В работе выполнен анализ эффективности применения статистического подхода к решению задачи кластеризации изображений гидробионтов с использованием модели логистической регрессии для малого числа классов. На примере реальных изображений планктона продемонстрирован процесс построения статистической модели, преобразования изображений отдельных организмов в наборы признаков факторного пространства и построения в нем разделяющих гиперплоскостей. Получена оценка вероятности возникновения ошибок первого и второго рода при осуществлении бинарной кластеризации изображений с использованием разделяющей гиперплоскости. Ключевые слова: статистическая кластеризация, EM-алгоритм, интеллектуальный анализ данных, машинное обучение, гидробионты, выявление аномалий, логистическая регрессия.