連通區標記是最基本的圖像處理算法之一。該算法中，按從左至右、從上至下的順序，對整幅圖像進行掃描，通過比較每個前景像素的鄰域進行連通區標記，并創建等效標記列表。最后，合并等效標記列表，并再次掃描圖像以更新標記。算法的優點的是通俗易懂，缺點是需要兩次掃描圖像，效率不高。
區域生長法利用區域生長的思想，一次生長過程可以標記一整個連通區，只需對圖像進行一次掃描就能標記出所有連通區。算法描述如下：
輸入待標記圖像bitmap，初始化一個與輸入圖像同樣尺寸的標記矩陣labelmap，一個隊列queue以及標記計數labelIndex；按從左至右、從上至下的順序掃描bitmap，當掃描到一個未被標記的前景像素p時，labelIndex加1，并在labelmap中標記p（相應點的值賦為labelIndex），同時，掃描p的八鄰域點，若存在未被標記的前景像素，則在labelmap中進行標記，并放入queue中，作為區域生長的種子；當queue不為空時，從queue中取出一個生長種子點p1，掃描p1的八鄰域點，若存在未被標記過的前景像素，則在labelmap中進行標記，并放入queue中；重復3直至queue為空，一個連通區標記完成；轉到2，直至整幅圖像被掃描完畢，得到標記矩陣labelmap和連通區的個數labelIndex。
該算法最壞情況下，將對每個像素點都進行一次八鄰域搜索，算法復雜度為O(n)。
typedef struct QNode{ int data; struct QNode *next;}QNode;typedef struct Queue{ struct QNode* first; struct QNode* last;}Queue;void PushQueue(Queue *queue, int data){ QNode *p = NULL; p = (QNode*)malloc(sizeof(QNode)); p->data = data; if(queue->first == NULL){ queue->first = p; queue->last = p; p->next = NULL; } else{ p->next = NULL; queue->last->next = p; queue->last = p; }}int PopQueue(Queue *queue){ QNode *p = NULL; int data; if(queue->first == NULL){ return -1; } p = queue->first; data = p->data; if(queue->first->next == NULL){ queue->first = NULL; queue->last = NULL; } else{ queue->first = p->next; } free(p); return data;}static int NeighborDirection[8][2] = {{0,1},{1,1},{1,0},{1,-1},{0,-1},{-1,-1},{-1,0},{-1,1}};void SearchNeighbor(unsigned char *bitmap, int width, int height, int *labelmap, int labelIndex, int pixelIndex, Queue *queue){ int searchIndex, i, length; labelmap[pixelIndex] = labelIndex; length = width * height; for(i = 0;i < 8;i++){ searchIndex = pixelIndex + NeighborDirection[i][0] * width + NeighborDirection[i][1]; if(searchIndex > 0 && searchIndex < length && bitmap[searchIndex] == 255 && labelmap[searchIndex] == 0){ labelmap[searchIndex] = labelIndex; PushQueue(queue, searchIndex); } }}int ConnectedComponentLabeling(unsigned char *bitmap, int width, int height, int *labelmap){ int cx, cy, index, popIndex, labelIndex = 0; Queue *queue = NULL; queue = (Queue*)malloc(sizeof(Queue)); queue->first = NULL; queue->last = NULL; memset(labelmap, 0, width * height); for(cy = 1; cy < height - 1; cy++){ for(cx = 1; cx < width - 1; cx++){ index = cy * width + cx; if(bitmap[index] == 255 && labelmap[index] == 0){ labelIndex++; SearchNeighbor(bitmap, width, height, labelmap, labelIndex, index, queue); popIndex = PopQueue(queue); while(popIndex > -1){ SearchNeighbor(bitmap, width, height, labelmap, labelIndex, popIndex, queue); popIndex = PopQueue(queue); } } } } free(queue); return labelIndex;}以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持武林網。
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