[發(fā)明專利]一種用于腎臟腫瘤的全自動(dòng)分割技術(shù)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110284436.8
• 申請(qǐng)日: 2021-03-17
• 公開（公告）號(hào): CN113034513A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾維;郭敬娜;于森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/11
• 分類號(hào): G06T7/11;G06T7/155;G06N3/04;G06N3/08;G16H30/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種用于腎臟腫瘤的全自動(dòng)分割技術(shù)，其特征在于，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括CPU、GPU、編程語言、CUDA。

所述的CPU內(nèi)存為16G，作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)算和控制核心，是信息處理、程序運(yùn)行的最終執(zhí)行單元。

所述的GPU為NVIDIA GeForce GTX 1080Ti，是一款NVIDIA系列的顯卡,采用了16nm制程GP102核心，擁有3584個(gè)CUDA核心，224個(gè)紋理單元，88個(gè)ROP單元,搭配352-bit11GB超大容量顯存，等效頻率提高到11GHz。

所述的編程語言為Python，該語言提供了高效的高級(jí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，還能簡(jiǎn)單有效地面向?qū)ο缶幊?。Python語法和動(dòng)態(tài)類型，以及解釋型語言的本質(zhì)，使它成為多數(shù)平臺(tái)上寫腳本和快速開發(fā)應(yīng)用的編程語言。

所述的CUDA全稱為Compute Unified Device Architecture，是顯卡廠商N(yùn)VIDIA推出的運(yùn)算平臺(tái)。CUDA是一種由NVIDIA推出的通用并行計(jì)算架構(gòu)，該架構(gòu)使GPU能夠解決復(fù)雜的計(jì)算問題。本專利使用的版本為CUDA10.0 with cudnn7.5。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于要對(duì)腎臟及腎臟腫瘤進(jìn)行全自動(dòng)且快速準(zhǔn)確的分割。為此所選用的算法在UNet的基礎(chǔ)上添加了殘差塊和注意力機(jī)制，網(wǎng)絡(luò)中的算法模型使用全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并在KiTS19數(shù)據(jù)集上進(jìn)行訓(xùn)練和評(píng)估。整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行流程為：1.安裝Windows10操作系統(tǒng)，配置Anaconda版本為Anaconda3，python版本為3.6，CUDA版本為10.0with cudnn7.5，pytorch版本為1.6以及其他所需要的安裝包。2.對(duì)數(shù)據(jù)集進(jìn)行預(yù)處理操作，該操作在裝有Anaconda虛擬環(huán)境的pycharm中運(yùn)行。3.對(duì)處理過后的數(shù)據(jù)集使用RAUNet進(jìn)行分割。4.對(duì)經(jīng)過訓(xùn)練后輸出的圖片進(jìn)行后處理。5.通過評(píng)價(jià)指標(biāo)在測(cè)試集上對(duì)該模型進(jìn)行評(píng)估。該過程中使用五折交叉驗(yàn)證，激活函數(shù)使用RELU函數(shù)，如公式1所示；損失函數(shù)采用Dice_loss和CE_loss相結(jié)合的方式，各權(quán)重均為0.5，如公式2所示，其中其中|X∩Y|是X和Y之間的交集，|X|和|Y|分表表示X和Y的元素的個(gè)數(shù)。優(yōu)化器選擇Adam算法優(yōu)化器進(jìn)行優(yōu)化。評(píng)價(jià)指標(biāo)采用Dice相似系數(shù)(Dice Similariy Coefficient,DSC),如公式3，其中TP為True Positive,被判定為正樣本，事實(shí)上也是正樣本；TN為True Negative,被判定為負(fù)樣本，事實(shí)上也是負(fù)樣本；FP為False Positive,被判定為正樣本，但事實(shí)上是負(fù)樣本；FN為False Negative，被判定為負(fù)樣本，但事實(shí)上是正樣本。