VALDO2021——血管病变检测挑战赛之血管间隙分割(四)

2022-08-20 11:31:29 浏览数 (1)

今天将分享脑血管间隙分割的三个步骤级联分割的完整实现过程,为了方便大家学习理解整个流程,将整个流程步骤进行了整理,并给出详细的步骤结果。感兴趣的朋友赶紧动手试一试吧。

一、数据分析与预处理

回顾一下前面数据分析与处理过程:

首先将训练中有效的颅内血管间隙区域的数据提取出来,有一些数据没有血管间隙区域,不作为训练数据,在这里只分析标签值1,其他标签都是0。以一共40例数据,有血管间隙的数据有22例。

1.1、热力图回归检测数据处理

然后根据每个血管间隙区域的boundingbox的中心和大小,生成该点处的高斯热力图,高斯热力图的中心就是血管间隙区域的中心点坐标,高斯Sigma的数值是boundingbox的最大值,如果一个图像上有多个血管间隙,将所有血管间隙的高斯热力图相加即可。

为了将整个图像输入到网络中去,需要对原始图像和热力图进行大小缩放,由于显卡是1080TI的11G显存的大小,所以图像缩放到固定大小(128,128,96)。

1.2、二类分割数据处理

由于血管间隙的区域非常小,所以采用spacing缩放方式将原始图像和Mask图像统一到(0.3,0.3,0.3)。针对非血管间隙区域,在整个三个模态图像上随机裁切出200个(64,64,64),针对血管间隙区域,根据连通域分析Mask得到每个血管间隙的boundingbox,在该区域内随机获取点,并以此为中心裁切(64,64,64),裁切的个数是200/连通域个数。再对裁切出来的图像进行(5,95)的均值为0,方差为1的归一化处理。

1.3、二类分割数据处理

由于血管间隙的区域非常小,所以采用spacing缩放方式将原始图像和Mask图像统一到(0.3,0.3,0.3)。对Mask进行连通域分析得到每个血管间隙的boundingbox,以boundingbox的中心裁切出(64,64,64),对裁切出来的三个模态图像进行(5,95)的均值为0,方差为1的归一化处理。

二、三个级联网络结构预测流程

2.1、输入原始图像,将图像缩放到(128,128,96)大小,对缩放后图像进行(5,95)像素范围截断并以均值为0,方差为1的归一化处理。

2.2、输入到3d热力图回归网络中预测,对结果进行二值化处理,然后再缩放回到原始图像大小。

2.3、对原始图像和二值化预测热力图结果,分别缩放到spacing分辨率是(0.3,0.3,0.3)大小。

2.4、对采样后的二值热力图进行连通域分析,获得每个连通域边界框范围。

2.5、以步长(32,32,32)来遍历边界框,裁切一系列的(64,64,64)大小的ROI图像区域,进行(5,95)像素范围截断并以均值为0,方差为1的归一化处理。

2.6、输入到二值分类网络中去,如果预测标签值为1,那么就进一步分割,将一系列的分割结果进行求和处理,直到遍历分割完,接着处理下一个连通域。

2.7、对最后分割结果进行二值化处理,非0区域设置成1,得到血管间隙的区域结果。

2.8、最后再采样到原始图像大小,最后输出成预测的分割结果。

三、预测结果

下图是整个图像上的金标准结果和级联网络的预测结果,可以看到预测结果还是存在一些假阳性结果,左图是金标准,右侧是预测结果。

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