[發明專利]深度學習中螺旋變換數據擴增方法、系統、介質及設備

有效

• 申請號: 202010098682.X
• 申請日: 2020-02-18
• 公開（公告）號: CN111292230B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 錢曉華;陳夏晗
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06T3/00
• 分類號: G06T3/00;G06N3/0464;G06N3/08
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 徐秋平

1.一種深度學習中螺旋變換數據擴增方法，其特征在于，所述深度學習中螺旋變換數據擴增方法包括：

獲取三維圖像數據，所述三維圖像數據包括至少一種成像參數對應的圖像數據；

將所述三維圖像數據進行螺旋變換，以轉換為原始二維圖像；選取感興趣目標區域中的變換參考點作為螺旋變換中點；根據所述螺旋變換中點到所述感興趣目標區域邊緣的最大距離確定螺旋變換最大半徑；結合螺旋變換半徑、變換角度和所述螺旋變換中點生成螺旋線，所述螺旋變換半徑為所述螺旋變換中點到所述感興趣目標區域邊緣中任一點的距離，處于所述螺旋變換最大半徑確定的范圍內；其中，所述變換角度包括方位角和高程角，所述結合螺旋變換半徑、變換角度和所述螺旋變換中點生成螺旋線的步驟包括：構建所述方位角和高程角的轉換關系；結合所述轉換關系和螺旋變換半徑生成螺旋線；

改變三維圖像數據螺旋變換的方式，以轉換為擴增二維圖像；改變螺旋變換中坐標系位于三維數據中的原點位置進行螺旋變換；改變螺旋變換中坐標軸正方向相對于三維數據的角度和方向進行螺旋變換；將所述三維圖像數據進行水平翻轉，再進行螺旋變換；將所述三維圖像數據進行垂直翻轉，再進行螺旋變換；將所述三維圖像數據進行放大、縮小或拉伸，再進行螺旋變換；改變所述三維圖像數據的顏色飽和度、對比度、亮度，再進行螺旋變換；

將所述原始二維圖像和所述擴增二維圖像進行數據整合后組成二維圖像集。

2.根據權利要求1所述的深度學習中螺旋變換數據擴增方法，其特征在于，

所述三維圖像數據包括磁共振影像，所述磁共振影像呈現有感興趣目標區域。

3.根據權利要求1所述的深度學習中螺旋變換數據擴增方法，其特征在于，所述構建所述方位角和高程角的轉換關系的步驟包括：

通過所述方位角和高程角在取值范圍內均勻變化構建所述轉換關系；或

通過令采樣點的面密度和體密度相等構建所述轉換關系；或

通過指定的預設采樣點分布規則構建所述轉換關系。

4.根據權利要求1所述的深度學習中螺旋變換數據擴增方法，其特征在于，在所述結合螺旋變換半徑、變換角度和所述螺旋變換中點生成螺旋線的步驟之后，將所述三維圖像數據進行螺旋變換，以轉換為原始二維圖像的步驟還包括：

在所述三維圖像數據中對應確定所述螺旋線上所有點的位置坐標；

根據所述位置坐標計算所述螺旋線上所有點的灰度值，將所述灰度值填充到二維矩陣中，以得到螺旋變換展開的二維圖像。

5.一種深度學習中螺旋變換數據擴增系統，其特征在于，所述深度學習中螺旋變換數據擴增系統包括：

數據獲取模塊，用于獲取三維圖像數據，所述三維圖像數據包括至少一種成像參數對應的圖像數據；

第一變換模塊，用于將所述三維圖像數據進行螺旋變換，以轉換為原始二維圖像；選取感興趣目標區域中的變換參考點作為螺旋變換中點；根據所述螺旋變換中點到所述感興趣目標區域邊緣的最大距離確定螺旋變換最大半徑；結合螺旋變換半徑、變換角度和所述螺旋變換中點生成螺旋線，所述螺旋變換半徑為所述螺旋變換中點到所述感興趣目標區域邊緣中任一點的距離，處于所述螺旋變換最大半徑確定的范圍內；其中，所述變換角度包括方位角和高程角，所述結合螺旋變換半徑、變換角度和所述螺旋變換中點生成螺旋線的步驟包括：構建所述方位角和高程角的轉換關系；結合所述轉換關系和螺旋變換半徑生成螺旋線；

第二變換模塊，用于改變三維圖像數據螺旋變換的方式，以轉換為擴增二維圖像；改變螺旋變換中坐標系位于三維數據中的原點位置進行螺旋變換；改變螺旋變換中坐標軸正方向相對于三維數據的角度和方向進行螺旋變換；將所述三維圖像數據進行水平翻轉，再進行螺旋變換；將所述三維圖像數據進行垂直翻轉，再進行螺旋變換；將所述三維圖像數據進行放大、縮小或拉伸，再進行螺旋變換；改變所述三維圖像數據的顏色飽和度、對比度、亮度，再進行螺旋變換；

數據整合模塊，用于將所述原始二維圖像和所述擴增二維圖像進行數據整合后組成二維圖像集。

6.一種介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該計算機程序被處理器執行時實現權利要求1至4中任一項所述的深度學習中螺旋變換數據擴增方法。

7.一種計算機設備，其特征在于，包括：處理器及存儲器；

所述存儲器用于存儲計算機程序，所述處理器用于執行所述存儲器存儲的計算機程序，以使所述計算機設備執行如權利要求1至4中任一項所述的深度學習中螺旋變換數據擴增方法。