[发明专利]基于改进的3D Unet的冠状动脉区域分割系统及方法

权利要求书

1.基于改进的3D Unet模型的冠状动脉区域分割方法，其特征在于，包括以下步骤：

输入待分割的DICOM图像，对图像进行预处理；

预处理后的图像输入到预先训练好的冠状动脉分割模型，获得并输出分割出冠状动脉区域的图像；其中，冠状动脉分割模型，通过对历史DICOM图像训练得到；

冠状动脉分割模型为改进的3D Unet模型，其中，

改进的3D Unet模型的下采样各层最后加入残缺块，且随着网络深度每增加一层，残差块的数量也增加一层；上采样过程采用反卷积过程放大图片。

2.如权利要求1所述的基于改进的3D Unet模型的冠状动脉区域分割方法，其特征在于，所述改进的3D Unet模型的损失函数为dice损失函数和交叉熵损失函数之和。

3.如权利要求1或2所述的基于改进的3D Unet模型的冠状动脉区域分割方法，其特征在于，所述改进的3D Unet模型的深度为5。

4.如权利要求1所述的基于改进的3D Unet模型的冠状动脉区域分割方法，其特征在于，所述冠状动脉分割模型通过以下方式进行训练：

获取历史DICOM图像作为训练样本集；

将历史DICOM图像分为5份，分别依次取出其中4份为训练集1份为测试集，并对图像进行归一化处理；

处理后的图像输入至初始冠状动脉分割模型，先进行心脏分割，将分割出的心脏区域图像再输入第二个精细分割网络进行冠状动脉分割，同时将每次生成的损失函数进行加权求和并执行梯度反传至模型，更新模型参数，循环直至损失函数收敛，则初始冠状动脉分割模型训练完成，得到训练好的冠状动脉分割模型。

5.如权利要求1或4所述的基于改进的3D Unet模型的冠状动脉区域分割方法，其特征在于，所述对待分割的DICOM图像或历史DICOM图像进行预处理包括以下步骤：

首先对DICOM图像进行重采样，再对重采样后的图像通过z-socre进行归一化处理。

6.基于改进的3D Unet模型的冠状动脉区域分割系统，其特征在于，包括

图像输入单元：用于输入待分割的DICOM图像；

图像预处理单元：用于对输入的待分割DICOM图像进行预处理；

冠状动脉分割单元：用于使用预先训练好的冠状动脉分割模型对预处理后的DICOM图像进行分割，获得并输出分割出冠状动脉区域的图像；其中，冠状动脉分割模型，通过对历史DICOM图像训练得到；

冠状动脉分割模型为改进的3D Unet模型，其中，

改进的3D Unet模型的下采样各层最后加入残缺模块，且随着网络深度每增加一层，残差模块的数量也增加一层；上采样过程采用反卷积过程放大图片。

7.如权利要求6所述的基于改进的3D Unet模型的冠状动脉区域分割系统，其特征在于，所述改进的3D Unet模型的损失函数为dice损失函数和交叉熵损失函数之和。

8.如权利要求6或7所述的基于改进的3D Unet模型的冠状动脉区域分割系统，其特征在于，冠状动脉分割单元还设置有模型训练模块，模型训练模块具体包括：

图像输入子模块：用于输入历史DICOM图像作为训练样本集；

图像预处理子模块：用于将历史DICOM图像分为5份，分别依次取出其中4份为训练集1份为测试集，并对图像进行归一化处理；

模型训练子模块：用于处理后的图像输入至初始冠状动脉分割模型，先进行心脏分割，将分割出的心脏区域图像再输入第二个精细分割网络进行冠状动脉分割，同时将每次生成的损失函数进行加权求和并执行梯度反传至模型，更新模型参数，循环直至损失函数收敛，则初始冠状动脉分割模型训练完成，得到训练好的冠状动脉分割模型。

9.计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述基于改进的3D Unet模型的冠状动脉区域分割方法。

10.计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述基于改进的3D Unet模型的冠状动脉区域分割方法。