Accurate segmentation of MRI brain images is essential for image analysis, diagnosis of neuro-logical disorders and medical image computing. In the deep learning approach, the convolutional neural networks (CNNs), especially UNet, are widely applied in medical image segmentation. However, it is difficult to deal with uncertainty due to the partial volume effect in brain images. To overcome this limitation, we propose an enhanced framework, named UNet with intuitionistic fuzzy logic (IF-UNet), which incorporates intuitionistic fuzzy logic into UNet. The model processes input data in terms of membership, nonmembership, and hesitation degrees, allowing it to better address tissue ambiguity resulting from partial volume effects and boundary uncertainties. The proposed architecture is evaluated on the Internet Brain Segmentation Repository (IBSR) dataset, and its performance is computed using accuracy, Dice coefficient, and intersection over union (IoU). Experimental results confirm that IF-UNet improves segmentation quality with handling uncertainty in brain images.


翻译:磁共振成像(MRI)脑图像的精确分割对于图像分析、神经系统疾病诊断及医学图像计算至关重要。在深度学习方法中,卷积神经网络(CNN),尤其是UNet,已广泛应用于医学图像分割。然而,由于脑图像中的部分容积效应,处理不确定性因素具有挑战性。为克服这一局限,我们提出一种增强框架——融合直觉模糊逻辑的UNet(IF-UNet),将直觉模糊逻辑整合到UNet架构中。该模型通过隶属度、非隶属度和犹豫度处理输入数据,使其能更好地应对部分容积效应和边界不确定性导致的组织模糊问题。所提架构在互联网脑分割数据库(IBSR)数据集上进行评估,并采用准确率、Dice系数和交并比(IoU)量化其性能。实验结果表明,IF-UNet通过有效处理脑图像中的不确定性,显著提升了分割质量。

0
下载
关闭预览

相关内容

基于UNet的医学图像分割综述
专知会员服务
38+阅读 · 2023年8月8日
图像分类的深度卷积神经网络模型综述
专知会员服务
57+阅读 · 2021年10月29日
深度学习与医学图像分析
人工智能前沿讲习班
40+阅读 · 2019年6月8日
牛逼哄哄的图卷积神经网络将带来哪些机遇?
计算机视觉life
49+阅读 · 2019年3月25日
直白介绍卷积神经网络(CNN)
算法与数学之美
13+阅读 · 2019年1月23日
CNN五大经典模型:LeNet,AlexNet,GoogleNet,VGG,DRL
黑龙江大学自然语言处理实验室
14+阅读 · 2018年9月7日
卷积神经网络(CNN)学习笔记1:基础入门
黑龙江大学自然语言处理实验室
14+阅读 · 2016年6月16日
国家自然科学基金
9+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关VIP内容
基于UNet的医学图像分割综述
专知会员服务
38+阅读 · 2023年8月8日
图像分类的深度卷积神经网络模型综述
专知会员服务
57+阅读 · 2021年10月29日
相关基金
国家自然科学基金
9+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员