数据处理系统、方法、存储介质及计算机程序产品与流程

本发明涉及图像处理，具体涉及数据处理系统、数据处理方法、可读存储介质及计算机程序产品。

背景技术：

1、计算机断层扫描（computed tomography，ct）技术能够利用x射线或其他射线来对目标对象进行断面扫描，并通过对扫描得到的结果进行重建来生成目标对象的三维图像。在ct扫描过程中，射源会向探测器发出x射线或其他射线，部分射线会先穿过目标对象然后被探测器接收，利用目标对象的不同部位对射线的吸收和透过率不同的这一特点，从而根据探测器接收到的射线来得到扫描结果。

2、穿过目标对象的射线可能会对目标对象造成伤害，例如对人体进行ct扫描时，可能会对人体产生一定的辐射伤害。因此，低剂量重建技术成为人们研究的目标。目前的低剂量重建技术在重建结果的准确性和效率上均难以满足要求，重建得到的图像的效果以及重建速度均有待提高。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题中的至少一个，本发明提供了数据处理系统、数据处理方法、可读存储介质及计算机程序产品。

2、本发明第一方面提出了一种数据处理系统，包括：处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，所述计算机程序和所述处理器执行模型训练过程和图像校正过程，所述模型训练过程包括：将样本ct图像输入图像校正模型，得到预测的ct图像，用于形成所述样本ct图像的多个样本投影图像所对应的剂量低于预设剂量；确定所述预测的ct图像与基准ct图像之间的第二相似度损失，用于形成所述基准ct图像的多个基准投影图像所对应的剂量不低于所述预设剂量，所述多个基准投影图像与所述多个样本投影图像相匹配；以及基于所述第二相似度损失来调节所述图像校正模型的参数，直至所述第二相似度损失收敛至满足第一停止条件，得到训练好的所述图像校正模型；所述图像校正过程包括：对多个第一投影图像进行图像插值，得到第一目标投影图像，所述第一目标投影图像包括所述多个第一投影图像和多个第一插值图像，所述多个第一投影图像对应的剂量低于所述预设剂量；对所述第一目标投影图像进行重建，得到第一ct图像；以及基于训练好的所述图像校正模型对所述第一ct图像进行失真校正，得到目标ct图像。

3、根据本发明的一些实施方式，所述预设剂量通过以下一项或多项表示：扫描时的射线强度，扫描的投影图像数量。

4、根据本发明的一些实施方式，所述多个样本投影图像通过以下一种或多种方式得到：方式一，在得到所述多个基准投影图像之后，从所述多个基准投影图像中选取部分图像作为所述多个样本投影图像；方式二，对目标对象进行扫描得到所述多个样本投影图像，所述目标对象与通过扫描得到所述多个基准投影图像时的被扫描目标对象相同。

5、根据本发明的一些实施方式，所述模型训练过程还包括：将所述多个样本投影图像输入插值模型，得到第二目标投影图像，所述第二目标投影图像包括所述多个样本投影图像和多个第二插值图像；对所述第二目标投影图像进行重建，得到所述样本ct图像；以及基于所述第二相似度损失来调节所述插值模型的参数，直至所述第二相似度损失收敛至满足第二停止条件，得到训练好的所述插值模型；在所述图像校正过程中，通过训练好的所述插值模型对所述多个第一投影图像进行图像插值来得到所述第一目标投影图像。

6、根据本发明的一些实施方式，在基于所述第二相似度损失来调节所述插值模型的参数之前，所述模型训练过程还包括：确定所述第二目标投影图像与相应所述基准投影图像之间的第一相似度损失；以及基于所述第一相似度损失来调节所述插值模型的参数。

7、根据本发明的一些实施方式，所述多个第二插值图像的图像数量小于或等于所述多个样本投影图像的图像数量。

8、根据本发明的一些实施方式，基于所述第二相似度损失来调节所述图像校正模型的参数，包括：基于所述第二相似度损失对所述图像校正模型的参数进行梯度值计算，得到第一梯度值；以及基于所述第一梯度值调节所述图像校正模型的参数。

9、根据本发明的一些实施方式，基于所述第二相似度损失来调节所述插值模型的参数，包括：对所述第一梯度值进行重建运算的逆运算，所述重建运算为对所述目标投影图像进行重建时的运算；基于所述逆运算的结果对所述插值模型的参数进行梯度值计算，得到第二梯度值；以及基于所述第二梯度值调节所述插值模型的参数。

10、根据本发明的一些实施方式，所述第一停止条件和所述第二停止条件相同。

11、根据本发明的一些实施方式，确定所述预测的ct图像与基准ct图像之间的第二相似度损失，包括：基于均方误差损失函数来计算所述预测的ct图像与基准ct图像之间的第二相似度损失。

12、本发明第二方面提出了一种数据处理方法，包括：模型训练过程和图像校正过程，所述模型训练过程包括：将样本ct图像输入图像校正模型，得到预测的ct图像，用于形成所述样本ct图像的多个样本投影图像所对应的剂量低于预设剂量；确定所述预测的ct图像与基准ct图像之间的第二相似度损失，用于形成所述基准ct图像的多个基准投影图像所对应的剂量不低于所述预设剂量，所述多个基准投影图像与所述多个样本投影图像相匹配；以及基于所述第二相似度损失来调节所述图像校正模型的参数，直至所述第二相似度损失收敛至满足第一停止条件，得到训练好的所述图像校正模型；所述图像校正过程包括：对多个第一投影图像进行图像插值，得到第一目标投影图像，所述第一目标投影图像包括所述多个第一投影图像和多个第一插值图像，所述多个第一投影图像对应的剂量低于所述预设剂量；对所述第一目标投影图像进行重建，得到第一ct图像；以及基于训练好的所述图像校正模型对所述第一ct图像进行失真校正，得到目标ct图像。

13、本发明第三方面提出了一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用于实现上述任一实施方式所述的方法。

14、本发明第四方面提出了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时至少用于实施上述任一实施方式所述的方法。

技术特征：

1.一种数据处理系统，其特征在于，包括：处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，所述处理器执行模型训练过程和图像校正过程，所述模型训练过程包括：

2.根据权利要求1所述的数据处理系统，其特征在于，所述预设剂量通过以下一项或多项表示：扫描时的射线强度，扫描的投影图像数量。

3.根据权利要求1或2所述的数据处理系统，其特征在于，所述多个样本投影图像通过以下一种或多种方式得到：

4.根据权利要求1所述的数据处理系统，其特征在于，所述模型训练过程还包括：

5.根据权利要求4所述的数据处理系统，其特征在于，在基于所述第二相似度损失来调节所述插值模型的参数之前，所述模型训练过程还包括：

6.根据权利要求4所述的数据处理系统，其特征在于，所述多个第二插值图像的图像数量小于或等于所述多个样本投影图像的图像数量。

7.根据权利要求4所述的数据处理系统，其特征在于，基于所述第二相似度损失来调节所述图像校正模型的参数，包括：

8.根据权利要求7所述的数据处理系统，其特征在于，基于所述第二相似度损失来调节所述插值模型的参数，包括：

9.根据权利要求4-8中任一项所述的数据处理系统，其特征在于，所述第一停止条件和所述第二停止条件相同。

10.根据权利要求1或4所述的数据处理系统，其特征在于，确定所述预测的ct图像与基准ct图像之间的第二相似度损失，包括：

11.一种数据处理方法，其特征在于，包括：模型训练过程和图像校正过程，所述模型训练过程包括：

12.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用于实现如权利要求11所述的方法。

13.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时至少用于实施如权利要求11所述的方法。

技术总结本发明涉及图像处理技术领域，具体提供了数据处理系统、方法、存储介质及计算机程序产品，该方法首先对图像校正模型进行训练，然后利用该模型进行图像预测，训练时首先将低剂量的样本CT图像输入图像校正模型得到预测的CT图像，确定预测的CT图像与正常剂量的基准CT图像之间的相似度损失，并基于相似度损失来调节图像校正模型的参数，得到训练好的图像校正模型，进行图像预测时首先对低剂量的第一投影图像进行图像插值得到经过插值的图像，然后进行重建得到第一CT图像，之后利用训练好的图像校正模型进行失真校正得到目标CT图像。根据本发明，既能够减少拍摄过程中对被检体的辐射损害，又能够提升CT图像重建的准确性和效率。技术研发人员：朱磊,彭玟滔,汪令行,马骏骑,姚玉成受保护的技术使用者：有方（合肥）医疗科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/17