区域填充之扫描线种子法的Python实现

前言

最近在帮学长做语义地图导航与规划，遇到了这样的问题。

将学长分割好的地图里的每一个白色区块标识出来，以便于后面语义地图的导航。
最开始我想到了种子法，但是由于使用了递归，当地图规模增加时程序就跑不起来了，（Python默认最大递归次数为1000次，即使用sys.setrecursionlimit()强行设置成很大的数最多也只能递归20000多次便会崩溃，而MATLAB的递归更是慢的抠脚）。
幸好前几天浙大的同学给我发了他们计算机图形学的课件，当时看到了扫描线种子法，当时粗略看了一遍一些细节还没想明白，于是自己重新实现了一遍，结果速度也提高了，程序也不崩了，一口气上五楼不费劲儿。

算法思路

基本思路如下：（摘自课件）

将种子象素点压入堆栈
while 堆栈非空 do
begin
从堆栈中弹出一个种子象素
沿着扫描线对种子象素的左右象素进行填充,直至遇到边界
象素为止
标志区间内最左和最右象素为x left 和x right
if在x left ≤x≤x right 中检查与当前扫描线相邻的上下两条扫描线全
为边界象素或全为已填充过的象素 then goto 2
在x left ≤x≤x right 中标记每一个既不包含边界象素又不包含已 填
充过的象素的区间
将每一区间的最左、最右象素作为种子象素压入堆栈
end
end of algorithm

下面放代码。

#coding:utf8
import cv2
import numpy as np

frame = cv2.cvtColor(cv2.imread('fr_seg_open22_result.pgm'), cv2.COLOR_BGR2GRAY)
ret,frame = cv2.threshold(frame, 127,255