生理通道标注方法、系统、装置及非易失性存储介质与流程

本技术涉及医学图像领域，尤其涉及一种生理通道标注方法、系统、装置及非易失性存储介质。

背景技术：

1、相关技术中，在对气道树等生理通道进行标注划分时，常用的技术手段是基于已经标注的生理通道模型来对未标注的生理通道模型进行标注，通过提取生理通道模型中的分枝及节点上的视觉和拓扑特征来定义两个生理通道模型之间的对应关系，从而完成对未标注的生理通道模型的标注。这种方式的问题在于不同人的生理通道结构会存在差异，并且可能存在因为病例变化导致的生理通道结构变化，因此这种基于已标注的生理通道模型来对未标注的生理通道模型标注的方式适用范围较窄，不具有普适性。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种生理通道标注方法、系统、装置及非易失性存储介质，来解决相关技术中采用已标注的生理通道模型对未标注的生理通道模型进行标注导致的适用范围较窄的技术问题。

2、本技术实施例提供一种生理通道标注方法，包括：通过生理通道标注模型的第一多尺度点云集合抽象层依据待标记的生理通道点云数据中各个点之间的距离信息和点云数据中的密度信息，从生理通道点云数据中提取第一特征集合，第一特征集合包括第一特征点集和相应的第一点云特征，第一多尺度点云集合抽象层中包括通道空间注意力模块；通过生理通道标注模型的第二多尺度点云集合抽象层依据第一特征点集中各个点的距离信息和密度信息，从第一特征点集中提取第二特征集合，第二特征集合包括第二特征点集和第二点云特征，其中，第二多尺度点云集合抽象层中包括空间注意力模块；通过生理通道标注模型的单尺度点云集合抽象层依据第二特征点集中各个点的距离信息，从第二特征点集中提取第三特征集合，第三特征集合包括第三特征点集和第三点云特征；通过生理通道标注模型的多个特征合并层依次对第一特征集合、第二特征集合和第三特征集合进行处理，得到生理通道点云数据对应的标注结果，其中，标注结果包括生理通道点云数据中的各个点对应的标签信息。

3、可选地，第一多尺度点云集合抽象层还包括第一采样层、第一分组层和第一点网层，通道空间注意力模块包括空间注意力模块和通道注意力模块；通过生理通道标注模型的第一多尺度点云集合抽象层依据待标记的生理通道点云数据中各个点之间的距离信息和点云数据中的密度信息，从生理通道点云数据中提取第一特征集合的步骤包括：通过第一采样层采用最远点采样方式从生理通道点云数据中确定第一中心点集；通过第一分组层采用球查询的方式，依据第一中心点集在生理通道点云数据中确定与第一中心点集中的各个中心点对应的点集分组；通过第一点网层对各个点集分组进行特征提取，得到各个点集分组对应的局部区域特征；通过通道空间注意力模块对局部区域特征进行处理，得到第一特征集合。

4、可选地，第一中心点集包括生理通道点云数据中任意位于生理通道的端点的点。

5、可选地，通过通道空间注意力模块对局部区域特征进行处理，得到第一特征集合的步骤包括：采用通道空间注意力模块中的通道注意力模块对各个局部区域特征进行处理，得到与各个局部区域特征对应的通道注意力特征图；将各个局部区域特征与通道注意力特征图进行叠加处理，得到第一处理结果，其中，第一处理结果为依据通道注意力特征图在通道维度调整了局部区域特征的特征权重的特征集合；采用空间注意力模块对第一处理结果进行处理，得到第一处理结果对应的空间注意力特征图；将空间注意力特征图和第一处理结果进行叠加处理，得到第一特征集合所含的第一点云特征，其中，第一点云特征为依据空间注意力特征图在空间维度调整了第一处理结果的特征权重的特征集合。

6、可选地，第二多尺度点云集合抽象层包括第二采样层、第二分组层、第二点网层和空间注意力模块；通过生理通道标注模型的第二多尺度点云集合抽象层依据第一特征点集中各个点之间的距离信息和点云数据中的密度信息，从第一特征点集中提取第二特征集合的步骤包括：通过第二采样层采用最远点采样方式从第一特征点集中确定第二中心点集；通过第二分组层采用球查询的方式，依据第二中心点集在第一特征点集中确定与第二中心点集中的各个中心点对应的点集分组；通过第二点网层对各个点集分组进行特征提取，得到各个点集分组对应的局部区域特征；通过空间注意力模块对局部区域特征进行处理，得到第二特征集合。

7、可选地，单尺度点云集合抽象层包括第三采样层、第三分组层和第三点网层；通过生理通道标注模型的单尺度点云集合抽象层依据第二特征点集中各个点的距离信息，从第二特征点集中提取第三特征集合的步骤包括：通过第三采样层采用最远点采样方式从第一特征点集中确定第三中心点集；通过第三分组层采用球查询的方式，依据中心点集在第一特征点集中确定与第三中心点集中的各个中心点对应的点集分组；通过第三点网层对各个点集分组进行特征提取，得到各个点集分组对应的局部区域特征，其中，各个点集分组对应的局部区域特征为第三特征集合。

8、可选地，通过生理通道标注模型的特征合并层拼接第一特征集合、第二特征集合和第三特征集合，得到标注结果的步骤包括：对第三特征集合进行上采样，得到第一上采样处理结果；对第二特征集合和第一上采样结果进行上采样，得到第二上采样处理结果；对第一特征集合和第二上采样结果进行上采样，得到第三上采样处理结果，并基于第三上采样处理结果得到标注结果。

9、可选地，生理通道标注模型包括特征合并层，其中，特征合并层，包括第一距离插值特征分层传播模块，第二距离插值特征分层传播模块，第三距离插值特征分层传播模块，其中，第一距离插值特征分层传播模块与第二距离插值特征分层传播模块连接，第二距离插值特征分层传播模块与第三距离插值特征分层传播模块连接；第一多尺度点云集合抽象层和第三距离插值特征分层传播模块之间连接，第二多尺度点云集合抽象层和第二距离插值特征分层传播模块之间连接，单尺度点云集合抽象层和第三距离插值特征分层传播模块连接。

10、可选地，第一距离插值特征分层传播模块，第二距离插值特征分层传播模块，第三距离插值特征分层传播模块中均包括依次连接的距离插值层和特征提取层。

11、本技术实施例还提供一种生理通道标注系统，包括图像采集模块，处理器，展示模块，其中，图像采集模块，用于采集生理通道的生理通道图像，并依据生理通道图像生成待标注的生理通道点云数据；处理器，用于通过生理通道标注模型的第一多尺度点云集合抽象层依据待标记的生理通道点云数据中各个点之间的距离信息和点云数据中的密度信息，从生理通道点云数据中提取第一特征集合，第一特征集合包括第一特征点集和相应的第一点云特征，第一多尺度点云集合抽象层中包括通道空间注意力模块；通过生理通道标注模型的第二多尺度点云集合抽象层依据第一特征点集中各个点的距离信息和密度信息，从第一特征点集中提取第二特征集合，第二特征集合包括第二特征点集和第二点云特征，其中，第二多尺度点云集合抽象层中包括空间注意力模块；通过生理通道标注模型的单尺度点云集合抽象层依据第二特征点集中各个点的距离信息，从第二特征点集中提取第三特征集合，第三特征集合包括第三特征点集和第三点云特征；通过生理通道标注模型的多个特征合并层依次对第一特征集合、第二特征集合和第三特征集合进行处理，得到生理通道点云数据对应的标注结果，其中，标注结果包括生理通道点云数据中的各个点对应的标签信息；展示模块，用于展示标注结果。

12、本技术实施例还提供了一种生理通道标注装置，包括：第一处理模块，用于通过生理通道标注模型的第一多尺度点云集合抽象层依据待标记的生理通道点云数据中各个点之间的距离信息和点云数据中的密度信息，从生理通道点云数据中提取第一特征集合，第一特征集合包括第一特征点集和相应的第一点云特征，第一多尺度点云集合抽象层中包括通道空间注意力模块；第二处理模块，用于通过生理通道标注模型的第二多尺度点云集合抽象层依据第一特征点集中各个点的距离信息和密度信息，从第一特征点集中提取第二特征集合，第二特征集合包括第二特征点集和第二点云特征，其中，第二多尺度点云集合抽象层中包括空间注意力模块；第三处理模块，用于通过生理通道标注模型的单尺度点云集合抽象层依据第二特征点集中各个点的距离信息，从第二特征点集中提取第三特征集合，第三特征集合包括第三特征点集和第三点云特征；第四处理模块，用于通过生理通道标注模型的多个特征合并层依次对第一特征集合、第二特征集合和第三特征集合进行处理，得到生理通道点云数据对应的标注结果，其中，标注结果包括生理通道点云数据中的各个点对应的标签信息。

13、本技术实施例还提供了一种非易失性存储介质，非易失性存储截止存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现生理通道标注方法。

14、本技术实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上兵可在处理器上运行的计算机程序，其中，处理器执行计算机程序时实现生理通道标注方法。

15、基于上述方案可知，本技术通过依据生理通道点云数据中各个点的距离信息和点云数据中的密度信息来多次提取不同层级的特征集合，并融合不同层级的特征集合从而确定生理通道点云数据的标注结果，实现了在无需对比已有标注结果的情况下得到未标注的生理通道点云数据的标注结果，实现了针对生理通道点云数据的自动标注，并且提升得到的标注结果的准确性和可靠性，解决了相关技术中采用已标注的生理通道模型对未标注的生理通道模型进行标注导致的适用范围较窄的技术问题。