[發(fā)明專利]多光譜熒光分割方法及裝置有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201711476083.1 | 申請日： | 2017-12-29 |
| 公開（公告）號： | CN108230335B | 公開（公告）日： | 2020-12-01 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 遲崇巍;王麗 | 申請（專利權(quán)）人： | 北京數(shù)字精準(zhǔn)醫(yī)療科技有限公司 |
| 主分類號： | G06T7/11 | 分類號： | G06T7/11;G06N3/04 |
| 代理公司： | 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127 | 代理人： | 王天堯;湯在彥 |
| 地址： | 101500 北京*** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 光譜 熒光 分割 方法 裝置 | ||
1.一種多光譜熒光分割方法，其特征在于，包括：
獲取多光譜熒光分割神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，所述多光譜熒光分割神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是通過訓(xùn)練三維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)得到的，將在激光激發(fā)情況下獲得的多組不同波長的表面激發(fā)熒光圖像作為訓(xùn)練所需的輸入數(shù)據(jù)，將在未使用激光激發(fā)情況下獲得的多組不同波長的表面熒光圖像作為訓(xùn)練的熒光光斑分布結(jié)果；
獲取待處理的多光譜激發(fā)熒光圖像，將所述待處理的多光譜激發(fā)熒光圖像輸入到所述多光譜熒光分割神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，得到激發(fā)熒光光斑的分割結(jié)果；
通過訓(xùn)練三維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)得到所述多光譜熒光分割神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，包括：
所述三維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包括第一卷積層、第二卷積層、第三卷積層、局部響應(yīng)歸一化層以及全鏈接層，其中，
在所述第一卷積層，將多組不同波長的表面激發(fā)熒光圖像的三維立體圖像組成三維數(shù)據(jù)組，將所述三維數(shù)據(jù)組輸入所述第一卷積層，通過預(yù)設(shè)范圍的三維卷積核對所述三維數(shù)據(jù)組中各圖像相同區(qū)域的激發(fā)熒光信號進(jìn)行卷積累加，得到所述第一卷積層的輸出數(shù)據(jù)，其中，相同區(qū)域的范圍為三維卷積核的預(yù)設(shè)范圍；
在所述第二卷積層，將所述第一卷積層的輸出數(shù)據(jù)輸入所述第二卷積層，通過預(yù)設(shè)范圍的二維卷積核對所述第一卷積層的輸出數(shù)據(jù)中各圖像相同區(qū)域的激發(fā)熒光信號進(jìn)行卷積累加，得到所述第二卷積層的輸出數(shù)據(jù)；
在所述第三卷積層，將所述第二卷積層的輸出數(shù)據(jù)輸入所述第三卷積層，通過預(yù)設(shè)范圍的二維卷積核對所述第二卷積層的輸出數(shù)據(jù)中各圖像相同區(qū)域的激發(fā)熒光信號進(jìn)行卷積累加，得到所述第三卷積層的輸出數(shù)據(jù)；
在所述局部響應(yīng)歸一化層，將所述第三卷積層的輸出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成一維向量輸入所述局部響應(yīng)歸一化層，針對所述一維向量中的每個元素，以該元素的鄰域信息作為歸一化權(quán)重進(jìn)行歸一化計算，得到所述局部響應(yīng)歸一化層輸出的一維數(shù)據(jù)；
在所述全鏈接層，將所述局部響應(yīng)歸一化層輸出的一維數(shù)據(jù)輸入所述全鏈接層，將所述局部響應(yīng)歸一化層輸出的一維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為標(biāo)簽信號，所述標(biāo)簽信號用于分類確定。
2.如權(quán)利要求1所述的多光譜熒光分割方法，其特征在于，在激光激發(fā)情況下獲得多組不同波長的表面激發(fā)熒光圖像，在未使用激光激發(fā)情況下獲得多組不同波長的表面熒光圖像，包括：
以仿生物組織作為仿體對象，以熒光探針和不同波長的熒光劑的混合液作為腫瘤假想對象，在所述仿體對象的同一腫瘤位置分別使用不同波長的腫瘤假想對象，分別采用與熒光劑對應(yīng)波長的激光照射所述腫瘤位置，獲得多組不同波長的表面激發(fā)熒光圖像，在未使用激光照射所述腫瘤位置的情況下，獲得多組不同波長的表面熒光圖像。
3.如權(quán)利要求1或2所述的多光譜熒光分割方法，其特征在于，將多組不同波長的表面激發(fā)熒光圖像作為訓(xùn)練所需的輸入數(shù)據(jù)，包括：
在每組表面激發(fā)熒光圖像中獲取感興趣區(qū)域，該感興趣區(qū)域包括表面熒光光斑所在的位置；
將每組感興趣區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)組成三維立體圖像，其中，三維中的兩維是該感興趣區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)的像素點的坐標(biāo)，第三維是該感興趣區(qū)域所在的表面激發(fā)熒光圖像在多組不同波長的表面激發(fā)熒光圖像中的序號；
將各組感興趣區(qū)域的三維立體圖像作為訓(xùn)練所需的輸入數(shù)據(jù)。
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