MATLAB 二值图像内外边界跟踪

目标内边界的像素全都在目标里面，目标外边界的像素全都不在目标上，是包围着目标的。

二值图像内外边界的计算都是有两种方法的，所以一共是4种算法，不过实际用到跟踪的只有一个而已。

 

首先是内边界跟踪：

第一种方法不是跟踪方法。步骤是先对原图像腐蚀，然后用原图像减去腐蚀后的图像就得到边界了。

第二种方法是跟踪方法。步骤如下：

1.遍历图像。

2.标记第一个遇见像素块的前景像素（i,j）。

3.对这个像素周围八邻域逆时针搜索，如果搜索到周围有前景像素，那么更新坐标（i,j）为（i',j'），并标记。

4.不断执行第3步直到再次遇见此像素块第一次标记的像素。

5.继续执行第1步。

 

然后是外边界跟踪：

第一种方法和求内边界第一种方法类似。先对原图像进行膨胀，然后用膨胀后的图像减去原图像即可。

第二种也不算跟踪方法，只是标记算法而已。就是将图像中前景像素周围的非前景像素标记一下就行了。

 

效果如下：

原图：

内边界：

外边界：

matlab程序如下：

内边界：

clear all;
close all;
clc;

img=imread('rice.png');
img=img>128;
imshow(img);
[m n]=size(img);

imgn=zeros(m,n);        %边界标记图像
ed=[-1 -1;0 -1;1 -1;1 0;1 1;0 1;-1 1;-1 0]; %从左上角像素，逆时针搜索
for i=2:m-1
    for j=2:n-1
        if img(i,j)==1 && imgn(i,j)==0      %当前是没标记的白色像素
            if sum(sum(img(i-1:i+1,j-1:j+1)))~=9    %块内部的白像素不标记
                ii=i;         %像素块内部搜寻使用的坐标
                jj=j;
                imgn(i,j)=2;    %本像素块第一个标记的边界，第一个边界像素为2
                
                while imgn(ii,jj)~=2    %是否沿着像素块搜寻一圈了。
                    for k=1:8           %逆时针八邻域搜索
                        tmpi=ii+ed(k,1);        %八邻域临时坐标
                        tmpj=jj+ed(k,2);
                        if img(tmpi,tmpj)==1 && imgn(tmpi,tmpj)~=2  %搜索到新边界，并且没有搜索一圈
                            ii=tmpi;        %更新内部搜寻坐标，继续搜索
                            jj=tmpj;
                            imgn(ii,jj)=1;  %边界标记图像该像素标记，普通边界为1
                            break;
                        end
                    end
                end
                
            end
        end
    end
end

figure;
imgn=imgn>=1;
imshow(imgn,[]);

%不过要是真取二值图像内边界，通常是原图减去其腐蚀图就行了
se = strel('square',3); 
imgn=img-imerode(img,se);    
figure;
imshow(imgn)

外边界：

clear all;
close all;
clc;

img=imread('rice.png');
img=img>128;
imshow(img);
[m n]=size(img);

imgn=zeros(m,n);        %边界标记图像
ed=[-1 -1;0 -1;1 -1;1 0;1 1;0 1;-1 1;-1 0]; %从左上角像素判断
for i=2:m-1
    for j=2:n-1
        if img(i,j)==1      %如果当前像素是前景像素
            
            for k=1:8
                ii=i+ed(k,1);
                jj=j+ed(k,2);
                if img(ii,jj)==0    %当前像素周围如果是背景，边界标记图像相应像素标记
                    imgn(ii,jj)=1;
                end
            end
            
        end
    end
end
    
figure;
imshow(imgn,[]);

%不过要是真取二值图像外边界，通常是原图膨胀图减去原图就行了
se = strel('square',3); 
imgn=imdilate(img,se)-img;    
figure;
imshow(imgn)