[发明专利]一种重建医学乳房图像的方法

说明书

本发明涉及一种重建医学乳房图像的方法，包括：提供医学乳房图像数据，所述医学乳房图像数据包括不完整角度的投影数据；以及使所述图像数据通过生成器以生成重建的医学乳房图像数据，所述生成器包括：第一数目个第一层，其中每个第一层包括卷积层和校正线性单元，其中在卷积层中对所述图像数据进行卷积，并且所述校正线性单元充当激活函数；以及使经过第一层的图像数据经过第二数目个第二层，其中每个第二层包括反卷层和校正线性单元，其中在反卷积层中对所述图像数据进行反卷积，并且所述校正线性单元充当激活函数。通过该方法，可以快速且准确地重建医学乳房图像，而且能够自适应于不同的扫描方案。

技术领域

本发明总体上涉及图像处理领域，具体而言，涉及一种重建医学乳房图像的方法。

背景技术

乳腺癌在全球范围内都是威胁妇女健康的“头号杀手”,乳腺癌的筛查和诊断一直面临严峻的形势。随着计算机科学和平板探测器技术的发展,乳腺X线摄影经历了胶片系统、数字系统到全景数字系统等一系列改进。然而这些传统的乳腺X线摄影依赖二维的投影图像,重叠组织投照到一个二维影像,病理结构相互遮掩，漏诊现象、重叠结构类似病灶的假阳性现象难以避免，因此数字乳腺三维断层摄影技术应运而生，最大程度上消除了重叠组织的干扰。数字乳腺三维断层摄影技术(Digital Breast Tomosynthesis,数字乳腺三维断层摄影技术)是一种三维成像技术，可以在短暂的扫描过程中，在不同角度获得乳房的影像。然后将这些独立的影像重建成一系列高分辨率的断层影像，单独显示或以连续播放的形式动态显示。相对于传统的二维乳腺摄影技术，重建后的三维断层影像减少或消除了组织重叠和结构噪声的影响，可有效地提高诊断和筛查的精确性，降低召回率和减少不必要的活检。即传统二维乳腺摄影技术通过2幅标准的图像，将整个乳房在平面上表现出来，医生需要通过理解，将平面上的信息转化为立体的乳房结构。但是由于组织重叠和结构噪声，可能会漏掉一些隐匿的病变。而数字乳腺三维断层摄影的真正优势就在于能够通过断层影像，来帮助我们真正的观察乳房内部，因为不受组织重叠的影响，能够降低召回率，我们已经通过研究得到了这样的结论。同时因为可以更好的观察肿块的边缘，将有机会减少结果为良性的活检操作。

数字乳腺三维断层摄影技术重建图像的质量很大程度上取决于重建算法,目前关于数字乳腺三维断层摄影技术的重建算法主要包括三种：基于平移-叠加(Shift-And-Add,SAA)的重建算法,基于傅立叶变换的重建算法和基于迭代的重建算法。SAA算法最早应用于数字乳腺三维断层摄影技术成像,原理简单,重建速度快,需要配合不同的滤波函数抑制重叠组织的干扰；基于傅立叶变换的重建算法为滤波反投影(Filtered Back Projection,FBP)算法,以傅里叶层厚定理为理论基础,优点是重建速度快,适合临床应用,缺点是对数据的完备性和成像几何要求较高；基于迭代的重建算法包括统计迭代和代数迭代,统计迭代考虑到投影的统计特性,代数迭代求解欠定方程组,两者都可以引入正则项对重建图像进行再约束,进一步优化图像质量。这些图像重建技术共同的缺点是，需要多次迭代最优化，耗时长，速度慢且重建易不准确。

发明内容

本发明的任务是提供一种重建医学乳房图像的方法，通过该方法，可以快速且准确地重建医学乳房图像，而且能够自适应于不同的扫描方案。

根据本发明，前述任务通过一种重建医学乳房图像的方法来解决，该方法包括：

提供医学乳房图像数据，所述医学乳房图像数据包括不完整角度的投影数据；

使所述图像数据通过生成器的第一数目个第一层，每个第一层包括卷积层和校正线性单元，其中在卷积层中对所述图像数据进行卷积，并且所述校正线性单元充当激活函数；以及

使经过第一层的图像数据经过生成器的第二数目个第二层，每个第二层包括反卷层和校正线性单元，其中在反卷积层中对所述图像数据进行反卷积，并且所述校正线性单元充当激活函数。

在本发明的一个优选方案中规定，第一数目与第二数目相同。