图像分割的活动轮廓模型实现与使用方法 - MATLAB开发

资源摘要信息:"Snakes：Active Contour Models：实现用于图像分割的蛇或活动轮廓模型。-matlab开发" 知识点： 1. 活动轮廓模型（Active Contour Models）的介绍： 活动轮廓模型，通常称为蛇（Snakes），是一种用于图像分割的数学模型。它由Michael Kass、Andy Witkin和Demetri Terzopoulos于1987年提出。该模型通过一个可变形的曲线（蛇）在图像上移动来寻找图像特征，如边缘等。这个曲线受内部力（弹力和刚度）和外部力（图像力）的控制，最终在能量最低时收敛于图像中目标的轮廓。 2. 活动轮廓模型的应用： 活动轮廓模型在计算机视觉和图像处理领域有着广泛的应用，它特别适用于检测和分割那些边界不明显或被噪声干扰的物体。如医学图像分析、目标跟踪、生物特征识别等领域。 3. MATLAB简介及其GUI使用： MATLAB是一种用于算法开发、数据分析、可视化以及数值计算的高级语言和交互式环境。GUI（图形用户界面）是用户通过图形化元素如按钮、菜单、滑块等与程序交互的方式。 4. 活动轮廓模型在MATLAB中的实现： 文档中提到通过在matlab中输入guide来打开GUI设计工具。这是MATLAB开发工具箱的一部分，允许用户设计和实现自定义的图形用户界面。 5. 实现步骤详解： - 运行GUI：按照说明在命令行中输入guide，选择“打开现有GUI”，加载与演示文件同目录下的snk.fig文件，然后点击运行按钮启动GUI。 - 使用GUI进行图像分割：加载图像，设置平滑参数“sigma”以过滤图像，然后通过点击鼠标左键设置初始轮廓位置，使用右键来终止点的添加。 - 调整蛇形参数：设置蛇模型的各项参数，这些参数会决定蛇的形状和收敛行为。参数包括目标函数中能量项的相对权重等。 6. GUI各部分的功能： - "新图像"：加载新的输入图像。 - "平滑"：设置过滤器，对图像进行平滑处理，以便更容易识别出需要分割的对象。 - "滤镜"：执行滤镜操作，使得蛇模型的初始轮廓能够贴合到对象的边缘。 - "迭代"：执行蛇模型的迭代过程，直到它收敛到低能量状态。这一过程中，蛇会自动调整形状，以适应图像中的对象边界。 7. 关于snk.fig文件： snk.fig文件是MATLAB图形界面文件，它包含了GUI设计的布局、组件位置、属性等信息。通过加载这个文件，用户可以恢复之前设计好的GUI界面，并进行交互。 8. 活动轮廓模型的参数设置： 在文档的描述中，提到需要调整平滑参数“sigma”，以及设置蛇形参数，这些参数影响着蛇模型的行为和最终分割效果。 通过以上的知识点，我们可以了解到如何在MATLAB环境下，通过加载特定GUI文件来运行并使用活动轮廓模型进行图像分割。用户通过设置平滑参数、选择初始轮廓并调整模型参数，最终获得期望的图像分割结果。