一种用于指静脉图像分割的系统以及方法与流程

技术特征：
1.一种用于指静脉图像分割的系统，包括：编码器，用于基于空洞卷积对所述输入的指静脉图像进行分辨率不同的下采样，生成所述指静脉图像的多个分辨率不同的静脉纹路的特征图；解码器，用于基于相应的静脉纹路的特征图进行特征融合以及上采样，生成分割的脉络图像；其中，所述编码器和解码器是按照以下方式训练得到的：用多个包括指静脉图像和对应的脉络标签的训练样本编码器和解码器生成脉络图像，用损失函数根据脉络图像和脉络标签计算损失值，并基于损失值通过反向传播更新编码器和解码器中神经网络的参数。2.根据权利要求1所述的用于指静脉图像分割的系统，其特征在于，所述基于空洞卷积对所述输入的指静脉图像进行分辨率不同的下采样包括根据基于普通空洞卷积层的下采样以及基于残差块的空洞卷积层的下采样。3.根据权利要求1或2所述的用于指静脉图像分割的系统，其特征在于，所述编码器在下采样的过程中通过相应的空洞卷积层以步长为2进行卷积操作以缩小静脉纹路的特征图的分辨率。4.根据权利要求3所述的用于指静脉图像分割的系统，其特征在于，所述编码器在下采样的过程中不通过池化操作来缩小静脉纹路的特征图的分辨率。5.根据权利要求1所述的用于指静脉图像分割的系统，其特征在于，所述用于指静脉图像分割的系统中除用于生成分割的指静脉脉络图的激活函数外的所有激活函数采用mish激活函数。6.根据权利要求1、2或者5所述的用于指静脉图像分割的系统，其特征在于，所述编码器包括：第一编码模块，被配置为采用普通空洞卷积层进行下采样，得到第一分辨率的第一特征图；第二编码模块，被配置为基于残差块的空洞卷积层对第一分辨率的第一特征图进行下采样，得到第二分辨率的第二特征图；第三编码模块，被配置为基于残差块的空洞卷积层对第二分辨率的第二特征图进行下采样，得到第三分辨率的第三特征图；第四编码模块，被配置为基于残差块的空洞卷积层对第三分辨率的第三特征图进行增加通道数的卷积操作，得到第三分辨率的第四特征图。7.根据权利要求6所述的用于指静脉图像分割的系统，其特征在于，所述残差块包括第一残差块，第一残差块包括第一主分支和第一旁路分支，第一主分支包括至少两个空洞卷积层，第一旁路分支包括依次连接的bn层、mish激活函数，第一主分支的输出与第一旁路分支的输出之和经过一个mish激活函数后作为第一残差块的输出。8.根据权利要求6所述的用于指静脉图像分割的系统，其特征在于，所述残差块包括第二残差块，所述第二残差块包括第二主分支和第二旁路分支，第二主分支包括至少两个空洞卷积层，第二旁路分支的输出等于输入，第二主分支的输出与第二旁路分支的输出之和经过一个mish激活函数后作为第二残差块的输出。9.根据权利要求6所述的用于指静脉图像分割的系统，其特征在于，还包括：链接层，其
中，所述链接层包括二维卷积神经网络层，用于对第四特征图进行增加通道数的卷积操作，得到第三分辨率的第五特征图并输出给所述解码器。10.根据权利要求9所述的用于指静脉图像分割的系统，其特征在于，所述解码器包括：第一解码模块，被配置为对第三分辨率的第三特征图以及第五特征图进行融合、上采样以及降低通道数的二维普通卷积操作，得到第二分辨率的第六特征图；第二解码模块，被配置为对第二分辨率的第二特征图以及第六特征图进行融合、上采样以及降低通道数的二维普通卷积操作，得到第一分辨率的第七特征图；第三解码模块，被配置为对第一分辨率的第一特征图以及第七特征图进行融合、上采样以及降低通道数的二维普通卷积操作，得到第八特征图；第四解码模块，被配置为对原始分辨率的第八特征图进行降低通道数的二维普通卷积操作，得到第九特征图；第五解码模块，被配置为对第九特征图进行处理以生成分割的脉络图像。11.根据权利要求1、2或5所述的用于指静脉图像分割的系统，其特征在于，所述损失值是对二分类交叉熵损失和dice损失的加权求和。12.根据权利要求11所述的用于指静脉图像分割的系统，其特征在于，所述损失函数表示为：loss＝αl
p
(1
‑
α)l
dice
；其中，l
p
表示二分类交叉熵损失，α表示l
p
的权重，l
dice
表示dice损失。13.一种提取指静脉脉络的方法，其特征在于，包括：将指静脉图像输入权利要求1至12任一项所述的系统，输出分割出的指静脉的脉络图像。14.一种基于指静脉进行身份识别的方法，其特征在于，包括：利用权利要求1至12任一项的系统或者权利要求13所述的方法提取待识别身份的指静脉的脉络图像；基于所述提取的指静脉的脉络图像进行身份识别。15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上包含有计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行以实现权利要求13或14所述方法的步骤。16.一种电子设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器；以及存储器，其中存储器用于存储一个或多个可执行指令；所述一个或多个处理器被配置为经由执行所述一个或多个可执行指令以实现权利要求13或14所述方法的步骤。

技术总结
本发明实施例提供了一种用于指静脉图像分割的系统，包括：编码器，用于基于空洞卷积对所述输入的指静脉图像进行分辨率不同的下采样，生成所述指静脉图像的多个分辨率不同的静脉纹路的特征图；解码器，用于基于相应的静脉纹路的特征图进行特征融合以及上采样，生成分割的脉络图像；其中，所述编码器和解码器是按照以下方式训练得到的：用多个包括指静脉图像和对应的脉络标签的训练样本编码器和解码器生成脉络图像，用损失函数根据脉络图像和脉络标签计算损失值，并基于损失值通过反向传播更新编码器和解码器中神经网络的参数；本发明基于空洞卷积来对所述输入的指静脉图像进行分辨率不同的下采样，可以提取出更精细、噪声点更少的脉络图像。更少的脉络图像。更少的脉络图像。


技术研发人员：刘旭华 徐红 邹伟 韩烽
受保护的技术使用者：北京曙光易通技术有限公司
技术研发日：2021.07.12
技术公布日：2021/10/23