基于半監(jiān)督模糊聚類的醫(yī)學(xué)圖像分割系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、在圖像處理與計算機(jī)視覺領(lǐng)域中圖像分割是一個重要的問題。由于醫(yī)學(xué)圖像在成像過程中受到了多種因素（如分辨率、光照條件等）的影響，導(dǎo)致待提取的目標(biāo)和背景之間具有一定的不確定性和相似性，對于這種不確定性問題最好的解決方法就是使用模糊圖像處理技術(shù)。醫(yī)學(xué)圖像分割就是把醫(yī)學(xué)圖像劃分成若干個互不相交的連通區(qū)域，使得醫(yī)學(xué)圖像在每個區(qū)域內(nèi)都滿足特定區(qū)域的一致性，從而提取出感興趣的區(qū)域，并顯示出來，為醫(yī)學(xué)圖像的目標(biāo)提取、識別、三維可視化和病理分析等提供可靠的

2、數(shù)據(jù)信息，醫(yī)學(xué)圖像分割的主要目的是對人體組織圖像進(jìn)行符合病理學(xué)意義的區(qū)域劃分，從中提取出病變區(qū)域，為醫(yī)生對病人病情進(jìn)行疾病診斷，提出治療方案并進(jìn)行治療效果評價等提供參考。
　　本文在對半監(jiān)督模糊聚類基本理論以及半監(jiān)督學(xué)習(xí)方法深入研究的基礎(chǔ)上，針對傳統(tǒng)算法中存在的問題以及在圖像分割領(lǐng)域中遇到的實際困難，提出了一種改進(jìn)的半監(jiān)督模糊聚類算法，并且在人腦核磁共振圖像(Magnetic Resonance Images，MRI)分割中得到了

3、應(yīng)用。本文主要獲得以下研究成果:
　　(1)在傳統(tǒng)的模糊C均值聚類基礎(chǔ)上引入了半監(jiān)督模糊聚類，并通過UCI數(shù)據(jù)庫中鳶尾花(Iris)和酒(Wine)的數(shù)據(jù)集對引入半監(jiān)督后算法的有效性進(jìn)行了驗證，得出了半監(jiān)督模糊C均值聚類算法在聚類精度上比原始的模糊C均值聚類算法有顯著提高的結(jié)論。
　　(2)本文針對大規(guī)模數(shù)據(jù)集中，在標(biāo)記點稀疏的情況下半監(jiān)督模糊C均值聚類會變?yōu)閭鹘y(tǒng)的無監(jiān)督模糊C均值聚類的問題，提出了一種改進(jìn)的半監(jiān)督模糊C均值

4、聚類算法。改進(jìn)算法的思想主要是源自Bensaid提出的部分監(jiān)督模糊C均值聚類算法，在迭代過程中通過調(diào)整監(jiān)督信息的比重從而影響聚類中心。本文將改進(jìn)的算法成功應(yīng)用到了人腦MRI圖像分割中，并且使用分割精度和CPU運行速度等作為指標(biāo)對聚類效果進(jìn)行了綜合評價。最后證明了改進(jìn)的算法在人腦MRI圖像分割中有很好的魯棒性和較快的分割速度。
　　(3)利用Matlab中GUI圖形用戶界面設(shè)計了一個醫(yī)學(xué)圖像分割的系統(tǒng)，通過設(shè)置不同的參數(shù)可以對醫(yī)學(xué)圖