【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本申請涉及圖像處理，具體而言，涉及一種超聲圖像標準切面的識別方法及裝置、程序產(chǎn)品、電子設(shè)備、存儲介質(zhì)。
技術(shù)介紹
1、近年來，超聲影像在臨床診斷中的應(yīng)用越來越廣泛，特別是在婦產(chǎn)科、心臟科等領(lǐng)域。然而，由于超聲圖像質(zhì)量易受醫(yī)生操作、角度等因素的影響，獲取標準切面成為診斷過程中的一大難題。尤其是在基層醫(yī)療機構(gòu)中，醫(yī)生經(jīng)驗不足可能導(dǎo)致誤診或漏診，如何確保圖像質(zhì)量和提高工作效率成為亟待解決的問題。在現(xiàn)有技術(shù)中，超聲圖像標準切面識別的準確率較低。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本申請實施例的目的在于提供一種超聲圖像標準切面的識別方法及裝置、程序產(chǎn)品、電子設(shè)備、存儲介質(zhì)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中超聲圖像標準切面識別的準確率較低的技術(shù)問題。
2、第一方面，本申請實施例提供一種超聲圖像標準切面的識別方法，包括：獲取第一特征數(shù)據(jù)，其中，所述第一特征數(shù)據(jù)基于連續(xù)的多幀待識別超聲圖像確定；將所述第一特征數(shù)據(jù)輸入標準切面識別網(wǎng)絡(luò)中，得到所述標準切面識別網(wǎng)絡(luò)輸出的與所述待識別超聲圖像對應(yīng)的標準切面目標圖像，其中，所述標準切面識別網(wǎng)絡(luò)為u型網(wǎng)絡(luò)，且所述標準切面識別網(wǎng)絡(luò)的跳躍連接中包括位置關(guān)系約束。
3、在上述方案中，在獲取到第一特征數(shù)據(jù)后，可以利用標準切面識別網(wǎng)絡(luò)基于上述第一特征數(shù)據(jù)識別出于待識別超聲圖像的標準切面目標圖像；其中，上述標準切面識別網(wǎng)絡(luò)可以采用u型網(wǎng)絡(luò)，且可以在上述u型網(wǎng)絡(luò)的跳躍連接中引入位置關(guān)系約束，從而在分割過程中維持器官結(jié)構(gòu)的合理性，避免分割結(jié)果出現(xiàn)非正常的空間關(guān)系或形狀，因此可以提
4、在可選的實施方式中，所述位置關(guān)系約束包括關(guān)鍵解剖結(jié)構(gòu)間的相對位置和數(shù)量關(guān)系。在上述方案中，可以在u型網(wǎng)絡(luò)中引入關(guān)鍵解剖結(jié)構(gòu)間的相對位置和數(shù)量關(guān)系，從而約束標準切面識別網(wǎng)絡(luò)在提取各個關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的同時考慮其合理的空間組合，確保分割結(jié)構(gòu)的空間排列準確，因此可以提高超聲圖像標準切面識別的準確率。
5、在可選的實施方式中，所述獲取第一特征數(shù)據(jù)，包括：獲取所述多幀待識別超聲圖像；將所述多幀待識別超聲圖像輸入3d卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，得到所述3d卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出的時序特征圖；對所述時序特征圖進行patch劃分，得到與所述時序特征圖對應(yīng)的多組特征圖像塊；分別對每組特征圖像塊進行transformer特征提取，得到每組特征圖像塊對應(yīng)的第二特征數(shù)據(jù)；拼接多個所述第二特征數(shù)據(jù)，得到所述第一特征數(shù)據(jù)。在上述方案中，首先可以采用3d卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提取待識別超聲圖像的時序特征，進而將這些特征傳遞至后續(xù)的patch劃分模塊；patch劃分模塊可以對時序特征圖進行不同規(guī)模的patch劃分，這種劃分不僅保留了空間信息，還能通過多尺度劃分捕捉到不同細節(jié)的上下文信息，有助于更全面地理解結(jié)構(gòu)間的關(guān)系；接下來可以對多組特征圖像塊進行transformer特征提取，使模型在不同尺度上關(guān)注重要的解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域；最后通過將第二特征數(shù)據(jù)在輸出層拼接，形成一個包含了局部特征和全局結(jié)構(gòu)關(guān)系的特征表示，為后續(xù)標準切面識別網(wǎng)絡(luò)提供更準確的輸入。
6、在可選的實施方式中，在所述將所述第一特征數(shù)據(jù)輸入標準切面識別網(wǎng)絡(luò)中，得到所述標準切面識別網(wǎng)絡(luò)輸出的與所述待識別超聲圖像對應(yīng)的標準切面目標圖像之前，所述方法還包括：利用如下步驟對待訓(xùn)練模型進行訓(xùn)練，得到所述標準切面識別網(wǎng)絡(luò)：獲取訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，其中，所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)集包括樣本超聲圖像以及與所述樣本超聲圖像對應(yīng)的標準切面真實圖像；基于所述樣本超聲圖像確定第三特征數(shù)據(jù)；將所述第三特征數(shù)據(jù)輸入所述待訓(xùn)練模型中，得到所述待訓(xùn)練模型輸出的與所述樣本超聲圖像對應(yīng)的標準切面預(yù)測圖像；計算所述標準切面預(yù)測圖像與所述標準切面真實圖像之間的總損失值；利用所述總損失值對所述待訓(xùn)練模型進行優(yōu)化，得到所述標準切面識別網(wǎng)絡(luò)。在上述方案中，在利用標準切面識別網(wǎng)絡(luò)基于第一特征數(shù)據(jù)識別出于待識別超聲圖像的標準切面目標圖像之前，可以先對待訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練以得到上述標準切面目標圖像。
7、在可選的實施方式中，所述計算所述標準切面預(yù)測圖像與所述標準切面真實圖像之間的總損失值，包括：利用如下公式計算所述標準切面預(yù)測圖像與所述標準切面真實圖像之間的分割損失值：
8、lseg＝α·diceloss+β·bceloss；
9、其中，lseg為所述分割損失值，dice?loss為diss損失值且用于衡量所述標準切面預(yù)測圖像與所述標準切面真實圖像之間的相似度，bce?loss為bce損失值且用于衡量所述標準切面預(yù)測圖像的概率分布與所述標準切面真實圖像的概率分布之間的差異，α以及β分別為所述diss損失值以及所述bce損失值的權(quán)重；和/或，利用如下公式計算所述標準切面預(yù)測圖像與所述標準切面真實圖像之間的形狀損失值：
10、
11、其中，lshp為所述形狀損失值，intersection為所述標準切面預(yù)測圖像中的分割區(qū)域與所述標準切面真實圖像中的分割區(qū)域之間的交集，union為所述標準切面預(yù)測圖像中的分割區(qū)域與所述標準切面真實圖像中的分割區(qū)域之間的并集，γ為所述形狀損失值的權(quán)重；和/或，利用如下公式計算所述標準切面預(yù)測圖像與所述標準切面真實圖像之間的位置損失值：
12、
13、其中，lloc為所述位置損失值，pi和qi分別為關(guān)鍵解剖結(jié)構(gòu)的實際位置坐標和期望位置坐標，δ為所述位置損失值的權(quán)重；和/或，利用如下公式計算所述標準切面預(yù)測圖像與所述標準切面真實圖像之間的分數(shù)損失值：
14、lscg＝ε·(predictedscore-targetscore)2；
15、其中，lscr為所述分數(shù)損失值，predicted?score為所述標準切面預(yù)測圖像的分數(shù)，target?score為所述標準切面真實圖像的分數(shù)，v為所述分數(shù)損失值的權(quán)重。在上述方案中，可以采用分割損失，結(jié)合dice損失和bce損失實現(xiàn)準確的結(jié)構(gòu)分割；可以采用形狀損失，對關(guān)鍵解剖結(jié)構(gòu)的形狀進行約束，確保分割結(jié)果符合真實結(jié)構(gòu)的形狀特征；可以采用位置損失，使分割結(jié)果中的結(jié)構(gòu)符合預(yù)期的空間分布；可以采用分數(shù)損失，根據(jù)圖像的標準切面評分，得分高的切面保留為標準切面。
16、在可選的實施方式中，所述超聲圖像標準切面的識別方法還包括：將所述標準切面預(yù)測圖像輸入預(yù)測分數(shù)模型中，得到所述預(yù)測分數(shù)模型輸出的所述標準切面預(yù)測圖像的分數(shù)；以及，將所述標準切面真實圖像輸入所述預(yù)測分數(shù)模型中，得到所述預(yù)測分數(shù)模型輸出的所述標準切面真實圖像的分數(shù)。在上述方案中，可以通過構(gòu)建一個預(yù)測分數(shù)模型，測量分割質(zhì)量與評分的差異，作為優(yōu)化目標。
17、第二方面，本申請實施例提供一種超聲圖像標準切面的識別裝置，包括：獲取模塊，用于獲取第一特征數(shù)據(jù)，其中，所述第一特征數(shù)據(jù)基于連續(xù)的多幀待識別超聲圖像確定；第一輸入模塊，用于將所述第一特征數(shù)據(jù)輸入標準切面識別網(wǎng)絡(luò)中，得到所述標準切面識別網(wǎng)絡(luò)輸出的與所述待識別超聲圖像對應(yīng)的標準切面目標圖像，其中，所述標準切面識別網(wǎng)絡(luò)為u型網(wǎng)絡(luò)，且所述標準切面識別網(wǎng)絡(luò)的跳躍連接中本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種超聲圖像標準切面的識別方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲圖像標準切面的識別方法，其特征在于，所述位置關(guān)系約束包括關(guān)鍵解剖結(jié)構(gòu)間的相對位置和數(shù)量關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲圖像標準切面的識別方法，其特征在于，所述獲取第一特征數(shù)據(jù)，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的超聲圖像標準切面的識別方法，其特征在于，在所述將所述第一特征數(shù)據(jù)輸入標準切面識別網(wǎng)絡(luò)中，得到所述標準切面識別網(wǎng)絡(luò)輸出的與所述待識別超聲圖像對應(yīng)的標準切面目標圖像之前，所述方法還包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超聲圖像標準切面的識別方法，其特征在于，所述計算所述標準切面預(yù)測圖像與所述標準切面真實圖像之間的總損失值，包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超聲圖像標準切面的識別方法，其特征在于，還包括：
7.一種超聲圖像標準切面的識別裝置，其特征在于，包括：
8.一種計算機程序產(chǎn)品，其特征在于，包括計算機程序指令，所述計算機程序指令被處理器讀取并運行時，執(zhí)行如權(quán)利要求1-6任一項所述的超聲圖像標準切面的識別方
9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：處理器、存儲器和總線；
10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲計算機程序指令，所述計算機程序指令被計算機運行時，使所述計算機執(zhí)行如權(quán)利要求1-6任一項所述的超聲圖像標準切面的識別方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種超聲圖像標準切面的識別方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲圖像標準切面的識別方法，其特征在于，所述位置關(guān)系約束包括關(guān)鍵解剖結(jié)構(gòu)間的相對位置和數(shù)量關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲圖像標準切面的識別方法，其特征在于，所述獲取第一特征數(shù)據(jù)，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的超聲圖像標準切面的識別方法，其特征在于，在所述將所述第一特征數(shù)據(jù)輸入標準切面識別網(wǎng)絡(luò)中，得到所述標準切面識別網(wǎng)絡(luò)輸出的與所述待識別超聲圖像對應(yīng)的標準切面目標圖像之前，所述方法還包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超聲圖像標準切面的識別方法，其特征在于，所述計算所述標準切面預(yù)測圖像與所述標...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：邱邐，羅燕，馬步云，張勇，石一磊，曹旭，胡敬良，牟立超，侯雨，陳詠虹，
申請(專利權(quán))人：四川大學(xué)華西醫(yī)院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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