基于变分水平集的图像分割

基于变分水平集的图像分割 MATLAB代码

% This Matlab file demomstrates a variational level set method that improves the original method in Li et al‘s paper
%    “Level Set Evolution Without Re-initialization: A New Variational Formulation“
%    in Proceedings of CVPR‘05 vol. 1 pp. 430-436.
% Author: Chunming Li all rights reserved.
% E-mail: li_chunming@hotmail.com
% URL:  http://www.engr.uconn.edu/~cmli/

clear all;
close all;
Img = imread（‘Head.bmp‘）;  % The same cell image in the paper is used here
Img=double（Img（::1））;
sigma=1.5;    % scale parameter in Gaussian kernel for smoothing.
G=fspecial（‘gaussian‘15sigma）;
Img_smooth=conv2（ImgG‘same‘）;  % smooth image by Gaussiin convolution
[IxIy]=gradient（Img_smooth）;
f=Ix.^2+Iy.^2;
g=1./（1+f）;  % edge indicator function.

epsilon=1.5; % the papramater in the definition of smoothed Dirac function

timestep=5;  % time step
mu=0.04;  % coefficient of the internal （penalizing） energy term P（\phi）
          % Note: The product timestep*mu must be less than 0.25 for stable evolution

lambda=5; % coefficient of the weighted length term Lg（\phi）
alf=1.5;   % coefficient of the weighted area term Ag（\phi）;
           % Note: Choose a positive（negative） alf if the initial contour is outside（inside） the object.


% define initial level set function （LSF） as -c0 c0 at points outside and inside of a region R respectively.
[nrow ncol]=size（Img）;  
c0=2;    % The constant value used to define binary level set function as initial LSF;
         % Using larger value of c0 usually slow down the evolution.
         
initialLSF=c0*ones（nrowncol）;
w=8;
initialLSF（w+1:end-w w+1:end-w）=-c0;  

u=initialLSF;
figure;imagesc（Img [0 255]）;colormap（gray）;hold on;
[ch] = contour（u[0 0]‘r‘）;                          
title（‘Initial contour‘）;

% start level set evolution
for n=1:1000
    u=EVOLUTION_LSD（u g lambda mu alf epsilon timestep 1）;      
    if mod（n20）==0
        pause（0.001）;
        imagesc（Img [0 255]）;colormap（gray）;hold on;
        [ch] = contour（u[0 0]‘r‘）; 
        iterNum=[num2str（n） ‘ iterations‘];        
        title（iterNum）;
        hold off;
    end
end
imagesc（Img [0 255]）;colormap（gray）;hold on;
[ch] = contour（u[0 0]‘r‘）; 
totalIterNum=[num2str（n） ‘ iterations‘];  
title（[‘Final contour ‘ totalIterNum]）;

figure;
mesh（u）;
title（‘Final level set function‘）;

 属性            大小     日期    时间   名称
----------- ---------  ---------- -----  ----
     目录           0  2013-12-29 20:12  Variational_LevelSet\
     目录           0  2013-12-29 16:03  Variational_LevelSet\_LevelSet\
     文件       64193  2013-12-28 10:55  Variational_LevelSet\_LevelSet\Added_Circut1.bmp
     文件       68613  2013-12-28 10:56  Variational_LevelSet\_LevelSet\Added_Circut2.bmp
     文件       83018  2013-12-28 10:55  Variational_LevelSet\_LevelSet\Added_Circut3.bmp
     文件       86161  2013-12-28 10:55  Variational_LevelSet\_LevelSet\Added_Circut4.bmp
     文件       83586  2013-12-28 10:54  Variational_LevelSet\_LevelSet\Added_Circut5.bmp
     文件       38029  2013-12-28 10:55  Variational_LevelSet\_LevelSet\Added_Circut6.bmp
     文件        2407  2013-12-28 11:54  Variational_LevelSet\_LevelSet\Demo1.m
     文件        2638  2013-12-28 11:56  Variational_LevelSet\_LevelSet\Demo1_ManualBinaryInitial.m
     文件        2380  2013-12-28 11:55  Variational_LevelSet\_LevelSet\Demo2.m
     文件        2608  2007-03-20 14:33  Variational_LevelSet\_LevelSet\Demo2_ManualBinaryInitial.m
     文件        3425  2013-12-28 11:58  Variational_LevelSet\_LevelSet\Demo3_initialFromThresh.m
     文件        1125  2007-01-17 22:51  Variational_LevelSet\_LevelSet\EVOLUTION_LSD.m
     文件       65818  2013-12-28 10:48  Variational_LevelSet\_LevelSet\Head.bmp
     文件      801246  2006-02-03 16:17  Variational_LevelSet\_LevelSet\levelset_CVPR05.pdf
     文件       24576  2007-01-31 22:49  Variational_LevelSet\_LevelSet\LSD.dll
     文件       10078  2007-02-01 01:41  Variational_LevelSet\_LevelSet\noisyStar_SNR_20_to_10.bmp
     文件       16434  2004-07-23 19:36  Variational_LevelSet\_LevelSet\twocells.bmp
     文件        8134  2004-07-05 18:59  Variational_LevelSet\_LevelSet\twoObj.bmp