一种任务态功能磁共振影像层次化建模方法及装置制造方法及图纸

技术编号:40973776 阅读:20 留言:0更新日期:2024-04-18 21:22
本发明专利技术公开了一种任务态功能磁共振影像层次化建模方法及装置,其中方法包括获取大脑tfMRI信号,并对所述tfMRI信号进行预处理;将预处理后的信号输入至训练完成的模型中,输出重建后的数据;其中,训练完成的模型包括:将预处理后的信号映射为目标特征的编码器、以及基于所述目标特征进行重建的解码器;其中,所述编码器和解码器之间通过全连接层连接。基于深度卷积的自动化算法即深度卷积自编码器(deep convolutional auto‑encoder,DCAE),可以自动学习tfMRI数据的高级特征,模拟大脑功能网络的层次结构,克服了相关技术中存在的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及信息处理,尤其涉及一种任务态功能磁共振影像层次化建模的方法及装置。


技术介绍

1、随着神经影像技术的不断发展,任务型功能磁共振成像(task-based functionalmagnetic resonance imaging,tfmri)已成为研究人类大脑功能网络和认知行为的重要手段。然而,tfmri数据的复杂性和高维性使得其分析和建模变得非常具有挑战性。目前,已经有许多方法被提出来处理tfmri数据,包括基于模型的方法(如通用线性模型)和基于数据的方法(如独立成分分析和稀疏字典学习)。然而,这些方法都存在一些问题和局限性。

2、首先,基于模型的方法需要先假设一个模型,然后根据数据来拟合模型参数。这种方法的缺点是需要先对数据进行假设,而且模型的假设可能与实际情况不符,导致建模结果不准确。其次,基于数据的方法虽然不需要对数据进行假设,但是它们通常只能建立浅层模型,无法很好地模拟大脑功能网络的层次结构。此外,这些方法通常需要手动选择特征或字典,这可能会导致建模结果的偏差。

3、为了解决这些问题,深度学习技术被引入到tfmri本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种任务态功能磁共振影像层次化建模的方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的任务态功能磁共振影像层次化建模的方法,其特征在于,所述编码器包括预设层数的卷积层,在第一层卷积层后的每一层之间可执行最大池化操作;所述解码器包括预设层数的卷积层,在各卷积层之间可执行反池化操作。

3.根据权利要求2所述的任务态功能磁共振影像层次化建模的方法,其特征在于,当预处理后的信号输入至编码器后,编码器中的第i个特征以卷积方式计算:zi=f(pi*x+bi),其中,*表示一维卷积,pi和bi分别为第i个特征的滤波器和偏置,使用整流非线性单元作为激活函数

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【技术特征摘要】

1.一种任务态功能磁共振影像层次化建模的方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的任务态功能磁共振影像层次化建模的方法,其特征在于,所述编码器包括预设层数的卷积层,在第一层卷积层后的每一层之间可执行最大池化操作;所述解码器包括预设层数的卷积层,在各卷积层之间可执行反池化操作。

3.根据权利要求2所述的任务态功能磁共振影像层次化建模的方法,其特征在于,当预处理后的信号输入至编码器后,编码器中的第i个特征以卷积方式计算:zi=f(pi*x+bi),其中,*表示一维卷积,pi和bi分别为第i个特征的滤波器和偏置,使用整流非线性单元作为激活函数。

4.根据权利要求2所述的任务态功能磁共振影像层次化建模的方法,其特征在于,所述编码器中的隐藏层h的计算方式为h=z×w+c,其中,z表示从下层卷积层获得的整个特征映射,w和c分别是所述全连接层的权重和偏置。

5.根据权利要求2所述的任务态功能磁共振影像层次化建模的方法,其特征在于,在所述解码器中,所述全连接层将隐藏层h重塑为特征映射z的重构版本z':z'=h×w'+c',其中,w'和c'分别表示解码器中全连接层的权重和偏置;所述解码器还对重构后的特征进行线性组合,得...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘伟奇马学升陈金钢张志敏陈凯乐陈韵如
申请(专利权)人:浙江学时医疗科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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