Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/ Eastern-European Jou...arrow_drop_down
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/
addClaim

This Research product is the result of merged Research products in OpenAIRE.

You have already added 0 works in your ORCID record related to the merged Research product.

Determination of the number of clusters on images from space optic-electronic observation systems using the k-means algorithm

Authors: Rudiy, Andrii;

Determination of the number of clusters on images from space optic-electronic observation systems using the k-means algorithm

Abstract

The object of research is the process of clustering images from space optical-electronic surveillance systems. The main hypothesis of the study assumed that experimental studies would make it possible to determine the number of clusters on images from space optical-electronic surveillance systems when using the k-means algorithm. The method of clustering images from space optical-electronic surveillance systems using the k-means algorithm, unlike the known ones, implies: – splitting the source image into Red-Green-Blue brightness channels; – determination of the Euclidean distance between pixels; – distribution of the entire set of image pixels into clusters; – recalculation of "centers" of each subset; – reassignment of new "centers" of each cluster; – minimization of the total intracluster variance. Experimental studies were conducted on the clustering of the original image using the k-means method at different values of k. It was established that with an increase in the value of k, the visual quality of clustering improves, and it is possible to visually determine a larger number of clusters in the images. To determine the number of clusters, the sum of clustering errors of type 1 and 2 at different values of k was evaluated. It was established that when the value of k increases, the sum of errors of the 1st and 2nd kind initially decreases exponentially. A further increase in the value of k does not lead to a significant decrease in errors of the 1st and 2nd kind. It was established that for a typical image from the space optical-electronic observation system, the value of k in the clustering method based on the k-means algorithm should be equal to 4. At the same time, the sum of errors of the 1st and 2nd kind is 31.3 %. Further research is directed to the development of clustering methods that reduce the sum of errors of the 1st and 2nd kind

Об’єктом дослідження є процес кластерізації зображень з космічних оптико-електронних систем спостереження. Основна гіпотеза дослідження полягала в тому, що експериментальні дослідження дозволять визначити кількість кластерів на зображеннях з космічних оптико-електронних систем спостереження при використанні алгоритму k-means. Метод кластерізації зображень з космічних оптико-електронних систем спостереження при використанні алгоритму k-means, на відміну від відомих, передбачає: – розбиття вихідного зображення на Red-Green-Blue канали яскравості; – визначення евклідової відстані між пікселями; – розподіл усієї множини пікселів зображення на кластери; – перерахунок «центрів» кожної підмножини; – перепризначення нових «центрів» кожного кластеру; – мінімізація повної внутрішньокластерної дисперсії. Проведено експериментальні дослідження щодо кластерізації вихідного зображення методом на основі k-means при різних значеннях k. Встановлено, що зі збільшенням величини k візуальна якість кластерізації покращується та візуально можна визначити більшу кількість кластерів на зображеннях. Для визначення кількості кластерів проведена оцінка суми помилок кластерізації 1 та 2 роду при різних значеннях k. Встановлено, що при збільшенні значення k сума помилок 1 та 2 роду спочатку зменшується за експоненціальною залежністю. Подальше збільшення величини k не приводить до суттєвого зменшення помилок 1 та 2 роду. Встановлено, що для типового зображення з космічної оптико-електронної системи спостереження значення k в методі кластерізації на основі алгоритму k-means повинно дорівнювати 4. При цьому сума помилок 1 та 2 роду складає 31,3 %. Подальші дослідження направлені та розробку методів кластерізації, що знижують суму помилок 1 та 2 роду

Keywords

image clustering, errors of the 1st and 2nd kind, number of clusters, k-means, кластерізація зображення, космічна система спостереження, space observation system, кількість кластерів, помилки 1 та 2 роду

  • BIP!
    Impact byBIP!
    selected citations
    These citations are derived from selected sources.
    This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    0
    popularity
    This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
    Average
    influence
    This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    Average
    impulse
    This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
    Average
Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
selected citations
These citations are derived from selected sources.
This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Citations provided by BIP!
popularity
This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
BIP!Popularity provided by BIP!
influence
This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Influence provided by BIP!
impulse
This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
BIP!Impulse provided by BIP!
0
Average
Average
Average
gold