基于规范化的B样条密度模型的聚类算法

针对有参混合模型的聚类算法需要假设模型为某种已知的参数模型,存在模型不匹配及非参数正交多项式密度估计不是概率密度函数的问题,提出了一种基于规范化的B样条密度模型的图像聚类算法.通过构建基于规范化的B样条密度函数的非参数混合模型,利用非参数B样条期望最大(NNBEM:Non-parametric B-spline Expectation Maximum)算法估计密度模型的未知参数,并根据贝叶斯准则实现图像的聚类.该方法不需要对模型做任何假设,可有效克服有参混合模型与实际数据分布不一致问题.对模拟图像和真实图像数据进行仿真的结果表明,规范化的B样条密度模型的聚类算法比其他算法具有更好的聚类性能.     

基于规范化的B样条密度模型的聚类算法

针对有参混合模型的聚类算法需要假设模型为某种已知的参数模型, 存在模型不匹配及非参数正交多项式密度估计不是概率密度函数的问题, 提出了一种基于规范化的B样条密度模型的图像聚类算法。通过构建基于规范化的B样条密度函数的非参数混合模型, 利用非参数B样条期望最大(NNBEM: Non parametric B splineExpectation Maximum)算法估计密度模型的未知参数, 并根据贝叶斯准则实现图像的聚类。该方法不需要对模型做任何假设, 可有效克服有参混合模型与实际数据分布不一致问题。对模拟图像和真实图像数据进行仿真的结果表明, 规范化的B样条密度模型的聚类算法比其他算法具有更好的聚类性能。     

基于K均值算法的数据聚类和图像分割研究

K均值算法利用K个聚类的均值作为聚类中心,通过对比样本到各聚类中心的距离,将样本划分到距离最近的聚类中,从而实现样本的聚类.分析了K均值算法的基本原理和实现步骤,并将其应用于数据聚类和图像分割,取得了较好的聚类效果.最后,针对K均值算法的不足之处,提出了改进措施,提高了K均值算法的聚类性能.     

一种鲁棒的无监督聚类图像分割算法

针对目前基于模糊C-均值聚类图像分割算法的噪声敏感问题, 提出一种基于无监督可能性聚类的自动加权图像分割算法. 该算法先应用均值漂移迭代确定可能性C-均值聚类算法的初始化中心, 利用可能性聚类的模式搜索性质自动确定聚类划分; 然后根据像素间灰度值关系进行图像加权, 通过将加权系数与像素噪声的可能性相关联, 降低噪声对图像分割的影响. 实验结果表明, 相对于基于模糊C-均值聚类的图像分割算法, 该算法不仅取得了较好的分割效果, 而且无监督分割时计算效率更高, 对噪声的鲁棒性更强.     

一种鲁棒的无监督聚类图像分割算法

针对目前基于模糊C-均值聚类图像分割算法的噪声敏感问题, 提出一种基于无监督可能性聚类的自动加权图像分割算法. 该算法先应用均值漂移迭代确定可能性C-均值聚类算法的初始化中心, 利用可能性聚类的模式搜索性质自动确定聚类划分; 然后根据像素间灰度值关系进行图像加权, 通过将加权系数与像素噪声的可能性相关联, 降低噪声对图像分割的影响. 实验结果表明, 相对于基于模糊C-均值聚类的图像分割算法, 该算法不仅取得了较好的分割效果, 而且无监督分割时计算效率更高, 对噪声的鲁棒性更强.     

基于菌群优化的K均值聚类算法研究

为了提高数据挖掘的聚类准确度,提出了一种基于菌群优化的K均值(K-means)聚类算法。采用K均值算法建立数据聚类模型。根据聚类类别数设定多个聚类中心坐标。设定所属类别距离阈值,然后计算待聚类点和所有中心点距离来划分该聚类点的类别。根据参与聚类各节点和各自中心点的距离值建立适应度函数。引入菌群优化算法对K均值聚类过程进行优化。通过细菌的多次驱散、复制和趋化操作,不断提高数据聚类的适应度,直到达到最大操作次数或者最低聚类精确度阈值,获得稳定的数据聚类挖掘算法。实验证明,通过合理设置驱散和趋化次数,微调菌群算法的引力和斥力参数,能够获得较好的聚类性能。分别采用K均值和该文基于菌群优化的K均值聚类算法对6个不同数据集进行聚类仿真。该文算法对所有数据集的平均聚类准确率都高于92%。针对UCI混合数据集,当聚类达到稳定时,该文算法的聚类标准差明显优于K均值聚类算法;而且该文算法对5 000个混合样本完成聚类消耗的时间约70 s,K均值聚类算法约需93 s。     

改进的基于模糊C-均值聚类的图像分割算法

目前的FCM类型的算法聚类数目的确定需要聚类原形参数的先验知识,否则算法就会产生误导.为了提高图像分割算法的抗噪性能,用K均值聚类算法简单、快速的优点对模糊C均值聚类算法进行改进.结合图像的邻域信息,对图像的直方图作均衡化处理,改善图像质量,通过自适应滤波,降低噪声对分割效果的影响.先用K均值聚类算法对图像进行分割,快速的获得较为准确的聚类中心和初次分割图像,避免了FCM算法中初始聚类中心选择不当造成的死点问题.用邻域灰度均值信息代替传统模糊C均值聚类算法中的灰度信息,对K均值聚类得到的图像作二次分割.该方法能更好的抑制噪声的干扰,提高了聚类算法的分割精确度.     

快速近似聚类算法及其在图像检索中的应用

为了解决传统K均值算法在处理大规模数据时的局限性,在近似K均值算法(AKM)基础之上,利用对聚类中心进行分类的思想,提出了快速近似K均值算法(FAKM).该算法舍去了在AKM聚类结果中只获得少数样本的聚类中心,并充分利用类内样本密集稳定的聚类中心,使得迭代过程中待聚类样本数和类别数逐步减少,达到了提高算法速度及精简聚类结果的目的.将FAKM算法运用于实际的图像检索系统中,实验结果表明,系统在检索准确率、检索时间和聚类时间方面都得到了很好的改善.     

基于聚类分析的P2P流量识别

通过使用聚类分析的方法来进行P2P的流量识别.首先给出P2P流量的特征,接着定义聚类特征树,然后通过扫描从网络中截得的数据得到相应的初始聚类树,最后计算初始聚类的贝叶斯信息准则值得到最终聚类结果.该方法能有效利用存储空间,避免了存储所有数据对象.同时还能够根据数据特征自动得到聚类数目,减少人为因素的影响,与K均值算法相比较优.     

基于改进的高斯混合模型牙齿图像分割研究

针对边界模糊和对比度低的口腔CT图像中牙齿目标区域提取难的问题,提出了一种基于高斯混合模型与K-均值的改进聚类分割算法.该算法首先通过各向异性滤波对图像预处理,实现去噪平滑的同时增强图像的细节;然后利用K-均值完成初始划分,并根据分类后的像素值给出EM算法迭代的初始值,加快算法迭代到最优解,从而大大降低算法迭代次数,有效解决EM算法求解参数时随机选取初值点易导致GMM陷入局部最优解的问题,进而使分割区域完整;最后利用EM算法学习GMM,完成ML分割.实验结果表明:改进方法降低了计算复杂度,对噪声具有较强的鲁棒性,可获得更为理想的分割结果.     

A Novel Approach for Unsupervised Segmentation of Homogeneous Regions in Gray-scale Images

IntroductionImagesegmentationisoneofthemostimportantstepsleadingtotheanalysisofprocessedimagedata—itsmaingoalistodivideanimageintopartsthathaveastrongcorrelationwithobjectsorareasoftherealworldcontainedintheimage.Therefore,imagesegmentationisusefulinmanyapplicationsforidentifyingregionsorobjectsofinterestinasceneorannotatingthedata,includingobjectdetectionandextraction,motiontracking,objectbasedvideocodingetc.However,imagesegmentationisalongstandingproblemincomputervisionanditsverydifficultto…     

一种改进的模糊核聚类图像分割算法

模糊核聚类算法已广泛应用于图像分割领域,然而该算法对初始值的选取、噪声以及图像灰度不均匀比较敏感.针对该问题,提出了一种改进的模糊核聚类图像分割算法.将改进的最大类间方差法(Otsu)引入模糊核聚类算法中,结合图像的概率信息和空间信息,得到了一种高效、实用的图像分割方法.实验结果表明,改进算法具有较强的抗噪能力,较高的分割精度,可以用于工程实际.     

一种改进的模糊核聚类图像分割算法(修改重投)

模糊核聚类算法已广泛应用于图像分割领域,然而该算法对初始值的选取、噪声以及图像灰度不均匀比较敏感。针对该问题,提出了一种改进的模糊核聚类图像分割算法。将改进的最大类间方差法（Otsu）引入模糊核聚类算法中,结合图像的概率信息和空间信息,得到了一种高效、实用的图像分割方法。实验结果表明,改进算法具有较强的抗噪能力,较高的分割精度,可以用于工程实际。     

一种改进的路面裂缝图像分割方法

针对公路裂缝检测中的图像分割问题,运用机器学习领域的方法,以裂缝图像为研究对象,在深入分析经典K-Means聚类算法以及高斯混合模型（Gaussian Mixture Model, GMM）之后,提出一个利用全局K-Means和高斯混合模型来对公路裂缝图像进行分割的方法。该方法在全局K-Means聚类算法的基础上,采用改进策略,同时,将传统GMM的每一个概率分布,进一步再细分成单个的概率成分,在辅助变量计算过程中,采用EM算法。仿真图像和实际裂缝图像实验结果显示,本研究得到了比使用传统K-Means算法和普通GMM的分割方法精度更高、稳定性更好的分割结果。     

一种混合变差肺部电阻抗成像算法研究

采用混合变差算法进行图像重建既能保持重构结果的连续性又可保持图像重建过程中的非连续性.建立基于有限元方法的二维EIT肺部模型,对模型进行离散,定义模型和各离散对象的物理特性,施加边界条件,计算边界电压,进行正问题仿真,确定算法的目标函数,进行图像重建并对混合变差算法的性能进行评估.在合适的权重值条件下采用混合变差算法重建的图像的结构相似度比采用吉洪诺夫算法和总变差算法重建的图像的结构相似度在无噪声时分别提高了约5.1%和9%,在含噪声时分别提高了约2.7%和6.3%.既可用于仿真研究与实验中,也可用于临床实测数据的图像重建.     

面向不平衡数据集融合Canopy和K-means的SMOTE改进算法

针对SMOTE算法和随机森林可较好解决不平衡数据集的分类问题但对少数类样本分类效果还有待提高的问题,融合Canopy和K-means两种聚类算法,设计了C-K-SMOTE改进算法。先后利用Canopy算法进行快速近似聚类,再利用K-means算法进行精准聚类,得到精准聚类簇,最后利用SMOTE算法增加少数类样本数量,使数据趋于平衡。选取公开数据集KEEL(knowledge extraction on evolutionary learning)数据库中的不平衡数据集,结合随机森林分类模型进行了实验验证,实验表明C-K-SMOTE算法可有效平衡不平衡数据集。     

基于尺度聚类仿射过滤的图像拼接算法

利用图像的SIFT特征点的位置和尺度组合成数据向量,通过对不同尺度特征点进行聚类分析得到具有较好稳定性的全局仿射变换.通过该变换对匹配特征点进行一致性过滤,并对图像拼接过程中出现的问题,构建了一种基于网格覆盖的拼接算法提高拼接效果和稳定性.通过实验对算法进行测试,在实验过程中,为度量过滤结果稳定性和边缘拼接效果,构建了相应的视觉和定量评价指标来对比算法性能.实验结果表明,提出的算法在图像拼接过程中具有较好的稳定性和拼接效果,具有较好的实用价值.     

基于FPCA和ReliefF算法的图像特征降维

针对传统图像特征降维方法计算量大、 无法去除冗余信息、 未考虑相关性等缺陷, 提出一种结合快速主成分分析(FPCA)和ReliefF算法的图像特征降维方法. 该方法先利用FPCA[KG*6]算法对样本数据进行初次降维, 去除样本中的冗余信息;  再利用ReliefF算法计算样本特征的分类权重, 根据权重对特征进行组合优化. 在算法实现过程中, 采用递归排除策略, 进一步提升了算法特征寻优能力. 仿真实验表明, 利用本文算法优选出的图像特征, 可较好地提高聚类结果, 适合实际工程的应用.     

基于二维直方图的改进的PCM聚类分割方法

相对于模糊C均值算法,可能性C均值(PCM)聚类方法具有更好的抗干扰能力.提出一种基于二维直方图的改进的PCM聚类图像分割方法,该方法除了考虑图像的点灰度信息外,还考虑像素点的邻域相关信息,利用改进的PCM聚类算法得到各象素点的隶属度对图像进行分割.实验表明,该方法能够对噪声图像有效地进行分割,具有较高的鲁棒性.