[发明专利]基于方向场的视网膜图像血管的增强方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术，特别涉及一种基于方向场的视网膜图 像血管的增强方法。

背景技术

随着影像学技术的发展，在眼科的应用中，眼底照相技术使用得 越来越广泛。这不仅因为计算机技术的深入应用，还因为眼底图像能 及时的反映出很多疾病的病变。视网膜是人体内唯一可以活体直接获 得血管图像信息的器官，这些血管信息对于很多疾病的诊断和治疗起 着至关重要的作用。视网膜血管网络的分割对于提取这些血管信息非 常重要，其结果可用于定位标志点以便于图像配准；可用于估计动脉 血流量与静脉血流量的差值来进一步估计视网膜的血漏，然后判断是 否有糖尿病及其严重程度；还可用于检测血管的几何改变以判断是否 具有高血压或者心血管疾病等。

视网膜血管分割非常重要，但其自动实现却是相当困难的。导致 其困难的原因主要是血管的低对比度。由于血管的宽度变化很大，其 宽度往往从一个像素到十几个像素不等，对于宽度为一两个像素的微 细血管，其对比度通常都很低，甚至肉眼都无法分辨。某些被病变影 响的血管的对比度通常也非常低。

本文提出了一种基于方向场和Gabor滤波器的视网膜血管增强算 法，旨在增强视网膜图像的血管网络，以便于视网膜血管的分割。本 算法结合方向场和Gabor滤波器来进行微细血管的增强，同时滤除了 增强过程带来的部分噪声，使得血管网络很清晰明了地显示在增强后 的视网膜图像中。实验结果显示，本算法在增强微细的低对比度血管 上展示出了优越的性能。

发明内容

(一)要解决的技术问题

现有技术难以自动地准确地分割出视网膜血管网络，其原因在于 视网膜图像中的某些血管的对比度太低，导致自动分割算法在这些血 管区域失效。本发明的主要目的在于提供一种基于方向场的视网膜图 像血管的增强方法，使得所有血管的对比度都达到一定的阈值，以便 于自动分割算法对其进行识别。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明提供了一种基于方向场的视网膜图像血 管的增强方法，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;]]>