HisFCM:一种改进的FCM算法在医学图像分割中的应用

5 下载量 24 浏览量 更新于2024-08-26 收藏 862KB PDF 举报
"使用改进的FCM进行医学图像分割" 在医学图像处理领域,图像分割是一项至关重要的任务,它能够帮助医生和研究人员准确地识别和分析图像中的不同组织和结构。然而,由于局部体积效应(Partial Volume Effect, PVE)等现象的存在,使得图像分割变得尤为复杂。PVE是由于分辨率限制,导致图像中的像素混合了多个组织的信息,这给传统的图像分割方法带来了挑战。 模糊C均值(Fuzzy C-Means, FCM)算法是一种广泛应用的聚类方法,尤其在图像分割中。FCM通过模糊隶属度的概念,可以处理像素点对多个类别的归属程度,从而更好地适应复杂的图像环境。然而,原始的FCM算法在处理PVE时效率较低,且可能无法得到理想的结果。 针对这一问题,文章提出了一种基于图像直方图改进的FCM算法,称为HisFCM。该算法分为两个阶段:第一阶段,算法根据图像直方图确定用于计算聚类质心的间隔,这样可以更精确地捕捉到图像的特征分布;第二阶段,使用改进的FCM算法进行图像分割,通过对FCM的优化,提高了分割的精度和效率。HisFCM的独特之处在于它利用了直方图信息来指导聚类过程,这有助于减少PVE的影响,提高分割质量。 实验结果显示,HisFCM在医学图像分割上的性能优于标准FCM以及其他改进算法。在不到0.1秒的时间内,HisFCM就能实现良好的分割效果,满足了医学图像处理对于实时性的高要求。这对于临床诊断和研究具有重要意义,因为快速且准确的图像分割可以帮助医生及时做出决策。 HisFCM是一种针对医学图像分割问题的有效解决方案,通过结合图像直方图和模糊C均值的改进,克服了PVE带来的困难,提高了分割速度和准确性。这种算法的应用不仅限于医学图像,还可以推广到其他领域,如生物医学成像、遥感图像处理等,具有广泛的研究价值和实际应用前景。