写python代码对自拍照完成(1)要求聚类(不调用已有Kmeans函数)后完成分割。 (2)观看聚类结果探讨效果是否好,不好的话造成的原因。 (3)采用MEANSHIFT方法(不调用已有函数)并对比效果。
时间: 2024-02-28 08:52:19 浏览: 200
好的,我会提供一份Python代码来实现您的需求:
```python
import cv2
import numpy as np
# 读取自拍照
img = cv2.imread("selfie.jpg")
# 将图像转换为RGB格式
img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2RGB)
# 获取图像的高度和宽度
h, w = img.shape[:2]
# 将图像重塑为一维数组
img_flat = img.reshape(-1, 3)
# 自定义Kmeans聚类算法
def kmeans(X, n_clusters, max_iter=10):
# 随机初始化聚类中心
centers = X[np.random.choice(X.shape[0], n_clusters, replace=False)]
for i in range(max_iter):
# 计算每个样本到聚类中心的距离
distances = np.linalg.norm(X[:, np.newaxis] - centers, axis=2)
# 确定每个样本所属的聚类
labels = np.argmin(distances, axis=1)
# 更新聚类中心
for j in range(n_clusters):
centers[j] = np.mean(X[labels == j], axis=0)
return centers, labels
# 使用自定义Kmeans聚类算法进行聚类
n_clusters = 10
centers, labels = kmeans(img_flat, n_clusters)
# 根据聚类结果对图像进行分割
segmented = np.zeros_like(img)
for i in range(h):
for j in range(w):
segmented[i][j] = centers[labels[i * w + j]]
# 显示分割结果
cv2.imshow("Segmented Image (Kmeans)", segmented)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()
```
上述代码中,我们首先使用OpenCV库读取自拍照并将其转换为RGB格式。然后自定义了一个Kmeans聚类算法,并使用该算法进行聚类。最后根据聚类结果对图像进行分割,并显示分割结果。
在观看聚类结果时,可以注意到分割的效果通常比较好,能够较为准确地将图像中的不同物体分割开来。如果分割效果不好,可能是由于聚类算法没有充分考虑图像中的特征,或者分割算法使用不当等原因导致的。
如果要采用自定义的MEANSHIFT方法来实现聚类和分割,可以将上述代码中的Kmeans聚类算法部分替换为如下代码:
```python
# 自定义MEANSHIFT聚类算法
def meanshift(X, bandwidth=10, max_iter=10):
for i in range(max_iter):
# 计算每个样本到密度中心的距离
distances = np.linalg.norm(X[:, np.newaxis] - X, axis=2)
weights = np.exp(-distances ** 2 / (2 * bandwidth ** 2))
weights /= np.sum(weights, axis=1)[:, np.newaxis]
# 更新密度中心
X_new = np.sum(X[:, np.newaxis] * weights[:, :, np.newaxis], axis=0)
X_new /= np.sum(weights, axis=0)[:, np.newaxis]
# 判断是否已经收敛
if np.allclose(X, X_new):
break
X = X_new
# 确定每个样本所属的聚类
distances = np.linalg.norm(X[:, np.newaxis] - X, axis=2)
labels = np.argmin(distances, axis=0)
return X, labels
# 使用自定义MEANSHIFT聚类算法进行聚类
bandwidth = 10
centers, labels = meanshift(img_flat, bandwidth)
# 根据聚类结果对图像进行分割
segmented = np.zeros_like(img)
for i in range(h):
for j in range(w):
segmented[i][j] = centers[labels[i * w + j]]
# 显示分割结果
cv2.imshow("Segmented Image (MEANSHIFT)", segmented)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()
```
上述代码中,我们自定义了一个MEANSHIFT聚类算法,并使用该算法进行聚类。然后根据聚类结果对图像进行分割,并显示分割结果。
希望这些代码可以帮助您完成自拍照的聚类和分割!
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