[發(fā)明專利]顱腦超聲圖像的腦白質(zhì)區(qū)域分割方法、裝置及電子設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010775228.3
• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN111951279A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張湘楠;陳智毅;廖劍藝;梁曉雯
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11;G06T5/40;G06K9/32;G06K9/62;G06N3/04
• 代理公司: 深圳市科進知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44316
• 代理人: 魏毅宏

本發(fā)明適用圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種顱腦超聲圖像的腦白質(zhì)區(qū)域分割方法、裝置及電子設(shè)備；其中方法通過對原始的輸入超聲圖像進行擴散和增強預(yù)處理，進而對處理后的超聲圖像進行粗糙分割，得到包含腦白質(zhì)區(qū)域以及其余的非感興趣區(qū)域的目標圖像；對已縮小的區(qū)域進行二次分割，剔除掉框中的非感興趣區(qū)域，得到精準分割的腦白質(zhì)區(qū)域。可以有效避免超聲圖像中感興趣的區(qū)域與周圍環(huán)境沒有清晰的邊界、腦白質(zhì)區(qū)域占比過低，脈絡(luò)叢等高亮區(qū)域?qū)Ψ指罱Y(jié)果有很強的負面影響；同時本發(fā)明提供的顱腦超聲圖像的腦白質(zhì)區(qū)域分割裝置和電子設(shè)備也能實現(xiàn)同樣的技術(shù)效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及顱腦超聲圖像的腦白質(zhì)區(qū)域分割方法、裝置及電子設(shè)備。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)腦白質(zhì)超聲圖像分析方法采用手動分割的方式。如果腦白質(zhì)受到損傷的部位為側(cè)腦室前角、后角附近白質(zhì)、側(cè)腦室外側(cè)及背側(cè)白質(zhì)或者皮質(zhì)下白質(zhì)，此時手動分割的準確性容易受操作者經(jīng)驗水平影響產(chǎn)生人為性的誤差。此外，傳統(tǒng)方法在完成手動分割之后再進行特征提取和分類，耗費大量的人力物力。

對超聲圖像的腦白質(zhì)區(qū)域分割難點在于圖像對比度低，尤其在相鄰組織聲阻抗差異不大時，分割會很困難；同時，分辨率低，斑點噪點多，存在多種偽影，聲影也會對分割精準度造成不好的影響。例如早產(chǎn)兒腦室周的超聲圖，感興趣的區(qū)域與周圍環(huán)境沒有清晰的邊界，與圖像的其余部分有著非常相似的紋理，且腦白質(zhì)區(qū)域占比過低，脈絡(luò)叢等高亮區(qū)域?qū)Ψ指罱Y(jié)果有很強的負面影響，因此直接做分割較為困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供顱腦超聲圖像的腦白質(zhì)區(qū)域分割方法，旨在解決腦白質(zhì)區(qū)域占比過低，脈絡(luò)叢等高亮區(qū)域?qū)Ψ指罱Y(jié)果有很強的負面影響的技術(shù)問題。

一方面，本發(fā)明提供了一種顱腦超聲圖像的腦白質(zhì)區(qū)域分割方法，所述方法包括下述步驟：

S1.對原始超聲圖像進行濾波和均衡化的預(yù)處理；

S2.使用目標檢測網(wǎng)絡(luò)Faster-Rcnn對預(yù)處理后的超聲圖像進行目標檢測，在圖上生成檢測框；

S3.將所述檢測框內(nèi)的超聲圖像裁剪出來，生成包含腦白質(zhì)區(qū)域以及非感興趣區(qū)域的目標圖像；

S4.使用語義分割網(wǎng)絡(luò)SegNet剔除所述目標圖像中的所述非感興趣區(qū)域，完成對所述目標圖像的腦白質(zhì)區(qū)域的精準分割。

另一方面，本發(fā)明還提供了一種顱腦超聲圖像的腦白質(zhì)區(qū)域分割裝置，包括：

預(yù)處理單元，用于對原始超聲圖像進行濾波和均衡化的預(yù)處理；

粗分割單元，使用目標檢測網(wǎng)絡(luò)Faster-Rcnn對預(yù)處理后的超聲圖像進行目標檢測，在圖上生成檢測框；進而將所述檢測框內(nèi)的超聲圖像裁剪出來，生成包含腦白質(zhì)區(qū)域以及非感興趣區(qū)域的目標圖像；

精細分割單元，使用語義分割網(wǎng)絡(luò)SegNet剔除所述目標圖像中的所述非感興趣區(qū)域，完成對所述目標圖像的腦白質(zhì)區(qū)域的精準分割。

另一方面，本發(fā)明還提供了一種電子設(shè)備，包括：

至少一個處理器；以及

與所述至少一個處理器通信連接的存儲器；其中，

所述存儲器存儲有可被所述一個處理器執(zhí)行的指令，所述指令被所述至少一個處理器執(zhí)行，以使所述至少一個處理器能夠執(zhí)行上述1至5任一項所述的顱腦超聲圖像的腦白質(zhì)區(qū)域分割方法。

本發(fā)明通過對原始的輸入超聲圖像進行擴散和增強預(yù)處理，進而對處理后的超聲圖像進行粗糙分割，得到包含腦白質(zhì)區(qū)域以及其余的非感興趣區(qū)域的目標圖像；對已縮小的區(qū)域進行二次分割，剔除掉框中的非感興趣區(qū)域，得到精準分割的腦白質(zhì)區(qū)域?？梢杂行П苊獬晥D像中感興趣的區(qū)域與周圍環(huán)境沒有清晰的邊界、腦白質(zhì)區(qū)域占比過低，脈絡(luò)叢等高亮區(qū)域?qū)Ψ指罱Y(jié)果有很強的負面影響。