华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2025, Vol. 53 ›› Issue (5): 94-108.doi: 10.12141/j.issn.1000-565X.240439
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马金林1,2 酒志青2† 马自萍3 夏明格2 张凯2 程叶霞4 马瑞士2
1.北方民族大学 图形图像智能信息处理国家民委重点实验室,宁夏 银川 750021;
2.北方民族大学 计算机科学与工程学院,宁夏 银川 750021;
3.北方民族大学 数学与信息科学学院,宁夏 银川 750021;
4.中国移动通信有限公司,北京 100033
MA Jinlin1,2 JIU Zhiqing2 MA Ziping3 XIA Mingge2 ZHANG Kai2 CHENG Yexia4 MA Ruishi2
1. Key Laboratory of Intelligent Information Processing of Image and Graphics,North Minzu University,Yinchuan 750021,Ningxia,China;
2.School of Computer Science and Engineering,North Minzu University,Yinchuan 750021,Ningxia,China;
3.School of Mathematics and Information Science,North Minzu University,Yinchuan 750021,Ningxia,China;
4.China Mobile Communications Corporation,Beijing 100033,China
摘要:
针对肝肿瘤特征表达能力不足和全局上下文信息传递受限的问题,提出一种改进UNet的肝肿瘤分割方法。首先,设计一种低秩重构卷积,优化传统卷积运算所导致的大量参数问题,并用其构建使用残差结构改进编解码器的卷积核重构模块,使编码器保留更多的细节信息,使解码器更有效地恢复信息,以提升肝肿瘤特征的表达能力。然后,为丰富全局上下文信息的传递,设计三分支空间金字塔池化模块,优化瓶颈结构的信息传递,打破单一路径的限制。其次,设计多尺度特征融合模块,优化编码器信息的复用机制,增强模型对全局上下文信息的建模能力,并提升其在提取不同尺度肝肿瘤特征方面的效能。最后,在LiTS2017和3DIRCADb数据集上测试本文方法的性能。实验结果表明,本文方法在LiTS2017数据集肝脏分割任务中的Dice和IoU值达97.56%和95.25%,肝肿瘤分割任务中的Dice和IoU值达89.71%和81.58%。在3DIRCADb数据集肝脏分割任务中的Dice和IoU值达97.63%和95.39%,肝肿瘤分割任务中的Dice和IoU值达89.62%和81.63%。本文方法可以有效缓解肝肿瘤特征表达能力不足的问题,且进一步提升了模型捕捉全局上下文信息的能力。