Conditional Spatial Gustafson-Kessel Clustering Algorithm Based on Information Theory for Segmenting Brain MRI Images
محل انتشار: مجله هوش مصنوعی و داده کاوی، دوره: 14، شماره: 2
سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 53
فایل این مقاله در 17 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_JADM-14-2_001
تاریخ نمایه سازی: 26 فروردین 1405
چکیده مقاله:
Magnetic Resonance Imaging (MRI) often suffers from noise and Intensity Non-Uniformity (INU), making segmentation a challenging task. The Fuzzy C-Means (FCM) algorithm, a widely used clustering method for image segmentation, is highly sensitive to noise and its convergence rate depends on data distribution. FCM employs the Euclidean distance metric, which fails to adapt to variations in data point distributions within compact and similarly shaped clusters. Additionally, this metric is not locally adaptive to different cluster shapes. This paper introduces a Conditional Spatial Gustafson-Kessel Clustering Algorithm based on Information Theory (CSGKIT) to address these challenges. First, information theory is incorporated to enhance the algorithm's robustness against noise and improve segmentation accuracy. Second, the Mahalanobis distance replaces the Euclidean distance to better accommodate cluster shapes during the clustering process. Finally, a conditional spatial approach uses a fuzzy-weighted membership matrix to incorporate local spatial interactions between neighboring pixels. The proposed CSGKIT algorithm is evaluated on two datasets: the BrainWeb simulated dataset and the Open Access Series of Imaging Studies (OASIS) dataset. Experimental results indicate that CSGKIT outperforms other FCM-based algorithms in segmentation accuracy across various tissue types.
کلیدواژه ها:
نویسندگان
Ali Fahmi Jafargholkhanloo
Department of Engineering Sciences, Faculty of Advanced Technologies, University of Mohaghegh Ardabili, Namin, Iran.
Mousa Shamsi
Department of Bioelectric, Faculty of Biomedical Engineering, Sahand University of Technology, Tabriz, Iran.
Mahdi Bashiri Bawil
Department of Bioelectric, Faculty of Biomedical Engineering, Sahand University of Technology, Tabriz, Iran.
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :