分水岭算法的介绍

1. 分水岭算法的介绍

所谓分水岭算法有好多种实现算法，拓扑学，形态学，浸水模拟和降水模拟等方式。要搞懂就不容易了。Watershed Algorithm(分水岭算法)，顾名思义，就是根据分水岭的构成来考虑图像的分割。现实中我们可以或者说可以想象有山有湖的景象，那么那一定是水绕 山，山围水的情形。当然在需要的时候，要人工构筑分水岭，以防集水盆之间的互相穿透。而区分高山（plateaus）与水的界线，以及湖与湖之间的间隔或 都是连通的关系，就是我们可爱的分水岭（watershed）。为了得到一个相对集中的集水盆，那么让水涨到都接近周围的最高的山顶就可以了，再涨就要漏 水到邻居了，而邻居，嘿嘿，水质不同诶，会混淆自我的。那么这样的话，我们就可以用来获取边界灰阶大，中间灰阶小的物体区域了，它就是集水盆。

2. 分水岭的分割方法

分水岭分割方法，是一种基于拓扑理论的数学形态学的分割方法，其基本思想是把图像看作是测地学上的拓扑地貌，图像中每一点像素的灰度值表示该点的海拔高度，每一个局部极小值及其影响区域称为集水盆，而集水盆的边界则形成分水岭。分水岭的概念和形成可以通过模拟浸入过程来说明。在每一个局部极小值表面，刺穿一个小孔，然后把整个模型慢慢浸入水中，随着浸入的加深，每一个局部极小值的影响域慢慢向外扩展，在两个集水盆汇合处构筑大坝，即形成分水岭。分水岭算法一般和区域生长法或聚类分析法相结合。

3. 分水岭算法的应用

 数学形态学一个应用是分水岭算法，为了便于理解，可以将图像的灰度空间与地球表面的地形高度相类比，据此，发明了应用于图像领域的分水岭算法。
   假设，如下图所示的一个岛屿，要从  点走到  点，虚线所表示的是最短的直线距离，也就是欧式距离，考虑到现实情况，不能穿过水面到达目标地点，所以，能够从起点到终点的实际通行路线中最短的距离成为测地线距离。   
                                           
   通过以上分析，给出测地线距离的定义：
   给定指定连通域  ,测地线距离就是  中两个像素点  和  之间的最短（可执行）路径的长度，用公式定义如下：     
   如下图所示，假定一个连通域  包含了若干个子区域  ，用公式表示  所表示的测地线影响域为：     
   以上公式可以理解为，区域  中的像素点到  域的测地线距离比其他域更小的点的轨迹的集合，也就是以  域中的种子点出发，其测地线距离比其他域的种子点都要小的点集所构成的区域。如下图所示:   
                                           
   SKIZ表示区域  中的点不属于任何一个测地线影响域，也就是域  中的点到两个测地线影响域的中测地线距离相等。区域  中构成  的SKIZ，记作  ，用公式的表述如下：     
     注意：，   表示区域  以外的  中的所有点的集合集合  
   如下图所示的山脉地形图，包含山谷和山峰，在水平面不断上升的过程中，会逐渐淹没掉一些较低的区域，而为了防止水溢出，需要不断在山脊上修建大坝，这个过程不断进行，最后会得到一个区域分割的效果。
                                           在一副图像上实现分水岭算法，与上述过程相似，只不过是通过灰度值充当水平面的角色，对图像进行不断的填埋，最后得到区域分割的效果图。
                                           如上图所示的动画中，不断用灰度值代表的水平面淹没图像中的最小值，最后得到分割后的图像。综上，分水岭算法的步骤可以总结如下：
   如下图所示，另外一种分水岭算法的原理是，指定初始的种子点，只对种子点所在的邻域像素进行分类，而不考虑其他区域。
                                           如下图所示的图片，以最小点开始，进行分水岭算法，会将整幅图分割成许多小区域，造成过分割的效果。为了解决这一问题，有以下三种解决方案：
                                           最后，通过合并一些小区域再利用分水岭算法进行分割的效果如下图所示：
                                           如下图所示，展示了通过分水岭算法分割血细胞的流程：

4. 分水岭的介绍

分水岭是指分隔相邻两个流域的山岭或高地。在自然界中，分水岭较多的是山岭、高原。分水岭的脊线叫分水线，是相邻流域的界线，一般为分水岭最高点的连线。

5. 什么是分水岭？

分水岭，是指分隔相邻两个流域的山岭或高地；也比喻比喻不同事物的主要分界。在年轻的褶皱山区，剥蚀作用还没有完全改变原始的山形，不对称的褶皱两翼必然引起分水岭的不对称。在长期剥蚀区，岩性的差别或断层的影响，也常造成分水岭两侧的不对称。
在自然界中，分水岭较多的是山岭、高原。分水岭的脊线叫分水线，是相邻流域的界线，一般为分水岭最高点的连线。按形态分为两类：
对称和不对称分水岭。对称分水岭的分水线位于分水岭中央，两侧斜坡的坡踩、长度一致。
不对称分水岭的分水线偏于分水岭的一侧，两侧斜坡不对称。在自然界中，对称分水岭极为罕见，广泛发育的是不对称分水岭。

扩展资料：
中国主要的分水岭与水系
1、松花江黑龙江水系、松辽台地、辽河水系 
2、辽河水系、努鲁尔虎山、海河滦河水系 
3、海河水系、太行山、汾河黄河水系 
4、黄河水系、山东丘陵、沂沭泗河淮河水系 
5、渭河黄河水系、秦岭、嘉陵江汉江长江水系 
6、淮河水系、大别山、长江水系 
7、赣江长江水系、武夷山、闽江水系 
8、乌江洞庭湖长江水系、南岭、珠江水系 
10、岷江水系、邛崃山、大渡河水系 
11、大渡河水系、大雪山、雅砻江水系 
12、雅砻江水系、沙鲁里山、金沙江长江水系 
13、金沙江长江水系、芒康山云岭、澜沧江湄公河水系 
14、澜沧江湄公河水系、怒山、怒江萨尔温江水系 
15、怒江萨尔温江水系、高黎贡山、独龙江伊洛瓦底江水系 
16、怒江萨尔温江水系、念青唐古拉山、雅鲁藏布江水系 
17、卡日曲黄河水系、巴颜喀拉山、沱沱河长江水系 
18、沱沱河长江水系、唐古拉山、澜沧江湄公河水系 
参考资料来源：百度百科-分水岭

6. 分水岭算法介绍 分水岭算法的特点是什么

1、分水岭分割方法，是一种基于拓扑理论的数学形态学的分割方法，其基本思想是把图像看作是测地学上的拓扑地貌，图像中每一点像素的灰度值表示该点的海拔高度，每一个局部极小值及其影响区域称为集水盆，而集水盆的边界则形成分水岭。分水岭的概念和形成可以通过模拟浸入过程来说明。在每一个局部极小值表面，刺穿一个小孔，然后把整个模型慢慢浸入水中，随着浸入的加深，每一个局部极小值的影响域慢慢向外扩展，在两个集水盆汇合处构筑大坝，即形成分水岭。
 
 2、分水岭的计算过程是一个迭代标注过程。分水岭比较经典的计算方法是L. Vincent提出的。在该算法中，分水岭计算分两个步骤，一个是排序过程，一个是淹没过程。首先对每个像素的灰度级进行从低到高排序，然后在从低到高实现淹没过程中，对每一个局部极小值在h阶高度的影响域采用先进先出(FIFO)结构进行判断及标注。
 
 3、分水岭变换得到的是输入图像的集水盆图像，集水盆之间的边界点，即为分水岭。显然，分水岭表示的是输入图像极大值点。因此，为得到图像的边缘信息，通常把梯度图像作为输入图像。

7. 什么是分水岭?

1、将两个水域分开的山岭.
  2、两个盆地或流域之间高地分水脊或剖面.亦称“分水界”.
  3、分开两条水道或两个海岸的排水区域的脊线或分界线.
  4、常用来比喻不同事物之间或同一事物不同阶段之间的分界.

8. 什么叫分水岭

分水岭 ：
fēn shuǐ lǐnɡ
①两个流域分界的山脊或高原。也叫分水线。
②比喻不同事物的主要分界。
详细内容：http://baike.baidu.com/view/146890.htm