基于均值漂移和邻域信息的模糊c均值图像分割方法_3

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086] 步骤5.计算待分割图像中每一个像素点的加权模糊因子权值。
[0087] 按照下式,计算待分割图像中像素点和其邻域图像块中像素点的空间距离权值:
[0089] 其中,W1表示待分割图像中第i个像素点和其邻域图像块中像素点的空间距离权 值,i表示待分割图像中第i个像素点的标号,j表示待分割图像中第i个像素点的邻域图 像块中第j个像素点的标号,Cl1,表示待分割图像中第i个像素点和邻域图像块中第j个像 素点的欧式距离。
[0090] 按照下式,计算待分割图像中像素点和其邻域图像块中像素点的空间强度权值:
[0092] 其中,W2表示待分割图像中第i个像素点和其邻域图像块中像素点的空间强度权 值,l〇g( ·)表示以10为底的对数操作,Σ表示求和操作,q表示邻域图像块中第q个像素 点的标号,^表示以待分割图像中第i个像素点为中心点的邻域图像块中第q个像素点的 灰度值,N1表示待分割图像中第i个像素点邻域图像块中所有像素点的集合,i表示待分割 图像中第i个像素点的标号,< 表示以待分割图像中第i个像素点的邻域图像块中第j个 像素点为中心点的邻域图像块中第q个像素点的灰度值,N,表示待分割图像中第j个像素 点邻域图像块中所有像素点的集合,j表示待分割图像中第i个像素点邻域图像块中第j个 像素点的标号。
[0093] 按照下式,计算待分割图像中每一个像素点的加权模糊因子权值:
[0094] Wi = w ! · W2
[0095] 其中,W1表示待分割图像中第i个像素点的加权模糊因子权值,i表示待分割图像 中第i个像素点的标号,W 1表示待分割图像中第i个像素点和其邻域图像块中像素点的空 间距离权值,W2表示待分割图像中第i个像素点和其邻域图像块中像素点的空间强度权值。
[0096] 步骤6.聚类迭代。
[0097] 计算待分割图像中每一个像素点的隶属度,将所获得的所有像素点的隶属度组成 隶属度矩阵。
[0098] 按照下式,计算待分割图像中的像素点属于聚类中心第k类的加权模糊因子:
[0100] 其中,Gkl表示待分割图像中的第i个像素点属于第k类的模糊度,k表示聚类中心 中第k类的标号,i表示待分割图像中的第i个像素点的标号,j表示邻域图像块中第j个 像素点的标号,Σ表示求和操作,N1表示待分割图像中第i个像素点的邻域图像块中所有像 素点的集合,辛表示不等于符号,W 1表示待分割图像中第i个像素点的加权模糊因子权值, uk]表示待分割图像中的第i个像素点的邻域图像块中第j个像素点属于第k类的隶属度, m表示模糊指数,取值为2, M · I I表示求欧氏距离操作,X1表示待分割图像中第i个像素 点的灰度值,Vk表示第k个聚类中心点的灰度值。
[0101] 按照下式,计算待分割图像中每一个像素点的隶属度:
[0103] 其中,Ukl表示待分割图像中第i个像素点属于聚类中心中第k类的隶属度,Ukl满 足约束条件
k是聚类中心第k类的标号,C是聚类的数目,Σ表示求和操作,N 1 表示待分割图像中第i个像素点的邻域图像块中所有像素点的集合,j表示邻域图像块中 第j个像素点的标号,e表示属于符号,W1表示待分割图像中第i个像素点邻域图像块的权 值,表示待分割图像中第i个像素点邻域图像块中的第j个像素点的灰度值,V lk表示初 始聚类中心中第k类的中心灰度值,k = 1,2,. . .,c,Gkl表示待分割图像中第i个像素点属 于第k类的模糊度,Gtl表示待分割图像中第i个像素点属于第t类的模糊度,m表示模糊 指数,取值为2。
[0104] 对待分割图像中每一个像素点的隶属度进行平滑处理。
[0105] 按照下式,计算邻域图像块中的像素点对邻域图像块的中心像素点的控制系数:
[0107] 其中,P( ·)表示邻域图像块中的像素点对邻域图像块的中心像素点的控制系数, 其值越接近于1,表明邻域图像块中的像素点与中心像素点的相关性越大, Xl表示待分割图 像中第i个像素点的灰度值,i表示待分割图像中第i个像素点的标号,Xj表示第i个像素 点的邻域图像块中第j个像素点的灰度值,j表示待分割图像中第i个像素点的邻域图像 块中第j个像素点的标号,d( ·)表示两个像素点的欧式距离,Σ表示求和操作,{·}表示 元素集合符号,e表示属于符号,N1表示待分割图像中第i个像素点邻域图像块中所有像素 点的集合。
[0108] 按照下式,计算每一个邻域图像块中所有像素点的权重系数:
[0110] 其中,&1]表示待分割图像中第i个像素点的邻域图像块中第j个像素点的权重系 数,i表示待分割图像中第i个像素点的标号,j表示待分割图像中第i个像素点的邻域图 像块中第j个像素点的标号,P( ·)表示邻域图像块中的像素点对邻域图像块的中心像素 点的控制系数,卜I表示求绝对值操作,X1表示待分割图像中第i个像素点的灰度值, 示待分割图像中第i个像素点的邻域图像块中所有像素点灰度值的平均值,S i表示待分割 图像中第i个像素点邻域图像块中所有像素点灰度值的方差值。
[0111] 按照下式,对待分割图像中每一个像素点的隶属度进行平滑处理:
[0113] 其中,u' kl表示待分割图像中第i个像素点属于初始聚类中心中第k类的隶属度 平滑处理后的值,Σ表示求和符号,i表示待分割图像中第i个像素点的标号,j表示待分割 图像中第i个像素点的邻域图像块中第j个像素点的标号,{·}表示元素集合符号,e表 示属于符号,N 1表示待分割图像中第i个像素点邻域图像块中所有像素点的集合,ukl表示 待分割图像中第i个像素点属于初始聚类中心中第k类的隶属度, ai]表示待分割图像中第 i个像素点的邻域图像块中第j个像素点的权重系数,满足ai]e [0, 1],a U用来控制待分 割图像中第i个像素点邻域图像块中的像素点对邻域图像块中心像素点影响的大小。
[0114] 按照聚类中心更新公式,计算当前迭代次数的待分割图像聚类中心:
[0116] 其中,V2k表示当前迭代次数的待分割图像聚类中心第k类的中心灰度值,η表示待 分割图像中像素点数目,Σ表示求和操作,i表示待分割图像中第i个像素点的标号,u' kl 表示待分割图像中第i个像素点属于初始聚类中心中第k类的隶属度平滑之后的值,k表 示聚类中心中第k类的标号,m表示模糊指数,取值为2, j表示待分割图像中第i个像素点 的邻域图像块中第j个像素点的标号,{·}表示元素集合符号,e表示属于符号,N1表示待 分割图像中第i个像素点的邻域图像块中所有像素点的集合,W 1表示待分割图像中第i个 像素点的加权模糊因子的权值,&表示待分割图像中第i个像素点的邻域内第j个像素点 的灰度值。
[0117] 用当前迭代次数的待分割图像聚类中心灰度值替换待分割图像聚类中心灰度值, 得到新的待分割图像聚类中心灰度值。
[0118] 用新的待分割图像聚类中心灰度值减去替换前的待分割图像聚类中心灰度值,得 到一个差值矩阵,再将差值矩阵中每个元素取绝对值,得到差值绝对值矩阵。
[0119] 步骤7.判断差值绝对值矩阵中的元素值是否满足迭代停止条件,所述迭代停止 条件是指下述条件之一的情形:条件1,差值绝对值矩阵中的任意一个元素值小于迭代停 止阈值〇. 01 ;条件2,循环次数达到最大迭代次数500次。若是,则执行步骤8,否则,将聚 类迭代中的迭代次数加1,执行步骤6。
[0120] 步骤8.产生分割图像。
[0121] 从待分割图像像素点的隶属度矩阵中找出待分割图像中每个像素点所在列中的 最大隶属度,将该最大隶属度在隶属度矩阵中位置的行标号,作为该最大隶属度所对应的 像素点的类标号。
[0122] 将聚类中心中每一类的灰度值作为该类内所有像素点的灰度值。
[0123] 显示待分割图像中的所有的类,完成图像分割。
[0124] 下面结合附图3,对本发明的仿真效果做进一步的描述。
[0125] 1.仿真
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