3种不同的分水岭分割方法以及三种方法的比较

程序代码：(代码标记[code]...[/code] )

clear,clc

%三种方法进行分水岭分割

%读入图像

filename='Fig1021(a)(small-blobs).tif';

f=imread(filename);

Info=imfinfo(filename);

if Info.BitDepth>8

f=rgb2gray(f);

end

figure,mesh(double(f));%显示图像，类似集水盆地

%方法1：一般分水岭分割，从结果可以看出存在过分割问题

b=im2bw(f,graythresh(f));%二值化,注意应保证集水盆地的值较低（为0），否则就要对b取反

d=bwdist(b); %求零值到最近非零值的距离，即集水盆地到分水岭的距离

l=watershed(-d); %matlab自带分水岭算法，l中的零值即为风水岭

w=l==0; %取出边缘

g=b&~w; %用w作为mask从二值图像中取值

figure

subplot(2,3,1),imshow(f);

subplot(2,3,2),imshow(b);

subplot(2,3,3),imshow(d);

subplot(2,3,4),imshow(l);

subplot(2,3,5),imshow(w);

subplot(2,3,6),imshow(g);

%方法2：使用梯度的两次分水岭分割，从结果可以看出还存在过分割问题（在方法1的基础上改进）h=fspecial('sobel');%获得纵方向的sobel算子

fd=double(f);

g=sqrt(imfilter(fd,h,'replicate').^2+imfilter(fd,h','replicate').^2);%使用sobel算子进行梯度运算

l=watershed(g);%分水岭运算

wr=l==0;

g2=imclose(imopen(g,ones(3,3)),ones(3,3));%进行开闭运算对图像进行平滑

l2=watershed(g2);%再次进行分水岭运算

wr2=l2==0;

f2=f;

f2(wr2)=255;

figure

subplot(2,3,1),imshow(f);

subplot(2,3,2),imshow(g);

subplot(2,3,3),imshow(l);

subplot(2,3,4),imshow(g2);

subplot(2,3,5),imshow(l2);

subplot(2,3,6),imshow(f2);

%方法3：使用梯度加掩模的三次分水岭算法（在方法2的基础上改进）

h=fspecial('sobel');%获得纵方向的sobel算子

fd=double(f);

g=sqrt(imfilter(fd,h,'replicate').^2+imfilter(fd,h','replicate').^2);%使用sobel算子进行梯度运算

l=watershed(g);%分水岭运算

wr=l==0;

rm=imregionalmin(g); %计算图像的区域最小值定位，该函数仅仅是用来观察为何分水岭算法产生这么多集水盆地

im=imextendedmin(f,2);%上面仅是产生最小值点，而该函数则是得到最小值附近的区域，此处的附近是相差2的区域

fim=f;

fim(im)=175; %将im在原图上标识出，用以观察

lim=watershed(bwdist(im));%再次分水岭计算

em=lim==0;

g2=imimposemin(g,im|em);%在梯度图上标出im和em，im是集水盆地的中心，em是分水岭

l2=watershed(g2); %第三次分水岭计算

f2=f;

f2(l2==0)=255; %从原图对分水岭进行观察

figure

subplot(3,3,1),imshow(f);

subplot(3,3,2),imshow(g);

subplot(3,3,3),imshow(l);

subplot(3,3,4),imshow(im);

subplot(3,3,5),imshow(fim);

subplot(3,3,6),imshow(lim);

subplot(3,3,7),imshow(g2);

subplot(3,3,8),imshow(l2)

subplot(3,3,9),imshow(f2);