摘要:当前基于KL散度的模糊聚类分割研究面临两个核心挑战: (1)如何有效平衡算法的抗噪性与计算效率, 以满足实时性应用需求; (2)如何避免非凸目标函数导致的局部最优问题, 提升在复杂图像上的准确性和稳定性. 针对以上问题, 本文提出了一种融合类内类间距离测度与KL散度的快速模糊聚类图像分割算法. 首先, 摒弃了仅最小化类内距离的传统思想, 通过构建类内距离最小化与类间距离最大化之差作为新目标测度, 使得类内距离尽量最小化而类间距离尽量最大化, 保证了样本点归类时能精确地找到相应的类别, 提高样本分类的准确性. 其次, 将KL散度与图像直方图相结合, 一方面利用KL散度增强对噪声和非均匀数据的鲁棒性, 另一方面借助直方图大幅减少算法迭代的计算数据量, 在提升区域一致性的同时确保了算法的高效性, 有效解决了现有方法在鲁棒性、准确性与实时性难以兼得的困境, 使得算法在医疗、智能驾驶、机器人导航等领域更适用. 通过大量不同种类图像分割测试结果证实, 本文所提出的新类内类间基于 KL 散度的模糊C均值聚类算法是有效的, 尤其分割噪声较大的大篇幅图片时分割效果较好, 既能去除噪声又能满足实时性分割要求.