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专利号: 2021108301153
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于深度学习算法的延迟CT图像生成方法,其特征在于,包括以下步骤:S1,采集患者的T2PET、T1PET和T1CT图像;

其中,T2PET图像指延迟PET扫描生成的图像,T1PET图像指第一次PET扫描生成的图像,T1CT图像指第一次CT扫描生成的图像;

S2,将采集的T2PET、T1PET和T1CT图像输入多分辨率配准卷积神经网络MRR‑CNN后,输出包含大、中、小形变量的三个形变场;

S3,将步骤S2中输出的包含大、中、小形变量的三个形变场,融合为一个形变场;

S4,将所述的形变场和输入的T1CT图像输入到空间转换网络STN中以生成T2CT图像;

其中,T2CT图像指延迟CT扫描生成的图像;

所述多分辨率配准卷积神经网络MRR‑CNN包括三个并行连接的卷积神经网络CNN 1、CNN 2和CNN 3;所述CNN 1、CNN 2和CNN 3分别被输入低分辨率图像组、中分辨率图像组和原始分辨率图像组;

步骤S2包括如下步骤:

S21,采用卷积神经网络CNN 1,对输入的图像T1PET、T2PET和T1CT进行两次下采样,使输入的图像的分辨率均变为原来的1/4,并输出包含大形变量的形变场并上采样到输入图像的原始分辨率;

S22,采用卷积神经网络CNN 2,对输入的图像T1PET、T2PET和T1CT进行一次下采样,使输入的图像的分辨率均变为原来的1/2,并输出包含中等形变量的形变场并上采样到输入图像的原始分辨率;

S23,采用卷积神经网络CNN 3,输入原始图像T1PET、T2PET和T1CT,并输出包含小形变量的形变场。

2.根据权利要求1所述的一种基于深度学习算法的延迟CT图像生成方法,其特征在于,所述卷积神经网络CNN 1、CNN 2和CNN 3均包括编码器、解码器和若干个跳跃连接;所述编码器用于提取输入之间的特征,并在下采样过程中逐步将所述特征减半。

3.根据权利要求2所述的一种基于深度学习算法的延迟CT图像生成方法,其特征在于,所述编码器包括若干个堆叠的卷积层;每个卷积层的内核大小均为3×3×3,步幅均为2。

4.根据权利要求2所述的一种基于深度学习算法的延迟CT图像生成方法,其特征在于,所述解码器包括若干个反卷积层;每个反卷积层的内核大小均为3×3×3,步幅均为1。

5.根据权利要求1所述的一种基于深度学习算法的延迟CT图像生成方法,其特征在于,所述的形变场用φt表示,具体为:(0) t

其中,φ =Id是恒等变换,v 表示时间t∈[0,1]处的速度场v;使用时间步长T=7对单(1) (1)位时间内的速度场v进行积分,以生成最终的φ ,根据公式,φ =exp(v)。

6.根据权利要求3或4所述的一种基于深度学习算法的延迟CT图像生成方法,其特征在于,每个卷积层或反卷积层后均跟有归一化和激活函数。

7.根据权利要求1所述的一种基于深度学习算法的延迟CT图像生成方法,其特征在于,所述多分辨率配准卷积神经网络MRR‑CNN包含三个卷积神经网络CNN,但不限于三个卷积神经网络CNN。