[發(fā)明專利]一種超聲生物顯微鏡檢查實(shí)現(xiàn)眼科前節(jié)的全景成像方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710090163.3
• 申請(qǐng)日: 2007-04-17
• 公開（公告）號(hào): CN101288585A
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王寧利;王雪喬;王健發(fā)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津市索維電子技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): A61B3/13
• 分類號(hào): A61B3/13;G06F19/00;G06T7/00
• 代理公司: 北京元中知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 王占梅

1.一種超聲生物顯微鏡檢查實(shí)現(xiàn)眼科前節(jié)的全景成像方法，其特征在于：通過(guò)基于眼前節(jié)圖像特征的圖像配準(zhǔn)和拼接方法，將眼球同一經(jīng)線平面上互有重疊的圖像合成完整的前節(jié)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(jīng)線方向進(jìn)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(duì)每個(gè)圖像進(jìn)行預(yù)處理；

3)使用線條聚類的方法提取眼球前節(jié)的兩條聚類特征線條；

4)使用粗搜索和精確搜索兩個(gè)步驟搜索拼接位置；

5)使用加權(quán)融合的方法依次進(jìn)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(shè)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(shù)，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(shè)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(jù)圖像的情況調(diào)整；

線條聚類：對(duì)于選取圖像每一列點(diǎn)坐標(biāo)的像素值，即y固定，用數(shù)組a[i]，i＝0，1，...，H-1表示，數(shù)組的每一個(gè)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(biāo)C_high和C_low，采用二次定值法：

I計(jì)算為1的元素的坐標(biāo)均值：?

II計(jì)算大于?的非零點(diǎn)坐標(biāo)均值C′_high和小于?的非零點(diǎn)坐標(biāo)均值C′_low以及它們的均值?

III計(jì)算大于?的非零點(diǎn)坐標(biāo)均值C_high和小于?的非零點(diǎn)坐標(biāo)均值C_low，

IV依次按照上述步驟確定每列的非零點(diǎn)坐標(biāo)均值C_high和C_low，最后，描點(diǎn)后在整個(gè)圖像中形成了一個(gè)上聚類曲線和下聚類曲線；搜索拼接位置：假設(shè)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(zhuǎn)角度θ和位移Δx、Δy，使得旋轉(zhuǎn)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(qū)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(zhí)行的速度，分兩步進(jìn)行：首先用較大的步長(zhǎng)，θ在-25°到+25°之間變化，Δx在image_width/5～4image_width/5間變動(dòng)，Δy在-image_height/4～image_height/4間變動(dòng)，其中image_width為圖像寬度，image_height為圖像高度，搜索到次最優(yōu)的旋轉(zhuǎn)角度和位移后，在該次最優(yōu)參數(shù)附近，用很小的搜索步長(zhǎng)去搜索最優(yōu)的拼接參數(shù)；

圖像融合：找到拼接參數(shù)后，先對(duì)右邊圖象依照上一步搜索到的最優(yōu)旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)處理，然后采用簡(jiǎn)單的加權(quán)融合的方法對(duì)圖像進(jìn)行拼接，假設(shè)在某行上，即x固定，左邊圖像的第W-M個(gè)像素到第W個(gè)像素，設(shè)其值為f₁(i)，0≤i≤M，與右邊圖像對(duì)應(yīng)行上的第0個(gè)像素到第M個(gè)像素，設(shè)其值為f₂(i)，0≤i≤M，融合在一起，則拼接后圖像這M+1個(gè)像素的值f₃(i)，0≤i≤M應(yīng)該為：

而落在重疊區(qū)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(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲生物顯微鏡檢查實(shí)現(xiàn)眼科前節(jié)的全景成像方法，其特征在于：N×N為9×9。