[发明专利]肝占位性病灶区域的检测方法、装置和实现装置

摘要

本发明提供了一种肝占位性病灶区域的检测方法、装置和实现装置；其中，该方法包括：获取肝部的CT增强图像；CT增强图像包括动脉期、门静脉期和实质期；每期图像包括多帧图片；对动脉期、门静脉期和实质期中，对应帧的图片进行线性叠加处理，得到CT增强图像对应的合成图像；将合成图像输入至预先建立的肝占位性病灶区域检测模型中，根据输出结果检测肝占位性病灶区域；其中，肝占位性病灶区域检测模型通过3D卷积神经网络训练而成。本发明通过将CT增强图像中三期图像进行线性叠加，可以增大病灶区域与正常区域的图像差异，再采用3D卷积神经网络训练得到的模型检测肝占位性病灶区域，从而提高了肝占位性病灶区域识别方式准确性。 1

主权项

1.一种肝占位性病灶区域的检测方法，其特征在于，包括：

获取肝部的CT增强图像；所述CT增强图像包括动脉期、门静脉期和实质期；每期图像包括多帧图片；

对所述动脉期、所述门静脉期和所述实质期中，对应帧的图片进行线性叠加处理，得到所述CT增强图像对应的合成图像；

将所述合成图像输入至预先建立的肝占位性病灶区域检测模型中，根据输出结果检测肝占位性病灶区域；其中，所述肝占位性病灶区域检测模型通过3D卷积神经网络训练而成。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述动脉期、所述门静脉期和所述实质期中，对应帧的图片进行线性叠加处理，得到所述CT增强图像对应的合成图像的步骤，包括：

设置初始值i＝1；

执行线性叠加处理步骤：分别获取所述动脉期、所述门静脉期和所述实质期中，第i帧的图片F_1i、F_2i和F_3i；其中，F_1i为所述动脉期中的第i帧图片，F_2i为所述门静脉期中的第i帧图片，F_3i为所述实质期中的第i帧图片；

计算各像素位置处的CT值F_4i(x,y)＝a*F_1i(x,y)+b*F_2i(x,y)+c*F_3i(x,y)；其中，F_1i(x,y)为F_1i中像素位置(x，y)处的CT值；F_2i(x,y)为F_2i中像素位置(x，y)处的CT值；F_3i(x,y)为F_3i中像素位置(x，y)处的CT值；a、b和c为预设的线性系数；

i＝i+1；继续执行上述线性叠加处理步骤，直至i＝N，得到合成图像；N为所述动脉期、所述门静脉期或所述实质期的图片帧数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设的线性系数a、b和c，通过下述方式确定：

获取设定数量的肝部的CT增强样本图像和对应的标注信息；所述标注信息包括所述CT增强样本图像中的肝占位性病灶区域；

生成所述CT增强样本图像对应的掩码图像；所述掩码图像中，所述肝占位性病灶区域的像素值为1，正常区域的像素值为0；

生成所述CT增强样本图像中，F_1i、F_2i和F_3i对应的掩码帧F_mi；所述掩码帧F_mi中，所述肝占位性病灶区域的像素值为1，正常区域的像素值为‑1；

根据所述F_1i、F_2i、F_3i和F_mi建立目标函数，采用凸优化算法，求解所述目标函数为最优解时，线性系数a、b和c的值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述F_1i、F_2i、F_3i和F_mi建立目标函数，采用凸优化算法，求解所述目标函数为最优解时，线性系数a、b和c的值的步骤，包括：

建立目标函数其中，n为第n个CT增强样本图像；Fⁿ_mi(x,y)为F_mi中像素位置(x，y)处的像素值；P_i为Fⁿ_mi(x,y)＝k的概率；k＝1或‑1；

基于条件a+b+c＝1，求解所述目标函数为最大值时，线性系数a、b和c的值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述肝占位性病灶区域检测模型通过下述方式训练获得：

获取设定数量的肝部的CT增强样本图像对应的合成图像，以及对应的标注信息；所述标注信息包括肝占位性病灶区域的三维位置信息；

建立3D卷积神经网络的网络结构；

将所述合成图像以及对应的标注信息输入至所述网络结构中进行训练，生成肝占位性病灶区域检测模型。

6.一种肝占位性病灶区域的检测装置，其特征在于，包括：

图像获取模块，用于获取肝部的CT增强图像；所述CT增强图像包括动脉期、门静脉期和实质期；每期图像包括多帧图片；

线性叠加处理模块，用于对所述动脉期、所述门静脉期和所述实质期中，对应帧的图片进行线性叠加处理，得到所述CT增强图像对应的合成图像；

病灶区域检测模块，用于将所述合成图像输入至预先建立的肝占位性病灶区域检测模型中，根据输出结果检测肝占位性病灶区域；其中，所述肝占位性病灶区域检测模型通过3D卷积神经网络训练而成。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述线性叠加处理模块，还用于：

设置初始值i＝1；

执行线性叠加处理步骤：分别获取所述动脉期、所述门静脉期和所述实质期中，第i帧的图片F_1i、F_2i和F_3i；其中，F_1i为所述动脉期中的第i帧图片，F_2i为所述门静脉期中的第i帧图片，F_3i为所述实质期中的第i帧图片；

计算各像素位置处的CT值F_4i(x,y)＝a*F_1i(x,y)+b*F_2i(x,y)+c*F_3i(x,y)；其中，F_1i(x,y)为F_1i中像素位置(x，y)处的CT值；F_2i(x,y)为F_2i中像素位置(x，y)处的CT值；F_3i(x,y)为F_3i中像素位置(x，y)处的CT值；a、b和c为预设的线性系数；

i＝i+1；继续执行上述线性叠加处理步骤，直至i＝N，得到合成图像；N为所述动脉期、所述门静脉期或所述实质期的图片帧数。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述预设的线性系数a、b和c，通过下述方式确定：

获取设定数量的肝部的CT增强样本图像和对应的标注信息；所述标注信息包括所述CT增强样本图像中的肝占位性病灶区域；

生成所述CT增强样本图像对应的掩码图像；所述掩码图像中，所述肝占位性病灶区域的像素值为1，正常