ارایه یک روش تشخیص تومورهای مغزی با الگوریتم خوشه بندی فازی و الگوریتم فراابتکاری

تصاویر پزشکی نظیر تصاویر تشدید مغناطیس مغز یکی از روش های تشخیص تومورهای مغزی است و به کمک روش های ناحیه بندی می توان این نواحی آسیب دیده مغز را تا حدودی شناسایی نمود. یکی از روش های ناحیه بندی استفاده الگوریتم های خوشه بندی مانند خوشه بندی فازی است با این وجود دقت این روش به انتخاب بهینه مراکز خوشه ای بستگی دارد. در این مقاله برای افزایش دقت روش خوشه بندی فازی انتخاب مراکز خوشه ای به عهده الگوریتم بهینه سازی پروانه گذاشته شده است. در روش پیشنهادی هر ماتریس عضویت یک عضو الگوریتم بهینه سازی پروانه بوده و تعدادی از این ماتریس های عضویت در هر مرحله وجود دارد که توسط الگوریتم پروانه به عنوان یک الگوریتم فراابتکاری به روزرسانی شده و از ماتریس عضویت بهینه برای انتخاب مراکز خوشه ای بهینه استفاده می شود. پیاده سازی روش پیشنهادی در محیط متلب نشان می دهد که رفع نویز به کمک فیلتر میانه باعث می شود لبه و مرز تومورهای مغزی با دقت بیشتری شناسایی شود از طرفی انتخاب سه مرکز خوشه نتایج بهتری را برای استخراج تومورهای مغزی دارد. آزمایشات نشان می دهد شاخص شباهت، دقت، حساسیت و تشخیص در روش پیشنهادی برای استخراج تومورهای مغزی در تصاویر تشدید مغناطیس به ترتیب دارای مقدار 91.89%، 90.85%، 91.27% و 92.64% است از طرفی روش پیشنهادی در شاخص شباهت از روش های مانند خوشه بندی فازی، فازی مبتنی بر کرنل، فازی مبتنی بر گراف، فازی مبتنی بر آنتروپی، شبکه عصبی، نسخه بهبود یافته و فازی و شبکه عصبی ترکیب شده با خوشه بندی عملکرد بهتری در تشخیص تومورهای مغزی دارد.