[發明專利]心臟核磁共振圖像中心室心肌分割模型訓練方法、分割方法及裝置

在審

• 申請號: 202110914622.5
• 申請日: 2021-08-10
• 公開（公告）號: CN113628230A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 李書芳;張鵬皓;潘聚東
• 申請（專利權）人: 上海慧虎信息科技有限公司
• 主分類號: G06T7/12
• 分類號: G06T7/12;G06T5/00;G06T5/40
• 代理公司: 北京金咨知識產權代理有限公司 11612
• 代理人: 薛海波

1.一種心臟核磁共振圖像中心室心肌分割模型訓練方法，其特征在于，包括：

獲取多個心臟核磁共振影像，對各心臟核磁共振影像進行預處理，所述預處理包括對比度受限自適應直方圖均衡化和高斯模糊；

獲取各心臟核磁共振影像中標注有心室心肌的輪廓作為標簽，以及預處理后的各心臟核磁共振影像，構成訓練樣本集；

獲取預設神經網絡模型，所述預設神經網絡模型采用設定數量的源域樣本數據進行預訓練；

采用所述訓練樣本集對所述預設神經網絡模型進行訓練，并采用交叉熵函數、Dice損失和邊緣損失的混合損失函數對所述預設神經網絡模型進行迭代更新，得到目標分割模型。

2.根據權利要求1所述的心臟核磁共振圖像中心室心肌分割模型訓練方法，其特征在于，所述預設神經網絡模型為U-Net模型。

3.根據權利要求2所述的心臟核磁共振圖像中心室心肌分割模型訓練方法，其特征在于，所述U-Net模型的下采樣路徑包括連續的第一下采樣層、第二下采樣層、第三下采樣層和第四下采樣層；所述U-Net模型的上采樣路徑包括連續的第一上采樣層、第二上采樣層、第三上采樣層和第四上采樣層；所述下采樣路徑和所述上采樣路徑之間由瓶頸層連接；所述第一下采樣層跳躍連接所述第四上采樣層，所述第二下采樣層跳躍連接所述第三上采樣層，所述第三下采樣層跳躍連接所述第二上采樣層，所述第四下采樣層跳躍連接所述第一上采樣層。

4.根據權利要求3所述的心臟核磁共振圖像中心室心肌分割模型訓練方法，其特征在于，所述第一下采樣層、所述第二下采樣層、所述第三下采樣層和所述第四下采樣層均包含一個Dense Block和一個池化層；所述第一上采樣層、所述第二上采樣層、所述第三上采樣層和所述第四上采樣層均包含一個轉置卷積層和一個Dense Block；所述瓶頸層為一個Dense Block。

5.根據權利要求1所述的心臟核磁共振圖像中心室心肌分割模型訓練方法，其特征在于，所述高斯模糊采用符合二維正態分布的權重分配方式。

6.根據權利要求1所述的心臟核磁共振圖像中心室心肌分割模型訓練方法，其特征在于，所述混合損失函數中，采用-log函數將Dice損失放大到與交叉熵損失函數相同的數量級，并采用變量α控制所述交叉熵函數、所述Dice損失和所述邊緣損失的比重。

7.根據權利要求6所述的心臟核磁共振圖像中心室心肌分割模型訓練方法，其特征在于，所述混合損失函數為：

其中，LOSS為混合損失函數，為交叉熵損失函數，為所述Dice損失，為所述邊緣損失，α為變量，0α1。

8.根據權利要求7所述的心臟核磁共振圖像中心室心肌分割模型訓練方法，其特征在于，所述變量α在訓練過程中逐漸增大并趨于1。

9.一種心臟核磁共振圖像中心室心肌分割方法，其特征在于，包括：

獲取待分割心臟核磁共振影像并進行預處理，所述預處理包括對比度受限自適應直方圖均衡化和高斯模糊；

將處理后的待分割心臟核磁共振影像輸入如權利要求1至8任意一項所述心臟核磁共振圖像中心室心肌分割模型訓練方法中的目標分割模型，以輸出心室心肌的分割結果。

10.一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述程序時實現如權利要求1至9任一項所述方法的步驟。