Dealing With Noise and Partial Volume Effects in Alzheimer Disease Brain Tissue Classification by a Fuzzy-Possibilistic Modeling Based on Fuzzy-Genetic Initialization
Notice bibliographique
Résumé
Segmentation is a key step in brain imaging where clustering techniques are widely used, particularly the fuzzy approach which offers active and robust methods against noise and partial volume effect (PVE). To address those imperfections, this article suggests an automatic segmentation of brain tissues for magnetic resonance and functional images of Alzheimer's patients, based on an efficient and robust genetic-fuzzy-possibilistic clustering scheme for the assessment of white matter, gray matter and cerebrospinal fluid volumes. The proposed hybrid clustering process based on: 1) A fuzzy possibilistic c-means algorithm that models the degree of relationship between each voxel and a given tissue. 2) A fuzzy c-means algorithm to initialize the clusters centers, with subsequent optimization by a genetic algorithm. Each stage of the proposed clustering process is validated on real brain data and synthetic images of an Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative (ADNI) phantom. A performance comparison is made with the usual fuzzy techniques. The visual and quantitative results obtained with the proposed approach using various signal-to-noise ratios prove its effectiveness to quantify the tissue volume of images of different modalities types in the presence of noise and PVE. The effectiveness in terms of computational rate is also demonstrated.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».