基于空间约束Student’s-T混合模型的模糊聚类图像分割
DOI:
CSTR:
作者:
作者单位:

1. 辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院遥感科学与应用研究所
2. 辽宁工程技术大学
3.

作者简介:

赵泉华

通讯作者:

中图分类号:

TP751

基金项目:

国家自然科学基金青年基金;国家自然科学基金面上项目“切换双时标系统智能建模与鲁棒控制”;辽宁省自然科学基金


Fuzzy Clustering Algorithm based on Spatially Constrained Student’s-T Mixture Model for Image Segmentation
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    摘要:

    针对基于高斯混合模型的模糊聚类算法对噪声和异常值敏感的问题,利用包含邻域关系的先验概率与Student’s-T分布构建基于空间约束的混合模型,并结合熵规则化项定义模糊聚类目标函数。Student’s-T分布具有重尾的特点,较之高斯分布具有更强的抗噪能力。此外,为了更加有效地平滑噪声,在标号场上利用马尔科夫随机场模型刻画包含像素与其邻域像素相关性的先验概率,并表达为混合模型的权值系数以增强算法的鲁棒性。通过对模拟图像和真实彩色图像分割结果的定性定量分析,验证了提出算法的有效性和可行性。

    Abstract:

    Fuzzy clustering image segmentation algorithms based on Gaussian mixture model is sensitive to noises and outliers. Therefor, it combines a prior probability with neighborhood relationship and Student’s-T distribution to construct a mixture model with spatial constrain. And then the object function of fuzzy clustering algorithm is defined by spatially constrained student’s-T mixture model and entropy regularization term. The characteristic of heavy-tails in Student’s-T distribution can overcome noise well than Gaussian distribution. In addition, in order to be more effective in sliding noise, a prior probability is constructed on the label field based on the interactions of pixel and its neighbors by Markov Random Filed, and expressed as the weight degree in mixture model to enhance robustness. The qualitative and quantitative analysis of the segmentation results for simulated image and real color images prove that the proposed algorithm is validity and feasibility.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

赵泉华 李晓丽 赵雪梅 李玉.基于空间约束Student’s-T混合模型的模糊聚类图像分割[J].控制与决策,2016,31(11):2065-2070

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  • 收稿日期:2015-12-23
  • 最后修改日期:2016-03-03
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  • 在线发布日期: 2016-11-20
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