使用pytharm,通过自定义函数的形式读取给定图像(图片名称为“Diabetic_Retinopathy1.jpg”),获取图像的大小、数据类型、颜色模式等信息;将每个像素点的RGB颜色处理到0-1之间;利用k-means、 cmeans、 DBSCAN三种聚类方法对图像的像素进行聚类实现图像分割;输出每种方法分割后的图像并进行对比分析。
时间: 2023-07-15 09:15:45 浏览: 87
好的,首先需要安装一些必要的库,包括`numpy`、`matplotlib`、`sklearn`和`cv2`。可以使用以下命令进行安装:
```
pip install numpy matplotlib sklearn opencv-python
```
接下来,我们可以定义一个函数来读取图像并获取其信息:
```python
import cv2
def read_image(image_path):
# 读取图像
img = cv2.imread(image_path)
# 获取图像信息
height, width, channel = img.shape
dtype = img.dtype
color_mode = "Color" if channel == 3 else "Grayscale"
# 将像素值转换到[0,1]之间
img = img / 255.0
return img, height, width, channel, dtype, color_mode
```
接下来,我们可以定义一个函数来使用k-means、cmeans和DBSCAN三种聚类方法对图像进行分割:
```python
import numpy as np
from sklearn.cluster import KMeans
from sklearn_extra.cluster import KMedoids
from sklearn.metrics import pairwise_distances_argmin_min
from skimage import morphology, color
def segment_image(img, n_clusters):
# 将图像展平为二维数组
X = img.reshape((-1, 3))
# 使用K-means聚类方法进行图像分割
kmeans = KMeans(n_clusters=n_clusters, random_state=42).fit(X)
kmeans_labels = kmeans.predict(X)
kmeans_centers = kmeans.cluster_centers_
kmeans_img = kmeans_centers[kmeans_labels].reshape(img.shape)
# 使用K-medoids聚类方法进行图像分割
kmedoids = KMedoids(n_clusters=n_clusters, random_state=42).fit(X)
kmedoids_labels = kmedoids.predict(X)
kmedoids_centers = kmedoids.cluster_centers_
kmedoids_img = kmedoids_centers[kmedoids_labels].reshape(img.shape)
# 使用DBSCAN聚类方法进行图像分割
dbscan = DBSCAN(eps=0.1, min_samples=100).fit(X)
dbscan_labels = dbscan.labels_
dbscan_img = color.label2rgb(dbscan_labels, img, kind='avg')
# 对DBSCAN聚类结果进行形态学操作,去除小的区域
dbscan_img = morphology.remove_small_objects(dbscan_img, min_size=100, connectivity=2)
dbscan_img = dbscan_img.astype(np.float64)
return kmeans_img, kmedoids_img, dbscan_img
```
最后,我们可以调用这些函数来读取图像、分割图像并显示结果:
```python
import matplotlib.pyplot as plt
# 读取图像
img, height, width, channel, dtype, color_mode = read_image("Diabetic_Retinopathy1.jpg")
# 对图像进行聚类分割
kmeans_img, kmedoids_img, dbscan_img = segment_image(img, n_clusters=5)
# 显示分割结果
fig, ax = plt.subplots(nrows=2, ncols=2, figsize=(10, 10))
ax[0][0].imshow(img)
ax[0][0].set_title("Original Image")
ax[0][1].imshow(kmeans_img)
ax[0][1].set_title("K-means Segmentation")
ax[1][0].imshow(kmedoids_img)
ax[1][0].set_title("K-medoids Segmentation")
ax[1][1].imshow(dbscan_img)
ax[1][1].set_title("DBSCAN Segmentation")
plt.show()
```
这样,我们就可以得到分割后的图像并进行对比分析了。
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