一种多模态的脑肿瘤图像分割方法
2021-08-13熊志勇邓天齐李娜
中南民族大学学报(自然科学版) 2021年4期
熊志勇,邓天齐,李娜
(中南民族大学 计算机科学学院,武汉 430074)
脑肿瘤是一种恶性脑部疾病,由正常细胞变异形成的肿瘤细胞生长而成.临床上诊断脑肿瘤通常观察以核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)技术对大脑做断层扫描形成的三维图像.MRI可以在不伤害人体的情况下观察任意地点的切面,显示软组织的精细结构,对于诊断有着极大的帮助,已成为脑部病变检查中最常用的手段[1].从MRI里人工分离肿瘤区域费时费力,分割结果受到图像成像质量和操作者个人因素的影响往往不稳定,用计算机辅助分割肿瘤的需求因此而生.
自计算机技术发展以来,图像分割领域出现了许多分割方法.传统分割方法主要包括阈值分割、分水岭分割、边缘查找[2]、聚类[3]、区域生长[4]等.它们有着实现简单、快速高效的优点.相对地,传统分割方法需要复杂的图像预处理与参数调整,处理脑肿瘤分割任务较为困难,精度也不尽人意.机器学习方法以人工提取的图像特征为出发点,通过优化目标函数完成分割任务,主要分割算法有RF[5]、SVM[6]、KNN[7]、贝叶斯等等.相比起传统分割方法精度有了较大提升,但是提取特征的手段比较复杂.近年来神经网络的崛起使脑肿瘤分割的任务有了新的变化.从AlexNet[8]伊始,ResNet[9]、Unet[10]、Vnet[11]、DenseNet[12]等各种各样的模型不断地出现.它们或是提出了新的卷积网络思路,或是直接用于分割肿瘤,使肿瘤分割正确率节节上升,相应地网络复杂程度和训练开销也大大增加.结合条件随机场……
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