[發(fā)明專利]一種脊柱影像分割方法、介質(zhì)及電子設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110431840.3
• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113034495B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭國焱;陶蓉
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06N3/08;G06N20/00
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 王國祥

1.一種脊柱影像分割方法，其特征在于，所述脊柱影像分割方法包括：

獲取脊柱序列影像；

根據(jù)所述脊柱序列影像獲取三維影像體塊；

利用一椎骨中心點定位網(wǎng)絡(luò)對所述三維影像體塊進行處理，以獲取椎骨內(nèi)切球檢測框，其中，所述椎骨中心點定位網(wǎng)絡(luò)為一訓(xùn)練好的第一機器學(xué)習(xí)模型；

利用一椎骨中心點細化網(wǎng)絡(luò)對所述椎骨內(nèi)切球檢測框和所述脊柱序列影像進行處理，以獲取精細椎骨中心點坐標(biāo)，其中，所述椎骨中心點細化網(wǎng)絡(luò)為一訓(xùn)練好的第二機器學(xué)習(xí)模型；

利用一椎骨分割網(wǎng)絡(luò)對所述精細椎骨中心點坐標(biāo)和所述三維影像體塊進行處理，以獲取脊柱掩膜，其中，所述椎骨分割網(wǎng)絡(luò)為一訓(xùn)練好的第三機器學(xué)習(xí)模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脊柱影像分割方法，其特征在于，在獲取所述三維影像體塊以前，所述脊柱影像分割方法還包括：

對所述脊柱序列影像進行預(yù)處理，以獲取空間分辨率和坐標(biāo)系一致的脊柱序列影像。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脊柱影像分割方法，其特征在于，所述椎骨中心點定位網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練方法包括：

獲取訓(xùn)練數(shù)據(jù)，所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)包括訓(xùn)練序列影像、所述訓(xùn)練序列影像中的椎骨類別以及所述訓(xùn)練序列影像中的椎骨中心點位置坐標(biāo)；

根據(jù)所述訓(xùn)練序列影像獲取多個訓(xùn)練三維影像體塊；

根據(jù)所述訓(xùn)練序列影像中的椎骨類別和椎骨中心點位置坐標(biāo)，獲取所述訓(xùn)練序列影像的金標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)切球檢測框；

利用所述訓(xùn)練三維影像體塊和所述金標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)切球檢測框?qū)λ龅谝粰C器學(xué)習(xí)模型進行訓(xùn)練，以獲取所述椎骨中心點定位網(wǎng)絡(luò)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的脊柱影像分割方法，其特征在于，所述椎骨中心點定位網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練方法還包括：對所述訓(xùn)練三維影像體塊進行增廣處理。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的脊柱影像分割方法，其特征在于，所述椎骨中心點細化網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練方法包括：

利用所述椎骨中心點定位網(wǎng)絡(luò)對所述訓(xùn)練序列影像進行處理，以獲取訓(xùn)練內(nèi)切球檢測框；

根據(jù)所述訓(xùn)練內(nèi)切球檢測框獲取訓(xùn)練高斯熱力圖；

根據(jù)所述訓(xùn)練高斯熱力圖和所述訓(xùn)練序列影像獲取兩通道體塊訓(xùn)練圖像；

根據(jù)所述金標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)切球檢測框的中心點坐標(biāo)和半徑獲取金標(biāo)準(zhǔn)高斯熱力圖；

利用所述兩通道體塊訓(xùn)練圖像和所述金標(biāo)準(zhǔn)高斯熱力圖對所述第二機器學(xué)習(xí)模型進行訓(xùn)練，以獲取所述椎骨中心點細化網(wǎng)絡(luò)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的脊柱影像分割方法，其特征在于，利用所述椎骨中心點細化網(wǎng)絡(luò)對所述椎骨內(nèi)切球檢測框和脊柱序列影像進行處理，以獲取所述精細椎骨中心點坐標(biāo)的實現(xiàn)方法包括：

根據(jù)所述椎骨內(nèi)切球檢測框生成第一高斯熱力圖；

根據(jù)所述第一高斯熱力圖和所述脊柱序列影像獲取一兩通道體塊圖像；

利用所述椎骨中心點細化網(wǎng)絡(luò)對所述兩通道體塊圖像進行處理，以獲取第二高斯熱力圖；

根據(jù)所述第二高斯熱力圖獲取所述精細椎骨中心點坐標(biāo)。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的脊柱影像分割方法，其特征在于，所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)還包括所述訓(xùn)練序列影像的椎骨分割掩膜，所述椎骨分割網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練方法包括：

利用所述椎骨中心點定位網(wǎng)絡(luò)對所述訓(xùn)練序列影像進行處理，以獲取訓(xùn)練內(nèi)切球檢測框；

利用所述椎骨中心點細化網(wǎng)絡(luò)對所述訓(xùn)練內(nèi)切球檢測框和所述訓(xùn)練序列影像進行處理，以獲取椎骨中心點訓(xùn)練坐標(biāo)；

利用所述椎骨中心點訓(xùn)練坐標(biāo)和所述訓(xùn)練序列影像的椎骨分割掩膜對所述第三機器學(xué)習(xí)模型進行處理，以獲取所述椎骨分割網(wǎng)絡(luò)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脊柱影像分割方法，其特征在于：所述椎骨中心點定位網(wǎng)絡(luò)包括預(yù)測分支、級聯(lián)的深度卷積網(wǎng)絡(luò)和基于自注意力機制的深度語言模型，且所述深度卷積網(wǎng)絡(luò)和所述深度語言模型采用跳層連接的方式相疊加。

9.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，其特征在于：該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權(quán)利要求1-8任一項所述的脊柱影像分割方法。

10.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備包括：

存儲器，存儲有一計算機程序；

處理器，與所述存儲器通信相連，調(diào)用所述計算機程序時執(zhí)行權(quán)利要求1-8任一項所述的脊柱影像分割方法；

顯示器，與所述處理器和所述存儲器通信相連，用于顯示所述脊柱影像分割方法的相關(guān)GUI交互界面。