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    Python简单实现区域生长方式

    栏目:代码类 时间:2020-01-16 15:08

    区域生长是一种串行区域分割的图像分割方法。区域生长是指从某个像素出发,按照一定的准则,逐步加入邻近像素,当满足一定的条件时,区域生长终止。区域生长的好坏决定于1.初始点(种子点)的选取。2.生长准则。3.终止条件。区域生长是从某个或者某些像素点出发,最后得到整个区域,进而实现目标的提取。

    区域生长的原理:   

    区域生长的基本思想是将具有相似性质的像素集合起来构成区域。具体先对每个需要分割的区域找一个种子像素作为生长起点,然后将种子像素和周围邻域中与种子像素有相同或相似性质的像素(根据某种事先确定的生长或相似准则来判定)合并到种子像素所在的区域中。将这些新像素当作新的种子继续上面的过程,直到没有满足条件的像素可被包括进来。这样一个区域就生长成了。

    区域生长实现的步骤如下:

    1. 对图像顺序扫描!找到第1个还没有归属的像素, 设该像素为(x0, y0);

    2. 以(x0, y0)为中心, 考虑(x0, y0)的4邻域像素(x, y)如果(x0, y0)满足生长准则, 将(x, y)与(x0, y0)合并(在同一区域内), 同时将(x, y)压入堆栈;

    3. 从堆栈中取出一个像素, 把它当作(x0, y0)返回到步骤2;

    4. 当堆栈为空时!返回到步骤1;

    5. 重复步骤1 - 4直到图像中的每个点都有归属时。生长结束。

    Python实现

    import numpy as np
    import cv2
    
    class Point(object):
     def __init__(self,x,y):
      self.x = x
      self.y = y
    
     def getX(self):
      return self.x
     def getY(self):
      return self.y
    
    def getGrayDiff(img,currentPoint,tmpPoint):
     return abs(int(img[currentPoint.x,currentPoint.y]) - int(img[tmpPoint.x,tmpPoint.y]))
    
    def selectConnects(p):
     if p != 0:
      connects = [Point(-1, -1), Point(0, -1), Point(1, -1), Point(1, 0), Point(1, 1), \
         Point(0, 1), Point(-1, 1), Point(-1, 0)]
     else:
      connects = [ Point(0, -1), Point(1, 0),Point(0, 1), Point(-1, 0)]
     return connects
    
    def regionGrow(img,seeds,thresh,p = 1):
     height, weight = img.shape
     seedMark = np.zeros(img.shape)
     seedList = []
     for seed in seeds:
      seedList.append(seed)
     label = 1
     connects = selectConnects(p)
     while(len(seedList)>0):
      currentPoint = seedList.pop(0)
    
      seedMark[currentPoint.x,currentPoint.y] = label
      for i in range(8):
       tmpX = currentPoint.x + connects[i].x
       tmpY = currentPoint.y + connects[i].y
       if tmpX < 0 or tmpY < 0 or tmpX >= height or tmpY >= weight:
        continue
       grayDiff = getGrayDiff(img,currentPoint,Point(tmpX,tmpY))
       if grayDiff < thresh and seedMark[tmpX,tmpY] == 0:
        seedMark[tmpX,tmpY] = label
        seedList.append(Point(tmpX,tmpY))
     return seedMark
    
    
    img = cv2.imread('lean.png',0)
    seeds = [Point(10,10),Point(82,150),Point(20,300)]
    binaryImg = regionGrow(img,seeds,10)
    cv2.imshow(' ',binaryImg)
    cv2.waitKey(0)
    

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