第四十七节：图像分割-分水岭算法

引言

在计算机视觉领域，图像分割是连接底层像素处理与高层语义理解的关键技术。分水岭算法（Watershed Algorithm）作为一种经典的图像分割方法，因其独特的物理意义和良好的分割效果，在医学影像、工业检测等领域广泛应用。本文将深入解析分水岭算法的原理，并通过OpenCV实现完整的图像分割流程。

一、分水岭算法原理

1.1 地理学类比

分水岭算法源自地理学概念，将图像视为地形图：

• 亮度值高的区域对应山峰

• 亮度值低的区域对应山谷

• 通过"注水"过程模拟自然分水岭的形成

1.2 数学基础

算法基于拓扑学理论，将图像梯度幅值作为地形高度：

梯度图像 → 地形表面 → 注水形成集水盆 → 分水岭即边界

1.3 传统方法的局限

直接应用会导致过分割（Over-segmentation）：</