Pep*_*pez 7 binary matlab image image-processing connected-components
我一直在尝试使用二进制图像中的8个邻居来查找所有连接的组件,而不使用函数"bwlabel".
例如,我的输入矩阵是:
a =
1 1 0 0 0 0 0
1 1 0 0 1 1 0
1 1 0 0 0 1 0
1 1 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 1 0
0 0 0 0 0 0 0
我会有这样的事情:
a =
1 1 0 0 0 0 0
1 1 0 0 2 2 0
1 1 0 0 0 2 0
1 1 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 3 0
0 0 0 0 0 0 0
此图像中有3个连接的对象.
ray*_*ica 15
这是图像处理中的常见问题.有许多变化,例如填充图像中的区域,或查找哪些像素属于同一区域.一种常见的方法是使用深度优先搜索.我们的想法是您从左到右,从上到下遍历图像,对于遇到的任何等于1的像素,您将它们添加到堆栈中.对于堆栈中的每个像素,弹出堆栈,然后查看该像素周围的相邻像素.您添加到堆栈的任何1个像素.您需要在已经访问过的任何像素中保留一个附加变量,不要将这些变量添加到堆栈中.当堆栈为空时,我们发现这些像素是整个区域,因此您使用唯一ID标记这些像素.然后重复此过程,直到图像中的区域用完为止.
因此,鉴于存储了矩阵A,这是基本算法:
初始化一个数组是这样的大小相同A是logical.这将记录我们检查或访问过的像素.同时将输出数组初始化B为全零,为您提供所需的所有连接组件.最后为零的任何位置都不属于任何连接的组件.同时初始化一个ID计数器,用于跟踪每个连接组件标签的内容.
对于我们矩阵中的每个位置:
一个.如果位置是0,请将此位置标记为已访问并继续.
湾 如果我们已访问过此位置,请继续.
C.如果我们没有访问过此位置...请转到步骤3.
将此未访问的位置添加到堆栈.
一个.虽然这个堆栈不是空的......
湾 将此位置弹出堆栈
C.如果我们访问过此位置,请继续.
d.否则,将此位置标记为已访问,并使用连接的组件ID标记此位置.
即 给定此位置,查看8个相邻像素.
F.删除此列表中已访问过的那些像素,不等于1或超出矩阵的范围
G.无论剩下哪个位置,都要将它们添加到堆栈中.
一旦堆栈为空,递增计数器,然后返回步骤#2.
继续前行,直到我们访问了阵列中的所有位置.
不用多说,这是代码.
%// Step #1
visited = false(size(A));
[rows,cols] = size(A);
B = zeros(rows,cols);
ID_counter = 1;
%// Step 2
%// For each location in your matrix...
for row = 1 : rows
for col = 1 : cols
%// Step 2a
%// If this location is not 1, mark as visited and continue
if A(row,col) == 0
visited(row,col) = true;
%// Step 2b
%// If we have visited, then continue
elseif visited(row,col)
continue;
%// Step 2c
%// Else...
else
%// Step 3
%// Initialize your stack with this location
stack = [row col];
%// Step 3a
%// While your stack isn't empty...
while ~isempty(stack)
%// Step 3b
%// Pop off the stack
loc = stack(1,:);
stack(1,:) = [];
%// Step 3c
%// If we have visited this location, continue
if visited(loc(1),loc(2))
continue;
end
%// Step 3d
%// Mark location as true and mark this location to be
%// its unique ID
visited(loc(1),loc(2)) = true;
B(loc(1),loc(2)) = ID_counter;
%// Step 3e
%// Look at the 8 neighbouring locations
[locs_y, locs_x] = meshgrid(loc(2)-1:loc(2)+1, loc(1)-1:loc(1)+1);
locs_y = locs_y(:);
locs_x = locs_x(:);
%%%% USE BELOW IF YOU WANT 4-CONNECTEDNESS
% See bottom of answer for explanation
%// Look at the 4 neighbouring locations
% locs_y = [loc(2)-1; loc(2)+1; loc(2); loc(2)];
% locs_x = [loc(1); loc(1); loc(1)-1; loc(1)+1];
%// Get rid of those locations out of bounds
out_of_bounds = locs_x < 1 | locs_x > rows | locs_y < 1 | locs_y > cols;
locs_y(out_of_bounds) = [];
locs_x(out_of_bounds) = [];
%// Step 3f
%// Get rid of those locations already visited
is_visited = visited(sub2ind([rows cols], locs_x, locs_y));
locs_y(is_visited) = [];
locs_x(is_visited) = [];
%// Get rid of those locations that are zero.
is_1 = A(sub2ind([rows cols], locs_x, locs_y));
locs_y(~is_1) = [];
locs_x(~is_1) = [];
%// Step 3g
%// Add remaining locations to the stack
stack = [stack; [locs_x locs_y]];
end
%// Step 4
%// Increment counter once complete region has been examined
ID_counter = ID_counter + 1;
end
end %// Step 5
end
使用您的示例矩阵,这是我得到的B:
B =
1 1 0 0 0 0 0
1 1 0 0 2 2 0
1 1 0 0 0 2 0
1 1 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 3 0
0 0 0 0 0 0 0
要修改代码以在4连接区域中搜索,即只有北,东,西和南,您看到的部分%// Look at the 8 neighbouring locations,即:
%// Look at the 8 neighbouring locations
[locs_y, locs_x] = meshgrid(loc(2)-1:loc(2)+1, loc(1)-1:loc(1)+1);
locs_y = locs_y(:);
locs_x = locs_x(:);
要以4连接方式进行搜索,您只需修改此代码即可只提供以下主要方向:
%// Look at the 4 neighbouring locations
locs_y = [loc(2)-1; loc(2)+1; loc(2); loc(2)];
locs_x = [loc(1); loc(1); loc(1)-1; loc(1)+1];
其余代码保持不变.
bwlabel功能如果要匹配MATLAB bwlabel函数的输出,请bwlabel按列major或FORTRAN顺序搜索连接的组件.上面的代码按行major或C顺序搜索.因此,您只需要按照上面的代码执行的方式首先搜索列而不是行,然后通过交换两个for循环的顺序来执行此操作.
具体来说,而不是做:
for row = 1 : rows
for col = 1 : cols
....
....
你会这样做:
for col = 1 : cols
for row = 1 : rows
....
....
这应该现在复制输出bwlabel.