口腔检测装置、口腔图像处理方法及系统

1.本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种口腔检测技术及一种口腔图像处理技术。


背景技术：

2.由于口腔空间较小，基于透镜成像的方式直接采集的口腔图像质量不佳，无法满足医生基于图像进行口腔检查与诊断的需要，故现今需利用荧光反应并通过激光激发荧光，采集相应的荧光影像，医生根据荧光影像进行口腔检查与诊断，此方案所对应的口腔检测装置包含光谱仪、激光设备等装置，导致口腔检测装置体积大，不方便携带，且操作复杂。


技术实现要素：

3.本发明针对现有技术中难以方便快捷的实现口腔检测的缺点，提供了一种口腔检测装置及一种口腔图像处理技术。
4.为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
5.一种口腔检测装置，包括：
6.可调光源，用于筛选指定波长的光作为照射光，还用于输出所述照射光；
7.探测器，与所述可调光源相连，用于将所述照射光照射至口腔中的目标部位，还用于采集所述目标部位的图像，获得相应的第一图像；
8.上述目标部位指口腔中需要图像采集的区域，例如口腔肿瘤一般分布在颌骨和口腔粘膜，故可根据实际情况将颌骨或口腔粘膜作为图像采集；
9.所述探测器包括无透镜单元和具有若干个照明点的照明单元；
10.所述照明单元，与所述可调光源相连，用于令所述照射光依次通过各照明点照射至所述目标部位；
11.所述无透镜单元，用于基于目标部位所反射的照射光，生成与所述照明点相对应的第一图像。
12.虽然本发明所采集的第一图像为包含目标部位图像特征的低质量图像，但后续本领域技术人员可利用计算机，基于所采集获得的第一图像重建成清晰的口腔图像。
13.作为一种可实施方式：
14.所述可调光源包括沿着第一光轴依序设置的光源件、分光件和选光件，所述光源件采用全波段光源。
15.作为一种可实施方式：
16.所述照明单元包括至少一层照明环，各照明环的圆心相同；
17.所述照明环包括多个周向分布的照明点；
18.所述无透镜单元包括沿着第二光轴依序设置的孔径光阑和图像传感器；
19.所述孔径光阑位于所述照明环的圆心处。
20.作为一种可实施方式：
21.所述孔径光阑和所述图像传感器之间还设有doe光学元件。
22.本发明还公开一种口腔图像处理方法，包括依次进行的以下步骤：
23.采集若干第一图像集，各第一图像集所对应的照射光的波长互不相同；
24.分别基于各第一图像集进行图像重建，获得相对应的第二图像；
25.基于各第二图像进行图像合成，获得相应的口腔彩色图像；
26.其中，获取第一图像集的方法包括以下步骤：
27.筛选指定波长的光作为照射光；
28.向口腔中的目标部位，依次输出不同光照角度的照射光；
29.利用无透镜单元采集被所述目标部位反射的照射光，生成相应的第一图像；
30.汇总各光照角度所对应的第一图像，获得相应的第一图像集。
31.作为一种可实施方式，将各第二图像进行图像合成，获得相应的口腔彩色图像的方法包括以下步骤：
32.将各第二图像合成rgb空间下的彩色图像，获得相应的初始彩色图像；
33.将所述初始彩色图像转换为hsi空间下的彩色图像，获得相应的中间彩色图像；
34.对所述中间彩色图像进行增强处理，获得相应的增强彩色图像；
35.将所述增强彩色图像转换为成rgb空间下的彩色图像，获得相应的口腔彩色图像。
36.作为一种可实施方式，获得相应的口腔彩色图像，还包括图像分类步骤，具体步骤为：
37.提取所述口腔彩色图像的图像特征信息；
38.基于所述图像特征识别判断所述口腔彩色图像属于正常口腔图像或病变口腔图像。
39.作为一种可实施方式，提取所述口腔彩色图像的图像特征信息的具体步骤为：
40.对所述口腔彩色图像进行特征提取，获得相应的特征图；
41.对所述特征图进行基于注意力机制的加权处理，获得相应的图像特征信息。
42.作为一种口腔图像处理系统，包括：
43.采集模块，用于采集若干第一图像集，各第一图像集所对应的照射光的波长互不相同，所述采集模块采用上述任意一项所述的口腔检测装置；
44.重建模块，用于基于所述第一图像集进行图像重建，获得与所述目标波长相对应的第二图像；
45.合成模块，用于将各第二图像进行图像合成，获得相应的口腔彩色图像。
46.作为一种可实施方式，还包括：
47.分类模块，用于提取所述口腔彩色图像的图像特征信息，还用于基于所述图像特征信息判断所述口腔彩色图像属于正常口腔图像或病变口腔图像。
48.本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：
49.本发明基于无透镜成像技术采集口腔图像，无需进行荧光反应和激光激发，使得整个口腔检测装置结构简单，成本低，占用体积小，便于携带和使用。
50.本发明采集多个波长所对应的第一图像集，重建获得多个波长所对应的第二图像，即，高质量的口腔图像，并将各第二图像进行图像合成，使所得的口腔彩色图像包含丰富特征，满足口腔癌检查场景下对口腔彩色图像的质量要求。
51.本发明通过对所采集的口腔彩色图像进行分类，能够识别口腔彩色图像属于正常口腔图像或病变口腔图像，进一步辅助医生进行口腔检查。
附图说明
52.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
53.图1是本发明一种口腔检测装置的结构示意图；
54.图2是实施例1中一种口腔检测装置的结构示意图；
55.图3是本发明一种口腔图像处理方法的流程示意图；
56.图4是深度残差收缩网络的网络结构示意图；
57.图5是图4中残差收缩模块的网络结构示意图；
58.图6是本发明一种口腔图像处理系统的模块连接示意图；
59.图中：
60.100为可调光源、110为光源件、120为分光件、121为透射光栅、122为棱镜、130为选光件、131为面板、132为透光孔；
61.200为探测器、210为照明单元、220为无透镜单元、211为照明点、212为光纤分光器、213为光纤、221为孔径光阑、222为图像传感器、223为doe光学元件。
具体实施方式
62.下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
63.实施例1、一种口腔检测装置，如图1所示，包括：
64.可调光源100，用于筛选指定波长的光作为照射光，还用于输出所述照射光；
65.探测器200，与所述可调光源100相连，用于将所述照射光照射至口腔中的目标部位，还用于采集所述目标部位的图像，获得相应的第一图像；
66.所述探测器200包括照明单元210和无透镜单元220；
67.所述照明单元210，与可调光源100相连，用于将所述照射光通过不同的照射角度照射至所述布标部位；
68.所述无透镜单元220，用于采集被所述目标部位反射的所述照射光，生成相应的第一图像，所述第一图像与所述照射角度一一对应。
69.注：图1中的箭头表示光路方向。
70.本实施例无透镜单元220基于目标部位所反射的光生成低质量的第一图像，无透镜成像结构与其他成像结构相比，结构简单，占用面积小，成本低，能够有效缩减探测器200的所需的体积；
71.本实施例中通过对可调光源100的设计，可根据实际需要输出不同波长的照射光，通过对照明单元210的设计，可令照射光从不同照射角度输出，即，使所得的第一图像能够包含目标部位更多的特征，使后续基于所得第一图像重建获得的口腔图像特征更丰富。
72.在医疗检测领域，无透镜成像往往用于观察切片样品，即，基于穿过切片样品的光进行成像，以对切片样品中的细胞进行观察，使得无透镜成像技术难以应用到口腔检测领域。
73.由于口腔内部空间有限，基于透镜成像的方式采集的口腔图像质量不佳，故现今在口腔癌的检测中，往往需要对口腔进行荧光染色，然后利用透镜成像的口腔检测装置采集口腔内的荧光影像，由医生基于荧光影像进行口腔癌的检查；
74.此方案中，需要进行荧光反应，且需要激光设备发射激光以激发荧光，激光设备体积较大，且使用激光照射样本前需要5-10min的预热时间，时间成本较高；
75.本实施例中，突破无透镜成像仅用于通过透射的方式观察切片样本的技术偏见，将无透镜成像应用于口腔图像的采集中，通过本实施例提供的口腔检测装置采集若干第一图像，以便于后续基于第一图像重建获得高质量的口腔图像，医生仅需将探测器200伸入口腔中进行图像采集，图像的重建可由计算机完成，与现有技术相比，无需进行荧光反应，亦无需利用激光激发荧光，且无需激光设备等体积较大的专用设备，使用更为便捷。
76.进一步地，参照图1，可调光源100包括沿着第一光轴依序设置的光源件110、分光件120和选光件130；
77.本实施例中光源件110、分光件120和选光件130形成封闭光路，光源件110、分光件120和选光件130均放置在不透光的黑线中以避免外部光线的干扰。
78.所述光源件110采用全波段光源，本实施例中所述光源件110的光谱范围包括400～760nm且为连续光谱。
79.参照图1，所述分光件120包括沿着第一光轴依序设置的透射光栅121和棱镜122；
80.所述透射光栅121根据不同波长的光衍射角不同的原理实现分光作用；
81.所述棱镜122根据不同波长的光偏折角不同的原理实现分光作用。
82.参照图1，所述选光件130为设有透光孔132的面板131；
83.面板131将不需要的波长的光吸收掉，令指定波长的光从透光孔132处照射出去，实现对指定波长的光的筛选，通过移动面板131以调整透光孔132的位置，以实现对照射光的波长的调整；
84.透光孔132的位置和通过透光孔132的光的波长相映射，本领域技术人员可通过手动或外部的机械手移动面板131实现对照射光的波长进行调整，还可通过设置不同的面板131对照射光的波长进行调整，故本实施例不对其进行详细限定，选光件130能够筛选指定波长的光通过即可。
85.光线是以一种发散状传播的，本实施例中面板131采用弧形面板131，即，面板131的中心凸向远离光源件110的一侧的设计，使得弧形面板131呈包裹状，能够有效挡住并吸收不需要的光线，避免此类光线造成干扰。
86.进一步的，照明单元210包括：
87.具有若干个照明点211的照明阵列；
88.光纤分光器212，所述光纤分光器212通过光纤213分别与透光孔132和各照明点211相连；
89.控制组件，与光纤分光器212相连，用于控制光纤分光器212令照明点211与所述透光孔132按照预设的照明规则连通。
90.本实施例中控制组件包括单片机、通信元件、缓冲器和i/o口，所述单片机通过通信元件与外部的上位机进行数据传输，以获得相应的照明规则，所述单片机还通过缓冲器控制i/o口向光纤分光器212发出相应的电平信号，以控制光纤分光器212根据所述照明规则工作。
91.参照图2，所述照明阵列包括至少一层照明环，各照明环的圆心相同；
92.所述照明环包括多个周向分布的照明点211。
93.进一步的，无透镜单元220包括沿着第二光轴依序设置的孔径光阑221和图像传感器222；
94.目标部位反射的照射光将通过孔径光阑221投射至图像传感器222上，由图像传感器222生成相应的第一图像。
95.所述第一光轴和第二光轴可重合，亦可不重合。
96.所述孔径光阑221用于滤除杂散光，产生圆形的光波，本实施例中所述孔径光阑221位于所述照明环的圆心处。
97.所述图像传感器222采用互补金属半导体氧化物[complementary metal oxide semiconductor，cmos]。
[0098]
进一步的，所述孔径光阑221和所述图像传感器222之间还设有doe光学元件223；
[0099]
即，反射光通过孔径光阑221形成圆形的光波后，经过所述doe光学元件223投射至所述图像传感器222上，所述doe光学元件223用于使出光光束的强度均匀，照射范围更广，光边界更清晰，成像质量更好，有助于后续快速重建高质量的口腔彩色图像。
[0100]
案例：
[0101]
可调光源100包括在封闭腔体中沿着第一光轴依序设置的全波段光源、透射光栅121、棱镜122和弧形面板131，且弧形面板131上设有透光孔132；
[0102]
其中，全波段光源与透射光栅121间的距离为50mm，透射光栅121与棱镜122间的距离为100mm，棱镜122与弧形面板131间的距离为200mm，透光孔132的半径为100um。
[0103]
探测器200包括具有内腔的壳体，所述壳体的一侧设有入光口，另一侧设有出光面；
[0104]
所述出光面上从外向内设有三层照明环及孔径光阑221，孔径光阑221位于各照明环的圆心，且孔径光阑221的半径为150um；
[0105]
本案例中外侧两个照明环均具有16个周向分布的照明点211，内侧的照明环具有8个周向分布的照明点211；
[0106]
壳体的内腔中还设有光纤分光器212、doe光学元件223和图像传感器222；
[0107]
所述光纤分光器212的一端设有入射光纤213，所述入射光纤213的一端与所述光纤分光器212相连，令一端嵌入透光孔132中，用于传输可调光源100输出的照射光，所述光纤分光器212的另一端通过若干出射光纤213与所述照明点211相连通。
[0108]
所述孔径光阑221、doe光学元件223和图像传感器222沿第二光轴依序设置，其中doe光学元件223的半径为30mm。
[0109]
本案例所提供的口腔检测装置的工作流程为：
[0110]
调整透光孔132的位置，以筛选指定波长的光作为照射光出射；
[0111]
所述照射光经过入射光纤213传播至光纤分光器212中，由光纤分光器212令所述
照射光依次通过各照明点211中射出；
[0112]
通过照明点211射出的照射光照射至口腔中的目标部位，被目标部位的表面反射；
[0113]
被目标部位表面反射的照射光经过孔径光阑221，由孔径光阑221滤除杂散光，产生圆形的光波，该光波被doe光学元件223处理，获得光强均匀、边界清晰的出射光，该出射光被图像传感器222捕获，图像传感器222生成第一图像，第一图像为与照射光的波长以及照明点211相关联低质量人体口腔部位图像，本案例中一种照射光对应40张第一图像。
[0114]
基于本案例提供的口腔检测装置，可获取多波长、多光照位置的目标部位的低质量图像(即第一图像)，本领域技术人员可基于所采集低质量图像重构获得目标部位的高质量图像。
[0115]
综上，本实施例所提供的口腔检测装置结构简单，成本低，便于携带，不需要连接其他大型器械，操作简单，实用性高，在实际应用中，只需要将该装置所采集的低质量图像传输至相应的处理器(如计算机)，即可获得满足需要的高质量的口腔彩色图像。
[0116]
实施例2、一种口腔图像处理方法，参照图3，包括依次进行的以下步骤：
[0117]
s100、采集若干第一图像集；
[0118]
具体为：
[0119]
s110、指定若干个波长；
[0120]
指定的波长的数量越多，需采集第一图像集的数量越多，基于各第一图像集恢复的图像特征越多，但所需的时间越长；
[0121]
本实施例中综合考虑图像特征数量和时间，指定3个波长，保证所重建的图像的质量的前提下保证处理效率；
[0122]
本领域技术人员可根据实际需要自行选择多个波长，本实施例不对其进行详细限定。
[0123]
s120、依次基于所指定的波长，采集与所述波长相对应第一图像集；
[0124]
采集与指定波长相对应的第一图像集的步骤具体为：s121、筛选指定波长的光作为照射光；
[0125]
例如，以调整实施例1中透光孔132的位置，使通过透光孔132的光为指定波长的光。
[0126]
s122、向口腔中的目标部位，依次输出不同光照角度的照射光；
[0127]
例如，将实施例1中的探测器200伸入口腔中，并令照射光依次通过探测器200的各照明点211照射至所述目标部位，以实现依次输出不同光照角度的照射光。
[0128]
s123、利用无透镜单元220采集被所述目标部位反射的照射光，生成相应的第一图像；
[0129]
例如，利用实施例1中的无透镜单元220生成相应的第一图像，所述第一图像与照射光的波长以及照射角度相关联；
[0130]
s124、汇总各光照角度所对应的第一图像，获得相应的第一图像集；
[0131]
所述第一图像集与照射光的波长相关联，故各第一图像集所对应的照射光的波长互不相同。
[0132]
s200、分别基于各第一图像集进行图像重建，获得相对应的第二图像；
[0133]
所述第二图像和所述第一图像集一一对应；
[0134]
图像重建的过程即为，基于所获得的第一图像，恢复目标部位反射的照射光的过程；
[0135]
本实施例以孔径光阑221、doe光学元件223和图像传感器222所构成的无透镜单元220为例，对图像重建过程进行详细介绍；
[0136]
将目标部位反射的照射光记为出射光y
n，k
，其中，n用于指示照明点211，k用于指示目标部位；
[0137]
首先，对出射光y
n，k
传播到图像传感器222的过程进行介绍：
[0138]
①
、目标部位的出射光y
n，k
传播到孔径光阑221表面，此时的光场记为l1，此过程相当于进行了一次傅里叶变换；
[0139]
l1＝f1(y
n，k
)；
[0140]
其中，f()表示傅里叶变换，f1表示在整个光传播过程中的第一次傅里叶变换；
[0141]
②
、光场l1通过孔径光阑221m，经过孔径光阑221m调制后的光场记为l2；
[0142]
l2＝f1(y
n，k
)
·
m；
[0143]
③
、光场l2传播到doe光学元件223表面，此时光场记为l3，此过程相当于又进行了一次傅里叶变换；
[0144]
l3＝f2[f1(y
n，k
)
·
m]；
[0145]
其中，f2表示在整个光传播过程中的第二次傅里叶变换；
[0146]
④
、光场l3经过doe光学元件223d
n，k
，受到该元件的调制，调制后的光场记为l4；
[0147]
l4＝f2[f1(y
n，k
)
·
m]
·dn，k
；
[0148]
⑤
、光场l4传播到图像传感器222的表面，此时光场记为l5，此过程相当于又进行了一次傅里叶变换；
[0149]
l5＝f3{f2[f1(y
n，k
)
·
m]
·dn，k
}；
[0150]
其中，f3表示在整个光传播过程中的第三次傅里叶变换；
[0151]
⑥
、光场l5被图像传感器222捕获，捕获到的光信息记为第一图像，将其记为i
n，k，λ
；
[0152]in，k，λ
＝|f3{f2[f1(y
n，k
)
·
m]
·dn，k
}|2[0153]
其中，n用于指示照明点211，k用于指示目标部位，λ用于指示波长，即，i
n，k，λ
表示波长为λ的照射光，从照明点211n照射至目标部位k后，被目标部位k反射生成的第一图像。
[0154]
基于上述对出射光y
n，k
的传播过程的说明，基于第一图像集中各第一图像进行重建的步骤具体为：
[0155]
s210、利用第一图像集中各第一图像迭代更新的孔径光阑221表面的光场，即，迭代更新光场l1；
[0156]
本领域技术人员可预先设定迭代次数阈值，当迭代次数达到迭代次数阈值时，完成迭代，获得最终的光场l1；
[0157]
第一图像集中所有第一图像均完成对光场l1的更新记为一次迭代，利用第一图像更新光场l1的步骤具体为：
[0158]
s211、利用第一图像的强度信息i
n，k，λ
更新光场l5；
[0159][0160]
其中，l
′5表示更新后的光场，在下一次更新中，l
′5将作为光场l5；
[0161]
s212、对更新后的光场l
′5进行傅里叶逆变换，基于逆变换结果更新光场l4：
[0162][0163]
其中：
[0164]
f-1
()表示逆傅里叶变换，与上述f3相对应；
[0165]
l
′4表示更新后的光场，在下一次更新中，l
′4将作为光场l4。
[0166]
s213、更新doe光学元件223：
[0167][0168]
其中：
[0169]dn，k
′
表示更新后的光学元件信息，在下一次更新中，d
n，k
′
将作为光场d
n，k
。
[0170]
l
3*
表示光场l3的共轭；
[0171]
α1为doe光学元件223的更新率。
[0172]
s214、基于光学元件信息d
n，k
更新光场l3：
[0173][0174]
其中：
[0175]
l
′3表示更新后的光场，在下一次更新中，l
′3将作为光场l3；
[0176]dn，k*
表示光学元件信息d
n，k
的共轭，注，本式中的d
n，k
与d
n，k
′
相区别，d
n，k
表示更新前的光学元件信息；
[0177]
α2为光场l3的更新率。
[0178]
s215、对更新后的光场l
′3进行傅里叶逆变换，基于逆变换结果更新光场l2：
[0179][0180]
其中，与上述f2相对应。
[0181]
s215、使用光阑m和更新后的光场l
′2更新光场l1：
[0182]
l
′1＝m
·
l
′2+(1-m)l1；
[0183]
其中，l
′2表示更新后的光场，在下一次更新中，l
′2将作为光场l1。
[0184]
s220、利用步骤s210迭代更新完成后，最终获得的光场l1进行傅里叶逆变换，基于逆变换结果获得第二图像y；
[0185][0186]
其中，与上述f1相对应。
[0187]
由上可知，将第一图像集中各第一图像通过无透镜高分辨率重建算法，即可获得与波长相对应的高质量图像。
[0188]
s300、基于各第二图像进行图像合成，获得相应的口腔彩色图像；
[0189]
单张第二图像由一维的矩阵组成，本领域技术人员可将各第二图像对应的一维矩阵组成一个多维矩阵，即可获得相应的口腔彩色图像；
[0190]
例如本实施例中指定3种波长，故将重建获得3张第二图像，即，获得三个包含不同特征信息的一维矩阵，合成即可获得一个三维矩阵。
[0191]
进一步地，步骤s300基于各第二图像进行图像合成，获得相应的口腔彩色图像的具体步骤为：
[0192]
s310、将各第二图像合成rgb空间下的彩色图像，获得相应的初始彩色图像；
[0193]
即，将各第二图像对应的一维矩阵组成一个多维矩阵，实现第二图像的合成；
[0194]
s320、将所述初始彩色图像转换为hsi空间下的彩色图像，获得相应的中间彩色图像；
[0195]
转换方法为：
[0196]
其中
[0197][0198][0199]
其中，r、g和b表示rgb空间中的三个颜色通道；h表示色调参量，s表示亮度参量，i表示亮度参量。
[0200]
s330、对所述中间彩色图像进行增强处理，获得相应的增强彩色图像；
[0201]
s331、对亮度参量i进行预处理：
[0202][0203]
其中，i’n
表示第n张第二图像处理后的亮度值，in表示该图像原亮度值。
[0204]
s332、对饱和度参量s进行增强处理，具体增强步骤为：
[0205]
设置处理窗口w，本领域技术人员可根据第二图像的大小和特性选取处理窗口w，本实施例无需对其进行详细介绍；
[0206]
计算第k个处理窗口下的第一增强参数计算公式如下：
[0207][0208]
其中，wk用于标识第k个处理窗口，si在对应处理窗口中第i个点的饱和度参量，表示对应处理窗口下饱和度参量的平均值，μ为调节因子。
[0209]
计算第k个处理窗口下的第二增强参数计算公式如下：
[0210][0211]
对所得各第一增强参数求平均，获得第三增强参数
[0212]
对所得各第二增强参数求平均，获得第四增强参数
[0213]
基于第三增强参数和第四增强参数对第二图像的饱和度参量s进行更新，获得更新后的饱和度参量s
′
；
[0214]
[0215]
完成步骤s331亮度参量预处理和步骤s332饱和度参量增强后的图像作为增强彩色图像。
[0216]
s340、将所述增强彩色图像转换为成rgb空间下的彩色图像，获得相应的口腔彩色图像；转换公式如下：
[0217][0218]
g＝3i-r-b；
[0219]
b＝i-si；
[0220]
其中，h为增强彩色图像的色调参量；i为增强彩色图像的亮度参量，即，步骤s331计算所得的i’；s为增强彩色图像的饱和度参量，即，步骤s332计算所得的s
′
。
[0221]
实施例3、于实施例2中增加步骤s400图像分类，用于对所得的口腔彩色图像进行分类，其余均等同于实施例2；
[0222]
进行图像分类的方法包括以下步骤：
[0223]
s410、提取所述口腔彩色图像的图像特征信息；
[0224]
具体为：
[0225]
s411、对所述口腔彩色图像进行特征提取，获得相应的特征图；
[0226]
s412、对所述特征图进行基于注意力机制的加权处理，获得相应的图像特征信息。
[0227]
本实施例中基于预先训练的特征提取模型对所述口腔彩色图像进行特征提取，获得相应的图像特征信息。
[0228]
s420、基于所述图像特征识别判断所述口腔彩色图像属于正常口腔图像或病变口腔图像。
[0229]
本实施例中基于所采集的第一图像集，为医生提供高质量的口腔彩色图像，以及对该口腔彩色图像的分类结果，以便于医生进行口腔癌检查。
[0230]
本实施例中基于预先训练的分类模型预测对应口腔彩色图像属于正常口腔图像的概率，以及对应口腔彩色图像属于病变口腔图像的概率，以实现对口腔彩色图像的分类，进一步辅助医生进行口腔癌的检查与诊断。
[0231]
本实施例通过引入注意力机制，在特征提取过程中，更关注能够表征图像类型的重要特征，以有效提高对口腔彩色图像分类的准确性。
[0232]
训练上述特征提取模型和分类模型的步骤包括：
[0233]
s510、构建深度残差收缩网络；
[0234]
参照图4，所述深度残差收缩网络包括特征提取网络和分类器。
[0235]
s511、参照图4，所述特征提取网络包括：
[0236]
卷积网络，输入为图像，输出为相应的第一特征图；
[0237]
所述卷积网络用于初步提取输入图像的特征信息；
[0238]
残差网络，输入为所述第一特征图，输出为相应的第二特征图；
[0239]
所述残差网络用于进行降噪、注意力训练处理，进一步提取特征信息；
[0240]
全连接层，输入为所述第二特征图，输出为图像特征信息；
[0241]
所述全连接层用于对残差网络进一步提取的特征进行整合处理。
[0242]
本实施例中卷积网络包括两层卷积层；
[0243]
本实施例中，所述残差网络层包括三个残差收缩模块；
[0244]
参照图5，各残差收缩模块均包括两层卷积层和一个注意力单元，其中，两层卷积层用于对所输入的特征进行再提取；
[0245]
所述注意力单元，用于对所输入的特征进行注意力加权处理，参照图5，本实施例中，所述注意力单元包括：
[0246]
全局池化层，用于将输入注意力单元的特征数据进行平均处理，本实施例中使每层只保留1个特征数据；
[0247]
全连接层，用于将全局池化层保留的特征数据进行整合处理；
[0248]
卷积层，用于处理将全连接层整合处理后的特征数据；
[0249]
sigmoid层，用于基于卷积层处理后的特征数据进行注意力权重的计算；
[0250]
注意力单元的输出为，全局池化层保留的特征数据与sigmoid层计算获得的注意力权重的乘积。
[0251]
s512、所述分类器的输入为所述特征提取网络的输出，即，输入为图像特征信息。
[0252]
本实施例中分类器使用sigmoid激活函数。
[0253]
s520、获取训练数据；
[0254]
获取原始图像；
[0255]
所述原始图像为预先按照实施例2所公开的方法采集获得的口腔彩色图像，在采集样本图像的过程中，可通过调整探测器200在口腔中的位置(目标部位不变)，扩充原始图像的数量；
[0256]
对所得原始图像进行标定，即，标定样本图像为正常口腔图像或病变口腔图像，获得作为训练数据的样本图像。
[0257]
s530、训练模型；
[0258]
利用步骤s520获取的训练数据对步骤s510构建的深度残差收缩网络进行迭代训练，获得具体特征提取模型和分类器的图像分类模型；
[0259]
单次迭代训练的步骤具体为：
[0260]
将样本图像输入至深度残差收缩网络中，由深度残差收缩网络中的特征提取网络对所述样本图像进行特征提取，并由分类器基于所提取的特征进行类型预测，获得预测结果；
[0261]
基于预测结果，利用现有已公开的交叉熵损失函数计算损失值，利用所述损失值对特征提取网络和分类器进行反向更新。
[0262]
实施例4、一种口腔图像处理系统，如图6所示，包括：
[0263]
采集模块10，用于采集若干第一图像集，各第一图像集所对应的照射光的波长互不相同，所述采集模块采用实施例1所述的口腔检测装置；
[0264]
重建模块20，用于基于所述第一图像集进行图像重建，获得与所述目标波长相对应的第二图像；
[0265]
合成模块30，用于将各第二图像进行图像合成，获得相应的口腔彩色图像。
[0266]
实施例5、参照图6，于实施例4中增加分类模块40，其余均等同于实施例4；
[0267]
分类模块40，用于提取所述口腔彩色图像的图像特征信息，还用于基于所述图像特征信息判断所述口腔彩色图像属于正常口腔图像或病变口腔图像。
[0268]
对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
[0269]
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
[0270]
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0271]
本发明是参照根据本发明的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0272]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0273]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0274]
需要说明的是：
[0275]
说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语“一个实施例”或“实施例”并不一定均指同一个实施例。
[0276]
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0277]
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。