[发明专利]颅骨植入物图像生成方法、装置和计算机可读存储介质

权利要求书

1.一种颅骨植入物图像生成方法，其特征在于，包括：

获取缺陷颅骨的颅骨三维图像；

对所述颅骨三维图像进行预处理，得到三份不同维度的颅骨二维图像切片；

搭建基于注意力和残差结构的U-Net网络；

将三份所述颅骨二维图像切片分别输入到三个结构相同的所述U-Net网络，得到三份颅骨植入物二维图像切片；

将三份所述颅骨植入物二维图像切片进行合成，得到与所述缺陷颅骨的缺陷位置所对应的颅骨植入物三维图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述颅骨三维图像进行预处理，得到三份不同维度的颅骨二维图像切片，包括：

对所述颅骨三维图像进行正则化；

将正则化后的所述颅骨三维图像分别沿着X轴、Y轴、Z轴进行切片，分别得到所述缺陷颅骨在X轴、Y轴、Z轴方向的颅骨二维图像切片。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述搭建基于注意力和残差结构的U-Net网络，包括：

构造四层下采样和四层上采样；

采用具有四层所述下采样与四层所述上采样、注意力模块、残差结构的U-Net网络；

将所述残差结构结合至所述U-Net网络的编码部分和解码部分，并将注意力模块结合至所述解码部分的所述残差结构中。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将三份所述颅骨二维图像切片分别输入到三个结构相同的所述U-Net网络，得到三份颅骨植入物二维图像切片，包括：

将在X轴方向的所述颅骨二维图像切片输入至所述U-Net网络，得到在X轴方向的颅骨植入物二维图像切片；

将在Y轴方向的所述颅骨二维图像切片输入至所述U-Net网络，得到在Y轴方向的颅骨植入物二维图像切片；

将在Z轴方向的所述颅骨二维图像切片输入至所述U-Net网络，得到在Z轴方向的颅骨植入物二维图像切片。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将三份所述颅骨植入物二维图像切片进行合成，得到与所述缺陷颅骨的缺陷位置所对应的颅骨植入物三维图像，包括：

将所述在X轴方向的颅骨植入物二维图像切片、所述在Y轴方向的颅骨植入物二维图像切片和所述在Z轴方向的颅骨植入物二维图像切片进行合成处理和正则化，得到与所述缺陷颅骨的缺陷位置所对应的颅骨植入物三维图像。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述残差结构由如下公式得到：

y＝F(X,{W_i})+X

F＝W₂σ(W₁x)

其中，所述X为输入值；W_i,W₁,W₂为可学习的线性变换矩阵；F为输入X经过卷积、线性激活后的输出；σ为线性激活；y为输入X经过残差结构后的输出。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述注意力由如下公式得到：

R_p＝R_h+R_w

其中，G(x)为所述注意力的机制；X表示输入值；维度大小为(H,W,D1)；W_q,W_k,W_v∈R^D1xD2；为可学习的线性变换矩阵；d_k为XW_k的维度；R_p为位置信息；R_h∈R^Hx1xD2，R_w∈R^1xWxD2，为可学习的线性变换矩阵。