这是关于使用查找表处理二进制图像的第三篇文章。前两个帖子是:

对于二进制图像查找表，我最大的乐趣是玩康威的生命游戏，这是最著名的元胞自动机的例子。马丁·加德纳在《科学美国人》的数学游戏专栏中推广了生命游戏:

当然，有很多网站致力于这项运动。

在Conway的生命游戏中，矩形网格中的每个细胞在第n代时要么“活着”要么“死亡”，从一代到下一代，细胞根据以下规则“死亡”或“出生”(正如Gardner的第一篇文章所述):

1.残留。每个计数器[细胞]有两个或三个相邻的计数器存活到下一代。

2.人死亡。每个有4个或更多邻居的计数器都因人口过多而死亡(被移除)。每个有一个邻居或没有邻居的计数器都因隔离而死亡。

3.出生。每个恰好与三个相邻的空细胞相邻——不多也不少——是一个出生细胞。在下一步移动时，将在其上放置一个指示物。

加德纳谈到了“计数器”，因为当时，计算机模拟对《科学美国人》的大多数读者来说根本是不可用的。在他1970年的文章中，Gardner解释了如何玩游戏:“要玩人生，你必须有一个相当大的棋盘和充足的两种颜色的平计数器。(小的跳棋或扑克筹码也不错。)如果你能找到足够小的平板计数器，可以使用东方“围棋”板。(围棋是不可用的，因为它们不是平的。)用铅笔和方格纸也可以，但用计数器和黑板要容易得多，尤其是对初学者来说。”

好吧，回到现在，我们可以用电脑代替棋盘和扑克筹码。Conway的规则基于3 × 3邻域，因此可以使用查找表来实现。下面是一个将康威规则应用于邻域的函数:

类型康威

Function out = conway(nhood) live = nhood(2,2) == 1;P = sum(nhood(:)) - nhood(2,2);%的住邻居=(住& & ((2 < = P) & & (P < = 3 ))) || ...(~live && (P == 3));

使用康威和makelut我们可以构造一个查找表:

Conway_lut = makelut(@conway, 3);

这是一个非常小的“眨眼”模式。这种模式每两代重复一次。

第一代:

Bw = 0 (5,5);Bw (3,2:4) = 1

Bw = 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

第二代:

Bw = applylut(Bw, conway_lut)

Bw = 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

第三代:

Bw = applylut(Bw, conway_lut)

Bw = 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

根据维基百科的文章在康威的《生命游戏》中，发现的第一个无限制生长的模式是“高斯帕滑翔机枪”。“滑翔机”是一种由细胞组成的小结构，每隔一步就会周期性地自我重建。只要有足够的想象力，你就可以看到它在“滑翔”。这是滑翔机枪:

url =“https://blogs.mathworks.com/images/steve/2008/gosper_glider_gun.png”;Bw = imread(url);H = imshow(bw，“InitialMagnification”，“健康”）

H = 349.1982

这种模式会周期性地产生新的滑翔机，并将它们发射到太空中。

这段代码为Gosper滑翔机枪激活了生命游戏板。

为K = 1:300 bw = applylut(bw, conway_lut);集(h,CData的bw);暂停(0.05);结束

我在本系列的最后一篇文章(我想!)将是关于我们在最近发布的图像处理工具箱中引入的查找表优化。赶快找吧。

获取MATLAB代码

用MATLAB®7.6发布