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专利号: 2016104311352
申请人: 华侨大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于截断Dirichlet过程无限Student’s t混合模型的脑部核磁共振图像分割方法,其特征在于,基于Dirichlet过程无限Student’s t混合模型,将无限Student’s t混合模型中的分量数假设为预设的图像的分割数K,然后利用期望最大化算法对模型进行求解,再利用贝叶斯最大后验概率准则进行图像分割。

2.根据权利要求1所述的基于截断Dirichlet过程无限Student’s t混合模型的脑部核磁共振图像分割方法,其特征在于,包括如下在先步骤:先在需要进行分割的待处理图像中去除非脑部组织的部分,得到预处理图像;

再利用预处理图像的灰度作为特征,将预处理图像的灰度矩阵拉直变为列向量,作为输入向量。

3.根据权利要求2所述的基于截断Dirichlet过程无限Student’s t混合模型的脑部核磁共振图像分割方法,其特征在于,假设输入向量符合Student’s t混合模型,利用期望最大化算法得到最大化模型的参数;再利用最大化模型,根据贝叶斯最大后验概率准则得到输入向量对应的标签向量;将标签向量转化为与待处理图像相同的矩阵形式,得到核磁共振图像的分割结果。

4.根据权利要求3所述的基于截断Dirichlet过程无限Student’s t混合模型的脑部核磁共振图像分割方法,其特征在于,假设输入向量符合Student’s t混合模型,以概率1离散的截断Dirichlet过程作为数据的先验分布,表示如下:

wj~Beta(1,α);

其中,α是模型中的超参数,K是预设的图像的分割数;

则,截断Dirichlet过程的无限Student’s t混合模型表示如下:

其中,Ψ表示模型中的所有参数,N是待处理图像中像素总数,xj表示待处理图像中的第j个像素点,μi,Σi,νi是Student’s t分布的三个参数:均值,协方差和自由度,πi是先验概率,满足:πi≥0;

5.根据权利要求4所述的基于截断Dirichlet过程无限Student’s t混合模型的脑部核磁共振图像分割方法,其特征在于,向截断Dirichlet过程的无限Student’s t混合模型中引入两个丢失的信息z、u;

当xj属于第i个类别时,zij=1,否则zij=0;

当zij=1时,有xj|uj,zij=1~Ν(μi,Σiuj-1),且则,截断Dirichlet过程的无限Student’s t混合模型的目标函数L(Ψ)为:

6.根据权利要求5所述的基于截断Dirichlet过程无限Student’s t混合模型的脑部核磁共振图像分割方法,其特征在于,利用期望最大化算法EM算法的E步对丢失的信息z和u进行估计:第j个像素点属于类别i的后验概率表示为第j个像素点属于类别i概率占该像素点属于所有可能类别的概率的比例:

伽马分布作为uij的共轭先验,并利用伽马分布计算得到uij的后验,然后根据后验的均值计算得到

7.根据权利要求6所述的基于截断Dirichlet过程无限Student’s t混合模型的脑部核磁共振图像分割方法,其特征在于,利用期望最大化算法EM算法的M步对目标函数L(Ψ)求导,计算得到截断Dirichlet过程的无限Student’s t混合模型中的如下参数:

其中, 是迭代期望最大化算法的E步中vi的值。

8.根据权利要求7所述的基于截断Dirichlet过程无限Student’s t混合模型的脑部核磁共振图像分割方法,其特征在于,循环迭代期望最大化算法的E步和M步,直到算法收敛。