一种基于单光子量子的医学影像中病变位置的定位方法技术

本发明专利技术公开了一种基于单光子量子的医学影像中病变位置的定位方法，属于量子光学与医学实验领域，通过获取已知病变位置的医学影像，并对病变位置进行标注，得到病变位置标签并编码；使用单光子照射所述医学影像，建立医学影像中每个像素点与光子的量子态的对应关系，得到医学影像的量子态；对医学影像的量子态进行幺正变换，并转换为一个携带了所有像素点信息的单光子行向量，并根据单光子行向量对所述病变位置标签进行定位；不断更新幺正变换的参数对所述病变位置标签重复定位，得到定位最准确的优化模型。将量子领域与光学实验相结合，通过合理的量子计算方法与病变位置特征的合理应用，解决医学图像病变位置定位过程中的风险高、效率低的问题。效率低的问题。效率低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于单光子量子的医学影像中病变位置的定位方法


[0001]本专利技术涉及光学与医学实验领域，尤其涉及一种基于单光子量子的医学影像中病变位置的定位方法。

技术介绍

[0002]近年来，医疗诊断中医学图像形式及种类日益增多，比如：X
‑
射线成像、核磁共振成像、核医学成像、超声波成像。在目前的医学影像处理过程中，医生们通常根据自己的经验判断整幅医学影像图片是否存在病变体。随着环境与设备以及数据量加大的影响下，这项工作耗时长并且投入精力巨大。
[0003]所以采用计算机进行医学图像病变体定位的行为不仅减轻了工作人员的工作任务，还促进了医学行业智能化与信息化。前人提出了很多方法去处理这项工作，包括基于深度学习技术的颅内图像出血侦测与定位和基于区域Hough变换的虹膜图像定位方法。这些方法都是在深度学习的基础上提出，可满足特定条件下医学图像定位中对精度的要求。
[0004]而量子计算作为运算系统中的一种快速运算方法，近年来被广泛研究。对不同的机器学习任务，量子系统的加入不仅给算法带来了更快的运算速度，在实际应用领域也发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于单光子量子的医学影像中病变位置的定位方法，其特征在于，所述方法包括：获取已知病变位置的医学影像，并对所述病变位置进行标注，得到病变位置标签；使用单光子照射所述医学影像，建立医学影像中每个像素点与光子的量子态的对应关系，得到医学影像的量子态；并对所述病变位置标签进行编码；对所述医学影像的量子态进行幺正变换，并转换为一个携带了所有像素点信息的单光子行向量；建立病变位置的定位模型，并将所述单光子行向量和编码后的病变位置标签输入到所述定位模型中，对所述病变位置标签进行定位；不断更新所述幺正变换的参数对所述病变位置标签重复定位，得到定位最准确的优化模型；将待测医学影像输入所述优化模型中，对病变位置进行定位。2.根据权利要求1所述的一种基于单光子量子的医学影像中病变位置的定位方法，其特征在于，单张的医学影像由0
‑
255个灰度值的像素点组成的矩阵形式排列构成，尺寸为512*512。3.根据权利要求1所述的一种基于单光子量子的医学影像中病变位置的定位方法，其特征在于，所述使用单光子照射所述医学影像，包括：使用单光子高度准直照射所述医学影像，并让光子的量子态在到达每个单独的像素时都处于相同的相位。4.根据权利要求1所述的一种基于单光子量子的医学影像中病变位置的定位方法，其特征在于，所述建立医学影像中每个像素点与光子的量子态的对应关系，得到医学影像的量子态，包括：经过光子照射后，选择希尔伯特空间作为一个基底，医学影像的量子态的相关空间可以由M*N的复向量空间的元素来描述，如下式：其中，基函数对应于穿过像素(m，n)的光子，基函数的系数a
mn
是非负的实数；系数a
mn
与医学影像图像的亮度的平方根成正比，即：并将系数a
mn
进行归一化处理：5.根据权利要求4所述的一种基于单光子量子的医学影像中病变位置的定位方法，其特征在于，所述对所述医学影像的量子态进行幺正变换，包括：对医学影像图片的量子态作用一个U
α
，使原来的量子态变为同时该U
α
需要满足的幺正约束，约束通过正则化损失函数来实现；所述U
α
可以通过下式获得：
其中jS
α

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓瑜，吴妍依，朱钦圣，于小涵，吴昊，刘晓磊，
申请(专利权)人：四川元匠科技有限公司，
类型：发明
国别省市：