[发明专利]基于方向场的视网膜图像血管的增强方法

权利要求书

1.一种基于方向场的视网膜图像血管的增强方法，其特征在于， 该方法包括：

步骤1：计算视网膜图像的方向场θ；

步骤2：根据方向场θ对视网膜图像中的血管进行增强，得到视网 膜血管的增强图像；

步骤3：用Gabor滤波器滤除增强图像中的噪声；

其中，所述步骤1包括：计算与图像中像素方向垂直的梯度方向 上梯度向量的平方，构造平方梯度向量，对该平方梯度向量在一个邻 域内取平均值得到均值向量，然后根据该均值向量得到平均梯度方向 Φ，进而得到视网膜图像的方向场θ=Φ+π/2Φ≤0Φ-π/2Φ>0;]]>

所述步骤2包括：对图像进行局部的归一化处理，计算(x，y) 某邻域W内所有点(i，j)的T(i，j，x，y)值，然后再用下式得到增强后 的图像：IE(x,y)=I(x,y)+Σ(i,j)∈W(T(i,j,x,y)-I(x,y))g(x-i,y-j),]]>其中， g为二维高斯加权因子，且满足∑_Wg＝1，其作用是给增强进行加权， 使得离(x，y)越远的点的T(i，j，x，y)值对增强起的作用越小；所述对 图像进行局部的归一化处理采用下列公式：

T(i,j,x,y)=M0+f(V(i,j))|I(x,y)-M(i,j)|ifI(x,y)>M(i,j)M0-f(V(i,j))|I(x,y)-M(i,j)|otherwise,]]>其中， M₀为设定的均值，f(V(i，j))为方差控制函数，T(i，j，x，y)表示以点(i，j)为 中心的某邻域进行归一化时对点(x，y)的影响；所述方差控制函数 f(V(i，j))为如下所示的分段函数：f(V(i,j))=chifVij>VTHclifVij<VTLc0·Vijc1otherwise,]]>其中， V_TH、V_TL分别为方差的高低门限，c_h为一个较大的常数，c_l为一个较小 的常数，且c₀和c₁是两个常数；所述二维高斯加权因子g是具有方向 性的，且其方向由步骤1中计算的视网膜图像的方向场θ确定：

g(x,y)=12πσ1σ2exp(-12[xθ2σ12+yθ2σ22]);]]>其中，σ₁和σ₂为Gabor x_θ＝xcosθ+ysinθ，y_θ＝-xsinθ+ycosθ 函数的两个标准差，由手工设定，被用于调节沿方向场θ增强的强度；

在步骤3中，采用如下的Gabor滤波器对图像进行滤波：

h(x,y,θ,a)=cos(axθ)exp(-12[xθ2σx2+yθ2σy2])]]>

x_θ＝xcosθ+ysinθ，y_θ＝-xsinθ+ycosθ

其中，a为Gabor函数的频率因子，σ_x、σ_y为Gabor函数的标准 差。