[发明专利]基于模糊C均值聚类的电阻抗层析成像图像质量评价方法

摘要

本发明涉及一种基于模糊C均值聚类的电阻抗层析成像图像质量评价方法，包括三个部分：第一部分，快速FCM聚类划分图像像素；最终将EIT图像的像素分为三类，对应伪影类、目标类和背景类，但此时这三类数据与所属类的对应关系未知；第二部分，统计分类结果；分别计算三类像素灰度值的平均值，按照从大到小的顺序将三类数据依次标记为目标、伪影和背景；第三部分，计算评价指标：根据伪影的像素数量计算伪影占比，根据目标和背景的像素数量和离散度计算图像均匀度；根据隶属度计算两种指标的权重；将两种指标分别乘以各自的权重后相加，得到最终的图像质量评价指标λ；以上所得出的伪影占比指标R，均匀度指标E和加权相加后得到的指标λ均可用来对EIT图像的质量进行评价。

主权项

1.一种基于模糊C均值聚类的电阻抗层析成像图像质量评价方法，包括三个部分：第一部分，快速FCM聚类划分图像像素1)初始化：将得到EIT图像的像素样本投影至灰度离散集，初始化隶属度矩阵为随机数矩阵，设置类数为3；2)计算各类中心：3)计算所有像素点在每一类的隶属度，更新隶属度矩阵：4)检查收敛性：如果两次迭代之间的隶属度差<10‑5或迭代次数达到10次，则聚类过程结束，否则重复2)和3)；5)比较各像素在各类的隶属度值，将像素划分至其最大隶属度所属的类，根据以上方法，最终将EIT图像的像素分为三类，对应伪影类、目标类和背景类，但此时这三类数据与所属类的对应关系未知；第二部分，统计分类结果1)分别计算三类像素灰度值的平均值，按照从大到小的顺序将三类数据依次标记为目标、伪影和背景；2)统计三类数据的像素数量，并计算三类数据的离散程度；第三部分，计算评价指标1)计算伪影占比指标：第三部分，计算图像质量评价指标：根据伪影的像素数量计算伪影占比，根据目标和背景的像素数量和离散度计算图像均匀度；R表示伪影占比指标，N表示像素总数量，n2是伪影类像素的数量；2)计算图像均匀度指标：E＝1‑(G1·(n1/N)+G3·(n3/N))E表示图像均匀度指标，G1和G3分别表示目标和背景的离散度，n1和n3分别表示目标和背景的像素数量；3)根据隶属度计算两种指标的权重；ωR表示伪影占比指标的权重，ωE表示图像均匀度指标的权重，uk1,uk2,uk3分别代表目标、伪影和背景中第k像素在对应类的隶属度；4)计算图像质量评价指标：将两种指标分别乘以各自的权重后相加，得到最终的图像质量评价指标λ；λ＝ωR·R+ωE·E；以上所得出的伪影占比指标R，均匀度指标E和加权相加后得到的指标λ均可用来对EIT图像的质量进行评价。