1.一种肝胆管及结石的图像识别系统,其特征在于,包括:输入模块,用于获取待测图像并输入至经过训练的稀疏卷积神经网络中;
所述稀疏卷积神经网络,用于对所述待测图像进行图像识别,并在识别结果中分割出所述待测图像中的肝胆管的位置轮廓以及胆结石的位置轮廓;
其中,所述稀疏卷积神经网络中包括N个编码器,N个解码器,连接相邻编码器与解码器的稀疏卷积层以及与第N解码器连接的输出模块,各个编码器与解码器交替连接;各个编码器和解码器中均包括依次连接的K个块;p,q,N及K均为正整数,且N≥2,K≥3;第1编码器中的各个卷积层均采用小卷积核,其余编码器中以及各个解码器中的各个卷积层均采用稀疏卷积核;
第1编码器的第1块至第K‑1块及其他各个编码器的第2块至第K‑1块中,均包括p个卷积层以及与p个卷积层中的最后一层连接的池化层;各个编码器的第K块中均包括q个卷积层;
第2至第N编码器的第1块中均包括1个池化层;
第2至第N编码器中的每一个编码器的第i块的池化层的输出,与第1编码器中的第i+1块中的最后一个卷积层的输出融合之后,作为该编码器的第i+1块的输入,1≤i≤K‑2;
N个解码器的第1块中均包括p个卷积层,N个解码器的第K块中均包括1个上卷积层,第K‑1块至第2块中均包括p个卷积层以及与p个卷积层中的最后一层连接的上卷积层;
每一个解码器的第j块的上卷积层的输出,与第1编码器中的第j‑1块中的最后一个卷积层的输出融合之后,作为该解码器的第j‑1块的输入,2≤j≤K。
2.根据权利要求1所述的肝胆管及结石的图像识别系统,其特征在于,所述稀疏卷积神经网络中,N=2,p=2,q=1,K=5;N=2即表示所述的稀疏卷积神经网络由第1编码器、第1解码器、第2编码器以及第2解码器组成。
3.根据权利要求2所述的肝胆管及结石的图像识别系统,其特征在于,所述第1编码器中的各个卷积层均采用1×1的卷积核或均采用2×2的高斯卷积核。
4.根据权利要求3所述的肝胆管及结石的图像识别系统,其特征在于,第2至第N编码器以及N个解码器中,所采用的稀疏卷积核的尺度互不相同。
5.根据权利要求4所述的肝胆管及结石的图像识别系统,其特征在于,所述第1解码器中的各个卷积层均采用3×3的稀疏卷积核;所述第2编码器中的各个卷积层均采用5×5的稀疏卷积核;所述第2解码器中的各个卷积层均采用7×7的稀疏卷积核。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的肝胆管及结石的图像识别系统,其特征在于,所述输出模块中的损失函数L表示为:
式中,Cls为图像中的像素类别总数,Num为像素点总数,yi表示第i个像素点的类别,pij表示第i个像素点为第j种类别时的概率,t为预设的概率阈值。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的肝胆管及结石的图像识别系统,其特征在于,所述输出模块中的损失函数L表示为:
式中,Cls为图像中的像素类别总数,Num为像素点总数,yi表示第i个像素点的类别,pij表示第i个像素点为第j种类别时的概率,t为预设的概率阈值,为第i个像素点的预测类别。
8.一种肝胆管及结石的图像识别方法,其特征在于,包括:输入模块获取待测图像并输入至经过训练的稀疏卷积神经网络中;
所述稀疏卷积神经网络对所述待测图像进行图像识别,并在识别结果中分割出所述待测图像中的肝胆管的位置轮廓以及胆结石的位置轮廓;
其中,所述稀疏卷积神经网络中包括N个编码器,N个解码器,连接相邻编码器与解码器的稀疏卷积层以及与第N解码器连接的输出模块,各个编码器与解码器交替连接;各个编码器和解码器中均包括依次连接的K个块;p,q,N及K均为正整数,且N≥2,K≥3;第1编码器中的各个卷积层均采用小卷积核,其余编码器中以及各个解码器中的各个卷积层均采用稀疏卷积核;
第1编码器的第1块至第K‑1块及其他各个编码器的第2块至第K‑1块中,均包括p个卷积层以及与p个卷积层中的最后一层连接的池化层;各个编码器的第K块中均包括q个卷积层;
第2至第N编码器的第1块中均包括1个池化层;
第2至第N编码器中的每一个编码器的第i块的池化层的输出,与第1编码器中的第i+1块中的最后一个卷积层的输出融合之后,作为该编码器的第i+1块的输入,1≤i≤K‑2;
N个解码器的第1块中均包括p个卷积层,N个解码器的第K块中均包括1个上卷积层,第K‑1块至第2块中均包括p个卷积层以及与p个卷积层中的最后一层连接的上卷积层;
每一个解码器的第j块的上卷积层的输出,与第1编码器中的第j‑1块中的最后一个卷积层的输出融合之后,作为该解码器的第j‑1块的输入,2≤j≤K。
9.一种肝胆管及结石的图像识别设备,其特征在于,包括:存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述计算机程序以实现如权利要求1至7任一项所述的肝胆管及结石的图像识别系统。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的肝胆管及结石的图像识别系统。