[發明專利]一種基于機器視覺的瞼板腺圖像預處理的方法

有效

• 申請號: 202010368123.6
• 申請日: 2020-04-30
• 公開（公告）號: CN111652847B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 王勤美;黃錦海;鄧大輝;高蓉蓉;梅晨陽;曾震海
• 申請（專利權）人: 溫州醫科大學附屬眼視光醫院
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T5/00
• 代理公司: 溫州名創知識產權代理有限公司 33258
• 代理人: 程嘉煒

本發明公開了一種基于機器視覺的瞼板腺圖像預處理的方法，包括以下步驟：用相機在n種不同的光照下高速采集n+1幀初始瞼板腺圖像；進行圖像融合，合成得到最優的一張合成圖像；對合成圖像進行Wallis濾波處理，以增強瞼板腺的對比度；對合成圖像進行腐蝕膨脹處理和高斯模糊去噪，以提取出合成圖像中的背景圖像；進行圖像減運算，得到去除背景后的瞼板腺圖像；對瞼板腺圖像進行灰度拉伸處理，并作為最終的瞼板腺圖像輸出。本發明具有以下優點和效果：通過本發明可有效的提取出瞼板腺腺體，給予醫生精確、客觀的瞼板腺特征，有效降低了醫生主觀判斷所帶來的誤診發生率，從而提高診斷的準確性和靈敏性，為后續的治療方案提供可靠的技術支持。

技術領域

本發明涉及瞼板腺技術檢測領域，特別涉及一種基于機器視覺的瞼板腺圖像預處理的方法。

背景技術

傳統觀察瞼板腺的手段是運用裂隙燈檢查或是通過干眼儀等直接觀察瞼緣形態、瞼板腺開口、分泌物情況。但是該檢查方式在很大程度上依靠檢查者的判斷，且耗時相對較長、操作相對繁瑣，會增加患者的不適感、降低診斷的準確性和靈敏性。瞼板腺紅外照相技術是將影像學技術應用于眼部檢查的一種新型輔助檢查手段，能夠通過非接觸式瞼板腺觀察儀器來透視觀察瞼板腺的形態、數量、開口位置、通暢情況以及分泌物情況。該方式能夠客觀和準確的反應瞼板腺的情況，且操作快速簡單、患者的不適感小，對于瞼板腺功能障礙的診斷具有更為積極的意義。然而，由于典型瞼板腺紅外成像圖像存在因光照角度、瞼板表面成像區域不規則等因素導致圖像光照不均勻、以及腺體與非腺體區域對比度低的問題，而且瞼板腺表面有一層天然水膜及表面弧度導致光源亮斑的不可避免，因此難以有效提取瞼板腺腺體，仍需檢查者依據主觀判斷確定病情。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于機器視覺的瞼板腺圖像預處理的方法，以解決背景技術中心所提到的問題。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：一種基于機器視覺的瞼板腺圖像預處理的方法，包括以下步驟：

步驟S1、用相機在n種不同的光照下高速采集n+1幀初始瞼板腺圖像，且其中第一幀和最后一幀的初始瞼板腺圖像采用同樣的光照環境，通過對比確保瞼板腺沒有發生位移；

步驟S2、對從步驟S1中所采集的初始瞼板腺圖像進行圖像融合，合成得到最優的一張合成圖像；

步驟S3、對經步驟S2后所得到的合成圖像進行Wallis濾波處理，以增強瞼板腺的對比度；

步驟S4、對經步驟S3后所得到的合成圖像進行腐蝕膨脹處理和高斯模糊去噪，以提取出合成圖像中的背景圖像；

步驟S5、進行圖像減運算，將經步驟S3后所得到的合成圖像減去經步驟S4后所得到的背景圖像，從而得到去除背景后的瞼板腺圖像；

步驟S6、對經步驟S5后所得到的瞼板腺圖像進行灰度拉伸處理，并作為最終的瞼板腺圖像輸出。

進一步設置是，所述的步驟S2中的圖像融合具體為：

根據瞼板腺在不同波長下的生物特征及不同光源分布情況下，設定不同的權重值α1，α2…αn，使得α1+α2…+αn＝1,且

g(x，y)＝α1*I1(x，y)+α2*I2(x，y)+…+αn*In(xy)??(1)

在式(1)中，I(x,y)為不同波長或不同光源分布下所采集到的瞼板腺圖像，且其中的x和y代表像素點坐標；g(x,y)為融合后的合成圖像。

進一步設置是，所述的步驟S3中的Wallis濾波處理具體為：根據瞼板腺圖像的生物特征，選擇Wallis算法對原始圖像進行處理，