[發(fā)明專利]一種基于輔助學(xué)習(xí)任務(wù)與重分割約束的醫(yī)學(xué)圖像分割方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210162154.5
• 申請(qǐng)日: 2022-02-22
• 公開（公告）號(hào): CN114529562A
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 屈磊;周文瓊;吳軍;歐陽磊;陶在洋;尚宏偉;趙婧雨;洪思成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/11
• 分類號(hào): G06T7/11;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 合肥國(guó)和專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34131
• 代理人: 張祥騫

1.一種基于輔助學(xué)習(xí)任務(wù)與重分割約束的醫(yī)學(xué)圖像分割方法，其特征在于：該方法包括下列順序的步驟：

(1)對(duì)三維人腦核磁共振數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到訓(xùn)練集和測(cè)試集；

(2)構(gòu)建基于輔助學(xué)習(xí)任務(wù)與重分割約束的分割網(wǎng)絡(luò)；

(3)將訓(xùn)練集輸入分割網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練,得到訓(xùn)練好的分割網(wǎng)絡(luò)；

(4)將測(cè)試集輸入訓(xùn)練好的分割網(wǎng)絡(luò)，分割網(wǎng)絡(luò)輸出得到分割結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于輔助學(xué)習(xí)任務(wù)與重分割約束的醫(yī)學(xué)圖像分割方法，其特征在于：所述步驟(1)具體包括以下步驟：

(2a)所述三維人腦核磁共振數(shù)據(jù)包括四種模態(tài)：T1、T1c、T2和FLAIR，將四種模態(tài)的三維人腦核磁共振數(shù)據(jù)進(jìn)行合并，其中這四種模態(tài)數(shù)據(jù)的原始尺寸為240*240*155，生成尺寸為4*240*240*155大小的四通道三維數(shù)據(jù)，其中4表示模態(tài)數(shù)量，155表示每個(gè)三維人腦核磁共振數(shù)據(jù)中含有的二維切片數(shù)目，240*240分別表示圖像的高度和寬度；

(2b)對(duì)合并后的三維人腦圖像數(shù)據(jù)由nii格式轉(zhuǎn)換為numpy格式；

(2c)對(duì)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)采用零-均值規(guī)范化方法進(jìn)行歸一化處理；

(2d)根據(jù)隨機(jī)劃分將歸一化處理后的圖像以7：3的比例劃分為訓(xùn)練集和測(cè)試集；

(2e)將訓(xùn)練集進(jìn)行隨機(jī)裁剪，得到4*128*128*128的尺寸大小的訓(xùn)練集數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于輔助學(xué)習(xí)任務(wù)與重分割約束的醫(yī)學(xué)圖像分割方法，其特征在于：在步驟(2)中，所述分割網(wǎng)絡(luò)包括第一編碼模塊、第二編碼模塊、第一解碼模塊、第二解碼模塊和第三解碼模塊；

所述第一編碼模塊和第二編碼模塊均由四個(gè)卷積塊和三個(gè)最大池化下采樣層組成，所述四個(gè)卷積塊包括第一卷積塊、第二卷積塊、第三卷積塊和第四卷積塊，所述第一卷積塊包括第一卷積層、第一批量歸一化層、第一修正線性單元激活層、第二卷積層、第二批量歸一化層和第二修正線性單元激活層；所述第二卷積塊包括第三卷積層、第一批量歸一化層、第一修正線性單元激活層、第四卷積層、第二批量歸一化層和第二修正線性單元激活層；所述第三卷積塊包括第五卷積層、第一批量歸一化層、第一修正線性單元激活層、第六卷積層、第二批量歸一化層和第二修正線性單元激活層；所述第四卷積塊包括第七卷積層、第一批量歸一化層、第一修正線性單元激活層、第八卷積層、第二批量歸一化層和第二修正線性單元激活層；所述三個(gè)最大池化下采樣層包括第一最大池化下采樣層、第二最大池化下采樣層和第三最大池化下采樣層；

所述第一解碼模塊、第二解碼模塊和第三解碼模塊均由三個(gè)反卷積塊和三個(gè)上采樣層組成，所述三個(gè)反卷積塊包括第一反卷積塊、第二反卷積塊和第三反卷積塊，所述第一反卷積塊包括第九卷積層、第三批量歸一化層、第三修正線性單元激活層、第十卷積層、第四批量歸一化層和第四修正線性單元激活層；所述第二反卷積塊包括第十一卷積層、第三批量歸一化層、第三修正線性單元激活層、第十二卷積層、第四批量歸一化層和第四修正線性單元激活層；所述第三反卷積塊包括第十三卷積層、第三批量歸一化層、第三修正線性單元激活層、第十四卷積層、第四批量歸一化層、第四修正線性單元激活層和第十五卷積層；所述三個(gè)上采樣層包括第一上采樣層、第二上采樣層和第三上采樣層。