基于相關(guān)向量機(jī)的致密型乳腺X線圖像微鈣化點(diǎn)簇檢測(cè)方法研究.pdf

1、乳腺癌是當(dāng)今女性健康的第一殺手，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和早期治療能有效降低其發(fā)病和死亡率。目前，乳腺鉬靶X線檢查被認(rèn)為是乳腺癌早期診斷最可靠且最有效的方法，放射科醫(yī)師通過(guò)觀察乳腺X線圖像中是否存在微鈣化點(diǎn)簇來(lái)進(jìn)行判斷。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)自動(dòng)檢測(cè)乳腺X線圖像中的微鈣化點(diǎn)簇能夠有效地輔助放射科醫(yī)師提高早期乳腺癌檢測(cè)的精準(zhǔn)度及效率。當(dāng)前微鈣化點(diǎn)簇檢測(cè)方法大多基于國(guó)外非致密型乳腺X線圖像，致密型乳腺X線圖像中復(fù)雜的腺體組織使得圖像對(duì)比度變低，當(dāng)前檢測(cè)方法檢測(cè)其微

2、鈣化點(diǎn)簇的精度還有待提高。相關(guān)向量機(jī)(Relevance Vector Machine，簡(jiǎn)稱(chēng)RVM)是結(jié)合馬爾科夫性質(zhì)、貝葉斯原理、自動(dòng)相關(guān)決定先驗(yàn)和最大似然等理論的基于概率預(yù)測(cè)的稀疏貝葉斯學(xué)習(xí)模型，其具有能夠提供概率性預(yù)測(cè)和任意使用核函數(shù)等優(yōu)點(diǎn)?；诖?，本論文對(duì)相關(guān)向量機(jī)模型進(jìn)行改進(jìn)，提出了一種基于旋轉(zhuǎn)方法的改進(jìn)相關(guān)向量機(jī)模型，并將其應(yīng)用于致密型乳腺X線圖像中微鈣化點(diǎn)簇的檢測(cè)以期提高致密型乳腺X線圖像中微鈣化點(diǎn)簇的檢測(cè)精度。論文完成的

3、主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)有:
　　(1)針對(duì)相關(guān)向量機(jī)模型訓(xùn)練過(guò)程中微鈣化點(diǎn)個(gè)數(shù)有限、易出現(xiàn)學(xué)習(xí)不充分等問(wèn)題，本文提出了一種基于旋轉(zhuǎn)方法的改進(jìn)相關(guān)向量機(jī)模型。該模型首先通過(guò)交叉驗(yàn)證法優(yōu)化核函數(shù)的參數(shù)，然后通過(guò)分析訓(xùn)練樣本中樣本特點(diǎn)，將旋轉(zhuǎn)方法應(yīng)用于相關(guān)向量，并將旋轉(zhuǎn)后相關(guān)向量加入到原有訓(xùn)練樣本中，以此增加訓(xùn)練樣本特征差異性和訓(xùn)練樣本個(gè)數(shù)。
　　(2)針對(duì)致密型乳腺X線圖像中微鈣化點(diǎn)簇檢測(cè)精度不高的問(wèn)題，本文將改進(jìn)相關(guān)向量機(jī)模型應(yīng)用于

4、致密型乳腺X線圖像微鈣化點(diǎn)簇的檢測(cè)中。首先手動(dòng)選取圖像庫(kù)中致密型乳腺X線圖像，對(duì)高通濾波等預(yù)處理增強(qiáng)后的致密型乳腺X線圖像提取特征向量并訓(xùn)練得到相關(guān)向量，然后將相關(guān)向量進(jìn)行特定旋轉(zhuǎn)變化后加入原有訓(xùn)練樣本構(gòu)成新的訓(xùn)練樣本集，接著用新訓(xùn)練樣本集訓(xùn)練的改進(jìn)相關(guān)向量機(jī)模型對(duì)致密型乳腺X線圖像進(jìn)行檢測(cè)，將檢測(cè)出的微鈣化點(diǎn)進(jìn)行分簇，最后用自由響應(yīng)受試者工作特征(FROC)曲線對(duì)算法檢測(cè)性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明改進(jìn)后的相關(guān)向量機(jī)模型能夠有效提高致密