1.基于多任务的医学图像分割方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:步骤1,将transformer集成到YOLOv5中,构建transYL网络;
步骤2,采用步骤1构建的transYL网络进行阴影区域检测和边界检测的多任务分割;
步骤3,搭建Mean Teacher网络transYLmtMT,其中Student网络和Teacher网络都是步骤1中搭建好的transYL网络;
步骤4,训练步骤1构建的transYL网络,保存最终训练好的模型参数;
步骤5,对训练好的Student网络进行测试,记录相应的测试指标的值;
步骤6,根据测试结果适当调整超参数,重新进行步骤4-5,直到得到满意的测试结果,然后使用测试好的transYLmtMT网络进行医学图像分割。
2.根据权利要求1所述的基于多任务的医学图像分割方法,其特征在于,步骤1构建的transYL网络的结构具体为:将Swin-Transformer模块引入YOLOv5的主干层,具体为在主干层7和层9引入两个CSP结构,其中CSP1-X应用于主干,CSP2-X应用于Neck,每个CSP模块之前的3×3个卷积用作下采样函数;主干从输入图像中提取特征,通过SPPF模块实现局部特征和全局特征的特征图融合,然后在Neck中对特征进行融合,获得更深层的特征信息,最后在Head中进行预测,从而生成最终的阴影区域的预测图。
3.根据权利要求1所述的基于多任务的医学图像分割方法,其特征在于,步骤2中阴影区域检测的具体步骤为:首先,使用transYL网络生成不同尺度的特征图EFDF
式(1)中,Conv(Concat(EF
其次,上采样EF
RF
式(2)中,up表示对特征图进行上采样;
最后,按元素生成集成图S
式(3)中,预测Pred(·)是通过将三个3×3卷积层、一个1×1卷积层和另一层S形激活37应用于特征来实现的。
4.根据权利要求1所述的基于多任务的医学图像分割方法,其特征在于,步骤4中,采用Mean Teacher框架来训练模型,transYL网络同时用于学生网络和教师网络;在训练过程中,将标记好的数据输入学生网络,融合两个任务损失计算出多任务监督损失;对于未标记的数据,从输入的图像产生一个辅助的阴影映射,并分别输入到学生网络和教师网络,利用两组预测阴影信息计算多任务一致性损失。
5.根据权利要求4所述的基于多任务的医学图像分割方法,其特征在于,标记数据的全监督损失按照式(4)计算:式(4)中,L为损失函数Loss,x是指标记的数据,G非标记数据的一致性损失按照式(5)计算:
式(5)中,L为损失函数Loss,y是指没有标记的数据,S
6.根据权利要求5所述的基于多任务的医学图像分割方法,其特征在于,整个网络的损失函数的计算公式如公式(6)所示:式(6)中,N和M分别表示训练集中的带标记图像的数量、不带标记的图像的数量,L