MATLAB多重网格优化几何活动轮廓模型图像分割系统

资 源 简 介

基于Papandreou与Maragos的多重网格几何活动轮廓模型算法，本MATLAB项目能够高效精准地进行图像分割，自动检测物体边界，并利用多重网格优化技术显著加快收敛速度。

详 情 说 明

基于多重网格优化的几何活动轮廓模型图像分割系统

项目介绍

本项目实现了Papandreou与Maragos提出的多重网格几何活动轮廓模型算法，专门用于高效精准的图像分割任务。系统通过多重网格优化技术显著提升传统活动轮廓模型的收敛速度，能够自动检测图像中的物体边界。该方法结合了几何活动轮廓模型的理论优势和多重网格计算的高效性，在医学图像分析、计算机视觉等领域具有重要应用价值。

功能特性

• 高效分割: 采用多重网格优化技术，大幅提升轮廓演化收敛速度
• 精准边界检测: 基于水平集的几何活动轮廓模型，准确捕捉物体边界
• 灵活初始设置: 支持手动绘制或自动生成初始轮廓
• 完整可视化: 提供轮廓演化过程动画和收敛特性曲线
• 性能评估: 输出多种分割性能指标和量化评估结果
• 多层次分析: 展示各网格层级的中间演化状态

使用方法

输入要求

1. 待分割图像: 二维灰度图像（支持JPG、PNG、TIFF等常见格式）
2. 初始轮廓: 可选择手动绘制或自动生成矩形/圆形初始轮廓
3. 算法参数: 包括时间步长、正则化参数、收敛阈值等
4. 网格参数: 网格层数、插值算子选择等多重网格相关参数

输出结果

1. 最终分割边界（二进制掩码图像）
2. 轮廓演化过程动画（GIF或视频格式）
3. 收敛特性曲线图（能量函数下降过程）
4. 分割性能指标（运行时间、迭代次数、精度评估）
5. 多层次网格中间结果（各层级的演化状态可视化）

系统要求

• 操作系统: Windows/Linux/macOS
• 运行环境: MATLAB R2018b或更高版本
• 必要工具箱: Image Processing Toolbox
• 内存建议: 至少4GB RAM（处理大图像时建议8GB以上）
• 存储空间: 至少500MB可用空间

文件说明

主程序文件实现了系统的核心控制逻辑，包括图像数据读入与预处理、算法参数配置界面、多重网格优化过程调度、轮廓演化迭代计算、收敛条件判断与监控、结果可视化生成以及性能指标分析等完整工作流程。该文件整合了所有关键功能模块，为用户提供了统一的操作入口和结果输出接口。