Я не думаю, что вам вообще следует использовать кластеризацию. Вы хотите удалить значения с некоторым порогом, я думаю. Это неправильный инструмент для этой проблемы. Если у вас есть молоток, все выглядит как гвоздь, но это не гвоздь.
Упростите ваши данные, чтобы улучшить время выполнения. Большинство пикселей очень четкие, поэтому сначала избавьтесь от всех простых случаев. Именно поэтому я не думаю, что ваш подход уместен, вы тратите много ресурсов ЦП на то, что вам не нужно.
Не пытайтесь сделать алгоритм кластеризации быстрее - вместо этого пересматривайтетвоя проблема. Что вы действительно пытаетесь решить? Затем разработайте метод, который будет точно и напрямую , что вам нужно, а не с помощью какой-нибудь полу-подходящей операции прокси, такой как кластеризация.