利索能及
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专利号: 2022100390327
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-21
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于细粒度分类的骨龄评估方法,包括以下步骤:

步骤1:左手手腕骨X光片图像的获取;具体包括:

1)使用python库函数scipy.misc.imread()函数读取待评估的X光片图像,保存为array数据类型;

2)使用python库函数Image.fromarray()函数将array数据类型转化为Image数据类型;

3)使用python库函数transforms.Resize()函数将图像数据都转化成448*448的大小,对所有待评估的X光片图像都使用相同的大小;

4)使用python库函数transforms.ToTensor()将图像数据转化为Tensor向量,以供后续的骨龄评估网络使用;

步骤2:输入基于细粒度分类的骨龄评估网络进行骨龄评估;所述的骨龄评估网络包括特征提取器、兴趣区域选择子网、指导子网和评估子网:所述的特征提取器使用ResNet50作为特征提取器来提取左手手腕部X光片的图像特征;将ResNet50网络最后的全连接层和Softmax层去除,仅使用网络的特征提取部分;经过特征提取器,将X光片中地图像特征提取出来,生成特征图;

所述的兴趣区域选择子网根据特征提取器所提取出的图像特征,选取出X光片中具有最大信息量的兴趣区域,即具有最多图像特征的兴趣区域;

兴趣区域选择子网的输入为特征提取器所生成的特征图,对这些特征图,采用了特征金字塔网络(Feature PyramidNetworks,FPN)+路径聚合网络(PathAggregation Network,PAN)的结构对不同的特征进行了特征融合;在特征融合后,特征图中的语言信息以及空间信息被增强,再根据特征图中响应值,选择出具有最大信息量的兴趣区域,记为R1,R2,…,RK;接着计算K个兴趣区域中的信息量,信息量定义为I(R),兴趣区域选择子网的目的是按顺序选出K个ROI,R1,R2,...,RK,使得它们满足条件I(R1)>I(R2)>…>I(Rk);

所述的指导子网对兴趣区域选择子网进行优化,使兴趣区域选择子网能够选出最具信息量的ROI;对于ROI选择子网选出的K的兴趣区域,R1,R2,…,RK,指导子网对这些兴趣分别进行分类,计算出其置信度C(R1),C(R2),…,C(RK),并将其反馈给兴趣区域选择子网;置信度指的是将兴趣区域分类为其对应的真实标签的概率,置信度越高证明其对于整个手腕骨X光片进行分类具有越大帮助作用;兴趣区域选择子网根据指导子网的反馈,在网络训练过程中不断优化,使得最后选出的兴趣区域满足公式(1):即对于ROI选择子网中被选出的ROI,如果其信息量更大,其置信度也更高;

评估子网进行骨龄评估;对于输入的手腕骨X光片,特征提取器提取出整张图片的特征,兴趣区域选择子网选出K个具有最大信息量的兴趣区域,通过特征提取器提取出图像特征;在骨龄评估子网中,将这K+1个特征连接起来,形成新的图像特征;经过两层全连接层,得到最终的骨龄评估结果;

步骤3:获得骨龄评估结果;

在进行骨龄评估时,将0~18岁按月进行划分,每个月为一个分类,共228个分类;

待评估的左手手腕骨X光片输入到骨龄评估网络后,会输出其对应的骨龄值,范围在0~228。