基于FCM的MR图像非均匀场校正算法研究

来源 :中国科学技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jipeng4610190
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
磁共振图像广泛应用于医学临床,利用计算机辅助诊断各种疾病,提高临床医师诊断准确性,是生物医学工程领域的重要课题。但是由于扫描磁场以及成像设备自身存在的非均匀性,导致磁共振图像存在非均匀场,即同一生理组织灰度值发生缓慢变化的现象。非均匀场的存在严重阻碍了磁共振图像的临床应用。因此,研究如何校正非均匀场有很大的现实意义。   本文对目前存在的非均匀场校正算法进行了调研,并分析各种算法的优缺点,研究了非均匀场的数学模型,介绍了基于模糊聚类校正算法和曲面拟合的基本原理。在此基础上提出两种非均匀场校正算法:改进的模糊C均值校正算法和模糊核聚类校正算法,具体研究工作如下:   本文提出改进的模糊C均值校正算法是将模糊C均值(Fuzzy C-Means,FCM)算法与多通道线圈图像相结合的校正算法。该算法利用SoS(Sum of Squares,SoS)算法对多通道线圈图像进行重建得到SoS图像,并对SoS图像进行FCM聚类,将聚类分割结果映射到线圈图像,再与最小二乘曲面拟合相结合拟合非均匀场,继而进行图像校正。与传统FCM算法对比,该校正算法克服了非均匀场对磁共振图像灰度值的干扰,能够得到较好的分割结果。   拟合非均匀场时为防止过拟合现象,本文提出多阶段迭代校正克服噪声对校正的影响,同时提出多物质曲面拟合,克服单一物质拟合的片面性。实验结果证明改进算法校正效果优于FCM校正。   模糊核聚类校正算法是本文提出的另外一种校正算法。通过引入核方法,将图像灰度值映射到高维特征空间,在高维特征空间进行模糊聚类。此算法可以将输入样本非线性问题转化为线性问题,达到更精确分类。本文利用模糊核聚类算法处理SoS图像,相对于FCM算法,该算法得到的分割效果细节方面更精确,速度方面也优于FCM,同时对非均匀场进行了校正,可以应用于计算机辅助诊断中。
其他文献
相较于整数阶混沌系统理论,分数阶混沌理论的发展还处于初步发展阶段,有很多问题值得我们去进行深入的讨论与探索。例如,不同结构、不同维数、不同阶次的分数阶混沌系统同步
群集是由大量自治个体组成的集合,通过个体的局部感知和反应行为,使整体呈现出涌现行为(如自组织现象),通常个体的感知行为和反应行为以及群体所表现出的自组织行为被认为是
随着自然科学的不断发展和现代科技的不断进步,最优化问题的理论研究中涌现出许多高维、大规模、优化难度高的优化问题,如高维、多目标、多模态函数优化问题、旅行商问题(Tra
小电流单相接地故障是目前配电网中最常见的故障之一,也是当前电力系统自动化领域中研究的热点课题。由于受到电网结构、线路类型、故障工况等因素的影响,目前的选线方法均有不足,寻找一种适应性较强的检测方法成为当前的迫切需求。本文将一种用于非平稳、非线性信号的分析方法——希尔伯特-黄变换(HHT)引入小电流接地系统单相接地故障分析及选线,HHT可以更好的从非平稳、非线性的故障电流信号中提取丰富的暂态时频信息
本文设计了一种基于视觉信息的移动机器人运动目标拦截系统,该系统的主要功能是利用轮式移动机器人对运动目标进行特定角度的拦截,这种基于移动机器人的运动目标拦截控制在服务
柴油机作为汽车、船舶、飞机等的核心动力部分,是最常见的机械设备,柴油机工作性能的好坏直接影响整个工业系统的正常运行,及时发现、迅速诊断故障,并进行故障排除,具有重大的实际
我国是世界上自然灾害发生最频繁的国家之一,由此带来的各种损失极大,给我国人民的生命财产安全和经济社会发展造成了严重影响。自然灾害无法避免,然而在灾害发生后通过紧急有效
手是人体的重要组成部分,失去手臂的截止患者可以通过安装假手回归到正常人的生活。现阶段商业假手和科研假手种类繁多,分为装饰性假手、功能性假手和智能假手三种类型。依靠人
在机器视觉检测帘子布疵点的过程中,疵点多样性是帘子布进行等级判定的重要指标。传统的疵点检测受限于传感器的精度和机器视觉算法的有效性,虽然能够简单识别出织物疵点,但却很
互联网正在进入移动互联时代,互联网的数据流量结构也在发生着巨大而深刻的变化。在目前的互联网数据结构中,实时视频数据所占比重呈逐年上涨态势。然而,由于电池技术没有长足的