Generalized expectation-maximization segmentation of brain MR images

人工智能 计算机科学 马尔可夫随机场 期望最大化算法 图像分割 直方图 分割 体素 模式识别(心理学) 高斯分布 混合模型 公制(单位) 算法 数学 图像(数学) 统计 最大似然 物理 运营管理 量子力学 经济
作者
Arnaud A. Devalkeneer,Pierre A. Robe,Jacques Verly,Christophe Phillips
出处
期刊:Proceedings of SPIE 被引量:4
标识
DOI:10.1117/12.649523
摘要

Manual segmentation of medical images is unpractical because it is time consuming, not reproducible, and prone to human error. It is also very difficult to take into account the 3D nature of the images. Thus, semi- or fully-automatic methods are of great interest. Current segmentation algorithms based on an Expectation- Maximization (EM) procedure present some limitations. The algorithm by Ashburner et al., 2005, does not allow multichannel inputs, e.g. two MR images of different contrast, and does not use spatial constraints between adjacent voxels, e.g. Markov random field (MRF) constraints. The solution of Van Leemput et al., 1999, employs a simplified model (mixture coefficients are not estimated and only one Gaussian is used by tissue class, with three for the image background). We have thus implemented an algorithm that combines the features of these two approaches: multichannel inputs, intensity bias correction, multi-Gaussian histogram model, and Markov random field (MRF) constraints. Our proposed method classifies tissues in three iterative main stages by way of a Generalized-EM (GEM) algorithm: (1) estimation of the Gaussian parameters modeling the histogram of the images, (2) correction of image intensity non-uniformity, and (3) modification of prior classification knowledge by MRF techniques. The goal of the GEM algorithm is to maximize the log-likelihood across the classes and voxels. Our segmentation algorithm was validated on synthetic data (with the Dice metric criterion) and real data (by a neurosurgeon) and compared to the original algorithms by Ashburner et al. and Van Leemput et al. Our combined approach leads to more robust and accurate segmentation.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
小鱼鱼Fish发布了新的文献求助10
2秒前
Gyakuten发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
潇洒乾完成签到 ,获得积分10
4秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
pluto应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
隐形曼青应助gugukaka采纳,获得30
5秒前
5秒前
5秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
pluto应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
渔夫应助三里墩头采纳,获得10
6秒前
orixero应助土豆刀哥大王采纳,获得10
6秒前
keyan发布了新的文献求助10
7秒前
香蕉觅云应助小小成采纳,获得10
7秒前
Da完成签到,获得积分0
7秒前
8秒前
甜美的瑾瑜完成签到,获得积分10
9秒前
科研通AI6.4应助背后妙旋采纳,获得10
9秒前
10秒前
科研通AI6.3应助猪猪猪采纳,获得10
10秒前
哭泣尔安发布了新的文献求助10
11秒前
不负卿望完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
轻松盼雁完成签到,获得积分10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
2026 Hospital Accreditation Standards 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6264752
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8086518
关于积分的说明 16900000
捐赠科研通 5335217
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2839625
邀请新用户注册赠送积分活动 1817000
关于科研通互助平台的介绍 1670539