MATLAB几何轮廓分割算法：Levelset水平集方法实现与测试平台

资 源 简 介

本项目实现了基于几何活动轮廓模型的Levelset水平集算法，通过曲线演化自适应分割图像目标轮廓。包含核心算法模块与可视化测试实例，支持二维图像的边界检测与区域分割，便于几何轮廓分析研究与应用验证。

详 情 说 明

基于Levelset水平集方法的几何轮廓分割算法实现与测试平台

项目介绍

本项目实现了一种基于几何活动轮廓模型的Levelset水平集算法。该算法能够通过曲线演化过程自适应地分割图像中的目标轮廓，无需预先指定目标的拓扑结构。项目包含完整的算法核心模块和一个交互式可视化测试平台，支持对二维灰度图像进行边界检测与区域分割，用户可通过调整多种参数优化分割效果并进行结果分析。

功能特性

• 自适应轮廓演化：利用水平集方法实现曲线演化，能够自动处理轮廓分裂与合并
• 多种初始化方式：支持圆形/矩形初始模板，也可手动指定初始曲线
• 参数灵活调节：可调节时间步长、迭代次数、平滑系数、膨胀/收缩权重等关键参数
• 完整结果输出：提供分割结果可视化、演化过程动画、能量收敛曲线和二值掩模
• 可视化交互界面：集成图形界面，便于直观监控分割过程和结果评估

使用方法

1. 准备输入图像：将待分割的二维灰度图像（支持.jpg/.png等格式）置于指定目录
2. 设置初始轮廓：选择初始轮廓生成方式（预设模板或手动绘制）
3. 配置算法参数：根据图像特性调整时间步长、迭代次数等参数
4. 执行分割算法：运行主程序开始轮廓演化过程
5. 查看输出结果：

- 分割结果叠加图像 - 水平集函数演化动画（可选） - 能量函数收敛曲线 - 二值掩模图像

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 软件环境：MATLAB R2018a或更高版本
• 内存要求：至少4GB RAM（建议8GB以上处理大尺寸图像）
• 磁盘空间：至少500MB可用空间

文件说明

主程序文件包含了项目所有核心功能的集成实现与用户交互界面。它负责图像数据的读取与预处理，提供初始轮廓的设置接口，整合了水平集函数演化的完整计算流程，实现了偏微分方程的数值求解和曲率驱动演化过程。同时，该文件还管理着算法参数的配置，控制迭代过程的执行，并生成最终的分割结果和各种可视化输出，包括轮廓叠加显示、演化动画和收敛分析图表。