我会这样开始：
- 图像二值化
- 找出管子的每一组像素
-
用管子颜色填充该位置
使用任何具有 8 个邻居的填充算法，并且在填充过程中还计算某个计数器 cnt 中重新着色的像素。
如果区域大小 cnt 太小，则将其重新着色为背景，否则将其大小 cnt/average_tube_width 计入直方图。
这里是简单的C++示例：
picture pic0,pic1;
// pic0 - source img
// pic1 - output img
// 0xAARRGGBB
const DWORD col_backg=0x00202020; // gray
const DWORD col_tube =0x00FFFFFF; // white
const DWORD col_done =0x0000A0FF; // aqua
const DWORD col_noise=0x00000080; // blue
const DWORD col_error=0x00FF0000; // red (too smal _hist value)
const DWORD col_hist =0x00FFFF00; // yellow
const DWORD col_test =0x01000000; // A* filling start color (must be bigger then all other colors used)
int x,y,xx,yy,i;
DWORD c;
const int _hist=256; // max area size for histogram
int hist[_hist]; // histogram
// copy source image to output
pic1=pic0;
pic1.enhance_range(); // maximize dynamic range <0,255>^3
pic1.pixel_format(_pf_u); // convert to grayscale <0,765>
pic1.threshold(100,766,col_backg,col_tube); // threshold intensity to binarize image
pic1.pf=_pf_rgba; // set as RGBA (without conversion)
// clear histogram
for (i=0;i<_hist;i++) hist[i]=0;
// find all tubes
for (y=0;y<pic1.ys;y++)
for (x=0;x<pic1.xs;x++)
if (pic1.p[y][x].dd==col_tube)
{
pic1.Astarfill(x,y,col_test); // fill count area (8 neighbors)
if (pic1._floodfill_n>5) // if valid size
{
c=col_done; // set recolor color to done
// update histogram
if (pic1._floodfill_n<_hist) hist[pic1._floodfill_n]++;
else c=col_error;
}
else c=col_noise;
// recolor filled bbox with c
for (yy=pic1._floodfill_y0;yy<=pic1._floodfill_y1;yy++)
for (xx=pic1._floodfill_x0;xx<=pic1._floodfill_x1;xx++)
if (pic1.p[yy][xx].dd>=col_test)
pic1.p[yy][xx].dd=c;
}
// render histogram
for (x=0;x<_hist;x++)
for (i=0,y=pic1.ys-1;(y>=0)&&(i<hist[x]<<2);y--,i++)
pic1.p[y][x].dd=col_hist;
输入图像的结果是：
黄线是长度分布（x 轴是管长，y 是概率）
我使用自己的图片类来制作图片，所以一些成员是：
xs,ys 是图像的大小（以像素为单位）
p[y][x].dd 是位于(x,y) 位置的像素，为 32 位整数类型
clear(color) 用color 清除整个图像
resize(xs,ys) 将图像大小调整为新分辨率
bmp 是 VCL 封装的 GDI 位图，具有Canvas 访问权限
pf 保存图像的实际像素格式：
enum _pixel_format_enum
{
_pf_none=0, // undefined
_pf_rgba, // 32 bit RGBA
_pf_s, // 32 bit signed int
_pf_u, // 32 bit unsigned int
_pf_ss, // 2x16 bit signed int
_pf_uu, // 2x16 bit unsigned int
_pixel_format_enum_end
};
color 和像素编码如下：
union color
{
DWORD dd; WORD dw[2]; byte db[4];
int i; short int ii[2];
color(){}; color(color& a){ *this=a; }; ~color(){}; color* operator = (const color *a) { dd=a->dd; return this; }; /*color* operator = (const color &a) { ...copy... return this; };*/
};
乐队是：
enum{
_x=0, // dw
_y=1,
_b=0, // db
_g=1,
_r=2,
_a=3,
_v=0, // db
_s=1,
_h=2,
};
我也使用我的动态列表模板，所以：
List<double> xxx; 与double xxx[]; 相同
xxx.add(5); 将5 添加到列表末尾
xxx[7]访问数组元素（安全）
xxx.dat[7]访问数组元素（不安全但快速直接访问）
xxx.num是数组实际使用的大小
xxx.reset() 清除数组并设置xxx.num=0
xxx.allocate(100) 为 100 项目预分配空间
现在A*填充是这样实现的：
// these are picture:: members to speed up recursive fillings
int _floodfill_rn; // anti stack overflow recursions
List<int> _floodfill_xy; // anti stack overflow pendng recursions
int _floodfill_a0[4]; // recursion filled color and fill color
color _floodfill_c0,_floodfill_c1; // recursion filled color and fill color
int _floodfill_x0,_floodfill_x1,_floodfill_n; // recursion bounding box and filled pixel count
int _floodfill_y0,_floodfill_y1;
// here the filling I used
void picture::Astarfill(int x,int y,DWORD id)
{
_floodfill_c0=p[y][x];
_floodfill_c1.dd=id;
_floodfill_n=0;
_floodfill_x0=x;
_floodfill_y0=y;
_floodfill_x1=x;
_floodfill_y1=y;
_floodfill_rn=0;
_floodfill_xy.num=0;
if ((x<0)||(x>=xs)||(y<0)||(y>=ys)) return;
int i;
List<int> xy0,xy1,*p0,*p1,*pp;
// first point
p0=&xy0;
p1=&xy1;
p0->num=0;
p0->add(x); p0->add(y); p[y][x].dd=id; _floodfill_n++;
for (;p0->num;)
{
p1->num=0; id++;
for (i=0;i<p0->num;)
{
x=p0->dat[i]; i++;
y=p0->dat[i]; i++;
x--; if ((x>=0)&&(y>=0)&&(x<xs)&&(y<ys)&&(p[y][x].dd==_floodfill_c0.dd)){ p1->add(x); p1->add(y); p[y][x].dd=id; _floodfill_n++; if (_floodfill_x0>x) _floodfill_x0=x; if (_floodfill_y0>y) _floodfill_y0=y; if (_floodfill_x1<x) _floodfill_x1=x; if (_floodfill_y1<y) _floodfill_y1=y; }
y--; if ((x>=0)&&(y>=0)&&(x<xs)&&(y<ys)&&(p[y][x].dd==_floodfill_c0.dd)){ p1->add(x); p1->add(y); p[y][x].dd=id; _floodfill_n++; if (_floodfill_x0>x) _floodfill_x0=x; if (_floodfill_y0>y) _floodfill_y0=y; if (_floodfill_x1<x) _floodfill_x1=x; if (_floodfill_y1<y) _floodfill_y1=y; }
x++; if ((x>=0)&&(y>=0)&&(x<xs)&&(y<ys)&&(p[y][x].dd==_floodfill_c0.dd)){ p1->add(x); p1->add(y); p[y][x].dd=id; _floodfill_n++; if (_floodfill_x0>x) _floodfill_x0=x; if (_floodfill_y0>y) _floodfill_y0=y; if (_floodfill_x1<x) _floodfill_x1=x; if (_floodfill_y1<y) _floodfill_y1=y; }
x++; if ((x>=0)&&(y>=0)&&(x<xs)&&(y<ys)&&(p[y][x].dd==_floodfill_c0.dd)){ p1->add(x); p1->add(y); p[y][x].dd=id; _floodfill_n++; if (_floodfill_x0>x) _floodfill_x0=x; if (_floodfill_y0>y) _floodfill_y0=y; if (_floodfill_x1<x) _floodfill_x1=x; if (_floodfill_y1<y) _floodfill_y1=y; }
y++; if ((x>=0)&&(y>=0)&&(x<xs)&&(y<ys)&&(p[y][x].dd==_floodfill_c0.dd)){ p1->add(x); p1->add(y); p[y][x].dd=id; _floodfill_n++; if (_floodfill_x0>x) _floodfill_x0=x; if (_floodfill_y0>y) _floodfill_y0=y; if (_floodfill_x1<x) _floodfill_x1=x; if (_floodfill_y1<y) _floodfill_y1=y; }
y++; if ((x>=0)&&(y>=0)&&(x<xs)&&(y<ys)&&(p[y][x].dd==_floodfill_c0.dd)){ p1->add(x); p1->add(y); p[y][x].dd=id; _floodfill_n++; if (_floodfill_x0>x) _floodfill_x0=x; if (_floodfill_y0>y) _floodfill_y0=y; if (_floodfill_x1<x) _floodfill_x1=x; if (_floodfill_y1<y) _floodfill_y1=y; }
x--; if ((x>=0)&&(y>=0)&&(x<xs)&&(y<ys)&&(p[y][x].dd==_floodfill_c0.dd)){ p1->add(x); p1->add(y); p[y][x].dd=id; _floodfill_n++; if (_floodfill_x0>x) _floodfill_x0=x; if (_floodfill_y0>y) _floodfill_y0=y; if (_floodfill_x1<x) _floodfill_x1=x; if (_floodfill_y1<y) _floodfill_y1=y; }
x--; if ((x>=0)&&(y>=0)&&(x<xs)&&(y<ys)&&(p[y][x].dd==_floodfill_c0.dd)){ p1->add(x); p1->add(y); p[y][x].dd=id; _floodfill_n++; if (_floodfill_x0>x) _floodfill_x0=x; if (_floodfill_y0>y) _floodfill_y0=y; if (_floodfill_x1<x) _floodfill_x1=x; if (_floodfill_y1<y) _floodfill_y1=y; }
}
pp=p0; p0=p1; p1=pp;
}
_floodfill_rn=id-1;
}
如果您想根据尺寸改进计数，那么如果您获得了平均尺寸的倍数，您就会得到相交的管子。因此，您可以尝试计算其中有多少，并将平均大小计入直方图，而不是使用完整大小或使用 A* 填充并定位端点。如果您发现超过 2 个端点，您可以尝试区分管。
所以首先使用 A* 填充来查找局部最大值，然后从该位置再次使用 A* 填充（因此您从端点开始填充）。然后找到所有局部最大值，并根据管的平均尺寸和实际尺寸以及端点数量，您可以确定有多少管组合在一起，其中有多少是相互连接的。然后，您可以尝试在端点之间进行所有可能的组合，并且最接近每个管的平均管尺寸的组合是最“正确”的组合。这应该会进一步提高精度。
如果您不知道平均管厚度，您可以直接对非相交管使用 A* 填充来获取长度。因此，在第二次填充（从端点）中，当填充停止时，最后填充的 ID 是管的长度（以像素为单位）。