Perception-Based Visualization of Manifold-Valued Medical Images Using Distance-Preserving Dimensionality Reduction
Notice bibliographique
Résumé
A method for visualizing manifold-valued medical image data is proposed. The method operates on images in which each pixel is assumed to be sampled from an underlying manifold. For example, each pixel may contain a high dimensional vector, such as the time activity curve (TAC) in a dynamic positron emission tomography (dPET) or a dynamic single photon emission computed tomography (dSPECT) image, or the positive semi-definite tensor in a diffusion tensor magnetic resonance image (DTMRI). A nonlinear mapping reduces the dimensionality of the pixel data to achieve two goals: distance preservation and embedding into a perceptual color space. We use multidimensional scaling distance-preserving mapping to render similar pixels (e.g., DT or TAC pixels) with perceptually similar colors. The 3D CIELAB perceptual color space is adopted as the range of the distance preserving mapping, with a final similarity transform mapping colors to a maximum gamut size. Similarity between pixels is either determined analytically as geodesics on the manifold of pixels or is approximated using manifold learning techniques. In particular, dissimilarity between DTMRI pixels is evaluated via a Log-Euclidean Riemannian metric respecting the manifold of the rank 3, second-order positive semi-definite DTs, whereas the dissimilarity between TACs is approximated via ISOMAP. We demonstrate our approach via artificial high-dimensional, manifold-valued data, as well as case studies of normal and pathological clinical brain and heart DTMRI, dPET, and dSPECT images. Our results demonstrate the effectiveness of our approach in capturing, in a perceptually meaningful way, important features in the data.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».