[發(fā)明專利]一種彩色眼底圖的視盤視杯自動(dòng)分割方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811496827.0
• 申請(qǐng)日: 2018-12-07
• 公開（公告）號(hào): CN109658423B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙榮昌;廖望旻;黎紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/11
• 分類號(hào): G06T7/11;G06T7/00;G06T7/62;G06V10/80;G06V10/82
• 代理公司: 長沙永星專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 43001
• 代理人: 周詠;米中業(yè)

1.一種彩色眼底圖的視盤視杯自動(dòng)分割方法，包括如下步驟：

S1.獲取已知的彩色眼底圖像和對(duì)應(yīng)的眼底圖數(shù)據(jù)集，并將彩色眼底圖像中青光眼的眼底圖像所對(duì)應(yīng)的眼底圖數(shù)據(jù)集分為測(cè)試數(shù)據(jù)集和訓(xùn)練數(shù)據(jù)集；

S2.構(gòu)造視盤初步分割深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)，利用步驟S1得到的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集對(duì)視盤初步分割深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，并利用步驟S1得到的測(cè)試數(shù)據(jù)集對(duì)訓(xùn)練后的視盤初步分割深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測(cè)試和修正，從而得到視盤分割模型；

S3.利用步驟S2得到的視盤分割模型對(duì)步驟S1獲取的測(cè)試數(shù)據(jù)集和訓(xùn)練數(shù)據(jù)集進(jìn)行分割，并將分割得到的圖譜進(jìn)行截取，從而得到以視盤的質(zhì)心為中心，邊長為視盤直徑N倍的截圖；N為正數(shù)；

S4.構(gòu)建視盤視杯初步分割網(wǎng)絡(luò)，利用步驟S3得到的截圖對(duì)視盤視杯初步分割網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練和修正，從而得到歐幾里得坐標(biāo)下的視盤視杯分割模型；

S5.對(duì)步驟S3得到的截圖進(jìn)行極坐標(biāo)變換，得到極坐標(biāo)截圖；

S6.構(gòu)建極坐標(biāo)視盤視杯初步分割網(wǎng)絡(luò)，利用步驟S5得到的極坐標(biāo)截圖對(duì)極坐標(biāo)視盤視杯初步分割網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練和修正，從而得到極坐標(biāo)下的視盤視杯分割模型；

S7.對(duì)于待分析的彩色眼底圖像和對(duì)應(yīng)的眼底圖數(shù)據(jù)，利用步驟S4得到的歐幾里得坐標(biāo)下的視盤視杯分割模型進(jìn)行分割，得到歐幾里得坐標(biāo)視盤視杯分割結(jié)果；

S8.對(duì)于待分析的彩色眼底圖像和對(duì)應(yīng)的眼底圖數(shù)據(jù)進(jìn)行極坐標(biāo)變換，并利用步驟S6得到的極坐標(biāo)下的視盤視杯分割模型進(jìn)行分割，得到極坐標(biāo)下的視盤視杯分割結(jié)果；

S9.對(duì)步驟S8得到的極坐標(biāo)下的視盤視杯分割結(jié)果進(jìn)行極坐標(biāo)反變換，從而得到極坐標(biāo)視盤視杯分割結(jié)果；

S10.將步驟S7得到的歐幾里得坐標(biāo)視盤視杯分割結(jié)果和步驟S9得到的極坐標(biāo)視盤視杯分割結(jié)果進(jìn)行融合，從而得到最終的眼底圖的視盤視杯分割結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色眼底圖的視盤視杯自動(dòng)分割方法，其特征在于還包括如下步驟：采用雙立方插值算法對(duì)原始圖像進(jìn)行處理，從而使得原始圖像的分辨率統(tǒng)一。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的彩色眼底圖的視盤視杯自動(dòng)分割方法，其特征在于所述的采用雙立方插值算法對(duì)原始圖像進(jìn)行處理，具體為采用如下算式進(jìn)行處理：

式中為處理后的像素點(diǎn)的坐標(biāo)，f(i,j)為原始的像素點(diǎn)的坐標(biāo)，m和n為平移量，R(x)為插值表達(dá)式。

4.根據(jù)權(quán)利要求1～3之一所述的彩色眼底圖的視盤視杯自動(dòng)分割方法，其特征在于步驟S2所述的視盤初步分割深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)分為編碼器和解碼器，且視盤初步分割深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的輸入為彩色眼底圖像和對(duì)應(yīng)的眼底圖數(shù)據(jù)，視盤初步分割深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的輸出為二值分割圖譜。

5.根據(jù)權(quán)利要求1～3之一所述的彩色眼底圖的視盤視杯自動(dòng)分割方法，其特征在于步驟S3所述的質(zhì)心，具體為采用如下算式計(jì)算質(zhì)心的坐標(biāo)(x_c,y_c)：

式中f(x,y)為分割得到的0-1二值圖譜。

6.根據(jù)權(quán)利要求1～3之一所述的彩色眼底圖的視盤視杯自動(dòng)分割方法，其特征在于步驟S3所述的視盤直徑，具體為采用如下算式計(jì)算視盤直徑r：

式中f(x,y)為分割得到的0-1二值圖譜。

7.根據(jù)權(quán)利要求1～3之一所述的彩色眼底圖的視盤視杯自動(dòng)分割方法，其特征在于步驟S5所述的極坐標(biāo)變換，具體為采用如下算式進(jìn)行極坐標(biāo)變換：

g(r,θ)＝f(r·cosθ+x₀,r·sinθ+y₀)

式中g(shù)(r,θ)為變換后的極坐標(biāo)，f(i,j)為原始圖像坐標(biāo)，(x₀,y₀)為圖像中心的坐標(biāo)。