ارائه الگوریتمی به منظور بهبود سیگنال فوتواکوستیک شبیهسازی شده مغزی
الموضوعات : Multimedia Processing, Communications Systems, Intelligent Systems
1 - استادیار، گروه مهندسی برق، دانشکده برق و کامپیوتر، واحد زنجان، دانشگاه آزاد اسلامی، زنجان، ایران.
الکلمات المفتاحية: تصویربرداری فوتواکوستیک, جبرانسازی, مشابهتیابی فضای برداری, الگوریتم M-MVA.,
ملخص المقالة :
تصویربرداری فوتواکوستیک یک فناوری جدید امیدوار کننده در حوزه تصویربرداری پزشکی میباشد که طی سالهای اخیر برای آشکارسازی غیرتهاجمی ناهنجاریهای مولکولی، ساختاری و عملکردی در بافتهای زیستی مورد بررسی قرار گرفته است. یکی از کاربردهای بسیار مهم و پیشرونده این تکنولوژی تصویربرداری درونجمجمهای از مغز میباشد. با این وجود از آنجایی که جمجمه مهمترین مانع پراکندهساز در مقابل انتشار سیگنال فوتواکوستیک مغزی میباشد، اثرات اکوستیک ناشی از حضور جمجمه در مسیر انتشار سیگنال به شدت میزان کارایی این روش را در تصویربرداری درونجمجمهای از مغز تحت تأثیر قرار میدهد. در این مقاله روشی مبتنی بر الگوریتم ژنتیک به منظور استفاده از تئوری مشابهتیابی فضای برداری برای جبرانسازی اثرات ناشی از جمجمه بر روی سیگنال فوتواکوستیک دریافتی از مغز معرفی شده است. دادههای لازم با استفاده از شبیهساز مبتنی بر روش ray-tracing تولید شده است. در الگوریتم جبرانسازی اطلاعات دامنه و زمان نقاط اکسترمم سیگنال فوتواکوستیک در حوزه زمان – فرکانس را به عنوان بردارهای ويژگی به کار برده و از دو معیار میانگین شباهت بردارهای ویژگی و حاصلجمع وزندار شباهت بردارهای ویژگی برای محاسبه امتیاز شباهت استفاده شده است. شبیهسازیهای عددی مبتنی بر مدل مذکور نشان میدهد که به هنگام استفاده از معیار حاصلجمع وزندار شباهت بردارهای ویژگی، کاربرد الگوریتم ژنتیک در تخمین مقدار بهینه وزن نسبت داده شده به هر بردار ویژگی دقت نتیجه جبرانسازی را بالا برده و مقدار خطای انحراف معیار نرمالیزه را نسبت به معیار میانگین شباهت بردارهای ویژگی کاهش میدهد. به طور کلی بررسی نتایج قابلیت روش پیشنهادی را در جبرانسازی مؤثر اثرات جمجمه بر روی سیگنال فوتواکوستیک دریافتی از مغز نشان میدهد.
