GVF Snake图像轮廓提取MATLAB项目

资 源 简 介

本MATLAB项目实现了基于梯度矢量流（GVF）的Snake模型，提供图像自动轮廓提取的完整演示。代码采用模块化设计，清晰展示GVF场计算、Snake演化及收敛判定流程，适合图像处理初学者学习算法原理与应用。

详 情 说 明

GVF Snake图像轮廓提取演示项目

项目介绍

本项目通过MATLAB实现基于梯度矢量流（GVF）的Snake模型，用于图像的自动轮廓提取。该代码面向图像处理入门级学生，通过模块化设计展示GVF场计算、Snake演化过程及收敛判定等关键步骤，并提供可视化中间结果以帮助理解算法原理。

功能特性

• GVF场计算：通过扩散方程迭代生成梯度矢量流，增强传统梯度场的捕获范围
• Snake能量最小化：结合内部能量约束（弹性与刚性）和外部GVF场驱动，实现轮廓的自动优化
• 数值求解：采用有限差分法对偏微分方程进行离散化求解
• 可视化输出：提供最终轮廓叠加图、GVF场矢量可视化、收敛过程动画和能量变化曲线

使用方法

1. 准备输入数据：

- 原始灰度图像（支持.jpg/.png等格式的矩阵数据） - 初始轮廓坐标（手动标注或自动生成的闭合多边形控制点） - 算法参数（GVF迭代次数、Snake弹性参数、迭代阈值等）

1. 执行主程序：运行主函数启动轮廓提取流程

1. 查看输出结果：

- 最终轮廓叠加图（原始图像+优化后的Snake轮廓） - GVF场矢量可视化图（箭头图显示梯度矢量分布） - 收敛过程动画（动态展示Snake轮廓演化轨迹） - 能量变化曲线图（展示Snake能量函数随迭代下降过程）

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 图像处理工具箱（Image Processing Toolbox）

文件说明

主程序文件承担了算法流程的整体调度功能，具体包括图像数据的读取与预处理、梯度矢量流场的迭代计算、Snake模型的初始化配置、轮廓演化过程的数值求解与收敛判断，以及最终结果的可视化输出生成。