第25卷第11期赤峰學院學報(自然科學版)VoL 25 No 112009年11月Journal of Chifeng University(Natural Science Edition)HGFA算法的應用馮海琴(赤峰學院數(shù)學學院,內(nèi)蒙古赤峰024000摘要:文[中提出的HGFA算法是一種很有效的模糊聚類算法,有較好的應用價值本文對HGFA算法的應用進行了研究,將HGFA算法應用在了灰度圖像二值化中,它不需要設定闥值.實驗結(jié)果表明該方法可以較好的分離出目標圖像關鍵詞:HGFA算法;應用;灰度圖像;二值化中圖分類號:0159文獻標識碼:A文章編號:1673-260X(200)11-0005-021引言像的取值范圍是[0,1門如果灰度級僅為黑白兩種,聚類分析作為一種無監(jiān)督分類方法,已經(jīng)被廣則稱為二值圖像泛地應用于模式識別數(shù)據(jù)挖掘、計算機視覺和模1.2灰度圖像的二值化糊控制等許多領域所謂圖像的二值化是指通過設定閾值( thresh-在數(shù)字圖像處理中,二值圖像占有非常重要的d)把灰度圖像變成只有兩個灰度值分別表示圖地位,特別是在實用的圖像處理中,以二值圖像處像的目標和背景的二值圖像它的操作過程是先由理為核心構(gòu)成的系統(tǒng)是很多的,要進行二值圖像的用戶指定一個閾值,如果圖像中的某像素的灰度值處理與分析,首先要把灰度圖像二值化得到二值小于該閾值,則將該像素的灰度值設置為0,否則圖像現(xiàn)有的二值化方法可以概括為兩類:全局閾將灰度值設置為1函數(shù)表達式如下:值法和局部閾值法在圖像二值化中自動閾值選0fxy)≤t取問題是圖像分割的關鍵所在由于閾值選擇法以1 f(x, y)>t所獲取的直方圖為依據(jù),自動選擇分割門限,使之其中t為指定的閾值具有快速、便于實現(xiàn)等特點但因為該方法對于獲對圖像進行二值化的好處是:在對圖像進一步取圖像的環(huán)境要求極為嚴格,從而大大限制了閾值處理時,圖像的幾何性質(zhì)只與0和1有關,不再涉類方法的應用其實在一定意義上圖像二值化可以及到像素的灰度值,使處理變得簡單,而且數(shù)據(jù)的作為一個聚類問題來解決,它不需要選擇閾值所壓縮量很大.例如,一幅300×300×Bit的灰度圖以本文將用HCFA算法將灰度圖像聚類,達到二象,二值化以后的數(shù)據(jù)量只有300×300×Bit,這給值化的目的存儲和處理帶來了很大的方便,同時也提高了系統(tǒng)首先介紹兩個相關的概念的經(jīng)濟實用性所以在數(shù)字圖像處理中,經(jīng)常需要11灰度圖像將灰度圖像二值化灰度圖像是指物體的二維強光度函數(shù)fxy)2用HGFA算法對灰度圖像進行二值化(0≤fxy)≤L-1),其中xy是空間的坐標,任意點x,21算法的基本思想y處的數(shù)值fxy厘正比于圖像在該點的亮度(灰度級把灰度圖像中每個像素點作為一個數(shù)據(jù)樣本L),非負有界二實變量函數(shù)表示一幅灰度圖像,它把像素的灰度值作為樣本的特征,將灰度圖像所有是在空間的坐標和亮度上均已離散化的圖像可以像素點聚成兩類,再將兩類中像素的灰度值分別變把一幅灰度圖像考慮為一個矩陣,其行和列表示圖為0,1)即可像中的一個點,而相應的矩陣中的元素的值表示該算法的具體步驟描述:點的灰度級中國煤化T的灰度圖像轉(zhuǎn)若灰度圖像的像素都是unt8類的,則它們的換成整數(shù)值范圍是0255:若圖像是 double類的,則像該點人 ICNMHG個點的特征為的數(shù)據(jù)集素的取值就是浮點數(shù)規(guī)定雙精度型歸一化灰度圖(2)運用HGFA對數(shù)據(jù)集進行聚類聚類數(shù)為25(3)將中心值較低的一類的所有點的灰度值變行參數(shù)取最大代數(shù)為100代,種群大小為50,交為0,中心值較高的一類的所有點的灰度值變?yōu)?.又概率為06,變異概率為003,分類數(shù)為222實驗結(jié)果二值化的結(jié)果分別如圖3和圖4所示中從圖在本實驗中,采用的圖像是在圖像處理中經(jīng)常中可以看出,用HGFA法對灰度圖像進行二值化可用到的Lena(圖1)和 Cameraman(圖2)圖,它們都以較好的分離出目標圖像是大小為256x256,256灰度級的對于HGFA的運3總結(jié)圖1lena原圖圖2 cameraman原圖圖3二值化后的lena圖圖4二值化后的 cameraman圖HGFA算法具有較好的通用性和有效性,是一種有較大應用價值的模糊聚類算法可以用其解決參考文獻:與聚類有關的問題本文將HGFA算法用在了對灰(〔1〕馮海琴,王日棟改進的遺傳模糊混合聚類算法度圖像二值化處理中,取得了比較好的效果另外0赤峰學院學報(自然科學版),2009(2):5-8.這也說明了HGFA算法在處理大數(shù)據(jù)集時的有效(2〕義龍,自動指紋識別系統(tǒng)研究Dl吉林工業(yè)大〔3] Rafael C. gonzalez、 Richard E Woods.數(shù)宇圖像處理(第二版)M北京:電子工業(yè)出版社,2003.中國煤化工CNMHG