[發(fā)明專利]COVID-19胸部CT圖像識別方法、裝置及電子設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110841119.1
• 申請日: 2021-07-26
• 公開（公告）號: CN113284149B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王威;許玉燕;王新;胡億洋;黃文迪
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙理工大學(xué)
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06K9/62;G06N3/04;G16H50/20
• 代理公司: 長沙國科天河知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 43225
• 代理人: 邱軼

本申請涉及一種COVID?19胸部CT圖像識別方法、裝置及電子設(shè)備。所述方法獲取COVID?19的胸部CT圖像，并針對胸部CT圖像的特點，構(gòu)建新冠肺炎CT識別網(wǎng)絡(luò)，對該網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練得到COVID?19胸部CT圖像識別模型，并利用該模型對待測CT圖像進(jìn)行分類。采用空洞卷積、深度卷積以及點卷積算子，減少冗余參數(shù)；采用并行結(jié)構(gòu)連接方式，實現(xiàn)多尺度特征融合、降低模型復(fù)雜度；采用下采樣方式，使用最大模糊池化以減少鋸齒效應(yīng)，保持信號的平移不變性；采用通道混洗操作，減少參數(shù)量與計算量，提高分類準(zhǔn)確率，引入坐標(biāo)注意力機制，使空間坐標(biāo)信息與通道信息被關(guān)注，抑制不重要的信息，以解決資源匹配問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及圖像識別技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種COVID-19胸部CT圖像識別方法、裝置及電子設(shè)備。

背景技術(shù)

目前診斷新型冠狀病毒感染的肺炎（COVID-19）的主要醫(yī)學(xué)手段有胸部計算機斷層掃描(胸部CT)、胸部X射線圖像檢測、磁共振成像(MRI)等。COVID-19放射學(xué)檢查，首選容積 CT 掃描，掃描層厚 5 mm（16 層 CT 以上均可以達(dá)到），重建為 1.0～1.5 mm 薄層。基于薄層 CT 重建，在橫斷面、矢狀面和冠狀面觀察，有利于病灶早期檢出，評估病變性質(zhì)和范圍，發(fā)現(xiàn)直接數(shù)字化X射線攝影系統(tǒng)（DR）不易觀察的細(xì)微變化。但是對于放射科醫(yī)生來說，通過人工閱片來檢閱肺部CT圖像中的病灶信息是一項極具挑戰(zhàn)性的工作。該工作需要耗費醫(yī)生大量的時間，而且可能由于視覺疲勞等原因?qū)е抡`診、漏診的情況。因此，計算機輔助診斷(CAD)系統(tǒng)應(yīng)運而生，并且被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)圖像處理領(lǐng)域，能夠解決醫(yī)學(xué)圖像領(lǐng)域中復(fù)雜的計算機視覺問題。

基于深度學(xué)習(xí)技術(shù)識別COVID-19胸部CT圖像的技術(shù)已經(jīng)有較多的研究，也取得的一定的研究成果。但是現(xiàn)有的識別方法網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、參數(shù)量較大、計算量較大，胸部CT圖像不重要的信息對分類結(jié)果產(chǎn)生負(fù)面影響。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對上述技術(shù)問題，提供一種COVID-19胸部CT圖像識別方法、裝置及電子設(shè)備。

一種COVID-19胸部CT圖像識別方法，所述方法包括：

獲取COVID-19的胸部CT圖像；并將所述胸部CT圖像作為訓(xùn)練樣本。

構(gòu)建新冠肺炎CT識別網(wǎng)絡(luò)；所述新冠肺炎CT識別網(wǎng)絡(luò)包括輸入網(wǎng)絡(luò)、特征提取網(wǎng)絡(luò)以及分類網(wǎng)絡(luò)；所述特征提取網(wǎng)絡(luò)包括PCS-D-CA模塊、PCS-D模塊、PCS-S-CA模塊、PCS-S模塊以及自適應(yīng)池化層；所述輸入網(wǎng)絡(luò)采用空洞卷積方式提取所述訓(xùn)練樣本的空洞卷積特征；所述特征提取網(wǎng)絡(luò)采用最大模糊池化、通道混洗操作并引入坐標(biāo)注意力機制對所述空洞卷積特征進(jìn)行特征提取，得到融合坐標(biāo)注意力的特征；所述分類網(wǎng)絡(luò)根據(jù)所述融合坐標(biāo)注意力的特征對胸部CT圖像進(jìn)行分類，得到COVID-19胸部CT圖像的類別。

根據(jù)所述訓(xùn)練樣本對所述新冠肺炎CT識別網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，得到COVID-19胸部CT圖像識別模型。

獲取COVID-19的待測胸部CT圖像，并將所述待測胸部CT圖像輸入到所述COVID-19胸部CT圖像識別模型，得到COVID-19胸部CT圖像的類別。

一種COVID-19胸部CT圖像識別裝置，所述裝置包括：

數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取COVID-19的胸部CT圖像；并將所述胸部CT圖像作為訓(xùn)練樣本。

新冠肺炎CT識別網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建模塊，用于構(gòu)建新冠肺炎CT識別網(wǎng)絡(luò)；所述新冠肺炎CT識別網(wǎng)絡(luò)包括輸入網(wǎng)絡(luò)、特征提取網(wǎng)絡(luò)以及分類網(wǎng)絡(luò)；所述特征提取網(wǎng)絡(luò)包括PCS-D-CA模塊、PCS-D模塊、PCS-S-CA模塊、PCS-S模塊以及自適應(yīng)池化層；所述輸入網(wǎng)絡(luò)采用空洞卷積方式提取所述訓(xùn)練樣本的空洞卷積特征；所述特征提取網(wǎng)絡(luò)采用最大模糊池化、通道混洗操作并引入坐標(biāo)注意力機制對所述空洞卷積特征進(jìn)行特征提取，得到融合坐標(biāo)注意力的特征；所述分類網(wǎng)絡(luò)根據(jù)所述融合坐標(biāo)注意力的特征對胸部CT圖像進(jìn)行分類，得到COVID-19胸部CT圖像的類別。