模式识别与人工智能
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模式识别与人工智能  2013, Vol. 26 Issue (5): 498-503    DOI:
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基于Markov随机场理论的鼠脑切片显微图像的分割研究
孙立晔,韩军伟,胡新韬,郭雷
西北工业大学自动化学院西安710072
Cell Segmentation in Microscopic Images of Mice BrainBased on Markov Random Field Theory
SUN Li-Ye,HAN Jun-Wei,HU Xin-Tao,GUO Lei
School of Automation,Northwestern Polytechnical University,Xi′an 710072

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摘要 鼠脑中的神经细胞是生物学家的一个重要研究对象.随着计算机视觉技术的飞速进步,研究者们利用图像分割技术从鼠脑切片显微图像自动提取细胞,为进一步分析提供便利.文中提出一种基于马尔可夫随机场理论的鼠脑切片细胞分割算法.相对于传统的算法,文中创新是利用已有的专家标记图和原始图像的灰度特征,结合期望最大化算法,初步估计高斯混合模型的参数,作为条件迭代模式算法的初始值,不仅提高分割精度,且减少迭代次数;并将像素的灰度特征和像素间的距离加入到传统的Potts随机场模型中,更加合理地描述像素间的定量关系.实验结果表明,与传统方法相比,此方法具有较高的计算效率和分割精度.
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孙立晔
韩军伟
胡新韬
郭雷
关键词 细胞分割图像分割马尔可夫随机场高斯混合模型迭代条件模式    
Abstract:The neurons in sectioning microscope images of mice brain are important to biologists. Image segmentation algorithms are widely applied to automatically extract the neurons to facilitate further analysis. A method for cell segmentation in microscopic image of mice brain based on Markov Random Field (MRF) theory is proposed. Firstly,manually labeled images and original images are jointly analyzed to estimate the initial parameters in Gaussian Mixture Model,which significantly reduces the number of iterations and increases the precision of segmentation. Secondly,pixel intensity and distance between pixels are integrated into the conventional Potts model to improve the description of the quantitative relationship between pixels. The experimental results demonstrate that the proposed method improves the accuracy and the efficiency of cell segmentation compared to traditional methods.
Key wordsCell Segmentation    Image Segmentation    Markov Random Field    Gaussian Mixture Model    Iterated Conditional Mode   
收稿日期: 2012-08-31     
ZTFLH: TP391  
基金资助:国家自然科学基金项目(No.61005018,91120005,61103061)、西北工业大学研究生创业种子基金项目(No.Z2013106)资助
作者简介: 孙立晔(通讯作者),女,1988年生,博士研究生,主要研究方向为多媒体处理、计算机视觉、机器学习.E-mail:iris.sunliye@gmail.com.韩军伟,男,1977年生,教授,博士生导师,主要研究方向为计算机视觉、图像视频处理、模式识别、多媒体信息检索.胡新韬,男,1981年生,副教授,主要研究方向为生物医学图像处理、脑成像分析、多模态脑功能信息融合.郭雷,男,1956年生,教授,博士生导师,主要研究方向为神经计算理论、生物医学图像处理、计算机视觉、图像融合等.
引用本文:   
孙立晔,韩军伟,胡新韬,郭雷. 基于Markov随机场理论的鼠脑切片显微图像的分割研究[J]. 模式识别与人工智能, 2013, 26(5): 498-503. SUN Li-Ye,HAN Jun-Wei,HU Xin-Tao,GUO Lei. Cell Segmentation in Microscopic Images of Mice BrainBased on Markov Random Field Theory. , 2013, 26(5): 498-503.
链接本文:  
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