[發(fā)明專利]一種胎兒頭骨形狀參數(shù)測(cè)量方法、系統(tǒng)、設(shè)備和介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010040882.X
• 申請(qǐng)日: 2020-01-13
• 公開（公告）號(hào): CN111242929A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張勇東;馬凌峰;謝洪濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);北京中科研究院
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06T7/62;G06T7/13;G06T7/143;A61B8/08
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 方丁一

1.一種胎兒頭骨形狀參數(shù)測(cè)量方法，其特征在于，所述方法包括：

對(duì)至少兩張圖像中胎兒頭部區(qū)域制作分割標(biāo)簽，得到分割標(biāo)簽數(shù)據(jù)集；

利用所述分割標(biāo)簽數(shù)據(jù)集，通過(guò)分割頭部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)對(duì)待分割圖像中胎兒頭部區(qū)域進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到預(yù)測(cè)概率圖；

通過(guò)所述預(yù)測(cè)概率圖進(jìn)行取輪廓操作，得到胎兒頭部區(qū)域輪廓圖；

獲取所述胎兒頭部區(qū)域輪廓圖中胎兒頭部區(qū)域的周長(zhǎng)，得到胎兒頭圍值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對(duì)圖像中胎兒頭部區(qū)域制作分割標(biāo)簽；包括：

獲取與胎兒頭部區(qū)域大小相同的橢圓參數(shù)，所述橢圓參數(shù)包括橢圓中心點(diǎn)橫坐標(biāo)、橢圓中心點(diǎn)縱坐標(biāo)、橢圓長(zhǎng)軸、橢圓短軸和橢圓傾斜角；

根據(jù)所述橢圓參數(shù)制作橢圓分割標(biāo)簽。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述分割頭部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的主體網(wǎng)絡(luò)為U-Net網(wǎng)絡(luò)，利用所述U-Net網(wǎng)絡(luò)對(duì)待分割圖像中胎兒頭部區(qū)域進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到預(yù)測(cè)概率圖。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過(guò)所述預(yù)測(cè)概率圖進(jìn)行取輪廓操作，得到胎兒頭部區(qū)域輪廓圖，包括：

在預(yù)設(shè)閾值下對(duì)所述預(yù)測(cè)概率圖進(jìn)行二值化處理，得到二值圖；

對(duì)所述二值圖進(jìn)行取輪廓操作，將包含面積最大的輪廓作為胎兒頭部區(qū)域輪廓圖。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取所述胎兒頭部區(qū)域輪廓圖中胎兒頭部區(qū)域的周長(zhǎng)，得到胎兒頭圍值，包括：

利用最小二乘法對(duì)所述胎兒頭部區(qū)域進(jìn)行橢圓擬合，得到橢圓參數(shù)；

根據(jù)所述橢圓參數(shù)得到橢圓周長(zhǎng)，將所述橢圓周長(zhǎng)作為胎兒頭圍值。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在利用所述分割標(biāo)簽數(shù)據(jù)集，通過(guò)分割頭部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)對(duì)待分割圖像中胎兒頭部區(qū)域進(jìn)行預(yù)測(cè)之前，還包括：

利用去噪網(wǎng)絡(luò)對(duì)所述分割頭部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行預(yù)訓(xùn)練，用于提高圖像質(zhì)量，所述去噪網(wǎng)絡(luò)采用最小化的平方誤差損失函數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在利用去噪網(wǎng)絡(luò)對(duì)所述分割頭部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行預(yù)訓(xùn)練之后，還包括：

對(duì)分割頭部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中的主體網(wǎng)絡(luò)和對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交替訓(xùn)練，用于提高分割精度；

所述主體網(wǎng)絡(luò)利用邊界敏感損失函數(shù)進(jìn)行訓(xùn)練，所述邊界敏感損失函數(shù)L為：

其中，i為圖像中的像素點(diǎn)，y_i為每個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的分割標(biāo)簽值，為每個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)預(yù)測(cè)值，N為像素點(diǎn)的總數(shù)，ω(d_i)為距離權(quán)重函數(shù)；

所述對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)為分類網(wǎng)絡(luò)，用于區(qū)別像素點(diǎn)屬于分割標(biāo)簽還是屬于預(yù)測(cè)結(jié)果。

8.一種胎兒頭骨形狀參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

分割標(biāo)簽獲取模塊，用于對(duì)至少兩張圖像中胎兒頭部區(qū)域制作分割標(biāo)簽，得到分割標(biāo)簽數(shù)據(jù)集；

預(yù)測(cè)模塊，用于利用所述分割標(biāo)簽數(shù)據(jù)集，通過(guò)分割頭部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)對(duì)待分割圖像中胎兒頭部區(qū)域進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到預(yù)測(cè)概率圖；

輪廓圖獲取模塊，用于通過(guò)所述預(yù)測(cè)概率圖進(jìn)行取輪廓操作，得到胎兒頭部區(qū)域輪廓圖；

頭圍值獲取模塊，用于獲取所述胎兒頭部區(qū)域輪廓圖中胎兒頭部區(qū)域的周長(zhǎng)，得到胎兒頭圍值。

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括：

處理器；

存儲(chǔ)器，其存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行程序，該程序包含如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法。

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該程序包含如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法。