[發明專利]基于模糊C均值聚類的電阻抗層析成像圖像質量評價方法

有效

• 申請號: 201810372933.1
• 申請日: 2018-04-24
• 公開（公告）號: CN108717694B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 王澤瑩;岳士弘;劉笑遠
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T11/00;G06K9/62
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程毓英

1.一種基于模糊C均值聚類的電阻抗層析成像圖像質量評價方法，包括三個部分：

第一部分，快速FCM聚類劃分圖像像素

1)初始化：將得到EIT圖像的像素樣本投影至灰度離散集，初始化隸屬度矩陣為隨機數矩陣，設置類數為3；

2)計算各類中心：

3)計算所有像素點在每一類的隸屬度，更新隸屬度矩陣：

4)檢查收斂性：如果兩次迭代之間的隸屬度差10^-5或迭代次數達到10次，則聚類過程結束，否則重復2)和3)；

5)比較各像素在各類的隸屬度值，將像素劃分至其最大隸屬度所屬的類，根據以上方法，最終將EIT圖像的像素分為三類，對應偽影類、目標類和背景類，但此時這三類數據與所屬類的對應關系未知；

第二部分，統計分類結果

1)分別計算三類像素灰度值的平均值，按照從大到小的順序將三類數據依次標記為目標、偽影和背景；

2)統計三類數據的像素數量，并計算三類數據的離散程度；

第三部分，計算評價指標

1)計算偽影占比指標：

第三部分，計算圖像質量評價指標：

根據偽影的像素數量計算偽影占比，根據目標和背景的像素數量和離散度計算圖像均勻度；

R表示偽影占比指標，N表示像素總數量，n₂是偽影類像素的數量；

2)計算圖像均勻度指標：

E＝1-(G₁·(n₁/N)+G₃·(n₃/N))

E表示圖像均勻度指標，G₁和G₃分別表示目標和背景的離散度，n₁和n₃分別表示目標和背景的像素數量；

3)根據隸屬度計算兩種指標的權重；

ω_R表示偽影占比指標的權重，ω_E表示圖像均勻度指標的權重，u_k1,u_k2,u_k3分別代表目標、偽影和背景中第k像素在對應類的隸屬度；

4)計算圖像質量評價指標：

將兩種指標分別乘以各自的權重后相加，得到最終的圖像質量評價指標λ；

λ＝ω_R·R+ω_E·E；

以上所得出的偽影占比指標R，均勻度指標E和加權相加后得到的指標λ均可用來對EIT圖像的質量進行評價。