遗传聚类算法及其在医学图像分割中的应用

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1、遗传聚类算法及其在医学图像分割中的应用摘要图像分割是从图像处理到图像分析的关键步骤。图像分割最重要的一个应用就是医学图像分割。很多生物医学信息都是以图像形式表现出来的，如x射线图像、断层CT图像以及超声图像，它使人类视觉从表面向内部延伸。人们可以通过他们来获取人体内部器官在解剖形态、生物化学和生理功能上的有用信息。由于医学图像中的病灶有时会与周围的J下常组织在灰度、形状上相似，用肉眼不易分辨，所以需要进行图像分割，使病灶明显的呈现出来。遗传算法是一种模拟生物自然选择与进化过程的随机、并行、自适应搜索算法，它是20世纪70年代

2、出美国Michigan大学的JohnHolland教授创建的。山于它思想简单、易于计算，近年来，已广泛应用于函数优化、组合优化、自动控制、智能控制、图像处理和模式识别、人工生命以及机器学习等领域，并取得了令人鼓舞的成就。聚类分析是一种无导师的学习方法，能够从研究对象的特征数据巾发掘关联规则，因而是一种强大有力的信息处理方法。本文通过将遗传算法和聚类分析相结合，从在特征空问内对象素聚类的角度提出了一种遗传聚类分割算法，用遗传算法搜索最优聚类中心，有效的避免了常用算法如C均值聚类算法中初始聚类中心的选取问题。文中以一I幅有病变的

3、眼球照片为例，在vc++环境下，编程实现了对图像的分割，得到了比较满意的结果，使病灶明显的呈现出来。关键词：遗传算法；聚类分析；遗传聚类；图像分割遗传聚类算法及其在医学图像分割中的应用AbstractImagesegmentationisthekeystepfromimageprocessingtoimageanalysisOneofitsmostimportantapplicationsismedicalimagesegmentation．Somebiomedicalinformationisshownintheformo

4、fimage，suchasX—rayimage，thultCTimageandultrasonicimage，whichmakeshumanvisionextendfromexteriortointerior．Bythempeoplecangetsomeusefulinformationofhumanbody’Sinternalsinanatomicalform，biochemistryandphysiologicalfunction．Becausethefocusofmedicalimageissimilartosurro

5、undingnormaltextureingrayandshapeSOthatitisdifficulttodistinguishwiththenakedeye，weneedtocarryoutimagesegmentationSOthatthefocuscanshowupobviously．GeneticAlgorithmsisarandom，parallelandadaptivealgorithmforsearchanditsimulatesnaturalselectionandtheevolutionaryproces

6、s．ItisbuiltbyJohnHolland，theprofessorofMichiganUniversityofU．S．Ainthe70’Softhe20‘“century．Becauseitsideasareeasyanditiseasytocalculate，forrecentyearsitiswidelyappliedinmanyareas，suchasfunctionoptimization，combinationoptimization，automaticcontrol，intelligentcontrol，

7、imageprocessingandpatternrecognition，artificiallife，machinelearningandSOon，whichmakeencouragingachievements．Cluster-basedanalysisisanunsupervisedlearningapproach．Itcandigcorrelativerulesfromfeaturedataofobjectofstudy．Asaresult，itisapowerfulapproachtoinformationproc

8、essing．BycombiningGeneticAlgorithmswithcluster-basedanalysis，thispaperproposesasegmentationalgorithmbasedongeneticclustering，whichcarriesoutpixel