opencv kmeans (C++)

kmeans

函数原型

double cv::kmeans(
    InputArray  data,
    int     K,
    InputOutputArray    bestLabels,
    TermCriteria    criteria,
    int     attempts,
    int     flags,
    OutputArray     centers = noArray()
)

参数说明

  • Parameters

    data 待聚类的数据集,数据集的每一个样本是一个N维的点,点坐标都是float型的,例如:有m个样本,每个样本有n个维度,那data的格式就为cv::Mat dataSet(m,n,CV_32F)
    K 聚类数,即要把数据集聚成k类.
    bestLabels 存储data中每一个样本的标签,数据类型为int型
    criteria opencv中迭代算法的终止条件,例如迭代的次数限制,或者迭代的精度达到要求时,算法迭代终止
    attempts 使用不同的初始聚类中心执行算法的次数
    flags cv::KmeansFlags见下表,选择聚类中心的初始化方式
    centers Output matrix of the cluster centers, one row per each cluster center.
  • cv::KmeansFlags

KMEANS_RANDOM_CENTERS Python: cv.KMEANS_RANDOM_CENTERS Select random initial centers in each attempt.
KMEANS_PP_CENTERS Python: cv.KMEANS_PP_CENTERS Use kmeans++ center initialization by Arthur and Vassilvitskii [Arthur2007].
KMEANS_USE_INITIAL_LABELS Python: cv.KMEANS_USE_INITIAL_LABELS During the first (and possibly the only) attempt, use the user-supplied labels instead of computing them from the initial centers. For the second and further attempts, use the random or semi-random centers. Use one of KMEANS_*_CENTERS flag to specify the exact method.

示例

读取一张图片,把图片中每一个像素点的RGB值作为特征进行聚类(颜色量化),聚类数目根据需要进行调整。

#include "opencv.hpp"


int kmeansDemo(cv::Mat &srcImage, cv::Mat &dst, int clusterCount)
{
    if (srcImage.empty())
        return -1;
    if (clusterCount <= 0)
        return -1;

    //cv::GaussianBlur(srcImage, srcImage, cv::Size(0, 0), 2);
    int width = srcImage.cols;
    int height = srcImage.rows;

    //init
    int sampleCount = width * height;
    cv::Mat labels;//Input/output integer array that stores the cluster indices for every sample
    cv::Mat centers;//Output matrix of the cluster centers, one row per each cluster center.

    // convert image to kmeans data
    cv::Mat sampleData = srcImage.reshape(3, sampleCount);//every pixel is a sample
    cv::Mat data;
    sampleData.convertTo(data, CV_32F);

    //K-Means
    cv::TermCriteria criteria = cv::TermCriteria(cv::TermCriteria::EPS + cv::TermCriteria::COUNT, 5, 0.1);
    cv::kmeans(data, clusterCount, labels, criteria, clusterCount, cv::KMEANS_PP_CENTERS, centers);

    //create a color map
    std::vector<cv::Scalar> colorMaps;
    uchar b, g, r;;
    //clusterCount is equal to centers.rows
    for (int i = 0; i < centers.rows; i++)
    {
        b = (uchar)centers.at<float>(i, 0);
        g = (uchar)centers.at<float>(i, 1);
        r = (uchar)centers.at<float>(i, 2);
        colorMaps.push_back(cv::Scalar(b, g, r));
    }
    // Show  result
    int index = 0;
    dst = cv::Mat::zeros(srcImage.size(), srcImage.type());
    uchar *ptr=NULL;
    int *label = NULL;
    for (int row = 0; row < height; row++) {
        ptr = dst.ptr<uchar>(row);
        for (int col = 0; col < width; col++) {
            index = row * width + col;
            label = labels.ptr<int>(index);
            *(ptr + col * 3) = colorMaps[*label][0];
            *(ptr + col * 3 + 1) = colorMaps[*label][1];
            *(ptr + col * 3 + 2) = colorMaps[*label][2];
        }
    }
        
    return 0;
}

int main()
{
    int clusterCount = 8;//the number of clusters
    std::string path = "K:\\deepImage\\fruit.jpg";
    cv::Mat srcImage = cv::imread(path);
    cv::imshow("srcImage", srcImage);
    cv::Mat dst;
    
    kmeansDemo(srcImage,dst,clusterCount);

    std::string txt = "clusters:" + std::to_string(clusterCount);
    cv::putText(dst, txt, cv::Point(5, 35), 0, 1, cv::Scalar(0, 255, 250), 2);
    cv::imshow("result", dst);
    cv::waitKey(0);
    return 0;
}
  • 效果


    颜色聚类数为8的效果

    颜色聚类数为6

    颜色聚类数为16
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 217,826评论 6 506
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,968评论 3 395
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 164,234评论 0 354
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,562评论 1 293
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,611评论 6 392
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,482评论 1 302
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,271评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,166评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,608评论 1 314
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,814评论 3 336
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,926评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,644评论 5 346
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,249评论 3 329
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,866评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,991评论 1 269
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,063评论 3 370
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,871评论 2 354

推荐阅读更多精彩内容