[發明專利]胎盤植入B超圖像特征提取與驗證方法

有效

• 申請號: 201910083862.8
• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN109903271B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 朱丹紅;張棟;胡展瑞;陳俞錦
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06V10/77;G06V10/774;G06V10/764;G06K9/62
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

1.一種胎盤植入B超圖像特征提取與驗證方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟S1：將包含標注分類信息的胎盤植入B超圖像數據集分為訓練集和測試集；

步驟S2：構建數據矩陣：將訓練集的每幅B超圖像寫成列向量形式并排列成數據矩陣，計算列向量的均值；

步驟S3：通過均值向量將數據矩陣中心化，計算協方差矩陣；

步驟S4：計算協方差矩陣的特征值，選取最大的K個特征值，計算對應的特征向量，并將其排列成變換矩陣；

步驟S5：根據變換矩陣的正交向量構建特征子空間基向量，使訓練集中的每幅B超圖像都向其投影并對應于子空間的一點，實現特征提取；

步驟S6：選取測試集中的B超圖像并計算其在特征子空間上的投影；

步驟S7：采用最小距離法遍歷訓練集找到與測試集中對應B超圖像在特征子空間上投影坐標最近的圖像，獲得該圖像在訓練集中的分類，對應為測試集中對應B超圖像的類別；

步驟S8：判別測試集中B超圖像分類的正確性用以驗證特征提取；

步驟S2具體為：將訓練集中的B超圖像由二維數組轉化成列向量X_i并排列成數據矩陣X＝(X₁，X₂，...，X_n)；其中，列向量均值μ的計算公式為：

步驟S3中，通過均值向量將數據矩陣中心化，計算協方差矩陣：

C＝(X₁-μ，X₂-μ，...，X_n-μ)

式中，C表示去中心化后的數據矩陣，μ為列向量均值，Σ為協方差矩陣。

2.根據權利要求1所述的一種胎盤植入B超圖像特征提取與驗證方法，其特征在于：步驟S1中，預先提取胎盤植入B超圖像的ROI區域，選出胎盤區域作為圖像數據。

3.根據權利要求1所述的一種胎盤植入B超圖像特征提取與驗證方法，其特征在于：步驟S4具體為：求取協方差矩陣特征值，選取最大的K個特征值，對應獲取其特征向量，作為B超圖像特征e_i，并將K個特征向量按列排成變換矩陣W＝(e₁，e₂，...，e_k)。

4.根據權利要求1所述的一種胎盤植入B超圖像特征提取與驗證方法，其特征在于：步驟S5中，計算訓練集中每幅B超圖像在以變換矩陣W為基向量的特征子空間中的投影Y_i，計算公式為：

Y_i＝W^T(X_i-μ)。

5.根據權利要求1所述的一種胎盤植入B超圖像特征提取與驗證方法，其特征在于：步驟S6中，選取測試集中的B超圖像并計算其在特征子空間上的投影；設選取的測試集中的B超圖像為Z，將其投影至以變換矩陣W為基向量的特征子空間，Z的投影計算公式為：

chZ＝W^T(Z-μ)。

6.根據權利要求1所述的一種胎盤植入B超圖像特征提取與驗證方法，其特征在于：步驟S7中，利用遍歷方式搜索訓練集中與測試集中B超圖像Z投影坐標距離最小的圖像，則該圖像的類別j就是測試集中圖像Z的類別：

argmin_j||Y_i-chZ||。