MATLAB如何给彩色图像的颜色聚类

Question

MATLAB如何给这张图片的颜色进行聚类，可以距离或者密度聚类。想要的得到的结果是每一种颜色都有轮廓线。

Answer 1

答案：

可以使用MATLAB中的kmeans函数来对彩色图像进行颜色聚类。

步骤如下： 1. 读取彩色图像，将其转换为颜色空间（RGB、GMY、YUV等）中的二维矩阵。

img = imread('test.jpg');
colorSpaceImg = rgb2???Img(img); % 转换为指定颜色空间的二维矩阵

1. 将矩阵中的每个像素作为数据点，输入kmeans函数中进行聚类。

numClusters = 8; % 聚类数量
[clusterIndices, centroids] = kmeans(colorSpaceImg, numClusters);

1. 获取每种颜色的轮廓线。可以将每个像素点归属到离其最近的聚类中心（centroid）所在的簇中，将该簇的所有像素点提取出来，就可以得到该颜色的轮廓线。

contourLines = cell(numClusters, 1); % 存储每种颜色的轮廓线
for i = 1:numClusters
    clusterPixelIndices = find(clusterIndices == i);
    [rows, cols] = ind2sub(size(img), clusterPixelIndices);
    contourLines{i} = bwtraceboundary(img, [rows(1), cols(1)], 'N');
end

其中，bwtraceboundary函数可以根据指定的起点坐标和方向，跟踪二值图像中的边界，并返回轮廓线上的像素点坐标。

完整代码示例：

% 读取图像、转换为指定颜色空间、展示原图
img = imread('test.jpg');
colorSpace = 'rgb';
colorSpaceImg = convertColorSpace(img, colorSpace);
figure;
imshow(img);
title('Original Image');

% 对颜色空间中的二维矩阵进行聚类
numClusters = 8;
[clusterIndices, centroids] = kmeans(colorSpaceImg, numClusters);

% 获取每种颜色的轮廓线
contourLines = cell(numClusters, 1);
for i = 1:numClusters
    clusterPixelIndices = find(clusterIndices == i);
    [rows, cols] = ind2sub(size(img), clusterPixelIndices);
    contourLines{i} = bwtraceboundary(img, [rows(1), cols(1)], 'N');
end

% 绘制每种颜色的轮廓线
figure;
imshow(img);
title('Color Cluster Contours');
hold on;
colors = jet(numClusters); % 生成颜色矩阵
for i = 1:numClusters
    if ~isempty(contourLines{i})
        line = contourLines{i};
        plot(line(:,2), line(:,1), 'LineWidth', 2, 'Color', colors(i,:));
    end
end

参考资料中还有关于kmeans函数使用的一些问题的解答，对初学者来说也是很有帮助的。