基于TransUNet的甲状腺结节超声图像分割方法及系统
技术特征:
1.基于transunet的甲状腺结节超声图像分割方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的基于transunet的甲状腺结节超声图像分割方法,其特征在于,接收甲状腺结节超声图像进行预处理,并将图像数据划分为训练集、验证集和测试集,具体如下:
3.根据权利要求2所述的基于transunet的甲状腺结节超声图像分割方法,其特征在于,cnn-setrans编码器是基于transformer编码器引入se模块,并将se模块与msa模块串联以构建setrans编码器,用于全面提取图像信息,信息提取具体如下:
4.根据权利要求3所述的基于transunet的甲状腺结节超声图像分割方法,其特征在于:所述msa模块是基于自注意力模块,以不同的学习线性投影h次将查询向量(q)、关键向量(k)和值向量(v)投影到dq、dk和dv维度上,然后,在q、k和v的每个投影版本上,并行执行sa,以生成dv维度的输出值,其中sa从输入向量构造q、k和v,上述过程具体表示为:
5.根据权利要求4所述的基于transunet的甲状腺结节超声图像分割方法,其特征在于,所述se模块压缩操作及激励操作:
6.根据权利要求4所述的基于transunet的甲状腺结节超声图像分割方法,其特征在于,所述ghost模块通过并行机制,使用1×1的点卷积对f进行操作,生成一组新的特征映射g;通过线性投影从g生成更多的特征映射,g’=l(g),其中l是一个线性变换;将原始特征映射f和新生成的特征映射g’进行拼接,形成更宽的特征映射[f,g’]。最后将这些加宽的特征映射送入后续的网络层中,用于进行进一步的处理和学习,上述过程具体表示如下:
7.根据权利要求6所述的基于transunet的甲状腺结节超声图像分割方法,其特征在于,解码器包含3个阶段,每个阶段包括一个3×3普通卷积和一个深度可分离卷积,每个阶段之间采用转置卷积层增大特征图,所述深度可分离卷积包括一个逐深度卷积和一个逐点卷积组成,其中逐深度卷积独立地对每个输入通道使用一个滤波器进行处理;所述逐点卷积通过1×1的卷积操作来整合逐深度卷积产生的结果;
8.根据权利要求7所述的基于transunet的甲状腺结节超声图像分割方法,其特征在于,所述轻量级边界细化模块通过两个3×3的普通卷积、一个激活函数的组合以及残差连接来进一步细化边缘,具体如下:
9.根据权利要求8所述的基于transunet的甲状腺结节超声图像分割方法,其特征在于,总体损失函数为bce loss损失函数和dice损失函数之和,具体如下:
10.一种基于transunet的甲状腺结节超声图像分割系统,其特征在于,包括:
技术总结
本发明公开了基于TransUNet的甲状腺结节超声图像分割方法及系统,涉及图像分割技术领域。本发明包括:接收甲状腺结节超声图像进行预处理,并将图像数据划分为训练集、验证集和测试集;构建以TransUNet模型网络为基础的改进分割模型,改进分割模型中包括CNN‑SETrans编码器、解码器及跳跃连接。本发明基于TransUNet网络结构,将SE模块引入Transformer编码器,与MSA模块串联以构建SETrans编码器,全面提取通道信息和空间信息,能够提高网络的特征表示能力,且通过将Ghost模块引入跳跃连接,能够补偿从CNN的低分辨率到解码器的高分辨率的长距离传输过程中图像特征的损失,还不会显著增加计算成本,同时采用深度可分离卷积(DSConv)取代了解码器中每层末尾的普通卷积,提高了特征提取的有效性。
技术研发人员:彭涛,鲁凡,林世杰,张雷,焦儒旺
受保护的技术使用者:苏州大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/14
技术研发人员:彭涛,鲁凡,林世杰,张雷,焦儒旺
技术所有人:苏州大学
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