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一种MR图像的分割方法及装置

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-12-01 10:04:11

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:天津市滨海新区| 郝建平 | 2022-12-05 14:19:49
本发明适用于医学图像处理技术领域,提供了一种MR图像的分割方法及装置,包括:通过多模态的样本MR图像分别进行各个模态的字典学习;建立多模态联合稀疏表示模型;通过所述多模态联合稀疏表示模型,将测试MR图像在所述字典下联合稀疏表示为少数原子的线性组合,通过稀疏编码获取所述测试MR图像的稀疏表示系数;根据所述测试MR图像的稀疏表示系数,将所述测试MR图像的每个像素进行分类,获取图像分割结果。本发明提出的多模态联合稀疏表示模型,能够结合多模态MR图像所提供的信息进行多变量联合稀疏表示,大大地提高了图像分割的正确率。
1. 一种磁共振MR图像的分割方法,其特征在于,包括: 通过多模态的样本MR图像分别进行各个模态的字典学习;利用所述多模态的样本联合 训练多模态的各个分类字典,再将各个分类字典合成一个大字典; 建立多模态联合稀疏表不模型; 通过所述多模态联合稀疏表示模型,将测试MR图像在所述字典下联合稀疏表示为少数 原子的线性组合,通过稀疏编码获取所述测试MR图像的稀疏表示系数; 根据所述测试MR图像的稀疏表示系数,将所述测试MR图像的每个像素进行分类,获取 图像分割结果。 2. 如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述通过多模态的样本MR图像分别进行各个 模态的字典学习包括: 将每个样本病人所对应的多模态MR图像进行配准; 在配准后的所述多模态MR图像中分别提取出不同状态的训练样本,所述不同状态包括 水肿状态、肿瘤状态和正常脑组织状态

磁共振(Magnetic Resonance,MR)成像技术具有较高的软组织分辨率和无损伤 性,可以对不同解剖部位进行断层成像,具有以不同参数实现影像对比度加权,获得高组织 分辨率、高清晰度和提供多种诊断信息的能力,目前已经被广泛应用于脑肿瘤诊断领域。为 了定量分析脑肿瘤的局部病变,需要对脑图像中的肿瘤进行分割,确定肿瘤的体积、大小和 位置。

稀疏表示是新近发展的一种机器学习方法,该方法通过对训练样本进行学习,训 练出该类样本相应的字典,并将图像在该字典空间下稀疏地表示为一系列少数原子的线性 组合。目前,稀疏表示已被成功地应用在各种视觉任务中,例如,基于稀疏表示的分类 (Sparse Representation based Classif ication,SRC)算法,然而,该算法其最初是用于 人脸识别的,人脸识别不需要考虑各个人脸之间的空间关系,而在图像分割中,每个像素都 不是孤立存在的,都会与周围空间的相邻像素存在着一定的联系,因此,将SRC算法直接用 于图像分割中,很难获得精确的分割结果。

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在本发明实施例中,采用联合稀疏表示框架来处理来自不同模态图像的特征维 数,使之表示为相同的空间稀疏系数,且联合稀疏表示能够对高维数的特征向量进行处理; 采用多个模态的联合稀疏表示,能够在字典学习中结合多模态MR图像所提供的多种特征诊 断信息,使得字典所含有的特征信息更加丰富,以此来提高像素分类的正确率;将图正则引 入到联合稀疏表示模型的优化中,并利用ADMM算法进行多个变量的交替优化,使得学习出 来的字典更具有判别性。

技术合作

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。