[發(fā)明專利]一種擴散加權圖像的生成系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110136563.3
• 申請日: 2021-02-01
• 公開（公告）號: CN112785540B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發(fā)明（設計）人: 胡磊;周大為;趙俊功
• 申請（專利權）人: 上海市第六人民醫(yī)院
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50;G06V10/74;G06V10/774;G06V10/82;G06N3/0464;G06N3/08
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 吳軼淳

1.一種擴散加權圖像的生成系統(tǒng)，其特征在于，具體包括：

圖像獲取模塊，用于獲取具有第一擴散敏感系數的若干第一擴散加權圖像和具有第二擴散敏感系數的若干第二擴散加權圖像，所述第一擴散加權圖像和所述第二擴散加權圖像一一對應；

所述圖像獲取模塊將所述第一擴散加權圖像和對應的所述第二擴散加權圖像一一匹配形成圖像對，并將各所述圖像對加入一數據集合；

所述第二擴散敏感系數高于所述第一擴散敏感系數；

模型訓練模塊，連接所述圖像獲取模塊，用于將所述數據集合中的所述第一擴散加權圖像作為輸入，將對應的所述第二擴散加權圖像作為輸出，并采用預先建立的監(jiān)督網絡訓練得到圖像合成模型；

圖像生成模塊，連接模型訓練模塊，用于將具有所述第一擴散敏感系數的擴散加權圖像輸入所述圖像合成模型，生成合成的具有所述第二擴散敏感系數的擴散加權圖像；

所述監(jiān)督網絡具有預先構建的一第一損失函數、一第二損失函數和一第三損失函數；

則所述模型訓練模塊包括：

選取子模塊，用于由所述數據集合中選取若干所述圖像對形成參考集合，并對所述數據集合進行數據提取得到一訓練集合；

處理子模塊，用于根據預設的超參數構建圖像合成網絡，并根據所述訓練集合對所述圖像合成網絡進行迭代訓練，并在每次訓練結束后將所述訓練集合中的各所述第一擴散加權圖像分別輸入所述圖像合成網絡得到合成圖像；

監(jiān)督子模塊，分別連接所述選取子模塊和所述處理子模塊，用于將所述合成圖像、所述訓練集合中的各所述第一擴散加權圖像和所述參考集合輸入所述監(jiān)督網絡進行學習，并輸出根據所述第一損失函數計算得到的第一損失值、根據所述第二損失函數計算得到的第二損失值和根據所述第三損失函數計算得到的第三損失值；

更新子模塊，分別連接所述處理子模塊和所述監(jiān)督子模塊，用于在每次訓練結束后根據所述第一損失值、所述第二損失值和所述第三損失值對所述超參數進行調整，在所有訓練結束后得到所述圖像合成模型；

所述訓練集合中包括由所述數據集合中提取的若干所述圖像對，則所述模型訓練模塊采用全監(jiān)督學習的方式訓練得到所述圖像合成模型，且所述監(jiān)督網絡包括關聯(lián)于所述第一損失函數的第一監(jiān)督網絡、關聯(lián)于所述第二損失函數的第二監(jiān)督網絡和關聯(lián)于所述第三損失函數的第三監(jiān)督網絡；

則所述監(jiān)督子模塊包括：

第一監(jiān)督單元，用于針對每個所述圖像對，將所述合成圖像和對應的所述第二擴散加權圖像輸入所述第一監(jiān)督網絡進行對抗學習得到所述第一損失值；

第二監(jiān)督單元，用于針對每個所述圖像對，將所述合成圖像和對應的所述第一擴散加權圖像，以及所述參考集合輸入所述第二監(jiān)督網絡進行特征學習得到所述第二損失值；

第三監(jiān)督單元，用于針對每個所述圖像對，將所述合成圖像和對應的所述第二擴散加權圖像輸入所述第三監(jiān)督網絡進行特征學習得到所述第三損失值；

所述第二監(jiān)督單元包括：

第一識別子單元，用于根據預先生成的第一特征識別模型分別處理得到所述合成圖像在預設的至少一第一特征水平的第一特征圖像、所述第一擴散加權圖像在所述第一特征水平的第二特征圖像，以及所述參考集合中的各所述圖像對的所述第一擴散加權圖像在所述第一特征水平的第三特征圖像和各所述圖像對的所述第二擴散加權圖像在所述第一特征水平的第四特征圖像；

第一分塊子單元，連接所述第一識別子單元，用于分別對各所述第二特征圖像、所述第三特征圖像和所述第四特征圖像進行圖像分割得到若干特征塊；

第一匹配子單元，連接所述第一分塊子單元，用于針對每個所述第一特征水平，將所述第二特征圖像的每個所述特征塊分別與各所述第三特征圖像的各所述特征塊進行匹配，并獲取匹配度最高的各所述第三特征圖像的所述特征塊的位置坐標；

第一拼接子單元，分別連接所述第一分塊子單元和所述第一匹配子單元，根據所述位置坐標獲取對應于各所述第三特征圖像的各所述第四特征圖像的各所述特征塊，并將各所述第四特征圖像的各所述特征塊進行圖像拼接得到第一拼接特征圖像；

第一計算子單元，分別連接所述第一識別子單元和所述第一拼接子單元，用于分別計算得到每個所述第一特征水平對應的所述第一特征圖像和所述第一拼接特征圖像之間的第一像素水平距離，并對各所述第一像素水平距離取均值得到第一平均像素水平作為所述第二損失值輸出。