為促進(jìn)阿爾茲海默癥的診斷及治療,實(shí)現(xiàn)對海馬體的精確分割,針對海馬體MRI圖像,提出一種基于U-net模型改進(jìn)的分割算法。使用CLAHE等對原始圖像進(jìn)行預(yù)處理,經(jīng)處理后的圖像有效提高了分割效果;將殘差模塊加入實(shí)現(xiàn)分割算法的卷積網(wǎng)絡(luò),增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)性能,避免網(wǎng)絡(luò)性能退化。對原始數(shù)據(jù)集進(jìn)行擴(kuò)充,將擴(kuò)充后的樣本數(shù)據(jù)用以訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò),解決數(shù)據(jù)量的問題。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該算法在腦部MRI圖像中對海馬體實(shí)現(xiàn)了良好的分割效果,能較好輔助醫(yī)生診斷。

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【部分圖文】：

圖1算法流程

本文采用MRI圖像作為海馬體分割的數(shù)據(jù)源，算法的整體流程主要包括圖像預(yù)處理，數(shù)據(jù)擴(kuò)充以及基于U-net模型的圖像分割3個主要步驟，算法的基本流程如圖1所示。1.1圖像預(yù)處理

圖2CLAHE直方圖裁剪

傳統(tǒng)的直方圖算法在對圖像的灰度進(jìn)行分布的過程中，對有用信息以及噪聲進(jìn)行了同樣的操作，這使得圖像中的噪聲得到放大。針對噪聲被同步放大的問題，通過限制性對比度自適應(yīng)直方圖均衡算法（contrastlimitedadaptivehistogramequalization,CLA....

圖3預(yù)處理后的圖像

本文通過使用CLAHE算法對圖像進(jìn)行預(yù)處理，以達(dá)到增強(qiáng)圖像對比度的目的，同時運(yùn)用曲率驅(qū)動算法去除圖像噪聲，從而得到預(yù)處理后的圖像數(shù)據(jù)。由于實(shí)驗(yàn)采用的腦部MRI圖像樣本，海馬體位置比較固定，因此基于U-net模型輸入數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，從每個MRI圖像中提取一個128×128的圖像塊，對其....

圖4數(shù)據(jù)增強(qiáng)

原始數(shù)據(jù)的數(shù)量遠(yuǎn)不足以訓(xùn)練一個深層次網(wǎng)絡(luò)，因此在本文中用到了Keras自帶的圖像數(shù)據(jù)增強(qiáng)技術(shù)，對原始數(shù)據(jù)做平移、旋轉(zhuǎn)、扭曲等操作進(jìn)行數(shù)據(jù)擴(kuò)充以增加數(shù)據(jù)樣本量。但是通過這些變換得到的圖像相對于原始圖像在形狀上并沒有太大的差異。而考慮到真實(shí)的腦部MRI圖像中，根據(jù)海馬體的患病程度而導(dǎo)....

本文編號：4002430