在给定图像区域边界的情况下进行图像分割

Question

我得到了一个图像，也得到了图像中区域的边界。例如，我有一个逻辑类型的掩码，边界的值为1，而对于其他像素，该值为0。我想对边界分割的区域进行标注，而我不确定如何基于连续边界对区域进行分割和标注。

边界看起来是这样的：

0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 
0 0 1 0 0 0 0 1 0 0
1 1 0 1 0 0 0 1 0 0
0 0 0 0 1 0 1 0 0 0

有了上面的图表，将会识别出四个区域。

Answer 1

图像处理工具箱中的函数bwlabel是您应该用来标记二进制掩码中非零像素的每个连续区域的理想函数。但是，您希望在设置为1的“边界”像素所描绘的零像素上执行此操作。因此，只需使用二进制掩码的逆掩码，就可以在零像素上操作，而不是在非零像素上操作。从你的定义来看，区域是用4个像素连接分开的。bwlabel在搜索连续区域时默认使用8个像素连通性，这意味着它在N、NE、E、SE、S、SW、W和NW方向上查找。您需要手动指定4个像素的连通性，它只在N、E、S和W方向上显示。

假设掩码存储在变量L中，只需执行以下操作：

labels = bwlabel(~L, 4);

输出labels将是一个映射，它告诉您每个像素的成员身份。相同成员资格的区域告诉您这些像素属于同一组。

使用您的例子，我们得到：

>> L = [0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 
        0 0 1 0 0 0 0 1 0 0
        1 1 0 1 0 0 0 1 0 0
        0 0 0 0 1 0 1 0 0 0];
>> labels = bwlabel(~L, 4)

labels =

     1     1     1     0     3     3     3     0     4     4
     1     1     0     3     3     3     3     0     4     4
     0     0     2     0     3     3     3     0     4     4
     2     2     2     2     0     3     0     4     4     4

每个零岛都有一个唯一的ID，其中属于同一ID的像素属于同一岛或区域。如果您不想使用bwlabel并从第一原则出发，您可以参考我之前的文章使用深度优先搜索查找连接组件的区域：如何在MATLAB中查找二进制图像中的所有连接组件？。请注意，这不是有效的代码，因此您应该只将其用于教育和研究目的。建议使用bwlabel，因为它是一个快速的函数，并且经过了良好的测试。您还必须修改代码，使它不在8像素连接中搜索，它应该只查看4像素连接。请确保在使用代码之前也反向输入。