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专利号: 2025111206237
申请人: 中国计量大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于频率域特征的结直肠癌病理图像分割方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:获取结直肠癌病理原始输入图像,通过多尺度频率重构模块对所述原始输入图像进行处理,提取频率域的高频成分和低频成分,其中所述高频成分对应图像的细节、边缘信息,所述低频成分对应图像的整体轮廓信息;

步骤2:通过编码器对所述原始输入图像进行空间特征提取,所述编码器结合卷积神经网络和ViT,输出空间特征,所述空间特征包含图像的全局上下文信息;

步骤3:通过注意力聚合模块对所述步骤1输出的频率特征和所述步骤2输出的空间特征进行融合,所述融合过程包括通道拼接、1×1卷积处理及高度‑宽度注意力机制加权,得到融合特征;

步骤4:通过F‑Ctrans跳跃连接对所述编码器输出的特征和所述融合特征进行传递处理,所述传递处理包括傅里叶变换将特征转换至频域、可学习滤波器加权、逆傅里叶变换转回时空域,结合残差连接优化特征表达;

步骤5:通过解码器对经所述F‑Ctrans跳跃连接传递的特征进行处理,所述解码器采用上采样算子恢复空间信息,并通过SE层自适应调整通道特征,输出结直肠癌病理图像的分割结果。

2.如权利要求1所述的一种基于频率域特征的结直肠癌病理图像分割方法,其特征在于,步骤1中,所述多尺度频率重构模块的处理过程包括:对所述原始输入图像进行分块处理,对每个图像块通过二维离散余弦变换提取频率特征,重组所述频率特征得到包含高频成分和低频成分的频率特征图。

3.如权利要求1所述的一种基于频率域特征的结直肠癌病理图像分割方法,其特征在于,步骤3中,所述高度‑宽度注意力机制包括:沿高度方向和宽度方向分别进行全局池化,计算两个方向的通道注意力权重,将所述注意力权重乘回经1×1卷积处理后的融合特征,增强关键特征并抑制冗余信息。

4.如权利要求1所述的一种基于频率域特征的结直肠癌病理图像分割方法,其特征在于,步骤4中,所述F‑Ctrans跳跃连接的处理还包括:对输入特征进行通道融合、展平及位置编码,经多层感知机处理后再进行傅里叶变换,且所述频率特征与空间特征交互融合后,通过特征重建模块恢复原始特征维度。

5.如权利要求1至4任一项所述的一种基于频率域特征的结直肠癌病理图像分割方法,其特征在于,步骤5中,所述解码器采用Dysample上采样算子进行空间信息恢复,所述SE层通过对通道特征进行挤压和激励操作,自适应调整各通道特征的权重。

6.一种基于频率域特征的结直肠癌病理图像分割装置,其特征在于,包括:输入模块,用于获取结直肠癌病理原始输入图像;

多尺度频率重构模块,用于对所述原始输入图像进行处理,提取频率域的高频成分和低频成分,其中所述高频成分对应图像的细节、边缘信息,所述低频成分对应图像的整体轮廓信息;

编码器模块,用于对所述原始输入图像进行空间特征提取,所述编码器模块结合卷积神经网络和ViT,输出包含全局上下文信息的空间特征;

注意力聚合模块,用于对所述多尺度频率重构模块输出的频率特征和所述编码器模块输出的空间特征进行融合,所述融合过程包括通道拼接、1×1卷积处理及高度‑宽度注意力机制加权,得到融合特征;

F‑Ctrans跳跃连接模块,用于对所述编码器模块输出的特征和所述融合特征进行传递处理,所述传递处理包括傅里叶变换将特征转换至频域、可学习滤波器加权、逆傅里叶变换转回时空域,结合残差连接优化特征表达;

解码器模块,用于对经所述F‑Ctrans跳跃连接模块传递的特征进行处理,采用上采样算子恢复空间信息,并通过SE层自适应调整通道特征,输出结直肠癌病理图像的分割结果。

7.如权利要求6所述的基于频率域特征的结直肠癌病理图像分割装置,其特征在于,所述多尺度频率重构模块包括:分块单元,用于对所述原始输入图像进行分块处理;

DCT处理单元,用于对每个图像块通过二维离散余弦变换提取频率特征;

重组单元,用于对所述DCT处理单元输出的频率特征进行重组,得到包含高频成分和低频成分的频率特征图;

所述注意力聚合模块包括:

通道拼接单元,用于对频率特征和空间特征进行通道维度拼接;

卷积融合单元,用于通过1×1卷积层对拼接后的特征进行信息提取和融合;

注意力加权单元,用于采用高度‑宽度注意力机制,沿高度和宽度方向进行全局池化并计算通道注意力权重,将所述权重乘回融合后的特征以增强关键信息。

8.如权利要求6所述的基于频率域特征的结直肠癌病理图像分割装置,其特征在于,所述F‑Ctrans跳跃连接模块包括:初步处理单元,用于对输入特征进行通道融合、展平及位置编码;

频域增强单元,用于通过多层感知机和傅里叶变换将特征转换至频域,采用可学习滤波器对选定频率模式加权后,通过逆傅里叶变换转回时空域;

融合优化单元,用于将频域增强后的特征与空间特征交互融合,结合残差连接与多层感知机优化特征表达;

特征重建单元,用于通过重建操作恢复原始特征维度,生成输出特征;

所述解码器模块包括:

上采样单元,用于采用Dysample上采样算子恢复空间信息;

SE处理单元,用于通过SE层操作自适应调整通道特征的权重;

输出单元,用于基于处理后的特征输出结直肠癌病理图像的分割结果。

9.一种电子装置,包括存储器和处理器,其特征在于,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行权利要求1至5任一项所述的基于频率域特征的结直肠癌病理图像分割方法。

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5任一项所述的基于频率域特征的结直肠癌病理图像分割方法。