يك روش جديد ناحيه بندي تصاويرMRI مغز براساس الگوريتم خوشه بندي فازي بهبود داده شده توسط الگوريتم بهينه سازي امواج آب

A new method for brain MRI image segmentation based on Fuzzy C-Means (FCM) algorithm improved by Water Wave Optimization ( WWO ) Algorithm

به كمك تصاوير تشديد مغناطيسي مغز مي توان ساختار بافت هاي مغز را به خوبي مورد بررسي قرار داد. يكي از كاربردهاي تصاوير تشديد مغناطيسي مغز تشخيص تومورهاي مغزي به كمك تكنيك هاي ناحيه بندي و خوشه بندي است. تشخيص دقيق تومورهاي مغزي به عنوان يك چالش اصلي در روش هاي ناحيه بندي در نظر مي شود. الگوريتم خوشه بندي فازي به علت حساسيت اندك به نويز يكي از روش هاي مهم ناحيه بندي تومورهاي مغزي به شمار ميرود. انتخاب دقيق مراكز خوشه اي در الگوريتم خوشه بندي فازي به كمك مقداردهي مناسب ماتريس عضويت به عنوان مسئله و چالش اصلي تحقيق شناخته مي شود زيرا دقت اين الگوريتم در ناحيه بندي تصاوير به انتخاب بهينه ماتريس عضويت بستگي دارد. در اين پژوهش براي انتخاب بهينه تر ماتريس عضويت در الگوريتم خوشه بندي فازي از الگوريتم بهينه-سازي امواج آب استفاده شده است. نتايج پياده سازي ما بر روي مجموعه اي از تصاوير تشديد مغناطيسي مغز متعلق به مجموعه داده BRATS نشان مي-دهد كه متوسط معيارهاي ارزيابي جاكارد، شاخص شباهت، دقت، حساسيت و تشخيص در روش پيشنهادي به ترتيب برابر مقادير 93.52% ، 82.38% ، 89.37% ، 94.12% و 87.41% مي باشد و از نظر شباهت روش پيشنهادي ما نسبت به روش هاي ناحيه بندي مبتني برخوشه بندي فازي نظير FCM ، KFCM و GFCM بهتر عمل مي نمايد زيرا درروش پيشنهادي ماتريس عضويت به شكل بهينه -تري توسط الگوريتم بهينه سازي محاسبه مي شود و درنتيجه مراكز خوشه اي در روش ناحيه بندي پيشنهادي دقيق تر انتخاب ميشوند.