Connected_Component Labelling（联通区域标记算法） C++实现
// Connected-Component Labelling.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
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// 11111111111.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#define M 10
#define N 10
using namespace std;
int minLabel(int a,int b)
{
return (a>b)?b:a;
}
int maxLabel(int a,int b)
{
return (a<b)?b:a;
}
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
int data[M][N];
//int data[M][N]=
//{
// 0,0,0,0,1,1,1,0,0,0,
// 0,0,0,1,1,1,1,1,0,0,
// 0,0,0,1,1,1,1,1,0,0,
// 100,0,0,0,1,1,1,0,0,0,
// 0,0,0,0,0,1,0,0,0,0,
// 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,
// 0,0,0,0,2,2,2,2,0,0,
// 0,0,0,0,2,2,2,2,0,0,
// 0,0,0,0,2,2,2,2,0,0,
// 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0
//};
int dataLabel[M][N];//存储像素标记的矩阵，全部初始化为0.
int i=0,j=0;//用来遍历所有元素的循环变量
//int nIndex=0;//斑块数目索引
int nNeighbour=0;//Connected像素的个数初始化为0
int t=0;
int replace=0;//测试发生标记替换的次数
cout<<"输出原数组data[M][N]："<<endl;
srand(time(NULL));
for(i=0;i<M;i++)
{
for(j=0;j<N;j++)
{
//srand(time(0));
data[i][j]=rand()%2;
cout<<setw(3)<<data[i][j];
dataLabel[i][j]=M*N;//标签数组的所有值均初始化为0
}
cout<<endl;
}
dataLabel[0][0]=1;//把左上角的第一个标签赋值为1
int indexcolor=1;
for(i=0;i<M;i++)
{
for(j=0;j<N;j++)
{
if(i==0)
{
if(j==0)
continue;
if(data[i][j]==data[i][j-1])
dataLabel[i][j]=dataLabel[i][j-1];
else
{
dataLabel[i][j]=++indexcolor;
}
continue;
}
if(j==0)
{
if(data[i][j]==data[i-1][j])
{
if(dataLabel[i-1][j]<dataLabel[i][j])
dataLabel[i][j]=dataLabel[i-1][j];
}
if(data[i][j]==data[i-1][j+1])
{
if(dataLabel[i-1][j+1]<dataLabel[i][j])
dataLabel[i][j]=dataLabel[i-1][j+1];
}
if(dataLabel[i][j]==M*N)
{
dataLabel[i][j]=++indexcolor;
}
continue;
}
//if(edgeCheckL(i,j) && data[i][j]==data[i][j-1])//左边的,
if(j>0 && data[i][j]==data[i][j-1])
{
if(dataLabel[i][j-1]<dataLabel[i][j])
dataLabel[i][j]=dataLabel[i][j-1];
}
//if(edgeCheckLU(i,j) && data[i][j]==data[i-1][j-1])//左上角的
if((i>0 && j>0)&& data[i][j]==data[i-1][j-1])
{
if(dataLabel[i-1][j-1]<dataLabel[i][j])
dataLabel[i][j]=dataLabel[i-1][j-1];
}
//if(edgeCheckU(i,j) && data[i][j]==data[i-1][j])//上面的
if(i>0 && data[i][j]==data[i-1][j])
{
if(dataLabel[i-1][j]<dataLabel[i][j])
dataLabel[i][j]=dataLabel[i-1][j];
}
//if(edgeCheckUR(i,j) && data[i][j]==data[i-1][j+1])//右上角的
if((i>0 && j<M-1) && data[i][j]==data[i-1][j+1])
{
if(dataLabel[i-1][j+1]<dataLabel[i][j])
dataLabel[i][j]=dataLabel[i-1][j+1];
}
if(dataLabel[i][j]==M*N)
dataLabel[i][j]=++indexcolor;
}
}
cout<<"输出第一次标记数组"<<endl<<endl;
for(i=0;i<M;i++)
{
for(j=0;j<N;j++)
{
cout<<setw(3)<<dataLabel[i][j];
}
cout<<endl;
}
cout<<"合并首次生成的标签数组。。。。"<<endl<<endl;
//合并：像素值相同，但是标签不同，就把标签值大的变为小的。
for(i=0;i<M;i++)//行
{
for(j=0;j<N;j++)//列
{
if(i==0)//第0行,只判左边的！
{
if(j==0)//第一个元素
{
j=1;//跳过第一个元素，直接从第二个元素：data[0][1]判断
//判断并执行合并：
if(data[i][j-1]==data[i][j] && dataLabel[i][j-1]!=dataLabel[i][j])//像素值相同 && 标签不同：合并！
{
//把所有的大标签替换为当前两个标签中的一个较小的值
//执行一次遍历
//cout<<"第"<<i<<"行"<<"第"<<j<<"列："<<"第"<<++replace<<"次替换"<<endl;
for(int m=0;m<M;m++)
{
for(int n=0;n<N;n++)
{//把大的标签替换为小的标签
if(dataLabel[m][n]==maxLabel(dataLabel[i][j],dataLabel[i][j-1]))
{
dataLabel[m][n]=minLabel(dataLabel[i][j],dataLabel[i][j-1]);
}
}
}
}
}
}
else//非0行
{
if(j==0)//第0列，但不是第一行的：只判断上、右上两个方向
{
if(data[i-1][j]==data[i][j] && dataLabel[i-1][j]!=dataLabel[i][j])//像素值相同 && 标签不同：合并！
{
//把所有的大标签替换为当前两个标签中的一个较小的值
//执行一次遍历
//cout<<"第"<<i<<"行"<<"第"<<j<<"列："<<"第"<<++replace<<"次替换"<<endl;
for(int m=0;m<M;m++)
{
for(int n=0;n<N;n++)
{//把大的标签替换为小的标签
if(dataLabel[m][n]==maxLabel(dataLabel[i][j],dataLabel[i-1][j]))
{
dataLabel[m][n]=minLabel(dataLabel[i][j],dataLabel[i-1][j]);
}
}
}
}
if(data[i-1][j+1]==data[i][j] && dataLabel[i-1][j=1]!=dataLabel[i][j])//像素值相同 && 标签不同：合并！
{
//把所有的大标签替换为当前两个标签中的一个较小的值
//执行一次遍历
//cout<<"第"<<i<<"行"<<"第"<<j<<"列："<<"第"<<++replace<<"次替换"<<endl;
for(int m=0;m<M;m++)
{
for(int n=0;n<N;n++)
{//把大的标签替换为小的标签
if(dataLabel[m][n]==maxLabel(dataLabel[i][j],dataLabel[i-1][j+1]))
{
dataLabel[m][n]=minLabel(dataLabel[i][j],dataLabel[i-1][j+1]);
}
}
}
}
}
else if(j==M-1)//非0行且最后一列的：判断左、左上、上三个方向
{
if(data[i][j-1]==data[i][j] && dataLabel[i][j-1]!=dataLabel[i][j])//像素值相同 && 标签不同：合并！
{
//把所有的大标签替换为当前两个标签中的一个较小的值
//执行一次遍历
//cout<<"第"<<i<<"行"<<"第"<<j<<"列："<<"第"<<++replace<<"次替换"<<endl;
for(int m=0;m<M;m++)
{
for(int n=0;n<N;n++)
{//把大的标签替换为小的标签
if(dataLabel[m][n]==maxLabel(dataLabel[i][j],dataLabel[i][j-1]))
{
dataLabel[m][n]=minLabel(dataLabel[i][j],dataLabel[i][j-1]);
}
}
}
}
if(data[i-1][j-1]==data[i][j] && dataLabel[i-1][j-1]!=dataLabel[i][j])//像素值相同 && 标签不同：合并！
{
//把所有的大标签替换为当前两个标签中的一个较小的值
//执行一次遍历
//cout<<"第"<<i<<"行"<<"第"<<j<<"列："<<"第"<<++replace<<"次替换"<<endl;
for(int m=0;m<M;m++)
{
for(int n=0;n<N;n++)
{//把大的标签替换为小的标签
if(dataLabel[m][n]==maxLabel(dataLabel[i][j],dataLabel[i-1][-1]))
{
dataLabel[m][n]=minLabel(dataLabel[i][j],dataLabel[i-1][j-1]);
}
}
}
}
if(data[i-1][j]==data[i][j] && dataLabel[i-1][j]!=dataLabel[i][j])//像素值相同 && 标签不同：合并！
{
//把所有的大标签替换为当前两个标签中的一个较小的值
//执行一次遍历
//cout<<"第"<<i<<"行"<<"第"<<j<<"列："<<"第"<<++replace<<"次替换"<<endl;
for(int m=0;m<M;m++)
{
for(int n=0;n<N;n++)
{//把大的标签替换为小的标签
if(dataLabel[m][n]==maxLabel(dataLabel[i][j],dataLabel[i-1][j]))
{
dataLabel[m][n]=minLabel(dataLabel[i][j],dataLabel[i-1][j]);
}
}
}
}
}
else//非0行且（既不是第一列，也不是最后一列的）：判断左、左上、上、右上四个方向
{
if(data[i][j-1]==data[i][j] && dataLabel[i][j-1]!=dataLabel[i][j])//像素值相同 && 标签不同：合并！
{
//把所有的大标签替换为当前两个标签中的一个较小的值
//执行一次遍历
//cout<<"第"<<i<<"行"<<"第"<<j<<"列："<<"第"<<++replace<<"次替换"<<endl;
for(int m=0;m<M;m++)
{
for(int n=0;n<N;n++)
{//把大的标签替换为小的标签
if(dataLabel[m][n]==maxLabel(dataLabel[i][j],dataLabel[i][j-1]))
{
dataLabel[m][n]=minLabel(dataLabel[i][j],dataLabel[i][j-1]);
}
}
}
}
if(data[i-1][j-1]==data[i][j] && dataLabel[i-1][j-1]!=dataLabel[i][j])//像素值相同 && 标签不同：合并！
{
//把所有的大标签替换为当前两个标签中的一个较小的值
//执行一次遍历
//cout<<"第"<<i<<"行"<<"第"<<j<<"列："<<"第"<<++replace<<"次替换"<<endl;
for(int m=0;m<M;m++)
{
for(int n=0;n<N;n++)
{//把大的标签替换为小的标签
if(dataLabel[m][n]==maxLabel(dataLabel[i][j],dataLabel[i-1][-1]))
{
dataLabel[m][n]=minLabel(dataLabel[i][j],dataLabel[i-1][j-1]);
}
}
}
}
if(data[i-1][j]==data[i][j] && dataLabel[i-1][j]!=dataLabel[i][j])//像素值相同 && 标签不同：合并！
{
//把所有的大标签替换为当前两个标签中的一个较小的值
//执行一次遍历
//cout<<"第"<<i<<"行"<<"第"<<j<<"列："<<"第"<<++replace<<"次替换"<<endl;
for(int m=0;m<M;m++)
{
for(int n=0;n<N;n++)
{//把大的标签替换为小的标签
if(dataLabel[m][n]==maxLabel(dataLabel[i][j],dataLabel[i-1][j]))
{
dataLabel[m][n]=minLabel(dataLabel[i][j],dataLabel[i-1][j]);
}
}
}
}
if(data[i-1][j+1]==data[i][j] && dataLabel[i-1][j+1]!=dataLabel[i][j])//像素值相同 && 标签不同：合并！
{
//把所有的大标签替换为当前两个标签中的一个较小的值
//执行一次遍历
//cout<<"第"<<i<<"行"<<"第"<<j<<"列："<<"第"<<++replace<<"次替换"<<endl;
for(int m=0;m<M;m++)
{
for(int n=0;n<N;n++)
{//把大的标签替换为小的标签
if(dataLabel[m][n]==maxLabel(dataLabel[i][j],dataLabel[i-1][j+1]))
{
dataLabel[m][n]=minLabel(dataLabel[i][j],dataLabel[i-1][j+1]);
}
}
}
}
}
}
}
}
t=1;
cout<<"输出合并后的标签数组dataLabel:"<<endl;
for(i=0;i<M;i++)
{
for(j=0;j<N;j++)
{
if(dataLabel[i][j]>t)
{
t++;
}
cout<<setw(3)<<dataLabel[i][j];
}
cout<<endl;
}
cout<<endl<<"t="<<t<<endl;
return 0;
}
