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为了提高材料图像的分割精度，提出了融合局部灰度特征和LBP纹理的谱聚类分割算法。针对LBP算子无法区分邻域灰度差值幅度，提出几种改进的T-LBP算子，以表示图像纹理变化程度。构造邻域向量差用以描述局部特征；利用灰度直方图选取样本点；融合T-LBP特征与像素灰度特征及局部特征构造相似性矩阵；利用谱聚类算法进行图像分割；采用线检测方法抑制具有方向性的纹理噪声。对陶瓷材料图像和合成图像的实验结果表明，算法分割精度高、抗噪性强，具有较高的正确分类率。提出的融合LBP特征和灰度特征的谱聚类分割算法弥补了现有材料图像