Сегментация / порог:
Я бы дал эту попытку.
У них также была бумага для семинаров NIPS2012 (DISCML) по сегментации изображения, которая, кажется, обрабатывает довольно элегантно тонкие вытянутые объекты (например, молнии на картинке).
Точки разветвления:
Если у вас есть хорошая маска, вы можете использовать морфологические операции , чтобы извлечь точки ветвления (код Matlab):
bw = myGoodSegmentation( img ); % replace with whatever segmentation/thresholding that works best for you.
tbw = bwmorph( bw, 'skel', inf );
[y x] = find( bwmorph( tbw, 'branchpoints' ) ); % get x,y coordinates of branch points