区域生长是一种串行区域分割的图像分割方法。区域生长是指从某个像素出发，按照一定的准则，逐步加入邻近像素，当满足一定的条件时，区域生长终止。区域生长的好坏决定于1.初始点（种子点）的选取。2.生长准则。3.终止条件。区域生长是从某个或者某些像素点出发，最后得到整个区域，进而实现目标的提取。

区域生长的原理

区域生长的基本思想是将具有相似性质的像素集合起来构成区域。具体先对每个需要分割的区域找一个种子像素作为生长起点，然后将种子像素和周围邻域中与种子像素有相同或相似性质的像素（根据某种事先确定的生长或相似准则来判定）合并到种子像素所在的区域中。将这些新像素当作新的种子继续上面的过程，直到没有满足条件的像素可被包括进来。这样一个区域就生长成了。

区域生长实现的步骤如下:

1. 对图像顺序扫描!找到第1个还没有归属的像素, 设该像素为(x0, y0);

2. 以(x0, y0)为中心, 考虑(x0, y0)的4邻域像素(x, y)如果(x0, y0)满足生长准则, 将(x, y)与(x0, y0)合并(在同一区域内), 同时将(x, y)压入堆栈;

3. 从堆栈中取出一个像素, 把它当作(x0, y0)返回到步骤2;

4. 当堆栈为空时!返回到步骤1;

5. 重复步骤1 - 4直到图像中的每个点都有归属时。生长结束。

这个过程中有几个关键的问题：

a> 给定种子点(种子点如何选取？)

种子点的选取很多时候都采用人工交互的方法实现，也有用其他方式的，比如寻找物体并提取物体内部点作为种子点。

b> 确定在生长过程中能将相邻像素包括进来的准则

灰度图像的差值；彩色图像的颜色等等。都是关于像素与像素间的关系描述。

c> 生长的停止条件

Python实现

效果：

灰度差值的区域生长算法实现

算法实现的步骤：

a> 创建一个空白的图像(全黑)；

b> 将种子点存入vector中，vector中存储待生长的种子点；

c> 依次弹出种子点并判断种子点如周围8领域的关系(生长规则)，相似的点则作为下次生长的种子点；

d> vector中不存在种子点后就停止生长。

贴图看看使用该算法的图像处理效果：

首先对原图像进行二值化：

得到种子点的方法这里就不用介绍了，这个不是该算法的重点。得到两个种子点（左右肺），分别使用区域生长算法得到左右肺区，然后与原图进行与运算，得到结果：

分水岭算法原理

灰度图像可以被看成拓扑平面,灰度值高的区域可以看出山峰，灰度值低的区域可以看成是山谷。向每一个山谷当中灌不同颜色的水。水位升高，不同山谷的水会汇合，为防止不同山谷的水汇合，小在汇合处建立起堤坝。然后继续灌水，然后再建立堤坝，直到山峰都掩模。构建好的堤坝就是图像的分割。

此方法通常会得到过渡分割的结果，因为图像中的噪声以及其他因素。为了减少此影响，opencv使用基于标记的分水岭算法，此算法要设置哪些山谷中的汇合点，哪些不是。这是一种交互式的图像分割算法那。我们要给已知对象打上不同表情。如果某个区域肯定是前景或对象，就使用某个颜色或灰度值标签标记它。如果是背景那么使用其他颜色进行标记，其余不能确定的部分用0标记。然后使用分水岭算法，每次灌水，标签会被更新，当两个不同颜色的标签相遇就会构建堤坝，知道所有山峰掩模，最后得到的边界对象值是-1。

python 代码：
对挨在一起的对象进行分割。