基于空间信息的直觉模糊C-均值图像分割算法

针对模糊C-均值聚类算法的单一隶属度不能充分描述图像不确定性,且聚类过程中忽略像素空间关系的问题,提出一种基于空间信息的直觉模糊C-均值算法;该算法选取3×3的模板计算邻域像素灰度均值;并引入权重项,来控制灰度信息和空间信息各自所占的比重,同时用犹豫度更新直觉模糊集的隶属度函数;对常用标准图像的仿真结果表明,该算法能更好地保留图像细节信息,得到更加理想的图像分割效果。     

基于加权直觉模糊集合的聚类模型

针对已有基于直觉模糊集的聚类方法的局限性,提出了一种基于加权直觉模糊集合的聚类模型——WIFSCM。在该模型中,提出了特定特征空间下的等价样本和加权直觉模糊集合的概念;并推导出基于等价样本和加权直觉模糊集合的直觉模糊聚类算法的目标函数,利用该目标函数推导出直觉模糊聚类中心迭代算法和隶属度矩阵迭代算法;定义了基于加权直觉模糊集合的密度函数,确定了初始聚类中心,减少了迭代次数。通过灰度图像分割实验,证明了该模型的有效性,同时与普通直觉模糊集FCM聚类算法(IFCM)相比,聚类速度提高近百倍。     

结合空间信息的模糊C均值聚类图像分割算法

提出一种结合空间信息的模糊C均值聚类图像分割算法.该方法将图像的二维直方图引入传统的模糊C均值聚类算法,并对隶属函数做了改进;依据平方误差和最小准则,来确定模糊分类矩阵及聚类中心;最后,依据最大隶属度原则,划分图像像素的类别归属.实验结果表明,该方法能快速有效地分割图像,并且具有较强的抗噪能力.     

二型模糊融合的尺度约束多分辨率FCM分割

针对传统多分辨率模糊聚类图像分割算法的不足,提出了将二型模糊应用于多分辨率模糊聚类图像分割的新方法.将最粗尺度图像的聚类中心作为下一较细分辨率图像的初始聚类中心,并采用较粗分辨率图像聚类的类内最大距离对细分辨率图像的模糊聚类目标函数进行约束.对较小的粗分辨率图像进行了模糊隶属度扩展,得到一组隶属度值,再采用二型模糊算法有效融合该隶属度集合,完成聚类分割.实验结果表明,该算法能有效实现目标区域分离,获得理想分割效果.     

基于改进的直觉模糊核聚类的图像分割方法

针对噪声图像模糊性的本质，提出了基于改进的直觉模糊核聚类的图像分割方法。采用直觉模糊集描述噪声图像包含的不确定性信息，将图像的灰度信息转换到直觉模糊域进行处理；将模糊核聚类拓展为直觉模糊核聚类，在图像的直觉模糊域进行聚类；通过高斯核函数和欧氏距离分别对像素8-邻域的灰度和空间信息进行建模，综合平衡灰度和空间信息对聚类的作用，并将其作为惩罚项加入到直觉模糊核聚类的目标函数中；通过梯度下降法，推导了迭代求解算法；通过典型的合成图像和自然图像分割实例，验证了所提算法的有效性和鲁棒性。     

基于对偶树复小波变换的模糊纹理分割

提出了一种基于对偶树复小波变换的模糊纹理图像分割算法,该方法包括纹理特征提取和纹理分类两个阶段,其中,特征提取在对偶树复小波变换的基础上进行;纹理分类可以直接用模糊C均值算法进行聚类从而完成纹理的分割,但由于该算法中隶属度函数是基于样本到类中心的距离设计的,这对非球形分布数据很不合理,针对该问题,引入样本与样本的紧致度来度量类中各个样本之间的关系从而修正隶属度函数,并将其用于纹理分类。实验结果表明与模糊C均值算法在运行时间上相差不大的情况下,改进的方法在分割精度、边缘准确性和区域一致性上都得到了明显的改善。     

基于直觉模糊包含度的聚类有效性分析

针对直觉模糊集合数据的聚类有效性问题,提出了一种基于直觉模糊包含度的聚类有效性分析方法。该方法采用直觉模糊包含度和直觉模糊划分熵来评价直觉模糊聚类的有效性。其中,直觉模糊包含度通过增加非隶属度参数对模糊包含度进行直觉化扩展,用于评价类与类间包含的程度;而直觉模糊划分熵用于检验分类结果的可靠性。最后通过典型实例验证了该方法的有效性。     

基于直觉模糊聚类的数据关联算法

针对多传感器观测数据存在不确定性的问题,基于直觉模糊聚类,提出一种新的数据关联算法。将改进的直觉模糊C-均值聚类（IFCM）算法应用于数据关联,首先将观测数据和预测数据进行直觉模糊化,然后计算直觉模糊集之间的加权距离以获得观测与航迹的隶属度,最后依次搜索最大隶属度实现观测与航迹的关联。仿真实验表明,存在模糊观测数据情况下,算法能有效地进行数据关联。     

基于模糊C均值聚类的遥感图像分割方法

在遥感图像分割领域,模糊C均值聚类算法得到了广泛的应用。但存在计算量大、易受噪声干扰等缺点。针对以上缺点对快速模糊C均值聚类算法进行了改进。首先利用一维灰度直方图进行快速模糊C均值聚类降低计算量;然后在此基础上根据像素的邻域特性构造新的隶属度函数;最后根据新的隶属度函数对每个像素进行分类。实验结果表明,该算法能快速有效地分割图像,并具有较强的抗噪能力。     

一种嵌入局部信息的快速KFCM聚类分割算法

针对核空间模糊局部C-均值聚类分割算法时间复杂性过大而不适合实时场合图像分割需要的问题,提出了一种核空间局部模糊C-均值聚类分割的快速算法。利用像素与其邻域像素之间的空间距离信息和灰度方差信息构造一种加权共生矩阵;将图像像素的一维直方图以及像素与邻域像素之间的二维共生直方图相结合构造了一种新的核空间模糊C-均值聚类分割目标函数,并对其推导获得隶属度和聚类中心迭代表达式;将图像像素采用该算法聚类所得隶属度进行邻域滤波处理,以便改善该算法的抗噪性能。实验结果表明,该分割算法相比核空间局部模糊C-均值聚类分割更有利于实时场合和大幅面图像分割的需要。     

A new fuzzy clustering algorithm for the segmentation of brain tumor

This paper introduces a new method of clustering algorithm based on interval-valued intuitionistic fuzzy sets (IVIFSs) generated from intuitionistic fuzzy sets to analyze tumor in magnetic resonance (MR) images by reducing time complexity and errors. Based on fuzzy clustering, during the segmentation process one can consider numerous cases of uncertainty involving in membership function, distance measure, fuzzifier, and so on. Due to poor illumination of medical images, uncertainty emerges in their gray levels. This paper concentrates on uncertainty in the allotment of values to the membership function of the uncertain pixels. Proposed method initially pre-processes the brain MR images to remove noise, standardize intensity, and extract brain region. Subsequently IVIFSs are constructed to utilize in the clustering algorithm. Results are compared with the segmented images obtained using histogram thresholding, k-means, fuzzy c-means, intuitionistic fuzzy c-means, and interval type-2 fuzzy c-means algorithms and it has been proven that the proposed method is more effective.     

基于直觉模糊散度的噪声图像边缘检测

针对传统图像边缘检测算法抑制噪声能力差的问题,提出一种基于直觉模糊集（Intuitionistic Fuzzy Set,IFS）的边缘检测算法。该算法设定了一个表示平坦区域的模板图像,并在图像窗口内构造了一种同时考虑了图像梯度和图像窗口的方差信息的隶属度函数,然后通过计算图像窗口与模板图像之间的模糊直觉散度（Intuitionistic Fuzzy Divergence,IFD）对边缘进行定位和输出。实验结果表明,对于被高斯噪声或均匀噪声严重污染的图像,该算法能够得到较好的检测结果。     

模糊C-均值算法在直觉模糊数聚类中的应用

提出了直觉模糊数的非监督模糊C-均值聚类算法。该算法首先定义了直觉模糊数之间的距离,其次构造了直觉模糊数聚类问题的目标函数,最后得到了直觉模糊数聚类的模糊C-均值聚类算法,聚类中心初始化方法,以及相关的聚类有效性函数。实验结果表明,该算法是有效的。     

Intuitionistic fuzzy C-regression by using least squares support vector regression

This paper proposes a novel intuitionistic fuzzy c-least squares support vector regression (IFC-LSSVR) with a Sammon mapping clustering algorithm. Sammon mapping effectively reduces the complexity of raw data, while intuitionistic fuzzy sets (IFSs) can effectively tune the membership of data points, and LSSVR improves the conventional fuzzy c-regression model. The proposed clustering algorithm combines the advantages of IFSs, LSSVR and Sammon mapping for solving actual clustering problems. Moreover, IFC-LSSVR with Sammon mapping adopts particle swarm optimization to obtain optimal parameters. Experiments conducted on a web-based adaptive learning environment and a dataset of wheat varieties demonstrate that the proposed algorithm is more efficient than conventional algorithms, such as the k-means (KM) and fuzzy c-means (FCM) clustering algorithms, in standard measurement indexes. This study thus demonstrates that the proposed model is a credible fuzzy clustering algorithm. The novel method contributes not only to the theoretical aspects of fuzzy clustering, but is also widely applicable in data mining, image systems, rule-based expert systems and prediction problems.     

基于基因表达式编程的ISODATA模糊聚类算法

针对ISODATA算法需要人为给定分类数,对初始聚类中心较为敏感,没有显示出自动聚类效果等不足,结合基因表达式编程(GEP)嵌套构成迭代自组织模糊聚类进行优化计算。该方法不仅能在不需要先验知识的条件下对数据进行自动聚类,而且充分利用了GEP算法的全局寻优能力及ISODATA算法的软性分类特性,提高了算法的收敛速度和聚类精度。通过仿真验证及对比分析,运用到地理信息系统(GIS)物流选址实际问题中,得到了理想聚类效果。     

自适应直觉模糊相异直方图裁剪的图像增强算法

针对经典的直方图均衡化图像增强算法可能存在的对比度过度增强、亮度分布不均匀和细节信息不突出等问题,提出自适应直觉模糊相异直方图裁剪的图像增强算法.基于直觉模糊集的“投票模型”,引入直觉模糊相异直方图的概念,并基于此提取图像像素的空间位置信息.同时,利用S型隶属度函数对图像直觉模糊相异直方图进行自适应裁剪,采用分段策略对裁剪后的直觉模糊相异直方图进行均衡化处理.最后,利用直觉模糊集的犹豫度刻画原图像的未知信息,修正由引导滤波获得的细节图像,从而保留图像丰富的细节信息.针对3种类型的图像,即自然图像、MRI脑图像及近红外图像的实验结果表明,所提出算法能够有效提高图像的对比度,保留图像的细节信息,使图像呈现较自然的视觉效果,改善图像的质量评价指标.     

迭代直觉模糊K-modes算法

直觉模糊K-modes(IFKM)算法在聚类过程中采用简单0-1匹配相似性度量,既无法有效刻画类内数据对象之间的相似性,也未体现不同属性在聚类过程中的贡献程度;此外,IFKM算法在聚类的每一次迭代中直接根据直觉模糊隶属度矩阵来确定数据对象所属类别,没有充分发挥直觉模糊思想的作用.为了解决这两个问题,提出一种迭代IFKM...