[发明专利]一种基于超声影像的腹直肌智能分割重建方法及装置

权利要求书

1.一种基于超声影像的腹直肌智能分割重建方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、利用采集模块采集初始超声视频并进行剪切和图像化处理，得到超声图像；

S2、通过预处理模块对超声图像进行预处理，得到含腹直肌的初始系列超声图像；

S3、利用分割模块对初始系列超声图像进行自动分割，得到腹直肌的分割结果；

S4、通过三维重建模块对分割结果进行三维重建，得到三维的腹直肌图像；

所述步骤S3中的进行自动分割是使用多级的卷积神经网络训练出的模型实现对初始系列超声图像的自动分割；所述腹直肌的分割结果具体是腹直肌的形态和位置的回归图像；

所述的使用多级的卷积神经网络训练出的模型实现对初始系列超声图像的自动分割的具体步骤如下：

S31、将超声图像作为输入，设置输入层通道数为1，对输入图像中的每个像素点进行第一次编码，其中第一层卷积核大小为3×3，stride为1，无填充，所述卷积核个数为32，第二、三层卷积核及数量与第一层一致，输出结果为第一层的特征图谱；

S32、对步骤S31所得特征图谱进行pool操作，然后进行第二次编码，卷积核大小与步骤S31保持所述一致，而卷积核个数变为原来的两倍，再进行三次卷积操作，得到第二个特征图谱；

S33、重复步骤S31、步骤S32的操作，直至卷积核个数增加至1024，到此为止共进行了五次编码操作，得到了最底层的特征图谱；

S34、对步骤S33所得特征图谱进行解码，其中将最后一次编码所得特征矩阵进行dropout操作，使其尺寸与第一次解码的输入尺寸相同，随后将其与第一次解码结果一起作为输入进行三次卷积操作，所述卷积核大小为3×3，卷积核个数为512；

S35、重复步骤S34的操作四次，其中，卷积核大小为3×3，卷积核个数为256，输出腹直肌的形态和位置的回归图像。

2.根据权利要求1所述的基于超声影像的腹直肌智能分割重建方法，其特征在于：所述步骤S1中的剪切具体是将初始超声视频按帧剪切为连续的超声图像。

3.根据权利要求1所述的基于超声影像的腹直肌智能分割重建方法，其特征在于：所述步骤S1中的图像化处理具体是对剪切后的连续超声图像进行下采样，得到一定数量的超声图像。

4.根据权利要求1所述的基于超声影像的腹直肌智能分割重建方法，其特征在于：所述步骤S2中的预处理具体是使用图像处理方法对超声图像进行噪声的抑制。

5.根据权利要求1所述的基于超声影像的腹直肌智能分割重建方法，其特征在于：所述步骤S4中的三维重建是对分割结果进行插值处理，使图像的长宽高比例符合物理尺寸，再将插值后结果依次联合，得到三维的腹直肌图像。

6.一种根据权利要求1-5中任一项所述的基于超声影像的腹直肌智能分割重建方法的装置，其特征在于：所述装置包括用于采集初始超声视频的采集模块、用于对超声图像进行斑点噪声抑制的预处理模块、用于对初始系列超声图像进行自动分割的分割模块和用于对分割结果进行重建的三维重建模块。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述的采集模块包括支撑装置、驱动装置和扫描装置；所述的扫描装置是超声探头；所述的支撑装置用于支撑并固定超声探头的位置，确保超声探头能够贴合人体腹部进行扫描，得到腹部连续的超声影像；所述的驱动装置是用电机驱动超声探头扫描腹部。