[發(fā)明專利]一種迭代層間信息融合的醫(yī)學(xué)圖像幀插值方法及終端機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110552134.4
• 申請(qǐng)日: 2021-05-20
• 公開（公告）號(hào): CN113205148B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉慧;李鈺;孫龍飛;范琳偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東財(cái)經(jīng)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06V10/80
• 分類號(hào): G06V10/80;G06V10/82;G06N3/04;G06N3/08;G16H30/20
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 張亮

1.一種迭代層間信息融合的醫(yī)學(xué)圖像幀插值方法，其特征在于，方法包括：

S1，通過三層卷積網(wǎng)絡(luò)提取醫(yī)學(xué)圖像特征，輸入骨干網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)圖像的層間進(jìn)行預(yù)測；

S2，構(gòu)建層間信息融合模塊，將真實(shí)層間圖像的有效特征信息融入骨干網(wǎng)絡(luò)，并輸出中間結(jié)果；

其中，構(gòu)建層間信息融合模塊還包括：

利用層間信息融合模塊處理輸入幀與骨干網(wǎng)絡(luò)預(yù)測結(jié)果I_mid的層間結(jié)構(gòu)信息；

骨干網(wǎng)絡(luò)輸出I_mid'作為層間信息融合模塊的當(dāng)前狀態(tài)輸入，I₀與I₂作通道維度上的拼接所得張量作為隱藏狀態(tài)輸入，從而利用層間信息模塊將輸入圖像的有效層間信息融合入I_mid'；作為層間信息融合模塊主體結(jié)構(gòu)的ConvGRU，內(nèi)部具有重置門R

R＝σ(W_Rx_t+Uh_t-1) (6)

和更新門Z

Z＝σ(W_Zx_t+Uh_t-1) (7)

其中，h為隱藏狀態(tài)，t為輸入狀態(tài)的順序，σ為激活函數(shù)，x_t為ConvGRU的當(dāng)前輸入I_mid′；

骨干網(wǎng)絡(luò)輸入的I₁，基于ConvGRU通過重置門R,將順序?yàn)閠的幀中的信息選擇性的添加到當(dāng)前輸入x_t上，將隱藏狀態(tài)h_t-1的信息添加到x_t上；其中h_t為，

h_t＝(1-Z)h_t-1+Zh′ (8)

骨干網(wǎng)絡(luò)中的h_t就是由輸入的I₀與I₂經(jīng)過骨干網(wǎng)絡(luò)部分的中間結(jié)果I_mid'；

S3，在層間信息融合模塊中利用分權(quán)融合損失函數(shù)優(yōu)化骨干網(wǎng)絡(luò)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，

步驟對(duì)圖像的層間進(jìn)行預(yù)測包括：

配置兩個(gè)醫(yī)學(xué)圖像I₀，I₂；

I₀，I₂為兩幅層間連續(xù)的醫(yī)學(xué)圖像，P₀和P₂分別為I₀，I₂中心坐標(biāo)同為(x,y)的發(fā)生邊界變化的區(qū)域；

通過I₀和I₂預(yù)測出兩幅圖像的層間變化區(qū)域P_mid，得到層間圖像I_mid；

I_mid＝f(I₀,I₂) (1)

其中，f為卷積操作或其他操作；

利用兩幅連續(xù)幀I₀，I₂得到中間幀I_mid的方法如下：

I_mid＝P₀(x,y)*K₀(x,y)+P₂(x,y)*K₂(x,y) (2)

其中，K₀和K₂為兩個(gè)二維卷積核。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，

步驟S1中，迭代層間信息融合網(wǎng)絡(luò)首先采用三層卷積對(duì)輸入的醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行特征提取，然后將得到的信息輸入網(wǎng)絡(luò)的骨干網(wǎng)絡(luò)塊組成的網(wǎng)絡(luò)中得到擬合I_mid'，公式如下，

I_mid′＝F(x) (3)。