I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   14 ,   N o .   2 M a y   201 9 ,   pp .   999 ~ 1011   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 4 .i 2 . pp 999 - 10 11             999       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i ae s c or e . c om / j our na l s / i nde x . php/ i j e e c s   Fi n e   g r a i n e d   m e d i c a l   i m a g e   f u s i o n   u si n g   t y p e - 2   f u z z y   l o g i c       R am ya  H   R ,   B   K   S u jath a   D e pa r t m e n t   o f   T e l e c o m m un i c a t i o E ng i n e e r i ng ,   M . S . R . I . T ,   I ndi a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T     Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e d   O c t   26,   2017   R e v i s e J a n   18 ,   201 8   A c c e pt e F e b   7 ,   201 8       I r e c e nt   y e a r s ,   m a ny   f a s t - g r o w i ng   t e c hno l og i e s   c o upl e w i t h   w i d e   v o l um e   of   m e di c a l   da t a   f o r   t h e   d i g i t a l i z a t i o o f   t ha t   d a t a .   T hu s ,   r e s e a r c he r s   ha v e   s ho w t he i r   i m m e ns e   i nt e r e s t   o M u l t i - s e n s o r   i m a g e   f us i o t e c hno l o g i e s   w h i c c o n v e y   i m a g e   i nf o r m a t i o b a s e d   o da t a   f r o m   v a r i o us   s e ns o r   m o da l i t i e s   i n t a   s i ng l e   i m a g e .   T he   i m a g e   f us i o t e c hn i qu e   i s   a   w i d e s p r e a d   t e c hni q ue   f o r   t h e   di a g no s i s   o f   m e di c a l   i ns t r um e nt a t i o a n m e a s ur e m e n t .   T he r e f o r e ,   i t h i s   pa pe r   w e   h a v e   i nt r o duc e a   no v e l   m u l t i m o da l   s e ns o r   m e di c a l   i m a g e   f us i o m e t ho ba s e d   o t y pe - f uz z y   l og i c   i s   pr o po s e d   us i ng   S ug e n o   m o de l .   M o r e o v e r ,   a   G a us s i a s m o o t he f i l t e r   i s   i n t r o duc e t o   e x t r a c t   t h e   de t a i l e d   i nf o r m a t i o n   o f   a n   i m a g e   u s i n g   s h a r f e a t ur e   po i nt s .   T y pe - f uz z y   a l g o r i t hm   i s   us e d   t o   a c hi e v e   hi g hl y   e f f i c i e nt   f e a t ur e   po i nt s   f r o m   bo t h   t h e   i m a g e s   t o   pr o v i de   h i g v i s ua l l y   c l a s s i f i e r e s u l t a nt   i m a g e .   T he   e x pe r i m e n t a l   r e s ul t s   de m o ns t r a t e   t ha t   t he   p r o po s e d   m e t ho c a n   a c hi e v e   b e t t e r   p e r f o r m a nc e   t h a n   t he   s t a t e - of - t he -   a r t   m e t ho ds   i n   t e r m s   o f   v i s ua l   qua l i t y   a nd  o bj e c t i v e   e v a l u a t i o n.       Ke y w or d s :   D e c i s i o n   s uppo rt   s y s t e m s   (D S S s )   G a us s i a f i l t e r   M ul t i - s e n s o i m a ge   f us i o n   S uge n o   m o de l   T y p e - f uz z y   a l go r i t h m   C opy r i gh t   ©   201 9   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   R a m y a   H   R ,   D e pa rt m e n t   o f   T e l e c o m m u n i c a t i o n   E n g i n e e r i ng,     M . S . R . I. T ,   B a n g a l o r e ,   I ndi a   E m a i l :   r a m y a m s r i t @ gm a i l . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N     In  l a s t   f e w   de c a de s ,   h uge   a m o unt   o f   da t a   h a v e   b e e n   ge n e r a t e by   v a r i o us   h e a l t h c a r e   s y s t e m s   i r e a l   t i m e .   T h e r e fo r e ,   f o r   i n c r e a s i n g   t h e   qua l i t y   of   h e a l t h c a r e   d a t a ,   v a r i o us   h e a l t h c a r e   s y s t e m s   a r e   m o v i n g   f r o m   ha r dc o p y   t ow a r ds   di g i t a l   o n e s   w i t h   c o s t   m i ni m i z a t i o n   [ 1].   T h e s e   m uc h   b ul ky   da t a   f r o m   v a ri o us   h e a l t h c a r e   s y s t e m s   ha s   a   po t e n t i a l   t o   s uppo r t   e xt e n s i v e   r a nge   o f   h e a l t h c a r e   a n d   m e di c a l   a p pl i c a t i o n s .   M o r e o ve r ,   i o r de r   t o   t r e a t   pa t i e n t s   e f f i c i e n t l y   t h e y   h a v e   c l i n i c a l   de c i s i o n   s uppo rt   w h i c h   c a c ur e   p a t i e nt s   p r e c i s e l y .   Ce r t a i nl y ,   t h e   m o s t   e s s e n t i a l   a s pe c t s   fo r   di a g n o s i s   o f   pa t i e nt s   a r e   t h e   a s s e s s m e nt   o f   m e di c a l   d a t a   a v a i l a b l e   f r o m   p a t i e nt s   a nd  t h e   de c i s i o n s   t o   b e   s a n c t i o n e d.     R e c e n t l y ,   t h e s e   b ul ky   di gi t a l   m e di c a l   d a t a   ha v e   b e e n   a s s o c i a t e d   w i t v a ri o us   ra pi d   g r o w i n g   h i - t e c i nn o v a t i o n s   f o t h e   a u t o m a t i o o f   di gi t a l   d a t a   c o l l e c t i o n   a n d   s t o r a ge   a nd  t o   de v e l o m o r e   a dv a n c e t e c hni que s .   D e c i s i o n   S uppo rt   S y s t e m s   (D S S s h e l ps   t h e   p h y s i c i a n s   i di a gn o s i s   o f   v a ri o us   p a t i e nt s   b y   e v a l ua t i n g   di f f e r e n t   t y p e   o f   di s e a s e s   [2].   T h e   us e   o f   D S S   s y s t e m s   i a s s o c i a t i o w i t n u m e r o us   a rt i f i c i a l   i n t e l l i ge n c e   t e c hn i q ue s   ha v e   h e l pe f o r   d i a g n o s i s   a nd  c l a s s i fy   b ul k y   a n u nm a n a ge a b l e   a m o u n t   o f   m e di c a l   da t a   w h i c h   i s   g ra du a l l y   i n c r e a s i ng  a l l   o ve r   w o r l [3] .   T h e s e   t y pe   s y s t e m s   w i l l   h e l i e v a l ua t i o o f   l a r ge   m e di c a l   da t a   ra pi dl y   a n m o r e   de t a i l e d   m a nn e r   [4].     M e di c a l   D S S   m o r e   o f t e n   ob t a i n   k n o w l e dge   us i n r e a l   t i m e   da t a   f r o m   v a ri o us   a c t ua l   c a s e s ,   w h o s e   t r a i ni n g   d a t a s e t   (c l a s s i f i c a t i o n )   i s   k n o w n .   W i t t h e   h e l p   o f   t h e s e   t r a i n i ng  da t a s e t s ,   t h e   n o v e l   m o de l s   c a b e   c l a s s i f i e f o r   t h e   n e w   i n c o m i n g   m e di c a l   da t a .   H ow e v e r ,   t h e s e   de c i s i o n s   i n c l ude   v a r i o us   c o m pl e x   u n c e rt a i n t i e s   r e l a t e t o   m e di c a l   di a g n o s i s .   F u rt h e r m o r e ,   d i f f e r e n t   m e di c a l   p r a c t i t i o n e r s   us e s   di f f e r e n t   de c i s i o n   m a k i n g   po l i c i e s   w h i c m a y   v a r y   i n   na t u r e .   T o   r e duc e   t h e s e   t y p e   of  c o m pl e m o de l   u n c e r t a i n t i e s   a nd  c l a s s i f i c a t i o pr o b l e m s   f uz z y   l o gi c   ha s   b e e n   w i de l y   a do pt   f o r   s e v e r a l   a pp l i c a t i o n   f i e l ds .   S pe c i a l l y ,   i n   m e di c a l   a ppl i c a t i o n s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng   &   Co m S c i ,   V o l .   14 ,   N o .   2 M a y   201 9   :     999     1 011   1000   s e v e r a l   D S S   e xa m pl e s   c a n   b e   f o un w h i c r e l y   upo n   f uz z y   l o gi c s   [ 5]  a n d   c a n   h e l p   i n   m e di c a l   di a g n o s i s   of  pa t i e nt s .   F uz z y   l o gi c   i s   o n e   a m o n g   t h e   m o s t   r a pi d l y   e m e r gi n g   t e c hni que   i r e a l   t i m e   due   t o   i t s   e f fe c t i ve   ha n dl i n g   c a p a b i l i t i e s   i t e rm s   o f   un c e r t a i n t y   a n d   de m o n s t r a t i n g   a w a r e n e s s   i i nt e rp r e t a b l e   w a y .   T h e s e   c a b e   at t a i n e d   w i t h   t h e   h e l p   o f   a pp r o xi m a t e   i n f o rm a t i o a nd  l i n g ui s t i c   m o de l s   us i n l i ngui s t i c   v a r i a b l e s   i n   num e r i c a l   do m a i a nd  c o rr e l a t i o n s   c a b e   p r e s e n t e d   a s   l o gi c a l   g ui de l i n e s .   T o   de v e l o f uz z y   l o gi c s   b a s e D S S s ,   l i ngui s t i c   v a r i a b l e s   c a n   b e   de f i n e   t o   a s s e m b l e   h uge   i n f o r m a t i v e   k n o w l e dge ,   a n f uz z y   pa r t i t i o n i ng  c a n   b e   do n e   t c o n s t r uc t   f uz z y   r u l e s .     S e n s o r y   m e a s ur e m e n t s   a n d   m a t h e m a t i c a l   p r o t o t y p e s   b a s e N o n - l i n e a o r ga ni z e m a pp i n c a b e   a c hi e v e us i n f uz z y   l o gi c s .   M a i n l y ,   f uz z y   l o gi c s   c a n   b e   c l a s s i f i e i n t o   t w o   t y pe s   a s   t y p e   a n t y pe   f uz z y   l o gi c s .   H ow e v e r ,   t y pe - f uz z y   l o gi c s   c o n s i s t s   o f   s e ve r a l   i s s ue s   s uc h   a s   l e s s e r   s t a b i l i t y ,   n o i s e   a n d   po o r   h a ndl i n of   u n c e r t a i nt i e s   e t c .   Co n v e n t i o na l   t y p e - f uz z y   l o gi c   s y s t e m   (F L S )   c a b e   us e i de c i s i o m a k i n g   o f   h i g hl n o n l i n e a r   s y s t e m   w i t l i m i t e ra n ge   o f   u n c e r t a i nt y .   T o   i m p r o v e   de c i s i o n   m a k i n g   c a pa b i l i t i e s   o f   F L S s   pr e s e nt e i p a r a m e t e u n c e r t a i nt i e s ,   a do pt i o o f   t y p e - F L   i s   c o n s i de r e d.   T y pe - F L   e xhi b i t   b e t t e c a p a b i l i t i e s   i n   ha n d l i n g   p a r a m e t e u n c e rt a i n t i e s   a s   i t   m o de l s   v a gue n e s s   a n u nr e l i a b i l i t y   o f   i n f o r m a t i o p r e s e nt e t o   i t .   Int e r v a l   T y pe - f uz z y   l o gi c   s y s t e m s   (IT 2   F L S s b e n e f i t   f r o m   i n t e r v a l   f uz z y   m e m b e r s hi p   f un c t i o n s   w h i c m a ke   t h e m   a   p r e f e r a b l e   c h o i c e   i t h e   p r e s e n c e   o f   un c e r t a i nt i e s   a n d / o a pp r e c i a b l e   l e v e l   of   n o i s e   i n   t h e   s y s t e m .   T h e r e f o r e ,   T y pe - f uz z y   l o gi c s   i s   pr e f e r r e o v e r   t y pe - of   f u z z y   l o gi c s .   T y pe - s e t s   a n F L S ’s   h a v e   b e e n   us e i n   de c i s i o n   m a ki n g   [6] ,   [7]   s o l v i n f uz z y   r e l a t i o n   e qu a t i o n s   [ 8],   s u r v e y   pr o c e s s i n [8] ,   t i m e - s e ri e s   f o r e c a s t i n g   [9],   [ 1 0],   f un c t i o n   a pp r o xi m a t i o n   [8 ],   c o nt r o l   o f   m ob i l e   r o bo t s   [11],   b i o m e t r i c s   [12] ,   a n p r e p r o c e s s i n o f   da t a   [13] IT F L S s   c a n   c o ve r   a   w i de   r a nge   o f   un c e r t a i nt i e s ,   l i k e   di f fe r e n t   m e a ni n gs   o f   w o r ds ,   n o i s y   i n p ut   d a t a ,   di f fe r e nt   de c i s i o n s   m a de   by   di f fe r e nt   e xp e r t s ,   e t c .   In  m e di c a l   a ppl i c a t i o n s ,   f uz z y   l o gi c s   c a n   b e   i n t e g r a t e d   w i t h   da t a   f us i o n   t e c hn i que   t o   f us e   c o m pl e m e n t a r y   i n f o r m a t i o f r o m   t w o   o r   m o r e   s o ur c e   i m a ge s   i nt o   a   s i n g l e   i m a ge   w i t m o r e   i n f o rm a t i o a n d   v i s ua l l y   m o r e   a t t r a c t i v e   a n c a b e   pr o c e s s   m uc h   e f f i c i e nt l y .   I n   v a r i o us   m e d i c a l   a pp l i c a t i o n s ,   b o t CT   (Co m put e T o m o gra p h y a n M R I   (M a g n e t i c   R e s o n a n c e   Im a g i n g)   t e c hn i q ue s   di s c l o s e   t h e   s t r uc t u r a l   a n d   a n a t o m i c a l   s t a t i s t i c s ,   w hi l e   b o t P E T   (P o s i t r o n   E m i s s i o T o m o gra p h y a nd  S P E CT   (S i n g l e   P h o t o n   E m i s s i o Co m put e T o m o gra p h y di s c l o s e   t h e   f un c t i o na l   i n f o r m a t i o n.   T h e r e f o r e ,   m u l t i - m o de l   m e di c a l   i m a ge   f us i o n   t e c hn i q ue   c a o ff e r   e f fe c t i ve   a n a t o m i c a l   a n d   p h y s i o l o gi c a l   c ha r a c t e r i s t i c s   w hi c w i l l   h e l ps   i i m a ge   a na l y s i s ,   c l i n i c a l   d i a g n o s i s   a n d   e ff e c t i v e   t r e a t m e n t   pl a nni n g .   T h e r e f o r e ,   t h i s   pa pe r   de m o n s t r a t e   a   n o v e l   i m a ge   f us i o n   t e c hni que   b a s e o n   i nt e r v a l   t y pe - f uz z y   l o gi c   s y s t e m   (IT 2F L S t o   h a n d l e   n o n - l i n e a u n c e rt a i n t i e s   a n d   a c hi e ve   un b i a s e d   m e di c a l   di a g n o s e   i m e di c a l   i m a ge   da t a s e t s .   I pa rt i c ul a r,   T y pe - l o gi c   s y s t e m   h e l ps   t o   m o de l   t y pe - m e m b e r s h i p   f u n c t i o n s   us i ng  t y pe - m e m b e r s hi v a ri a b l e s .   H e r e ,   t y p e - f uz z y   l o gi c s   a r e   us e f o r   hi g h e r   de g r e e   s t a b i l i t y   a n d   b e t t e r   m a na ge m e nt   o un c e rt a i n t y .   T h e   p r o po s e f us i o n   t e c hn i q ue   e xt ra c t   us e f ul   i n f o rm a t i o f r o m   v a r i o us   CT ,   M R I,   M R - T 1   a nd  M R - T 2   i m a ge s .   F i r s t ,   w e   w i l l   t a ke   v a ri o us   c o m b i n a t i o o f   di f f e r e n t   i n pu t   s o u r c e   i m a ge s .   T h e n ,   v a r i o us   pa t c h e s   e xt ra c t e f r o m   b o t h   t h e   i m a ge s   t o   de t e c t   e s s e n t i a l   f e a t u r e   p o i n t s   o f   bo t h   t h e   i m a ge s .   T h e s e   p a t c h e s   h e l ps   t e xt ra c t   i m a ge   l o c a l   f e a t u r e s   a n h e l ps   t o   de t e c t   f e a t ur e   po i nt s   w h i c c a n   i nt e g r a t e w i t h   t y pe - f uz z y   l o gi c s   w h i c h   e v a l u a t e   w e i gh t s   f o r   e v e r y   i m a ge   p i xe l s   p r e s e n t   i n   v a r i o us   pa t c h e s .   I N e xt   p ha s e ,   t h e   f e a t u r e   po i nt s   a r e   e xt ra c t e d.   F e a t u r e   po i n t s   a r e   us e d   t o   de t e rm i n e   t h e   pa t t e rn s   o f   t h e   d i f fe r e nt   di g i t a l   i m a ge   a s   w e l l   a s   i t   h e l ps   t o   e l i m i na t e   n o i s e .   It   e m p ha s i z i n g   pi xe l s   w i t g ra y   t o n e s   a n d   m a ke   t h e m   di f f e r e n t   t ha t h e i n e i g h b o r s .   F e a t u r e   po i n t   f u r t h e r   p a s s e t o   i nt e r v a l   t y pe - f uz z y   l o gi c   s y s t e m   (IT 2 F L S ).   IT 2F L S   s y s t e m   us e d   t o   de t e r m i n e   a n   e xa c t   m e m b e r s hi p   f un c t i o n,   a nd   a l s o   t h e r e   i s   a   m e a s u r e m e nt   u n c e rt a i nt i e s .   I t   a l s o   h e l ps   t o   s e t   a e na b l e   m o de l i n g   a n d   m i n i m i z i ng   t h e   e ff e c t s   o f   un c e rt a i nt i e s .   T h e us i n g   i m a ge   f us i o n   rul e   b o t i m a ge s   a r e   f us e t o ge t h e t i n t e g r a t e   (c o m pl e m e n t a r y   a s   w e l l   a s   r e du n d a n t )   i n f o r m a t i o f r o m   m u l t i m o da l i t y   i i m a ge s   t o   c r e a t e   a   f us e o ut put   i m a ge .   It   c a n   b e   p r o ve a s   s i g n i f i c a nt   t e c hn o l o gy   fo r   di a g n o s t i c s   a nd  t r e a t m e nt s   i t h e   f i e l o f   m e di c a l   i n s t r u m e nt a t i o n   a nd  m e a s u r e m e nt .   It   n o t   o nl y   pr o v i de s   a c c ura t e   de s c r i p t i o n   o f   t h e   s a m e   o b j e c t   b ut   a l s o   h e l ps   i n   r e qui r e m e m o r y   r e duc t i o n   by   s t o r i n f us e i m a ge s   i n s t e a o f   m ul t i pl e   s o ur c e   i m a ge s .   S i m ul a t i o n   r e s ul t s   s h o w s   t ha t   t h e   s upe r i o r i t y   f o r   o ur   p r o po s e s c h e m e   i t e rm s   of   v i s ua l   a nd  qua nt i t a t i v e   a n a l y s i s .   T h i s   p a pe r   i s   o r ga ni z e   i n   f o l l ow i n s e c t i o n s ,   w h i c h   a r e   a s   f o l l ow s .   In   s e c t i o n   2,   w e   de s c r i b e   a bo ut   t h e   i m a ge   f us i o i s s ue s   a nd   h o w   t h e y   c a b e   e l i m i n a t e by   us i ng  o ur  p r o po s e m o de l .   I s e c t i o n   3,   w e   de s c r i b e d   o ur   p r o po s e m e t h o do l o g y   fo r   i m a ge   f us i o n   o f   v a r i o us   i m a ge   c l a s s e s .   In   s e c t i o 4,   e xpe r i m e n t a l   r e s ul t s   a n d   e v a l ua t i o s h o w n ,   a n d   s e c t i o n   c o n c l ude s   o u r   p a pe r .         2.   LI TER A TU R E   S U R V E Y       In   r e c e nt   y e a r s ,   a   h e a l t h y   a m o unt   o f   r e s e a r c h a s   b e e n   c a rr i e o ut   i t h e   f i e l o f   e l e c t r o n i c   t e c hn o l o gi e s   t o   e nh a n c e   t h e   pe r f o r m a n c e   of   i m a ge   f us i o t e c hni que s .   I m a ge   f us i o n   t e c hn i que s   c a n   w i de l y   us e   i m e di c a l   a ppl i c a t i o n s ,   i m a ge   p r o c e s s i n a ppl i c a t i o n s ,   r e m o t e   s e n s i n g ,   s a t e l l i t e   i m a g i n g,   f a c e   r e c o gn i t i o a nd  s e c uri t y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       F i ne   gr a i ne m e di c al   i m a ge   f us i on  us i ng   t y pe - f uz z y   l og i c   ( R am y a   H   R )   1001   f i e l ds   e t c .   T o   e nh a n c e   f ur t h e r   m o r e   i m a ge   qu a l i t y   a n v i s ua l l y   m o r e   a t t ra c t i v e   f uz z y   l o gi c s   c a n   b e   i m pl e m e nt e w i t t h e   us e   o f   da t a   f us i o t e c hni que   i t e rm s   o f   f us e   c o m pl e m e nt a r y   i n f o r m a t i o f r o m   t w o   o r   m o r e   s o u r c e   i m a ge s   i nt o   a   s i n g l e   i m a ge   w i t m o r e   i n f o rm a t i o n.   T y pe - s e t s   a n d   F L S ’s   ha v e   b e e n   us e d   i de c i s i o m a ki ng  [6],   [7]   s o l v i n g   f uz z y   r e l a t i o e qua t i o n s   [ 8],   s u r v e y   pr o c e s s i n g   [ 8],   t i m e - s e r i e s   f o r e c a s t i n g   [9],   [10] ,   f un c t i o n   a pp r o xi m a t i o [8] ,   c o n t r o l   o f   m o b i l e   r o bo t s   [11],   b i o m e t ri c s   [13],   a nd  p r e p r o c e s s i n o f   da t a   [12] .   In  [14] ,   a   t y p e - f uz z y   s e t   i n t r o duc e us i n a   K a rn i k - M e nde l   A l go ri t hm   w hi c i s   a n   i t e r a t i v e   a n d   c o m put a t i o n a l l y   i nt e n s i v e   t y p e   r e duc t i o a l go ri t hm .   T h i s   m o de l   e ff i c i e n t l y   e l i m i na t e s   t h e   n u m e r i c a l   p r o b l e m s   a n d   p r e v e n t   i n f i n i t e   l o o ps .   T h i s   p r o g r a m   de m o n s t ra t e s   t h e   s u p e r i o ri t y   o f   t y pe - f uz z y   s e t s .   I [15 ],   a   c o n d i t i o n a l   f uz z y   s e t   w h i c h   i s   s i m i l a t o   t y pe - f uz z y   s e t   i s   p r o po s e b a s e o n   t h e   p r o duc t   o f   pr i m a r y   a n s e c o n da r y   v a r i a b l e s .   D i f fe r e n c e   o f   b o t h   v a ri a b l e s   a r e   i n de pe nde nt   t o   e a c o t h e w h e r e a s   i t y pe   f uz z y   s y s t e m s   s e c o n da r y   v a r i a b l e s   r e l y   upo n   t h e   p r i m a r y   v a r i a b l e s   w h i c h   i n c r e a s e s   t he   c o m pl e xi t i e s   of   f uz z y   t y p e - a nd  m a ke   di f f i c ul t   fo r   a n a l y z i n g .   I [16] ,   a i m a ge   f us i o t e c hni que   us e t o   f us e   t w o   s o ur c e   i m a ge s .   T h e   f us e i m a ge   c a b e   e v a l ua t e s   i n   t h e   b a s i s   o f   w e i gh t e s um   i n f o r m a t i o n .   T h e   de g re e   o f   fo c us   i s   e v a l ua t e f o r   v a r i o us   i n pu t   i m a ge s   us i n f uz z y   i n f e r e n c e   s y s t e m .   F i na l l y ,   t h e   f us e i m a ge   i s   e v a l ua t e us i ng  de g r e e   o f   f oc us   m a w hi c h   i s   c o m put e w i t t h e   us e   o f   w e i gh t .   I [1 7],   a n   i m a ge   f us i o t e c hni que   i s   p r e s e n t e f o m e di c a l   i m a ge s   us i n g   t w c a s c a de a l go ri t hm   s uc h   a s   N o n   s ub - s a m pl e Co n t o u r l e t   t ra n s f o r m   (N S CT )   do m a i n s   a n d   di s c r e t e   w a ve l e t   t r a n s f o r m   (D W T ) .   H e r e ,   M R ( m a g n e t i c   r e s o na n c e   i m a g i n g)   a n d   CT   ( Co m put e T o m o gra p h y i m a ge s   a r e   us e fo r   t r a i n i ng   o f   t h e   m o de l .   F i r s t ,   a   D W T   t e c hn i que   i s   e m pl oy e t o   ge t   p r i n c i pa l   c o m po n e nt   a n d   t h e f us i o n   rul e   i s   a pp l i e f o r   N S CT   do m a i n   t o   i n c r e a s e   c o n t ra s t   o f   t h e   f e a t ure s .   In  [18] ,   t h e   f us i o n   t e c hni que   e m p l oy e t o   ge t   c o n t e xt ua l   i n f o r m a t i o f o r   a e f fe c t i ve   m e a s u r e m e n t s   a gg r e ga t i o a nd   a l s o   a   t i m e   s e r i e s   e s t i m a t e d   t e c hni que   pr e s e nt e t o   p r o c e s s   t h e   a g g r e ga t e d   v a l ue s .   A   T y pe - f uz z y   l o gi c   s y s t e m   i s   us e f o r   t h e   p r e c i s e   i de n t i f i c a t i o i n   e v e n t s   due   t o   t h i e r   r e a s o n i n g   a b i l i t i e s   u n de r   u n c e r t a i nt y .   A l s o   ve r i f i e t y pe   f uz z y   s y s t e m s   s upe r i o r i t y   ov e r   t y p e - f uz z y   s y s t e m s .   I n   [1 9],   a   f uz z y   c l us t e r i n t e c hn i que   i s   us e t o   i m p r o v e   t h e   qu a l i t y   o f   n o i s y   i m a ge s   b y   e l i m i na t i n g   n o i s e   b a s e d   o W a v e l e t   a n d   B i - d i m e n s i o n a l   E m pi ri c a l   M o de   D e c o m po s i t i o (B E M D ).   I t hi s   pa pe a   s e gm e n t a t i o n   t e c hni que   a l s o   a do pt e t o   p r o v i de   S N R   r a t e s   us i n g   F CM   c l us t e ri n g   da t a s e t .   I [20 ],   a   m ul t i - m o da l   m e di c a l   f us i o n   t e c hni que   i s   us e w h i c h   r e l y   upo n   2 - D   P CA .   H e r e ,   a   b r a i n   i m a ge   da t a s e t   i s   us e fo r   t h e   f us i o n   i m p l e m e n t a t i o n .   Im a ge   f us i o n   o ut c o m e s   a r e   c o m pa r e w i t P CA   b a s e f us i o n   t e c hni que   i n   t e r m s   of   s e v e n   qua l i t y   a s s e s s m e n t   pa ra m e t e r s .   P r o po s e a l go ri t hm   r e s ul t   o ut pe r f o r m   t h e   c u rr e nt   P CA   t e c hn i que .   I [21],   a   S IS T   t e c hni que   i s   p r e s e nt e t o   ge t   l o w - pa s s   a n d   b a nd  pa s s   s ub - b a n i m a ge s   o f   s i m i l a s i z e   a s   s o u r c e   i m a ge s .   T h e n,   a   f us i o b a s e P CN N   t e c hni que   i s   us e t o   f us e   t h e   l o w   f r e que n c y   a n d   b a n p a s s   s ub - b a n d   c oe ff i c i e n t s .   H e r e ,   P CN N   t e c hni que   us e i n   S IS T   do m a i n   t o   e nh a n c e   s pa t i a l   f r e que n c y   a n l a s t l y ,   f us e i m a ge   c a b e   a t t a i n e d   w i t h   t h e   h e l p   o f   IS IS T   (I n v e r s e   S IS T ) .     In  e xi s t i ng  t e c hn i que s ,   N o i s e   a n d   u n c e rt a i n t i e s   of   s e n s o r   da t a   a f f e c t   de c i s i o n   m a k i n c a pa b i l i t i e s .   T o   n e ga t e   e f fe c t s   of   s e n s o da t a   u n c e rt a i n t i e s   o de c i s i o m a k i n g,   a i nt e r v a l   t y pe - b a s e F L D S   (IT 2F L D S s y s t e m   i s   i n t r o duc e i n   t h e i r   p r o po s e pa pe f o r   t h e   f us i o o f   m e di c a l   i m a ge s .   I nt e r v a l   t y pe - t ra pe z o i da l   m e m b e r s hi p   f un c t i o n s   a r e   us e t o   h a ndl e   u n c e r t a i nt i e s   i i nput   s e n s o d a t a .   Co m p r e h e n s i v e   de t a i l s   o f   t y pe - f uz z y   l o gi c   i s   a v a i l a b l e   i [22]   a n d   i s   us e t o   m o de l   IT 2F L D S   pr o po s e d.   M a t l a b / S i m ul i nk  a n i nt e r v a l   t y pe - f uz z y   l o gi c   s y s t e m   t o o l bo (IT 2F L S [23]   i s   c o n s i de r e f o r   b ui l d i n g   t h e   IT 2F L D S .   R e s ul t s   o b t a i n e d   p r o v e   t ha t   t y p e - F L   b a s e IT 2F L D S   s y s t e m   pr o po s e h a n d l e s   s e n s o r   da t a   u n c e rt a i n t i e s   b e t t e r   c o m pa r e   t o   f uz z y   t y p e - c o un t e r p a r t   [24] .         3.   M ED ICAL   I M A G E   F U S I O N   R EP R ES EN TA TI O N   U S I N G   F U ZZ Y   LO G I C S     Im a ge   f us i o t e c hni que   i s   us e t o   r e t ri e v e   c o m pl e m e n t a r y   a n d   r e du n d a n t   da t a   f r o m   m ul t i p l e   s o ur c e   i m a ge s   t o   b ui l d   a   f us e i m a ge   [25] .   T hi s   f us e i m a ge   p r o v i de s   de t a i l e d   de s c ri pt i o o f   t h e   s a m e   i m a ge s   a nd   a l s pr o v i de s   a c c ura t e   f e a t u r e   po i n t s .   F us i o t e c hni que   a l s o   r e duc e s   t h e   s t o r a ge   c a pa c i t i e s   by   l o a di n g   f us e i m a ge   i n s t e a o f   m ul t i m o da l   i n pu t   s o ur c e   i m a ge s .   I n   r e c e nt   y e a r s ,   v a r i o us   i m a ge   f us i o n   t e c hni que s   e m e rge f o r   t h e   m e di c a l   i m a ge s   w hi c h   us u a l l y   c o n s i s t   pi xe l ,   f e a t u r e   a n d   de c i s i o n   l e v e l   f us i o n   t e c hni que s .   Im a ge   f us i o n   c a b e   w i de l y   us e i n   v a r i o us   a p pl i c a t i o n   s uc a s   i m e di c a l   a ppl i c a t i o n s ,   i m a ge   p r o c e s s i n a pp l i c a t i o n s ,   r e m o t e   s e n s i n g ,   s a t e l l i t e   i m a gi n g ,   f a c e   r e c o gn i t i o a nd   s e c ur i t y   f i e l ds   e t c . ,   H o w e v e r ,   e xi s t i n g   f us i o t e c hn i que s   c o n s i s t s   o f   s e ve r a l   i s s ue s   s uc a s   hi g c o m put a t i o n a l   c o m pl e xi t y ,   p r e s e n c e   o f   un c e r t a i nt i e s   a n d   n o i s e ,   po o r   de c i s i o n   m a ki ng  a n d   f e a t u r e   po i n t s   o f   pr e c i s i o n .     T h e r e f o r e ,   a   f us i o n   t e c hni que   f o r   m e di c a l   i m a ge s   us i n g   T y pe - f u z z y   l o gi c   i s   pr e s e nt e d.   T h e   p r o po s e d   a l go ri t hm   c o l l e c t s   m a xi m a l   i n f o r m a t i o f r o m   b o t h   s o u r c e   i m a ge s   a n d   f us e   i nt o   a   s i ngl e   i m a ge   w h i c h i g v i s ua l   qu a l i t y .   T y pe - f uz z y   l o gi c s   i s   us e t o   e xt ra c t   l o c a l   f e a t u r e s   a n d   e v a l ua t e   w e i gh t s   o f   e a c h   pi xe l s .   S i m ul a t i o o ut c o m e s   s h ow s   t h e   s upe r i o r i t y   of   o ur   p r o po s e s c h e m e   b a s e o n   v i s ua l   a nd  a   q ua nt i t a t i v e   a n a l y s i s .   T h e   m o s t   e s s e n t i a l   a dv a n t a ge s   o f   T y pe - f uz z y   l o gi c s   w o r ks   e ff i c i e n t l y   e ve n   i p r e s e n c e   of   n o i s e   a n a l l o w   b e t t e r   m a na ge m e nt   o f   u n c e r t a i nt y .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng   &   Co m S c i ,   V o l .   14 ,   N o .   2 M a y   201 9   :     999     1 011   1002       F i gu r e   1 .   B l o c di a g r a m   o f   m e di c a l   i m a ge   f us i o n   us i n t y pe - f uz z y   l o gi c       F i gu r e   de m o n s t ra t e s   t h e   b l o c di a g ra m   o f   m e di c a l   i m a g e   f us i o n   us i n g   t y pe - f uz z y   l o gi c .   O u r   pr o po s e i m a ge   f us i o n   m o de l   us e t o   r e duc e   n o i s e   i n   m ul t i m o da l   m e di c a l   i m a ge s   a n p r o v i de   hi g h   qu a l i t y   v i s ua l l y   a t t ra c t i v e   i m a ge .   F i r s t ,   w e   w i l l   t a ke   v a ri o us   c o m b i na t i o n s   o f   di f fe r e n t   i nput   s o ur c e   i m a ge s .   T h e n ,   v a r i o us   p a t c h e s   e xt r a c t e d   f r o m   b o t t h e   i m a ge s   t o   de t e c t   e s s e n t i a l   f e a t u r e   po i nt s   o f   bo t t h e   i m a ge s .   I n   N e xt   pha s e ,   f e a t ur e   po i n t s   a r e   e xt ra c t e a n d   f urt h e p a s s e t o   i nt e r v a l   t y pe - f uz z y   l o gi c   s y s t e m   (IT 2F L S ).   T h e   IT 2F L S   s y s t e m   us e t o   de t e r m i n e   a n   e x a c t   m e m b e r s h i f un c t i o n,   a nd  t h e r e   e xi s t s   m e a s u r e m e nt   u n c e rt a i n t i e s .   It   a l s o   h e l ps   t o   e n a b l e   t h e   m o de l i n g   a n d   m i ni m i z i n g   t h e   e f fe c t s   o f   un c e r t a i nt i e s .   T h e a i m a ge   f us i o t e c hn i q ue   i s   a pp l i e t o   f us e   s o ur c e   i m a ge s   t o   ge t   r e du nda nt   a nd  c o m pl e m e n t a r y   i n f o r m a t i o n   i n   a n   o ut pu t   f us e i m a ge .   T h i s   t e c hn i que   c a n   b e   v e r y   h e l pf ul   f o r   t h e   d i a g n o s i s   o f   m e di c a l   i m a ge s .   I t   a l s o   r e duc e s   m e m o r y   by   f us i n m ul t i p l e   n u m b e r   o f   s o ur c e   i m a ge s   i n t o   s i ngl e   o n e .           F i gu r e   2 .   A r c h i t e c t ur e   di a g r a m   o f   In t e r v a l   t y pe - f uz z y   de c i s i o n   s y s t e m   (IT 2F L D S )       H e r e ,   F i g u r e   r e p r e s e nt s   t h e   A r c h i t e c t u r e   di a g r a m   o f   Int e r v a l   t y p e - f uz z y   de c i s i o n   s y s t e m   f o r   m e di c a l   i m a ge   f us i o n .   It   c o n s i s t s   o f   s e ve r a l   b l o c ks   w h i c h   a r e   de s c r i b e b e l ow .   a.   Cri s i n pu t   Cri s i nput   i s   de f i n e a s   t h e   i n p ut s   w h i c h   s t ra i g h t l y   m e a s ur e by   s e n s o r s   a n f o r w a r de t o   f uz z y   l o gi c   s y s t e m s .   T h e   i n pu t s   w h i c h   i s   f o r w a r de t o   f uz z y   l o gi c   t hr o u gh  s e n s o r s ,   c o n s i s t s   i t s   o w n   s e t   o f   m e m be r s h i ps   f un c t i o n.   b.   Int e r v a l   T y p e - m e m b e r s h i p   f un c t i o n   T y p e - f uz z y   s e t   i s   e xp r e s s e us i n g   f uz z y   m e m b e r s h i f u n c t i o n s .   I o ur  m e d i c a l   i m a ge   f us i o n   m o de l   a   G a us s i a m e m b e r s hi ps   f u n c t i o i s   us e d.   E xpe rt   o pi n i o n s   a re   us e t o   i m pl e m e n t   a i nt e r v a l   t y pe - G a us s i a F uz z y   m e m b e r s hi p   f un c t i o n s   t o   e l i m i n a t e   u n c e rt a i n t i e s .   M o r e o ve r ,   t h e s e   t y pe - f uz z y   s e t   c o n s i de r e d   a s   a n   i n put   f o r   f uz z y   i n f e r e n c e   e ngi n e   w hi c i s   l i n k   w i t r u l e   b a s e .     c.   F uz z i f i e r   Cri s i n pu t s   o b t a i n e t hr o ug s e n s o r s   w h i c i s   f a de i n t o   f uz z i f i e r s   a n d   t h e n   i t   w i l l   t ra n s f o r m   i nt o   Int e r v a l   T y pe - F uz z y   D e c i s i o n   S y s t e m   w h i c r e l y   upo n   f uz z y   m e m b e r s h i ps   f un c t i o n.   T hi s   p r o c e dur e   i s   k n o w n   a s   F uz z i f i c a t i o n.   T y pe - m e m b e r s h i p   f un c t i o n s   a r e   l i n ke w i t h   f uz z i f i e r s   t o   f o r m   a I n pu t   P r o c e s s i n g   U ni t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       F i ne   gr a i ne m e di c al   i m a ge   f us i on  us i ng   t y pe - f uz z y   l og i c   ( R am y a   H   R )   1003   w h i c i s   de m o n s t r a t e i F i gu r e   1.   T h i s   I n p ut   P r o c e s s i n g   U ni t   t ra n s f o r m   c ri s i n pu t s   i n t o   t y pe - f uz z y   l o gi c   de c i s i o n   s y s t e m .   d.   R ul e s   R ul e s   a r e   de s c r i b e a s   IF   T H E N   s t a t e m e nt s   w h i c i s   a   g r o up  o f   l i n gu i s t i c   v a r i a b l e s .   T h e   l i ngui s t i c   v a r i a b l e s   l i nke w i t h   IF   p a r t   t e rm e a s   a n t e c e de n t   w h e r e a s   t h e   l i ngui s t i c   v a r i a b l e s   l i n ke d   w i t h   T H E N   p a r t   i s   t e rm e a s   c o n s e que n t .   A N D   o pe r a t o c a n   b e   ut i l i z e w h e m o de l   r e qui r e s   m o r e   t h a o n e   r ul e .   e.   In f e r e n c e   U n i o n   a n d   I n t e r s e c t i o o pe r a t o r s   a n d   r ul e   b a s e   r u l e s   a r e   u t i l i z e by   F uz z y   In f e r e n c e   b l oc t o   c o n v e r t s   T 2F L D S   i n pu t s   i nt o   T 2F L D S   o ut put s .   T h e   U ni o n   a n d   I n t e r s e c t i o n   o pe r a t o r s   c a b e   i n t e r c ha n ge b y   J o i n   ( a n M e e t   o pe r a t o r s   ( IN   t y pe - f uz z y   l o gi c   b a s e de c i s i on   s y s t e m .   S e c o n da r y   m e m b e r s h i p   f un c t i o n s   c a ut i l i z e   t h e s e   t w o   o p e r a t o r s .   f.   T y p e - r e duc t i o n   T 1F L S   c a b e   o b t a i n e d   f r o m   t h e   r e duc e s e t s   o f   T y p e - f uz z y   o ut put s   t hr o ug h   f uz z y   i n f e r e n c e   e n g i n e   w h i c c a b e   t e rm e a s   t y pe - r e duc e s e t s .   I I T 2F L D S ,   t h e re   a r e   t w o   t y p e   of   a pp r o a c h e s   p r e s e n t   i t h e   t y pe - r e duc t i o s uc a s   K a rn i k   M e n de l   i t e ra t i o a pp r o a c a n d   t h e   W u - M e n de l   u n c e r t a i nt y   bo un ds   a pp r o a c h .   T h e s e   t w o   a ppr o a c h e s   r e l y   upo n   c e n t r o i w h i c h   i s   us e i n   o u m o de l .   g.   D e f uz z i c a t i o n   T y p e - r e duc e   s e t s   o ut put   f o r w a r de t o   de f uz z i c a t o n   b l o c k.   L e f t   e n po i n t   a n ri g ht   e n po i n t   a r e   ut i l i z e t o   c o m put e   t y p e - r e duc e s e t s .   A v e r a ge   v a l ue   o f   t h e   po i nt s   de f i n e s   t h e   de f uz z i e v a l ue .   T h i s   de f uz z i f i c a t i o v a l ue s   f u r t h e i t   c o n v e rt s   t o   t h e   o ut p ut   c ri s p   s e t s   w h e r e   i t   t a ke s   t h e   de c i s i o w h e t h e r   i m a ge   f us i o n   i s   a c c o m pl i s h e o n o t .     Ini t i a l l y ,   a   m e di c a l   i m a ge     i s   c h a ra c t e ri z e d   i f uz z y   do m a i w i t di m e n s i o ×   w i t   l e v e l s   i s   t a ke n   a s   a   2D   a rr a y   of   f uz z y   s e t s .     = { (  ,  ( ) ) | ( , ) [ ( 0 , 0 ) , ( 1 , 1 ) ] }           (1)     H e r e ,      r e p r e s e nt   t h e   i n t e n s i t y   v a l ue   of   e ve r y   pi xe l   a n d   i t   c o ns i s t s   o f   m e m b e r s h i p   g ra de      w hi c ra n ge s   f r o m   t o   1 ( 0    1 ) .   T h e   r a nge   o f   e v e r y   m e m b e r s h i f u n c t i o w i t h   re s pe c t   t o   i m a ge   s p a t i a l   i n t e n s i t y   v a l ue   i s   [ 0 , 1 ] .     3. 1 .     G au s s i an   b as e d   I n t e r v al   T yp e - F u z z M e m b e r s h i p   F u n c ti o n   M e m b e r s h i ps   f u n c t i o a r e   us e t o   c h a ra c t e r i z e   t h e   p r o pe r t i e s   of   IT 2F L D S   s e t s .   A   m e di c a l   i m a ge     w i t ra n ge   [ 0 , 1 ]   c a b e   t ra n s f o r m   i nt o   I T 2F L D S   p r o pe rt y   s e t   w hi c l i e s   i t h e   ra n ge   o f   [ 0 , 1 ]   us i n g   a   G a us s i a m e m b e r s hi p   f un c t i o n   w hi c a r e   e xp r e s s e [26]  a s ,     (  ) = [ (  ) 2 2 2 ]               (2)     H e r e ,     r e pr e s e nt s   a   t y pe - s i n gl e t o n   f uz z i f i e w h e r e a s     a n d      r e p r e s e nt s   m a x .   a nd   ( , )   i m a ge   s c a l e   v a l ue s   r e s pe c t i v e l y .   H e r e ,   t o   c h a ra c t e ri z e   s pa t i a l   do m a i pi xe l s   i f uz z y   do m a i n   w e   ha v e   pr e s e nt e a   hi s t o g r a m   b a s e i n t e r v a l   t y pe   m e m b e r s hi p   f un c t i o n   w hi c h   i s   e xp r e s s e a s ,       = [ ( ) 2 2 2 ]                 (3)     W h e r e ,   r e p r e s e n t s   a   de f i n i t e   v a l ue s   w h i c h   l i e s   i t h e   ra n ge   o f   [ 0 , 1 ]   a nd  f uz z i f i e r   m a t r i c e s     c a b e   r e p r e s e n t e d   a s ,       2 =   ( ) 4 ( ) 1 = 0 . 2 ( ( ) 2 ( ) 1 = 0 ) 1         (4)     W h e r e ,     de n o t e s   t h e   i nt e n s i t y   l e ve l   a n ( )   r e p r e s e n t s   t h e   f r e qu e n c y   of   oc c ur r e n c e   o f     i n t e n s i t y   l e v e l   i H i s t o gr a m     a n d     ( )   c a b e   e xpr e s s e a s ,       ( ) = ( ) . [ ( 1 ) ( 1 ) ] 1             (5)     In  a   f uz z y   do m a i n,   f o r   a   c o n t ra s t - e nh a n c e i m a ge ,   p i xe l s   c a b e   of   t w o   t y p e s   e i t h e r   d a r ( hi g h )   pe r c e pt i o o l i g ht   (l o w pe r c e pt i o w hi c l i e s   i t h e   r a nge   f r o m   [ , ]   a nd  [ , ]   r e s pe c t i v e l y .   T h e   p i xe l s   a t   =   c o n s i s t   o f   h i g h e s t   a m b i gui t y   a n d   do   n o t   l i e s   i a n y   of   t h e   pe r c e pt i o n.   L e t   t h e s e   p i xe l s   e v a l ua t e s   t h e   f uz z y   bo un da r y   t h e n   v a l ue   a t   =   r e p r e s e n t   f e a t u r e   po i n t s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng   &   Co m S c i ,   V o l .   14 ,   N o .   2 M a y   201 9   :     999     1 011   1004   3. 2 .     M e d i c al   I m age   F e a tu r e   P r e s e r v ati o n :   T h e   H i s t o gr a m   E qu a l i z a t i o n   E nl a r g i n g   a nd  Co n v e r s i o n s   t e c hni que s   c a b e   us e t o   e nh a n c e   t h e   po o r   c o n t ra s t   o f   l ow   qua l i t y   i m a ge s .   I n   [2 7],   a n   i n t e n s i f i c a t i o n   o p e r a t o r   i s   us e t o   e nh a n c e   c o n t ra s t   o f   t h e   i m a ge s   w h i c pu r e l y   r e l y   o n l y   upo n   m e m b e r s hi f u n c t i o n.   T h e   de g ra da t i o n   o f   i m a ge s   a r e   n o n l i n e a a n d   i t   pe r f o r m s   un c e rt a i a c t i v i t y   i n   na t u r e ,   t h us ,   w e   i n t r o duc e   a   m o di f i e n o n - l i n e a c o n t ra s t   i n t e n s i f i c a t i o o pe r a t o r    [ ]   w h i c h   c o n s i s t s   o f   t hr e e   t u na b l e   f a c t o r s   s uc h   a s   i nt e n s i f i c a t i o o pe r a t o r   ,   f uz z i e r     a n d   c r o s s ov e r   po i n t   .   T hi s   c o n t ra s t   i nt e n s i f i c a t i o f un c t i o c a b e   e xpr e s s e a s ,     ( ) = [ ( ) ] = [ 1 + [ ( ( ) ) ] ] 1         (6)     W h e r e ,     us e t o   de f i n e   t h e   s h a pe   o f   s i gm o i f un c t i o n .   T he   f uz z i f i e r   pa ra m e t e r     a n c r o s s ov e r   po i n t     c a n   b e   f i n e - t u n e t hr o ug h   ( )   w h e r e a s   i n t e n s i f i c a t i o n   o pe ra t o r     r e m a i n s   f i xe t o   c o n t r o l   t h e   c o n t ra s t   i n   i m p r o v e m e n t   l e v e l s   of   t h e   i m a ge .     3. 3 .     Fu z z Typ e - K e P o i n ts   D e t e c t i o n   T h e   m o di f i e c o n t r a s t   i n t e n s i f i c a t i o n   o pe ra t o  [ ]   c a b e   r e s t a t e   i t e r m s   o f   e a c h   ( , )   pi xe l ,     ( , ) =  [  ] = 1 +   [ (  ) ] 1         (7)     H e r e ,   w e   ha v e   p r e s e n t e d   a   f uz z y   pa ra m e t e r i z e G a us s i a n - t y pe   f e a t ur e   po i n t   de t e c t o w hi c c a b e   e xpr e s s e a s ,       ( , ) = ( [ ( + ,       + ) ( , ) ] )             (8)     H e r e ,   ,     [   ( 1 )   / 2 , ( 1 ) /   2 ] ,   a n t h e   di m e n s i o n   o f   ke y   f e a t ur e   po i n t   de t e c t o r   c a n   be   e xpr e s s e a s     ×   .   T h e   c e nt e pi xe l s   c a b e   e xpr e s s e by   m e m be r s h i p   v a l ue   a s   ( , )   a t   t h e   po s i t i o of   ( , )   w h e r e a s   ( , )   i s   t h e   o ut put   f e a t ur e   po i n t   pi xe l s   w hi c r e pl a c e s   t h e   pri o r   c e n t ra l   p i xe l s .   G a us s i a f un c t i o c o n s i s t s   o f   t w o   a da pt a b l e   f uz z i f i e r s   s uc a s     a n d   .   H y p o t h e t i c a l l y ,   f a c t o r s     a n d     de s c r i b e s   G a us s i a f un c t i o w hi c a r e   m o r e   e xp r e s s i v e   t h a us u a l   f a c t o r s   s uc h   a s     a nd     a s   s h o w n   i [ 28].   A   G a us s i a n   m e m b e r s h i f un c t i o c a n   b e   e xp r e s s e a s ,       ( ; , ) = [ ( ) 2 2 2 ]               (9)     T h e   G a us s i a n   c u r v e   r e l y   upo n   t h e   f a c t o r s     a n d   . W h e r e a s   t h e   f a c t o r     i s   e xp r e s s e a s   t h e   po w e r   o e xpo n e n t i a l   t e rm   a n d   a   l o n e   f uz z i f i e c o n s t a nt     c a n   b e   a c hi e v e by   d e c r e a s i ng  t h e   de n o m i na t o o   e xpo n e n t i a l   t e rm ,       = [ ( ( ) 2 ) ]                 (10)     2                     (11)     D i f fe r e n t   t y pe   o f   G a us s i a n   f u n c t i o n s   c a n   b e   de r i v e by   a ppl y i n g   t h e   v a r i o us   c o m b i n a t i o o f     a nd    w h i c a r e   G a us s i a t y pe s .   T hi s   r e s ul t s   a r e   v i s ua l l y   ve r y   poo r   w i t u n s m o o t a n d   de n s e   f e a t u r e   po i n t s   w h e e xpe r i m e nt i n g   w i t v a r i o us   f uz z i f i e r s     e v e n   v a l ue s   w h e r e a s   o dd  i n t e ge r   v a l ue s   o f   f uz z i f i e r s     gi v e s   t hi nn e r   a n d   r e f i n e d   f e a t u r e   po i n t s .   W h e t h e   l o w   o dd  v a l ue s   a r e   us e a s   f e a t u r e   po i n t s   w h i c a r e   v i s ua l l y   n o t   c l e a a s   w e l l   a s   w e a w h e r e a s   hi g o dd  v a l ue s   gi v e s   v i s ua l l y   c l e a r   f e a t u r e   po i n t s   a nd  a l s o   e l i m i na t e s   w e a k     f e a t ur e   po i n t s .   M a t h e m a t i c a l l y ,   t h e   G a us s i a f un c t i o w i dt c a b e   e xpr e s s e by   t h e   f uz z i f i e .   T h us ,   a   t hi G a us s i a n   po i nt s   c a n   b e   a c h i e v e w h e n   l o w   f uz z i f e r     v a l ue   e l e c t e w h i c c a n   de c r e a s e s   t h e   di s t a n c e   i n t o   a   c r i s s e t   a pp r o xi m a t e l y .   T o   ob t a i n   de t a i l e i n f o r m a t i o n   f r o m   t h e   f e a t ur e   po i n t s ,   t h e   f un c t i o n   n e e t o   b e   c l o s e r   t o   c ri s s e t   a nd   r e v e r s e   f o r   t h e   h i g f uz z i f i e   v a l ue s .   T h e   f a c t o r s     a n d     n e e t o   b e   pr e - de t e r m i n e d   t o   e n s u r e   de c e n t   pe r f o r m a n c e   i a   p a r t i c ul a a pp l i c a t i o w h i c c a b e   a c hi e v e us i n p r e l i m i na r y   e xpe r i m e nt s   a n e nt r o p y   o pt i m i z a t i o n.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       F i ne   gr a i ne m e di c al   i m a ge   f us i on  us i ng   t y pe - f uz z y   l og i c   ( R am y a   H   R )   1005   3. 4 .     Fe atu r e   an d   K e y   P o i n ts   R e fi n e m e n t   Bo t s t r o n g   f e a t u r e   po i n t s   a nd  i m pu l s e   n o i s e   c a n   b e   e xpe r i e nc e w h e n   w e   ha v e ,     1)   L a r ge v a l ue s   o f   , . . ( , ) > 1 ;   2)   L ow e r   v a l ue s   o f   , . . ( , )   < 0 .             T h e   f e a t u r e   po i n t s   c a b e   a c h i e v e b e t w e e n   t h e   ra n ge s   [ 0 , 1 ]   a p pr o xi m a t e l y ,   w h e n   a   f e a t u r e   po i nt   a t t e n u a t o p a t t e rn  a ppl i e d.     ( , ) = [ { ( , ) | [ 0 , 1 ] , [ 0 , 1 ] } ] ,             ( , ) > 1 ;   A n d             (12)   ( , ) = [ { ( , ) | [ 0 , 1 ] , [ 0 , 1 ] } ] ,             ( , ) < 0     F i na l l y ,   a   B i na r i z e K e y   F e a t ur e   po i nt   b a s e i m a ge   c a b e   de ve l o pe by   a ppl y i n g   a   s i m pl e   t hr e s h o l di ng  m e t h o d.   V a ri o us   e xpe r i m e n t s   e v a l u a t e   t ha t   t h e   o pt i m a l   t hr e s h o l l e v e l     Γ   s h o ul l i e   i n   t h e   ra n ge   of   [ , ] ,   ′′ ( , ) = { 1 ,                              ( , )     Γ         0 ,                                  ( , )   <     Γ             (13)     W h e r e ,   Γ =   [ , ] , [ 0 , 1 ]   a n d   [ 0 , 1 ] . T h e   us e   o f   Im a ge   t hr e s h o l d i n g   s t e p   r e l y   upo t h e   a p pl i c a t i o n   r e l e v a n c e .     3. 5 .     O p t i m i z at i o n   A d o p te d   to   C o n s tr u c We i gh M ap s   T o   a c hi e v e   f o ur   t u n a b l e   f a c t o r s   s uc h   a s     ,   ,        w e   r e qui r e   a   f uz z y   e n t r o py   o pt i m i z a t i o t e c hn i q ue .   T h e   f uz z i n e s s   de g r e e   o f   a   s e t   a n i m a ge   i nde f i n i t e n e s s   c a b e   m e a s ur e d   us i n g   e nt r o p y   of   a   f uz z y   s e t .   E nt r o py   [29],   c a b e   e xpr e s s e us i n g   S h a nn o n ’s   f u n c t i o n   ,   w hi c i s   a s   f o l l ow s ,     = ( l o g 2 ) 1 ( ) 1 = 0               (14)     In  f uz z y ,   w e   c a n   e xp r e s s     a s ,     ( ( ) ) =   ( ) l o g ( ) ( 1 ( ) ) l o g ( 1 ( ) )       (15)        0   1     E n t r o py   o pt i m i z a t i o n   t e c hn i q ue   c a n   o nl y   o pt i m i z e     a n d     o u t   o f   t hr e e   t u na b l e   f a c t o r s   gl o b a l l y .       O pt i m i z a t i o n   p r o c e s s   i s   n o t   n e c e s s a r i l y   r e qui r e i n   p r e de t e rm i n e f a c t o r   .   T h e   de r i v a t i v e s   of     c a n   b e   e xpr e s s e i t e r m s   o f     a n d   ,      =  ( ) . ( ) =   ( l o g 2 ) 1 [ 2 ( ( ) ) ( ) ] 1 = 0 ( )       (16)      =  ( ) . ( )  ( ) .  ( ) = ( l o g 2 ) 1 [ [ 2 ( ) ( ( ) ) ( ) 2 ( ) ] 3 ] 1 = 0 ( )     (17)     W h e r e   ( ) c a b e   e xpr e s s e a s ,       ( ) = ( )   ( 1 ( ) ) =   ( ( ) ) [ 1 + ( ( ) ) ] 2           (18)     T h e s e   de r i v a t i v e s   c a b e   us e i n   r e c u r s i v e   k n o w l e dg e   of   t h e   f a c t o r s     a nd    by   gra di e n t   de s c e n t   s c h e m e .     =     1                    (19 )     =     2                  (20)     W h e r e   1   a nd  2   a r e   l e a rn i ng   de g r e e s   f o r   b o t h   f a c t o r s     a nd    r e s pe c t i v e l y .   T h e   a dj a c e nt   o pt i m i z a t i o po i n t   i b o t po s i t i v e   a n d   n e ga t i v e   di r e c t i o n s   i s   us e d.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng   &   Co m S c i ,   V o l .   14 ,   N o .   2 M a y   201 9   :     999     1 011   1006   O pt i m i z a t i o t e c hni que   c a n   a l s o   b e   a pp l i e d   o   a n d     t o   ge t   i t s   o pt i m i z e v a l ue s   a n d   a s   t h e s e   f a c t o r s   a r e   v e r y   m uc h   e s s e n t i a l   i n   e x t r a c t i n f e a t u r e   po i nt s .   By   c o n s i de r i ng  F u z z y   e n t r o py   f un c t i o n   l o c a l l y ,   w e   c a a l t e e qua t i o (15)   by   c h a n g i n g   ( )   t o   t h e   l o c a l   f e a t u r e   po i n t   pi x e l   ( , ) ,     ( ( , ) ) =   [ ( , ) ( , ) + ( 1 ( , ) ) ( 1 ( , ) ) ]     (21)     T h e   de r i v a t i v e s   of     i n   t e rm s   o f     a nd     c a b e   e xpr e s s e a s ,         =   ( , ) .  ( , )  =   l o g { . ( 1 ) 1 } [ ( ) l o g ( ) ]       (22)        =   ( , ) .  ( , )   =    + 1 . l o g { 1 }           (23)     W h e r e   = [ ( + , + ) ( , ) ]   .   A b ov e   de r i v a t i v e s   c a n   b e   us e f o r   r e c u r s i v e l y   l e a rni n s e v e r a l   f a c t o r s   us i n g   g r a di e n t   de s c e n t   s c h e m e ,     = 3                     (24)     =     4                    (25)     W h e r e   3   a nd   4   a r e   t h e   l e a rni ng  de gr e e s   f o b o t f a c t o r s     a n d     r e s p e c t i v e l y .   H e r e ,   w e   a l s o   a pp l i e d   g ra di e nt   do m a i gui de d   f i l t e r i n g     t o   e v a l ua t e   e v e r y   de c i s i o n   m a s uc h   a s   1 , , 2 , ,    3 , , w h i c r e l y   upo n   f e a t u r e   po i n t s   w i t h   t h e   r e s pe c t i v e   s o ur c e   i m a ge     w i t i t s     c o m po n e n t .   S o ur c e   i m a ge     i s   t r e a t e a s   a   gu i d a n c e   i m a ge   t o   pr o duc e   t h e   u l t i m a t e   w e i g h t   m a ps ,        , =   1 ( , , )                 (26)      , =   2 ( , , )                 (27)     W h e r e ,   1   a n d   2   a r e   t h e   f a c t o r s   o f   g r a di e n t   do m a i g ui de d   f i l t e r i n g   a n d   =   1 , 2 , 3 , . .   a n d      r e p r e s e n t s   w e i ght s   t o   b e   e v a l ua t e d.   H e r e ,      r e p r e s e n t s   t h e   a pp r o xi m a t e   v a l ue   o f   w e i ght s   a n d      r e p r e s e nt s   t h e   de t a i l e d   v a l ue   o f   w e i gh t s .   By   c o m b i n i n g   a l l   a b o ve   c a l c ul a t i o n s   w e   c a e v a l ua t e   e x a c t   w e i gh t   m a ps   w i t r e s pe c t   t c o r r e s po n di ng  s o u r c e   i m a ge     w i t i t s     c o m po n e n t   w h i c h   i s   e x pr e s s e a s ,        =    , = 1                   (28)      =    , = 1                   (29)     W h e r e ,      a n d      a r e   r e s ul t a nt   w e i ght   m a ps   o f   l ow   a n d   h i g h   f re que n c y   c o m po n e nt s .   H e r e ,   t h e     r e p r e s e n t s   t h e   num b e o f   s o ur c e   i m a ge s   a nd   f i na l l y ,   t o   s u m   e v e r y   pi xe l s   i nt o   o n e   a l l   t h e   v a l ue s   o f     i m a ge   w e i ght s   m a ps   a r e   n o r m a l i z e d .     3. 6 .     M e d i c al   I m age   F u s i o n   C on s i d e r i n F e atu r e   an d   We i gh t   M ap s :   T h e   w e i ght e a v e ra gi ng  t e c hn i que   c a b e   us e t o   f us e   a p pr o xi m a t e   a nd  de t a i l e c o m po n e n t s   o v a r i o us   s o ur c e ,        =                      (30)        =                      (31)     In   l a s t ,   t h e   f us e i m a ge     c a n   b e   r e p r e s e n t e i n   t e rm s   o f   f us e a ppr o xi m a t e      a n de t a i l e c o m po n e n t s      a s ,     =    +                      (32)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       F i ne   gr a i ne m e di c al   i m a ge   f us i on  us i ng   t y pe - f uz z y   l og i c   ( R am y a   H   R )   1007   4.   P ER F O R M A N C E   EV A LU A TI O N :   T o   de t e rm i n e   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   o ur  p r o po s e i m a ge   f us i o m o de l   us i ng   t y pe - f uz z y   l o gi c s   de c i s i o n   s y s t e m   T 2 F L D S   f i ve   di ff e r e n t   s e t   o f   m e di c a l   i m a ge s   i s   c o n s i de r e d.   M a t l a b   a n S i m u l i nk  a r e   m a i n l y   us e t c a rr y   o ut   a l l   t h e   e xpe r i m e n t .   T y pe - of   f uz z y   t oo l bo [30],   [31]   i s   us e t o   i m p l e m e n t   IT 2F L D S .   T h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   i m a ge   f us i o n   m o de l   i s   de t e r m i n e us i n s ui t a b l e   f uz z y   r u l e s ,   m e m b e r s h i p   f u n c t i o a nd  F uz z y   In f e r e n c e   E n g i n e   (F I E ) . T h e   e xpe r i m e n t a l   o ut c o m e   c l e a r s   t ha t   t h e   I T 2F L D S   c a h a ndl e   b e t t e r   un c e rt a i n t i e s   i c o n t r a s t   t o   t y pe - F L D S .   M o r e ov e r ,   t h e   p ri m a r y   e xpe r i m e nt   a r e   f urt h e e xt e n de f o r   h a ndl i ng  t h e   m e d i c a l   i m a ge   f us i o n   p r o c e s s i n g   t hr o ug t h e   s e n s o d a t a .   T h e   p r o po s e i m a ge   f us i o n   m o de l   i s   i m p l e m e nt e o n   c l i ni c a l l y   a c qui r e v a ri o us   m ul t i - m o da l   m e di c a l   i m a ge s .   T h e   m e di c a l   i m a ge   da t a s e t   us e i n   o u r   e xpe r i m e nt s   a r e   t a ke n   f r o m   h t t p: / / w w w . i m a ge f us i o n . o r g/   a nd  ht t p : / / w w w . m e d. ha r v a r d . e du  / a a n l i b / h o m e . h t m l   w h i c h   i s   a o pe n   s o ur c e .   T h e   pe r f o r m a n c e   o f   pr o p o s e m e t h o c a b e   e v a l ua t e b a s e o n   t h e   e xpe ri m e n t s   c a rri e o v a r i o us   m e di c a l   i m a ge s   w i t di f f e r e n t   m o da l i t i e s .     4. 1 .     Ev al u ati o n   C r i te r i a   T h i s   s e c t i o de s c r i b e s   t h e   o b j e c t i v e   a n a l y s i s   of   o ur   p r o po s e m o de l   us i n c e rt a i n   qu a nt i t a t i v e   m e a s u r e s .   T h e r e   a r e   v a ri o us   i m a ge   q ua l i t y   m e a s u r e s   t o   de t e r m i n e   t h e   v i s u a l   qu a l i t y   o f   m e di c a l   i m a ge s   i v a r i o us   a s pe c t s .   H e r e ,   i t hi s   pa pe r,   w e   h a v e   c o n s i de r e b o t h   qua n t i t a t i v e   a na l y s i s   a n v i s u a l   r e p r e s e n t a t i o n   o t h e   f us e m e di c a l   i m a ge s .   T o   e v a l ua t e   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   p ro pos e m e di c a l   i m a ge   f us i o n   t e c hni que   w e   ha v e   t a ke n   t hr e e   di s t i n c t   f us i o n   pe r f o r m a n c e   m e t r i c s   w hi c a r e   e xpr e s s e a s ,     4. 1 . 1.     F e atu r e   P o i n S i m i l a r i ty  M e as u r e   (  )   T o   e v a l ua t e   t h e   s i m i l a ri t y   b e t w e e n   t h e   f e a t u r e   po i n t s   w h i c h   a r e   m o v e f r o m   b a s e   i m a ge s   t o   t h e   f us e d   i m a ge   w e   h a v e   us e G ra d i e nt   b a s e i n de x   (  )   [32 qua l i t y   a s s e s s m e n t   m a t ri c   w h i c c a b e   e xp r e s s e a s :      = [  ( , )  ( , ) + ( , ) ( , ) = 1 = 1 [  ( , ) + ( , ) ] = 1 = 1           (33)     W h e r e ,    ( , ) =  ( , )  ( , )               (34)     ( , ) = ( , ) ( , )               (35)     W h e r e ,   t h e   g r a di e n t   s t r e n g t h s   o f   t w o   di f f e r e n t   m e di c a l   i m a ge s      a nd     c a b e   p r e s e n t e d   a s    ( , )   a n d   ( , ) ,   r e s pe c t i v e l y .   T h e   i m a ge   w i dt a nd   i m a ge   h e i g ht   c a b e   e xp r e s s e a s     a n d     w h e r e a s     ( , )   and  ( , )   r e p r e s e n t s   t h e   s t r e n g t h   o f   f e a t ur e   po i n t s   f o r   i m a ge      a nd    r e s pe c t i v e l y   a n d   f o r   e v e r y     b a s e   i m a ge   o r i e nt a t i o p r e s e r v a t i o n   v a l ue s   a t   p l a c e   ( , ) . T o   e v a l ua t e   t h e   qu a n t i t y   of   gr a di e n t   i n f o r m a t i o i n s e r t e d   i nt o   t h e   f us e i m a ge   f r o m   t h e   b a s e   i m a ge s   w e   h a v e   us e a   po pul a f us i o n   m e t r i c    .     4. 1 . 2.     M u tu al   I n fo r m ati o n   T o   s pe c i fy   a m o un t   o f   i n f o r m a t i o o f   t h e   f us e i m a ge   w hi c h   c o n v e y s   i n f o r m a t i o a b o ut   t h e   b a s e   i m a ge ,   w e   pr e s e n t   a   M ut u a l   i n f o r m a t i o n   ( MI [33]  q ua l i t y   m e t r i c .   T h e   m u t ua l   i n f o r m a t i o n   b e t w e e n   t h e   f us e a n b a s e   i m a ge   c a b e   e xpr e s s e a s ,        =     +                  (36)         W h e r e ,         =    ( , ) l og 2 (  ( , )  ( ) ( ) ) = 0 = 0           (37)      =   ( , ) l o g 2 ( ( , ) ( ) ( ) ) = 0 = 0           (38)     W h e r e ,   t h e   n o rm a l i z e m ut ua l   i n f o r m a t i o b e t w e e n   f us e a n b a s e   i m a ge s      a n d     c a b e   e xp r e s s e d   by     a n d    ,   r e s pe c t i v e l y   w h e r e   , ,        [ 0 , ] .   T h e   n o rm a l i z e hi s t o g r a m s   o f   t h e   b a s e   a nd  f us e i m a ge   c a b e   de n o t e a s    ( ) , ( ) ) ,   a nd   ( ) . T h e   j o i n t   hi s t o g r a m s   b e t w e e n   t h e   f us e a nd   b a s e   i m a ge s      a n   c a n   b e   de n o t e a s    ( , )   a nd   ( , ) .   H i gh      v a l ue   s h o w s   t h e   s upe ri o r i t y   of   pr o po s e d     f us i o n   m o de l .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng   &   Co m S c i ,   V o l .   14 ,   N o .   2 M a y   201 9   :     999     1 011   1008   4. 1 . 3.     S t an d ar d   D e v i ati o n   (S TD )   T o   e v a l ua t e   t h e   a m o unt   o f   w i de n i ng  o f   gr e y   v a l ue s   i n   a   m e di c a l   i m a ge ,   h e r e   w e   i n t r o duc e   a   s t a nda rd  de v i a t i o n   m e t r i c .   M o r e   t h e   s t a nda r d   de v i a t i o n ,   b e t t e t h e   f us i o n   r e s ul t s .   T h e   S t a n da rd  D e v i a t i o n   (  c a n   b e   e xpr e s s e a s ,        =   ( 1 × ( ( , ) ̂ ) 2 = 1 = 1 ) 1 2             (39)     W h e r e ,   ( , )     r e p r e s e n t s   t h e   pi xe l   v a l ue s   o f   f us e i m a ge   a t   t h e   l o c a t i o ( , )   a nd  ̂   r e p r e s e nt s   t h e   m e a v a l ue   o f   t h a t   i m a ge .     4. 2 .     Ex p e r i m e n ts   an d   D i s c u s s i o n s   W e   i m pl e m e n t e a   c o m p r e h e n s i v e   o bj e c t i v e   a n a l y s i s   o n   t h e   e xpe r i m e nt a l   o ut c o m e s   by   o ur   p r o po s e d   i m a ge   f us i o n   t e c hni que   w i t h   T y pe - f uz z y   l o gi c s .   H e r e ,   T a b l e   r e p r e s e n t s   t h e   q ua nt i t a t i v e   pe r f o r m a n c e   c o m pa ri s o n s   o f   p r o po s e t e c hni que   i c o n t r a s t   w i t t h e   c o n v e n t i o n a l   s t a t e - o f - a r t - t e c hn i q ue s   f o r   f i v e   di f fe r e n t   gr o up  o f   m e di c a l   i m a ge s .   I n   T a b l e   1,   t hr e e   qu a l i t y   a na l y s i s   m a t r i c e s   a r e   p r e s e n t e i w h i c h      a n S T D   a r e   l a r ge s t   o bj e c t i ve   m a t ri c e s   a n d      l i e s   i t h e   ra n ge   o f   t o   1.   T he   l a rge    v a l ue   s h o w s   t h e   s upe ri o ri t y   o o ur   p r o po s e f us i o n   t e c hn i q ue .   T a b l e   qua nt i t a t i v e   o ut c o m e s   s h o w s   t h e   r o b us t n e s s   o f   o ur   p r o po s e t e c hn i que   i n   t e rm s   o f   s pa t i a l   c o n s i s t e n c y   a s   w e l l   a s   s i g n i f i c a nt   e xt ra c t e i n f o rm a t i o o f   o ur   p r o po s e m e t h o pe r f o r m s   b e t t e r   t ha n   t h e   c o n v e n t i o na l   s t a t e - o f - a r t   f us i o t e c hni que s .   T h e   b e t t e r   r e s ul t s   o f   qua l i t y   a s s e s s m e n t   m a t r i c e s   r e p r e s e n t s   t h a t   t h e   f us e i m a ge   c a rr i e d   o ut   us i ng   o ur  p r o po s e t e c hn i que   c a h o l d   m uc m o r e   de t a i l e d   i n f o r m a t i o c a n   a t t a i n   a   l a r ge r   s i m i l a r i t y   a n c o rr e l a t i o n   t o   t he   b a s e   i m a ge   w h e n   c o m pa r e t o   o t h e r   s t a t e - of - a r t   f us i o n   t e c hni que s .   W e   h a v e   pe r f o r m e o ur   e xpe ri m e nt s   o n   di f f e r e n t   m u l t i m o da l   m e di c a l   i m a ge   o ve r   t h e   s t a n da rd  m e di c a l   t e s t   i m a ge s   t o   v a l i da t e   t h e   f e a s i b i l i t y   of   o ur   p r o po s e i m a ge   f us i o n   t e c hni que .   T h e r e   a r e   f i v e   di f f e r e n t   m e d i c a l   i m a ge   g r o up  o f   e a c h   t y pe   a r e   a v a i l a b l e   a n t h e   t w o   b a s e   i m a ge s   a r e   pe r f e c t l y   pr e - r e g i s t e r e d   f o r   e v e r y   gr o up  pa i a s   p r e s e n t e d   i F i gu r e   3 .   T h e   p r o po s e i m a ge   f us i o n   t e c hni que   c o m pa r e d   t o   s e ve o t h e s t a t e - of - t h e - a r t   i m a ge   f us i o n   t e c hn i q ue s   w h i c h   r e l y   upo t h e   m e t h o ds   l i ke   G P ,   D W T ,   CT ,   N S CT ,   S c h e m e - 1   [34] ,   S c h e m e - 2   [35]   a n d   N S CT   T 2F L D S   m e t h o ds   a s   p r e s e n t e d   i F i gu r e   4 .   T h e   p r o po s e i m a ge   f us i o m o de l   w i t I T 2F L D S   t e c hni que   o ut pe r f o r m s   a l l   t h e   o t h e s t a t e - of - a r t - t e c hni que s   i t e r m s   o f   M ut ua l   I n f o r m a t i o n   (  ),   S t a n d a r d   D e v i a t i o (  )   a n d   F e a t u r e   P o i nt   S i m i l a r i t y   M e a s ur e   (  a s   p r e s e nt e i n   T a b l e   1.   T h e   v i s ua l   qu a l i t y   of   m e di c a l   i m a ge s   i s   m uc h   b e t t e r   us i n o u p r o po s e m o de l   i c o n t ra s t   t o   o t h e s t a t e - of - a r t - t e c hn i que s .       T a b l e   1 .   E v a l ua t i o n   I ndi c e s   f o r   F us e M e di c a l   Im a ge s   G ro u p   In d i c e s   GP   D W T   D T CW T   CT   N S CT   S c h e m e - 1 [3 4 ]   S c h e m e - 2 [3 5 ]   N S CT   T 2 F L D S   P RO P O S E D   G ro u p 1   CT / M RI   MI   2 . 9 8 1 6   2 . 3 7 0 9   2 . 3 6 6 3   2 . 1 7 6 9   2 . 5 5 7 3   2 . 6 5 0 6   4 . 3 9 2 4   4 . 5 6 1 9   5 . 7 7 4 1   A B / F   0 . 6 5 2   0 . 6 1 8   0 . 6 4 6 4   0 . 5 7 6 3   0 . 6 9 1 3   0 . 7 0 1 4   0 . 7 8 8 9   0 . 7 8 5 9   0 . 6 2 1 8   S T D   3 8 . 7 8 2   4 1 . 1 5 9   3 9 . 7 9 1   4 0 . 3 1 8   4 1 . 2 4 8   5 9 . 1 8 8   5 8 . 2 5 7   6 0 . 8 7 1   9 2 . 5 0   G ro u p 2   MR - T 1 / M RA   MI   3 . 3 5 4 4   3 . 1 3 6 7   3 . 2 0 5 9   3 . 1 0 8 6   3 . 2 9 4 3   3 . 2 3 3 9   3 . 0 6 1 4   3 . 9 6 3 5   3 . 8 3 7 5 0 8   A B / F   0 . 5 8 6 7   0 . 5 6 7   0 . 5 9 9 8   0 . 5 5 4 1   0 . 6 2 8 7   0 . 5 9 4 2   0 . 5 8 0 2   0 . 6 4 1 2   0 . 5 8 5 1 2 9   S T D   6 8 . 3 3 2 5   7 2 . 2 6 0 3   7 0 . 9 0 1 2   7 1 . 3 3 7 8   7 2 . 2 1 9   8 2 . 6 4 6 4   7 2 . 1 3 0 8   9 0 . 1 0 8 6   9 0 . 4 8 1 3 7   G ro u p 3   CT / M RI   MI   3 . 8 4 7 9   3 . 1 8 2 7   3 . 3 1 5 6   3 . 1 6 8 9   3 . 4 4 6 9   2 . 8 0 6 3   4 . 5 0 8 8   4 . 6 1 4 6   6 . 7 8 2 6 9 0   A B / F   0 . 5 6 6 5   0 . 5 2 9 9   0 . 5 6 3 1   0 . 5 2 9 7   0 . 5 9 2 6   0 . 5 2 0 6   0 . 6 2 6 8   0 . 6 4 6 9   0 . 6 5 6 6 9 2   S T D   4 6 . 2 3 5 6   5 0 . 8 3 9 6   5 0 . 0 6 7   5 0 . 4 5 7 5   5 0 . 9 7 1 9   5 7 . 6 0 1   6 9 . 1 2 6 9   6 9 . 1 9 4 1   6 8 . 4 7 9 3 9   G ro u p 4   MR - T 1 / T 2   MI   3 . 5 1 0 2   3 . 2 0 9 5   3 . 2 9 8   3 . 1 4 5 4   3 . 4 2 0 7   3 . 5 1 9 5   3 . 5 1 0 7   4 . 0 5 7 9   4 . 2 9 4 0 6 9   A B / F   0 . 6 6 3 2   0 . 6 3 4 7   0 . 6 7 4 2   0 . 6 3 3 3   0 . 6 8 6 2   0 . 6 8 6 2   0 . 6 6 4 1   0 . 7 1 5 4   0 . 6 7 7 2 0 8   S T D   3 4 . 5 8 5   3 7 . 3 5 8 6   3 6 . 9 6 9 5   3 7 . 3 1 6 7   3 7 . 3 7   4 0 . 4 0 4 1   3 8 . 4 2 9 8   4 3 . 2 9 2 2   5 3 . 3 4 1 4   G ro u p 5   MR - G A D / T 2   MI   3 . 3 6 5 6   3 . 1 8 7 8   3 . 2 1 4 8   3 . 1 4 4 5   3 . 2 7 1 6   3 . 3 3 0 1   3 . 3 8 1 9   3 . 6 6 3 4   5 . 0 8 6 4 8 0   A B / F   0 . 5 5 7 9   0 . 5 2 6 6   0 . 5 6 9 2   0 . 5 1 9   0 . 5 8 4 8   0 . 5 7 5 5   0 . 5 6 3 1   0 . 6 1 9 7   0 . 6 2 1 2 8 1   S T D   6 2 . 5 6 2 6   6 5 . 6 6 9 3   6 4 . 7 1 5 8   6 5 . 1 0 7 4   6 5 . 4 4 9 8   6 8 . 8 2 6 2   7 0 . 1 3 6 4   8 0 . 0 0 5 5   8 5 . 9 4 7 5 3       5.   C O N C LU S I O N   T h e   g r o w t h   o f   i n f o r m a t i o n   p r o c e s s i n t e c hn o l o gi e s   a n d   f r e que n t   de v e l o pm e n t   o f   m e di c a l   i m a gi ng  ha v e   gi v e n   r i s e   t o   c ha l l e n ge   o f   c l i n i c a l   a s s e s s m e n t   o f   m e di c a l   i m a ge s .   T hus ,   M ul t i m o da l   m e di c a l   i m a ge   f us i o n   t e c hn i q ue   c a p r o v e   a   v i t a l   a s s e t   f o r   t h e   v a r i o us   c l i n i c a l   i m a gi n s e n s o r   a ppl i c a t i o n s .   T h e r e f o r e ,   i n   t hi s   pa pe r,   a   n o v e l   m ul t i m o da l   s e n s o m e di c a l   i m a ge   f us i o t e c hni que   b a s e o n   t y pe - f uz z y   l o gi c s   i s   p r e s e n t e d .     T o   e nha n c e   t h e   v i s ua l   qu a l i t y   of   r e c o n s t r uc t e d   m e di c a l   i m a ge s   a n d   e l i m i na t e   t h e   d ra w b a c ks   of   e xi s t i n g   s t a t e - of - a r t - t e c hni que s   a   T y pe - f uz z y   l o gi c s   b a s e o n   S u ge no   m o de l   i s   p r e s e n t e d   t o   c a rri e o ut   m o r e   de t a i l e Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.