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《基于模糊聚類的圖像分割算法研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、哈爾濱工程大學(xué)碩十學(xué)位論文摘要圖像分割是圖像分析、識(shí)別和理解的基礎(chǔ)，是圖像處理的一個(gè)極其重要的環(huán)節(jié)，同時(shí)也是圖像處理技術(shù)中的難點(diǎn)。由于圖像所具有的模糊性，近年來(lái)一些學(xué)者將模糊理論引入到圖像處理中，應(yīng)用模糊聚類進(jìn)行圖像分割。本文在研究模糊理論的基礎(chǔ)上，對(duì)模糊聚類算法在圖像分割中的應(yīng)用進(jìn)行了一定的研究。首先介紹了模糊理論的基本知識(shí)，在此基礎(chǔ)上詳細(xì)介紹了模糊C一均值聚類算法(FCM)。通過(guò)對(duì)其參數(shù)設(shè)定及收斂性的分析，分別利用山峰聚類算法和減法聚類算法對(duì)FCM進(jìn)行初始化，重點(diǎn)提出了利用邊緣信息的FCM初始化方法。通過(guò)實(shí)驗(yàn)仿真表明，算法能夠得到有意義的分割類別數(shù)目和接近最優(yōu)解的聚類原型初始值。在圖像分
2、割的具體實(shí)現(xiàn)上，針對(duì)不同類型的圖像，提出了不同的模糊聚類分割方法。針對(duì)灰度圖像，提出了基于粒子群(PSO)和加權(quán)模糊C一均值算法(WCM)的灰度圖像分割方法，該方法以利用了像素空間相關(guān)信息的二維直方圖作為模糊C一均值算法的加權(quán)值，并利用粒子群優(yōu)化算法求解模糊C一均值算法的最優(yōu)解，不僅可以有效抑制噪聲的影響，找到有效分割的聚類原型，并且能夠提高算法收斂速度，提高實(shí)時(shí)性。針對(duì)于彩色圖像的分割，由于其無(wú)法像灰度圖像利用直方圖加權(quán)以減少樣本數(shù)目，因而研究了基于多層減法聚類的模糊C一均值算法，首先通過(guò)多層減法聚類將圖像分成％個(gè)顏色相近的子集，再對(duì)這些子集進(jìn)行FCM聚類，可以有效減少聚類樣本數(shù)目，提高算
3、法實(shí)現(xiàn)速度，實(shí)驗(yàn)表明算法具有良好的分割效果。關(guān)鍵詞：模糊C一均值聚類；圖像分割：粒子群：減法聚類哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTImagesegmentationisthebasisof．imageanalysis，recognitionandunderstanding．It’Sanextremelyimportantaspectofimageprocessingandadifficultprobleminimageprocessingtechnology．Becauseimagehasfuzziness，inrecentyearssomescholarsintroducedthe
4、fuzzytheoryintotheprocessingofimage，applyingthefuzzytheory．tocarryontheimagesegmentation．Thispaperhasstudiedtheapplicationoffuzzyclusteringalgorithmtoimagesegmentationonthebasisofthestudyoffiu_zysettheory．Firstintroducedthebasictheoryoffuzzysetand,basedonthis，introducedFuzzyC-Meansclusteringalgorit
5、hmindetail．Toanalysisitsparametersettingsandconvergence，werespectivelyusedpeaksclusteringalgorithmandsubtractionclusteringalgorithmtotheFCMinitialization,andproposed、枋thaFCMinitializationmethodusingedgeinformation．Thesimulationshowsthatthealgorithmcallgetmeaningfulnumberofsegmentationandinitialvalu
6、eofclusteringprototypeclosetotheoptimalsolution．Intherealizationofimagesegmentation,differentfuzzyclusteringsegmentationmethodsareproposedfordifferenttypesofimages．Forgrayimage，weproposedagrayimagesegmentationmethodbasedonPSOandweightedFCM．Thismethodtakesadvantageoftwo-dimensionalhistogramusingthep
7、ixel’Sspace·relatedinformationastheweightofFuzzyC-Meansclusteringalgorithm，andusePSOtogettheoptimalsolutionofFCM．Thealgorithmcannotonlycurbtheimpactofnoise，findeffectivesegmentationclusteringprototype，butal
