MATLAB实现的主动轮廓模型（Snake）图像分割系统

资 源 简 介

本项目通过MATLAB实现主动轮廓模型（Snake），利用内外部约束力驱动可变形轮廓曲线向目标边界演化，实现图像的自动化精确分割。适用于医学影像、物体轮廓提取等场景。

详 情 说 明

基于主动轮廓模型（Snake）的图像分割系统

项目介绍

本项目实现了一种基于主动轮廓模型（Snake模型）的图像分割算法。该系统通过构建可变形轮廓曲线，在图像梯度特征等外部约束力和轮廓内部弹性约束力的共同作用下，使轮廓曲线逐步向目标边界演化。系统包含能量函数最小化、迭代收敛控制、结果显示等核心模块，能够有效分割具有明显边界的图像对象。

功能特性

• 主动轮廓能量优化：实现完整的主动轮廓能量函数，包含内部能量（弹性和刚性约束）和外部能量（图像梯度约束）
• 智能迭代收敛：采用梯度下降算法进行能量最小化，支持自定义迭代次数和收敛精度阈值
• 多格式输入支持：支持JPEG、PNG等常见格式的灰度图像输入
• 灵活参数配置：可调节弹性系数、刚性系数、外部权重等关键参数
• 可视化结果输出：生成分割后的二值掩码图像和轮廓演化过程动画
• 数据导出功能：输出最终轮廓坐标数据文件
• 性能评估：提供收敛曲线、迭代次数等分割性能评估指标

使用方法

1. 准备输入数据：

- 准备待分割的灰度图像文件 - 设置初始轮廓位置坐标（可通过手动设置或自动生成）

1. 参数配置：

- 设置能量函数参数（弹性系数、刚性系数、外部权重等） - 配置迭代次数阈值和收敛精度参数

1. 运行分割程序：

- 执行主程序启动图像分割过程 - 系统将自动进行轮廓演化直至收敛

1. 结果获取：

- 查看生成的分割结果二值掩码图像 - 观看轮廓演化过程动画演示 - 获取最终轮廓坐标数据文件 - 分析分割性能评估指标

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• Image Processing Toolbox
• 足够的内存以处理输入图像尺寸
• 支持常见图像格式的读写操作

文件说明

主程序文件实现了系统的核心控制逻辑，包括图像数据读取与预处理、初始轮廓设置、能量函数参数配置、轮廓演化迭代计算、收敛条件判断、结果可视化输出以及性能指标分析等功能。该文件协调各个算法模块的执行业务流程，确保分割过程的完整执行和结果的准确输出。