[发明专利]留置针图像分割模型构建、针尖定位方法、装置及系统

权利要求书

1.一种留置针图像分割模型构建方法，其特征在于，所述的方法按照以下步骤执行：

步骤1、获取多幅留置针图像，其中所述的留置针图像中包括多个反光层区域与留置针针头区域；

步骤2、对步骤1获得的每一幅留置针图像进行数据增强，获得样本集；

步骤3、标记所述的样本集中的每一幅留置针图像中的每一个反光层区域以及留置针针头区域，获得包括反光层标记区域以及留置针针头标记区域的多幅标记留置针图像，获得第一标签集；

获取所述的样本集中的每一幅留置针图像中的每一个反光层标记区域的轮廓以及留置针针头区域的轮廓，获得包括多幅反光层标记区域的轮廓以及留置针针头区域的轮廓的多幅轮廓留置针图像，获得第二标签集；

步骤4、将所述的样本集作为输入，将所述的第一标签集以及第二标签集作为参考输出，训练全卷积神经网络，获得留置针图像分割模型；

其中所述的全卷积神经网络的损失函数L为：

其中λ₁与λ₂为权重因子，λ₁与λ₂均大于0；x表示留置针图像中的第x个像素点，l_mask(x)表示第x个像素点为第一标签，p_mask(x；l_mask(x))表示第x个像素点为第一标签的预测概率值；l_contour(x)表示第x个像素点为第二标签，p_contour(x；l_contour(x))表示第x个像素点为第二标签的预测概率值。

2.一种留置针图像针尖定位方法，其特征在于，所述的方法按照以下步骤执行：

步骤A、获得待定位的留置针图像，其中所述的待定位的留置针图像中包括多个反光层区域与留置针针头区域；

步骤B、将所述的待定位的留置针图像输入至权利要求1所述的留置针图像分割模型构建方法获得的留置针图像分割模型中，获得包括反光层标记区域以及留置针针头标记区域的标记留置针图像；

步骤C、从所述的标记留置针图像中获得每一个反光层标记区域的形状信息以及位置信息，获得留置针针头标记区域的形状信息以及位置信息；

步骤D、根据每一个反光层标记区域的形状信息以及留置针针头标记区域的形状信息在留置针图像数据库中寻找相似度最高的一幅图像作为样本图像；

其中所述的留置针图像数据库包括多幅经过权利要求1所述的留置针图像分割模型构建方法获得的留置针图像分割模型输出的标记留置针图像；其中每幅标记留置针图像均对应一个比例参数其中P₁为任一个反光层标记区域的中心点坐标，P₂为另外一个反光层标记区域的中心点坐标，P₃为留置针针尖点坐标；为P₂点至P₁点之间的图像距离，单位为像素点，为P₃点至P₂点之间的图像距离，单位为像素点；

获得所述样本图像的比例参数K；

步骤E、根据步骤C中获得的标记留置针图像中每一个反光层标记区域的位置信息，获得两个反光层标记区域的中心点位置坐标，分别为P₁'以及P₂'；其中所述的两个反光层标记区域与所述的样本图像计算比例参数K时选择的两个反光层标记区域的位置相同；

步骤F、采用式II获得待定位的留置针图像中的针尖位置点坐标P₃'：

其中，为P₂'点至P₁'点之间的图像距离，单位为像素点。