恭喜中国人民解放军总医院第四医学中心陈敏亮获国家专利权
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龙图腾网恭喜中国人民解放军总医院第四医学中心申请的专利一种基于CT影像完整的人头颅组织分隔及有限元建模方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN117115387B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-29发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202311054095.0,技术领域涉及:G06T17/20;该发明授权一种基于CT影像完整的人头颅组织分隔及有限元建模方法是由陈敏亮;陈国杰;徐潇;周桂文;付强;白瑞琪;马瑞;李月月;李仕一;于博雅;丁鸿帆设计研发完成,并于2023-08-21向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于CT影像完整的人头颅组织分隔及有限元建模方法在说明书摘要公布了:本发明属于有限元建模技术领域,公开了一种基于CT影像完整的人头颅组织分隔及有限元建模方法。本发明通过对头颅CT影像去噪处理方法根据均方误差损失函数值和最大后验损失函数值得到总损失函数值,最后基于计算得到的总损失函数值迭代训练卷积神经网络,直到满足训练终止条件时,输出训练得到的头颅CT影像去噪模型,并根据头颅CT影像去噪模型对待去噪头颅CT影像进行去噪处理。由此,通过结合均方误差损失函数值和最大后验损失函数值迭代训练卷积神经网络,可以大大提升真实噪声的去除效果;同时,通过构建头颅三维模型方法可以构建精准的头颅三维模型。
本发明授权一种基于CT影像完整的人头颅组织分隔及有限元建模方法在权利要求书中公布了:1.一种基于CT影像完整的人头颅组织分隔及有限元建模方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一,配置CT设备参数,通过CT设备对目标头颅进行定位扫描;获取头颅CT影像,对头颅CT影像去噪处理;步骤二,对头颅CT影像进行图像分割,获取头颅结构;步骤三,通过三维建模程序根据头颅CT影像构建头颅三维模型;将建好的头颅三维模型在三维CAD系统控制软件中装配,按照实际尺寸进行缩放组装,并保存为特定格式文件;步骤四,将CAD三维实体模型的特定格式文件导入网格划分前处理软件中,进行体网格-六面体单元的剖分,手动调整在不规则曲面上的网格精度,最终获得人头颅三维有限元模型;所述对头颅CT影像去噪处理方法如下:1构建头颅CT影像集,将获取的头颅CT影像存入头颅CT影像集;获取训练样本集,所述训练样本集包括噪声头颅CT影像样本集以及与所述噪声头颅CT影像样本集对应的无噪头颅CT影像样本集;2将所述噪声头颅CT影像样本集输入到卷积神经网络中进行训练,输出训练得到的去噪头颅CT影像样本集;根据所述无噪头颅CT影像样本集和所述去噪头颅CT影像样本集分别计算对应的均方误差损失函数值和最大后验损失函数值,并根据所述均方误差损失函数值和最大后验损失函数值得到总损失函数值;其中,所述根据所述无噪头颅CT影像样本集和所述去噪头颅CT影像样本集分别计算对应的均方误差损失函数值和最大后验损失函数值的步骤,包括:根据所述无噪头颅CT影像样本集和所述去噪头颅CT影像样本集计算均方误差损失函数值,具体为:分别计算无噪头颅CT影像样本集中每帧无噪头颅CT影像样本以及所述去噪头颅CT影像样本集中与每帧无噪头颅CT影像样本对应的去噪头颅CT影像样本之间每个像素点差值的平方值,并将计算得到的各个像素点差值的平方值的均值作为所述均方误差损失函数值;以及根据所述无噪头颅CT影像样本集和所述去噪头颅CT影像样本集计算最大后验损失函数值,具体为:根据所述无噪头颅CT影像样本集中的各个无噪头颅CT影像样本以及在每个无噪头颅CT影像样本中加入泊松噪声之后的泊松噪声头颅CT影像,计算所述无噪头颅CT影像样本集中的各个无噪头颅CT影像样本存在泊松噪声的后验概率;根据在每个无噪头颅CT影像样本中加入泊松噪声之后的泊松噪声头颅CT影像、在每个无噪头颅CT影像样本中加入高斯噪声之后的高斯噪声头颅CT影像,计算各个泊松噪声头颅CT影像存在高斯噪声的后验概率;根据各个无噪头颅CT影像样本存在泊松噪声的后验概率以及各个泊松噪声头颅CT影像存在高斯噪声的后验概率,计算得到各个无噪头颅CT影像样本存在泊松高斯噪声的最大后验概率;计算以各个无噪头颅CT影像样本存在泊松高斯噪声的最大后验概率为自变量的负对数函数值,并将所述负对数函数值作为所述最大后验损失函数值;基于计算得到的总损失函数值迭代训练所述卷积神经网络,直到满足训练终止条件时,输出训练得到的头颅CT影像去噪模型,并根据所述头颅CT影像去噪模型对待去噪头颅CT影像进行去噪处理;所述构建头颅三维模型方法如下:1获取目标头颅的多张拍摄CT影像,所述多张拍摄CT影像是CT影像拍摄装置在多个不同的角度下拍摄目标头颅得到的CT影像;根据所述多张拍摄CT影像构建所述目标头颅的初始三维模型;响应识别操作,在所述初始三维模型上识别至少一个参照物;2根据至少一个所述参照物的至少一个真实尺寸,和至少一个所述参照物在所述初始三维模型中的至少一个扫描尺寸,确定三维模型缩放比例;根据所述三维模型缩放比例,将初始三维模型转换为目标三维模型,所述目标三维模型用于反映目标头颅真实尺寸。
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