[發(fā)明專利]一種基于瞼板腺圖像的腺體提取方法及量化分析方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110316511.4
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN113080843B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁進(jìn);肖鵬;駱仲舟
• 申請（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)中山眼科中心
• 主分類號: A61B3/14
• 分類號: A61B3/14
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 黃公安

本發(fā)明提出一種基于瞼板腺圖像的全自動腺體分割及量化分析方法，包含以下步驟：導(dǎo)入基于紅外成像的瞼板腺圖像；對瞼板腺圖像進(jìn)行R通道提取，干擾信息去除；對圖像進(jìn)行對比度增強(qiáng)處理，二值化形態(tài)學(xué)處理得到眼瞼大概區(qū)域；對眼瞼區(qū)域的上下邊界進(jìn)行線擬合，擬合線映射到增強(qiáng)處理后的瞼板腺圖像，自動提取眼瞼區(qū)域；對眼瞼區(qū)域進(jìn)行二值化，根據(jù)傾斜度及粒子面積過濾信息；計算黏連閾值，根據(jù)黏連閾值自動提取黏連腺體；對黏連腺體進(jìn)行腺體自動分割處理；自動標(biāo)記每條腺體進(jìn)行腺體量化分析。本發(fā)明提出一種基于瞼板腺圖像的全自動腺體分割及量化分析方法首先是將瞼板腺圖像通過圖像增強(qiáng)及形態(tài)學(xué)處理等操作自動得到眼瞼的大概區(qū)域；然后通過線性擬合得到眼瞼上下邊界后將邊界映射至增強(qiáng)后的瞼板腺圖像，將瞼板腺區(qū)域自動分割出來；接著將眼瞼圖像根據(jù)傾斜度過渡信息并計算黏連閾值，根據(jù)閾值自動提取黏連腺體并自動分割；最后自動標(biāo)記每條腺體并進(jìn)行腺體量化分析，整個過程實(shí)現(xiàn)全自動處理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及瞼板腺圖像處理領(lǐng)域，尤其涉及一種基于瞼板腺圖像的腺體提取方法及量化分析方法。

背景技術(shù)

瞼板腺埋藏于眼瞼之內(nèi)側(cè)，開口位于瞼緣，具有分泌各種脂質(zhì)成分，形成脂質(zhì)層，防止過度淚液蒸發(fā)的功能，是維持眼表健康和完整的必要條件。瞼板腺功能障礙(Meibomian Gland Dysfunction，MGD)是一種高發(fā)病，MGD通常以終末導(dǎo)管阻塞，腺分泌異常為特征，常導(dǎo)致眼表上皮損傷、慢性瞼炎、干眼病等，嚴(yán)重降低生活質(zhì)量。雖然國內(nèi)外研究者對MGD的患病率進(jìn)行了一系列的研究，但報道的結(jié)果卻是相差很大，從3.6％到69.3％不等，這主要是由于缺乏有效和統(tǒng)一的診斷標(biāo)準(zhǔn)。因此，評價瞼板腺的變化對臨床診斷和治療MGD具有重要意義。

MGD受到了臨床的普遍關(guān)注，同時在臨床檢查中，基于Meibography技術(shù)的各種眼表綜合分析儀也應(yīng)運(yùn)而生。Meibography作為一種紅外照明的非接觸式成像技術(shù)，從整個人眼瞼獲取瞼板腺圖像，能更好地幫助眼科醫(yī)生評估瞼板腺體，對腺體萎縮和丟失情況進(jìn)行評估，制定標(biāo)準(zhǔn)化的診斷和治療策略。通過瞼板腺圖像，可以直接觀察腺體的擴(kuò)張、扭曲、縮短、萎縮等形態(tài)學(xué)變化，直觀、定性地進(jìn)行評價。

然而，基于瞼板腺圖像識別眼瞼區(qū)域的圖像處理方法已有很多，但針對腺體的分割方法以及腺體的量化分析方法卻很少。如中國專利CN111008988B和CN111652847A所公開的瞼板腺圖像處理方法僅適用于識別眼瞼輪廓，其輪廓邊界并未進(jìn)一步擬合，眼瞼邊界凹凸不平，所得眼瞼區(qū)域精度并不高。如中國專利CN109087310A，所公開的瞼板腺腺體分割方法基于深度學(xué)習(xí)自動分割腺體，分割后對腺體量化的參數(shù)僅有面積占比。中國專利CN111145155A所公開的瞼板腺腺體分割方法基于灰度值劃分識別腺體，根據(jù)扭曲值過濾腺體，但未對黏連的腺體進(jìn)行進(jìn)一步分割，且對腺體量化的參數(shù)僅有5種常規(guī)生物學(xué)信息。這些參數(shù)已經(jīng)是領(lǐng)域內(nèi)常用的參數(shù)，很多商業(yè)機(jī)已有該參數(shù)的量化，對目前MGD的分級評估沒有先進(jìn)的突破。

本發(fā)明提出一種全新的，全自動的眼瞼識別與腺體分割圖像處理方法，對黏連的腺體進(jìn)一步分割并對腺體量化的生物學(xué)參數(shù)提出三個具有臨床意義與價值的參數(shù)，分別是形變系數(shù)、迂曲系數(shù)和顯影值。從而進(jìn)一步減輕醫(yī)師的工作量，更加客觀準(zhǔn)確的評價瞼板腺的確實(shí)和分級，更加直觀地表達(dá)腺體的扭曲、膨大、萎縮，MGD診斷的重要特異性體征，為市場上龐大的瞼板腺數(shù)據(jù)庫提供準(zhǔn)確的腺體量化分析工具。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于瞼板腺圖像的腺體提取方法及量化分析方法，能夠自動處理瞼板腺圖像，特別是眼瞼區(qū)域的識別以及黏連腺體的自動分割，并且能夠更加準(zhǔn)確地計算出腺體的形變系數(shù)、迂曲系數(shù)和顯影值等生物學(xué)參數(shù)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一種基于瞼板腺圖像的腺體提取方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：導(dǎo)入基于紅外成像的瞼板腺圖像；

步驟二：對瞼板腺圖像進(jìn)行R通道提取；