使用MATLAB实现基于Snake主动轮廓模型的图像分割系统

资 源 简 介

本项目在MATLAB中实现Snake主动轮廓模型，能够自动将用户定义的初始轮廓收敛至目标对象的真实边缘，完成高效的图像边缘检测与区域分割。系统支持提取关键特征，适用于精确的图像分析任务。

详 情 说 明

基于Snake主动轮廓模型的数字图像边缘检测与分割系统

项目介绍

本项目实现了一个基于Snake主动轮廓模型的交互式图像边缘检测与分割系统。该系统通过能量最小化原理，驱动用户指定的初始轮廓自动收敛至图像中目标物体的精确边缘。系统支持参数调节与可视化交互，能够有效处理各类数字图像，输出清晰的分割结果与轮廓数据，为图像分析和计算机视觉任务提供支持。

功能特性

• 主动轮廓模型核心算法：实现Snake算法，通过内部能量（弹性、刚度约束）和外部能量（图像梯度力）控制轮廓演变。
• 交互式初始轮廓设定：支持用户手动绘制或程序自动生成初始轮廓。
• 参数灵活可调：提供弹性系数、刚度系数、迭代次数、梯度权重等关键参数接口，适配不同图像特性。
• 多模式图像预处理：集成Sobel、Canny等边缘检测算子，增强目标边缘信息。
• 多格式结果输出：

- 边缘检测二值图像 - 原图与轮廓叠加的分割图像 - 轮廓点坐标数据文件（支持文本格式导出）

使用方法

1. 准备输入图像：将待处理的图像（JPG、PNG、BMP等格式）放入指定目录。
2. 设置初始轮廓：通过交互界面手动勾勒或采用默认的矩形/圆形初始轮廓。
3. 调整算法参数：根据图像特点调整能量项权重、迭代步数等参数。
4. 执行轮廓演化：运行主程序，系统将自动迭代使轮廓贴合目标边缘。
5. 查看与保存结果：实时显示演化过程，最终生成边缘图像、分割结果及轮廓坐标数据。

系统要求

• 操作系统：Windows / Linux / macOS
• 软件环境：MATLAB R2018a 或更高版本
• 硬件建议：至少4GB内存，支持常规图像处理运算

文件说明

主程序文件作为系统的控制中枢，负责整合全部算法模块与用户交互流程。其核心功能包括图像读取与预处理、初始化轮廓设置、Snake模型能量函数计算与最小化迭代、轮廓演变过程的可视化实时显示，以及最终分割结果与轮廓数据的生成与输出。该文件通过协调各子功能模块，实现了从图像输入到边缘提取的完整处理流程。