[發(fā)明專利]視網(wǎng)膜圖像分析方法、裝置和計算設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710309329.X
• 申請日: 2017-05-04
• 公開（公告）號: CN107123124B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 季鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 季鑫
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/90
• 代理公司: 北京思睿峰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11396
• 代理人: 謝建云;趙愛軍

本發(fā)明公開了一種視網(wǎng)膜圖像分析方法，在計算設(shè)備中執(zhí)行，該方法包括：獲取待分析的視網(wǎng)膜圖像，并對該視網(wǎng)膜圖像進行預(yù)處理，得到增強圖像；對增強圖像進行濾波處理，以提取出背景圖像；根據(jù)增強圖像和背景圖像中各像素的RGB顏色值確定亮區(qū)域圖像和暗區(qū)域圖像；確定視盤區(qū)域和亮噪聲區(qū)域，從亮區(qū)域圖像中去除視盤區(qū)域和亮噪聲區(qū)域，以得到滲出區(qū)域；確定血管區(qū)域和暗噪聲區(qū)域，從暗區(qū)域圖像中去除血管區(qū)域和暗噪聲區(qū)域，以得到出血區(qū)域。此外，本發(fā)明還公開了能夠?qū)嵤┥鲜龇椒ǖ囊暰W(wǎng)膜圖像分析裝置，和包括上述視網(wǎng)膜圖像分析裝置的計算設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，可以快速分割出視網(wǎng)膜圖像中的滲出區(qū)域和出血區(qū)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種視網(wǎng)膜圖像分析方法、裝置和計算設(shè)備。

背景技術(shù)

糖尿病是一種全身性的代謝性疾病，長期存在的高血糖會引起一系列的糖尿病慢性并發(fā)癥，其中，糖尿病視網(wǎng)膜病變(Diabetic Retonopathy，簡稱糖網(wǎng))是最為常見的眼部并發(fā)癥，其會對患者的視力產(chǎn)生影響，甚至導(dǎo)致失明。視網(wǎng)膜出血、滲出病變是糖網(wǎng)早期可見的標(biāo)志之一，因此，有必要通過數(shù)字圖像處理技術(shù)對視網(wǎng)膜圖像上的出血區(qū)域和滲出區(qū)域進行識別。

從視網(wǎng)膜圖像上看，由于出血是微動脈瘤破裂的產(chǎn)物，其在臨床上呈現(xiàn)一個逐漸擴散的趨勢，故出血區(qū)域的顏色和形態(tài)與血管相近，形狀不規(guī)則，邊界不清晰，與背景的融合度較高；而滲出區(qū)域則與背景的對比度較高，邊緣不規(guī)則，形狀、大小多樣，位置隨機分布，以上因素增加了分割出血區(qū)域及滲出區(qū)域的難度。現(xiàn)有的出血、滲出區(qū)域的分割方法往往準(zhǔn)確率不高，存在漏判及誤判的情況；同時，在進行視網(wǎng)膜圖像處理時，計算量較大，分割速度慢、耗時長，無法實現(xiàn)實時的出血及滲出區(qū)域分割。

發(fā)明內(nèi)容

為此，本發(fā)明提供一種視網(wǎng)膜圖像分析方法、裝置和計算設(shè)備，以解決或至少緩解上面存在的問題。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種視網(wǎng)膜圖像分析方法，在計算設(shè)備中執(zhí)行，該方法包括：獲取待分析的視網(wǎng)膜圖像，并對該視網(wǎng)膜圖像進行預(yù)處理，得到視網(wǎng)膜圖像的增強圖像；對增強圖像進行濾波處理，以提取出視網(wǎng)膜圖像的背景圖像；根據(jù)增強圖像和背景圖像中各像素的RGB顏色值確定亮區(qū)域圖像和暗區(qū)域圖像，其中，亮區(qū)域圖像和暗區(qū)域圖像均為二值圖像，亮區(qū)域圖像中標(biāo)記出了視網(wǎng)膜圖像中的亮區(qū)域，亮區(qū)域包括視盤區(qū)域、滲出區(qū)域和亮噪聲區(qū)域，暗區(qū)域圖像中標(biāo)記出了視網(wǎng)膜圖像中的暗區(qū)域，暗區(qū)域包括血管區(qū)域、出血區(qū)域和暗噪聲區(qū)域；根據(jù)視網(wǎng)膜圖像確定視盤區(qū)域，根據(jù)增強圖像確定亮噪聲區(qū)域，從亮區(qū)域圖像中去除視盤區(qū)域和亮噪聲區(qū)域，以得到視網(wǎng)膜圖像的滲出區(qū)域；根據(jù)增強圖像確定血管區(qū)域和暗噪聲區(qū)域，從暗區(qū)域圖像中去除血管區(qū)域和暗噪聲區(qū)域，以得到視網(wǎng)膜圖像的出血區(qū)域。

可選地，在根據(jù)本發(fā)明的視網(wǎng)膜圖像分析方法中，對該視網(wǎng)膜圖像進行預(yù)處理，得到視網(wǎng)膜圖像的增強圖像的步驟包括：對視網(wǎng)膜圖像進行裁剪，并將裁剪后的圖像調(diào)整為預(yù)定尺寸；對預(yù)定尺寸的圖像進行對比度增強，得到視網(wǎng)膜圖像的增強圖像。

可選地，在根據(jù)本發(fā)明的視網(wǎng)膜圖像分析方法中，對預(yù)定尺寸的圖像進行對比度增強的步驟包括：將預(yù)定尺寸的圖像中各像素的RGB顏色值歸一化為0～1之間的數(shù)；對于RGB中每一個顏色通道，按照以下公式確定增強圖像中各像素的顏色值：

I₁(x,y)＝αI₀(x,y)-β·I(x,y；δ)+γ

其中，I₁(x,y)表示增強圖像中坐標(biāo)為(x,y)的像素的顏色值，I₀(x,y)表示在預(yù)定尺寸的圖像中坐標(biāo)為(x,y)的像素的顏色值，I(x,y；δ)表示在預(yù)定尺寸的圖像中坐標(biāo)為(x,y)的像素的局部均值，其中，局部均值為經(jīng)濾波窗口大小和方差均為δ的高斯濾波所得出，α、β、γ為常量參數(shù)。

可選地，在根據(jù)本發(fā)明的視網(wǎng)膜圖像分析方法中，在確定增強圖像中各像素的顏色值之后，還包括：對RGB每一個顏色通道所對應(yīng)的圖像進行形態(tài)學(xué)腐蝕。