[发明专利]基于三维重建的主动脉CT图像关键点检测方法及系统

权利要求书

1.基于三维重建的主动脉CT图像关键点检测方法，其特征在于，包括以下步骤，

对人体上半身图像进行关键点标注，获取三维主动脉CT影像关键点数据集，所述关键点为窦管交界、升主动脉与主动脉弓的分界点、主动脉弓与降主动脉的分界点、髂动脉启示位置；

对所述三维主动脉CT影像关键点数据集进行多尺度切割映射，获取二维主动脉CT影像关键点数据集；

基于所述二维主动脉CT影像关键点数据集进行目标主动脉框选，并切割获取0/1heatmap图与offset图，所述0/1heatmap图为在关键点周围预设范围内体素值均为1的0/1heatmap关键点图；所述offset图为以位置偏移量为标准的关键点offset图；

改进Vnet网络，将所述0/1heatmap图与offset图输入到改进后的Vnet网络中进行训练，生成多尺度视图上的关键点圆；

基于所述多尺度视图上的关键点圆进行空间几何学三维重构，获取关键点三维坐标，完成主动脉CT图像关键点检测。

2.根据权利要求1所述的基于三维重建的主动脉CT图像关键点检测方法，其特征在于，所述三维主动脉CT影像关键点数据集包括，单点三维数据集、4点三维单分类数据集、4点三维4分类数据集。

3.根据权利要求1所述的基于三维重建的主动脉CT图像关键点检测方法，其特征在于，所述二维主动脉CT影像关键点数据集包括，单点二维数据集、4点单分类二维数据集、4点4分类二维数据集。

4.根据权利要求1所述的基于三维重建的主动脉CT图像关键点检测方法，其特征在于，切割获取的所述0/1heatmap图与offset图分别包括，单点二维0/1heatmap图与offset图、4点单分类二维0/1heatmap图与offset图、4点4分类二维0/1heatmap图与offset图。

5.根据权利要求4所述的基于三维重建的主动脉CT图像关键点检测方法，其特征在于，获取所述4点4分类二维0/1heatmap图后，还包括对所述4点4分类二维0/1heatmap图进行onehot编码。

6.根据权利要求5所述的基于三维重建的主动脉CT图像关键点检测方法，其特征在于，改进Vnet网络的方法为，在Vnet网络中加入中间监督层，以及设置学习目标函数，得到改进后的Vnet网络。

7.根据权利要求6所述的基于三维重建的主动脉CT图像关键点检测方法，其特征在于，输入到改进后的Vnet网络中进行训练还包括，选择损失函数分别对所述单点二维0/1heatmap图与offset图、所述4点单分类二维0/1heatmap图与offset图、所述4点4分类二维0/1heatmap图与offset图进行网络训练。

8.根据权利要求7所述的基于三维重建的主动脉CT图像关键点检测方法，其特征在于，

所述单点二维0/1heatmap图与offset图采用交叉熵与Dice两种损失函数线性组合的结合损失函数进行网络训练；

所述4点单分类二维0/1heatmap图与offset图先采用交叉熵与Dice两种损失函数线性组合的结合损失函数，再采用focal loss损失函数进行网络训练；

所述4点4分类二维0/1heatmap图与offset图采用focal loss损失函数进行网络训练。

9.根据权利要求1所述的基于三维重建的主动脉CT图像关键点检测方法，其特征在于，

所述关键点三维坐标包括，单点关键点三维坐标、4点单分类关键点三维坐标、4点4分类关键点三维坐标。

10.基于三维重建的主动脉CT图像关键点检测系统，其特征在于，包括标注模块、切割映射模块、框选模块、训练模块和重构模块；

所述标注模块用于对人体上半身图像进行关键点标注，获取三维主动脉CT影像关键点数据集，所述关键点为窦管交界、升主动脉与主动脉弓的分界点、主动脉弓与降主动脉的分界点、髂动脉启示位置；

所述切割映射模块用于对所述三维主动脉CT影像关键点数据集进行多尺度切割映射，获取二维主动脉CT影像关键点数据集；

所述框选模块用于对所述二维主动脉CT影像关键点数据集进行目标主动脉框选，并切割获取0/1heatmap图与offset图；

所述训练模块用于改进Vnet网络，将所述0/1heatmap图与offset图输入到改进后的Vnet网络中进行训练，生成多尺度视图上的关键点圆；

所述重构模块用于根据所述多尺度视图上的关键点圆进行空间几何学三维重构，获取关键点三维坐标，完成主动脉CT图像关键点检测。