基于MATLAB的二值图像直线与曲线细化系统

资 源 简 介

该项目实现了一个二值图像细化工具，可将预处理后的线条型二值图像转化为单像素宽度的骨架结构。通过MATLAB算法有效减少数据冗余，同时保留关键形态特征，适用于图像分析与模式识别领域。

详 情 说 明

基于MATLAB的二值图像直线与曲线细化系统

项目介绍

本项目实现了一个基于MATLAB的二值图像细化处理系统，专门用于对经过预处理的二值图像执行直线和曲线的细化操作。系统能够将包含线条型特征的二值图像转化为仅保留图像骨架结构的单像素宽度表示，在显著减少数据量的同时完整保留关键形态信息。该系统在文档图像分析、细胞追踪等需要提取中心线的应用场景中具有重要价值。

功能特性

• 骨架提取功能：采用中轴变换骨架提取算法，准确识别图像中的骨架结构
• 形态学优化处理：结合形态学骨架化处理技术，保证细化结果的连续性和完整性
• 高效细化算法：实现了优化的Zhang-Suen细化算法，确保处理速度和效果的最佳平衡
• 拓扑结构保持：在细化过程中保持原始图像的关键拓扑结构和连接性
• 广泛适用性：适用于各种直线和曲线型二值图像的细化需求

使用方法

输入要求

• 输入格式：二维二值图像矩阵（逻辑型矩阵）
• 数据类型：uint8格式的二值图像
• 图像要求：黑白二值图像，前景像素值为1（或255），背景像素值为0
• 建议尺寸：最小处理尺寸为3x3像素

输出结果

• 输出格式：细化的单像素宽度二值图像
• 数据特性：与输入图像相同尺寸的逻辑型矩阵
• 结果特征：保留原始图像直线和曲线特征的骨架结构，线条宽度精确为1像素

系统要求

• MATLAB版本：MATLAB R2018b或更高版本
• 必需工具箱：Image Processing Toolbox
• 操作系统：Windows/Linux/macOS均可运行

文件说明

主程序文件实现了二值图像细化的核心处理流程，包括图像加载与验证、参数初始化设置、细化算法执行控制、骨架提取优化处理以及最终结果的可视化输出。该文件集成了中轴变换和形态学骨架化处理技术，确保能够高效生成单像素宽度的线条骨架，同时保持原始图像的关键拓扑特征。