1.一种医疗图像超分辨率重建方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将医疗图像输入到超分辨率网络中,提取出浅层特征 ;
2)将所述浅层特征 输入第一个渐进式细化模块,将第一渐进式细化模块的输出作为第二个渐进式细化模块的输入,依此类推,直至得到第L个渐进式细化模块的输出;
3)对L个渐进式细化模块输出的特征降维,利用降维后的特征得到重建后的特征,且所述重建后的特征的维度与所述浅层特征 的维度相同;
其中,所述L个渐进式细化模块的结构相同;其中,第一个渐进式细化模块对所述浅层特征 进行包括如下步骤的处理:
A)对所述浅层特征 进行卷积操作,得到特征 ,复制所述特征 ,得到两份特征;
B)对于其中一份特征,将该份特征分组,获取每组的权重值,并将所述权重值从高到低排序,选取权重值排名最前的M组特征作为保留部分,该保留部分即为蒸馏特征;
C)对另一份特征进行卷积操作,得到细化特征,对所述细化特征执行步骤A)、B)的操作;
D)重复步骤C)K次,融合所有的蒸馏特征和和所有的细化特征,得到第一融合特征,将所述第一融合特征依次输入到对比度感知通道注意力层和卷积层,卷积层的输出再加上浅层特征 ,得到第一个渐进式细化模块的输出 ;其中,K>1;
4)融合所述重建后的特征与所述浅层特征 ,得到第二融合特征 ;
5)将所述第二融合特征 放大至原尺寸的M倍,将放大后的第二融合特征 转换为三维空间的RGB图像,最终输出超分辨率图像 。
2.根据权利要求1所述的医疗图像超分辨率重建方法,其特征在于,步骤3)的具体实现过程包括:对所述L个渐进式细化模块输出的特征进行卷积操作,得到重建后的特征。
3.根据权利要求1 或2所述的医疗图像超分辨率重建方法,其特征在于,L=4~6。
4.一种医疗图像超分辨率重建系统,其特征在于,包括:第一卷积层,用于提取原始医疗图像的浅层特征 ;
L个级联的渐进式细化模块,其中第一个渐进式细化模块以所述浅层特征 为输入,第二个渐进式细化模块以所述第一个渐进式细化模块的输出为输入;
第二卷积层,用于对L个渐进式细化模块的输出特征降维;
第三卷积层,用于对第二卷积层输出的降维后的特征进行重建,得到重建后的特征;
其中,所述L个渐进式细化模块的结构相同;其中,第一个渐进式细化模块包括:输入卷积层,用于对所述浅层特征 进行卷积操作,得到特征 ,复制所述特征,得到两份特征;
多个级联的细化单元,每个细化单元包括一个注意力层和一个分卷积层;相邻的两个细化单元中,上一细化单元的分卷积层与下一细化单元的注意力层、分卷积层连接;所述注意力层执行以下操作:对于其中一份特征,将该份特征分组,获取每组的权重值,并将所述权重值从高到低排序,选取权重值排名最前的M组特征作为保留部分,该保留部分即为蒸馏特征;对另一份特征进行卷积操作,得到细化特征,将所述细化特征作为输入卷积层的输入;
融合层,用于融合每个所述细化单元输出的蒸馏特征和所有的细化特征;
输出注意力层,输入端与所述融合层连接,输出端连接输出卷积层;
输出卷积层,对所述输出注意力层输出的特征进行卷积操作;
叠加单元,用于将所述输出卷积层的输出加上浅层特征 ,得到第一个渐进式细化模块的输出 。
5.根据权利要求4所述的医疗图像超分辨率重建系统,其特征在于,还包括:上采样模块,用于融合所述重建后的特征与浅层特征 ,得到第二融合特征 ;将所述第二融合特征 放大至原尺寸的4倍;
第四卷积层,用于将放大后的第二融合特征 转换为三维空间的RGB图像,最终输出超分辨率图像 。
6.根据权利要求4或5所述的医疗图像超分辨率重建系统,其特征在于,L=4~6。
7.一种医疗图像超分辨率重建系统,其特征在于,包括计算机设备;所述计算机设备被配置或编程为用于执行权利要求1~3之一所述方法的步骤。