MATLAB: Effiziente Möglichkeit, Zahlen ungleich Null entlang der Grenze eines Arrays zu zählen

Question

Ich habe ein Array, dessen Bild wie unten gezeigt aussieht. Die Werte im Array repräsentieren die Anzahl der Partikel an jedem Pixel/Gitter. Ich möchte die Verteilung von Partikeln ungleich Null entlang der Peripherie/Grenze berechnen (Grenze (Peripherie/Grenze bezieht sich auf die Verteilung der weitesten Punkte aus der Mitte) wo Partikel ungleich Null existieren. Als Ausgabe möchte ich:

1) Anzahl von Partikeln ungleich Null entlang der Peripherie/Grenze und

2) Anzahl der Pixel/Gitter, in denen sich diese Partikel befinden

Irgendwelche schnelle/effiziente Art, dies zu tun?

Bearbeiten 1: Schnappschuss beschreibt das Beispiel einer GrenzeDie Grenzlinie verfolgt die Partikel ungleich Null.

Answer 1

Beginnend mit einer Matrix M von Partikeln werden Sie eine Maske einbringen Mb der Grenze, wie sie durch die Frage definiert wurde,

% define particle count matrix and find non-zero locations
M = randi(5,10,10)-1
[nr,nc] = size(M);
[pRows,pCols] = find(M);

% identify locations that compose the "boundary" line
boundCoords = [accumarray(pCols,pRows',[nc 1],@min)', ...
               accumarray(pCols,pRows',[nc 1],@max)', ...
               1:nr 1:nr; ...
               1:nc 1:nc, ...
               accumarray(pRows,pCols',[nr 1],@min)', ...
               accumarray(pRows,pCols',[nr 1],@max)'];
boundCoords = unique(boundCoords','rows');
boundCoords(any(boundCoords==0,2),:)=[]; %' remove possible (unlikely) zeros

% create a mask representation of the boundary line
Mb = false(size(M));
Mb(sub2ind(size(Mb),boundCoords(:,1),boundCoords(:,2))) = true

So verstehe ich, dass Sie möchten, dass Ihre Grenzmaske aussieht. Die Anzahl der Pixel, aus denen die Grenze besteht

numBorderPix = sum(Mb(:))

Die Anzahl der Partikel an diesen Randpunkten ist dann

numBorderParticles = sum(M(Mb))

Hinweis: Diese Lösung sorgt dafür Jeder Punkt auf der Grenzlinie hat eine Partikelzahl ungleich Null.

Answer 2

Die Peripherie peri Für die logische Indizierung Ihrer Matrix M ist

peri = true(25);
peri(2:end-1, 2:end-1) = false;

Dann zählt das Partikel n in der Peripherie sind n = M(peri). (1) Die Gesamtzahl der Partikel entlang der Grenze ist sum(n). (2) Die Anzahl der Pixel, in denen sie wohnen, ist sum(n > 0).

Answer 3

-Ich habe diesen Algorithmus für Ihr Problem gefunden.

-Die Details zu dem, was Sie wollen, sind nicht 100% klar, sodass nicht genau das berechnet wird, was Sie wollen.

-Die Erklärung ist in den Kommentaren

A=full(sprand(10,10,0.9));

crossKernel=[0 1 0; 1 1 1; 0 1 0]; %% neighbor kernel
isBorder = (conv2(ones(size(A)),crossKernel,'same')~=5); %% find pixels on border
isZeroOnBorder = isBorder & (A==0); %% find zeros on border
%%% the pixels on the new border are...
isNewBorder = (conv2(double(isZeroOnBorder),crossKernel,'same')... %% next to a zero on border
              | isBorder )... %% or on the border of the matrix
              & (~isZeroOnBorder); %% and are not zeros on border
newBorderLength=nnz(isNewBorder) %% counting and obtaining result