[發明專利]基于不同感受野的鼻咽癌靶區和危及器官的勾畫方法

有效

• 申請號: 202011561430.2
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112634308B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 宋婷;劉裕良;周凌宏;亓孟科;陸星宇;蔡嘉俊;肖帆
• 申請（專利權）人: 南方醫科大學
• 主分類號: G06T7/136
• 分類號: G06T7/136;G06T9/00;G06N3/0464;G06V10/774;G06V10/82;G06V10/80
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 范盈

1.基于不同感受野的鼻咽癌靶區和危及器官的勾畫方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：預處理目標圖像數據集，其中所述目標圖像數據集包括CT圖像數據集和勾畫標簽數據集；

S2：構建分割網絡模型

所述分割網絡模型包括編碼器部分和解碼器部分，其中所述編碼器部分是利用空洞卷積和金字塔結合的方式來提取目標圖像的特征；

S3：訓練分割網絡模型

將預處理后的目標圖像數據集輸入至分割網絡模型，基于損失函數，對所述分割網絡模型進行訓練；

S4：將CT圖像輸入訓練好的分割網絡模型中，輸出勾畫標簽；

所述步驟S2具體包括：

S21：構建編碼器

所述編碼器部分由依次連接的四層MUT_ASPP模塊、一層3*3的卷積模塊和一層1*1的卷積模塊構成；其中

所述四層MUT_ASPP模塊用于提取目標圖像的特征信息；

所述3*3的卷積模塊處設有通道自適應調整模塊，增加信息量大的通道權重；

所述1*1的卷積模塊用于壓縮通道輸出目標圖像的特征圖；

S22：構建與淺層特征信息相拼接的解碼器。

2.根據權利要求1所述的基于不同感受野的鼻咽癌靶區和危及器官的勾畫方法，其特征在于，所述MUT_ASPP模塊包括1層全局池化、5層擴張率不同的3*3卷積和一層1*1卷積，其中每層所述3*3卷積后均連接一個3*3最大池化。

3.根據權利要求2所述的基于不同感受野的鼻咽癌靶區和危及器官的勾畫方法，其特征在于，5層3*3卷積的擴張率分別為1，2，3，5和7。

4.根據權利要求3所述的基于不同感受野的鼻咽癌靶區和危及器官的勾畫方法，其特征在于，所述步驟S22中的解碼器用于輸出勾畫標簽，所述解碼器由依次連接的2層3*3卷積和1層1*1卷積構成；其中

所述勾畫標簽是對經過1*1卷積后得到的目標圖像的特征圖進行插值放大處理后得到的；

輸入至第一層3*3卷積的目標圖像的特征圖為：由編碼器輸出的經過插值放大處理并且與一二三層MUT_ASPP模塊的淺層特征信息拼接后得到的特征圖。

5.根據權利要求4所述的基于不同感受野的鼻咽癌靶區和危及器官的勾畫方法，其特征在于：所述插值放大的倍數為4倍。

6.根據權利要求1-5任一所述的基于不同感受野的鼻咽癌靶區和危及器官的勾畫方法，其特征在于，所述S1步驟具體包括：

S101：對獲取的目標圖像數據集的CT值進行閾值化處理，去除異常值；

S102：對步驟S101得到的經過閾值化處理后的目標圖像數據集進行數據增強處理；

S103：將S102得到的經過數據增強處理的目標圖像數據集進行歸一化處理。

7.根據權利要求6所述的基于不同感受野的鼻咽癌靶區和危及器官的勾畫方法，其特征在于，所述增強方式包括中心裁剪、隨機翻轉和隨機旋轉。

8.根據權利要求7所述的基于不同感受野的鼻咽癌靶區和危及器官的勾畫方法，其特征在于，所述隨機旋轉的角度在－30°～30°之間。

9.根據權利要求1所述的基于不同感受野的鼻咽癌靶區和危及器官的勾畫方法，其特征在于，所述損失函數表示為：

其中N表示類別總量，M表示圖像中總像素數量，Y_i表示輸入像素X_i(j)的真實類別是否為i類的布爾值，是i類為1，不是i類為0，P_i(j)表示模型預測該像素，屬于類別i的概率值。