[發(fā)明專利]一種基于角膜共聚焦圖像的菌絲篩查系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010413560.5
• 申請(qǐng)日: 2020-05-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111754457B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁姍姍;袁進(jìn);鐘培勛;鐘菁;李新宇;張軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06T7/11;G06T7/136;G06T5/30;G06N3/0464;G06N3/08;G16H15/00
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 郭浩輝;麥小嬋

1.一種基于角膜共聚焦圖像的菌絲篩查系統(tǒng)，其特征在于，包括：圖像獲取模塊、診斷模塊和菌絲可視化模塊；

所述圖像獲取模塊，用于獲取待檢測(cè)角膜共聚焦圖像；

所述診斷模塊，用于將所述待檢測(cè)角膜共聚焦圖像輸入至預(yù)設(shè)的菌絲診斷模型中，以使所述菌絲診斷模型，對(duì)所述待檢測(cè)角膜共聚焦圖像進(jìn)行圖像特征提取，并根據(jù)所提取的圖像特征判斷所述檢測(cè)角膜共聚焦圖像是否存在菌絲；

所述菌絲可視化模塊，用于在判斷所述待檢測(cè)角膜共聚焦圖像存在菌絲時(shí)，從所述待檢測(cè)角膜共聚焦圖像提取菌絲區(qū)域，生成包含所述菌絲區(qū)域的可視化圖像；

所述菌絲可視化模塊從所述待檢測(cè)角膜共聚焦圖像提取菌絲區(qū)域，生成包含所述菌絲區(qū)域的可視化圖像，具體包括：

所述菌絲可視化模塊對(duì)所述待檢測(cè)角膜共聚焦圖像進(jìn)行相干濾波，獲得第一濾波圖像；

對(duì)所述第一濾波圖像進(jìn)行雙邊濾波，獲得第二濾波圖像；

對(duì)所述第二濾波圖像進(jìn)行全局閾值二值化操作，生成二值圖像，并對(duì)所述二值圖像進(jìn)行全局閾值分割，獲得初始菌絲區(qū)域二值圖像；

對(duì)所述二值圖像進(jìn)行形態(tài)學(xué)操作，并將進(jìn)行形態(tài)學(xué)操作后的二值圖像與所述初始菌絲區(qū)域二值圖像作差，獲得細(xì)化菌絲區(qū)域二值圖像；

將所述細(xì)化菌絲區(qū)域二值圖像進(jìn)行顏色映射，獲得彩色化菌絲區(qū)域圖像；

將所述彩色化菌絲區(qū)域圖像與所述待檢測(cè)角膜共聚焦圖像進(jìn)行疊加，生成包含所述菌絲區(qū)域的可視化圖像；

所述菌絲篩查系統(tǒng)還包括，菌絲占比計(jì)算模塊和感染程度分級(jí)模塊；

所述菌絲占比計(jì)算模塊，用于在判斷所述待檢測(cè)角膜共聚焦圖像存在菌絲時(shí)，計(jì)算所述菌絲區(qū)域與所述待檢測(cè)角膜共聚焦圖像的面積比，生成菌絲占比；

所述感染程度分級(jí)模塊，用于根據(jù)所述菌絲占比確定角膜的感染程度等級(jí)。

2.如權(quán)利要求1所述的基于角膜共聚焦圖像的菌絲篩查系統(tǒng)，其特征在于，還包括，菌絲診斷模型構(gòu)建模塊；所述菌絲診斷模型構(gòu)建模塊，用于構(gòu)建所述菌絲診斷模型；其中，所述菌絲診斷模型的構(gòu)建方法包括：

獲取圖像數(shù)據(jù)集；其中，所述圖像數(shù)據(jù)集中包括若干有菌絲的角膜共聚焦圖像和若干無(wú)菌絲的角膜共聚焦圖像；

將所述圖像數(shù)據(jù)集中的所有圖像進(jìn)行圖像預(yù)處理，并按預(yù)設(shè)比例從所述圖像數(shù)據(jù)集中，提取訓(xùn)練數(shù)據(jù)集；

將所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)集輸入至預(yù)設(shè)的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以使所述卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)集中的圖像進(jìn)行特征提取，并根據(jù)所提取的圖像特征進(jìn)行迭代訓(xùn)練，生成所述菌絲診斷模型。

3.如權(quán)利要求2所述的基于角膜共聚焦圖像的菌絲篩查系統(tǒng)，其特征在于，所述卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包括主分支網(wǎng)絡(luò)和輔助分支網(wǎng)絡(luò)；

通過(guò)所述主分支網(wǎng)絡(luò)提取角膜共聚焦圖像的基本特征；其中，所述基本特征包括所述角膜共聚焦圖像的顏色、紋理及亮度；

通過(guò)所述輔助分支網(wǎng)絡(luò)提取角膜共聚焦圖像的先驗(yàn)知識(shí)特征；其中，提取角膜共聚焦圖像的先驗(yàn)知識(shí)特征，具體包括：

統(tǒng)計(jì)所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)集中所有角膜共聚焦圖像的R通道平均灰度值、G通道平均灰度值以及B通道平均灰度值；

提取選定角膜共聚焦圖像的R通道值、G通道值以及B通道值，繼而計(jì)算所述R通道值與所述R通道平均灰度值間的差值、所述G通道值與所述G通道平均灰度值間的差值以及所述B通道值與所述B通道平均灰度值間的差值，獲得所述選定角膜共聚焦圖像的先驗(yàn)知識(shí)特征。

4.如權(quán)利要求3所述的基于角膜共聚焦圖像的菌絲篩查系統(tǒng)，其特征在于，所述菌絲診斷模型的構(gòu)建方法還包括：

按預(yù)設(shè)比例從所述圖像數(shù)據(jù)集中，提取驗(yàn)證數(shù)據(jù)集和測(cè)試數(shù)據(jù)集，繼而在所述卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行迭代訓(xùn)練時(shí)，通過(guò)所述驗(yàn)證數(shù)據(jù)集對(duì)所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，通過(guò)所述測(cè)試數(shù)據(jù)集驗(yàn)證所述卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的泛化性能進(jìn)行驗(yàn)證。