基于BP神经网络的MRI分割

本文提出了基于ＢＰ神经网络的脑部多回波磁共振图像分割方法。输入图像包括Ｔ１,Ｔ２,ＰＤ三种加权特征图像,分割是基于各像素点灰度值进行的。首先通过一组已标号的训练样本训练神经网络分类器,不正确的分割结果通过交互方式修正训练点,然后再次训练,直至满意的分割结果。     

基于模糊隶属度函数的脑图像分割方法

为提高医学图像在组织边界不清晰以及灰度不均匀下的分割性能，提出一种基于多类样本间模糊距离的隶属度函数分割方法。通过磁共振序列测量确定反映磁共振图像脑部组织特性的映射图，经预处理后得到样本模糊标签；设计基于多样本类间模糊距离的隶属度函数确定各样本的隶属度，该隶属度的确定综合考虑了同类样本与不同类样本之间的空间距离，降低了同类样本之间的隶属度依赖；训练模糊支持向量机对三种主要脑组织进行分割。在脑图像公开数据集上的分割实验表明，改进算法可有效提高分割精度。     

基于邻域信息的B样条密度模型的医学图像分割研究

针对有参混合模型的聚类算法需要假设模型为某种已知的参数模型而存在模型不匹配及应用于图像分割时对噪声比较敏感的问题,提出了一种基于空间邻域信息的B样条密度模型的图像分割方法。首先,通过构建基于规范化的B样条密度函数的非参数混合模型,定义空间信息函数,使得分割模型具有空间邻域信息;其次,利用非参数B样条期望最大(NNBEM)算法估计密度模型的未知参数;最后根据贝叶斯准则实现图像的分割。该图像分割方法不需要假设图像符合某种模型,就可以克服实际数据分布与假设图像模型不一致的问题。此方法有效克服了"模型失配"问题,而且有力抑制了噪声点,同时很好地保留了边界的特性。分别对模拟图像进行仿真,验证了基于空间邻域信息的B样条密度模型的分割方法的有效性。     

基于并行计算和多层次B样条的肺部CT-PET图像配准

为了提高医学图像配准的效率,提出一种基于并行计算和多层次B样条函数的图像配准方法。该方法提取图像均匀内部点及轮廓点作为参考图像特征点,采用并行计算技术在浮动图像上选择特征点对;在形变过程采用B样条曲面函数插值来完成,通过多层次B样条函数逐步优化形变效果。实验结果表明,该方法适合于肺器官CT PET图像快速配准。     

前列腺磁共振图像分割的反卷积神经网络方法

目的 前列腺磁共振图像存在组织边界对比度低、有效区域少等问题,手工勾勒组织轮廓边界的传统分割方法无法满足临床实时性要求,针对这些问题提出了一种基于深度反卷积神经网络的前列腺磁共振图像分割算法。方法 基于深度学习理论,将训练图像样本输入设计好的卷积神经网络,提取具有高度区分性的前列腺图像特征,反卷积策略用于拓展特征图尺寸,使网络的输入尺寸与输出预测图大小匹配。网络生成的概率预测图通过训练一个softmax分类器,对预测图像取二值化,获得最终的分割结果。为克服原始图像中有效组织较少的问题,采用dice相似性系数作为卷积网络的损失函数。结果 本文算法以Dice相似性系数和Hausdorff距离作为评价指标,在MICCAI 2012数据集中,Dice相似性系数大于89.75%,Hausdorff距离小于1.3 mm,达到了传统方法的分割精度,并且将处理时间缩短在1 min以内,明显优于其他方法。结论 定量与定性的实验表明,基于反卷积神经网络的前列腺分割方法可以准确地对磁共振图像进行分割,相比于其他分割算法大幅度减小了处理时间,能够很好地适用于临床的前列腺图像分割任务。     

改进K均值与模糊置信度的脑部MRI分割

针对脑部磁共振图像（M RI）的灰度分布特性,提出一种结合灰度距离加权K‐means聚类与模糊置信度的混合医学图像分割方法。采用改进的灰度加权K‐means聚类方法对M RI图像进行训练分类得到粗略分类结果,运用基于支持向量数据域描述（SVDD）的模糊置信度方法对每个类精细分割,得到脑部各组织的输出图像。该算法分割时逐渐增大目标模糊置信度门限,通过对模糊置信度的动态优化来逼近最佳分割结果。在脑部M RI图像上的实验结果表明,该方法在处理图像灰度分布不均匀、存在孤立点、细化轮廓等问题时具有较高的准确度和鲁棒性。     

基于改进的模糊BP神经网络图像分割算法

研究了使用BP神经网络方法进行图像分割问题.针对神经网络用于分割图像时需要大量的训练数据,由于数据量大,计算速度相当慢,不适合实时数据处理,造成图像分割分辨率低,清晰度不高等问题,本文提出了一种采用模糊BP神经网络的图像分割算法.采用模糊集理论来约减分割后的图像区域特征,降低特征向量的维数,依据规则构造神经元个数,从而输出决策的分类值,最后采用BP神经网络算法进行迭代,最终得到决策结果并输入分割的图像,最后实验证明本文提出的算法能有效的分割图像,图像分割边缘清晰,同时该算法有效的缩短了样本训练的时间.     

基于3D CNN的鼻咽癌CT图像分割

鼻咽癌CT图像分割是鼻咽癌诊断和治疗的先行任务,然而,由于鼻咽癌细胞的外形多样、灰度不均匀、边界模糊、病变形状复杂等因素使得分割难以准确。针对这一问题,提出了一种基于三维深度卷积神经网络的鼻咽癌CT图像分割方法,三维深度卷积神经网络框架的前5层采用卷积核为3~3的普通卷积,中间6层采用空洞率为2的膨胀卷积,后6层采用空洞率为4的膨胀卷积,每2个卷积层之间有一个残差连接,最后利用Softmax函数对每个像素点进行分类。膨胀卷积有助于得到精确的密集预测和沿物体边界的精细分割图,残差连接使深度卷积神经网络中的信息传播平滑,并能提高训练速度。实验结果表明,在鼻咽癌CT图像分割中该方法与其他主流方法相比有更好的性能。     

基于边缘竞争模糊水平集的脑部磁共振图像自动分割

针对脑部磁共振(MR)图像分割时容易出现的受噪声影响大和边缘定位模糊问题,提出一种以基于核函数的增强模糊C均值(RFCMK)算法结果为先验知识的边缘竞争水平集自动分割方法。首先采用RFCMK算法对图像进行预分割;然后对预分割后的各子类图像进行阈值化处理,并将其边缘作为水平集演化的初始轮廓;最后采用引入竞争机制的边缘指示器对各部分边缘进行演化。该方法对模拟图像不同层切面的分割实验表明,基于面积和基于边缘的评估统计值范围分别为[0.91,0.95]和[0.05,0.22]。对噪声图像的实验结果表明该方法能够有效地抑制噪声对分割结果的影响。     

基于RBF神经网络在图像分割参数估计的应用

论文提出了基于RBF神经网络图像分割参数估计的方法。该方法利用RBF神经网络良好的函数逼近性能,通过RBF神经网络对预处理后的图像有关参数进行估计,得到计算最优分割阈值所需的图像参数。该方法经过实验证明完全能达到图像分割要求。     

基于模糊B 样条基函数神经网络控制的交流伺服系统

采用Ｂ样条函数八为模糊隶属函数,利用神经网络实现模糊推理,提出一种模糊Ｂ样条基品数神网络,并将其用于交流伺服系统的控制。仿真结果表明,该控制方法响应速度快,鲁棒性强,是一种有效的控制方法。     

模糊B样条基神经网络及其在机器人轨迹跟踪中的应用

提出一种模糊神经网络控制器并用于机器人轨迹跟踪控制．这种模糊神经网络利用B样条基函数作为隶属函数,可在线根据误差调整隶属函数的形状,使模糊神经网络具有更强的学习和适应能力．仿真与实验结果表明这种网络能很好的用于机器人的轨迹跟踪控制,具有很好的性能．     

Fuzzy system and CMAC network with B-spline membership/basis functions are smooth approximators

Due to their universal approximation, fuzzy system with B-spline membership functions and CMAC neural network with B-spline basis functions have been extensively used in control. In many practical applications, they are desired to approximate not only the assigned smooth function as well as its derivatives. In this paper, by designing a fuzzy system and CMAC neural network with B-spline basis functions, we prove that such a fuzzy system and CMAC can universally approximate a smooth function and its derivatives, i.e, for a given accuracy, we can approximate an arbitrary smooth function by such a fuzzy system and CMAC that not only the function is approximate within this accuracy, but its derivatives are approximated as well. The conclusions here provide solid theoretical foundation for their extensive applications. The authors would like to thank the referees for their invaluable suggestions.     

基于改进模糊C均值的海面目标图像分割算法

提出一种图像分割算法,解决水面无人艇在执行目标跟踪与识别任务过程中的图像快速准备分割问题。首先使用均值滤波算法对彩色的海洋背景图像进行滤波,同时利用其非参数性得到图像的聚类中心和类别数,并以此作为初始化参数进行图像的模糊C均值聚类,在此基础上进行大津法Otsu二值化处理实现目标提取。使用BSDS500标准数据集和海洋背景图像对算法的分割效果及效率进行验证,与传统的模糊C均值算法、脉冲耦合神经网络算法、自适应遗传算法以及马尔科夫随机场算法进行对比的结果显示了该算法的有效性。     

自适应B样条模糊神经网络控制器的设计

B样条具有最小局部支撑和易于实现的优点。文章利用多变量B样条网络在运算表达式上与模糊神经网络结构之间的对等关系,并通过对其权值的训练,设计出自适应B样条模糊神经网络控制器。应用于具有严重非线性摩擦力影响的速度跟踪系统的仿真实验表明,所设计的控制器完全等价于模糊神经网络控制器,同时在计算量和实现上具有明显的优势。     

二维遗传算法用于图象动态分割

为了有效地对受噪声影响的图象进行分析,提出了两种基于二维遗传算法的图象动 态分割算法.在这些算法中:1)分别采用了以阈值曲面和模糊隶属度曲面为染色体的二维染 色体编码方式;2)采用了全局阈值化算法和模糊集合理论初始化种群;3)采用Hopfield网络 的能量函数形式,结合FCM算法和现有阈值化算法中的一般性分割准则构造适应度函数. 利用实际图象将所提出的算法与一些典型算法进行了分割比较实验,结果表明所提算法有较 好的抗噪效果.     

使用模糊竞争Hopfield网络进行图像分割

针对传统自组织竞争学习方法的不足,将模糊竞争学习引入竞争Hopfield网络中,由此设计了一个用于图像分割的模糊竞争Hopfield网络,通过将图像空间映射到灰度特征空间,实现灰度特征集的模糊聚类,进而实现图像分割.实验结果表明:对于二值分割,与Ostu方法相比,此算法在分割效果和对噪声的自适应能力方面具有明显的优点.对于多类分割,此算法比目前的FCM(fuzzy C mean)算法的处理速度要快.     

Multi-objective PID control for non-Gaussian stochastic distribution system based on two-step intelligent models

A new method for controlling the shape of the conditional output probability density function (PDF) for general nonlinear dynamic stochastic systems is proposed based on B-spline neural network (NN) model and T-S fuzzy model. Applying NN approximation to the measured PDFs, we transform the concerned problem into the tracking of given weights. Meanwhile, the complex multi-delay T-S fuzzy model with exogenous disturbances, parametric uncertainties and state constraints is used to represent the nonlinear weigh...     

基于模糊高斯基函数神经网络的遥感图像分类

针对遥感图像分类的特点,提出了一种基于模糊高斯基函数神经网络的遥感图像分类器。该分类器将模糊技术与神经网络相结合,采用神经网络来实现模糊推理,利用神经网络的学习能力来达到调整模糊隶属函数和模型规则的目的,从而使系统具备了自适应的特性,实验结果表明,这种基于模糊高斯基孙数神经网络的分类器经过训练后,可应用于遥感图像的分类,其分类精度明显高于传统的最大似然分类法。     

一种肺部肿瘤CT图象序列的自动分割方法

肺部肿瘤序列图象的自动分割是计算机肺部肿瘤三维辅助诊断系统的关键技术之一,肿瘤与周围组织关系的复杂性造成分割困难.为了给医生提供准确的肺部肿瘤影像,运用纹理分析和径向基神经网络实现了肺部肿瘤CT图象序列的自动分割,并根据相邻层肿瘤图象灰度、位置的相关性,提出了一种自动获取多层肿瘤区域神经网络训练样本的阈值分割算法.该算法首先计算图象纹理统计参数,以组成特征矢量空间,然后利用自适应径向基神经网络对特征矢量进行分类来实现肿瘤序列图象的自动分割.实验结果表明,与基于灰度的区域增长法和基于梯度算子和形状算子的最优阈值的分割方法相比较,该方法不仅能充分利用肺部肿瘤序列图象的三维信息,还可最大限度地减少人工干预,且分割结果较好地表现了肿瘤形态特征,经临床医生评估,具有较好的临床指导价值.