结合空间信息的模糊C均值聚类的图像分割算法

针对传统的模糊C均值聚类算法未考虑图像的空间信息,对噪声图像分割不理想,提出了一种结合空间信息的模糊C均值聚类的图像分割算法。此算法充分考虑像素的邻域特性,对隶属度函数做一定的修改,并将局部信息和非局部信息引入到数据和聚类中心的相异性测度中。实验结果表明,该算法能有效地分割图像,并具有较好的抗噪能力。     

模糊C-均值聚类图像分割算法的一种改进

针对传统模糊C-均值聚类算法对含噪图像分割时未充分考虑空间信息的问题,提出一种改进的模糊C-均值聚类算法,将图像的局部和非局部两种空间信息引入到模糊C-均值聚类算法的目标函数中,以使两种空间信息在含噪图像分割中发挥互补作用。将改进算法应用于不同含噪图像的分割实验,结果表明图像像素的均方误差均比改进前有所降低。     

显著信息引导的直觉空间模糊聚类图像分割

为克服直觉模糊C-均值(IFCM)聚类算法应用于图像分割时,易受噪声影响,且对聚类中心初始值敏感的缺陷,给出显著信息引导的直觉空间模糊聚类图像分割方法。使用图像的显著信息初始化聚类中心,能够很大程度地防止算法陷入局部最优;将改进的融合局部空间信息的模糊因子引入到IFCM聚类算法中,可提升算法的抗噪性能。实验结果表明所给方法能在多种含噪声图像上得到较好的分割效果。     

一种改进的模糊聚类图像分割算法

为了提高强噪声污染图像分割的鲁棒性,给出一种改进的非局部模糊聚类图像分割算法。改进算法将模糊因子的局部邻域值替换为非局部均值滤波图像的像素值,并加入局部空间信息,产生新的目标函数。借助拉格朗日乘子法,从最小化目标函数得出隶属度和聚类中心的迭代公式,进而完成图像分割。对合成图像、医学图像和自然图像添加高斯噪声、莱斯噪声和椒盐噪声,用于分割测试,结果显示,改进算法对强噪声图像具有更高的正确分割率和较小的模糊性。     

基于超像素和密度峰值聚类的图像分割

图像分割是计算机视觉领域的一个重要组成部分。密度峰值聚类已应用于图像分割领域。但由于密度峰值聚类在聚类时只能考虑数据的全局空间信息,不能有效去除图像噪声,因此提出了一种超像素的图像预处理方法。该方法能充分考虑局部空间信息,具有较强的鲁棒性。通过改进的形态梯度重建和分水岭算法得到具有精确轮廓且去噪效果较好的超像素图像。在此基础上,加入密度峰值聚类完成后续分割。通过在光学图像数据集BSDS 500上进行实验,验证了超像素算法及图像分割算法的有效性。     

加权空间函数优化FCM的SAR图像分割

传统模糊c-均值聚类算法没有考虑图像像素空间信息特征,在应用于合成孔径雷达图像分割时,由于合成孔径雷达图像中斑点噪声的影响,通常不能得到正确的分割结果．基于此问题提出加权空间隶属度和加权空间函数并应用于c-均值聚类算法,加权空间隶属度是多尺度条件下空间各相邻像素的位置和强度信息的加权隶属度值,加权空间函数中各加权空间隶属度的影响系数由自适应遗传算法优化,最终的隶属度值由加权空间函数修正．由于在这种聚类过程中融入了优化的空间信息,因此弱化了斑点噪声的影响,提高了分割精度．这种算法应用于实际合成孔径雷达图像分割实验,结果表明此算法对初始分类结果不敏感,具有较强的抗噪性能,改善了SAR图像的分割结果．     

NSCT变换与空间约束模糊核聚类红外图像分割算法

红外图像成像模糊、易受噪声污染,分辨率低,采用标准的FCM分割算法会出现失效和误分割。通过对以往各种方法的研究,根据红外图像的特点及FCM算法的不足,提出采用在NSCT变换域进行去噪预处理与改进的FCM算法相结合的分割算法。首先对红外图像进行NSCT变换,在变换域,采用自适应阈值法去除各细节子带中的噪声,其次在FCM算法中引入核映射将数据映射到非线性空间中进行聚类划分,最后采用邻域信息修正当前像素的隶属度值,得到更准确的聚类结果。实验结果证明该算法较FCM、KFCM、SFCM聚类分割算法有更好的分割精度。     

基于空间邻域信息的模糊聚类图像分割

模糊C均值(Fuzzy C-means,FCM)聚类算法在图像分割中已获得广泛应用.为了克服传统FCM算法抗噪性能差的局限性,提出了一种新的基于空间邻域信息的模糊聚类图像分割方法.该方法将图像的聚类分割转化为一个优化问题,通过建立包含邻域信息的适应度函数考虑像素之间的相互影响,利用捕食者-食饵微粒群的全局优化能力获得最优聚类中心,实现图像分割.仿真结果表明,提出的算法不易陷入局部最优,抗噪能力强,分割效果好,是一种有效的图像分割算法.     

基于蚁群算法的模糊C均值聚类医学图像分割

在医学图像分割研究中,针对模糊C均值（FCM）聚类算法聚类个数难于确定、搜索过程容易陷入局部最优的缺陷,把蚁群算法与FCM聚类算法有机结合,提出了一种基于蚁群算法的模糊C均值聚类图像分割算法.该算法首先利用蚁群算法全局性和鲁棒性的优点,得到聚类中心和聚类个数,再将其作为模糊C均值聚类的初始聚类中心和聚类个数,弥补了传统FCM聚类算法的不足,得到了较好的分割效果.实例分析证明了算法的有效性和实用性.     

视觉特征方向流邻域加权PCM的SAR图像分割

应用聚类方法对合成孔径雷达(SAR)图像进行分割时,受SAR图像斑点噪声的影响,在聚类过程中应当既要考虑聚类原型的空间自适应性,又要考虑像素间强相关性,这就要求聚类隶属度与空间信息的有效结合．针对此问题提出了基于方向流场构建自适应邻域空间加权可能性c-均值聚类(PCM)算法,通过可操纵小波变换和视觉特征预测编码模型建立方向流场,用基于方向流场的Markov随机场(MRF)描述当前像素与其邻域像素间的相互关系,在像素的聚类隶属度估计中直接引入这种邻域信息,使聚类隶属度得到有效修正．实验表明这种方法在抑制噪声的同时可以保留图像的细节信息,对SAR图像有较好的分割结果．     

基于蚁群算法的模糊C均值聚类医学图像分割

在医学图像分割研究中,针对模糊C均值(FCM)聚类算法聚类个数难于确定、搜索过程容易陷入局部最优的缺陷,把蚁群算法与FCM聚类算法有机结合,提出了一种基于蚁群算法的模糊C均值聚类图像分割算法. 该算法首先利用蚁群算法全局性和鲁棒性的优点,得到聚类中心和聚类个数,再将其作为模糊C均值聚类的初始聚类中心和聚类个数,弥补了传统FCM聚类算法的不足,得到了较好的分割效果. 实例分析证明了算法的有效性和实用性.     

一种基于改进PFCM的鲁棒图像分割算法

给出一种基于图形模糊聚类(fuzzy clustering method on picture fuzzy sets,PFCM)的改进鲁棒分割算法。该算法将样本聚类所对应的中立度和拒绝度相结合,构造幂积型表达式,将该表达式作为正则项嵌入聚类目标函数,通过目标函数最小化存在极值的必要条件获得改进的图形模糊聚类迭代方法。再将邻域像素灰度信息嵌入改进的图形模糊聚类目标函数,利用拉格朗日乘子法获得图像分割的像素聚类迭代算法。通过标准图像及噪声干扰的分割测试,结果表明,与模糊C-均值聚类、直觉模糊聚类算法和图形模糊聚类分割算法相比,改进算法对无噪图像分割更有效;与鲁棒模糊C-均值聚类和鲁棒直觉模糊聚类算法相比,改进算法对噪声图像分割具有更强的抗噪能力。     

结合邻域信息粒子群聚类用于SAR图像变化检测

SAR图像变化检测可以转化为对差异图的聚类问题。由于 SAR 图像本身容易受到斑点噪声干扰,为提高聚类效果提出了一种结合邻域信息的自适应粒子群聚类算法。该方法在模糊 C 均值原目标函数基础上,引入中心像素的邻域信息,并通过自适应粒子群的全局搜索来优化聚类中心。该方法还引入了自学习算子即粒子编码中的中心像素的隶属度,能够向其相邻像素的隶属度学习,并据此修正自身的隶属度值相关。实验结果表明,与模糊C均值和量子免疫克隆聚类算法相比,该方法利用了像素的邻域信息,从而增强了抗噪性能。与模糊局部信息C均值算法相比,该方法对图像细节保持能力较强,运行时间也较少。     

相对熵模糊C均值聚类分割算法

针对模糊C均值聚类分割算法无法获得复杂图像的细节信息问题,提出一种相对熵模糊C均值聚类分割算法。该算法利用划分隶属度构造相对熵,对传统模糊C均值聚类进行正则化约束,将其作为正则化因子添加到传统FCM的目标函数,得到新的聚类目标函数。通过拉格朗日乘子最优化推导,得到新的隶属度和聚类中心的迭代更新表达式。实验结果表明,该算法对于图像与背景灰度相近的复杂图像可以清晰的分割出图像的轮廓,也比FCM方法获得更多的图像细节信息。     

基于噪声距离的低对比度图像抗噪分割算法

针对核空间模糊局部信息C-均值聚类算法(KWFLICM)对低对比度图像抗噪性差的不足,提出一种基于噪声距离的核空间模糊局部信息C-均值聚类算法。该算法在KWFLICM算法的基础上改变隶属度约束条件并引入噪声距离δ获得一种改进的聚类目标函数,并借鉴现有噪声聚类思想构造出具有良好抗噪性的模糊聚类迭代隶属度和聚类中心表达式,最后给出相应的聚类分割算法。实验结果表明,该改进算法对于椒盐噪声干扰的对比度较弱的灰度图像比KWFLICM聚类分割算法更有优势。     

改进的核空间直觉模糊C-均值聚类分割算法

针对鲁棒模糊局部信息C-均值聚类分割算法易丢失图像细节的问题,提出一种改进的核空间直觉模糊C-均值聚类算法。将像素空间邻域信息和直觉指数引入到鲁棒模糊局部信息C-均值聚类目标函数,给出改进的像素空间邻域信息约束的聚类目标函数,对其聚类目标函数最优化推导并得到新的隶属度和聚类中心迭代表达式,并设计相应的图像分割算法,以便提高图像局部信息的有效分割能力。实验结果表明,改进的核空间直觉模糊聚类分割算法相比现有鲁棒模糊局部信息C-均值聚类分割算法能获得更好的分割效果。     

基于遗传模糊C-均值聚类算法的图像分割

将遗传算法（GA）与模糊C－均值聚类算法（FCM算法）相结合，并运用于图像分割，以期解决标准FCM算法在图像分割中运算速度慢和对初始值依赖大的两大缺陷。首先对模糊聚类中心进行编码，然后依据FCM算法的目标函数建立适应度函数，在适当的交叉率和变异率下，最终实现了基于遗传模糊C－均值算法的图像分割。考虑在一维图像分割特征向量情况下，通过引入直方图统计特性，实现了遗传模糊C－均值算法的快速运算，最后，运用真实的磨粒图像对算法进行了详细验证，并与标准FCM算法进行了对比，分割实验表明了本方法比标准FCM算法具有更快的计算速度和更好的鲁棒性。     

基于改进模糊均值聚类算法的遥感图像分割技术

针对遥感图像分割迅速性和准确性不高的问题,提出了一种基于改进模糊均值聚类算法的遥感图像分割技术并将其应用于电力规划建设领域。以模糊均值聚类算法为基础,采用样本特征值平方差方式定义了新的特征距离,并通过引入空间函数方式实现了对图像空间信息的利用,从而对模糊均值聚类算法进行改进。结果表明：改进FCM算法单张图像处理时间约为FCM-S图像处理算法的0.43倍,约为FCM图像处理算法的0.19倍;改进FCM算法图像分割准确率约为95.3%,比FCM-S算法高约2.7%,比传统FCM算法高约7.1%。     

基于二维直方图的中智模糊聚类分割方法

加入邻域像素均值,对中智模糊聚类分割算法加以改进,以提高其抗噪性能。将各像素与其邻域像素均值相结合,形成二元数组,统计其出现的频次,由此构造二维直方图。通过对此二维直方图进行中智模糊聚类,实现图像分割。对标准灰度图像添加椒盐噪声和高斯噪声,用以验证改进算法的性能。视觉效果及分割图像的峰值信噪比均显示,改进算法相比原中智模糊聚类分割法具有更好的抗噪能力和分割效果。     

基于稀疏自表示的模糊聚类图像分割算法

为了提高噪声污染图像分割的鲁棒性,提出一种基于稀疏自表示的模糊C均值聚类图像分割算法。该算法首先将图像过分割为超像素,以超像素作为图像基元,对每一块超像素进行特征提取,所有超像素的特征组成图像的特征矩阵;其次建立特征矩阵的稀疏自表示模型,将其以自身为字典时的表示系数作为表示样本间相关性的判别特征矩阵;最后利用模糊C均值聚类算法聚类图像的判别特征矩阵,得到图像的分割结果。对人造图像、自然图像和遥感图像添加高斯噪声和椒盐噪声,实验结果表明,改进算法对噪声污染的图像有较好的分割质量,有一定的抗噪鲁棒性。