(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211187343.4 (22)申请日 2022.09.28 (71)申请人 杭州健培科技有限公司 地址 311215 浙江省杭州市萧 山区经济技 术开发区明星路371号2幢6 08室 (72)发明人 梁姬慧　季红丽　程国华　何林阳　 (74)专利代理 机构 杭州汇和信专利代理有限公 司 33475 专利代理师 吴琰 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/68(2017.01) G06N 3/04(2006.01) (54)发明名称 基于三维脑部CT图像的脑中线预测模型、 方 法及装置 (57)摘要 本方案提供一种基于三维脑部CT图像的脑 中线预测模型、 方法及装置， 脑中线预测模型包 括由多层提取层组成的编码网络以及多层重构 层组成的解码网络， 三维脑部CT图像依次经历 多 层提取层的提取得到对应层 级的特征提取图， 且 使用自蒸馏的方法对多层所述提取层输出的特 征提取图进行约束， 解码网络得到的最终解码特 征图经历预测层得到脑中线预测结果， 最后一层 提取层输出的特征提取图经历均值池化、 Flatten和全联接网络后得到层级预测结果。 可 实现端到端的基于三维脑部CT 图像的脑中线的 预测， 解决脑中线预测在三维场景下存在的不连 贯、 不平滑的现象。 权利要求书2页 说明书8页 附图3页 CN 115294104 A 2022.11.04 CN 115294104 A 1.一种基于三维脑部 CT图像的脑中线预测模型的构建方法， 其特 征在于， 包括： 获取至少一三维脑部CT图像， 标记所述三维脑部CT图像中的脑中线得到标记区域， 并 在三维脑部 CT图像的深度方向对所述标记区域进行扩张得到标记数据； 标记有所述标记数据的三维脑部CT图像作为训练样本输入到脑中线预测模型中进行 训练： 所述脑中线预测模型包括由多层提取层组成的编 码网络以及多层重构层组成的解码 网络， 所述三维脑部CT图像依次经历多层提取层的提取得到对应层级的特征提取图， 最后 一层提取层输出 的特征提取图在所述重构层内进行重构后和同层级的特征提取图融合得 到第一解码特征图， 第一解码特征图输入上一层级的重构层进行重构并和同层级的特征提 取图进行融合得到第二解码特征图， 依层级遍历所有重构层后得到最终解码特征图； 使用 自蒸馏的方法对多层所述提取层输出的特征提取图进 行约束， 所述最终解码特征图经历预 测层得到脑中线 预测结果， 最后一层提取层输出的特征提取图经历均值池化、 Flatten和全 联接网络后得到层级预测结果。 2.根据权利要求1所述的基于三维脑部CT图像的脑中线预测模型的构建方法， 其特征 在于， 在“获取至少一三维脑部CT图像 ”步骤之前包括步骤： 获取经图像预处理后的初始三 维脑部CT图像， 将所述初始 三维脑部CT图像输入到偏移角预测模型中进 行预测得到偏移角 矩阵， 基于所述偏移角矩阵对所述初始三维脑部CT图像进行扭正， 得到脑中线位于正中位 置的三维脑部 CT图像。 3.根据权利要求2所述的基于三维脑部CT图像的脑中线预测模型的构建方法， 其特征 在于， 基于偏移角矩阵中每一层CT图像的中线的偏移均值和旋转角度求取均值作为偏移 角， 取不同层CT图像的中线相交的中心作为扭正中心点， 将三维脑部CT图像以所述扭正中 心点为中心依据相同的偏移角进行 扭正。 4.根据权利要求1所述的基于三维脑部CT图像的脑中线预测模型的构建方法， 其特征 在于， 在“所述三维脑部CT图像依次经历多层提取层的提取得到对应层级的特征提取图 ”步 骤中， 所述编码网络包括多层提取层， 三维脑部CT图像输入到所述编码网络中的第一层级 提取层进 行特征提取得到第一特征提取图， 第一特征提取图输入到下一层提取层中进 行特 征提取得到第二特征提取图， 自上而 下的层级遍历所有提取层后得到对应层级提取层的特 征提取图。 5.根据权利要求1所述的基于三维脑部CT图像的脑中线预测模型的构建方法， 其特征 在于， 在“使用自蒸馏的方法对多层所述提取层输出的特征提取图进行约束 ”步骤中， 多层 提取层得到的多层特征提取图输入到多尺度融合模块中得到多层级的多尺度特征， 多尺度 特征再通过自蒸馏 注意力损失的方式约束对应的特 征提取图。 6.根据权利要求5所述的基于三维脑部CT图像的脑中线预测模型的构建方法， 其特征 在于， 每一层级的特征提取图输入到所述多尺度融合模块的多个分支中进 行多尺度的空洞 卷积后得到空洞卷积特征， 所述空洞卷积特征和下一层级的特征提取图经过卷积的卷积特 征进行融合后得到对应该层级的多尺度特 征。 7.一种基于三维脑部CT图像的脑中线预测模型， 其特征在于， 根据权利要求1到6任一 所述的基于三维脑部 CT图像的脑中线预测模型的构建方法构建得到 。 8.一种基于三维脑部 CT图像的脑中线预测方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 将未知脑中线的三维脑部CT图像输入到权利要求7训练得到的基于三维脑部CT图像的权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115294104 A 2脑中线预测模型中得到脑中线 预测结果以及层级 预测结果， 其中脑中线 预测结果显示预测 得到的脑中线， 层级预测结果显示 三维脑部 CT图像包 含脑中线的图像层。 9.一种基于三维脑部 CT图像的脑中线预测装置， 其特 征在于， 包括以下步骤： 待测图像获取 单元， 用于获取 未知脑中线的三维脑部 CT图像； 预测单元， 用于将未知脑中线的三维脑部CT图像输入到权利要求7训练得到的基于三 维脑部CT图像的脑中线 预测模型中得到脑中线 预测结果以及层级 预测结果， 其中脑中线 预 测结果显示预测得到的脑中线， 层级预测结果显示 三维脑部 CT图像包 含脑中线的图像层。 10.一种可读存储介质， 其特征在于， 所述可读存储介质中存储有计算机程序， 所述计 算机程序包括用于控制过程以执行过程的程序代码， 所述过程包括根据权利要求1至6任一 项所述的基于三 维脑部CT图像的脑中线 预测模型的构建方法或权利要求8所述的基于三 维 脑部CT图像的脑中线预测方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115294104 A 3