[發(fā)明專利]一種基于聚類交互的圖形分割方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011629803.5 | 申請日： | 2020-12-30 |
| 公開（公告）號： | CN112634290B | 公開（公告）日： | 2023-09-19 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 溫宇強;劉佳 | 申請（專利權(quán)）人： | 廣州南洋理工職業(yè)學(xué)院 |
| 主分類號： | G06T7/11 | 分類號： | G06T7/11;G06T7/12;G06T7/13;G06V10/762 |
| 代理公司： | 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102 | 代理人： | 林麗明 |
| 地址： | 510000 廣東省*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 交互 圖形 分割 方法 | ||
1.一種基于聚類交互的圖形分割方法，其特征在于，包括以下步驟：
S1：輸入多個處理節(jié)點，由處理節(jié)點組合形成抽象層次結(jié)構(gòu)，從而構(gòu)建圖形分割系統(tǒng)；
S2：在圖形分割系統(tǒng)中，采用節(jié)點劃分算法對原圖進行預(yù)處理，得到多個初始劃分單元；
S3：獲取初始劃分單元的邊數(shù)據(jù)和節(jié)點數(shù)據(jù)，根據(jù)邊數(shù)據(jù)和節(jié)點數(shù)據(jù)采用初始聚類算法對初始劃分單元進行聚類處理，得到多個劃分單元，即Cell；
S4：判斷圖形分割系統(tǒng)中所有處理節(jié)點是否已分配，若是，則執(zhí)行步驟S6；否則，執(zhí)行步驟S5；
S5：調(diào)用動態(tài)調(diào)整算法，調(diào)整各個Cell的大小和邊界，保證所有處理節(jié)點均進入某個Cell中；
S6：對得到的Cell進行聚類處理，得到Cell的具象表示和抽象表示，完成原圖的分割；
在所述步驟S3中，所述初始聚類算法對初始劃分單元進行聚類處理的過程具體為：
S31：設(shè)K為聚類核心，每個聚類的最大權(quán)為M，最小聚類核心大小C；若K為0，則表示自然聚類；
S32：尋找可以實現(xiàn)聚類的邊數(shù)據(jù)Lij和節(jié)點數(shù)據(jù)Vi，進行處理節(jié)點權(quán)值的計算，具體為：
Wi＝Vi*a+b*∑(i,j)∈ELij???????????????????????(1)
其中，a+b＝1，a,b≥0；Wi表示處理節(jié)點的權(quán)值，i、j為處理節(jié)點編號；
S33：將計算得到的權(quán)值由大至小進行排序；
S34：選取最大權(quán)值的處理節(jié)點f作為第一類核心，從這個處理節(jié)點出發(fā)，廣度優(yōu)先擴充到C個處理節(jié)點大小，形成一個劃分單元，即Cell；
S35：從剩下處理節(jié)點中選擇權(quán)值最大，且與前面已經(jīng)形成Cell的處理節(jié)點不相鄰的處理節(jié)點作為第二類的核心，再擴充到C個處理節(jié)點大小，直至找到K個聚類核心；
S36：所有Cell同步擴大，直至碰到其他Cell邊界或該Cell已滿。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于聚類交互的圖形分割方法，其特征在于，在所述步驟S2中，所述節(jié)點劃分算法包括初始劃分算法和更新算法，具體為：
在圖形分割系統(tǒng)中，最初沒有任何分類信息的時候或者處理節(jié)點信息更新幅度大時，通過所述初始劃分算法，對抽象層次結(jié)構(gòu)進行重建；
當(dāng)處理節(jié)點保存的信息持續(xù)更新或更新幅度較小時，調(diào)用所述更新算法；更新算法根據(jù)初始劃分單元信息的交互對重建后的抽象層次結(jié)構(gòu)進行微調(diào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于聚類交互的圖形分割方法，其特征在于，在所述步驟S3中，當(dāng)K＝0時，則判斷的標(biāo)準(zhǔn)為核心節(jié)點q的聚類權(quán)值足夠大，具體表示為：
Wq＞W(wǎng)f*α???????????????????????(2)
其中，α表示系統(tǒng)參數(shù)，0＜α＜1。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于聚類交互的圖形分割方法，其特征在于，在所述步驟S5中，所述動態(tài)調(diào)整算法采用分布式算法，分布式算法的每個步驟均設(shè)置了超時；若圖形分割系統(tǒng)正常運行，則不會引發(fā)超時；若超時，返回步驟S3中，重新劃分Cell。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于聚類交互的圖形分割方法，其特征在于，在所述步驟S5中，所述動態(tài)調(diào)整算法具體為：
需要調(diào)整的Cell，即源Cell，發(fā)送調(diào)整需求給鄰居Cell；
鄰居Cell判斷自身的改變代價以及改變后的收益后，將判斷結(jié)果反饋回源Cell；此步驟是能夠遞歸的，若鄰居Cell能夠決定則執(zhí)行進行反饋，否則，需要繼續(xù)擴散需求，由其他Cell進行判斷；其中，擴散的速度和深度由源Cell控制；
源Cell收到反饋后，決定在與那些Cell合作完成更新，或進行下一步計算，并把對應(yīng)的調(diào)整命令發(fā)送至對應(yīng)的鄰居Cell。
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