基于四元數(shù)聚類的彩色圖像分割算法研究.pdf

1、圖像分割是根據(jù)相似和均勻準(zhǔn)則將圖像分為互不重疊、本身相連區(qū)域的過程,它是圖像處理中關(guān)鍵技術(shù)之一,也是人們討論和研究的重點。長期以來研究人員提出了大量針對灰度圖像的分割方法,但隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展和彩色圖像應(yīng)用的增加,人們對彩色圖像的分割方法也投入了越來越多的關(guān)注。彩色圖像分割可被看做是灰度圖像分割的擴展,但是直接將灰度圖像分割方法用在彩色圖像上,往往得不到十分理想的效果,這就需要研究人員尋求更多新的方法。本文就是結(jié)合四元數(shù)空間,提出

2、了基于直方圖、K-means聚類和四元數(shù)的彩色圖像分割算法,并給出了實驗結(jié)果分析及軟件實現(xiàn)。
　　本文首先對彩色圖像分割技術(shù)進(jìn)行分析,包括顏色空間和常用彩色圖像分割方法兩個部分,其中分別對近年來應(yīng)用較多的顏色空間和彩色圖像分割方法進(jìn)行具體分析,通過歸納和總結(jié),指出選擇合適的顏色空間和分割方法是解決分割問題的關(guān)鍵。
　　其次,對聚類算法進(jìn)行介紹,并就K-means聚類算法進(jìn)行詳細(xì)分析和實驗驗證。針對聚類算法初始中心點隨機選擇的

3、不確定性,提出一種利用直方圖自動檢測出峰值的方法生成初始中心點,實驗結(jié)果表明,利用直方圖生成的中心點合理有效,能減少聚類迭代時間,比中心點隨機選擇更優(yōu)。
　　第三,本文提出了一種新的基于四元數(shù)聚類的彩色圖像分割方法,稱之為Q-means分割算法。文中重點分析了四元數(shù)理論,利用四元數(shù)旋轉(zhuǎn)設(shè)計出一種色調(diào)差公式,同時結(jié)合距離度量公式,來度量RGB顏色空間中兩個像素點之間的差異,并結(jié)合自動檢測的聚類中心進(jìn)行實驗驗證。結(jié)果證明,運用Q-me