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图像分割网络的训练方法、图像分割方法和存储介质


技术摘要:
本申请涉及一种图像分割网络的训练方法、图像分割方法和存储介质。该图像分割网络的训练方法包括:将第一分辨率图像输入第一待训练图像分割网络中,得到第一分割结果;第一分辨率图像为对第二分辨率图像进行图像映射所得到的,第一分辨率图像的分辨率低于第二分辨率图  全部
背景技术:
当前,基于深度学习的语义分割算法已广泛应用于自动驾驶、无人机应用、医学影 像分析等领域,为保障算法在实际应用中具有良好性能,需要算法在训练时使用的数据集 与应用时处理的数据具有相同或相似的分布。但是,在医学影像分析领域,会出现可获得的 图像标注数据(可作为训练数据集)与实际应用场景的数据分布不一致的情形,例如,在分 析CT图像时,目前可获取的多是薄层图像(高分辨率图像)的标注数据,因对厚层图像(低分 辨率)分析的较少,厚层图像的标注数据较难获得。 因此,传统技术中,通常根据低分辨率图像与高分辨图像的坐标对应关系或低分 辨率图像的生成原理,对低分辨图像中的每个像素,获取其在高分辨率图像中对应的所有 坐标及标注数据,通过相关规则,从这些标注数据中选择一个作为低分辨率图像像素的标 注数据。 但是,传统技术中低分辨率图像标注数据的获取方法,对于图像边缘部位或一些 局部部分的标注结果存在准确性不高的问题。
技术实现要素:
基于此,有必要针对传统技术中对低分辨率图像的标注结果存在准确性不高的问 题,提供一种图像分割网络的训练方法、图像分割方法和存储介质。 一种图像分割网络的训练方法,该方法包括: 将第一分辨率图像输入第一待训练图像分割网络中,得到第一分割结果;第一分 辨率图像为对第二分辨率图像进行图像映射所得到的,第一分辨率图像的分辨率低于第二 分辨率图像的分辨率; 将第二分辨率图像和第一分割结果输入第二待训练图像分割网络中,得到第二分 割结果; 根据第二分割结果和第二分辨率图像对应的分割标注数据,调整第一待训练图像 分割网络和第二待训练图像分割网络的网络参数,以得到训练收敛的第一图像分割网络。 在其中一个实施例中,上述方法还包括: 设置第二待训练图像分割网络的学习率和第一待训练图像分割网络的学习率;其 中第二待训练图像分割网络的学习率小于第一待训练图像分割网络的学习率,使得第二待 训练图像分割网络的收敛速度与第一待训练图像分割网络的收敛速度匹配。 在其中一个实施例中,根据第二分割结果和第二分辨率图像对应的分割标注数 据,调整第一待训练图像分割网络和第二待训练图像分割网络的网络参数,包括: 计算第二分割结果和分割标注数据之间的第一损失,根据第一损失调整第一待训 4 CN 111583264 A 说 明 书 2/14 页 练图像分割网络和第二待训练图像分割网络的网络参数。 在其中一个实施例中,上述方法还包括: 根据预设规则,计算第一分割结果和分割标注数据之间的第二损失;该预设规则 用于表征第二分辨率图像的像素点中,与第一分辨率图像中当前像素点所对应的像素点的 分割标注数据分布; 相应的,根据第一损失调整第一待训练图像分割网络和第二待训练图像分割网络 的网络参数,包括: 根据第一损失和第二损失,调整第一待训练图像分割网络和第二待训练图像分割 网络的网络参数。 在其中一个实施例中,将第二分辨率图像和第一分割结果输入第二待训练图像分 割网络中,得到第二分割结果,包括: 将第一分割结果输入第二待训练图像分割网络的上采样层,通过上采样层将第一 分割结果上采样至与第二分辨率图像尺寸相同的空间域上; 将第二分辨率图像输入第二待训练图像分割网络的第一卷积层,通过第一卷积层 对第二分辨率图像中的像素点特征进行提取,得到第一特征图; 将上采样后的第一分割结果和第一特征图通道连接后输入第二待训练图像分割 网络的第二卷积层,得到第二分割结果。 在其中一个实施例中,将第二分辨率图像和第一分割结果输入第二待训练图像分 割网络中,得到第二分割结果,包括: 将第一分辨率图像、第二分辨率图像和第一分割结果输入第二待训练图像分割网 络中,得到第二分割结果。 在其中一个实施例中,将第一分辨率图像、第二分辨率图像和第一分割结果输入 第二待训练图像分割网络中,得到第二分割结果,包括: 将第一分辨率图像和第一分割结果分别输入第二待训练图像分割网络的上采样 层,通过上采样层将第一分辨率图像上采样至与第二分辨率图像尺寸相同的空间域上、以 及将第一分割结果上采样至与第二分辨率图像尺寸相同的空间域上; 将上采样后的第一分辨率图像和第二分辨率图像通道连接后输入第二待训练图 像分割网络的第三卷积层,通过第三卷积层对上采样后的第一分辨率图像中的像素点特征 和第二分辨率图像中的像素点特征进行提取融合,得到第二特征图; 将第二特征图和上采样后的第一分割结果通道连接后输入第二待训练图像分割 网络的第四卷积层,得到第二分割结果。 在其中一个实施例中,第一分辨率图像的获取方式,包括: 根据第一分辨率图像中像素点与第二分辨率图像中像素点之间的映射关系,对第 二分辨率图像进行图像映射,生成第一分辨率图像。 一种图像分割方法,该方法包括: 获取第一医学图像; 将第一医学图像输入第一图像分割网络中,得到图像分割结果;其中,第一图像分 割网络的训练方法包括: 将第一分辨率图像输入第一待训练图像分割网络中,得到第一分割结果;第一分 5 CN 111583264 A 说 明 书 3/14 页 辨率图像为对第二分辨率图像进行图像映射所得到的,第一分辨率图像的分辨率低于第二 分辨率图像的分辨率; 将第二分辨率图像和第一分割结果输入第二待训练图像分割网络中,得到第二分 割结果; 根据第二分割结果和第二分辨率图像对应的分割标注数据,调整第一待训练图像 分割网络和第二待训练图像分割网络的网络参数,以得到训练收敛的第一图像分割网络。 一种图像分割网络的训练装置,该装置包括: 第一分割模块,用于将第一分辨率图像输入第一待训练图像分割网络中,得到第 一分割结果;第一分辨率图像为对第二分辨率图像进行图像映射所得到的,第一分辨率图 像的分辨率低于第二分辨率图像的分辨率; 第二分割模块,用于将第二分辨率图像和第一分割结果输入第二待训练图像分割 网络中,得到第二分割结果; 参数调整模块,用于根据第二分割结果和第二分辨率图像对应的分割标注数据, 调整第一待训练图像分割网络和第二待训练图像分割网络的网络参数,以得到训练收敛的 第一图像分割网络。 一种图像分割装置,该装置包括: 获取模块,用于获取第一医学图像; 第三分割模块,用于将第一医学图像输入第一图像分割网络中,得到图像分割结 果。 一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器存储有计算机程序,处理器执行该 计算机程序时实现以下步骤: 将第一分辨率图像输入第一待训练图像分割网络中,得到第一分割结果;第一分 辨率图像为对第二分辨率图像进行图像映射所得到的,第一分辨率图像的分辨率低于第二 分辨率图像的分辨率; 将第二分辨率图像和第一分割结果输入第二待训练图像分割网络中,得到第二分 割结果; 根据第二分割结果和第二分辨率图像对应的分割标注数据,调整第一待训练图像 分割网络和第二待训练图像分割网络的网络参数,以得到训练收敛的第一图像分割网络。 一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器存储有计算机程序,处理器执行该 计算机程序时实现以下步骤: 获取第一医学图像; 将第一医学图像输入第一图像分割网络中,得到图像分割结果。 一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行 时实现以下步骤: 将第一分辨率图像输入第一待训练图像分割网络中,得到第一分割结果;第一分 辨率图像为对第二分辨率图像进行图像映射所得到的,第一分辨率图像的分辨率低于第二 分辨率图像的分辨率; 将第二分辨率图像和第一分割结果输入第二待训练图像分割网络中,得到第二分 割结果; 6 CN 111583264 A 说 明 书 4/14 页 根据第二分割结果和第二分辨率图像对应的分割标注数据,调整第一待训练图像 分割网络和第二待训练图像分割网络的网络参数,以得到训练收敛的第一图像分割网络。 一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行 时实现以下步骤: 获取第一医学图像; 将第一医学图像输入第一图像分割网络中,得到图像分割结果。 上述图像分割网络的训练方法、图像分割方法、装置、计算机设备和可读存储介 质,能够将第一分辨率图像输入第一待训练图像分割网络中,得到第一分割结果;第一分辨 率图像为对第二分辨率图像进行图像映射所得到的,第一分辨率图像的分辨率低于第二分 辨率图像的分辨率;将第二分辨率图像和第一分割结果输入第二待训练图像分割网络中, 得到第二分割结果;根据第二分割结果和第二分辨率图像对应的分割标注数据,调整第一 待训练图像分割网络和第二待训练图像分割网络的网络参数,以得到训练收敛的第一图像 分割网络。该方法中,在低分辨率图像无对应的分割标注数据的情况下,利用高分辨率图像 和对应的分割标注数据指导低分辨率图像分割网络进行训练,得到收敛的低分辨率图像分 割网络,进而由该低分辨率图像分割网络对低分辨率图像进行分割标注,可大大提高分割 标注结果的准确性。 附图说明 图1为一个实施例中计算机设备的内部结构图; 图2为一个实施例中图像分割网络的训练方法的流程示意图; 图2a为一个实施例中高分辨率图像和低分辨率图像的映射关系示意图; 图3为另一个实施例中图像分割网络的训练方法的流程示意图; 图4为一个实施例中第二待训练图像分割网络的网络结构示意图; 图4a为又一个实施例中图像分割网络的训练方法的流程示意图; 图5为另一个实施例中第二待训练图像分割网络的网络结构示意图; 图5a为又一个实施例中图像分割网络的训练方法的流程示意图; 图6为一个实施例中图像分割方法的流程示意图; 图7为一个实施例中图像分割网络的训练装置的结构框图; 图8为一个实施例中图像分割装置的结构框图。
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