1.改进PCM聚类算法的绝缘子图像分割方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)对绝缘子图像进行中值滤波,进行简单的去噪;
(2)将RGB类型的绝缘子图像转换到Lab与HSV色彩空间,选取a、b分量与H、S分量作为特征分量;
(3)利用改进PCM聚类算法对选取上诉特征分量的像素点进行聚类,类别数c=3;
(4)根据聚类结果的隶属度,将原图像每一类别的内容分离出来,根据紧密性确定绝缘子内容类别。
2.根据权利要求1所述的改进PCM聚类算法的绝缘子图像分割方法,其特征在于,所述的改进PCM聚类算法,包括以下步骤:给定样本空间X={x1,x2,...,xn},PCM的约束条件:PCM损失函数:
其中T∈Epcm,V=(v1,v2,...,vn)为聚类中心组成的矢量;n为样本点的数目,c为类别数,m为模糊因子,dij为第j个样本点到第i个聚类中心的欧式距离,γi是惩罚因子;使用Lagrange乘数法,结合约束条件最小化Jpcm,得到聚类中心vi和隶属度tij的更新公式:其中模糊因子m控制着数据点对不同聚类隶属度的模糊程度,在不做特殊要求下取m=
2;
其中惩罚因子γi取值如下:
K>0,其中uij为FCM聚类后的隶属度;
针对类中心点重合问题,在PCM的损失函数中加入类间距离惩罚项,使得类中心相互排斥;类间距离惩罚项的表达式为:提出局部相关因子s,假设第j个像素点是滤波窗口的中心像素点,定义局部相关因子sij,即j像素点属于第i类的局部相关因子;
对图像进行PCM聚类分割,设置分割的类别数为c,则会存在c个隶属度图像矩阵T;Ti表示一个图像矩阵,矩阵中每一个数值分别是对应位置像素属于第i类的隶属值;然后分别对每个概率图像矩阵T进行高斯加权滤波,得到矩阵W定义为邻近相关矩阵,得到Wij即属于第i类邻近相关矩阵的第j个像素点滤波后的值,对Wij进行标准化如下:根定义局部相关因子sij为:
将相关因子引入PCM损失函数得到新的类内距离项:在引入局部相似以及聚类中心互斥的情况下,最终的损失函数形式如下:其中第一项 用于实现最小化同类数据点之间的距离;第二项则用于抑制隶属度矩阵变成零矩阵;第三项 则是实现类中心互相排斥的效果;改进PCM的隶属度tij与类中心vi更新迭代公式如下:通过tij和的vi更新迭代找到最优的隶属度和类中心。