简述区域种子填充算法和扫描线填充算法的原理。 并进行设计实现两种以上的区域填充算法

区域种子填充算法的原理是从指定的种子点开始，不断向四周扩散，直到遇到边界或其他填充物。具体步骤如下：

1. 选择一个种子点，将其像素值设为填充色。
2. 检查种子点上下左右四个像素，如果颜色与边界颜色相同，则将其像素值设为填充色，并将该点作为新的种子点。
3. 重复步骤2，直到所有像素都被填充。

扫描线填充算法的原理是将区域分割成若干个水平方向的线段，然后依次对每个线段进行处理。具体步骤如下：

1. 找到区域最上面的一条边界线段。
2. 从该线段的左端点开始，向右扫描，记录下扫描线与线段的交点。
3. 如果扫描线与线段相交，则将该交点左边的像素点填充为填充色，并将交点作为新的左端点。
4. 继续向右扫描，直到遇到下一条边界线段或区域的右边界。
5. 重复步骤2-4，直到所有线段都被处理。

以下是两种以上的区域填充算法的设计实现：

1. 链表种子填充算法：将种子点的位置记录在链表中，每次取出链表中的一个点进行填充，并将其相邻的符合条件的点添加到链表中，直到链表为空为止。
2. 边界填充算法：先对区域边界进行填充，然后从边界向内进行填充，直到填充到区域的中心。这种算法可以避免种子点选择不当导致填充不完整的问题。

相关问题

（1）用matlab实现谷粒计算。实验数据自行获得，采集原则如下： 1）为了保证谷粒图像分割的准确性，谷粒和背景之间的对比度越高越好； 2）为了保证谷粒个数统计的准确性，谷粒摆放时需要保证谷粒之间存在一定间隙，避免出现谷粒紧挨的情况。 示例图片如下，请自行获得测试数据，每位同学的数据不能雷同。 请将自己的测试数据贴在此处： （2）实验步骤 1）.调用灰度化处理函数rgb2gray，将彩色图像转化为灰度图像； 2）.将灰度图像进行二值化，将米粒从背景中分割出来。示例结果如下： 3）.填充图中的孔洞，对图中的孔洞进行填充。示例结果如下： 4）.对3中的连通域进行标记，并对连通域个数进行统计，并将结果显示在原图上，示例结果如下： 请将实验代码贴在此处： 请将运行结果贴在此处： 三、简述第二题中要用到的相关算法的基本原理

第二题中需要用到的算法是二值化、填洞、连通域标记和统计。其基本原理如下：

1. 二值化：将灰度图像转化为二值图像，目的是将米粒从背景中分割出来。一般采用固定阈值或自适应阈值的方法进行二值化。

2. 填洞：对于二值图像中的孔洞，需要进行填充，以便更准确地统计连通域的个数。填洞可以采用连通域分析的方法，对于与图像边缘相连的孔洞，可以通过边缘扩展的方法进行填充。

3. 连通域标记：将二值图像中所有像素分为若干个连通域，每个连通域内的像素相互连通，可以采用联通性分析法、扫描线算法等方法进行标记。

4. 连通域统计：统计二值图像中连通域的个数，并将结果显示在原图上，以便更直观地进行分析和比较。