[發(fā)明專利]一種基于小樣本醫(yī)學(xué)影像的綜合性數(shù)據(jù)增廣方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202111567379.0
• 申請日: 2021-12-21
• 公開（公告）號: CN114283130A
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳昊天;吳愛東;錢東;徐榭;裴曦;任強(qiáng);陸陽;潘茂云;常艷奎;程博
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥慧軟醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T3/40;G06N3/08;G06N3/04
• 代理公司: 合肥洪雷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34164
• 代理人: 郎海云

1.一種基于小樣本醫(yī)學(xué)影像的綜合性數(shù)據(jù)增廣方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1：解析CT圖像，將圖像的像素矩陣值轉(zhuǎn)換成HU值；

步驟S2：對CT圖像做預(yù)處理；

步驟S3：對CT圖像做角度范圍內(nèi)的隨機(jī)旋轉(zhuǎn)；

步驟S4：對CT圖像做倍數(shù)范圍內(nèi)的尺度縮放；

步驟S5：對CT圖像做不同維度的鏡像變化；

步驟S6：對CT圖像做隨機(jī)Gamma變換；

步驟S7：將增廣后的CT圖像輸入到U-Net網(wǎng)絡(luò)中訓(xùn)練得出U-Net模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于小樣本醫(yī)學(xué)影像的綜合性數(shù)據(jù)增廣方法，其特征在于，所述步驟S1中，解析CT圖像的DICOM屬性，獲取斜面和截面的屬性，并計(jì)算HU的值，具體計(jì)算公式如下：

HU＝CT*Slope+Intercept；

式中，Slope表示斜面屬性，Intercept表示截面屬性。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于小樣本醫(yī)學(xué)影像的綜合性數(shù)據(jù)增廣方法，其特征在于，所述步驟S2中，CT圖像的預(yù)處理包括插值處理、裁剪處理和歸一化處理；所述差值處理，用于將待預(yù)測圖像的分辨率差值到跟訓(xùn)練圖像的分辨率相同；所述裁剪處理，用于獲取皮膚輪廓，得到人體中心，并以此中心裁剪出指定尺寸的CT圖像；所述歸一化處理，用于將裁剪完成的CT圖像固定在(WL_min，WL_max)范圍內(nèi)，則歸一化處理的公式為：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于小樣本醫(yī)學(xué)影像的綜合性數(shù)據(jù)增廣方法，其特征在于，所述步驟S3中，對CT圖像進(jìn)行隨機(jī)角度的旋轉(zhuǎn)，模擬在臨床出現(xiàn)的因定位不準(zhǔn)，或者病人在拍攝CT過程中身體扭動(dòng)導(dǎo)致CT圖像偏移的情況，用于將原始訓(xùn)練數(shù)據(jù)增廣一倍。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于小樣本醫(yī)學(xué)影像的綜合性數(shù)據(jù)增廣方法，其特征在于，所述步驟S4中，CT圖像的尺度縮放，模擬臨床拍攝時(shí)，不同像素間隙導(dǎo)致CT成像大小不同的情況，用于將原始訓(xùn)練數(shù)據(jù)增廣一倍。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于小樣本醫(yī)學(xué)影像的綜合性數(shù)據(jù)增廣方法，其特征在于，所述步驟S5中，CT圖像按照(x,y),(x,z),(y,z)三個(gè)維度做鏡像變化，用于將原始訓(xùn)練數(shù)據(jù)增廣三倍。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于小樣本醫(yī)學(xué)影像的綜合性數(shù)據(jù)增廣方法，其特征在于，所述步驟S6中，對CT圖像做Gamma變換，Gamma定義域在(0.5,2)，Gamma的計(jì)算公式如下：

式中，x為CT圖像，x_min為CT圖像最小值，x_max為CT圖像最大值。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于小樣本醫(yī)學(xué)影像的綜合性數(shù)據(jù)增廣方法，其特征在于，所述步驟S7中，U-Net模型由增廣后的數(shù)據(jù)集得出。