聚類算法

作者: 嶺緯科技發(fā)表時間:2023-04-11 10:06:02

聚類算法:這些算法根據(jù)它們的空間接近性將點分組,以識別場景中的對象或特征。

激光雷達點云聚類算法的應用

激光雷達點云聚類算法在自動駕駛、機器人和環(huán)境監(jiān)測等各種應用中都有所使用。這些算法將屬于同一對象或表面的激光雷達點云中的單個點分組,從而實現(xiàn)更準確、高效地處理數(shù)據(jù)。在自動駕駛中,激光雷達點云聚類算法被用來識別和跟蹤道路上其他車輛、行人和障礙物。在機器人領域,這些算法被用來檢測和分類機器人環(huán)境中的物體,從而實現(xiàn)更有效地導航和操作。在環(huán)境監(jiān)測方面,激光雷達點云聚類算法可以用于識別和測量植被或地形變化,在監(jiān)測和保護自然資源方面發(fā)揮作用。

以下是十種常見的LiDAR 點云聚類算法及其簡要描述與下載鏈接:

1. K-Means Clustering(K均值聚類):這是一種將點云聚成預定義數(shù)量簇群集合(cluster) 的流行算法。該算法迭代地將每個點分配到最近的簇中心,然后根據(jù)所分配點的平均值更新中心。

下載鏈接:https://scikit-learn.org/stable/modules/generated/sklearn.cluster.KMeans.html

2. DBSCAN(密度聚類算法):基于密度的帶噪聲空間聚類是一種聚類算法,它根據(jù)密度將點分組。該算法識別出稠密區(qū)域并將其分成簇群集合,同時將離群值歸為噪聲。

下載鏈接:https://scikit-learn.org/stable/modules/generated/sklearn.cluster.DBSCAN.html

3. Hierarchical Clustering(層次聚類):這是一種基于層次結構對點進行分組的聚類算法。該算法按相似性迭代地合并簇群集合,直到所有點都屬于單個簇。

下載鏈接:https://scikit-learn.org/stable/modules/generated/sklearn.cluster.AgglomerativeClustering.html

4. Spectral Clustering(譜聚類): 該算法通過計算相似性矩陣的譜嵌入來對數(shù)據(jù)進行降維,并在低維空間中使用 K-均值算法進行分類。它識別出了特征向量和特征值,并利用它們將數(shù)據(jù)劃分為不同的組。

下載鏈接: https://scikit-learn.org/stable/modules/generated/sklearn.cluster.SpectralClustering.html

5. Affinity Propagation(近鄰傳播聚類算法):該算法通過基于相似性的消息傳遞將點分組成簇。該算法識別代表簇的一組樣本,并將每個點分配給提供最佳擬合度的樣本。

下載鏈接:https://scikit-learn.org/stable/modules/generated/sklearn.cluster.AffinityPropagation.html

6. Fuzzy C-Means Clustering(模糊C均值聚類算法):這是一種模糊聚類算法,允許點屬于具有不同成員資格程度的多個群集。它為每個群集分配每個點的成員資格值,然后迭代更新成員資格值和群集中心。

下載鏈接:https://scikit-learn.org/stable/modules/generated/sklearn.cluster.FuzzyCMeans.html

7. Mean Shift Clustering(均值漂移聚類算法):這是一種非參數(shù)化聚類算法,可以識別密集區(qū)域并將其分配到群集中。該算法迭代地將點向其局部分布的平均值移動直至收斂,然后將它們分配到最近的群集中心。

下載鏈接:https://scikit-learn.org/stable/modules/generated/sklearn.cluster.MeanShift.html

8. GMM Clustering(高斯混合模型聚類): 高斯混合模型是一個概率模型,表示一個點云作為高斯分布混合物。該算法使用期望最大化算法估計高斯分布的參數(shù),然后將每個點分配給最可能的群集。

下載鏈接:https://scikit-learn.org/stable/modules/generated/sklearn.mixture.GaussianMixture.html

9. OPTICS (密度聚類算法): 這種算法是 DBSCAN 的擴展,允許變量密度聚類。它識別密集區(qū)域并將其分配到群集中,同時基于它們的密度維護一個層次結構的群集。

下載鏈接:https://scikit-learn.org/stable/modules/generated/sklearn.cluster.OPTICS.html

10. Birch 聚類: 平衡迭代減少和使用層次結構進行聚類是一種聚類算法,可以構建子簇的層次樹結構。該算法使用層次聚類算法迭代地對點進行聚類,然后將子簇合并成更大的簇。

下載鏈接:https://scikit-learn.org/stable/modules/generated/sklearn.cluster.Birch.html