基于马尔可夫随机场的MATLAB图像分割教学与实验平台

资 源 简 介

本项目提供完整的马尔可夫随机场图像分割框架，集成Gibbs采样、ICM优化和模拟退火等经典算法。包含30多个模块化函数，支持教学演示与实验对比，适合图像处理学习和算法研究。

详 情 说 明

基于马尔可夫随机场的图像分割教学与实验平台

项目介绍

本项目是一个完整的马尔可夫随机场（MRF）图像分割实现框架，包含30多个相互关联的函数模块。平台集成了经典的MRF建模方法和优化算法，提供从图像预处理到分割结果评估的全流程解决方案。特别适合概率图模型和图像分割领域的学习者与研究者使用，通过可视化工具和示例代码帮助用户深入理解MRF的工作原理和参数调优技巧。

功能特性

• 完整算法实现：提供Gibbs采样、ICM优化、模拟退火等经典MRF推理算法
• 多模型支持：支持Potts模型、Ising模型等多种能量函数模型和邻域系统定义
• 辅助功能齐全：包含图像预处理、特征提取、参数估计等配套功能模块
• 实时可视化：可实时显示分割过程动画、能量收敛曲线和结果对比图
• 教学友好：提供详细的示例代码和参数调优指南，适合MRF初学者学习使用

使用方法

输入要求

1. 待分割图像：支持jpg、png、bmp等常见格式的灰度或彩色图像
2. 参数配置（可选）：可设置邻域系统大小、能量函数参数、迭代次数、温度参数等
3. 初始分割标签（可选）：可提供初始标签或由系统自动生成

输出结果

1. 分割结果图像：与输入同尺寸的最终标签图
2. 过程动画：展示迭代优化过程的动态可视化
3. 收敛曲线：能量函数随迭代次数的变化曲线图
4. 质量评估：分割准确率、边界一致性等量化指标
5. 调试报告：中间结果和参数调试分析报告

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• Image Processing Toolbox
• 至少4GB内存（处理大图像时推荐8GB以上）
• 支持Windows/Linux/macOS操作系统

文件说明

主程序文件实现了整个图像分割流程的核心控制功能，包括用户交互界面初始化、输入图像载入与预处理、算法参数配置、马尔可夫随机场模型构建、优化算法执行控制、分割过程实时可视化、结果评估与输出生成等完整处理链的协调与管理。