論文の概要: Segmentation of Brain MRI using an Altruistic Harris Hawks' Optimization
algorithm
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.08688v1
- Date: Fri, 17 Sep 2021 17:51:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-09-21 16:58:37.775373
- Title: Segmentation of Brain MRI using an Altruistic Harris Hawks' Optimization
algorithm
- Title(参考訳): Altruistic Harris Hawks 最適化アルゴリズムを用いた脳MRIの分割
- Authors: Rajarshi Bandyopadhyay, Rohit Kundu, Diego Oliva, Ram Sarkar
- Abstract要約: 脳磁気共鳴画像(MRI)の効率的なセグメンテーションは、放射線学者にとって大きな関心事である。
Thresholdingは、画像のヒストグラムを使用して、異なるピクセルの同質なグループを異なるクラスにラベル付けする、セグメンテーションの一般的な方法である。
本稿では,進化的メタヒューリスティックを用いたマルチレベルしきい値設定を行う。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 29.895517914678816
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Segmentation is an essential requirement in medicine when digital images are
used in illness diagnosis, especially, in posterior tasks as analysis and
disease identification. An efficient segmentation of brain Magnetic Resonance
Images (MRIs) is of prime concern to radiologists due to their poor
illumination and other conditions related to de acquisition of the images.
Thresholding is a popular method for segmentation that uses the histogram of an
image to label different homogeneous groups of pixels into different classes.
However, the computational cost increases exponentially according to the number
of thresholds. In this paper, we perform the multi-level thresholding using an
evolutionary metaheuristic. It is an improved version of the Harris Hawks
Optimization (HHO) algorithm that combines the chaotic initialization and the
concept of altruism. Further, for fitness assignment, we use a hybrid objective
function where along with the cross-entropy minimization, we apply a new
entropy function, and leverage weights to the two objective functions to form a
new hybrid approach. The HHO was originally designed to solve numerical
optimization problems. Earlier, the statistical results and comparisons have
demonstrated that the HHO provides very promising results compared with
well-established metaheuristic techniques. In this article, the altruism has
been incorporated into the HHO algorithm to enhance its exploitation
capabilities. We evaluate the proposed method over 10 benchmark images from the
WBA database of the Harvard Medical School and 8 benchmark images from the
Brainweb dataset using some standard evaluation metrics.
- Abstract(参考訳): デジタル画像が病気の診断、特に後部タスクで分析や疾患の特定に使用される場合、セグメンテーションは医学において必須の要件である。
脳磁気共鳴画像(MRI)の高効率なセグメンテーションは、照射不良や画像の脱取得に関連する他の条件により、放射線技師にとって大きな関心事である。
しきい値付けは、画像のヒストグラムを使用して異なる均質な画素のグループを異なるクラスに分類する一般的なセグメンテーションの方法である。
しかし、計算コストは閾値の数に応じて指数関数的に増加する。
本稿では,進化的メタヒューリスティックを用いてマルチレベルしきい値処理を行う。
これは、カオス的初期化と利他主義の概念を組み合わせたハリス・ホークス最適化(hho)アルゴリズムの改良版である。
さらに、適合度割当には、クロスエントロピー最小化とともに、新しいエントロピー関数を適用し、2つの目的関数に重みを利用するハイブリッド目的関数を用いて、新しいハイブリッドアプローチを形成する。
HHOは元々、数値最適化問題を解くために設計された。
以前、統計結果と比較により、HHOは確立されたメタヒューリスティック技術と比較して非常に有望な結果をもたらすことが示された。
本稿では、この利他主義をHHOアルゴリズムに組み込んで、その活用能力を高める。
本稿では,ハーバード大学医学部wbaデータベースのベンチマーク画像10枚と,brainwebデータセットのベンチマーク画像8枚について,標準評価指標を用いて評価を行った。
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