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检测乳腺癌细胞中的有丝分裂(1)

ICPR和MICCAI最近几年挺关注乳腺癌细胞中的有丝分裂的检测,我也来研究研究,虽然不知道最后自己能搞成什么样。

今天看了这篇文章《Automated Mitosis Detection based on eXclusive Independent Component Analysis》,发表在Pattern Recognition (ICPR), 2012 21st International Conference 上面,主要是研究在乳腺癌细胞中有丝分裂的检测。

摘要:

       采用了一种新的方法,叫eXclusive Independent Component Analysis (XICA),也就是ICA的一种扩展,我们知道ICA叫独立成分分析,那么XICA也容易理解了,主要是提取训练集中两个类别之间的不同成分,而不是单个类别的独立成分。


XICA:

       这个算法是本文的关键,我们先来搞清楚它。

       这个算法企图在具有两个类别的训练集中找到这样一些独立成分:与其中的一个类联系紧密,而对于另一个类却不具有很大的代表性,也可以说是寻找一些特有成分。

       通常ICA算法可以写成下面形式:

                                                         x=As.

       x=(x1,x2,x3.....xn),是我们一些能观察到的向量,我们可以看做是特征向量吧,s=(s1,s2,s3......sn)是一个独立的潜在变量向量,A是一个未知的常量矩阵(可以称为混合矩阵或成分集),我们的目标是得出A通过仅有的x向量。

       给出两个训练模式

        

       

       E{.}是对输入值的期望,而是对应于的权值矩阵,其求法如下:

       

        

          上面公式可计算出W,至于g{.}怎么计算还得去看论文A. Hyv¨arinen and P. O. Hoyer. Emergence of phase and
shift invariant features by decomposition of neutral images into independent feature subspaces. Neural Computing, 12(7):1705–1720, 2000.

          用过下面迭代,使得两个矩阵归一化。

        

          W能产生正样本x的独立成分,但是不能产生负样本的独立成分,反之亦然。

          在得出A和s以后,下面的测试就简单了,

          

          (上面公式的另一种求法)使得  最小化

           求出s后再进行后面的步骤:x为我们新给的测试集,计算它与Aks的差值,选择最小值对应的k作为x的类别(k为类别数),具体如下

          

          



           当然我们不是计算所有的像素值,先进行一个选择,得到候选集。

      

       采用一个简单的细胞核检测算法:首先图片转换成灰度图片,再用高斯平滑,调到合适的参数,大多数的细胞核会凸出来,我们选择这些凸出来的点中的一些局部最大值加入候选集.

        接下来的任务就是在这些候选集合中使用最新的算法。