本披露一般涉及圖像處理。更具體地，本披露涉及一種偏置場預(yù)測模型的訓(xùn)練方法、校正圖像偏置場的方法及相關(guān)產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

1、磁共振成像(magnetic?resonance?imaging，mri)是一種廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)診斷和研究的成像技術(shù)。它通過磁場和射頻脈沖的作用，使組織內(nèi)的氫核發(fā)生共振，產(chǎn)生磁共振信號，然后通過梯度磁場進(jìn)行空間編碼，最終得到組織的圖像。然而，由于硬件設(shè)備和環(huán)境因素等方面的影響，mri圖像在采集過程中往往會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)度不均勻的問題，這種現(xiàn)象稱為偏置場效應(yīng)，這將嚴(yán)重影響圖像的質(zhì)量和后續(xù)的診斷和分析。

2、有鑒于此，亟需提供一種用于校正圖像偏置場的方案，以便提高圖像的質(zhì)量以及有利于后續(xù)的圖像應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了至少解決如上所提到的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)問題，本披露在多個(gè)方面中提出了一種偏置場預(yù)測模型的訓(xùn)練方法、校正圖像偏置場的方法、設(shè)備及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)方案。

2、在第一方面中，本披露提供一種用于預(yù)測圖像偏置場信息的偏置場預(yù)測模型的訓(xùn)練方法，包括：獲取原始圖像樣本和相應(yīng)的偏置場樣本；基于所述原始圖像樣本和所述偏置場樣本，構(gòu)建第一訓(xùn)練數(shù)據(jù)集；以及使用所述第一訓(xùn)練數(shù)據(jù)集對所述偏置場預(yù)測模型進(jìn)行第一訓(xùn)練。

3、在一些實(shí)施例中，獲取原始圖像樣本和相應(yīng)的偏置場樣本包括：獲取所述原始圖像樣本和所述原始圖像樣本的校正圖像樣本；將所述原始圖像樣本與所述校正圖像樣本中的對應(yīng)元素相除，以獲得相應(yīng)的偏置場樣本。

4、在另一些實(shí)施例中，基于所述原始圖像樣本和所述偏置場樣本，構(gòu)建第一訓(xùn)練數(shù)據(jù)集包括：將所述原始圖像樣本和相應(yīng)的偏置場樣本組成圖像對，以作為所述第一訓(xùn)練數(shù)據(jù)集。

5、在又一些實(shí)施例中，基于所述原始圖像樣本和所述偏置場樣本，構(gòu)建第一訓(xùn)練數(shù)據(jù)集包括：對所述偏置場樣本中每個(gè)元素取倒數(shù)，以獲得相應(yīng)的偏置場倒數(shù)樣本；將所述原始圖像樣本和相應(yīng)的偏置場倒數(shù)樣本組成圖像對，以作為所述第一訓(xùn)練數(shù)據(jù)集。

6、在一些實(shí)施例中，所述訓(xùn)練方法進(jìn)一步包括：對所述第一訓(xùn)練數(shù)據(jù)集中的樣本進(jìn)行下采樣，以便使用下采樣后的第一訓(xùn)練數(shù)據(jù)集來對所述偏置場預(yù)測模型進(jìn)行第一訓(xùn)練。

7、在另一些實(shí)施例中，所述訓(xùn)練方法還包括：使用擴(kuò)散模型對所述第一訓(xùn)練數(shù)據(jù)集進(jìn)行擴(kuò)增，以得到第二訓(xùn)練數(shù)據(jù)集；以及使用第二訓(xùn)練數(shù)據(jù)集來對第一訓(xùn)練后的偏置場預(yù)測模型進(jìn)行第二訓(xùn)練。

8、在又一些實(shí)施例中，所述偏置場預(yù)測模型包括編碼器和解碼器，并且使用擴(kuò)散模型對所述第一訓(xùn)練數(shù)據(jù)集進(jìn)行擴(kuò)增，以得到第二訓(xùn)練數(shù)據(jù)集包括：使用第一訓(xùn)練后的偏置場預(yù)測模型的所述編碼器輸出的潛向量，對所述擴(kuò)散模型進(jìn)行第三訓(xùn)練；使用第三訓(xùn)練后的擴(kuò)散模型對所述潛向量進(jìn)行加噪，以生成新潛向量；將所述新潛向量輸入至所述解碼器，以輸出新偏置場信息；以及基于所述新偏置場信息和相應(yīng)的原始圖像樣本組成的新圖像對，對所述第一訓(xùn)練數(shù)據(jù)集進(jìn)行擴(kuò)增，以得到所述第二訓(xùn)練數(shù)據(jù)集。

9、在一些實(shí)施例中，所述訓(xùn)練方法還包括：對所述第二訓(xùn)練數(shù)據(jù)集中的樣本進(jìn)行下采樣，以便使用下采樣后的第二訓(xùn)練數(shù)據(jù)集來對所述偏置場預(yù)測模型進(jìn)行所述第二訓(xùn)練。

10、在另一些實(shí)施例中，所述偏置場預(yù)測模型包括vae模型、生成對抗網(wǎng)絡(luò)及其變體中的至少一種。

11、在又一些實(shí)施例中，所述原始圖像樣本包括mri圖像樣本。

12、在第二方面中，本披露提供一種用于校正圖像偏置場的方法，包括：將待校正圖像輸入至根據(jù)本披露在第一方面中任一所述的訓(xùn)練方法訓(xùn)練后的偏置場預(yù)測模型中，以輸出所述待校正圖像的偏置場信息；以及基于所述待校正圖像和相應(yīng)的偏置場信息，得到校正圖像。

13、在一些實(shí)施例中，所述偏置場信息為偏置場圖像，則基于所述待校正圖像和相應(yīng)的偏置場信息，得到校正圖像包括：將所述待校正圖像與所述偏置場圖像中的對應(yīng)元素相除，以得到所述校正圖像；或者所述偏置場信息為偏置場倒數(shù)圖像，則基于所述待校正圖像和相應(yīng)的偏置場信息，得到校正圖像包括：將所述待校正圖像與所述偏置場倒數(shù)圖像中的對應(yīng)元素相乘，以得到所述校正圖像。

14、在另一些實(shí)施例中，所述方法進(jìn)一步包括：將所述待校正圖像進(jìn)行下采樣；將下采樣后的待校正圖像輸入至所述偏置場預(yù)測模型中，以輸出下采樣尺寸的偏置場信息；以及將所述下采樣尺寸的偏置場信息上采樣至與所述待校正圖像相同的尺寸，以便在與所述待校正圖像進(jìn)行計(jì)算后，得到與所述待校正圖像相同尺寸的校正圖像。

15、在又一些實(shí)施例中，所述待校正圖像包括mri圖像。

16、在第三方面中，本披露提供一種用于校正圖像偏置場的設(shè)備，包括：處理器，其用于執(zhí)行程序指令；以及存儲(chǔ)器，其存儲(chǔ)有所述程序指令，當(dāng)所述程序指令由所述處理器加載并執(zhí)行時(shí)，使得所述處理器執(zhí)行根據(jù)本披露在第一方面中任一所述的訓(xùn)練方法或者執(zhí)行根據(jù)本披露在第二方面中任一所述的方法。

17、在第四方面中，本披露提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可讀指令，該計(jì)算機(jī)可讀指令被一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)如本披露在第一方面中任意一項(xiàng)所述的訓(xùn)練方法或者如本披露在第二方面中任意一項(xiàng)所述的方法。

18、通過如上所提供的偏置場預(yù)測模型的訓(xùn)練方法及用于校正圖像偏置場的方案可知，本披露實(shí)施例通過使用基于原始圖像樣本和相應(yīng)的偏置場樣本構(gòu)成的第一訓(xùn)練數(shù)據(jù)集來對偏置場預(yù)測模型進(jìn)行訓(xùn)練，可以實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確的圖像偏置場預(yù)估，從而有利于實(shí)現(xiàn)對圖像的偏置場效應(yīng)的準(zhǔn)確校正，以便提高圖像的質(zhì)量以及有利于后續(xù)基于該圖像的分析(例如圖像分類、圖像分割等)和醫(yī)學(xué)診斷等。

技術(shù)特征：

1.一種用于預(yù)測圖像偏置場信息的偏置場預(yù)測模型的訓(xùn)練方法，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的訓(xùn)練方法，其中獲取原始圖像樣本和相應(yīng)的偏置場樣本包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的訓(xùn)練方法，其中基于所述原始圖像樣本和所述偏置場樣本，構(gòu)建第一訓(xùn)練數(shù)據(jù)集包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的訓(xùn)練方法，其中基于所述原始圖像樣本和所述偏置場樣本，構(gòu)建第一訓(xùn)練數(shù)據(jù)集包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的訓(xùn)練方法，進(jìn)一步包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的訓(xùn)練方法，還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的訓(xùn)練方法，其中所述偏置場預(yù)測模型包括編碼器和解碼器，并且使用擴(kuò)散模型對所述第一訓(xùn)練數(shù)據(jù)集進(jìn)行擴(kuò)增，以得到第二訓(xùn)練數(shù)據(jù)集包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的訓(xùn)練方法，還包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一所述的訓(xùn)練方法，其中

10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一所述的訓(xùn)練方法，其中所述原始圖像樣本包括mri圖像樣本。

11.一種用于校正圖像偏置場的方法，包括：

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中

13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，進(jìn)一步包括：

14.根據(jù)權(quán)利要求11-13任一所述的方法，其中所述待校正圖像包括mri圖像。

15.一種用于校正圖像偏置場的設(shè)備，包括：

16.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可讀指令，該計(jì)算機(jī)可讀指令被一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-10中任意一項(xiàng)所述的訓(xùn)練方法或者如權(quán)利要求11-14中任意一項(xiàng)所述的方法。

技術(shù)總結(jié)
本披露公開了一種偏置場預(yù)測模型的訓(xùn)練方法、校正圖像偏置場的方法及相關(guān)產(chǎn)品，該訓(xùn)練方法包括：獲取原始圖像樣本和相應(yīng)的偏置場樣本；基于所述原始圖像樣本和所述偏置場樣本，構(gòu)建第一訓(xùn)練數(shù)據(jù)集；以及使用所述第一訓(xùn)練數(shù)據(jù)集對所述偏置場預(yù)測模型進(jìn)行第一訓(xùn)練。本披露實(shí)施例的方案可以實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確的圖像偏置場預(yù)測，從而有利于實(shí)現(xiàn)對圖像的偏置場效應(yīng)的準(zhǔn)確校正。

技術(shù)研發(fā)人員：曹鵬,曾燕,賈佳
受保護(hù)的技術(shù)使用者：杭州佳量醫(yī)療科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26