杭州电子科技大学张天云获国家专利权
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龙图腾网获悉杭州电子科技大学申请的专利基于图动力增强的手术器械内窥镜影像分割方法及系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN120976244B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-10发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202511510686.3,技术领域涉及:G06T7/11;该发明授权基于图动力增强的手术器械内窥镜影像分割方法及系统是由张天云;黄星儒;刘瑾;郑志文;张晓帅;张文斌设计研发完成,并于2025-10-22向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于图动力增强的手术器械内窥镜影像分割方法及系统在说明书摘要公布了:本发明公开了基于图动力增强的手术器械内窥镜影像分割方法及系统,提出了一种结合拓扑结构推理、边界动力学演化、注意力机制及多尺度动态融合单元的图动力增强基础模型,通过拓扑耦合推理场、边界色散动力场、多尺度动态协同场协同工作,以提升内窥镜手术影像中器械形态连贯性和边界精细度的分割精度与鲁棒性。本发明在内窥镜手术器械分割中展示了显著的性能优势,具备良好的扩展性和实际应用潜力,适用于内窥镜手术中复杂遮挡、反光干扰和多器械交叉特征的分割处理,为手术器械的精准定位、跟踪和术中导航提供了高效精准的影像分割支持。
本发明授权基于图动力增强的手术器械内窥镜影像分割方法及系统在权利要求书中公布了:1.基于图动力增强的手术器械内窥镜影像分割方法,其特征在于,包括以下步骤: 首先从多个公开的手术器械内窥镜医学影像数据集中收集图像数据; 将收集到的图像数据进行整理和划分,得到训练集和测试集; 对图像数据进行预处理,数据经过标准化处理以确保不同影像设备或成像条件下的一致性,并依据其真值掩膜自动生成框、点与噪声三类掩码提示信息; 然后构建结合拓扑结构和多尺度动力学的图动力增强基础模型GDA-FM;模型由三部分组成,分别为图像编码器,提示编码器和掩码解码器;其中,掩码解码器包括3个核心模块:拓扑耦合推理场TRF、边界色散动力场BDDF、多尺度动态协同场MDSF; 使用预处理后的数据集对构建的图动力增强基础模型GDA-FM进行训练; 最后将训练得到的权重应用于测试集中进行分割效果的评估; 结合拓扑结构和多尺度动力学的图动力增强基础模型GDA-FM具体操作如下: 首先,将图像数据和框、点与噪声三类掩码提示信息一并输入模型;图像数据由基于大规模自然图像预训练的ViT架构的图像编码器进行处理,提示信息则经过提示编码器编码为条件向量;经由图像编码器提取的特征输入掩码解码器的拓扑耦合推理场,通过多层图卷积传递器械各部件的拓扑依赖,输出结构增强特征;边界色散动力场以拓扑耦合推理场输出的结构增强特征为输入,引入可微化Korteweg–deVries方程,通过四阶Runge–Kutta离散模拟边界的非线性传播与色散平滑,最终得到边界优化特征;结构增强特征与边界优化特征在多尺度动态协同场中进行融合,最终得到的统一特征与提示编码器得到的条件向量在通道维度拼接,通过上采样模块恢复原图尺寸并得到最终掩膜。
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