[發明專利]基于定向局部對比度與位置約束的眼底圖像黃斑與視盤檢測方法

在審

• 申請號: 201811283529.3
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109480765A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 鄭紹華;周霆;潘林;朱有星
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: A61B3/12
• 分類號: A61B3/12;A61B3/14
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

本發明提出基于定向局部對比度與位置約束的眼底圖像黃斑與視盤檢測方法，包括；A1、生成預處理圖像；A2、對圖像內像素灰度值低于總體平均值的像素按DLC向量在n個θ角方向的分量均小于零的條件執行DLC負向濾波，生成負向濾波二值圖像，即小于零的區域為黃斑區域，生成黃斑標記圖像；A3、以黃斑位置最下方以上的區域作為視盤特征區域；A4、對視盤特征區域內像素灰度值高于總體平均值的像素按DLC向量在n個θ角方向的分量均大于零的條件執行DLC正向濾波，生成正向濾波二值圖像，即大于零的區域為視盤侯選區域，生成視盤標記圖像；A5、以位置約束關系對圖像甄別，識別出正確的黃斑位置和視盤位置；本發明可實現黃斑和視盤精確和快速的檢測和定位。

技術領域

本發明涉及生物醫學信息工程領域，尤其是基于定向局部對比度與位置約束的眼底圖像黃斑與視盤檢測方法。

背景技術

根據國際糖尿病聯合會最新統計數據，2018年，全球糖尿病患者約達4.25億人且還在不斷增長。根據中國疾控中心的數據顯示，中國約10.9億成年人中糖尿病患病率為10.9%，患者人數已超過1億，居全球首位。糖尿病視網膜病變（Diabetic Retinopathy, DR）是糖尿病的眼部嚴重并發癥，已成為成年人致盲的首要因素^[2] ，DR防治防盲已是我國的當務之急。不管是1型還是2型糖尿病患者，病程達5-10年以上均有大概率罹患DR，定期的視網膜病變篩查成為及時發現病變、把握治療時機的唯一有效方法。由于多數的糖尿病患者分布在基層社區、鄉鎮或山村，眾多研究表明，遠程篩查是一種行之有效的方法。

目前關于DR遠程篩查的研究中，均是采用拍攝一張以黃斑為大致中心的45度視場（Field of View, FOV）的眼底圖像進行集中判讀；視場的定義為：包含完整的視盤以及黃斑中心距離視場邊緣至少兩倍的視盤直徑距離。

DR篩查系統或計算機輔助診斷可借助眼底圖像自動處理與分析方法來提高工作效率。黃斑是視網膜視力最敏銳的地方，任何病變的出現都可能導致嚴重的視力損傷，人眼視力受損程度與病灶離黃斑中心的距離相關。其中，與糖尿病相關的糖尿病黃斑水腫（Diabetic Macular Edema, DME）就是依據硬性滲出離黃斑中心的距離來分級診斷的，還有如年齡相關性黃斑變性（Age-related Macular Degeneration，AMD）的診斷也是觀察黃斑區域中是否存在黃色玻璃膜疣。視盤是眼底血管的起始點，是微動脈瘤、硬性滲出等DR病灶的自動檢測識別重要的前處理模塊，其大小、形狀與深度變化信息也是判斷各種眼科疾病特別是青光眼的重要指標。可見，黃斑和視盤檢測是實現DR眼底圖像自動處理與分析的關鍵步驟。

發明內容

本發明提出基于定向局部對比度與位置約束的眼底圖像黃斑與視盤檢測方法，可實現眼底圖像中黃斑和視盤精確和快速的檢測和定位。

本發明采用以下技術方案。

基于定向局部對比度與位置約束的眼底圖像黃斑與視盤檢測方法，所述檢測方法包括；

A1、對眼底圖像進行通道分離處理，采用其中對比度最好的綠色通道作為處理對象，并且對綠色通道圖像進行中值濾波處理和外圍視場去除處理，生成預處理圖像；

A2、設定向局部對比度（DLC）濾波器的定向方向角為θ，方向角θ的數量為n，以DLC濾波器對預處理圖像進行處理，僅需對圖像內像素灰度值低于總體平均值的像素按DLC向量在n個θ角方向的分量均小于零的條件執行DLC負向濾波，生成負向濾波二值圖像，即小于零的區域為黃斑區域，并作標記；

A3、以黃斑標記圖像黃斑位置最下方為界線，把界線以上的圖像區域作為視盤特征區域；并對視盤特征區域進行外圍視場去除和中值濾波處理；

A4、對圖像內像素灰度值高于總體平均值的像素按DLC向量在n個θ角方向的分量均大于零的條件執行DLC正向濾波，生成正向濾波二值圖像，即大于零的區域為視盤候選區域，并作標記；