www.pudn.com > watershed(VC++).rar > watershed.cpp
//算法实现代码如下
/*====================================================================
函数名： Watershed
功能： 用标记-分水岭算法对输入图像进行分割
算法实现： 无
输入参数说明： OriginalImage --输入图像（灰度图，0~255）
SeedImage --标记图像（二值图，0-非标记，1-标记）
LabelImage --输出图像（1-第一个分割区域，2-第二个分割区域，...）
row --图像行数
col --图像列数
返回值说明： 无
====================================================================*/
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[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(m0&&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]]++;
}
}//while结束，扫描到quetem为空而止。也就是对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）
}//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;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
//本函数中在开头也作过初始化
{
temp.x=m-1;
temp.y=n;
LabelImage[m-1][n]=i+1;//上方点标记为已淹没区域
//注意到这个标记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
//这样在下一轮至少会扫描到这个点，确保不遗漏，但是下一轮的处理会使它合理
//归类吗？问题还有这样标记并没有一定将它加入到种子队列。也就是说它
//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(m0)
{
if(!LabelImage[m][n-1])//左边若未处理
{
temp.x=m;
temp.y=n-1;
LabelImage[m][n-1]=i+1;//左边点标记为已淹没区域
if(OriginalImage[m][n-1]<=WaterLevel)//左边若为可生长点则加入当前队列
{
vque[i][WaterLevel].push(temp);
}
else//否则加入OriginalImage[m][n-1]级队列
{
vque[i][OriginalImage[m][n-1]].push(temp);
SeedCounts[i][OriginalImage[m][n-1]]++;
}
}
}
}//while循环结束
SeedCounts[i][WaterLevel]=vque[i][WaterLevel].size();
}//if结束
}//for循环结束
}//while循环结束
}//for循环结束
/**********************************
//test whether the origional segmentation num is changed...
int nonzeronum=Num;
for(m=0;m