[發明專利]一種基于彩色圖像的糖尿病病變體微血管瘤的分類裝置

在審

• 申請號: 201510512067.8
• 申請日: 2015-08-19
• 公開（公告）號: CN105069803A
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 辛景民;王慶潔;武佳懿;鄭南寧
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06K9/62
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

技術領域

本發明屬于醫學圖像處理領域，涉及一種基于彩色圖像的糖尿病病變體微血管瘤的分類裝置。

背景技術

美國糖尿病協會(ADA)的一項研究表明，從2005至2008年期間，糖尿病視網膜病變(DR)影響著超過440萬年齡在37歲以上的美國人，其中接近70萬的患者具有糖尿病視網膜病變導致的嚴重視力減退的可能。DR的早期發現和治療可以將嚴重視力喪失的風險降低90％以上。因此高效率、高性價比的DR篩選系統開始受到廣泛的關注，用于檢查DR的方法主要有眼底鏡、彩色眼底照相、眼底熒光素血管造影(FFA)、超聲波、視網膜電圖等。其中彩色眼底照相具有簡便、快速、方便進行自動化圖像分析處理的特點，尤其是近年來，研究者們開展了無需散瞳劑的彩色眼底照相技術，減輕了病人的不適感，提高了檢查速度，同時也使得檢查結果更加準確。因此，彩色視網膜眼底照相用于分類DR和獲取有關視網膜、眼神經，甚至全身性疾病如糖尿病和高血壓的一些信息有重要的意義。

在一般情況下，糖尿病視網膜病變可能引起視網膜的一些異常如光亮病變(硬性滲出和棉絮斑)和紅色病變(出血點和微血管瘤)。在這些病變中，微血管瘤被認為是糖尿病視網膜病變最早期的臨床可檢測病變以及缺血的間接證據，因為每個微血管瘤可以被認為是代表如圖1所示的至少一個毛細血管的阻塞。然而，由于彩色視網膜圖像中的微血管瘤并不清晰，因此微血管瘤檢測的精度受背景噪音的影響，并且在濾波操作時，微血管瘤往往是被小血管所包圍，導致可能被“合并”成小血管。此外，沿血管方向的灰度分布往往是不連續的，因此小血管也容易被誤判為微血管瘤。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種基于彩色圖像的糖尿病病變體微血管瘤的分類裝置，該裝置能夠有效的識別出視網膜圖像中的微血管瘤。

為達到上述目的，本發明所述的基于彩色圖像的糖尿病病變體微血管瘤的檢測裝置包括對候選者的視網膜圖像進行去噪的圖像預處理子系統、用于對候選者的視網膜圖像中的微血管瘤進行定位的多尺寸多方向和匹配濾波器、用于還原候選者的視網膜圖像中的微血管瘤的大小及形狀的區域生長子系統、用于提取候選者的視網膜圖像中微血管瘤的37維特征的特征量提取系統、以及用于對候選者進行分類的基于支撐向量機的分類子系統；

所述圖像處理子系統的輸出端依次經多尺寸多方向和匹配濾波器、區域生長子系統及特征量提取系統與分類子系統的輸入端相連接。

所述圖像預處理子系統的工作過程為：

采用3×3像素大小的中值濾波器和圖像的形態學開運算處理彩色眼底視網膜圖像的G通道圖像I_green，實現對候選者的視網膜圖像行去噪，得圖像I_bg，然后通過形態學閉運算抑制圖像I_bg中的血管，得I_lesion圖像，其中，I_green為原始視網膜圖像的綠色通道。

所述多尺寸多方向和匹配濾波器的工作過程為：選取多個各向異性高斯函數參數處理I_lesion圖像的多尺度選擇，增強I_lesion圖像中微血管瘤的對比度，抑制I_lesion圖像中血管的對比度，其中，I_lesion圖像經多尺寸多方向和匹配濾波器處理后的圖像為：

R(x,y)=ΣφI(x,y)*mφ(x‾,y‾)---(1)]]>