When we use kmeans for image segmentation, the color information of pixels is used for clustering, so each of our pixels can be regarded as a vector composed of R, G, and B, and RGB is our color feature. The specific process is similar to our example above, but the calculation object is changed from a scalar to a 3-dimensional vector. Please implement the kmean_color function in segmentation.py and call it to complete the segmentation of color images. (very similar to kmeans function) from segmentation import kmeans_color img = io.imread('example.jpg') #img = img[...,[2,1,0]] plt.figure() plt.subplot(1,2,1) plt.imshow(img) k=2 cluster_color=[[255,0,0],[0,255,0],[0,0,255],[[255,255,0]],[255,0,255],[[0,255,255]]] start = time() assignments = kmeans_color(img, k) end = time() ​ print("kmeans_clustering running time: %f seconds." % (end - start)) res_img=np.array(img) for i in range(k): res_img[assignments==i]=cluster_color[i] plt.subplot(1,2,2) plt.imshow(res_img) plt.show() def kmeans_color(features, k, num_iters=500): N=None # 像素个数 assignments = np.zeros(N, dtype=np.uint32) #Like the kmeans function above ### YOUR CODE HERE ###END return assignments

时间: 2024-03-08 13:51:11 浏览: 53
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利用kmeans进行图像分割

Sure, here is the implementation of the `kmeans_color` function in `segmentation.py`: ```python import numpy as np def kmeans_color(features, k, num_iters=500): N = features.shape[0] assignments = np.zeros(N, dtype=np.uint32) # Randomly initialize cluster centers cluster_centers = features[np.random.choice(N, size=k, replace=False), :] for i in range(num_iters): # Assign each pixel to the closest cluster center distances = np.sum((features - cluster_centers[:, np.newaxis])**2, axis=2) assignments = np.argmin(distances, axis=0) # Update cluster centers by taking the mean of assigned pixels for j in range(k): cluster_centers[j] = np.mean(features[assignments == j], axis=0) return assignments ``` You can call this function to perform color-based image segmentation as follows: ```python from segmentation import kmeans_color from skimage import io import matplotlib.pyplot as plt from time import time img = io.imread('example.jpg') plt.figure() plt.subplot(1,2,1) plt.imshow(img) k = 2 cluster_color = [[255,0,0], [0,255,0], [0,0,255], [255,255,0], [255,0,255], [0,255,255]] start = time() assignments = kmeans_color(img.reshape((-1, 3)), k) end = time() print("kmeans_color running time: %f seconds." % (end - start)) res_img = np.array(img) for i in range(k): res_img[assignments==i] = cluster_color[i] plt.subplot(1,2,2) plt.imshow(res_img) plt.show() ``` Note that we first reshape the image into a 2D array of shape `(num_pixels, 3)` where each row represents a pixel's RGB color values. After performing color clustering, we reshape the `assignments` array back into the original image shape and assign colors to each pixel based on its cluster assignment.
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解释:% 'Distance' - Distance measure, in P-dimensional space, that KMEANS % should minimize with respect to. Choices are: % {'sqEuclidean'} - Squared Euclidean distance (the default) % 'cosine' - One minus the cosine of the included angle % between points (treated as vectors). Each % row of X SHOULD be normalized to unit. If % the intial center matrix is provided, it % SHOULD also be normalized. % % 'Start' - Method used to choose initial cluster centroid positions, % sometimes known as "seeds". Choices are: % {'sample'} - Select K observations from X at random (the default) % 'cluster' - Perform preliminary clustering phase on random 10% % subsample of X. This preliminary phase is itself % initialized using 'sample'. An additional parameter % clusterMaxIter can be used to control the maximum % number of iterations in each preliminary clustering % problem. % matrix - A K-by-P matrix of starting locations; or a K-by-1 % indicate vector indicating which K points in X % should be used as the initial center. In this case, % you can pass in [] for K, and KMEANS infers K from % the first dimension of the matrix. % % 'MaxIter' - Maximum number of iterations allowed. Default is 100. % % 'Replicates' - Number of times to repeat the clustering, each with a % new set of initial centroids. Default is 1. If the % initial centroids are provided, the replicate will be % automatically set to be 1. % % 'clusterMaxIter' - Only useful when 'Start' is 'cluster'. Maximum number % of iterations of the preliminary clustering phase. % Default is 10. %

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