基于WFCM算法在MRI图像分割中的应用

模糊C均值聚类(FCM)算法是一种基于非监督聚类算法。样本加权模糊C均值聚类(WFCM)算法是FCM算法的改进,该算法能够明显提高收敛速度和聚类的准确性。无论是FCM算法还是WFCM算法,对噪声都相对敏感,而且聚类数目仍然需要人工确定。在此提出一种改进算法,首先通过偏微分方程(PDE)降噪算法对原始脑MRI医学图像进行处理;其次利用聚类有效性确定最佳聚类数目,对WFCM算法进行改进;最后利用本文改进算法对图像进行聚类分割。实验表明,该方法是一种具有自动分类能力、抗噪性较好的模糊聚类图像分割算法。     

一种新的数据流模糊聚类方法

针对数据流上的聚类任务受到时间、空间限制等问题,该文提出一种基于权值衰减的数据流模糊微簇聚类算法(WDSMC)。该算法使用改进的带权值的模糊C均值算法进行处理,并采用微簇结构和权值时间衰减结构提高聚类质量。实验表明,相对于现有的数据流加权模糊C均值聚类(SWFCM)算法和StreamKM++算法而言,WDSMC算法具有更好的聚类精度。     

基于半监督信息的截集式可能性C-均值聚类算法

截集式可能性C-均值(C-PCM)聚类算法将截集概念引入可能性C-均值(PCM)聚类算法中,明显改善了PCM的聚类中心重合问题,并能够对噪声和奇异点的数据进行有效聚类,但该聚类算法对小目标数据聚类时仍然存在聚类中心偏移的问题。针对此问题,该文将半监督学习机制引入C-PCM的目标函数中,通过部分先验信息来指导聚类过程,提出半监督截集式可能性C-均值(SS-C-PCM)聚类算法。为了提高彩色图像的分割效率和分割准确率,将差分进化超像素(DES)算法获得的图像空间邻域信息融入SS-C-PCM目标函数中,并利用彩色直方图重构目标函数,以降低算法的计算复杂度,进而提出基于差分进化超像素的半监督截集式可能性C-均值(desSS-C-PCM)聚类算法。通过人造数据和彩色图像分割的仿真并与多种相关算法进行对比,表明该文算法能够有效改善小目标数据的聚类效果,提高算法的执行效率。     

基于半监督信息的截集式可能性C-均值聚类算法

截集式可能性C-均值(C-PCM)聚类算法将截集概念引入可能性C-均值(PCM)聚类算法中,明显改善了PCM的聚类中心重合问题,并能够对噪声和奇异点的数据进行有效聚类,但该聚类算法对小目标数据聚类时仍然存在聚类中心偏移的问题.针对此问题,该文将半监督学习机制引入C-PCM的目标函数中,通过部分先验信息来指导聚类过程,提出半监督截集式可能性C-均值(SS-C-PCM)聚类算法.为了提高彩色图像的分割效率和分割准确率,将差分进化超像素(DES)算法获得的图像空间邻域信息融入SS-C-PCM目标函数中,并利用彩色直方图重构目标函数,以降低算法的计算复杂度,进而提出基于差分进化超像素的半监督截集式可能性C-均值(desSS-C-PCM)聚类算法.通过人造数据和彩色图像分割的仿真并与多种相关算法进行对比,表明该文算法能够有效改善小目标数据的聚类效果,提高算法的执行效率.     

可能性模糊C-均值聚类新算法

模糊C-均值聚类(FCM)对噪声数据敏感和可能性C-均值聚类(PCM)对初始类中心非常敏感易导致一致性聚类.可能性模糊C-均值聚类(PFCM)综合了FCM和PCM算法并且克服了这些缺点.但是PFCM必须先运行FCM来计算参数.提出一种新的PCM算法,新的PCM算法利用协方差矩阵来计算参数衡量了数据集的紧凑程度且无须先运行FCM,在新的PCM和FCM基础上提出了新PFCM算法,该算法无须事先运行FCM以计算参数,减少了算法运算时间.对数据集的测试实验结果表明了提出的新算法能同时产生模糊隶属度和典型值,减少聚类时间,同时具有更好的分类准确率.     

一种基于粒子群优化的FCM聚类方法

针对模糊C-均值(FCM)聚类算法易陷入局部极小值和对初始值敏感的缺点,本文提出了一种基于粒子群优化的模糊聚类算法.该算法利用粒子群强大的全局寻优能力,克服了模糊C-均值聚类算法的不足.实验结果表明,该算法具有很好的全局收敛性和较快的收敛速度.     

基于改进QPSO的模糊C-均值聚类算法

针对模糊C-均值聚类算法容易陷入局部极值等缺陷,提出了基于改进QPSO的模糊C-均值聚类,算法利用QPSO的优点,并对量子门更新策略进行了改进。实验结果显示该算法提高了模糊聚类算法的聚类效果以及搜索能力,在全局寻优能力、跳出局部最优能力、收敛速度等方面具有优势。     

一种基于粒子群优化的FCM聚类方法

针对模糊C-均值（FCM）聚类算法易陷入局部极小值和时初始值敏感的缺点。本文提出了一种基于粒子群优化的模糊聚类算法。该算法利用粒子群强大的全局寻优能力,克服了模糊C-均值聚类算法的不足。实验结果表明,该算法具有很好的全局收敛性和较快的收敛速度。     

基于样本加权的可能性模糊聚类算法

可能性模糊聚类算法解决了噪音敏感和一致性聚类问题,但算法假定每个待分析样本对聚类的贡献相同,导致离群点或噪声点对算法的干扰较强,算法迭代次数过大.为此,提出一种基于样本加权的可能性模糊聚类算法,新算法具有更快的收敛速度,对标准数据集和人工数据集加噪后的测试结果表明,该算法具有更强的鲁棒性,在有效降低时间复杂度的同时能够...     

两阶段模糊C-均值聚类算法

针对模糊C-均值(Fuzzy C-Means,FCM)算法对初始值敏感、收敛结果易陷入局部极小的问题,本文提出了一种新型的两阶段模糊C-均值聚类算法。算法提出了一种简洁快速的初始聚类中心的选取规则,从而使获得的聚类结果为全局最优。仿真结果证明了该算法的有效性和优越性。     

Entropy-like distance driven fuzzy clustering with local information constraints for image segmentation

To improve the anti-noise ability of fuzzy local information C-means clustering, a robust entropy-like distance driven fuzzy clustering with local information is proposed. This paper firstly uses Jensen-Shannon divergence to induce a symmetric entropy-like divergence. Then the root of entropy-like divergence is proved to be a distance measure, and it is applied to existing fuzzy C-means (FCM) clustering to obtain a new entropy-like divergence driven fuzzy clustering, meanwhile its convergence is strictly proved by Zangwill theorem. In the end, a robust fuzzy clustering by combing local information with entropy-like distance is constructed to segment image with noise. Experimental results show that the proposed algorithm has better segmentation accuracy and robustness against noise than existing state-of-the-art fuzzy clustering-related segmentation algorithm in the presence of noise.     

遗传+模糊C-均值混合聚类算法

本文提出了一种新的结合遗传算法(GA)和模糊C-均值算法(FCM)的混合聚类算法(HCA)。它通过对问题的解空间交替进行全局和局部搜索,达到快速收敛至全局最优解,较好地解决了GA在达到全局最优解前收敛慢和FCM算法容易陷入局部极小的问题。三组不同分布类型的数据聚类实验表明,该算法具有较好的通用性和有效性。     

Massive-scale visual information retrieval towards city residential environment surveillance

Urban residential environment surveillance plays an important role in modern intelligent city. Satellite images have been applied in various fields, and the analysis and processing of satellite images has become an important means to obtain the information perceived by satellites. This paper focuses on city residential environment surveillance based on massive-scale visual information retrieval. Since the shortcomings of low contrast, blurred boundary, large amount of information and susceptibility to noise, the performance of satellite image segmentation is not satisfactory, which will affect residential environment surveillance. We design an improved rough set fuzzy C-means clustering algorithm combined with ant colony algorithm. More specifically, satellite images are classified based on the gradient of pixels according to the indistinguishable relation of the image combined with rough set theory. Then, the traditional fuzzy set-based fuzzy C-means clustering algorithm is applied to the satellite image segmentation technology. Subsequently, the improved algorithm-quantum ant colony algorithm and rough set fuzzy clustering C-means algorithm are combined to achieve accurate segmentation of satellite images. Afterwards, we propose a satellite image retrieval algorithm, which can assist city residential environment surveillance. Comprehensive experiment show that our proposed method is effective and robust in residential environment surveillance.     

基于独立分量分析的极化SAR图像非监督分类方法

提出了一种针对极化合成孔径雷达(SAR)图像的新的分类方法--基于独立分量分析(ICA)的非监督分类方法.该方法将ICA和基于模糊集理论的非监督分类方法结合起来.用ICA方法对原始极化SAR图像进行特征提取,并用模糊C均值(FCM)算法对提取出的独立分量图像进行分类.该算法可对极化SAR图像进行自动分类,并减少由相干斑噪声所引起的分类错误,且其收敛速度快、稳定性高.采用SIR-C/X-SAR数据的试验证明了该算法的有效性.     

拉普拉斯加权聚类算法

 本文提出了一种用于聚类分析的加权聚类算法,通过利用拉普拉斯权,将聚类对象之间的结构信息自动转换为对象的权重.由于拉普拉斯权能够描述数据的邻域结构,从而能够更好的聚类.该加权聚类算法在性能上比经典聚类算法有较大改进,还具有对孤立点鲁棒、适合类别不平衡数据聚类、对聚类个数不敏感等优点.人工数据集以及UCI标准数据集上的实验证实了本文算法的可行性和有效性.     

Automatic modulation classification based on the combination of clustering and neural network

In this paper,we propose a new modulation classification method based on the combination of clustering and neural network,in which a new algorithm is introduced to extract key features.In order to recognize modulation types based on the constellation diagram such as phase shift keying(PSK)and quadrature amplitude modulation(QAM),fuzzy C-means(FCM)clustering is adopted for recovering the constellation under different number of clusters.Then cluster validity measure is applied to extract key features which di...     

基于模糊C均值的数据流入侵检测算法

针对数据在性态和类属方面存在不确定性的特点,提出一种基于模糊C均值聚类的数据流入侵检测算法,该算法首先利用增量聚类得到网络数据的概要信息和类数,然后利用模糊C均值聚类算法对获取的数据特征进行聚类。实验结果表明该算法可以有效检测数据流入侵。     

基于最大熵直觉模糊核聚类的目标跟踪算法

为了提高杂波环境下目标跟踪的正确关联率和实 时性,本文提出一种基于最大熵直觉 模糊核聚类的目标融合跟踪算法。先通过密度函数法确定初始聚类中心,再通过加入核函数 和放松对隶属度的限制,并且通过样本加权给离群点和样本点不同的权值,从而可以减少离 群点和噪声点的干扰,最后通过直觉指数引入直觉模糊集,得到改进后隶属度矩阵,以隶属 度矩阵作为关联概率进行目标与观测的关联,并用卡尔曼滤波进行目标模型的更新,提高目 标跟踪的正确关联率和实时性。实验表明,本文算法相对传统的模糊C均值聚类算法可以提 高目标正确关联率3%左右,并且在算法耗时方面平均减少了0.1 s,相 对于最大熵模糊C均值 聚类算法可以提高目标正确关联率1.9%左右,算法耗时平均减少0.4 s,表明本文算法在提 高目标跟踪正确关联率并增加算法实时性拥有更好的效果。     

基于FCM的分块自适应图像分割方法研究

基于模糊C均值聚类（FCM）的图像分割是应用较为广泛的图像分割方法之一,但是传统的模糊C均值聚类算法都是基于欧氏距离的,对于图像中的噪声是十分敏感的。针对这一局限性,提出一种基于FCM的分块自适应图像分割方法。该方法不仅考虑了噪声不均匀分布对分割结果的影响,而且充分考虑了图像像素的灰度信息和空间信息。通过对含有噪声的自然图像和合成图像的分割试验,我们可以得到,与传统的FCM图像分割算法相比,本文方法能显著提高含有噪声图像的分割质量。