[發明專利]一種眼前節圖像的晶體區域的檢測方法及裝置

在審

• 申請號: 201611190048.9
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN108230287A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 徐青青;信倫;壽文卉
• 申請（專利權）人: 中國移動通信有限公司研究院;中國移動通信集團公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;安利霞

本發明提供了一種眼前節圖像的晶體區域的檢測方法及裝置，該方法包括：獲取眼前節圖像，并去除所述眼前節圖像中的皮膚區域，獲得第一圖像；采用預先訓練的眼前節圖像的皮膚反光模型，去除所述第一圖像中的皮膚反光區域，獲得第二圖像；采用預先訓練的主動形狀模型對所述第二圖像進行晶體檢測，獲得晶體區域。因此，本發明的方案，通過去除眼前節圖像中的皮膚區域和皮膚反光區域，從而避免利用主動形狀模型對眼前節圖像進行晶體檢測時，陷入極小值，進而使得用于進行晶體檢測的眼前節圖像不再局限于只包括晶體部分。

技術領域

本發明涉及移動健康技術領域，尤其涉及一種眼前節圖像的晶體區域的檢測方法及裝置。

背景技術

眼睛是我們認識世界、從事各項工作的重要工具。眼球是人體視覺系統中的一個重要組成部分，是一個精密的光學成像及感光系統。其中，如圖1所示，眼球的形狀是球形的，直徑約為25毫米，包括屈光系統和感光系統兩部分。屈光系統由角膜、房水、晶狀體和玻璃體組成，眼前節是角膜、前房、晶狀體的統稱，是屈光系統的主要成分；感光系統由充滿了視細胞的視網膜組成。睛健康與否，眼前節生物數據是一個重要指標。

裂隙燈顯微鏡，簡稱裂隙燈，是現在眼科醫生必不可少的眼前節檢查工具之一。它采用透鏡將強光聚集于一狹縫(裂隙)去照射眼部。眼前部介質對可見光是透明的，因此在裂隙光的照射下，形成一光學切面，醫生通過裂隙燈顯微鏡上的雙目立體顯微鏡對患眼角膜、前房、晶體等進行觀察和檢查，它主要用來檢查眼前部的病變(位置、性質、大小、深度)。如加上一些附件，還可以觀察前房角至眼底及周圍的病變。

其中，白內障是常見的致盲性眼病，指眼球內的晶狀體發生混濁、由透明變成不透明，阻礙光線進入眼內，從而影響視力。早期混濁輕微或范圍較小時不影響視力，而后逐漸加重至明顯影響視力甚至失明。此外，白內障引起的視力下降無法通過配戴眼鏡進行矯正。

白內障，尤其是老年性白內障，是最常見的眼病之一，占致盲眼病的25％到50％。據統計，當今世界有1500萬白內障致盲患者，而我國普查統計，約有400到500萬白內障患者。白內障治療最有效的方法是手術，通過手術治療絕大多數患者能恢復視力。

另外，采用裂隙光(S350亮度3檔，裂隙直徑1mm，照明角度右側30度，去掉毛玻璃片，10倍率鏡)將圖像焦點放在晶體前囊上，可以看清前囊或晶體混濁的位置及大小，拍攝眼前節圖片中的晶體。根據晶體是否渾濁，可以判斷患者是否患有白內障。

然而，目前采用裂隙燈進行白內障診斷基本依靠醫生手動操作和識別，基本還沒有實現自動化，因而大范圍地展開全民白內障篩查還存在困難。為實現白內障自動篩查，就需要能夠自動識別裂隙燈拍攝的眼前節圖片，從中檢測出晶體區域，并根據晶體特征判斷是否有白內障。

其中，美國博士倫公司推出的Orbscan一體式眼前節分析系統，是目前國際上最先進的眼前節特征自動提取設備。它采用裂隙掃描技術與先進的Placido盤相結合的方法，可以精確地給出角膜前后表面上幾千個點的高度數據，并由此獲得角膜厚度和散光等參數。該系統是博士倫Zyoptix屈光手術診療系統的重要構成，主要應用于屈光手術的手術計劃中。但是，該方法無法用于普通裂隙燈所采集的照片，且面向的是屈光手術，而非白內障自動篩查。

Huiqi Li等首先對采集到的圖像進行二值化，根據二值化的結果估計晶體的大致區域，再用主動形狀模型(Active Shape Model，ASM)檢測晶體的精確位置，如圖2所示。

其中，該方法中主動形狀模型的特征點分布在晶體邊緣，整體呈矩形分布。在實際應用中，特別是當圖片本身紋理比較豐富的時候，該方法通常會檢測到其他成近似矩形的區域上(如虹膜反光帶、皮膚反光區域等)。同時，該方法使用的特征是特征點鄰域的灰度均值，在實際醫用圖片上，由于圖片紋理豐富，且晶體邊緣亮度和紋理信息變化較大，因而，極容易陷入局部極小值。