基于聚类的图像分割方法综述

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基于改进的聚类算法的图像分割技术研究

基于改进的聚类算法的图像分割技术研究

基于改进的聚类算法的图像分割技术研究摘要:图像分割是图像处理中的重要任务之一,它对于图像的理解和分析具有重要意义。

本文研究了基于改进的聚类算法的图像分割技术。

首先介绍了图像分割的定义和意义,然后详细介绍了常见的聚类算法及其在图像分割中的应用。

基于此,我们提出了基于改进的聚类算法的图像分割方法,并在多个图像数据集上进行了实验验证。

结果表明,我们的方法在准确性和效率上都取得了显著提升,具有实际应用价值。

1. 引言图像分割是将图像划分为具有一定语义的区域或像素集合,是图像处理和计算机视觉中的关键任务。

图像分割可以用于目标检测、图像分析和理解等领域。

传统的图像分割方法主要基于阈值分割和边缘检测,这些方法在一些简单场景下效果较好,但在复杂场景下存在一定的局限性。

近年来,聚类算法被引入到图像分割中,并取得了一定的研究进展。

2. 聚类算法的介绍聚类是一种无监督学习方法,将数据集划分为若干个相似的子集,每个子集称为一个簇。

常见的聚类算法包括K均值算法、层次聚类算法和谱聚类算法等。

这些算法在文本和数据挖掘等领域已经得到广泛应用,并且逐渐在图像领域中引起了研究者的兴趣。

3. 聚类算法在图像分割中的应用聚类算法在图像分割中的应用可以分为基于像素和基于区域的方法。

基于像素的方法将每个像素视为一个数据点,然后使用聚类算法将像素划分到不同的簇中。

基于区域的方法首先将图像划分为相似的区域,然后使用聚类算法进一步合并或分割这些区域。

这些方法都在不同程度上提高了图像分割的准确性和效率。

4. 基于改进的聚类算法的图像分割方法为了提高图像分割的准确性和效率,我们提出了一种基于改进的聚类算法的图像分割方法。

首先,我们使用K均值算法初始化聚类中心,并与传统的K均值算法相比,我们通过引入自适应权重和距离约束来提高其准确性。

然后,我们采用一种改进的层次聚类算法,通过考虑区域的相似性和距离约束来减少误差传播。

最后,我们使用谱聚类算法来进一步优化分割结果,以提高图像的连续性和整体性。

肿瘤医学图像分析中图像分割算法的使用方法与准确度评估

肿瘤医学图像分析中图像分割算法的使用方法与准确度评估

肿瘤医学图像分析中图像分割算法的使用方法与准确度评估引言肿瘤医学图像分析在癌症的早期诊断、治疗方案制定以及治疗效果评估等方面起着至关重要的作用。

其中,图像分割是肿瘤医学图像分析的关键任务之一,它能够将图像中的肿瘤区域与正常组织进行准确的分离。

为了提高肿瘤分割的准确度和效率,研究人员提出了各种不同的图像分割算法。

本文将介绍肿瘤医学图像分割中常用的算法,并对其使用方法和准确度评估进行详细讨论。

一、肿瘤医学图像分割算法的基本原理1. 阈值分割算法阈值分割算法是最简单、常用且易于实现的图像分割算法之一。

该算法的基本原理是通过设定一个或多个合适的阈值,将图像中的像素分为不同的区域。

对于肿瘤图像分割,可以通过在图像中选择适当的灰度阈值来将肿瘤区域与正常组织区域分离。

2. 区域增长算法区域增长算法是一种基于种子点的图像分割方法。

该算法从一个或多个种子点开始,通过判断像素的相似度来逐步增长区域。

对于肿瘤图像分割,可以通过选择肿瘤区域中的一个或多个种子点,通过设置适当的相似度阈值来实现分割。

3. 基于边缘的分割算法基于边缘的分割算法是一种通过提取图像边缘特征来实现分割的方法。

该算法利用图像中的边缘信息来区分不同的区域。

对于肿瘤图像分割,可以通过使用边缘检测算法(如Canny算子) 来提取肿瘤的边缘,然后将边缘连接成闭合的轮廓线,从而实现分割。

4. 基于聚类的分割算法基于聚类的分割算法是一种通过将相似像素聚集在一起来实现分割的方法。

该算法利用像素之间的相似度来将它们分为不同的类别。

对于肿瘤图像分割,可以使用聚类算法 (如k-means) 来将图像中的像素聚集成肿瘤和正常组织两个类别。

二、肿瘤医学图像分割算法的使用方法1. 数据准备在使用肿瘤医学图像分割算法之前,需要准备好相关的图像数据。

这包括肿瘤图像的原始数据以及对应的标注数据,标注数据可以是手工进行标注或者由医生提供。

确保数据的质量和准确性对于后续的分割工作非常重要。

基于深度学习的聚类算法研究及其在图像分割中的应用

基于深度学习的聚类算法研究及其在图像分割中的应用

基于深度学习的聚类算法研究及其在图像分割中的应用一、引言随着数字化时代的到来,图像分割技术作为图像处理领域中的一个重要分支,得到了广泛的研究和应用。

然而,由于图像中的信息量过大以及噪声和复杂背景的影响,传统的图像分割方法往往难以得到令人满意的结果。

因此,近年来,基于深度学习的聚类算法逐渐成为研究和应用图像分割领域的热点。

二、聚类算法介绍聚类算法是一种无监督学习方法,用于将数据集中的对象按照相似度或其他的准则分为不同的类别。

在深度学习方面,聚类算法可以帮助提取数据中的特征,进而进行图像分割。

目前,常用的聚类算法包括K-means、DBSCAN、层次聚类等,其中K-means 算法是应用最为广泛的一种。

K-means算法是一种基于距离的聚类算法。

该算法通过不断移动质心,将所有的样本分为K个类别。

在进行K-means算法之前,需要先确定聚类的数量K。

然后,该算法通过迭代计算每个样本点与K个质心的距离,将所有的数据对象划分到与其距离最近的质心所对应的类别中。

最后,根据每个类别中数据对象的均值计算出新的质心,直到质心不再移动。

三、基于深度学习的聚类算法在图像分割中的应用基于深度学习的聚类算法可以帮助提取图像数据中的特征,从而实现对图像的分割。

图像分割是将图像分为若干个子区域的过程。

这些子区域通常反映出图像中的不同目标、纹理、颜色或亮度等。

基于深度学习的聚类算法在图像分割领域中应用广泛,通常可以分为以下步骤:1. 输入图像进行数据预处理。

例如,可以进行图像的缩放、降噪和灰度化等操作,减少噪声和数据量,并更好地获取特征数据。

2. 制定聚类算法。

目前,常用的聚类算法包括K-means、DBSCAN、层次聚类等。

根据具体情况,可以选择合适的聚类算法进行分析。

3. 使用深度神经网络提取特征。

将图像数据输入深度神经网络中,通过多层网络进行特征提取,例如卷积层、池化层和全连接层等。

经过这一步,可以获得图像的更高级别的特征向量。

分层聚类算法在图像分割中的应用

分层聚类算法在图像分割中的应用

分层聚类算法在图像分割中的应用随着计算机科学技术的不断发展,图像处理技术的应用也变得越来越广泛。

图像分割作为图像处理的一个基本任务,其目的是将一幅图像分成若干个子区域,以便对每个子区域进行进一步的处理。

而分层聚类算法是一种常见的聚类算法,被广泛应用于图像分割领域。

一、分层聚类算法概述分层聚类算法是一种层次聚类算法,它将数据对象分成不同的层次结构。

该算法主要分为两个阶段:建立类之间的相似度矩阵和基于相似度矩阵的聚类树建立。

算法的具体过程如下:首先将每个数据点看作一个单独的类,然后计算两个类之间的相似度或距离,将其保存到相似度矩阵中。

接着,通过对相似度矩阵进行聚类,生成聚类树。

聚类树可以通过切割生成任意数量的聚类。

这些聚类可以是数据点,也可以是其他聚类。

二、分层聚类算法在图像分割中的应用1. 颜色聚类在图像分割中,颜色聚类是最常见的一种方法。

其基本思想是将图像中颜色相似的像素点聚类在一起。

该方法主要基于欧氏距离来计算两个像素点之间的距离。

如将RGB色彩空间中的颜色看成三维空间的点,则颜色相似的点在空间中距离较近。

这时,分层聚类算法可以用来对这些点进行聚类,生成聚类树。

2. 纹理聚类纹理聚类是另一种常见的图像分割方法。

与颜色聚类不同,纹理聚类主要基于像素的纹理信息。

具体来说,可以使用一些纹理特征描述子,如方向梯度直方图(HOG)和局部二值模式(LBP),来计算像素之间的距离。

然后可以使用分层聚类算法来对这些像素进行聚类。

比如,可以使用图像块作为数据点,将每个块看成一个“样本”,然后计算样本之间的相似度,生成聚类树。

三、分层聚类算法的优缺点分层聚类算法的优点在于可以建立聚类树,将类之间的关系清晰地表示出来。

此外,该算法不需要事先确定聚类数量,可以自动调整聚类结果。

然而,分层聚类算法的缺点也比较明显。

首先,该算法计算时间复杂度较高,而且相似度或距离的计算可能会导致“维数灾难”。

其次,该算法得到的聚类结果也不一定是最优的。

机器学习中的图像分割算法解析

机器学习中的图像分割算法解析

机器学习中的图像分割算法解析机器学习是人工智能领域的一个重要分支,它通过对大数据集的学习和分析,让计算机自动获取知识和经验,从而实现某种自动化任务。

图像分割算法是机器学习在计算机视觉领域的一个重要应用,它能够将一幅图像分割成若干个具有独立含义的区域。

本文将对机器学习中的图像分割算法进行解析,介绍常用的算法原理和实现方法。

一、基于聚类的图像分割算法基于聚类的图像分割算法是一种简单而有效的方法。

该方法首先对图像中的像素进行聚类,将相似的像素归为同一类别,然后根据聚类结果将图像分割成多个区域。

常用的聚类算法包括K-means算法和谱聚类算法。

K-means算法是一种常用的聚类算法,它通过迭代的方式将数据分为K个簇。

在图像分割中,可以将每个像素的颜色作为特征向量,然后利用K-means算法将像素聚类成不同的颜色簇。

通过这种方式,可以实现图像的分割,并将相似颜色的像素归为同一区域。

谱聚类算法是一种基于图论的聚类算法,它通过构建图模型来实现聚类。

在图像分割中,可以将每个像素看作图的节点,对相邻的像素进行连接,构建一个图。

然后利用谱聚类算法对图进行划分,将相似的像素归为同一区域。

谱聚类算法不仅考虑了像素间的相似度,还考虑了像素间的邻接关系,因此能够更准确地进行图像分割。

二、基于图割的图像分割算法基于图割的图像分割算法是一种基于最小割最大流理论的方法。

该方法首先将图像构建成一个图,然后通过最小割最大流算法将图分割成多个区域。

常用的图割算法包括GrabCut算法和GraphCut算法。

GrabCut算法是一种交互式的图像分割算法,它通过用户提供的标记信息来对图像进行分割。

在图像分割前,用户需要手动标记出前景和背景区域。

然后算法根据标记信息构建图模型,并利用最小割最大流算法将图分割成前景和背景区域。

GraphCut算法是一种自动的图像分割算法,它通过优化一个能量函数来实现分割。

在图像分割中,可以将每个像素的颜色、纹理等信息作为能量函数的特征。

基于模糊聚类的SAR图像分割算法研究

基于模糊聚类的SAR图像分割算法研究

基于模糊聚类的SAR图像分割算法研究摘要:本文针对合成孔径雷达(SAR)图像分割问题,提出了一种新的基于模糊聚类的图像分割算法。

首先,通过对SAR图像进行预处理,提取出SAR图像的特征向量;其次,利用模糊聚类算法对特征向量进行聚类,得到不同的图像区域;最后,根据聚类结果,对原始SAR图像进行分割。

在仿真实验中,本算法在分割准确率和分割速度方面均比传统算法有较大的提升,具有良好的应用前景。

关键词:SAR图像;图像分割;模糊聚类;特征向量;分割准确率;分割速度1. 引言SAR图像具有极高的分辨率和时空特性,因此在军事、遥感等领域得到了广泛应用。

其中,SAR图像分割是SAR图像处理中的重要问题,其目的是将SAR图像划分为不同的区域,进而对图像进行进一步分析和处理。

传统的SAR图像分割算法主要基于阈值、边缘和区域生长等方法,但这些方法往往受到图像噪声、复杂背景和弱边缘等问题的影响,导致分割结果不够准确。

因此,提出一种高效、精确的SAR图像分割算法具有重要的理论与实际意义。

2. 模糊聚类算法模糊聚类算法是一种常用的图像分割方法,其基本思想是将图像像素划分为不同的类别。

与传统的聚类算法不同,模糊聚类算法允许像素属于多个类别,从而能够更灵活地适应图像的复杂性。

本文采用了基于模糊C均值(FCM)算法的图像分割方法,其主要流程如下:1)初始化隶属度矩阵U和聚类中心矩阵C;2)通过更新隶属度矩阵U和聚类中心矩阵C,得到新的聚类结果;3)根据聚类结果计算目标函数值,若满足停止条件,则输出最终聚类结果;否则返回第二步。

3. 基于模糊聚类的SAR图像分割算法本文提出的基于模糊聚类的SAR图像分割算法主要包括以下步骤:1) SAR图像预处理。

在本算法中,采用小波变换对SAR图像进行去噪处理和图像增强,得到具有更好特征的SAR图像。

2)特征向量提取。

将预处理后的SAR图像划分为若干个大小相同的区域,然后提取每个区域的特征向量作为聚类的输入。

图像分割技术研究综述

图像分割技术研究综述

图像分割技术研究综述随着科技的快速发展,图像分割技术作为计算机视觉领域的重要分支,已经在众多应用领域中发挥着越来越重要的作用。

本文将对图像分割技术的研究进行综述,包括其发展历程、应用领域、研究成果以及未来研究方向。

图像分割技术是指将图像按照像素或区域进行划分,从而提取出感兴趣的目标或背景的过程。

图像分割技术在信号处理、计算机视觉、机器学习等领域具有重要的应用价值。

例如,在智能交通中,图像分割技术可以用于车辆检测和跟踪;在医学图像分析中,图像分割技术可以用于病灶区域提取和诊断。

根据图像分割技术所采用的方法,可以将其大致分为以下几类:基于阈值的分割、基于区域的分割、基于边缘的分割、基于模型的分割以及基于深度学习的分割。

1、基于阈值的分割是一种简单而又常用的图像分割方法,其基本原理是通过设定一个阈值,将图像的像素值进行分类,从而将图像分割为不同的区域。

基于阈值的分割方法实现简单、运算效率高,但在处理复杂图像时,往往难以选择合适的阈值,导致分割效果不理想。

2、基于区域的分割方法是根据图像像素的灰度或颜色特征,将图像分割为不同的区域。

这类方法通常适用于均匀背景和简单目标的图像,但对于复杂背景和遮挡情况的处理效果较差。

3、基于边缘的分割方法是通过检测图像中的边缘信息,将不同区域之间的边界提取出来,从而实现图像分割。

这类方法对噪声和光照变化较为敏感,需要结合其他方法进行优化。

4、基于模型的分割方法通常是利用数学模型对图像进行拟合,从而将图像中的目标或背景分离出来。

常用的模型包括参数化模型和非参数化模型两类。

这类方法能够处理复杂的图像特征,但对模型的选择和参数调整要求较高。

5、基于深度学习的分割方法是通过训练深度神经网络,实现对图像的自动分割。

这类方法具有强大的特征学习和自适应能力,能够处理各种复杂的图像特征,但在计算复杂度和训练成本方面较高。

近年来,随着人工智能和机器学习技术的快速发展,基于深度学习的图像分割技术在学术研究和实际应用中取得了显著的成果。

图像处理中的图像分割算法性能评估技巧

图像处理中的图像分割算法性能评估技巧

图像处理中的图像分割算法性能评估技巧图像分割是计算机视觉中一个重要的任务,它旨在将图像划分成若干个具有相似特征的区域,为后续的图像分析和理解提供基础。

在图像分割中,选择合适的分割算法并评估其性能是非常关键的。

本文将介绍一些图像处理中常用的图像分割算法性能评估技巧。

一、目标检测和分割目标检测和分割是一种常见的图像分割任务。

它旨在找到图像中感兴趣的物体并将其分割出来。

为了评估目标检测和分割的性能,我们可以使用一些常见的评估指标,比如准确率、召回率、F1分数等。

准确率是衡量算法检测结果与标注结果之间匹配程度的指标,其定义为正确检测的目标数量与总检测目标数量之比。

召回率是衡量算法正确检测目标数量与标注目标总数量之比的指标,用于评估算法检测目标的完整性。

F1分数是准确率和召回率的调和平均数,综合了算法的准确性和召回性能。

二、基于聚类的图像分割算法聚类是一种常见的无监督学习算法,它可以将数据集划分成具有相似特征的不同类别。

在图像分割中,聚类算法可以用来将图像划分成一些区域,每个区域代表一个类别。

在评估基于聚类的图像分割算法性能时,我们通常使用间隔度量(inter-cluster variance)来衡量聚类的质量。

间隔度量表示了类别之间的差异性,我们希望类别之间的差异越大越好。

一种常见的间隔度量是类内离散度(intra-cluster variance)和类间离散度(inter-cluster variance)。

类内离散度表示了一个类别内部样本间的差异性,我们希望类内离散度越小越好;类间离散度表示了不同类别之间样本的差异性,我们希望类间离散度越大越好。

三、基于图割的图像分割算法图割是一种基于图论的图像分割方法,它通过将图像中的像素点看作图中的节点,将像素之间的相似性看作图中的边,通过最小化割来划分图像。

在评估基于图割的图像分割算法性能时,我们可以使用割标准化误差(normalized cut error)来衡量分割结果的质量。

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信息疼术2018年第6期文章编号=1009 -2552 (2018)06 -0092 -03 DOI:10.13274/ki.hdzj.2018. 06.019基于聚类的图像分割方法综述赵祥宇\陈沫涵2(1.上海理工大学光电信息与计算机学院,上海200093; 2.上海西南位育中学,上海200093)摘要:图像分割是图像识别和机器视觉领域中关键的预处理操作。

分割理论算法众多,文中 具体介绍基于聚类的分割算法的思想和原理,并将包含的典型算法的优缺点进行介绍和分析。

经过比较后,归纳了在具体应用中如何对图像分割算法的抉择问题。

近年来传统分割算法不断 被科研工作者优化和组合,相信会有更多的分割新算法井喷而出。

关键词:聚类算法;图像分割;分类中图分类号:TP391.41 文献标识码:AA survey of image segmentation based on clusteringZHAO Xiang-yu1,CHEN Mo-han2(1.School of Optical Electrical and Computer Engineering,University of Shanghai for Science and Technology,Shanghai200093,China;2.Shanghai Southwest Weiyu Middle School,Shanghai200093,China) Abstract:Image segmentation is a key preprocessing operation in image recognition and machine vision. There are many existing theoretical methods,and this paper introduces the working principle ol image segmentation algorithm based on clustering.Firstly,the advantages and disadvantages ol several typical algorithms are introduced and analyzed.Alter comparison,the paper summarizes the problem ol the selection ol image segmentation algorithm in practical work.In recent years,the traditional segmentation algorithms were improved and combined by the researchers,it believes that more new algorithms are blown out.Key words:clustering algorithm;image segmentation;classilication0引百近年来科学技术的不断发展,计算机视觉和图像 识别发挥着至关重要的作用。

在实际应用和科学研 究中图像处理必不可少,进行图像处理必然用到图像 分割方法,根据检测图像中像素不重叠子区域,将感 兴趣目标区域分离出来。

传统的图像分割方法:阈值 法[1]、区域法[2]、边缘法[3]等。

近年来传统分割算法 不断被研究人员改进和结合,出现了基于超像素的分 割方法[4],本文主要介绍超像素方法中基于聚类的经 典方法,如Mean Shift算法、K-m eans 算法、Fuzzy C-mean算法、Medoidshilt算法、Turbopixels算法和 SLIC 算法。

简要分析各算法的基本思想和分割效果。

1聚类算法1.1 Mean Shil't算法1975年,Fukunaga[5]提出一种快速统计迭代算法,即Mean Shilt算法(均值漂移算法)。

直到1995 年,Cheng[6]对其进行改进,定义了核函数和权值系 数,在全局优化和聚类等方面的应用,扩大了 Mean shil't算法适用范围。

1997至2003年间,Co-maniciu[7-9]提出了基于核密度梯度估计的迭代式 搜索算法,并将该方法应用在图像平滑、分割和视频 跟踪等领域。

均值漂移算法的基本思想是通过反复 迭代计算当前点的偏移均值,并挪动被计算点,经过 反复迭代计算和多次挪动,循环判断是否满足条件, 达到后则终止迭代过程[10]。

Mean shil't的基本形 式为:收稿日期:2017-06 -13基金项目:国家自然科学基金资助项目(81101116)作者简介:赵祥宇(1992-),男,硕士研究生,研究方向为数字图像处理。

—92 —M h(x)=!X(x,-x)⑴其中,^是一个h为半径的圆形区域,圆形区域内包含尺个数据样本点。

从样本中选择一个初始点以此为圆心,画h为半径的一个圆。

计算圆内所有点到圆中心点之间的向量总和,可称为Meanshift向量。

重复以上步骤,通过有限次迭代计算,该算法会得到一个概率密度最大的收敛点,即数据分布的稳定点,称为密度极大值点。

通过Meanshift对做图像做分割处理,就是把具有相同密度极大值点的像素聚类到同一区域的过程。

其定义[11]为:- 2C= arg m^in X I I' -之I I屮(I I1h^H)⑵Meanshift算法的优点是稳定性和鲁棒性较好,具有广泛的应用前景。

该算法缺点在于给定的图像 语义信息较少,进行分割时效果较差,同时时间复杂 度较高,导致分割速度慢,图像分割块数量变得不 可控。

1.2 K-means算法1967年,Macquine改进算法后提出了 K-means 聚类算法,可用来处理数据聚类的问题。

该算法高 效简单在实际应用和理论研究中应用十分广泛。

通 过计算样本中的每个聚类中所有像素点的平均值进 而得出聚类中心点。

K-means算法的基本工作原理 是接收用户输人的参数(将给定的^个数据样本点平均分成K个组,把输人的K个点作为要收敛的 聚类中心。

计算簇中其他采样点到尺个收敛中心 点的欧氏距离,并对比全部采样点和收敛中心点之 间的距离。

通过对比最小的欧氏距离进行归类,然 后经重复迭代,逐次得到尺个聚类的均值。

直到聚 类的性能准则函数最优,整体误差最小,获得最佳的 聚类效果。

优点是一种处理聚类问题的简单快速高效的算 法。

此算法对处理大数据集是相对可扩展和高效率 的。

其时间复杂度是〇(^沿),其中W代表所有数 据样本的总和,尺代表簇的个数^代表算法迭代次 数,其中选取且。

当使用算法分割图像 中所包含的聚类数量较多,且每个聚类之间差异明 显时,效果较好。

缺点在于算法中的聚类数目K值是用户必须 事先给出,初始聚类中心点的确定将会影响整个分 割效果。

当处理不规则形状的聚类时,由于采用距 离函数作为判别样本间相似度的方法,会对分割结 果产生影响。

聚类后的结果易受到噪音点的影响,同样会对结果不利。

1.3 Fuzzy C-mean算法Ruspini[l2]率先提出了一种基于目标函数的模 糊聚类分析方法。

Dunn[l3]在1974年时,率先将硬 聚类加人到模糊聚类方法中,同年,Bezdek提出模 糊C均值聚类算法理论。

1980年Bezdek对Fuzzy C-means(模糊C均值)算法的收敛性在文献[l4]进 行证明,表明FCM算法最终会收敛到一个极值处。

Fuzzy C-mean聚类算法对K-means算法做出改进,由于图像目标的类别属性在实际应用中难以准确区 分,提出了隶属度的概念,并通过隶属度判断每个目 标样本的隶属度。

Fuzzy C-mean聚类的基本工作原 理是,将提供的《个样本分为C组,通过迭代寻找 各个组的聚类中心与隶属度值%,使非相似性指 标的目标函数J(R F)取最小值[15—17]。

该算法将 隶属度0至1分别分派给每个数据对象,数据对象 所属于哪类的问题是由隶属度值来决定。

且规定每 一个样本的隶属度值的总和是1。

优点在于当使用算法分割图像中所包含的聚类 数量较多,且每个聚类之间差异明显时,可以实现简 单高效的聚类且效果较好。

但不足之处在于需要接 收参数C,若给定的参数的不恰当,会对聚类结果产 生负面影响。

当给定的待检测数据样本总数过大并 特征点过多,其聚类效果不好。

由于算法没有分析 图像中各个像素间的领域关系,导致分割后的样本 点易受噪声点的影响。

1.4 Medoidshift算法为了扩大Mean Shift算法的应用范围,在Mean Shift算法的基础上Sheikh等人[18]提出了Me-doidshift算法。

Medoidshift算法与 MeanShift算法相 类似,同样可以收敛至聚类中心,并计算聚类的数 目。

不同之处,MeanShift算法经过多次迭代计算出 的均值,即偏移值。

相比较Medoidshift算法不要求 求出平均值,而是从数据中将偏移值取出,但仍然需 要确定两点之间距离。

Medoidshift算法每次迭代会 计算出新的中心点,并非新位置,中心点可以被定义 如下:- 2 =arg min X||'-Z||V( ||*h7k ||) (3)MeanShift算法,其时间复杂度为0(抓27〇,(d 为数据维度,^为算法迭代次数,W为样本总数)。

相比较Medoidshift聚类算法的劣势是其时间消耗 过大,在0(dW2 +妒)至0(抓+#38)之间。

Ved-aldi等人[19]对Medoidshift算法做出改进,其不需要 使用梯度来寻找概率密度的模式,而仅仅是将每个 点移动到使概率密度增加的最近的点来获得,此算—93 —法称为Quickshift 。

其时间复杂度降到了 0( dW 2), 改进了其速度慢的缺点。

但Qukkshift 算法由于采 用非迭代的方式,对图像块的数量和大小不能有效 的控制。

1.5 Turbopixels 算法Turbopixels 算法在 2009 年被 Levinshtein 等人[2°]提出,是一种几何流的超像素快速分割算法。

使用超像素分割算法分割图像像素块应先满足以下 几个条件:①每个图像块尺寸大小尽可能均勻;②各 个图像块之间紧凑连接且保持连通;③各图像块彼此不覆盖且每块边界光滑无特殊棱角。

Turbopixels 算法的具体实现流程如下:①首先为避免在给种子点定义时被噪声污染, 特添加扰动。

② 对图像中的像素点进行标记。

③ 初始化水平集函数。

④ 执行以下步骤,通过反复迭代并检验种子点 膨胀边缘的演化速度是否为0,若达到则停止,反之 继续,一是首先水平集曲线函数演化;二是开始对未 分配区域进行比较;三是边界上的所有像素点的演 化速度是由根据比较的结果进行更新。

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