分水岭算法代码详解.doc-资料库

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/*==================================================================== 函数名：功能：算法实现：输入参数说明： OriginalImage --输入图像（灰度图，0~255）用标记-分水岭算法对输入图像进行分割 Watershed 无 0-非标记，1-标记）割区域，2-第二个分割区域，...） SeedImage --标记图像（二值图， LabelImage --输出图像（1-第一个分 row col --图像行数 --图像列数无返回值说明： ====================================================================*/ void WINAPI CDib::Watershed(unsigned char **OriginalImage, char** SeedImage, int **LabelImage, int row, int col) { // using namespace std; //标记区域标识号，从 1 开始 int Num=0; int i,j; //保存每个队列种子个数的数组 vector SeedCounts; //临时种子队列 queue quetem; //保存所有标记区域种子队列的数组，里面放的是种子队列的指针 vector*> vque; int* array; //指向种子队列的指针 queue *pque; POINT temp; for(i=0;i

//预处理,提取区分每个标记区域，并初始化每个标记的种子队列 //种子是指标记区域边缘的点，他们可以在水位上升时向外淹没（或者说生长） //pan's words：我的理解是梯度值较小的象素点，或者是极小灰度值的点。 for(i=0;i[256]; //加入到队列数组中，对应的是本标记号 Num 的 vque.push_back(pque); //当前点放入本标记区域的临时种子队列中 temp.x=i; temp.y=j; quetem.push(temp); //当前点标记为已处理 LabelImage[i][j]=Num; SeedImage[i][j]=127;//表示已经处理过 //让临时种子队列中的种子进行生长直到所有的种子都生长完毕 //生长完毕后的队列信息保存在 vque 中，包括区域号和灰阶，对应点数存储在 seedcounts 中 while(!quetem.empty()) { up=down=right=left=FALSE; upleft=upright=downleft=downright=FALSE; //队列中取出一个种子 temp=quetem.front(); m=temp.x; n=temp.y; quetem.pop();

//注意到 127 对扫描过程的影响，影响下面的比较，但是不影响 while 语句中的扫描 if(m>0) { //上方若为可生长点则加为新种子 if(SeedImage[m-1][n]==1) { temp.x=m-1; temp.y=n; quetem.push(temp);//如果这样的话，那么这些标记过的区域将再次在 while 循环中被扫描到，不会，因为值是 127 //新种子点标记为已淹没区域，而且是当前区域，并记录区域号到 labelImage LabelImage[m-1][n]=Num; SeedImage[m-1][n]=127; } else//否则上方为不可生长 { up=TRUE; } } if(m>0&&n>0) { if(SeedImage[m-1][n-1]==1)//左上方若为可生长点则加为新种子 { temp.x=m-1; temp.y=n-1; quetem.push(temp); //新种子点标记为已淹没区域，即下一个循环中以 127 来标识不再扫描，而且是当前区域 LabelImage[m-1][n-1]=Num; SeedImage[m-1][n-1]=127; } else//否则左上方为不可生长 { upleft=TRUE; } } if(m

temp.x=m+1; temp.y=n; quetem.push(temp); //新种子点标记为已淹没区域，而且是当前区域 LabelImage[m+1][n]=Num; SeedImage[m+1][n]=127; } else//否则下方为不可生长 { down=TRUE; } } if(m<(row-1)&&n<(col-1)) { if(SeedImage[m+1][n+1]==1)//下方若为可生长点则加为新种子 { temp.x=m+1; temp.y=n+1; quetem.push(temp); //新种子点标记为已淹没区域，而且是当前区域 LabelImage[m+1][n+1]=Num; SeedImage[m+1][n+1]=127; } else//否则下方为不可生长 { downright=TRUE; } } if(n

} if(m>0&&n<(col-1)) { if(SeedImage[m-1][n+1]==1)//右上方若为可生长点则加为新种子 { temp.x=m-1; temp.y=n+1; quetem.push(temp); //新种子点标记为已淹没区域，而且是当前区域 LabelImage[m-1][n+1]=Num; SeedImage[m-1][n+1]=127; } else//否则右上方为不可生长 { upright=TRUE; } } if(n>0) { if(SeedImage[m][n-1]==1)//左方若为可生长点则加为新种子 { temp.x=m; temp.y=n-1; quetem.push(temp); //新种子点标记为已淹没区域 LabelImage[m][n-1]=Num; SeedImage[m][n-1]=127; } else//否则左方为不可生长 { left=TRUE; } } if(m<(row-1)&&n>0) { if(SeedImage[m+1][n-1]==1)//左下方若为可生长点则加为新种子 { temp.x=m+1; temp.y=n-1; quetem.push(temp); //新种子点标记为已淹没区域 LabelImage[m+1][n-1]=Num; SeedImage[m+1][n-1]=127;

} else//否则左方为不可生长 { downleft=TRUE; } } //上下左右只要有一点不可生长，那么本点为初始种子队列中的一个 //这里可否生长是由 seedimage 中的值来决定的。 if(up||down||right||left|| upleft||downleft||upright||downright) { temp.x=m; temp.y=n; //下面这个矢量数组：第一维是标记号；第二维是该图像点的灰度级 //m,n 点对应的是 while 循环里面扫描的像素点。 //Num 是当前的区域号 //这样这个二维信息就表示了，某个区域中对应某个灰度级对应的成员点的集合与个数 //分别由下面两个量来表达 vque[Num-1][OriginalImage[m][n]].push(temp);//这两句中我把 Num-1 改成了 Num...pan's codes... SeedCounts[Num-1][OriginalImage[m][n]]++; } 应所有的节点都得到不可生长为止（或者是周围的点要么不可生长，要么已生长） }//while 结束，扫描到 quetem 为空而止。也就是对 }//if 结束 // if(Num==5) // return; } } //在上述过程中，如果标记的点为 0 则表示，没有扫描到的点，或者表明不是输入的种子点 //这里相当于是找 seedimage 传过来的初始区域的分水岭界线的所有的点；并且用标号记录每个区域，同时集水盆的边缘点进入队列。 //上面是找集水盆的程序。同时也是连通区域。 /*************************************/ //test 这里测试一下剩下的非水盆地的点数。 int seednum; for(i=0;i

seednum++; } } CString str; str.Format("pre region num:%d",Num); AfxMessageBox(str); /*************************************/ bool actives;//在某一水位处，所有标记的种子生长完的标志 int WaterLevel; //淹没过程开始，水位从零开始上升，水位对应灰度级，采用四连通法 for(WaterLevel=0;WaterLevel<180;WaterLevel++)//第二维。。。 { actives=true; while(actives) { actives=false; //依次处理每个标记号所对应的区域，且这个标记号对应的区域的点的个数在 SeedCounts 里面 for(i=0;i0) { SeedCounts[i][WaterLevel]--;//取出一个点，个数少一 temp=vque[i][WaterLevel].front();//取出该区域的一个点，清空这个边缘点，表示当前灰度级该像素已经处理掉了。 vque[i][WaterLevel].pop(); m = temp.x; n = temp.y;//当前种子的坐标 if(m>0) { // if(!LabelImage[m-1][n])//上方若未处理，表示没有标号，应该在输入前已经作过初始化为 0 始化 { //本函数中在开头也作过初

temp.x=m-1; temp.y=n; LabelImage[m-1][n]=i+1;//上方点标记为已淹没区域是与扫描点的区域号相同，一定在这个标号所属的区域吗？是的少会扫描到这个点，确保不遗漏，但是下一轮的处理会使它合理有这样标记并没有一定将它加入到种子队列。也就是说它 //注意到这个标记 //这样在下一轮至 //归类吗？问题还 //只是被淹没而不能向上淹没。只有满足下述可生长条件才行。 if(OriginalImage[m-1][n]<=WaterLevel)//上方若为可生长点则加入当前队列，当前高度的队列 { vque[i][WaterLevel].push(temp); } else//否则加入 OriginalImage[m-1][n]对应的灰度级的队列，为什么？ { } } } vque[i][OriginalImage[m-1][n]].push(temp); SeedCounts[i][OriginalImage[m-1][n]]++; if(m

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