[發明專利]胸腔積液性質分析決策函數的構造方法及基于其的分析方法

在審

• 申請號: 202110016808.9
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112784710A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 徐琪;趙佳琦;馮亦凡;周瀟忱;曾衛明
• 申請（專利權）人: 上海海事大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G06T7/11
• 代理公司: 上海互順專利代理事務所(普通合伙) 31332
• 代理人: 裴姣姣

1.一種胸腔積液性質分析決策函數的構造方法，其特征在于，包括：

基于視頻采樣,獲取待處理的圖像幀；

基于直方圖匹配的圖像處理,對獲得的圖像幀進行圖像預處理；

使用U-Net網絡對預處理后的圖像進行分割，生成胸腔積液區域分割圖像；

基于預處理后的圖像和所生成的胸腔積液區域分割圖像進行特征提取，獲得圖像特征；

篩選圖像特征,并基于篩選后的圖像特征構造決策函數。

2.根據權利要求1所述的一種胸腔積液性質分析決策函數的構造方法，其特征在于，所述基于視頻采樣,獲取待處理的圖像幀的步驟：

從視頻中采樣胸腔超聲影像中不受膈肌或肋骨影響的圖像幀，作為待處理的圖像幀。

3.根據權利要求1所述的一種胸腔積液性質分析決策函數的構造方法，其特征在于，所述基于直方圖匹配的圖像處理,對獲得的圖像幀進行圖像預處理的步驟：

選定基準圖像，將基準圖像的無效區作為直方圖匹配的目標對象對其他圖像的無效區分別執行直方圖匹配，使其他圖像的無效區的直方圖與基準圖像的無效區的直方圖的相似度較高；

獲取每一次直方圖匹配對應的灰度映射；

將其他圖像根據其對應的灰度映射改變，改變后的圖像即為預處理之后的圖像。

4.根據權利要求1所述的一種胸腔積液性質分析決策函數的構造方法，其特征在于，所述基于預處理后的圖像和所生成的胸腔積液區域分割圖像進行特征提取，獲得圖像特征的步驟：

在預處理后的圖像中的胸腔積液區域分割圖像確定的區域提取第一數量個圖像特征；

在預處理后的圖像中的灰度值非零的胸腔積液區域的分割圖像確定的區域提取第二數量個圖像特征。

5.根據權利要求1所述的一種胸腔積液性質分析決策函數的構造方法，其特征在于，所述篩選圖像特征,并基于篩選后的圖像特征構造決策函數的步驟：

將化驗指標按照其值進行分類；

使用Relief-F進行特征選擇；

基于選擇后的特征，使用十次十折交叉驗證法為支持向量分類機計算準確率；

更改支持向量機的參數和特征選擇步驟保留的特征的比例，重復執行所述使用Relief-F進行特征選擇的步驟和所述基于選擇后的特征，使用十次十折交叉驗證法為支持向量分類機計算準確率的步驟；

使用得分最高的支持向量機參數和保留的特征的比例組合計算決策函數。

6.一種基于決策函數的胸腔積液性質分析方法，其特征在于，包括：獲取帶檢測病人的化驗指標；

(1)設共L個化驗指標，每個化驗指標t_i對應一個決策函數f_i和該化驗指標對應的圖像特征集合s_i，i＝1,2,…,L；

(2)設從病人的超聲視頻中采樣共M張圖片，把圖片分別記為I₁,I₂,…,I_M；對所有圖像執行構造決策函數時使用的圖像預處理方法，其中基準圖像使用構造決策函數時使用的基準圖像，將預處理后的圖像仍舊記為I₁,I₂,…,I_M；令正在處理的化驗指標編號k＝1；

(3)令令正在處理的圖像編號p＝1；

(4)將I_p、胸腔積液區域分割圖像(使用U-Net網絡分割得到)和灰度值非零的胸腔積液區域的分割圖像作為輸入執行構造決策函數時使用的特征提取方法，其中只計算s_k中的特征的特征值，將計算出的一組特征值記為

(5)把作為決策函數f_k的參數，執行決策函數f_k，得到返回值r,r∈{0,1,2}；

(6)令p＝p+1，若p≤M,則從步驟(4)開始執行，否則從步驟(7)開始執行；

(7)可得化驗指標t_k偏低的概率為化驗指標t_k正常的概率為化驗指標t_k偏高的概率為

(8)令正在處理的化驗指標編號k＝k+1，若k≤L,則從步驟(3)開始執行,否則結束，完成胸腔積液性質分析。