[發明專利]一種超聲生物顯微鏡檢查實現眼科前節的全景成像方法

有效

• 申請號: 200710090163.3
• 申請日: 2007-04-17
• 公開（公告）號: CN101288585A
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發明（設計）人: 王寧利;王雪喬;王健發
• 申請（專利權）人: 天津市索維電子技術有限公司
• 主分類號: A61B3/13
• 分類號: A61B3/13;G06F19/00;G06T7/00
• 代理公司: 北京元中知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 王占梅

1.一種超聲生物顯微鏡檢查實現眼科前節的全景成像方法，其特征在于：通過基于眼前節圖像特征的圖像配準和拼接方法，將眼球同一經線平面上互有重疊的圖像合成完整的前節剖面圖像，步驟為：

1)使用線性掃描超聲生物顯微鏡檢查沿著角膜的某條經線方向進行多次掃描，所獲圖片至少為四張，并且相鄰兩張互有重疊；

2)使用大窗口均值圖像濾波、全局二值化對每個圖像進行預處理；

3)使用線條聚類的方法提取眼球前節的兩條聚類特征線條；

4)使用粗搜索和精確搜索兩個步驟搜索拼接位置；

5)使用加權融合的方法依次進行圖像拼接得到最后圖像；

所述方法的步驟中：圖像濾波，全局二值化，線條聚類，搜索拼接位置，圖像融合，其中

圖像濾波：設原圖像f(x，y)大小H×W，H為圖像上下高度，W為圖像左右寬度，為0≤x＜H，0≤y＜W，采用大窗口的均值濾波方法，其中選取窗口大小為N×N，3≤N≤19，且N為奇數，則濾波后的圖像為：

其中，

全局二值化：采用全局二值化方法：設全局二值化后的圖像為f₂(x，y)，如果f₁(x，y)＞threshold，則f₂(x，y)＝1，否則f₂(x，y)＝0，這里threshold是二值化閾值，為任意值，可根據圖像的情況調整；

線條聚類：對于選取圖像每一列點坐標的像素值，即y固定，用數組a[i]，i＝0，1，...，H-1表示，數組的每一個元素為0或者1，再求出其上聚類中心和下聚類中心的坐標C_high和C_low，采用二次定值法：

I計算為1的元素的坐標均值：?

II計算大于?的非零點坐標均值C′_high和小于?的非零點坐標均值C′_low以及它們的均值?

III計算大于?的非零點坐標均值C_high和小于?的非零點坐標均值C_low，

IV依次按照上述步驟確定每列的非零點坐標均值C_high和C_low，最后，描點后在整個圖像中形成了一個上聚類曲線和下聚類曲線；搜索拼接位置：假設有兩幅相鄰的圖像，其上下聚類曲線分別為：?首先尋找右邊圖像的旋轉角度θ和位移Δx、Δy，使得旋轉后的右邊圖像，能夠跟左邊圖像上下聚類曲線間的平均距離最小，其中，平均距離是左右圖像上聚類曲線重疊區間的距離的平均值與下聚類曲線距離的平均值之和的一半，為了加快算法執行的速度，分兩步進行：首先用較大的步長，θ在-25°到+25°之間變化，Δx在image_width/5～4image_width/5間變動，Δy在-image_height/4～image_height/4間變動，其中image_width為圖像寬度，image_height為圖像高度，搜索到次最優的旋轉角度和位移后，在該次最優參數附近，用很小的搜索步長去搜索最優的拼接參數；

圖像融合：找到拼接參數后，先對右邊圖象依照上一步搜索到的最優旋轉角度進行旋轉處理，然后采用簡單的加權融合的方法對圖像進行拼接，假設在某行上，即x固定，左邊圖像的第W-M個像素到第W個像素，設其值為f₁(i)，0≤i≤M，與右邊圖像對應行上的第0個像素到第M個像素，設其值為f₂(i)，0≤i≤M，融合在一起，則拼接后圖像這M+1個像素的值f₃(i)，0≤i≤M應該為：

而落在重疊區域之外的像素，則是原圖像各自的像素值，所有圖像按照上述步驟從左向右依次兩兩拼接至最后得到的圖像即為全景圖像。

2.根據權利要求1所述的一種超聲生物顯微鏡檢查實現眼科前節的全景成像方法，其特征在于：N×N為9×9。