عرض توضيحي لتجميع هرمي منظم على صورة عملات معدنية#

احسب تجزئة صورة ثنائية الأبعاد باستخدام التجميع الهرمي. التجميع مقيد مكانيًا لضمان أن تكون كل منطقة مجزأة قطعة واحدة.

# المؤلفون: مطوري سكايلرن
# معرف الترخيص: BSD-3-Clause

توليد البيانات#

from skimage.data import coins

orig_coins = coins()

تغيير حجمها إلى 20% من الحجم الأصلي لتسريع المعالجة تطبيق مرشح غاوسي للتنعيم قبل التغيير إلى حجم أصغر يقلل من آثار التحجيم.

import numpy as np
from scipy.ndimage import gaussian_filter
from skimage.transform import rescale

smoothened_coins = gaussian_filter(orig_coins, sigma=2)
rescaled_coins = rescale(
    smoothened_coins,
    0.2,
    mode="reflect",
    anti_aliasing=False,
)

X = np.reshape(rescaled_coins, (-1, 1))

تحديد بنية البيانات#

البكسلات متصلة بجيرانها.

from sklearn.feature_extraction.image import grid_to_graph

connectivity = grid_to_graph(*rescaled_coins.shape)

حساب التجميع#

import time as time

from sklearn.cluster import AgglomerativeClustering

print("Compute structured hierarchical clustering...")
st = time.time()
n_clusters = 27  # number of regions
ward = AgglomerativeClustering(
    n_clusters=n_clusters, linkage="ward", connectivity=connectivity
)
ward.fit(X)
label = np.reshape(ward.labels_, rescaled_coins.shape)
print(f"Elapsed time: {time.time() - st:.3f}s")
print(f"Number of pixels: {label.size}")
print(f"Number of clusters: {np.unique(label).size}")
Compute structured hierarchical clustering...
Elapsed time: 0.177s
Number of pixels: 4697
Number of clusters: 27

عرض النتائج على صورة#

التجميع التجميعي قادر على تجزئة كل عملة معدنية، ولكن كان علينا استخدام "n_cluster" أكبر من عدد العملات المعدنية لأن التجزئة تجد منطقة كبيرة في الخلفية.

import matplotlib.pyplot as plt

plt.figure(figsize=(5, 5))
plt.imshow(rescaled_coins, cmap=plt.cm.gray)
for l in range(n_clusters):
    plt.contour(
        label == l,
        colors=[
            plt.cm.nipy_spectral(l / float(n_clusters)),
        ],
    )
plt.axis("off")
plt.show()
plot coin ward segmentation

Total running time of the script: (0 minutes 0.324 seconds)

Related examples

العنقدة الهرمية: العنقدة المنظمة وغير المنظمة

العنقدة الهرمية: العنقدة المنظمة وغير المنظمة

مقارنة طرق الربط الهرمي المختلفة على مجموعات بيانات تجريبية

مقارنة طرق الربط الهرمي المختلفة على مجموعات بيانات تجريبية

# التجميع التجميعي مع مقاييس مختلفة

# التجميع التجميعي مع مقاييس مختلفة

# التجميع التجميعي مع وبغير بنية

# التجميع التجميعي مع وبغير بنية

Gallery generated by Sphinx-Gallery