[發(fā)明專利]一種基于深度學(xué)習(xí)的醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)方法及終端

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110528670.0
• 申請(qǐng)日: 2021-05-14
• 公開（公告）號(hào): CN113269815B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳利;鄧小武;彭應(yīng)林;孫文釗;高興旺
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)腫瘤防治中心
• 主分類號(hào): G06T7/33
• 分類號(hào): G06T7/33;G06T7/38;G06T7/269;G06T7/246;G06T7/00;G06N3/08;G06T3/40
• 代理公司: 深圳市博銳專利事務(wù)所 44275
• 代理人: 歐陽燕明

1.一種基于深度學(xué)習(xí)的醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)方法，其特征在于，包括步驟：

獲取待配準(zhǔn)移動(dòng)圖像和待配準(zhǔn)固定圖像，對(duì)所述待配準(zhǔn)移動(dòng)圖像和待配準(zhǔn)固定圖像進(jìn)行預(yù)處理；

將預(yù)處理后的所述待配準(zhǔn)移動(dòng)圖像和待配準(zhǔn)固定圖像進(jìn)行拼接得到拼接圖像；

使用U型網(wǎng)絡(luò)對(duì)所述拼接圖像進(jìn)行預(yù)測(cè)得到所述待配準(zhǔn)移動(dòng)圖像與待配準(zhǔn)固定圖像間的流場(chǎng)，根據(jù)所述流場(chǎng)對(duì)所述待配準(zhǔn)移動(dòng)圖像進(jìn)行重采樣；

對(duì)重采樣后的待配準(zhǔn)移動(dòng)圖像和待配準(zhǔn)固定圖像進(jìn)行配準(zhǔn)得到配準(zhǔn)圖像，使用多個(gè)損失函數(shù)對(duì)所述配準(zhǔn)圖像進(jìn)行調(diào)整并驗(yàn)證調(diào)整后的配準(zhǔn)圖像；

所述將預(yù)處理后的所述待配準(zhǔn)移動(dòng)圖像和待配準(zhǔn)固定圖像進(jìn)行拼接得到拼接圖像之后包括：

獲取用于懲罰折疊操作的損失函數(shù)loss：

loss＝cc(trueY,predY)+λ||Du_{trueX→predY}||l₂+cc(trueX,predX)+λ||Du_{predY→predX}||l₂；

式中，cc表示交叉相關(guān)，trueX表示實(shí)際的固定圖像，trueY表示實(shí)際的移動(dòng)圖像，predX表示預(yù)測(cè)的固定圖像，predY表示預(yù)測(cè)的移動(dòng)圖像，λ表示參數(shù)，Du_{trueX→predY}表示預(yù)測(cè)扭曲圖像的位移場(chǎng)，Du_{predY→predX}表示預(yù)測(cè)扭曲圖像對(duì)應(yīng)的逆位移場(chǎng)，|| ||l₂表示范數(shù)形式；

通過用于懲罰折疊操作的損失函數(shù)和矢量化損失函數(shù)對(duì)所述拼接圖像進(jìn)行調(diào)整。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于深度學(xué)習(xí)的醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)方法，其特征在于，對(duì)所述待配準(zhǔn)移動(dòng)圖像和待配準(zhǔn)固定圖像進(jìn)行預(yù)處理包括：

對(duì)所述待配準(zhǔn)移動(dòng)圖像和待配準(zhǔn)固定圖像的尺寸進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化；

提取標(biāo)準(zhǔn)化后的移動(dòng)圖像和固定圖像的形狀，并設(shè)置對(duì)應(yīng)的零數(shù)組；

基于所述標(biāo)準(zhǔn)化后的移動(dòng)圖像和固定圖像的形狀和所述零數(shù)組，創(chuàng)建待配準(zhǔn)移動(dòng)圖像和待配準(zhǔn)固定圖像的序列；

所述將預(yù)處理后的所述待配準(zhǔn)移動(dòng)圖像和待配準(zhǔn)固定圖像進(jìn)行拼接得到拼接圖像包括：

根據(jù)所述待配準(zhǔn)移動(dòng)圖像和待配準(zhǔn)固定圖像的序列進(jìn)行拼接得到拼接圖像。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于深度學(xué)習(xí)的醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)方法，其特征在于，根據(jù)所述流場(chǎng)對(duì)所述待配準(zhǔn)移動(dòng)圖像進(jìn)行重采樣包括：

根據(jù)流場(chǎng)得到對(duì)應(yīng)的采樣網(wǎng)絡(luò)；

通過所述采樣網(wǎng)絡(luò)在圖像空間變換時(shí)對(duì)待配準(zhǔn)移動(dòng)圖像進(jìn)行重采樣。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的一種基于深度學(xué)習(xí)的醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)方法，其特征在于，所述使用U型網(wǎng)絡(luò)對(duì)所述拼接圖像進(jìn)行預(yù)測(cè)得到所述待配準(zhǔn)移動(dòng)圖像與待配準(zhǔn)固定圖像間的流場(chǎng)，根據(jù)所述流場(chǎng)對(duì)所述待配準(zhǔn)移動(dòng)圖像進(jìn)行重采樣包括：

對(duì)所述拼接圖像進(jìn)行形變構(gòu)造，并使用U型網(wǎng)絡(luò)對(duì)形變構(gòu)造的結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)；

將預(yù)測(cè)結(jié)果轉(zhuǎn)換為所述待配準(zhǔn)移動(dòng)圖像與待配準(zhǔn)固定圖像間的流場(chǎng)，使用所述流場(chǎng)扭曲所述待配準(zhǔn)移動(dòng)圖像并進(jìn)行重采樣。