[发明专利]一种彩色眼底图像视盘自动定位方法

权利要求书

1.彩色眼底图像视盘自动定位方法，所述方法包括下列步骤：

步骤1：提取彩色眼底图像的绿色通道，进行改进的低帽运算；

步骤2：采用OTSU算法将图像二值化；

步骤3：去除病变区域和背景噪声影响；

步骤4：采用形态学方法提取最外层血管的骨架线；

步骤5：采用最小二乘法进行抛物线拟合，初步定位视盘；

步骤6：采用滑动窗口灰度扫描的方法，最终定位视盘；

所述步骤4中，首先在最外层主血管图中建立以左上角为原点、水平方向向右为y轴、竖直方向向下为x轴的坐标系，对于提取的最外层主血管骨架线上的像素点，将像素的行标号映射为x坐标，列标号映射为y坐标，得到一些离散数据点(x_i，y_i)，(1≤i≤N)，对这些数据点用抛物线方程f(x)＝a₀+a₁x+a₂x²来拟合，并在抛物线的顶点坐标处初定位视盘；

所述步骤6中，首先提取彩色眼底图像HSI颜色空间的I通道图像，然后在I通道图像中截取以初定位的位置为中心、长度为两倍视盘直径的矩形区域，接着在这个矩形区域内，定义一个长度为视盘直径的矩形滑动窗口，每次移动一个像素位置即确立一个新的矩形窗口，最后统计各个窗口内灰度均值和灰度方差值的乘积，在乘积值最大的滑动窗口对应的中心坐标处，定位视盘。

2.根据权利要求1所述的彩色眼底图像视盘自动定位方法，其特征在于，步骤1中，采用低帽运算初步提取血管，然后将得到灰度图中的原始灰度范围映射到一个新的灰度范围，使得图像中1％的数据饱和至最低和最高亮度，以提高图像的对比度，其中低帽变换所选取的结构元素是直径约为主血管宽度的圆形模板。

3.根据权利要求1所述的彩色眼底图像视盘自动定位方法，其特征在于，步骤4中，采用形态学开运算的方法提取最外层主血管，进而提取其骨架线，其中采用的结构元素是以最宽的血管宽度为直径的圆形模板。

4.根据权利要求1所述的彩色眼底图像视盘自动定位方法，其特征在于，对于获取的数据点(x_i，y_i)，(1≤i≤N)，采用使所有数据点上的残差平方和：最小的标准，使拟合出的抛物线尽量反映所给数据的变化趋势；此时S对于a_k(k＝0，1，2)的一阶导为零：

∂S∂a0=Σi=1N2[f(xi)-yi]=0⇒Σi=1Nf(xi)=Σi=1Nyi;]]>

进而得到方程组：

a0N+a1Σi=1Nxi+a2Σi=1Nxi2=Σi=1Nyi;]]>

a0Σi=1Nxi+a1Σi=1Nxi2+a2Σi=1Nxi3=Σi=1Nxiyi;]]> 1

a0Σi=1Nxi2+a1Σi=1Nxi3+a2Σi=1Nxi4=Σi=1Nxi2yi;]]>

解方程组求出(a₀，a₁，a₂)，计算抛物线的顶点坐标