基于一致性对齐的脑部MRI图像分类方法、设备和介质
摘要文本
本发明公开了一种基于一致性对齐的脑部MRI图像分类方法、设备和介质,该方法包括两个阶段,阶段一:1.数据预处理并构建特征提取器;2.构建基于任务的目标函数、辅助的目标函数以及差异化目标函数;3.通过对抗梯度回传建立不一致性特征以及相应的对抗样本;阶段二:使用基于不一致性特征得到的对抗样本对模型进行一致性对齐,从而大幅度提高模型的分类性能。本发明能够通过差异化特征的方式提高分类模型的泛化能力和鲁棒性。 关注公众号马 克 数 据 网
申请人信息
- 申请人:合肥综合性国家科学中心人工智能研究院(安徽省人工智能实验室)
- 申请人地址:230000 安徽省合肥市高新区望江西路与创新大道交口5089号中国科学技术大学先进技术研究院未来中心B1205-B1208
- 发明人: 合肥综合性国家科学中心人工智能研究院(安徽省人工智能实验室)
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 基于一致性对齐的脑部MRI图像分类方法、设备和介质 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202410072199.2 |
| 申请日 | 2024/1/18 |
| 公告号 | CN117593594A |
| 公开日 | 2024/2/23 |
| IPC主分类号 | G06V10/764 |
| 权利人 | 合肥综合性国家科学中心人工智能研究院(安徽省人工智能实验室) |
| 发明人 | 孙诚昊; 闫子寒; 张永岗; 欧云尉; 田新梅; 宫剑 |
| 地址 | 安徽省合肥市高新区望江西路5089号, 中国科学技术大学先进技术研究院未来中心B1205-B1208 |
专利主权项内容
1.一种基于一致性对齐的脑部MRI图像分类方法,其特征在于,是按照如下步骤进行:步骤1、对类脑部MRI图像进行预处理:K步骤1.1、使用N4ITK场矫正法对类脑部MRI图像进行检测和矫正,得到处理后的脑部图像数据集;K步骤1.2、使用HD-BET法对脑部图像数据集进行去颅骨操作,得到去颅骨后的脑部图像数据集{ 12},其中,表示第个脑部MRI图像样本,令的类别标签为,从而得到第个样本数据{},∈{12};表示脑部MRI图像的总类别;X = xi |i = , , ..., N xiixiyiixi , yi yi, , ..., K K步骤2、特征提取器 对第个脑部MRI图像样本进行处理得到第个脑部MRI图像样本属于第个类别的预测概率;fixiixij步骤3、利用两类差异化目标函数建立不一致性特征以及对抗样本:步骤a、利用式(7)构建第一类对抗样本:X1adv
(7)式(7)中,表示差异性对抗扰动,|| ||表示范数,表示扰动强度的控制参数,为特征提取器的参数,表示第一类差异化目标函数,并由式(8)得到:δ plpηwf L1adv
(8)式(8)中,代表用于平衡两个目标函数的超参数,表示基于任务的目标函数,表示辅助的目标函数;λLCELCon步骤b、利用式(9)构建第二类对抗样本:X2adv
(9)式(9)中,表示第二类差异化目标函数,并由式(10)得到:Ladv2
(10)步骤4、利用式(11)构建一致性矫正函数:LTot
(11)式(11)中,是待调节的超参数;表示两类对抗样本的基于任务的目标函数,表示两类对抗样本的辅助的目标函数,表示第一类对抗样本,表示第二类对抗样本;βLaCELaConX1advX2adv步骤5、基于去颅骨后的脑部图像数据集,利用梯度下降法对所述特征提取器进行训练,并计算一致性矫正函数以更新参数,直到一致性矫正函数收敛为止,从而得到训练后的特征提取器,用于实现对脑部MRI图像的分类。Xf LTot wLTot