链码无限循环

Question

我正在实现链码，但偶然发现了一个小问题。首先我做什么：

我从边界上的某个像素开始，然后检查与此相关的相邻像素：

3  2  1
 \ | /
4-- --0
 / | \
5  6  7

虽然这里有问题：

小红点是算法开始的地方。那么第一个方向是 2 然后 1 然后 0 然后 0 等等...

如果您跟随黄点，您会看到它以两个相邻的点结束。这就是算法在方向 4 上进行的地方（因为在方向 0、1、2 或 3 上没有值为 1 的像素）。虽然在下一步它会检查方向 0（它始终是第一个开始的方向）......当然它存在，因为它是前一个点并且会向右走。在这里，它陷入了无限循环（从左到右，从右到左）。

我现在的问题是，我该如何解决这个问题？

我使用的代码是：

% Implementation of tangent angle function (chain code)

clear 
clc

directions = [ 1, 0
               1,-1
               0,-1
              -1,-1
              -1, 0
              -1, 1
               0, 1
               1, 1]

I = imread('./IMAGES/1/M_201005_1_0001.pgm');
Ibw = im2bw(I,0.15); % This is also by setting all the pixels with intesity lower than 17 to 0;


tanAngFunc ={};

[row,col] = find(Ibw);

y = col(find(max(row)==row))
x = max(row)

imshow(I)
hold on;
plot(y,x,'r.','MarkerSize',1)
hold on

l=1;

  not_done = true;
  while not_done
    if l== 36
        'test'
    end



      % Right (0)
      if Ibw(x+directions(1,2),y+directions(1,1)) ~=0

            tanAngFunc{l} = 0;
           x=  x+directions(1,2);
           y= y+directions(1,1);

      % Above right(1)
      elseif Ibw(x+directions(2,2),y+directions(2,1)) ~=0
            tanAngFunc{l} = 2;
            x= x+directions(2,2);
            y= y+directions(2,1);

      % Above (2)
      elseif Ibw(x+directions(3,2),y+directions(3,1)) ~=0
            tanAngFunc{l} = 2;
            x= x+directions(3,2);
            y= y+directions(3,1); 

      % Above left (3)
      elseif Ibw(x+directions(4,2),y+directions(4,1)) ~=0
            tanAngFunc{l} = 2;
            x= x+directions(4,2);
            y= y+directions(4,1);

      % Left (4)
      elseif Ibw(x+directions(5,2),y+directions(5,1)) ~=0
            tanAngFunc{l} = 2;
            x= x+directions(5,2);
            y= y+directions(5,1);

      % Bottom left (5)
      elseif Ibw(x+directions(6,2),y+directions(6,1)) ~=0
            tanAngFunc{l} = 2;
            x= x+directions(6,2);
            y= y+directions(6,1);

      % Bottom (6)
      elseif Ibw(x+directions(7,2),y+directions(7,1)) ~=0
            tanAngFunc{l} = 2;
            x= x+directions(7,2);
            y= y+directions(7,1);

      % Bottom right (7)
      elseif Ibw(x+directions(8,2),y+directions(8,1)) ~=0
            tanAngFunc{l} = 3;
            x= x+directions(8,2);
            y= y+directions(8,1);
      end


      plot(y,x,'y.','MarkerSize',3)
      hold on

      pause(1)
      l = l + 1;





    not_done = (x ~= col(find(max(row)==row)) && y ~= max(row));
  end

在这张图片上：

如果您想自己尝试一下

编辑：

正如 cmets 中所建议的，在我的第二个版本中，我确保算法没有使用以前访问过的像素。结果：

如您所见，这不是一个有效的答案。

编辑 2

关于@jonas 的更新解决方案。我很快把它放在excel中，这样更容易理解。 （尚未找到带 1 的像素，已找到像素 x）。

所以这不是 100% 工作的，在处理庞大的数据集时，确保每张图片的边缘都是 2 像素宽是相当不可能的。

Answer 1

您的算法的问题在于，它只检查要访问的“候选”像素是否是对象的一部分——但没有执行额外的检查来确保像素是边界的一部分。这就是为什么它会愉快地穿过对象的内部。

一种流行的边界追踪算法是摩尔邻域追踪算法。除了Wikipedia page，看看this page，它更详细地解释了算法背后的思想。

Answer 2

解决此问题的最简单方法是使用函数BWTRACEBOUNDARY。

以(x,y) 为起点，您可以这样写：

B = bwtraceboundary(Ibw,[x,y],'N');

绘制在图像上的结果如下所示：

编辑

如果你不能使用bwtraceboundary，你应该先只获取边界像素：

边界 = Ibw - imerode(Ibw,ones(3));

只要您的对象宽于两个像素，这将避免几乎所有问题。