跪求图像分割snake算法详细解释

跪求图像分割snake算法详细解释,第1张

主要公式为曲线能量Esnake(公式1);Esnake由内部能量Eint(公式2)及外部能量Eext(公式3)组成;而根据公式2内部能量Eint是由一阶导得到的平滑性约束(d性绳子)二阶导得到的气球约束(刚性棍子)共同决定;根据公式3外部能Eext由梯度场决定(另一个分量不考虑)那么粗略表示为Esnake=Vs+Vss+Eext;可以认为当Esnake的能量达到最小时snake曲线和物体的边缘一致。

上面这些基本是每个论文上面都有的,下面照我的理解来讲。结合很多论文上用的那个U形物体,snake检测它的轮廓时,预先以一个圆形的像素圈套住它作为初始的snake线,可以取一定个数的点来离散化snake线,那么这时就可以求这条snake线与原始图像间的曲线能量Esnake了;Vs对应的是一阶的平滑性,可转化为snake线中相邻像素之间的坐标差差值越大能量越大平滑性也就越差;Vss对应的是二阶的刚性;可转化为snake线中某点和它相邻的线上点间的法线方向的增长度量Eext是梯度场能量,是由原本的灰度图决定的,可转化为snake中某点在灰度图中的邻域梯度。求出了这三个;再以一定的方式进行循环逼近那个使Esnake最小的snake线就找到了轮廓。

过奖了~我也是在研究中,你留个邮箱,我发个程序给你,看实例好理解点

#include <stdio.h>

#include <graphics.h>

#include <stdlib.h>

#include <dos.h>/*引用的库函数*/

#define LEFT 0x4b00

#define RIGHT 0x4d00

#define DOWN 0x5000

#define UP 0x4800

#define ESC 0x011b/*宏定义键名*/

#define N 200

int i,key

int level/*游戏等级*/

int score=0/*得分*/

int gamespeed/*游戏速度*/

struct Food

{

int x/*食物的横坐标*/

int y/*食物的纵坐标*/

int yes/*判断是否要出现食物的变量*/

}food/*食物的结构体*/

struct Snake

{

int x[N]

int y[N]

int node/*蛇的节数*/

int direction/*蛇移动方向*/

int life/* 蛇的生命,0活着,1死亡*/

}snake/*蛇的结构体*/

void Choicelevle(void)/*选择游戏等级*/

void Init(void)/*图形驱动*/

void Close(void)/*图形结束*/

void DRAW(void)/*游戏区域*/

void GameOver(void)/*结束游戏*/

void GamePlay(void)/*玩游戏具体过程*/

void PrScore(void)/*输出成绩*/

/*主函数*/

void main(void)

{

Init()/*图形驱动*/

Choicelevle()/*选择游戏等级*/

DRAW()/*游戏区域*/

GamePlay()/*玩游戏具体过程*/

Close()/*图形结束*/

}

/*图形驱动*/

void Init(void)

{

int gd=DETECT,gm

initgraph(&gd,&gm,"\\turboc2")/*初始化图形系统*/

cleardevice()/*清除图形界面*/

}

/*选择游戏等级*/

void Choicelevle(void)

{char name[20]

setcolor(YELLOW)

settextstyle(0,0,6)

outtextxy(150,150,"Snake")

setcolor(GREEN)

settextstyle(0,0,1)

outtextxy(200,250,"please put in your English name:")

outtextxy(200,270,"Choice levle from 1-9.")

outtextxy(300,320,"name:yangzilong")/*制作人姓名*/

outtextxy(300,350,"number:0902060226")/*制作人学号*/

outtextxy(300,380,"class:computer science 0602")/*制作人班级*/

getch()

printf("please putin your name:")

gets(name)

printf("please choice levle:")

scanf("%d",&level)

gamespeed=100000-400*level-300*level*level

if(level>9||level<1)

{cleardevice()/*清除图形界面*/

setcolor(YELLOW)/*设置字体颜色*/

settextstyle(0,0,2)/*设置字体类型*/

outtextxy(150,200,"level input error")/*显示文本*/

getch()

level=1

}

}

void DRAW(void)

{cleardevice()/*清屏*/

setcolor(2)

setlinestyle(SOLID_LINE,0,THICK_WIDTH)/*设置线型*/

rectangle(45,45,465,325)

}

/*玩游戏具体过程*/

void GamePlay(void)

{setcolor(5)

setlinestyle(SOLID_LINE,0,THICK_WIDTH)/*设置线型*/

randomize()/*随机数发生器*/

food.yes=1/*1表示需要出现新食物,0表示已经存在食物*/

snake.life=0/*活着*/

snake.direction=1/*方向往右*/

snake.x[0]=320snake.y[0]=240/*蛇头*/

snake.x[1]=330snake.y[1]=240/*蛇的第二节位置*/

snake.node=3/*节数*/

PrScore()/*输出得分*/

while(1)/*可以重复玩游戏,压ESC键结束*/

{

while(!kbhit())/*在没有按键的情况下,蛇自己移动身体*/

{

if(food.yes==1)/*需要出现新食物*/

{

food.x=rand()%360+70

food.y=rand()%250+60

while(food.x%10!=0)/*食物随机出现后必须让食物能够在整格内,这样才可以让蛇吃到*/

food.x++

while(food.y%10!=0)

food.y++

food.yes=0/*画面上有食物了*/

}

if(food.yes==0)/*画面上有食物了就要显示*/

{

setcolor(GREEN)

rectangle(food.x,food.y,food.x+10,food.y-10)

}

for(i=snake.node-1i>0i--)/*蛇的每个环节往前移动*/

{

snake.x[i]=snake.x[i-1]

snake.y[i]=snake.y[i-1]

}

/*1,2,3,4表示右,左,上,下四个方向,通过这个控制来移动蛇头*/

switch(snake.direction)

{

case 1: snake.x[0]+=10break

case 2: snake.x[0]-=10break

case 3: snake.y[0]-=10break

case 4: snake.y[0]+=10break

}

for(i=3i<snake.nodei++)/*从蛇的第四节开始判断是否撞到自己了,因为蛇头为两节,第三节不可能拐过来*/

{

if(snake.x[i]==snake.x[0]&&snake.y[i]==snake.y[0])

{

GameOver()/*显示失败*/

snake.life=1/*蛇死*/

break

}

}

/*如果蛇头碰到墙壁,蛇头从对面墙出来*/

if(snake.x[0]<50)

{snake.x[0]=450/*如果蛇头越过左边界,则从右边界进入*/

snake.y[0]=snake.y[0]/*纵坐标不变*/

for(i=snake.node-1i>0i--)

{snake.x[i]=snake.x[i-1]

snake.y[i]=snake.y[i-1]/*蛇的其他节数向前推进*/

}

{

setfillstyle(SOLID_FILL,0)/*设置填充模式和颜色,0表示黑色*/

bar(50,55,455,315)/*bar是表示填充的范围的函数*/

}

}

else

if(snake.x[0]>450)

{snake.x[0]=50/*如果蛇头越过右边界,则蛇头从左边界进入*/

snake.y[0]=snake.y[0]/*纵坐标不变*/

for(i=snake.node-1i>0i--)

{snake.x[i]=snake.x[i-1]

snake.y[i]=snake.y[i-1]/*蛇的其他节数向前推进*/

}

{

setfillstyle(SOLID_FILL,0)/*设置填充模式和颜色,0表示黑色*/

bar(50,55,455,315)/*bar是表示填充的范围的函数*/

}

}

else

if(snake.y[0]<60)

{snake.y[0]=320/*如果蛇头越过上边界,则从下边界进入*/

snake.x[0]=snake.x[0]/*横坐标不变*/

for(i=snake.node-1i>0i--)

{snake.x[i]=snake.x[i-1]

snake.y[i]=snake.y[i-1]/*蛇的其他节数向前推进*/

}

{

setfillstyle(SOLID_FILL,0)/*设置填充模式和颜色,0表示黑色*/

bar(50,55,455,315)/*bar是表示填充的范围的函数*/

}

}

else

if(snake.y[0]>320)

{snake.y[0]=60/*如果蛇头越过下边界,则从上边界进入*/

snake.x[0]=snake.x[0]/*横坐标不变*/

for(i=snake.node-1i>0i--)

{snake.x[i]=snake.x[i-1]

snake.y[i]=snake.y[i-1]/*蛇的其他节数向前推进*/

}

{

setfillstyle(SOLID_FILL,0)/*设置填充模式和颜色,0表示黑色*/

bar(50,55,455,315)/*bar是表示填充的范围的函数*/

}

}

if(snake.life==1)/*如果蛇死就跳出内循环,重新开始*/

break

if(snake.x[0]==food.x&&snake.y[0]==food.y)/*吃到食物以后*/

{

setcolor(0)/*把画面上的食物东西去掉*/

rectangle(food.x,food.y,food.x+10,food.y-10)/*用当前线型和颜色画一矩形*/

snake.x[snake.node]=-20snake.y[snake.node]=-20

/*新的一节先放在看不见的位置,下次循环就取前一节的位置*/

snake.node++/*蛇的身体长一节*/

food.yes=1/*画面上需要出现新的食物*/

score+=10/*每吃掉一食物,得分累加10分*/

if(score%100==0)

{level++gamespeed=100000-400*level-300*level*level/*每吃掉10食物提升一级,速度加快*/

PrScore()/*输出新得分*/

setcolor(YELLOW)/*设置字体颜色*/

settextstyle(0,0,4)/*设置字体类型*/

outtextxy(150,200,"LEVEL UP")/*显示文本*/

if(level==10)

{level=1,gamespeed=100000-400*level-300*level*level}

delay(6000000)

delay(6000000)

delay(6000000)

delay(6000000)

delay(6000000)

delay(6000000)

delay(6000000)

bar(50,55,455,315)/*bar是表示填充的范围的函数*/

}

PrScore()/*输出新得分*/

}

setcolor(4)/*画出蛇*/

for(i=0i<snake.nodei++)

rectangle(snake.x[i],snake.y[i],snake.x[i]+10,

snake.y[i]-10)

delay(gamespeed)/*控制游戏速度*/

setcolor(0)

rectangle(snake.x[snake.node-1],snake.y[snake.node-1],

snake.x[snake.node-1]+10,snake.y[snake.node-1]-10)

} /*endwhile(!kbhit)*/ /*用黑色去除蛇的的最后一节*/

if(snake.life==1)/*如果蛇死就跳出循环*/

break

key=bioskey(0)/*接收按键*/

if(key==ESC)/*按ESC键退出*/

break

else

if(key==UP&&snake.direction!=4)

/*判断是否往相反的方向移动*/

snake.direction=3

else

if(key==RIGHT&&snake.direction!=2)

snake.direction=1

else

if(key==LEFT&&snake.direction!=1)

snake.direction=2

else

if(key==DOWN&&snake.direction!=3)

snake.direction=4

}/*endwhile(1)*/

}

/*游戏结束*/

void GameOver(void)

{

cleardevice()/*清屏*/

PrScore()

setcolor(RED)/*设置字体颜色*/

settextstyle(0,0,4)/*设置字体类型*/

outtextxy(200,200,"GAME OVER")/*显示文本*/

getch()

}

/*输出成绩及游戏等级*/

void PrScore(void)

{

char str1[20]/*设置字符型数组*/

setfillstyle(SOLID_FILL,0)

bar(50,15,390,35)/*填充矩形框*/

setcolor(6)/*设置文本颜色*/

settextstyle(0,0,2)/*设置数组显示位置*/

sprintf(str1,"score %d level %d",score,level)/*显示数组内容*/

outtextxy(55,20,str1)

setcolor(YELLOW)/*设置字体颜色*/

settextstyle(0,0,2)/*设置字体类型*/

outtextxy(250,400,"EXIT=ESC ")/*显示文本*/

}

void Close(void)

{

closegraph()

}

Snake模型是在初始轮廓曲线自身内力和图像数据外部约束力作用下产生移动变形轮廓线,利用逐步迭代计算使轮廓曲线能量最小化,从而逼近目标物体边缘。传统的Snake模型存在两个不足:一是对轮廓线的初始位置设置要求较高;二是对具有较高曲率的凹形边缘检测效果不理想。在传统Snake模型的改进模型中,GVF Snake模型对解决初始轮廓线的设置和凹陷轮廓检测两个问题有明显改善。其中GVF是一种新的无旋外部力场,它运用热扩散的原理,对图像的梯度矢量进行扩散以扩大Snake轮廓曲线的捕获区域。


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