发明名称 一种区域化自动变类的图像分割方法
摘要 本发明涉及一种区域化自动变类的图像分割方法,该方法为在待分割图像域中随机产生生成点,得到生成点集合,以生成点为中心进行子区域初步划分,设定待分割图像域有c个聚类,得到初始聚类中心;设定最大迭代次数,根据划分子区域对待分割图像域进行聚类图像分割,计算划分子区域到当前聚类中心的距离并根据其确定划分子区域所属聚类,同时更新图像各聚类的聚类中心,位移当前生成点集中的生成点,更新划分子区域、更新划分子区域到当前聚类中心的距离及划分子区域所属聚类、更新各聚类的聚类中心,通过对图像聚类的分裂和图像聚类的合并,改变当前图像聚类数,实现自动变类,得到图像分割结果。
申请公布号 CN104992454A 申请公布日期 2015.10.21
申请号 CN201510487600.X 申请日期 2015.08.11
申请人 辽宁工程技术大学 发明人 赵泉华;李晓丽;李玉
分类号 G06T7/40(2006.01)I 主分类号 G06T7/40(2006.01)I
代理机构 沈阳东大知识产权代理有限公司 21109 代理人 刘晓岚
主权项 一种区域化自动变类的图像分割方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:读取待分割图像域;步骤2:将待分割图像域进行子区域初步划分;步骤2.1:在待分割图像域中随机产生m个生成点,得到初始生成点集合;步骤2.2:以初始生成点集合中的各生成点为中心,进行Voronoi划分,即采用距离最小化原则将待分割图像域划分为m个子区域;步骤2.3:将各划分子区域内所有像素的彩色矢量的均值作为该划分子区域的彩色矢量;步骤3:设定待分割图像域有c个聚类,从初始生成点集合中随机选取c个生成点,将其所在划分子区域的彩色矢量作为初始聚类中心;步骤4:对待分割图像域进行区域化自动变类的图像分割,得到分割图像;步骤4.1:设定最大迭代次数;步骤4.2:根据划分子区域对待分割图像域进行聚类图像分割,计算划分子区域到当前聚类中心的距离并根据其确定划分子区域所属聚类,同时更新图像各聚类的聚类中心;步骤4.3:位移当前生成点集中的生成点,更新划分子区域、更新划分子区域到当前聚类中心的距离及划分子区域所属聚类、更新各聚类的聚类中心;步骤4.4:通过对图像聚类的分裂和图像聚类的合并,改变当前图像聚类数,实现自动变类;步骤4.4.1:设定预期聚类数、聚类内像素数阈值、聚类方差阈值和聚类间距离阈值;步骤4.4.2:计算当前各聚类内像素数、当前聚类内平均距离、当前聚类总体平均距离、当前各聚类中心间距离和当前聚类方差;步骤4.4.3“判断当前所有聚类是否存在聚类内像素数小于聚类内像素数阈值的聚类,若是,则删除像素数最小的聚类,更新聚类数,执行步骤4.4.4,否则,执行步骤4.4.5;步骤4.4.4:按照步骤4.2、步骤4.3的过程更新各聚类的聚类中心;步骤4.4.5:判断当前聚类数是否小于等于预期聚类数的二分之一,若是,则执行步骤4.4.9,否则,执行步骤4.4.6;步骤4.4.6:判断当前聚类数是否大于等于预期聚类数的二倍,若是,则执行步骤4.4.11,否则,执行步骤4.4.7;步骤4.4.7:若迭代次数为奇数,同时当前聚类内平均距离大于当前聚类总体平均距离、当前聚类方差大于聚类方差阈值、当前聚类内像素数大于聚类内像素数阈值的二倍,则执行步骤4.4.9,否则,执行步骤4.4.8;步骤4.4.8:若迭代次数为偶数,同时当前聚类中心间距离小于聚类间距离阈值,则执行步骤4.4.11,否则,执行步骤4.5;步骤4.4.9:将当前聚类内平均距离最大的聚类进行分裂,更新聚类数;步骤4.4.10:按照步骤4.2、步骤4.3的过程更新各聚类的聚类中心,执行步骤4.5;步骤4.4.11:将当前聚类中心间距离最小的两个聚类进行合并,更新聚类数;步骤4.4.12:按照步骤4.2、步骤4.3的过程更新各聚类的聚类中心,执行步骤4.5;步骤4.5:若当前聚类数收敛或者当前迭代次数达到最大迭代次数,则停止迭代,得到图像分割结果,否则,更新迭代次数,返回步骤4.4。
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