[發明專利]視網膜圖像最佳化方法

無效

• 申請號: 201310571661.5
• 申請日: 2013-11-15
• 公開（公告）號: CN103578087A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 熊興良;陳萌夢;王體春;薛曉燕;謝正祥
• 申請（專利權）人: 重慶醫科大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T3/00
• 代理公司: 重慶為信知識產權代理事務所(普通合伙) 50216
• 代理人: 余錦曦

技術領域

本發明屬于數字圖像處理技術領域中的醫學圖像處理技術，尤其涉及視網膜數字圖像的最佳化方法。

背景技術

現有用數學形態學方法處理視網膜圖像的目的都是增強視網膜圖像，沒有涉及獲得最佳化視網膜圖像的問題。而傳統的數字圖像處理得到的視網膜圖像從視覺效果來看都不是最佳的。采用眼底熒光造影技術可以得到質量較好的視網膜圖像，但是造影劑可能會給患者的腎臟帶來一定的損傷，有些患者會產生惡心的癥狀，有些患者甚至還對造影劑過敏。因此如何在不對患者產生不適的情況下，得到質量效果最佳的視網膜圖像，是值得探討的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種在不給患者帶來不適情況的同時，能快速地、自適應地實現數字視網膜圖像的最佳化的方法。

為達到本發明的目的，本發明提出一種組合數學形態學的低帽變換與圖像自適應最佳化變換來實現視網膜數字圖像快速自適應最佳化方法，其關鍵在于包括下列步驟：

步驟1：選擇視網膜彩色圖像F，分離出該彩色圖像的綠通道數據作為源圖像S，便于使用灰度數學形態學方法；該源圖像為灰度圖像，使用彩色圖像的綠通道數據作為源圖像，不僅能夠減少數據的運算量，同時也能保留彩色圖像最多的有用信息。

步驟2：低帽變換：對源圖像S做數學形態學的低帽變換，生成低帽變換后圖像B；

所述低帽變換如下：

B=(S●b)-S

式中，b稱為形態學結構元素，如圓盤形、矩形、正方形、菱形、8邊形等；符號“●”表示閉運算。

步驟3：低帽變換后圖像的視覺質量最佳化：低帽變換后圖像B的視覺質量最佳化分兩步進行：

第一步是標準化變換，即低帽變換后圖像B的標準化，標準化變換后獲得標準化圖像C；并計算標準化圖像C的平均亮度AL，以供下一步最佳化變換之用；

所謂標準化圖像，就是其灰度分布從0～255充滿整個灰度空間的圖像。標準化變換方法詳見已公開的發明專利申請文件《標準化圖像的生成方法》（公開號：CN102800062A，公開日：2012.11.28）。

第二步是標準化圖像C的自適應最佳化變換，獲得視覺質量最佳化的圖像Z，所述圖像的自適應最佳化變換通過修改的Zadeh-X變換實現：

修改的Zadeh-X變換為：

Z(x,y)=kC(x,y)-ThetaDeltaOpt+Theta]]>

在修改的Zadeh-X變換中，兩個變換參數Delta_Opt和Theta分別取值為：

Delta_Opt=5×(255-AL)^0.811

Theta=0,AL<=127.5255,AL>127.5]]>

其中，C(x,y)表示標準化圖像C的像素點(x,y)的灰度值；Z(x,y)表示變換后最佳化圖像Z的像素點(x,y)的灰度值；k=255；AL為標準化圖像C的平均亮度。AL是圖像自適應最佳化的關鍵參量。

低帽變換能去除背景信息，突出前景的血管。但圖像視覺質量不好。最佳化變換后，在血管輪廓上可比擬造影圖像。