基于边界的目标表达链码算法python

下面是基于边界的目标表达链码算法的Python实现：

import numpy as np

def boundary_following(image):
    """
    基于边界的目标表达链码算法
    :param image: 二值化的图像矩阵，0表示背景，1表示前景
    :return: 链码
    """
    # 找到起点
    start_x, start_y = np.nonzero(image)[0][0], np.nonzero(image)[1][0]
    x, y = start_x, start_y
    chain_code = []
    direction = 7  # 初始方向为7，即左上方

    while True:
        # 记录当前位置的链码
        chain_code.append(direction)

        # 沿当前方向移动一步
        if direction in [0, 1, 2]:
            x -= 1
        elif direction == 3:
            x -= 1
            y += 1
        elif direction in [4, 5, 6]:
            y += 1
        else:
            x += 1
            y += 1

        # 如果回到起点，则停止追踪
        if x == start_x and y == start_y:
            break

        # 根据当前位置和方向确定下一个方向
        if direction == 0:
            if image[x-1, y] == 1:
                direction = 0
            elif image[x-1, y+1] == 1:
                direction = 1
            else:
                direction = 2
        elif direction == 1:
            if image[x-1, y+1] == 1:
                direction = 1
            elif image[x, y+1] == 1:
                direction = 2
            else:
                direction = 3
        elif direction == 2:
            if image[x, y+1] == 1:
                direction = 2
            elif image[x+1, y+1] == 1:
                direction = 3
            else:
                direction = 4
        elif direction == 3:
            if image[x+1, y+1] == 1:
                direction = 3
            elif image[x+1, y] == 1:
                direction = 4
            else:
                direction = 5
        elif direction == 4:
            if image[x+1, y] == 1:
                direction = 4
            elif image[x+1, y-1] == 1:
                direction = 5
            else:
                direction = 6
        elif direction == 5:
            if image[x+1, y-1] == 1:
                direction = 5
            elif image[x, y-1] == 1:
                direction = 6
            else:
                direction = 7
        else:
            if image[x, y-1] == 1:
                direction = 6
            elif image[x-1, y-1] == 1:
                direction = 7
            else:
                direction = 0

    return chain_code

上述代码中，我们先找到起点，然后根据当前位置和方向确定下一个方向，并沿着下一个方向移动一步，直到回到起点。在移动的过程中，记录每个位置的链码。具体实现中，我们用一个while循环来完成这个过程，并使用一个direction变量来表示当前方向。在每次移动之前，先记录当前位置的链码，然后根据当前位置和方向确定下一个方向，最后沿着下一个方向移动一步。

需要注意的是，在确定下一个方向的过程中，我们需要判断下一个位置是否是前景（即是否等于1），如果是前景，则继续沿当前方向移动；否则，根据当前方向，依次判断当前位置的周围8个位置是否是前景，找到一个前景像素即可确定下一个方向。