本發(fā)明屬于醫(yī)學(xué)影像處理領(lǐng)域，尤其涉及一種基于分割模型的影像分割方法、裝置、設(shè)備、介質(zhì)及產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

1、心臟的解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包括心室、心房、瓣膜、冠狀動脈等多個關(guān)鍵組成部分，這些結(jié)構(gòu)不僅在形態(tài)、尺寸及位置上展現(xiàn)出顯著的個體差異，還隨著生理狀態(tài)變化而動態(tài)調(diào)整。因此，對心臟影像進行高效、準(zhǔn)確的分割，對于心血管疾病的早期診斷、病情評估、手術(shù)方案設(shè)計以及術(shù)后效果監(jiān)測等方面具有極其重要的臨床應(yīng)用價值。

2、心臟影像的分割任務(wù)高度依賴人工標(biāo)注，即依賴于醫(yī)療人員的視覺洞察力與經(jīng)驗，手動界定心臟及其關(guān)鍵區(qū)域的邊界。盡管這種方法能夠依托醫(yī)療人員的專業(yè)判斷達到較高的分割準(zhǔn)確性，但存在顯著的局限性。具體而言，人工分割過程極易受到操作者個人經(jīng)驗、技能水平及工作狀態(tài)(如疲勞度)的波動影響，從而導(dǎo)致分割結(jié)果的一致性和可重復(fù)性較差。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實施例提供一種基于分割模型的影像分割方法、裝置、設(shè)備、介質(zhì)及產(chǎn)品，能夠生成穩(wěn)定、一致的分割結(jié)果，有效降低了人為因素對分割結(jié)果的影響。

2、第一方面，本申請實施例提供一種基于分割模型的影像分割方法，分割模型包括編碼器和解碼器，編碼器包括多個編碼器層，解碼器包括多個解碼器層，該方法包括：

3、獲取待分割的心臟影像；

4、利用編碼器的多個編碼器層，逐層地對待分割的心臟影像進行下采樣處理，得到多個具有不同空間分辨率的第一特征圖；

5、利用解碼器的多個解碼器層，逐層地對第一目標(biāo)特征圖進行上采樣處理，得到多個具有不同空間分辨率的第二特征圖，第一目標(biāo)特征圖為多個第一特征圖中空間分辨率最小的第一特征圖；

6、對第二目標(biāo)特征圖的每個像素進行分類，得到與待分割的心臟影像對應(yīng)的心臟結(jié)構(gòu)的分割結(jié)果，第二目標(biāo)特征圖為多個具有不同空間分辨率的第二特征圖中與待分割的心臟影像具有相同空間分辨率的第二特征圖。

7、第二方面，本申請實施例提供了一種基于分割模型的影像分割裝置，該裝置包括：

8、第一獲取模塊，用于獲取待分割的心臟影像；

9、第一確定模塊，用于利用編碼器的多個編碼器層，逐層地對待分割的心臟影像進行下采樣處理，得到多個具有不同空間分辨率的第一特征圖；

10、第二確定模塊，用于利用解碼器的多個解碼器層，逐層地對第一目標(biāo)特征圖進行上采樣處理，得到多個具有不同空間分辨率的第二特征圖，第一目標(biāo)特征圖為多個第一特征圖中空間分辨率最小的第一特征圖；

11、第三確定模塊，用于對第二目標(biāo)特征圖的每個像素進行分類，得到與待分割的心臟影像對應(yīng)的心臟結(jié)構(gòu)的分割結(jié)果，第二目標(biāo)特征圖為多個具有不同空間分辨率的第二特征圖中與待分割的心臟影像具有相同空間分辨率的第二特征圖。

12、第三方面，本申請實施例提供了一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包括處理器、存儲器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的程序或指令，程序或指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如第一方面所示的基于分割模型的影像分割方法的步驟。

13、第四方面，本申請實施例提供了一種可讀存儲介質(zhì)，可讀存儲介質(zhì)上存儲程序或指令，程序或指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如第一方面所示的基于分割模型的影像分割方法的步驟。

14、第五方面，本申請實施例提供一種計算機程序產(chǎn)品，該程序產(chǎn)品被存儲在存儲介質(zhì)中，該程序產(chǎn)品被至少一個處理器執(zhí)行以實現(xiàn)如第一方面所示的基于分割模型的影像分割方法的步驟。

15、本申請實施例的基于分割模型的影像分割方法、裝置、設(shè)備、介質(zhì)及產(chǎn)品，能夠通過分割模型的編碼器對待分割的心臟影像進行下采樣處理，捕捉到待分割的心臟影像在不同空間分辨率下的多尺度特征。接著，可以通過分割模型的解碼器對空間分辨率最小的第一特征圖進行上采樣處理，以逐步提高第一目標(biāo)特征圖的空間分辨率。通過編碼器和解碼器的結(jié)構(gòu)，結(jié)合逐層下采樣和上采樣的處理，能夠捕捉和學(xué)習(xí)心臟影像的多尺度特征。在這之后，基于分割模型的特征提取結(jié)果對與待分割的心臟影像具有相同空間分辨率的第二特征圖的每個像素進行分類，能夠生成穩(wěn)定、一致的分割結(jié)果，有效降低了人為因素對分割結(jié)果的影響。

技術(shù)特征：

1.一種基于分割模型的影像分割方法，其特征在于，所述分割模型包括編碼器和解碼器，所述編碼器包括多個編碼器層，所述解碼器包括多個解碼器層，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述利用所述編碼器的多個編碼器層，依次對所述待分割的心臟影像進行下采樣處理，得到多個具有不同空間分辨率的第一特征圖之前，所述方法還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述編碼器層包括至少一個第一深度卷積塊，所述第一深度卷積塊包括依次相連的第一深度卷積層、第一擴展層和第一壓縮層，所述根據(jù)預(yù)設(shè)的空間分辨率降低幅度，通過所述編碼器的多個編碼器層，逐層地對所述參考特征圖進行下采樣處理，得到多個具有不同空間分辨率的第一特征圖，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述解碼器層包括至少一個第二深度卷積塊，所述第二深度卷積塊包括依次相連的第二深度卷積層、第二擴展層和第二壓縮層，所述根據(jù)預(yù)設(shè)的空間分辨率增長幅度，通過所述解碼器的多個解碼器層，逐層地對第一目標(biāo)特征圖進行上采樣處理，得到多個具有不同空間分辨率的第二特征圖，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述將所述心臟影像輸入預(yù)設(shè)的分割模型中，得到與所述心臟影像對應(yīng)的心臟結(jié)構(gòu)的預(yù)測分割結(jié)果，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在所述利用預(yù)設(shè)損失函數(shù)對所述預(yù)測分割結(jié)果和所述真實分割結(jié)果進行處理，得到損失函數(shù)值之前，所述方法還包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在所述將所述心臟影像輸入預(yù)設(shè)的分割模型中，得到與所述心臟影像對應(yīng)的心臟結(jié)構(gòu)的預(yù)測分割結(jié)果之前，所述方法還包括：

11.一種基于分割模型的影像分割裝置，其特征在于，所述分割模型包括編碼器和解碼器，所述編碼器包括多個編碼器層，所述解碼器包括多個解碼器層，所述裝置包括：

12.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括：處理器以及存儲有計算機程序指令的存儲器；

13.一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)上存儲有計算機程序指令，所述計算機程序指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求1-10任意一項所述的基于分割模型的影像分割方法。

14.一種計算機程序產(chǎn)品，其特征在于，包括計算機程序，所述計算機程序被處理其執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求1-10任意一項所述的基于分割模型的影像分割方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種基于分割模型的影像分割方法、裝置、設(shè)備、介質(zhì)及產(chǎn)品，分割模型包括編碼器和解碼器，編碼器包括多個編碼器層，解碼器包括多個解碼器層，該方法包括：獲取待分割的心臟影像；利用編碼器的多個編碼器層，逐層地對待分割的心臟影像進行下采樣處理，得到多個具有不同空間分辨率的第一特征圖；利用解碼器的多個解碼器層，逐層地對第一目標(biāo)特征圖進行上采樣處理，得到多個具有不同空間分辨率的第二特征圖；對第二目標(biāo)特征圖的每個像素進行分類，得到與待分割的心臟影像對應(yīng)的心臟結(jié)構(gòu)的分割結(jié)果。本申請實施例，能夠生成穩(wěn)定、一致的分割結(jié)果，有效降低了人為因素對分割結(jié)果的影響。

技術(shù)研發(fā)人員：王墨揚,周政,牛冠男,張洪亮,豐德京,胡祥銘,史文冊,吳永健
受保護的技術(shù)使用者：中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外醫(yī)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2