Multimodal Infant Brain Segmentation by Fuzzy-Informed Deep Learning

人工智能 计算机科学 模糊逻辑 分割 特征(语言学) 模式识别(心理学) 特征提取 模糊集 自适应神经模糊推理系统 深度学习 计算机视觉 机器学习 模糊控制系统 哲学 语言学
作者
Weiping Ding,Mohamed Abdel‐Basset,Hossam Hawash,Witold Pedrycz
出处
期刊:IEEE Transactions on Fuzzy Systems [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:30 (4): 1088-1101 被引量:43
标识
DOI:10.1109/tfuzz.2021.3052461
摘要

Magnetic resonance imaging (MRI) is a prevailing method of modal infant brain tissue analysis that precisely segments brain tissue and is vitally important for diagnosis, remediation, and analysis of early brain development. To achieve such segmentation is challenging, particularly for the brain of a six-month-old, owing to several factors: poor image quality; isointense contrast between white and gray matter and the simple incomplete volume consequence of a tiny brain size; and discrepancies in brain tissues, illumination settings, and the vagarious region. This article addresses these challenges with a fuzzy-informed deep learning segmentation network that takes T1- and T2-weighted MRIs as inputs. First, a fuzzy logic layer encodes input to the fuzzy domain. Second, a volumetric fuzzy pooling (VFP) layer models the local fuzziness of the volumetric convolutional maps by applying fuzzification, accumulation, and defuzzification on the adjacency feature map neighborhoods. Third, the VFP layer is employed to design the fuzzy-enabled multiscale feature learning module to enable the extraction of brain features in different receptive fields. Finally, we redesign the Project & Excite module using the VPF layer to enable modeling uncertainty during feature recalibration, and a comprehensive training paradigm is used to learn the ideal parameters of every building block. Extensive experimental comparative studies substantiate the efficiency and accuracy of the proposed model in terms of different evaluation metrics to solve multimodal infant brain segmentation problems on the iSeg-2017 dataset.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
哈哈完成签到,获得积分10
1秒前
斐然完成签到,获得积分20
2秒前
4秒前
4秒前
鸢也完成签到,获得积分10
7秒前
9秒前
林钰浩发布了新的文献求助10
9秒前
无心的尔阳完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
12秒前
YY发布了新的文献求助10
14秒前
石艾颀发布了新的文献求助10
14秒前
华仔应助响吕采纳,获得10
15秒前
李健的小迷弟应助四时见采纳,获得10
17秒前
Huang完成签到 ,获得积分10
19秒前
ymk完成签到,获得积分10
22秒前
orixero应助Benthesikyme采纳,获得10
23秒前
zoelir完成签到 ,获得积分10
24秒前
24秒前
老豆完成签到 ,获得积分10
26秒前
飞天猫完成签到,获得积分10
26秒前
小二郎应助Queenie采纳,获得10
27秒前
我是老大应助张龙雨采纳,获得10
27秒前
29秒前
大导师发布了新的文献求助10
30秒前
30秒前
30秒前
30秒前
Sarahminn完成签到,获得积分10
33秒前
充电宝应助baymin采纳,获得10
33秒前
rainbow发布了新的文献求助10
35秒前
响吕发布了新的文献求助10
36秒前
左鞅发布了新的文献求助10
36秒前
37秒前
JamesPei应助bbu采纳,获得10
40秒前
42秒前
Eclipseee完成签到,获得积分10
42秒前
我来何忧发布了新的文献求助10
43秒前
小二郎应助meimei采纳,获得10
44秒前
土豆发布了新的文献求助10
45秒前
高分求助中
Clinical Epidemiology: The Essentials, 6e 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
The Immune System (Fifth Edition) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6568516
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8348024
关于积分的说明 17885565
捐赠科研通 5695723
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2944150
邀请新用户注册赠送积分活动 1920062
关于科研通互助平台的介绍 1796244