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如何理解Matlab里的4邻域,8邻域和4连接,8连接(或者叫4连通,8连通)_四连接和八连接

四连接和八连接

最近在学习这方面的知识,但在网上找到的很多资料讲的不是很清楚,现在说一下个人的理解(如有不对之处还望指出!):
4邻域
在这里插入图片描述
如上图所示,灰色的四个方块就是p的4邻域,即为p的上、下、左、右四个方块。

8邻域
在这里插入图片描述
如上图所示,灰色的八个方块是p的8邻域,即为p的上、下、左、右、左上、左下、右上、右下八个方块。

4连接(4连通)
4连接并不是指所要找的那个区域包含4个点,而是指在确定连通区域的时候搜索每个点的4邻域方向,一旦在4邻域方向找到一个值为1的点,就把那个点加到当前连通区域里来。举个例子:
当然,在此前你需要了解一个相关的IPT函数:
[L, NUM] = bwlabel(BW, N)
使用help bwlabel查看这个函数的定义:
在这里插入图片描述
大致的意思就是:
输入参数BW是一个二值矩阵;
N可以等于4或8,默认是8;
返回值L是一个大小和BW一样的矩阵,包含关于BW的连通分支的标记情况;
NUM是连通分支的个数。

>> a =[
     1     1     0     0     1     0     0     0
     1     1     0     0     1     1     1     0
     1     1     0     1     0     1     1     0
     1     1     0     0     0     0     0     0
     0     0     1     1     0     0     1     1
     0     0     1     1     0     0     1     1
     0     0     0     0     1     0     1     1
     0     0     0     0     0     0     0     0
     ];
>> [L,num]=bwlabel(a,4);
>> L

L =

     1     1     0     0     4     0     0     0
     1     1     0     0     4     4     4     0
     1     1     0     3     0     4     4     0
     1     1     0     0     0     0     0     0
     0     0     2     2     0     0     6     6
     0     0     2     2     0     0     6     6
     0     0     0     0     5     0     6     6
     0     0     0     0     0     0     0     0

>> num

num =

     6
     
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
  • 11
  • 12
  • 13
  • 14
  • 15
  • 16
  • 17
  • 18
  • 19
  • 20
  • 21
  • 22
  • 23
  • 24
  • 25
  • 26
  • 27
  • 28
  • 29
  • 30

上例中,L矩阵中的非零数字表示的是当前点属于第几个4连通区域。该数字是按列来组织的,意思就是从第一列开始标记,然后逐列进行标记。数字相同的点共同构成一个4连通区域。

区域的划分就是这样的:
在这里插入图片描述
那么第一个连通区域的最右下的那个1,为什么不和它右下的那个1继续连起来构成连通区域呢?
因为这里是寻找4连通分支,而4连通分支的任务就是寻找每一个点的4邻域范围内的1,所以它不可以和它右下的1继续连接起来,它只能跟它上、下、左、右这四个点中出现的1连接起来。

要想第一个连通区域的最右下的那个1和它右下的那个1继续连起来构成连通区域,这就是寻找8连通分支要做的事情了:

%a矩阵沿用上一段代码里的那个矩阵
>> [L,num]=bwlabel(a,8);
>> L

L =

     1     1     0     0     2     0     0     0
     1     1     0     0     2     2     2     0
     1     1     0     2     0     2     2     0
     1     1     0     0     0     0     0     0
     0     0     1     1     0     0     3     3
     0     0     1     1     0     0     3     3
     0     0     0     0     1     0     3     3
     0     0     0     0     0     0     0     0

>> num

num =

     3

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
  • 11
  • 12
  • 13
  • 14
  • 15
  • 16
  • 17
  • 18
  • 19
  • 20
  • 21

搜索8连通分支的过程就不细讲了,和上面对比一下应该比较容易理解了。
只要是在一个点的8邻域内找到1就把那个点加入到当前的8连通分支里来。

如果有错误,希望大神们指正一下,谢谢!

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