(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210171289.8 (22)申请日 2022.02.24 (71)申请人 上海交通大 学 地址 200240 上海市闵行区东川路80 0号 (72)发明人 杨杰　夏朝　陈冰　王霁月　 (74)专利代理 机构 上海恒慧知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 31317 专利代理师 徐红银　张琳 (51)Int.Cl. G06V 20/69(2022.01) G06V 10/80(2022.01) G06V 10/764(2022.01) G06V 10/82(2022.01) G06K 9/62(2022.01) (54)发明名称 基于分组信息辅助的R带染色体核型图像识 别方法及系统 (57)摘要 本发明提供一种基于分组信息辅助的R带染 色体核型图像识别方法， 包括： 获得染色体图像； 对所述染色体图像进行归一化处理； 构建染色识 别模型， 所述染色体识别模型以染色体长度分组 和着丝点位置分组作为辅助任务， 染色体识别作 为主任务； 训练所述染色体识别模型； 使用训练 好的染色体识别模型预测类别。 本发 明有效提升 染色体核型的分析效率， 准确地完成染色体的自 动分类和排序， 工序简介， 有较大的应用前 景。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 114550170 A 2022.05.27 CN 114550170 A 1.一种基于分组信息 辅助的R带染色体核型图像识别方法， 其特 征在于， 包括： 获得染色体图像； 对所述染色体图像进行归一 化处理； 构建染色识别模型， 所述染色体识别模型以染色体长度分组和着丝点位置分组作为辅 助任务， 染色体识别作为主任务； 训练所述染色体识别模型； 使用训练好的染色体识别模型 预测类别。 2.根据权利要求1所述的基于分组信 息辅助的R带染色体核型图像识别方法， 其特征在 于， 所述归一 化处理， 包括： 计算所述染色体图像中的每条染色体长度， 以其最小外包矩形的长边长度为染色体长 度； 以46条染色体中最长的染色体长度为标准长度， 建立以所述标准长度为边长的空白的 矩形； 将所述每条染色体垂直 放在所述矩形正中央位置 。 3.根据权利要求1所述的基于分组信 息辅助的R带染色体核型图像识别方法， 其特征在 于， 所述染色识别模型包括主干网络、 两个分组辅助网络和特 征融合网络 。 4.根据权利要求3所述的基于分组信 息辅助的R带染色体核型图像识别方法， 其特征在 于， 所述主干网络包括 4个用于提取图像特 征的残差模块。 5.根据权利要求3所述的基于分组信 息辅助的R带染色体核型图像识别方法， 其特征在 于， 所述两个辅助模块分别为染色体长度分组任务辅助模块和着丝点 位置分组辅助模块； 所述两个辅助模块均包括编码器、 解码器、 全连接层和跃层连接， 其中： 所述全连接层用于对提取 出来的特 征进行分类； 所述跃层连接用于低层与高层特 征的融合； 所述主干网络的第3个残块输 出特征图X3引入至所述着丝点位置分组辅助模块； 所述主 干网络的第4个残块输出 特征图X4引入至所述长度分组任务辅助模块。 6.根据权利要求5所述的基于分组信 息辅助的R带染色体核型图像识别方法， 其特征在 于， 所述特 征融合模块将所述主干网络、 两个辅助模块的输出 特征融合， 用于染色体分类； 融合后的特 征 表示为： 其中DecL和EncL分别表示长度分 组辅助模 块的解码器和编码器， DecP和EncP分别表示着 丝点位置分组辅助模块的解码器和编码器。 7.根据权利要求3所述的基于分组信 息辅助的R带染色体核型图像识别方法， 其特征在 于， 所述染色识别模型的损失函数L包括交叉熵损失函数和一 致性损失函数， L＝Lrecog+λ1(LgroupL+LgroupP)+λ2(LconsistL+LconsistP)， 其中λ1, λ2为超参数， Lrecog为分类损失函数； LgroupL,LgroupP为分组损失函数， LconsistL， LconsistP为一致性损失函数； 其中， x为预测类别分布， y为真实类别标签；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114550170 A 2所述LconsistL和LconsistP使用余弦相似度计算， 两个特征向量a,b的余弦相似度表示为： 8.根据权利要求5所述的基于分组信 息辅助的R带染色体核型图像识别方法， 其特征在 于， 两个所述辅助模块经过编码后的特征通道数减少到256， 减少对应全连接层的参数， 特 征学习在编码器和解码器内部进行。 9.根据权利要求1 ‑8任一项所述的基于分组信 息辅助的R带染色体核型图像识别方法， 其特征在于， 根据识别结果对染色体进行配对、 排列， 得到最终的染色体排列图。 10.一种基于分组信息 辅助的R带染色体核型图像识别系统， 其特 征在于， 包括： 主干网络模块， 其 提取染色体图像的图像特 征； 染色体长度分组任务辅助模块， 其 提取染色体的长度特 征； 着丝点位置分组辅助模块， 其 提取染色体的着丝点 位置特征； 特征融合模块， 其融合所述图像特征、 长度 特征和着丝点位置特征， 输出用于染色体分 类的融合特 征， 获得识别结果。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114550170 A 3