图像增强的FCM聚类算法python

在Python中，图像增强可以通过结合Fast Clustering Method (FCM) 聚类算法来实现，这是一种基于迭代优化的数据聚类技术，尤其适用于非凸形状和噪声数据集。Fuzzy C-Means (FCM) 算法的特点是可以处理模糊的边界，这在图像处理中很有用，因为它可以适应像素之间的连续变化。

以下是一个简单的步骤概述：

1. **加载图像**：首先需要导入必要的库（如`numpy`, `skimage.io`等），然后读取图像并转换为适合聚类的数组格式。

import numpy as np
from skimage import io

img = io.imread('image.jpg', as_gray=True)

2. **预处理**：对图像进行标准化、平滑或其他降噪操作，以便更好地应用FCM。

from scipy.ndimage import gaussian_filter

# 对图像进行高斯滤波
img_filtered = gaussian_filter(img, sigma=1)

3. **将图像转换为二维特征向量**：将灰度图像一维化为每个像素的特征向量。

feature_vec = img_filtered.flatten()

4. **FCM聚类**：使用`fcm`函数（可能来自`sklearn.cluster`或自定义实现）进行聚类。

from sklearn.cluster import FuzzyCMeans

fcm = FuzzyCMeans(n_clusters=3, max_iter=200)  # 设定聚类数
labels = fcm.fit_predict(feature_vec)
enhanced_img = fcm.cluster_centers_[labels].reshape(img.shape)

5. **结果展示**：最后，显示原始图像和增强后的图像。

io.imshow(np.hstack([img, enhanced_img]))