在活动轮廓法中绘制能量

Question

我有一个能量方程，例如

算法由Lankton and you can download the code and image at code实现。我想基于该代码绘制能量函数。请注意，F 是在该代码中计算的。我的目标能量图如

我试着用那个代码来实现它。但不是正确答案

  Energy=[];
  %--main loop
  for its = 1:max_its   % Note: no automatic convergence test

    %-- get the curve's narrow band
    idx = find(phi <= 1.2 & phi >= -1.2)';  
    [y x] = ind2sub(size(phi),idx);

    %-- get windows for localized statistics
    xneg = x-rad; xpos = x+rad;      %get subscripts for local regions
    yneg = y-rad; ypos = y+rad;
    xneg(xneg<1)=1; yneg(yneg<1)=1;  %check bounds
    xpos(xpos>dimx)=dimx; ypos(ypos>dimy)=dimy;

    %-- re-initialize u,v,Ain,Aout
    u=zeros(size(idx)); v=zeros(size(idx)); 
    Ain=zeros(size(idx)); Aout=zeros(size(idx)); 
    F_energy=zeros(size(idx));
    %-- compute local stats
    for i = 1:numel(idx)  % for every point in the narrow band
      img = I(yneg(i):ypos(i),xneg(i):xpos(i)); %sub image
      P = phi(yneg(i):ypos(i),xneg(i):xpos(i)); %sub phi

      upts = find(P<=0);            %local interior
      Ain(i) = length(upts)+eps;
      u(i) = sum(img(upts))/Ain(i);

      vpts = find(P>0);             %local exterior
      Aout(i) = length(vpts)+eps;
      v(i) = sum(img(vpts))/Aout(i);
      F_energy(i)=sum((img(upts)-u(i)).^2)+sum((img(vpts)-v(i)).^2); %% Compute the first term in (5) without integrate
    end   

    %-- get image-based forces
    F = -(u-v).*(2.*I(idx)-u-v);
    % Compute the second term in (5) 
    u=phi<=0;
    bw2=bwperim(u);
    Length_phi=sum(sum(bw2));
    Energy=[Energy (sum(F_energy(:))+alpha.*Length_phi)];
    end

也许是因为能量函数太复杂了所以才这么难。然而，所有的东西都是由上面的代码实现的，除了enrgy term。希望您能理解并帮助我绘制enrgy函数。提前致谢

这是我的数字结果。然而，它与论文结果并不相似。我的结果是在接近零点时能量最小。但是论文结果不是。我的代码中发生了什么。

Answer 1

您确定您的参数与原始论文中使用的参数相似吗？我观察到每次迭代中的能量至少取决于两件事：

半径
初始化掩码

论文确实证实了这种关系：

The radius of the ball selected by the B(x,y) function is an important parameter to be considered when using localized energies.

和

One limitation of the proposed method is that it has a greater sensitivity to initialization than global region-based methods.

下图显示了我使用您的代码实现的目标：

请注意，在原始论文中，X 轴单位是秒。代码在每次迭代中为我们提供能量。如果不知道原始计算中一次迭代的持续时间（如论文中所述），我们就无法真正比较这些图。但是，我的和原来的更相似。

这是初始化掩码的代码（对应于绘图）：

I = imread('Mushroom.png');         %-- load the image
m = false(size(I,1),size(I,2));     %-- create initial mask
m(60:100,15:80) = true;             %-- initial mask coordinates

最大迭代次数：400
半径：20

希望我帮到了你。

在活动轮廓法中绘制能量

Draw energy in active contour method

matlab

plot

image-processing

matlab-figure