = (seed_Node *)malloc(sizeof(seed_Node));222 seed_t = seed_t->next;223 }224 seed_t->x = X/num; //增加新种⼦:质⼼/重⼼225 seed_t->y = Y/num;226 seed_t->next = NULL;227228 seed_t->I = ((uchar *)(dst->imageData+dst->widthStep*row))[col*dst->nChannels]; //修改!229 seed_t->J = ((uchar *)(dst->imageData+dst->widthStep*row))[col*dst->nChannels+1];230 seed_t->K = ((uchar *)(dst->imageData+dst->widthStep*row))[col*dst->nChannels+2]; 231 seed_t->seedID = ++seedNUM; //种⼦点数加⼀232 //segment[bundary->width*seed_t->y + seed_t->x] = seed_t->seedID;233 }234235 free(flag);236 }237238//-----------------------------------------------//239//功能:沿边界递归寻找,计算区域重⼼/质⼼240//参数:bundary寻找的区域241// flag 像素访问标记242// x/y 区域中的某点243// X/Y 质⼼/重⼼244// num 边界连接的像素数245//-----------------------------------------------//246void CColorSegDlg::findBundary(IplImage *bundary, bool *flag, int x, int y247 , int &X, int &Y, int &num)248// 获取区域重⼼249 {250if(flag[y*bundary->width+x]) //像素已访问251return;252if(((uchar *)(bundary->imageData + y*bundary->widthStep))[x*bundary->nChannels] == 0)253return;254 flag[y*bundary->width+x] = true; //标记访问255 X += x; //质⼼X⽅向累加256 Y += y;257 num++; //边界连接的像素数加258for(int i=-1; i<2; i++)259for(int j=-1; j<2; j++) //⼋点领域扩散260 {261if(!i && !j) continue;262if(x+j<0 || x+j>=bundary->width || y+i<0 || y+i>=bundary->height)263continue;264 findBundary(bundary, flag, x+j, y+i, X, Y, num);//继续寻找265 }266 }区域⽣长://////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 区域⽣长(基于边缘检测提取种⼦点)//////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 区域⽣长void CColorSegDlg::OnEdgeRegionGrowth() //消息响应{// 验证if(!(ToDisplayCtr1)){MessageBox("Please Load Pic!");return;}if(!(ToDisplayCtr2 && ToDisplayCtr3 && ToDisplayCtr4 && ToDisplayCtr5)){MessageBox("Please do SpaceConvetion!");return;}// 定义⼯作位图IplImage* src ;IplImage* srcCanny;src = ToDisplayCtr2;// 判断UpdateData(TRUE);if(m_RGB == 0) //R{//src = ToDisplayCtr3;srcCanny = ToDisplayCtr3Ed;}if(m_RGB == 1) //G{//src = ToDisplayCtr4;srcCanny = ToDisplayCtr4Ed;}if(m_RGB == 2) //B{//src = ToDisplayCtr5;srcCanny = ToDisplayCtr5Ed;}if(m_RGB == 3)//RGB{//src = ToDisplayCtr2;srcCanny = ToDisplayCtr2Ed;}// 验证if(!src && ! srcCanny){MessageBox("wrong!");return;}// 定义辅助位图IplImage* dst = NULL;IplImage* dstCanny = NULL;dst = cvCreateImage(cvGetSize(src),IPL_DEPTH_8U,3);dstCanny = cvCreateImage(cvGetSize(srcCanny),IPL_DEPTH_8U,1);cvCopyImage(src,dst);cvCopyImage(srcCanny,dstCanny);// 为分割结果申请空间int width = TheImage->width;int height = TheImage->height;segment = (long *)malloc(sizeof(long)*width*height);memset(segment, 0, sizeof(long)*width*height);int TT;UpdateData(TRUE);TT = m_TT;// 区域⽣长seed_Node *t_Node = seed_Header;while(t_Node) //基于种⼦点的区域⽣长{regionGrowing(dst, dstCanny, t_Node, t_Node->x, t_Node->y, TT);t_Node = t_Node->next;}//////////分割结果// SegResultImg "初始化"SegResultImg = cvCreateImage(cvGetSize(TheImage),IPL_DEPTH_8U,3);// 定义⼯作位图IplImage* SegResultsrc;SegResultsrc = SegResultImg;// 定义辅助位图IplImage* SegResultdst = cvCreateImage(cvGetSize(SegResultsrc),IPL_DEPTH_8U,3);IplImage* SegResultdstRGB = cvCreateImage(cvGetSize(SegResultsrc),IPL_DEPTH_8U,3); //print_segment(width, height);copy_segment(SegResultdst, seed_Header);//HSI2RGB(SegResultdst);//cvCvtColor(SegResultdst,SegResultdstRGB,CV_HSV2BGR);cvCopyImage(SegResultdst,SegResultImg);// cvNamedWindow("SegResultdstRGB result");// cvShowImage("SegResultdstRGB result", SegResultdstRGB);cvNamedWindow("SegResultdst result");cvShowImage("SegResultdst result", SegResultdst);//cvSaveImage("res.bmp", SegResultImg);cvDestroyWindow("segmentation result");cvReleaseImage(&dst);cvReleaseImage(&dstCanny);}//-----------------------------------------------//uchar CColorSegDlg::color_distance(uchar h1, uchar h2)// 计算颜⾊距离{if(h1<h2)return h2 - h1;return h1 - h2;}//-----------------------------------------------////功能:区域⽣长//参数:dst 转换为**空间(如HSI)的彩⾊图像// bundary 区域:HSI经canny边缘检测后的图像// seed 链表存贮的种⼦点// xi/yi 种⼦点坐标// T 相似性准则判断的阈值//返回://-----------------------------------------------//void CColorSegDlg::regionGrowing(IplImage *dst, IplImage *bundary, seed_Node *seed, int xi, int yi, uchar T) // 区域⽣长{int sp = 0; //栈顶指针int width = dst->width;int height = dst->height;//int stuck[100];int *stuck = (int *)malloc(sizeof(int)*width*height*2);//分配堆栈空间,存储种⼦点坐标memset(stuck, 0, sizeof(int)*width*height*2);stuck[sp++] = xi;stuck[sp++] = yi;while(sp){int y = stuck[--sp];//取出栈顶元素int x = stuck[--sp];//if(segment[bundary->width*y + x]!=0 )// continue;//uchar a1 = ((uchar *)(dst->imageData + y*dst->widthStep))[dst->nChannels*x];uchar b1 = ((uchar *)(dst->imageData + y*dst->widthStep))[dst->nChannels*x+1];uchar c1 = ((uchar *)(dst->imageData + y*dst->widthStep))[dst->nChannels*x+2];//uchar a2 = ((uchar *)(dst->imageData +seed->y*dst->widthStep))[dst->nChannels*seed->x];uchar b2 = ((uchar *)(dst->imageData +seed->y*dst->widthStep))[dst->nChannels*seed->x+1];uchar c2 = ((uchar *)(dst->imageData +seed->y*dst->widthStep))[dst->nChannels*seed->x+2];// 判断两像素是否属于同⼀区域if(color_distance(a1, a2) > T)continue;segment[bundary->width*y + x] = seed->seedID;// 重新计算区域颜⾊/*seed->I /= 2;seed->I += a1/2;seed->J /= 2;seed->J += b1/2;seed->K /= 2;seed->K += c1/2;*/seed->I = a2;seed->J = b2;seed->K = c2;for(int i=-1; i<2; i++)for(int j=-1; j<2; j++) //对四点领域做扩散{if((i==-1&&j==-1) || (i==-1&&j==1) || (i==1&&j==-1) || (i==1&&j==1))//4领域continue;if(i+y<0 || i+y>=dst->height || j+x<0 || j+x>=dst->width)continue;if(segment[bundary->width*(y+i) + x + j]!=0 )continue;if(((uchar*)(bundary->imageData+bundary->widthStep*(y+i)))[bundary->nChannels*(x+j)] == 255)//到达边界,结束该⽅向的⽣长continue;stuck[sp++] = x+j;//新种⼦点⼊栈stuck[sp++] = y+i;segment[bundary->width*(y+i) + x + j] = -1;}}free(stuck);}//-----------------------------------------------//void CColorSegDlg::copy_segment(IplImage *pSeg, seed_Node *node)// ⽣成分割图{int width = pSeg->width;int height = pSeg->height;for(int row=0; row<height; row++)for(int col=0; col<width; col++){long id = segment[width*row+col];seed_Node *t_node = node;uchar I, J, K;while(t_node){if(t_node->seedID == id) //遍历确定像素所属的区域{I = t_node->I; //分配像素颜⾊值J = t_node->J;K = t_node->K;break;}t_node = t_node->next;}if(!t_node)continue;((uchar *)(pSeg->imageData+row*pSeg->widthStep))[col*pSeg->nChannels] = I;((uchar *)(pSeg->imageData+row*pSeg->widthStep))[col*pSeg->nChannels+1] = J;((uchar *)(pSeg->imageData+row*pSeg->widthStep))[col*pSeg->nChannels+2] = K;}}void CColorSegDlg::print_segment(int width, int height){for(int row=0; row<height; row++){for(int col=0; col<width; col++){//printf("%ld ", segment[width*row + col]);m_Test = segment[width*row + col];UpdateData(false);}//printf("\n");}}//////////////////////////////////////////////////////////////////////////三实现:空间转换边缘检测提取种⼦点后区域⽣长结果Author:Email/GTalk: QQ:452728574本⽂版权归作者和博客园共有,欢迎转载,但未经作者同意必须保留此段声明,且在⽂章页⾯明显位置给出原⽂连接,请尊重作者的劳动成果。
基于初始种子自动选取的区域生长(python+opencv)
基于初始种⼦⾃动选取的区域⽣长(python+opencv)算法中,初始种⼦可⾃动选择(通过不同的划分可以得到不同的种⼦,可按照⾃⼰需要改进算法),图分别为原图(⾃⼰画了两笔为了分割成不同区域)、灰度图直⽅图、初始种⼦图、区域⽣长结果图。
另外,不管时初始种⼦选择还是区域⽣长,阈值选择很重要。
import cv2import numpy as npimport matplotlib.pyplot as plt#初始种⼦选择def originalSeed(gray, th):ret, thresh = cv2.cv2.threshold(gray, th, 255, cv2.THRESH_BINARY)#⼆值图,种⼦区域(不同划分可获得不同种⼦)kernel = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_ELLIPSE, (3,3))#3×3结构元thresh_copy = thresh.copy() #复制thresh_A到thresh_copythresh_B = np.zeros(gray.shape, np.uint8) #thresh_B⼤⼩与A相同,像素值为0seeds = [ ] #为了记录种⼦坐标#循环,直到thresh_copy中的像素值全部为0while thresh_copy.any():Xa_copy, Ya_copy = np.where(thresh_copy > 0) #thresh_A_copy中值为255的像素的坐标thresh_B[Xa_copy[0], Ya_copy[0]] = 255 #选取第⼀个点,并将thresh_B中对应像素值改为255#连通分量算法,先对thresh_B进⾏膨胀,再和thresh执⾏and操作(取交集)for i in range(200):dilation_B = cv2.dilate(thresh_B, kernel, iterations=1)thresh_B = cv2.bitwise_and(thresh, dilation_B)#取thresh_B值为255的像素坐标,并将thresh_copy中对应坐标像素值变为0Xb, Yb = np.where(thresh_B > 0)thresh_copy[Xb, Yb] = 0#循环,在thresh_B中只有⼀个像素点时停⽌while str(thresh_B.tolist()).count("255") > 1:thresh_B = cv2.erode(thresh_B, kernel, iterations=1) #腐蚀操作X_seed, Y_seed = np.where(thresh_B > 0) #取处种⼦坐标if X_seed.size > 0 and Y_seed.size > 0:seeds.append((X_seed[0], Y_seed[0]))#将种⼦坐标写⼊seedsthresh_B[Xb, Yb] = 0 #将thresh_B像素值置零return seeds#区域⽣长def regionGrow(gray, seeds, thresh, p):seedMark = np.zeros(gray.shape)#⼋邻域if p == 8:connection = [(-1, -1), (-1, 0), (-1, 1), (0, 1), (1, 1), (1, 0), (1, -1), (0, -1)]elif p == 4:connection = [(-1, 0), (0, 1), (1, 0), (0, -1)]#seeds内⽆元素时候⽣长停⽌while len(seeds) != 0:#栈顶元素出栈pt = seeds.pop(0)for i in range(p):tmpX = pt[0] + connection[i][0]tmpY = pt[1] + connection[i][1]#检测边界点if tmpX < 0 or tmpY < 0 or tmpX >= gray.shape[0] or tmpY >= gray.shape[1]:continueif abs(int(gray[tmpX, tmpY]) - int(gray[pt])) < thresh and seedMark[tmpX, tmpY] == 0:seedMark[tmpX, tmpY] = 255seeds.append((tmpX, tmpY))return seedMarkpath = "_rg.jpg"img = cv2.imread(path)gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)#hist = cv2.calcHist([gray], [0], None, [256], [0,256])#直⽅图seeds = originalSeed(gray, th=253)seedMark = regionGrow(gray, seeds, thresh=3, p=8)#plt.plot(hist)#plt.xlim([0, 256])#plt.show()cv2.imshow("seedMark", seedMark) cv2.waitKey(0)。
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OpenCV中没有直接提供区域生长分割算法,但你可以使用OpenCV的其它功能来实现区域生长分割。
区域生长的基本思想是将具有相似性质的像素组合在一起,形成一个区域。
在实现时,首先选择一个种子点,然后按照某种规则将与种子点性质相似的相邻像素加入到区域中,直到没有可加入的像素为止。
以下是一个简单的Python代码示例,使用OpenCV实现基于像素值的区域生长分割:
```python
import cv2
import numpy as np
# 读取图像
img = cv2.imread('image.jpg', 0)
# 定义种子点
seed = (50, 50)
# 定义生长规则,这里使用像素值
criteria = (cv2.TERM_CRITERIA_EPS + cv2.TERM_CRITERIA_MAX_ITER, 100, 0.2)
# 执行区域生长分割
_, label, stats, centroid = cv2.connectedComponentsWithStats(img, connectivity=8, ltype=cv2.CV_32S, seedPoint=seed)
# 将结果二值化
label = label.astype(np.uint8)
ret, label = cv2.threshold(label, 0, 255, cv2.THRESH_BINARY + cv2.THRESH_OTSU)
# 显示结果
cv2.imshow('segmented image', label)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()
```
在这个示例中,我们首先读取图像,然后定义一个种子点。
接下来,我们使用`cv2.connectedComponentsWithStats()`函数执行区域生长分割,该函数返回每个连通组件的标签、
连通组件的统计信息(包括连通组件的尺寸、边界矩形等)和连通组件的中心点。
最后,我们将结果二值化并显示出来。