全文一共分为六个章节。具体安排如下：

第一章 绪论。本章主要介绍了彩色图像分割的研究背景和意义，以及其广泛的应用领域，简述了彩色图像分割算法的研究现状，简单介绍了各种分割算法，最后对全文的结构安排和创新点做了简要说明。

第二章 四元数简介。本章主要介绍了四元数的起源、发展现状和应用；同时还简述了四元数代数的定义和性质以及运算法则；最后介绍了如何用四元数表示彩色图像以及利用四元数进行图像处理。

第三章 常用彩色图像分割算法。本章简单介绍了彩色空间，并对绪论提到的各种彩色图像分割算法做了更加详尽的介绍。

第四章 基于四元数的彩色图像分割新算法——Quaternion-FCM。本章是论文的最重要核心章节。本章首先介绍了FCM的主要算法思想，并提出了四元数聚类的思想和定义了全新的四元数距离，在此基础上对论文的核心算法Quaternion-FCM做了具体的原理说明，之后对该算法的一些重要参数进行了研究，最后具体阐述论文算法Quaternion-FCM的创新点和优越性。

第五章 算法测试和分析。本章也是论文的核心章节，是对第四章的算法测试、分析与验证。分别从三个角度对Quaternion-FCM做了三个方面的测试。三个角度是：分割效果、算法迭代次数、执行时间。三个方面是Quaternion-FCM与传统FCM的对比测试、Quaternion-FCM与其他几种经典分割算法的对比测试、Quaternion-FCM算法的内部测试——距离因子s。

第六章 全文总结和展望。本章首先对全文的工作做了简单的小结。并且指出了论文的创新之处。其次提出了Quaternion-FCM算法可以改进的两个方向——增加反馈机制自主确定s值、对模糊中心数进行扩展。

论文的创新点主要体现在两个方面，其一、论文的Quaternion-FCM算法首次将基于四元数的分割方法与基于特征空间聚类的FCM方法相结合。FCM本身相对于其他的彩色图像分割算法包括一些聚类算法就有自身的优势，而利用四元数处理图像可以有效地将RGB三通道作为统一的整体考虑，这样可以有效地保持颜色信息的完整性。将两者相结合可以将两者的优势都发挥出来，所以可以取得很好的分割效果。其二、论文的Quaternion-FCM算法分割效果可以调节，这跟传统的FCM有很大的不同，传统的FCM能调节的相当有限，基本上一幅图能够分割的效果是确定的，而Quaternion-FCM之所以可调节是因为距离因子s，它可以有效地协调好绝对彩色距离和相对彩色距离在四元数距离中所占的比重，对于分割效果的影响很大，起着至关重要的作用。因为距离因子s可以直接影响彩色像素的区分和分类，以及最后的聚类结果。因为距离因子s的存在，彩色图像分割的效果可以按照自己的意愿微调，也就可以向自己满意的方向调整，取得很好的分割效果。

论文主要做了以下几个方面的工作：

1.论文在阅读和参考各种国内外文献的基础上，首先，阐述了彩色图像分割研究的背景和意义；其次总结了现阶段彩色图像分割算法的研究现状，并且简单介绍了目前各种彩色图像分割算法；最后认真系统地学习了四元数，掌握了四元数最基本的使用方法，并且找到了将其运用在彩色图像分割的途径。

2.介绍了FCM算法的原理，具体研究了四元数的聚类以及四元数距离，给出了四元数距离的新定义，引进了对彩色图像分割效果影响很大的距离因子s，在此基础之上，提出了论文的核心算法——Quaternion-FCM，对该算法的几个重要参数进行了分析研究。

3.从三个角度对论文提出的核心算法——Quaternion-FCM进行了测试，分别将其与传统的FCM算法作对比测试和与其他几种图像分割算法作对比测试，并且对距离因子s做了专门的研究测试。