基于深度强化学习和统计形状建模的热成像图像多角度侧视乳腺组织分类

由 root 提交于 周一, 10/26/2026 - 12:47
摘要

本研究提出了一种多阶段方法,用于对热成像图像中的乳腺组织进行精准分割与分类,重点分析从多个角度(30°、45°和90°)采集的侧位图像。我们提出的算法是一种混合边界检测框架,结合扫描、跟踪和深度强化学习(DRL)算法,以精确勾画乳腺组织的外部边界。DRL智能体能够校正检测不准确的特征点,将平均定位误差降低至17.4像素。统计形状模型(SSM)用于捕捉形状变化并优化特征点对齐。基于几何弧线的方法则用于估计乳腺后侧边界,从而能够在不同侧位角度下稳健地分离乳腺组织。随后,我们利用灰度共生矩阵(GLCM)提取纹理特征,并将其输入支持向量机(SVM)分类器。所提出的流程提升了诊断性能:SVM在分割后的图像上达到了74.1%的准确率,较原始图像提高约15%,较裁剪图像提高21%。结果证明,多角度侧位图像分析与强化学习及统计形状建模相结合,能够有效提升基于热成像的乳腺癌检测性能。

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利用深度强化学习和统计形状建模对热成像图像中的多角度侧位乳腺组织进行分类

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Yen-Wei Chen

doi:

https://doi.org/10.64898/2026.10.20.760338

Fatemeh Karimi¹

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本研究提出了一种多阶段方法,用于准确分割和分类热成像图像中的乳腺组织,重点关注以多个角度(30°、45°和90°)采集的侧位图像。我们的算法是一种混合边界检测框架,结合了扫描、跟踪和深度强化学习(DRL)算法,以精确描绘乳腺组织的外部边界。DRL 智能体能够校正检测不准确的特征点,并将平均定位误差降至17.4像素。统计形状模型(SSM)用于捕捉形状变异并优化特征点对齐。一种几何

基于弧线的方法估计乳房后部边界,有助于在各种侧位角度下稳健地分离乳腺组织。随后,我们使用灰度共生矩阵(GLCM)提取纹理特征,并将其输入支持向量机(SVM)分类器。所提出的流程提升了诊断性能:SVM 在分割后的图像上达到 74.1% 的准确率,比原始图像高约 15%,比裁剪后的图像高 21%。结果证明,多角度侧位分析与强化学习和统计形状建模相结合,能够提升基于热成像的乳腺癌检测效果。

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。

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本预印本的版权归作者/资助方所有;其已授予 bioRxiv 许可,允许 bioRxiv 永久展示该预印本。

本文依据 CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可协议提供。

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发布于 2026 年 10 月 23 日。

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基于深度强化学习与统计形状建模的热成像多角度侧视乳腺组织分类

Fatemeh Karimi、Amir Hossein Foruzan、Yen-Wei Chen

bioRxiv

2026.10.20.760338

doi:https://doi.org/10.64898/2026.10.20.760338

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基于深度强化学习与统计形状建模的热成像多角度侧视乳腺组织分类

Fatemeh Karimi、Amir Hossein Foruzan、Yen-Wei Chen

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2026.10.20.760338

doi:https://doi.org/10.64898/2026.10.20.760338

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关键词:乳腺热成像 · 深度强化学习 · 统计形状模型 · 图像分割 · 乳腺癌分类

原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.20.760338v1?rss=1