[發(fā)明專利]一種基于局部特征的視盤邊緣檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911348067.3
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN111192280B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 康珺;何志英;李玉蓉;賈美麗
• 申請（專利權(quán)）人: 中北大學(xué)
• 主分類號: G06T7/13
• 分類號: G06T7/13;G06T7/136;G06T7/00
• 代理公司: 太原晉科知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 趙江艷

本發(fā)明屬于計算機圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種基于局部特征的視盤邊緣檢測方法，通過篩選的局部待處理區(qū)域利用視盤形態(tài)特征進行鄰接邊界點查找，過程如下：（1）眼底圖像預(yù)處理及合成，確定每像素點的特征值；（2）以每行平均最大特征值確定水平初值行，以差分求導(dǎo)求最值確定垂直初值，得到局部待處理區(qū)域S；（3）利用Sobel算子依次計算每一點的梯度G；（4）在水平初值行找到梯度極值，確定兩個初始邊界點；（5）從兩個初始邊界點出發(fā)，進行鄰接邊界點查找。本發(fā)明將整張眼底圖像中視盤的識別問題分解為鄰接邊界點查找問題，有效降低了算法復(fù)雜度，提高了識別精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于局部特征的視盤邊緣檢測方法，屬于計算機圖像處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

視神經(jīng)盤簡稱視盤，是眼底圖像中最重要的組成部分，視盤的準(zhǔn)確提取是有效進行眼底疾病診斷和眼底特征提取的基礎(chǔ)。視盤在眼底圖像中表現(xiàn)為近似圓形的淺紅色或淺黃色區(qū)域，但是由于拍攝環(huán)境、個人差異與眼底疾病等因素會導(dǎo)致常用邊緣檢測算法的檢測效果不佳。因而，必須針對眼底圖像的特殊性，提出一種適合的視盤邊緣檢測方法。

針對此問題，目前的研究中提出了一些相應(yīng)的解決方法，但普遍存在著對圖像質(zhì)量要求高、病變圖像準(zhǔn)確率低的問題。大多數(shù)方法通過將彩色圖像變換為灰度圖像或G通道圖像，進而進行視盤邊緣檢測。現(xiàn)有的檢測技術(shù)分為兩大類：基于視盤與視網(wǎng)膜血管關(guān)系定位的方法、基于視盤形態(tài)特征分析的方法。由于圖像變換過程降低了數(shù)據(jù)維度，造成了邊緣檢測準(zhǔn)確度降低的問題，同時存在算法復(fù)雜度與魯棒性不能兼顧的問題。另外，現(xiàn)有技術(shù)均通過在整張圖像上檢測確定視盤邊緣，處理數(shù)據(jù)量大，過程復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，所要解決的技術(shù)問題為：提供一種基于局部特征的視盤邊緣檢測方法，以提高視盤邊緣提取的準(zhǔn)確性，并且降低運算量。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：1、一種基于局部特征的視盤邊緣檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、采用高斯濾波器平滑待處理的彩色眼底圖像，記為圖像Grap；

S2、對圖像Grap進行以下處理：通過加權(quán)平均法進行灰度變換得到每像素點的灰度值；通過HSV空間變換得到每像素點的亮度值；將灰度值和亮度值的均值作為特征值e得到新的圖像Grap’；

S3、以圖像Grap’左上角為原點建立以像素為單位的直角坐標(biāo)系x-y；

S4、依次求出圖像Grap’中每一行各個像素點的特征值e的平均值avgy，并求出avgy的最大值所對應(yīng)的值y₀，即為視盤的水平初值行；

S5、求y₀行每個像素點特征值e的一階導(dǎo)數(shù)，y₀行上橫坐標(biāo)為i的像素點的一階導(dǎo)數(shù)dx計算公式為：dx＝e(i，y₀)-e(i-1，y₀)，其中e(i，y₀)表示y₀行上橫坐標(biāo)為i的像素點的特征值，e(i-1，y₀)表示y₀行上橫坐標(biāo)為i-1的像素點的特征值；找到一階導(dǎo)數(shù)的最大值和最小值對應(yīng)的橫坐標(biāo)xmax和xmin，兩者的中點坐標(biāo)記為x₀，以O(shè)₁(x₀，y₀)為中心，確定局部待處理區(qū)域S；

S6、在區(qū)域S中，利用圖像修復(fù)的方法去除血管，并利用Sobel算子依次計算待處理區(qū)域S中每一點的梯度G；在y₀行找出梯度值變化最大的兩個峰值點，記為peakl與peakr；同時，將像素點M(peakl，y₀)與N(peakr，y₀)記為視盤圖像在y₀行的兩個邊界點，其中，peaklpeakr；