聚类分割算法详解:K均值与Canny边缘检测

需积分: 33 0 下载量 164 浏览量 更新于2024-07-12 收藏 355KB PPT 举报
"本文介绍了聚类分割算法及其常见应用,特别是K均值聚类算法和Canny边缘检测算法。聚类分割是数据挖掘中的关键技术,用于无监督学习中发现数据的内在结构。K均值算法通过寻找数据点与聚类中心间的最小距离来进行分类,而Canny边缘检测算法则用于精确识别图像中的边缘。" 聚类分割算法在图像处理和数据分析领域具有广泛的应用。聚类分析是基于数据对象间的相似度进行分组,目标是使同一类内的对象相似度高,不同类之间的差异大。这种方法在处理大量复杂数据时尤为有用,因为它是无监督的,不需要预先了解数据的特性。 K均值聚类算法是聚类分析中最常用的算法之一。它首先随机选择k个点作为初始聚类中心,然后根据数据点与这些中心的距离将其分配到最近的类别。接着,算法会更新聚类中心,直到连续两次迭代中聚类中心不再变化,表明算法已达到稳定状态。K均值算法的关键在于迭代过程,每次迭代都可能调整数据点的分类,直至找到最佳的聚类分布。 Canny边缘检测算法是计算机视觉领域中的经典算法,由John Canny在1986年提出。该算法旨在实现三个理想特性:高信噪比、高定位精度以及对单边缘的唯一响应。Canny算子首先对图像进行平滑处理,以减少噪声的影响,然后通过梯度检测和非极大值抑制来寻找潜在的边缘点,最后通过双阈值策略确定最终的边缘。这一系列步骤确保了边缘检测的准确性和稳定性。 聚类分割算法与边缘检测算法在图像分析中相辅相成,前者用于理解图像的整体结构,后者则专注于提取关键特征,如物体的边界。在实际应用中,例如医学影像分析、自动驾驶车辆感知环境、遥感图像处理等领域,这两种算法都有重要价值。通过结合其他图像处理和机器学习技术,它们可以为更高级别的任务,如目标识别和行为分析提供基础。
2018-04-18 上传
运用K-means算法进行图像分割, K-means算法是很典型的基于距离的聚类算法,采用距离作为相似性的评价指标,即认为两个对象的距离越近,其相似度就越大。该算法认为簇是由距离靠近的对象组成的,因此把得到紧凑且独立的簇作为最终目标。 k个初始类聚类中心点的选取对聚类结果具有较大的 公式 公式 影响,因为在该算法第一步中是随机的选取任意k个对象作为初始聚类的中心,初始地代表一个簇。该算法在每次迭代中对数据集中剩余的每个对象,根据其与各个簇中心的距离将每个对象重新赋给最近的簇。当考察完所有数据对象后,一次迭代运算完成,新的聚类中心被计算出来。如果在一次迭代前后,J的值没有发生变化,说明算法已经收敛。 算法过程如下: 1)从N个文档随机选取K个文档作为质心 2)对剩余的每个文档测量其到每个质心的距离,并把它归到最近的质心的类 3)重新计算已经得到的各个类的质心 4)迭代2~3步直至新的质心与原质心相等或小于指定阈值,算法结束 具体如下: 输入:k, data[n]; (1) 选择k个初始中心点,例如c[0]=data[0],…c[k-1]=data[k-1]; (2) 对于data[0]….data[n],分别与c[0]…c[k-1]比较,假定与c[i]差值最少,就标记为i; (3) 对于所有标记为i点,重新计算c[i]={ 所有标记为i的data[j]之和}/标记为i的个数; (4) 重复(2)(3),直到所有c[i]值的变化小于给定阈值。 折叠工作原理 K-MEANS算法的工作原理及流程 K-MEANS算法 输入:聚类个数k,以及包含 n个数据对象的数据库。 输出:满足方差最小标准的k个聚类。