本技术涉及辐射剂量评估，尤其涉及个体化人体辐射剂量评估方法及装置。
背景技术：
1、使用蒙特卡罗粒子模拟程序结合计算机人体模型进行剂量计算是进行辐射剂量评估的重要方法。其中计算机人体模型能够表示人体的解剖结构，并且提供器官信息，使得模拟计算可以得到人体中的剂量分布、器官当量剂量和有效剂量。计算机人体模型经历了由简单几何体构成的数学模型，由体素构成的体素模型，由多边形网格描述边界或者四面体网格构成的面元模型三代的发展，并且逐步向着个体化的方向发展。
2、现在用于剂量评估的人体模型一般是参考人模型或者模型库，这些模型只能代表参考人或者特定的人群的一般性的解剖结构，与真实的受照射者可能差别很大。有部分研究机构通过分割医学图像建立个体化的人体模型，但是由于难以获得全身的医学图像，难以建立完整的人体模型用于剂量评估。为了解决这个问题，也有部分研究者使用拼接的方式补齐医学图像中缺失的部分，但是这样的方式可能造成建立的模型与真实的患者有巨大的差别。
技术实现思路
1、本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
2、为此，本技术的第一个目的在于提出一种个体化人体辐射剂量评估方法，解决了现有方法难以建立完整的人体模型用于计量评估的技术问题。
3、本技术的第二个目的在于提出一种个体化人体辐射剂量评估装置。
4、本技术的第三个目的在于提出一种计算机设备。
5、本技术的第四个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。
6、为达上述目的，本技术第一方面实施例提出了一种个体化人体辐射剂量评估方法，包括：
7、收集具有三维人体解剖信息的医学图像，并从获取的医学图像中筛选出基准图像；
8、将基准图像采用图像配准算法配准到收集的医学图像，得到配准过程的变形场；
9、对变形场做主成成分分析，得到特征值、基向量和平均变形场，并根据分析得到的特征值，对基向量进行筛选，并基于筛选后的基向量、平均变形场和基准图像构建统计变形人体模型；
10、根据实际场景中人体的信息构造统计变形人体模型的损失函数，并设置统计变形人体模型中基向量的初始系数，使用优化算法调整基向量系数，迭代进行前向传播和反向传播，在前向传播时将基向量按照基向量系数进行线性组合，并将其与平均变形场相加得到变形场，使用变形场变形基准图像，得到变形后图像，并计算变形后的图像的损失函数，在反向传播时计算损失函数对基向量系数的偏导数，通过迭代减小损失函数，直至损失函数达到预期，停止迭代；
11、将统计变形人体模型中的基向量按照迭代调整后的基向量系数进行线性组合，并将其与平均变形场相加，得到个性化变形场，并使用个性化变形场变形基准图像，得到个体化人体模型；
12、使用蒙特卡罗粒子模拟软件，结合个体化人体模型和辐射场信息，进行个体化的辐射剂量估计。
13、本技术实施例的个体化人体辐射剂量评估方法，通过主成分分析的方法对收集的医学图像中包括的人体的解剖几何结构等进行降维，以构建统计变形人体模型；根据实际场景中获取的部分人体信息调整统计模型的参数，建立真实性较好的个体化人体模型；使用蒙特卡罗粒子模拟软件，结合个体化人体模型和辐射场信息，实现准确的个体化的辐射剂量评估。
14、可选地，在本技术的一个实施例中，从获取的医学图像中筛选出基准图像，包括：
15、获取所有医学图像中的人体体格参数数据，并将处于中位数或平均数位置的人体体格参数数据对应的医学图像作为基准图像。
16、可选地，在本技术的一个实施例中，根据分析得到的特征值，对基向量进行筛选，包括：
17、根据主成成分分析出的特征值，筛选出特征值最大的前n个基向量，使得筛选出的n个基向量的特征值之和与所有特征值之和的比值大于预期。
18、可选地，在本技术的一个实施例中，根据实际场景中人体的信息构造统计变形人体模型的损失函数，
19、根据实际场景中获取到的人体信息构造损失函数，使得损失函数越小，获取到的人体信息与统计变形人体模型的相似度越高。
20、为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种个体化人体辐射剂量评估装置，包括：
21、数据获取模块，用于收集具有三维人体解剖信息的医学图像，并从获取的医学图像中筛选出基准图像；
22、配准模块，用于将基准图像采用图像配准算法配准到收集的医学图像，得到配准过程的变形场；
23、第一模型生成模块，用于对变形场做主成成分分析，得到特征值、基向量和平均变形场，并根据分析得到的特征值，对基向量进行筛选，并基于筛选后的基向量、平均变形场和基准图像构建统计变形人体模型；
24、迭代训练模块，用于根据实际场景中人体的信息构造统计变形人体模型的损失函数，并设置统计变形人体模型中基向量的初始系数，使用优化算法调整基向量系数，迭代进行前向传播和反向传播，在前向传播时将基向量按照基向量系数进行线性组合，并将其与平均变形场相加得到变形场，使用变形场变形基准图像，得到变形后图像，并计算变形后的图像的损失函数，在反向传播时计算损失函数对基向量系数的偏导数，通过迭代减小损失函数，直至损失函数达到预期，停止迭代；
25、第二模型生成模块，用于将统计变形人体模型中的基向量按照迭代调整后的基向量系数进行线性组合，并将其与平均变形场相加，得到个性化变形场，并使用个性化变形场变形基准图像，得到个体化人体模型；
26、辐射剂量估计模块，用于使用蒙特卡罗粒子模拟软件，结合个体化人体模型和辐射场信息，进行个体化的辐射剂量估计。
27、可选地，在本技术的一个实施例中，从获取的医学图像中筛选出基准图像，包括：
28、获取所有医学图像中的人体体格参数数据，并将处于中位数或平均数位置的人体体格参数数据对应的医学图像作为基准图像。
29、可选地，在本技术的一个实施例中，根据分析得到的特征值，对基向量进行筛选，包括：
30、根据主成成分分析出的特征值，筛选出特征值最大的前n个基向量，使得筛选出的n个基向量的特征值之和与所有特征值之和的比值大于预期。
31、可选地，在本技术的一个实施例中，根据实际场景中人体的信息构造统计变形人体模型的损失函数，
32、根据实际场景中获取到的人体信息构造损失函数，使得损失函数越小，获取到的人体信息与统计变形人体模型的相似度越高。
33、为达上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时，实现上述个体化人体辐射剂量评估方法。
34、为了实现上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由处理器被执行时，能够执行上述个体化人体辐射剂量评估方法。
35、本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
1.一种个体化人体辐射剂量评估方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从获取的医学图像中筛选出基准图像，包括：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据分析得到的特征值，对基向量进行筛选，包括：
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据实际场景中人体的信息构造统计变形人体模型的损失函数，
5.一种个体化人体辐射剂量评估装置，其特征在于，包括：
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述从获取的医学图像中筛选出基准图像，包括：
7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述根据分析得到的特征值，对基向量进行筛选，包括：
8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述根据实际场景中人体的信息构造统计变形人体模型的损失函数，
9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1-4中任一所述的方法。
10.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一所述的方法。
