[發(fā)明專利]基于弱監(jiān)督學(xué)習(xí)的眼底熒光造影圖像滲漏點(diǎn)檢測方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110287441.4
• 申請(qǐng)日: 2021-03-17
• 公開（公告）號(hào): CN112967260A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史國華;李婉越;何益;王晶;孔文;陳一巍;包明帝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06K9/32;G06N3/04
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11369
• 代理人: 張川

本發(fā)明公開了一種基于弱監(jiān)督學(xué)習(xí)的眼底熒光造影圖像滲漏點(diǎn)檢測方法，包括以下步驟：1)從采集的眼底熒光造影圖像報(bào)告中，篩選出正常熒光造影圖像報(bào)告以及含有熒光滲漏的異常熒光造影圖像報(bào)告；2)選擇熒光造影圖像作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)集；3)訓(xùn)練檢測網(wǎng)絡(luò)模型；4)將待檢測的含有熒光滲漏的異常熒光造影圖像輸入到訓(xùn)練好的檢測網(wǎng)絡(luò)模型中，獲得眼底熒光造影圖像滲漏點(diǎn)檢測結(jié)果。本發(fā)明的檢測精度與現(xiàn)存基于像素強(qiáng)度的方法基本一致，不需要大量標(biāo)注數(shù)據(jù)的，且本發(fā)明的方法降低了復(fù)雜度，檢測時(shí)間短，檢測一張圖像僅需不到1秒的時(shí)間，大大提高了檢測效率；本發(fā)明的針對(duì)眼底熒光造影圖像的處理方法對(duì)眼底疾病的輔助診斷具有潛在的醫(yī)學(xué)價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)圖像處理領(lǐng)域，特別涉及一種基于弱監(jiān)督學(xué)習(xí)的眼底熒光造影圖像滲漏點(diǎn)檢測方法。

背景技術(shù)

眼底熒光造影技術(shù)能夠反映疾病早期視網(wǎng)膜屏障的受損狀態(tài)，是眼底疾病診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”。眼底熒光造影圖像中滲漏點(diǎn)的檢測是眼底疾病診斷和治療的重要步驟。目前在臨床診斷中，眼底熒光滲漏點(diǎn)的檢測通常是由專家進(jìn)行人為標(biāo)注，這種人工標(biāo)注的方法不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，還會(huì)引入人為誤差。所以，提出一種有效的自動(dòng)眼底熒光滲漏點(diǎn)檢測方法是十分必要的。

現(xiàn)存自動(dòng)眼底熒光滲漏點(diǎn)檢測方法可大致分為兩類：基于像素強(qiáng)度的方法和基于有監(jiān)督學(xué)習(xí)的方法。基于像素強(qiáng)度的方法主要是通過對(duì)像素強(qiáng)度信息進(jìn)行提取和分析以達(dá)到滲漏點(diǎn)檢測的目的。此類方法雖然在滲漏點(diǎn)的檢測中能夠達(dá)到很高的檢測精度和靈敏度，但是此方法的時(shí)間復(fù)雜度高，檢測時(shí)間長，檢測一幅圖像需要20秒左右的時(shí)間。而基于有監(jiān)督學(xué)習(xí)的方法高度依賴于標(biāo)注數(shù)據(jù)的質(zhì)量，此外，大量由專業(yè)醫(yī)生標(biāo)注的數(shù)據(jù)是很難獲得的，這就在一定程度上限制了此類方法的泛化性能。

所以現(xiàn)在需要一種更可靠的方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于弱監(jiān)督學(xué)習(xí)的眼底熒光造影圖像滲漏點(diǎn)檢測方法，以解決現(xiàn)有方法存在的方法復(fù)雜度高、檢測時(shí)間長、需要大量標(biāo)注數(shù)據(jù)的問題。

本發(fā)明的方法的核心思想為設(shè)計(jì)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)使其能夠在輸入圖像和目標(biāo)圖像不成對(duì)的情況下，實(shí)現(xiàn)根據(jù)輸入的異常眼底熒光造影圖像生成其對(duì)應(yīng)的正常表現(xiàn)的熒光造影圖像；然后通過將異常圖像與生成的正常圖像做差，再進(jìn)行二值化處理實(shí)現(xiàn)滲漏點(diǎn)的檢測。由該方法的核心思想可知，該方法的重點(diǎn)和難點(diǎn)在于所設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)能夠準(zhǔn)確生成熒光滲漏點(diǎn)區(qū)域?qū)?yīng)的正常表現(xiàn)，而保持異常圖像中正常區(qū)域的不變，如此才可保證滲漏點(diǎn)的準(zhǔn)確檢測。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種基于弱監(jiān)督學(xué)習(xí)的眼底熒光造影圖像滲漏點(diǎn)檢測方法，包括以下步驟：

1)從采集的眼底熒光造影圖像報(bào)告中，篩選出無熒光滲漏的正常熒光造影圖像報(bào)告以及含有熒光滲漏的異常熒光造影圖像報(bào)告；

2)在步驟1所篩選出的熒光造影圖像報(bào)告中，選擇熒光造影圖像作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)集；

3)將訓(xùn)練數(shù)據(jù)集輸入到預(yù)先設(shè)計(jì)的檢測網(wǎng)絡(luò)模型中，以正常熒光造影圖像作為輸入圖像、異常熒光造影圖像作為要學(xué)習(xí)的目標(biāo)圖像進(jìn)行訓(xùn)練，且還以異常熒光造影圖像作為輸入圖像、正常熒光造影圖像作為要學(xué)習(xí)的目標(biāo)圖像進(jìn)行訓(xùn)練，保存訓(xùn)練好的檢測網(wǎng)絡(luò)模型；

4)將待檢測的含有熒光滲漏的異常熒光造影圖像輸入到訓(xùn)練好的檢測網(wǎng)絡(luò)模型中，該檢測網(wǎng)絡(luò)模型生成與該異常熒光造影圖像對(duì)應(yīng)的正常表現(xiàn)的熒光造影圖像，然后再將該異常熒光造影圖像和生成的正常表現(xiàn)的熒光造影圖像做差，得到的圖像再使用圖像二值化方法處理，即得滲漏點(diǎn)的檢測結(jié)果。

優(yōu)選的是，所述檢測網(wǎng)絡(luò)模型包括兩個(gè)生成網(wǎng)絡(luò)、兩個(gè)判別網(wǎng)絡(luò)以及損失函數(shù)L，所述生成網(wǎng)絡(luò)根據(jù)輸入的異常熒光造影圖像生成對(duì)應(yīng)的正常表現(xiàn)的熒光造影圖像以及根據(jù)輸入的正常熒光造影圖像生成異常熒光造影圖像；

所述判別網(wǎng)絡(luò)對(duì)生成的正常或異常熒光造影圖像和輸入的真實(shí)熒光造影圖像圖像進(jìn)行判別；