[发明专利]一种人工组织和类器官的检测方法及其装置

权利要求书

1.一种人工组织和类器官的检测方法，包括以下步骤：

步骤(1)：使用OCT设备采集人工组织或类器官的原始三维灰度图像；

步骤(2)：构建打标签后的二维图像或三维图像数据集，并将数据集分为训练集和测试集；

所述打标签后的二维图像构建过程具体是对人工组织或类器官的原始三维灰度图像拆分为若干原始二维灰度图像，然后对这些二维灰度图像进行对比度增强，得到对应的对比度增强后二维灰度图像；将原始二维灰度图像打标签后作为二维图像数据集，其中标签为原始二维灰度图像对应的对比度增强后二维灰度图像；

所述打标签后的三维图像构建过程具体是对人工组织或类器官的原始三维灰度图像拆分为若干原始二维灰度图像，然后对这些二维灰度图像进行对比度增强，得到对应的对比度增强后二维灰度图像；再将对比度增强后二维灰度图像组合得到对比度增强后三维图像；将原始三维灰度图像打标签后作为三维图像数据集，其中标签为原始三维灰度图像对应的对比度增强后三维图像；

步骤(3)：构建人工组织或类器官分割深度学习网络，并利用训练集进行训练；最后利用测试集对训练好的人工组织或类器官分割深度学习网络进行测试验证；

所述人工组织或类器官分割深度学习网络采用EG-Net、ResNet50v2、VGG19、Xception或DenseNet121CNN，其输入为二维灰度图像，输出为对比度增强后二维灰度图像；最后对原始三维灰度图像对应的所有对比度增强后二维灰度图像进行组合；

所述人工组织或类器官分割深度学习网络采用Resnet-3D，其输入为原始三维灰度图像，输出为对比度增强后三维图像；

步骤(4)：利用测试验证后的人工组织或类器官分割深度学习网络实现人工组织或类器官分割，得到人工组织或类器官区域三维图像；

步骤(5)：对步骤(4)得到的人工组织或类器官区域三维图像进行量化：

按照连通域计算培养到最后一天对应培养板每个培养孔中人工组织或类器官的形态学指标与ATP数值，其中形态学指标为：总体积、总表面积、总球度、个数、平均体积、平均表面积、平均球度；将人工组织或类器官的形态学指标与ATP数值进行标准化处理后构建的矩阵计算协方差矩阵；将协方差矩阵进行奇异值分解获得按照奇异值从大到小排序后的右奇异矩阵和奇异值矩阵；按照方差贡献率提取主成分，将右奇异矩阵的列向量作为某一主成分表达式的系数，该奇异值占总奇异值的比例为综合指标的系数，最终得到人工组织或类器官综合指标。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述对这些二维灰度图像进行对比度增强具体是对二维灰度图像进行衰减系数算法、对数强度方差算法、延迟相关衰减速度算法、散斑起伏谱的逆幂律指数α算法、基于自相关的运动幅度M算法、帧间复相关算法、图像预处理算法中的一种或多种对这些二维灰度图像进行处理。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述原始二维灰度图像进行对比度增强前增加数据增强步骤。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述数据增强是对图像采用扭曲增强与非扭曲增强结合的方法、图像旋转法、图像尺度变换法中的一种或多种。