[發(fā)明專利]一種胸腔器官的分割方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010166412.8
• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號: CN111369574B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李秀林;韓文廷;石軍;陳俊仕;郝曉宇;王朝暉;文可
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥凱碧爾高新技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11;G06T7/136;G06T7/187;G06V10/774;G06V10/764;G06V10/82;G06N3/0464;G06N3/08
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王洋

1.一種胸腔器官的分割方法，其特征在于，包括：

獲取待分割圖像；

將所述待分割圖像輸入完成訓(xùn)練的網(wǎng)絡(luò)模型，得到分類結(jié)果和分割數(shù)據(jù)；所述網(wǎng)絡(luò)模型包括：主干網(wǎng)絡(luò)和分類器；所述主干網(wǎng)絡(luò)和所述分類器連接；所述主干網(wǎng)絡(luò)包括編碼模塊和解碼模塊；所述編碼模塊的數(shù)量和所述解碼模塊的數(shù)量相同；所述主干網(wǎng)絡(luò)中對應(yīng)位置的編碼模塊和解碼模塊進(jìn)行跳轉(zhuǎn)連接；所述分類結(jié)果是所述分類器輸出的表示所述待分割圖像中包含待分割胸腔器官的概率；所述分割數(shù)據(jù)是所述主干網(wǎng)絡(luò)輸出的對所述待分割胸腔器官的分割結(jié)果；所述主干網(wǎng)絡(luò)中的任一編碼模塊由混合空洞卷積模塊和最大池化層構(gòu)成；任一解碼模塊由一個雙線性插值層和3個標(biāo)準(zhǔn)的3x3卷積層疊加而成；

根據(jù)所述分類結(jié)果和所述分割數(shù)據(jù)，確定分割結(jié)果；所述根據(jù)所述分類結(jié)果和所述分割數(shù)據(jù)，確定分割結(jié)果，包括：在所述分類結(jié)果大于所述待分割胸腔器官的預(yù)設(shè)閾值的情況下，確定分割結(jié)果為所述分割數(shù)據(jù)；在所述分類結(jié)果不大于所述預(yù)設(shè)閾值的情況下，確定所述分割結(jié)果為預(yù)設(shè)圖像；所述預(yù)設(shè)圖像是表示所述待分割圖像中不存在所述待分割器官的圖像；

對所述分割結(jié)果進(jìn)行裁剪或填充，得到第一分割結(jié)果；

對所述第一分割結(jié)果進(jìn)行重采樣至原始分辨率，得到第二分割結(jié)果；

移除所述第二分割結(jié)果中預(yù)設(shè)大小的連通域，得到第三分割結(jié)果；

輸出所述分割結(jié)果，所述輸出分割結(jié)果，具體為：輸出所述第三分割結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述分類器由全局最大池化層、全連接層和softmax構(gòu)成；其中，輸入所述分類器的數(shù)據(jù)依次經(jīng)過所述全局最大池化層、所述全連接層和所述softmax函數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述主干網(wǎng)絡(luò)還包括：空間金字塔池化模塊；所述空間金字塔池化模塊位于中所述編碼模塊和所述解碼模塊的瓶頸處。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述獲取待分割圖像之后，并且，在將所述待分割圖像輸入完成訓(xùn)練的網(wǎng)絡(luò)模型，得到分類結(jié)果和分割數(shù)據(jù)之前，還包括：

對所述待分割圖像進(jìn)行預(yù)處理，得到預(yù)處理后的待分割圖像；所述預(yù)處理包括：灰度截斷、冗余信息清除以及重采樣；

所述將所述待分割圖像輸入所述完成訓(xùn)練的網(wǎng)絡(luò)模型，得到分類結(jié)果和分割數(shù)據(jù)，具體為：

將所述預(yù)處理后的待分割圖像輸入所述完成訓(xùn)練的網(wǎng)絡(luò)模型，得到分類結(jié)果和分割數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對所述網(wǎng)絡(luò)模型的訓(xùn)練方式包括：

獲取訓(xùn)練數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)、預(yù)設(shè)的第一損失函數(shù)和預(yù)設(shè)的第二損失函數(shù)，對所述網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練；所述第一損失函數(shù)為所述主干網(wǎng)絡(luò)的損失函數(shù)；所述第二損失函數(shù)為所述分類器的損失函數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在所述獲取訓(xùn)練數(shù)據(jù)之后，并且，在所述根據(jù)所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)、預(yù)設(shè)的第一損失函數(shù)和預(yù)設(shè)的第二損失函數(shù)，對所述網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練之前，還包括：

對所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到預(yù)處理后的訓(xùn)練數(shù)據(jù)；

對所述預(yù)處理后的訓(xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行增強(qiáng)變換，得到變換后的訓(xùn)練數(shù)據(jù)；

所述根據(jù)所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)、預(yù)設(shè)的第一損失函數(shù)和預(yù)設(shè)的第二損失函數(shù)，對所述網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練，具體為：

根據(jù)所述變換后的訓(xùn)練數(shù)據(jù)、預(yù)設(shè)的第一損失函數(shù)和預(yù)設(shè)的第二損失函數(shù)，對所述網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練。

7.一種胸腔器官的分割裝置，其特征在于，包括：

獲取模塊，用于獲取待分割圖像；

輸入模塊，用于將所述待分割圖像輸入完成訓(xùn)練的網(wǎng)絡(luò)模型，得到分類結(jié)果和分割數(shù)據(jù)；所述網(wǎng)絡(luò)模型包括：主干網(wǎng)絡(luò)和分類器；所述主干網(wǎng)絡(luò)和所述分類器連接；所述主干網(wǎng)絡(luò)包括編碼模塊和解碼模塊；所述編碼模塊的數(shù)量和所述解碼模塊的數(shù)量相同；所述主干網(wǎng)絡(luò)中對應(yīng)位置的編碼模塊和解碼模塊進(jìn)行跳轉(zhuǎn)連接；所述分類結(jié)果是所述分類器輸出的表示所述待分割圖像中包含待分割胸腔器官的概率；所述分割數(shù)據(jù)是所述主干網(wǎng)絡(luò)輸出的對所述待分割胸腔器官的分割結(jié)果；所述主干網(wǎng)絡(luò)中的任一編碼模塊由混合空洞卷積模塊和最大池化層構(gòu)成；任一解碼模塊由一個雙線性插值層和3個標(biāo)準(zhǔn)的3x3卷積層疊加而成；

確定模塊，用于根據(jù)所述分類結(jié)果和所述分割數(shù)據(jù)，確定分割結(jié)果；所述確定模塊，用于根據(jù)所述分類結(jié)果和所述分割數(shù)據(jù)，確定分割結(jié)果，包括：所述確定模塊，具體用于在所述分類結(jié)果大于所述待分割胸腔器官的預(yù)設(shè)閾值的情況下，確定分割結(jié)果為所述分割數(shù)據(jù)；在所述分類結(jié)果不大于所述預(yù)設(shè)閾值的情況下，確定所述分割結(jié)果為預(yù)設(shè)圖像；所述預(yù)設(shè)圖像是表示所述待分割圖像中不存在所述待分割器官的圖像；

處理模塊，用于在所述確定模塊根據(jù)所述分類結(jié)果和所述分割數(shù)據(jù)，確定分割結(jié)果之后，對所述分割結(jié)果進(jìn)行裁剪或填充，得到第一分割結(jié)果；對所述第一分割結(jié)果進(jìn)行重采樣至原始分辨率，得到第二分割結(jié)果；移除所述第二分割結(jié)果中預(yù)設(shè)大小的連通域，得到第三分割結(jié)果；

輸出模塊，用于輸出所述分割結(jié)果，所述輸出模塊，用于輸出分割結(jié)果，具體為：所述輸出模塊，具體用于輸出所述第三分割結(jié)果。