matlab实现boundarydetect功能

function Trace=BoundaryDetect(I)
% author:zll
% date：2018_7_7

%代码还有优化空间

J=im2uint16(I);
J=(J>30000)*10000;
[m,n]=size(J);

% bwlabel
% first step：
% 标记类栈矩阵
% 先腐蚀再膨胀，去除毛边(开运算)
J=MyCorruption(J);
J=Mydilate(J);

stackMatrix = [];
index=1;
for index1=1:m
    for index2=1:n
        if J(index1,index2)==10000
            index3=index1; %初始化栈
            index4=index2;
            stackMatrix(:,end+1)=[index3;index4];           
            [c v]=size(stackMatrix);
            while c~=0 && v~=0
                %出栈
                %只在出栈的时候才赋值
                index3=stackMatrix(1,end);
                index4=stackMatrix(2,end);
                J(index3,index4)=index;
                stackMatrix(:,end)=[];
                % 4种情况讨论，找到标记值入栈
                if index3>1
                    if J(index3-1,index4)==10000
                        %入栈
                        stackMatrix(1,end+1)=index3-1;
                        stackMatrix(2,end)=index4;
                    end
                end
                if index4>1
                    if J(index3,index4-1)==10000
                        stackMatrix(1,end+1)=index3;
                        stackMatrix(2,end)=index4-1;
                    end
                end
                if index3<m
                    if J(index3+1,index4)==10000
                        %入栈
                        stackMatrix(1,end+1)=index3+1;
                        stackMatrix(2,end)=index4;
                    end
                end
                 if index4<n
                    if J(index3,index4+1)==10000
                        %入栈
                        stackMatrix(1,end+1)=index3;
                        stackMatrix(2,end)=index4+1;
                    end
                 end  
                 [c v]=size(stackMatrix);
            end
            index=index+1;        
        end                               
    end
   
end

% 去噪声
% 连通域面积太小的舍去
statistics=zeros(1,index);
for index3=1:m
    for index4=1:n
        if J(index3,index4)~=0
            statistics(1,J(index3,index4))=statistics(1,J(index3,index4))+1;
        end
    end
end

for index3=1:index
    if statistics(1,index3)<100
        statistics(1,index3)=0;
    end
end

for index3=1:m
    for index4=1:n
        if J(index3,index4)~=0 && statistics(1,J(index3,index4))==0
            J(index3,index4)=0;
        end
    end
end

% 为提高效率，先找粗略找一遍边界像素(本例此操作无意义，单就粗犷的轮廓已经可以描绘)
% 边界时min（index3+1,256）或max（index3-1,1）一定在数组定义范围内，且取值为判定区域内点，不影响判断结果
% F=zeros(m,n);
% for index3=1:m
%     for index4=1:n
%         if J(index3,index4)~=0 && F(index3,index4)==0
%             if J(max(index3-1,1),max(index4-1,1))==0 || J(max(index3-1,1),index4)==0 || J(max(index3-1,1),min(index4+1,256))==0 || J(index3,max(index4-1,1))==0 || J(index3,min(index4+1,256))==0 || J(min(index3+1,256),max(index4-1,1))==0 || J(min(index3+1,256),index4)==0 || J(min(index3+1,256),min(index4+1,256))==0
%                 F(index3,index4)=J(index3,index4);
%             end
%         end
%     end
% end

% 开始统计边界坐标，此种方法在米粒的最上端没法保障单像素；因为最开始一个元素需要走两遍。
% flag=1;
% 缺点，在遇到右边界只露半只米的情况可能会损失一个像素的信息
% Trace数组只需要起始点和后续每步的方向值即可画出连通域轨迹，即bwboundaries的效果。
% LabelMatrix每次使用完清0。

Q=J;
% direction=[7 0 1;6 8 2;5 4 3];
Trace=[];
LabelMatrix=[];
num1=0;

for index3=1:m
    for index4=1:n
        if Q(index3,index4)~=0
            index1=index3;
            index2=index4;
            flag=Q(index3,index4);
            %初始化
            if Q(index1,min(index2+1,256))==flag && index2+1~=257
                LabelMatrix(1:3,1)=[index1; index2; 2];
                index2=index2+1;
            elseif Q(min(index1+1,256),min(index2+1,256))==flag && index2+1~=257 && index1+1~=257
                LabelMatrix(1:3,1)=[index1; index2; 3];
                index1=index1+1;
                index2=index2+1;
            elseif Q(min(index1+1,256),index2)==flag  && index1+1~=257
                LabelMatrix(1:3,1)=[index1; index2; 4];
                index1=index1+1;
            elseif Q(min(index1+1,256),max(index2-1,1))==flag  && index1+1~=257 && index2-1~=0
                LabelMatrix(1:3,1)=[index1; index2; 5];
                index1=index1+1;
                index2=index2-1;
            end
            %temp=0;
            %去过噪声，故此while语句可行
            %需要进入while语句，而且第一次执行判断满足条件
            %while index1~=index3 || index2~=index4 || LabelMatrix(3,end)~=LabelMatrix(3,1) || length(LabelMatrix)<4
            %不能这样写，因为每次操作index1，index2都有变化
            while LabelMatrix(1,end)~=index3 || LabelMatrix(2,end)~=index4 || LabelMatrix(3,end)~=LabelMatrix(3,1) || length(LabelMatrix)<4
                %第一个方向
                if LabelMatrix(3,end)==3
                    if Q(max(index1-1,1),index2)==flag && index1-1~=0
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1;index2;0];
                        index1=index1-1;
                    elseif Q(max(index1-1,1),min(index2+1,256))==flag && index1-1~=0 && index2+1~=257
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1;index2;1];
                        index1=index1-1;
                        index2=index2+1;
                    elseif Q(index1,min(index2+1,256))==flag && index2+1~=257
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 2];
                        index2=index2+1;
                    elseif Q(min(index1+1,256),min(index2+1,256))==flag && index2+1~=257 && index1+1~=257
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 3];
                        index1=index1+1;
                        index2=index2+1;
                    elseif Q(min(index1+1,256),index2)==flag  && index1+1~=257
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 4];
                        index1=index1+1;
                    elseif Q(min(index1+1,256),max(index2-1,1))==flag  && index1+1~=257 && index2-1~=0
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 5];
                        index1=index1+1;
                        index2=index2-1;
                    elseif Q(index1,max(index2-1,1))==flag && index2-1~=0
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 6];
                        index2=index2-1;
                    elseif Q(max(index1-1,1),max(index2-1,1))==flag && index2-1~=0 && index1-1~=0
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 7];
                        index2=index2-1;
                        index1=index1-1;
                    end
                
                
                 %第二个方向
                 elseif LabelMatrix(3,end)==4
                    if Q(max(index1-1,1),min(index2+1,256))==flag && index1-1~=0 && index2+1~=257
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1;index2;1];
                        index1=index1-1;
                        index2=index2+1;
                    elseif Q(index1,min(index2+1,256))==flag && index2+1~=257
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 2];
                        index2=index2+1;
                    elseif Q(min(index1+1,256),min(index2+1,256))==flag && index2+1~=257 && index1+1~=257
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 3];
                        index1=index1+1;
                        index2=index2+1;
                    elseif Q(min(index1+1,256),index2)==flag  && index1+1~=257
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 4];
                        index1=index1+1;
                    elseif Q(min(index1+1,256),max(index2-1,1))==flag  && index1+1~=257 && index2-1~=0
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 5];
                        index1=index1+1;
                        index2=index2-1;
                    elseif Q(index1,max(index2-1,1))==flag && index2-1~=0
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 6];
                        index2=index2-1;
                    elseif Q(max(index1-1,1),max(index2-1,1))==flag && index2-1~=0 && index1-1~=0
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 7];
                        index2=index2-1;
                        index1=index1-1;
                    elseif Q(max(index1-1,1),index2)==flag && index1-1~=0
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1;index2;0];
                        index1=index1-1;                       
                    end
                
                %第三个方向
                elseif LabelMatrix(3,end)==5
                    if Q(index1,min(index2+1,256))==flag && index2+1~=257
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 2];
                        index2=index2+1;
                    elseif Q(min(index1+1,256),min(index2+1,256))==flag && index2+1~=257 && index1+1~=257
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 3];
                        index1=index1+1;
                        index2=index2+1;
                    elseif Q(min(index1+1,256),index2)==flag  && index1+1~=257
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 4];
                        index1=index1+1;
                    elseif Q(min(index1+1,256),max(index2-1,1))==flag  && index1+1~=257 && index2-1~=0
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 5];
                        index1=index1+1;
                        index2=index2-1;
                    elseif Q(index1,max(index2-1,1))==flag && index2-1~=0
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 6];
                        index2=index2-1;
                    elseif Q(max(index1-1,1),max(index2-1,1))==flag && index2-1~=0 && index1-1~=0
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 7];
                        index2=index2-1;
                        index1=index1-1;
                    elseif Q(max(index1-1,1),index2)==flag && index1-1~=0
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1;index2;0];
                        index1=index1-1; 
                    elseif Q(max(index1-1,1),min(index2+1,256))==flag && index1-1~=0 && index2+1~=257
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1;index2;1];
                        index1=index1-1;
                        index2=index2+1;
                    end
                
                %第四个方向
                elseif LabelMatrix(3,end)==6
                    if Q(min(index1+1,256),min(index2+1,256))==flag && index2+1~=257 && index1+1~=257
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 3];
                        index1=index1+1;
                        index2=index2+1;
                    elseif Q(min(index1+1,256),index2)==flag  && index1+1~=257
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 4];
                        index1=index1+1;
                    elseif Q(min(index1+1,256),max(index2-1,1))==flag  && index1+1~=257 && index2-1~=0
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 5];
                        index1=index1+1;
                        index2=index2-1;
                    elseif Q(index1,max(index2-1,1))==flag && index2-1~=0
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 6];
                        index2=index2-1;
                    elseif Q(max(index1-1,1),max(index2-1,1))==flag && index2-1~=0 && index1-1~=0
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 7];
                        index2=index2-1;
                        index1=index1-1;
                    elseif Q(max(index1-1,1),index2)==flag && index1-1~=0
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1;index2;0];
                        index1=index1-1; 
                    elseif Q(max(index1-1,1),min(index2+1,256))==flag && index1-1~=0 && index2+1~=257
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1;index2;1];
                        index1=index1-1;
                        index2=index2+1;
                    elseif Q(index1,min(index2+1,256))==flag && index2+1~=257
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 2];
                        index2=index2+1;
                    end
                
                %第五个方向
                elseif LabelMatrix(3,end)==7
                    if Q(min(index1+1,256),index2)==flag  && index1+1~=257
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 4];
                        index1=index1+1;
                    elseif Q(min(index1+1,256),max(index2-1,1))==flag  && index1+1~=257 && index2-1~=0
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 5];
                        index1=index1+1;
                        index2=index2-1;
                    elseif Q(index1,max(index2-1,1))==flag && index2-1~=0
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 6];
                        index2=index2-1;
                    elseif Q(max(index1-1,1),max(index2-1,1))==flag && index2-1~=0 && index1-1~=0
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 7];
                        index2=index2-1;
                        index1=index1-1;
                    elseif Q(max(index1-1,1),index2)==flag && index1-1~=0
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1;index2;0];
                        index1=index1-1; 
                    elseif Q(max(index1-1,1),min(index2+1,256))==flag && index1-1~=0 && index2+1~=257
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1;index2;1];
                        index1=index1-1;
                        index2=index2+1;
                    elseif Q(index1,min(index2+1,256))==flag && index2+1~=257
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 2];
                        index2=index2+1;
                    elseif Q(min(index1+1,256),min(index2+1,256))==flag && index2+1~=257 && index1+1~=257
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 3];
                        index1=index1+1;
                        index2=index2+1;
                    end
                
                %第六个方向
                elseif LabelMatrix(3,end)==0
                    if Q(min(index1+1,256),max(index2-1,1))==flag  && index1+1~=257 && index2-1~=0
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 5];
                        index1=index1+1;
                        index2=index2-1;
                    elseif Q(index1,max(index2-1,1))==flag && index2-1~=0                       
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 6];
                        index2=index2-1;
                    elseif Q(max(index1-1,1),max(index2-1,1))==flag && index2-1~=0 && index1-1~=0
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 7];
                        index2=index2-1;
                        index1=index1-1;
                    elseif Q(max(index1-1,1),index2)==flag && index1-1~=0
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1;index2;0];
                        index1=index1-1; 
                    elseif Q(max(index1-1,1),min(index2+1,256))==flag && index1-1~=0 && index2+1~=257
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1;index2;1];
                        index1=index1-1;
                        index2=index2+1;
                    elseif Q(index1,min(index2+1,256))==flag && index2+1~=257
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 2];
                        index2=index2+1;
                    elseif Q(min(index1+1,256),min(index2+1,256))==flag && index2+1~=257 && index1+1~=257
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 3];
                        index1=index1+1;
                        index2=index2+1;
                    elseif Q(min(index1+1,256),index2)==flag  && index1+1~=257
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 4];
                        index1=index1+1;
                    end
                
                %第七个方向
                elseif LabelMatrix(3,end)==1
                    if Q(index1,max(index2-1,1))==flag && index2-1~=0
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 6];
                        index2=index2-1;
                    elseif Q(max(index1-1,1),max(index2-1,1))==flag && index2-1~=0 && index1-1~=0
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 7];
                        index2=index2-1;
                        index1=index1-1;
                    elseif Q(max(index1-1,1),index2)==flag && index1-1~=0
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1;index2;0];
                        index1=index1-1; 
                    elseif Q(max(index1-1,1),min(index2+1,256))==flag && index1-1~=0 && index2+1~=257
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1;index2;1];
                        index1=index1-1;
                        index2=index2+1;
                    elseif Q(index1,min(index2+1,256))==flag && index2+1~=257
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 2];
                        index2=index2+1;
                    elseif Q(min(index1+1,256),min(index2+1,256))==flag && index2+1~=257 && index1+1~=257
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 3];
                        index1=index1+1;
                        index2=index2+1;
                    elseif Q(min(index1+1,256),index2)==flag  && index1+1~=257
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 4];
                        index1=index1+1;
                    elseif Q(min(index1+1,256),max(index2-1,1))==flag  && index1+1~=257 && index2-1~=0
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 5];
                        index1=index1+1;
                        index2=index2-1;
                    end
                
                %第八个方向
                elseif LabelMatrix(3,end)==2
                    if Q(max(index1-1,1),max(index2-1,1))==flag && index2-1~=0 && index1-1~=0
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 7];
                        index2=index2-1;
                        index1=index1-1;
                    elseif Q(max(index1-1,1),index2)==flag && index1-1~=0
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1;index2;0];
                        index1=index1-1; 
                    elseif Q(max(index1-1,1),min(index2+1,256))==flag && index1-1~=0 && index2+1~=257
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1;index2;1];
                        index1=index1-1;
                        index2=index2+1;
                    elseif Q(index1,min(index2+1,256))==flag && index2+1~=257
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 2];
                        index2=index2+1;
                    elseif Q(min(index1+1,256),min(index2+1,256))==flag && index2+1~=257 && index1+1~=257
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 3];
                        index1=index1+1;
                        index2=index2+1;
                    elseif Q(min(index1+1,256),index2)==flag  && index1+1~=257
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 4];
                        index1=index1+1;
                    elseif Q(min(index1+1,256),max(index2-1,1))==flag  && index1+1~=257 && index2-1~=0
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 5];
                        index1=index1+1;
                        index2=index2-1;
                    elseif Q(index1,max(index2-1,1))==flag && index2-1~=0
                        LabelMatrix(:,end+1)=[index1; index2; 6];
                        index2=index2-1;
                    end
                end 
                
            end
%             %轨迹信息录入Trace数组 
            Trace=[Trace LabelMatrix];
            num1=num1+1;
%             Trace(end+1)=LabelMatrix(1,1);
%             Trace(end+1)=LabelMatrix(2,1);
%             %此时end在随时变化
%             for index5=1:length(LabelMatrix)
%                 Trace(end+1)=LabelMatrix(3,index5);
%             end
%             Trace(end+1)=10000;
            LabelMatrix=[];
            %该连通域内所值置0；（此处大可优化，简单起见暂用此法）
            for index7=1:m
                for index8=1:n
                    if Q(index7,index8)==flag
                         Q(index7,index8)=0;
                    end
                end
            end
        end
        
         
    end
end

H=zeros(m,n);
for index10=1:length(Trace)
    H(Trace(1,index10),Trace(2,index10))=1;
end

Trace
H=mat2gray(H);
imtool(H);
end