数字图像处理起源于20世纪20年代，从发展历史来说并不是很长。当时人们只是将一个图像编码以后通过电缆传输到另一个终端并重构图像而已。到了20世纪60年代，美国人用计算机开始处理太空船传回的图像的畸变。

由于数字图像需要占用大量的存储空间，而且由于信息量比较大，计算机处理起来也比较费力，其发展一直受到计算机硬件发展的制约。随着信息化水品的逐步提高，计算机的运算速度以及存储容量正在飞速提升。数字图像处理的发展也变得十分迅猛，展现出了很好的应用前景。而通过计算机获取图像中的信息是现在应用最为广泛的。现在已经渗透到工程、工业、医疗保健、航空航天、军事、科研、安全保卫等各个领域，在国民经济中发挥越来越大的作用。卫星遥感数字图像处理技术可以广泛的应用于所有与地球资源相关的农、林、地、矿、油等领域；指纹识别技术则在公共安全领域得到了广泛应用；在医学领域，CT、核磁共振等技术已经广泛应用于临床诊断。

计算机获取图像中的信息的过程其实就是数字图像分析。而数字图像分析中很关键的一步就是图像分割。

本文将要介绍基于K均值的聚类分割算法以及其改进算法，配合一个4邻域可重复迭代的后期滤波器对图像的分割和对分割结果的处理。

1．2  BMP图像文件格式

BMP图像文件层次结构如下：

1. BITMAPFILEHEADER位图文件头

a) bfType文件类型

b) bfSize文件大小

c) bfReserved1文件保留字

d) bfOffBits文件头到数据的偏移

2. BITMAPINFO位图信息结构

a) BITMAPINFOHEADER位图信息头

i. biSize该结构所占字节数

ii. biWidth位图的宽度

iii. biHeight位图的高度

iv. biPlanes目标设备的位面数

v. biBitCount颜色深度

vi. biCompression位图的压缩类型

vii. biSizeImage位图的大小

viii. biXPelsPerMeter位图水平分辨率

ix. biYPelsPerMeter位图垂直分辨率

x. biClrUsed位图实际使用的颜色表种颜色数

xi. biClrImportant位图显示中比较重要的颜色数

b) RGBQUAD颜色表

i. rgbBlue

ii. rgbGreen

iii. rgbRed

…

当颜色深度为1时，颜色表有2个数组元素即2种色彩，此时1个像素占用1位存储空间；当颜色深度为4时，颜色表有16个数组元素即16种色彩，此时一个像素占用4位存储空间；当颜色深度为8时，颜色表有256个数组元素即256种色彩，此时一个像素占用1个字节的存储空间；当颜色深度为24时，就没有颜色表了，BITMAPINFOHEADER后面直接跟的是图像数据，此时一个像素占用3个字节的存储空间。

1．3  图像分割简介

图像分割技术把一幅图像细分为构成它的区域或者对象。细分所能达到的细节水平取决于所要处理的问题。话句话说就是当我们一个应用中所感兴趣的区域或者对象被检测出来的时候分割应当停止。举个例子：在一个电子装配的自动监督中，我们的目的是通过分析产品图像判断产品有无异常：例如器件缺失或者线路断开。把分割的水品提高到检测那些元素所需要的水品之上毫无意义。