[發(fā)明專利]眼底視網(wǎng)膜的血管動(dòng)靜脈交叉壓迫特征提取方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810077476.3
• 申請(qǐng)日: 2018-01-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108073918B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳健;林志文;郭若乾;吳邊;陳為;吳福理;吳朝暉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): G06V40/18
• 分類號(hào): G06V40/18;G06V10/44;G06V10/762;G06K9/62;G06T7/00;G06T7/90
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種眼底視網(wǎng)膜的血管動(dòng)靜脈交叉壓迫特征提取方法，包括以下步驟：

(1)提取眼底圖像的血管信息，并采用模糊收斂方法對(duì)所述血管信息進(jìn)行視盤定位后，確定視盤中心；

(2)根據(jù)視盤中心，在采用k-means聚類方法對(duì)視盤中心R半徑范圍內(nèi)的所有血管聚類的基礎(chǔ)上，統(tǒng)計(jì)確定每根血管的類別，然后對(duì)視盤中心R半徑范圍內(nèi)的所有血管建立血管拓?fù)鋱D；

(3)根據(jù)血管拓?fù)鋱D和血管類別確定動(dòng)靜脈交叉壓迫節(jié)點(diǎn)；

所述提取眼底圖像的血管信息包括：

(a)對(duì)輸入圖像進(jìn)行雙邊濾波操作；

(b)對(duì)雙邊濾波處理后的圖像進(jìn)行二值化處理；

(c)對(duì)二值化后的圖像進(jìn)行形態(tài)學(xué)腐蝕操作，把血管變成一條由若干單一像素點(diǎn)組成的線段；

(d)篩選血管線段連通域大于2的血管集合，并在該血管集合中每個(gè)血管線段上找50條垂線；

(e)沿著每個(gè)血管線段的垂線畫出像素亮度圖，根據(jù)像素亮度圖中兩個(gè)極小像素值之間的距離來(lái)得到血管的寬度和顏色，血管寬度和顏色即為血管信息。

2.如權(quán)利要求1所述的眼底視網(wǎng)膜的血管動(dòng)靜脈交叉壓迫特征提取方法，其特征在于，所述采用模糊收斂方法對(duì)所述血管信息進(jìn)行視盤定位后確定視盤中心包括：

首先，以血管中心線上的每個(gè)像素點(diǎn)為中心，建立100×100的矩形滑動(dòng)窗口，對(duì)窗口內(nèi)所有像素點(diǎn)判斷是否為屬于血管的像素點(diǎn)，根據(jù)視盤周圍血管最密集這一先驗(yàn)知識(shí)，篩選出屬于血管的像素點(diǎn)最多的前10％區(qū)域作為候選視盤集合，

然后，遞歸地把候選視盤集合中距離小于300的候選視盤區(qū)域合并；

接下來(lái)，在合并后的多個(gè)候選視盤區(qū)域中，選出包含血管像素點(diǎn)最多的候選視盤區(qū)域，該候選視盤區(qū)域即為算法最終的視盤區(qū)域，最后確定視盤中心坐標(biāo)。

3.如權(quán)利要求1所述的眼底視網(wǎng)膜的血管動(dòng)靜脈交叉壓迫特征提取方法，其特征在于，步驟(2)的具體步驟為：

(2-1)根據(jù)二分查找方法找出以視盤中心為圓心，R半徑圓形范圍內(nèi)的所有血管；

(2-2)提取步驟(2-1)查找得到的所有血管的橫截面特征，對(duì)所有橫截面特征進(jìn)行k-means聚類，得到第一聚類集和第二聚類集，并根據(jù)每個(gè)聚類集的聚類中心的特征，確定每個(gè)聚類集的血管類別標(biāo)簽；

(2-3)對(duì)于每一根血管，統(tǒng)計(jì)處于第一聚類集的橫截面特征的數(shù)量A，和處于第二聚類集的橫截面特征的數(shù)量B，比較數(shù)量A和B，選擇較大者所在聚類集對(duì)應(yīng)的血管類別標(biāo)簽作為該血管的類別標(biāo)簽；

(2-4)對(duì)以視盤中心為圓心，R半徑圓形范圍外的所有血管，按照從內(nèi)到外的順序依次遍歷血管，在每次遍歷中，根據(jù)拓?fù)渑判颍捎肒NN(K nearest neighbor)算法，確定與當(dāng)前血管的橫截面特征最為匹配的血管，將該血管作為當(dāng)前血管的父血管，并將父血管的血管類別作為當(dāng)前血管的血管類別，以此建立血管拓?fù)鋱D。

4.如權(quán)利要求1所述的眼底視網(wǎng)膜的血管動(dòng)靜脈交叉壓迫特征提取方法，其特征在于，步驟(2-1)中，半徑R取值為100。

5.如權(quán)利要求1所述的眼底視網(wǎng)膜的血管動(dòng)靜脈交叉壓迫特征提取方法，其特征在于，步驟(3)的具體過(guò)程為：

根據(jù)血管拓?fù)鋱D查找動(dòng)靜脈交叉節(jié)點(diǎn)，對(duì)于每一個(gè)動(dòng)靜脈交叉節(jié)點(diǎn)，判斷子靜脈血管與父靜脈血管的橫截面特征的差異值，若子靜脈血管與父靜脈血管的最大寬度的差異值大于父靜脈血管寬度的20％，且血管顏色差異值大于父靜脈血管顏色的30％，則表示該動(dòng)靜脈交叉節(jié)點(diǎn)處的動(dòng)脈血管對(duì)靜脈血管造成壓迫，該動(dòng)靜脈交叉節(jié)點(diǎn)為動(dòng)靜脈交叉壓迫節(jié)點(diǎn)。