[发明专利]一种基于彩色图像的糖尿病病变体微血管瘤的分类装置

说明书

技术领域

本发明属于医学图像处理领域，涉及一种基于彩色图像的糖尿病病变体微血管瘤的分类装置。

背景技术

美国糖尿病协会(ADA)的一项研究表明，从2005至2008年期间，糖尿病视网膜病变(DR)影响着超过440万年龄在37岁以上的美国人，其中接近70万的患者具有糖尿病视网膜病变导致的严重视力减退的可能。DR的早期发现和治疗可以将严重视力丧失的风险降低90％以上。因此高效率、高性价比的DR筛选系统开始受到广泛的关注，用于检查DR的方法主要有眼底镜、彩色眼底照相、眼底荧光素血管造影(FFA)、超声波、视网膜电图等。其中彩色眼底照相具有简便、快速、方便进行自动化图像分析处理的特点，尤其是近年来，研究者们开展了无需散瞳剂的彩色眼底照相技术，减轻了病人的不适感，提高了检查速度，同时也使得检查结果更加准确。因此，彩色视网膜眼底照相用于分类DR和获取有关视网膜、眼神经，甚至全身性疾病如糖尿病和高血压的一些信息有重要的意义。

在一般情况下，糖尿病视网膜病变可能引起视网膜的一些异常如光亮病变(硬性渗出和棉絮斑)和红色病变(出血点和微血管瘤)。在这些病变中，微血管瘤被认为是糖尿病视网膜病变最早期的临床可检测病变以及缺血的间接证据，因为每个微血管瘤可以被认为是代表如图1所示的至少一个毛细血管的阻塞。然而，由于彩色视网膜图像中的微血管瘤并不清晰，因此微血管瘤检测的精度受背景噪音的影响，并且在滤波操作时，微血管瘤往往是被小血管所包围，导致可能被“合并”成小血管。此外，沿血管方向的灰度分布往往是不连续的，因此小血管也容易被误判为微血管瘤。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于彩色图像的糖尿病病变体微血管瘤的分类装置，该装置能够有效的识别出视网膜图像中的微血管瘤。

为达到上述目的，本发明所述的基于彩色图像的糖尿病病变体微血管瘤的检测装置包括对候选者的视网膜图像进行去噪的图像预处理子系统、用于对候选者的视网膜图像中的微血管瘤进行定位的多尺寸多方向和匹配滤波器、用于还原候选者的视网膜图像中的微血管瘤的大小及形状的区域生长子系统、用于提取候选者的视网膜图像中微血管瘤的37维特征的特征量提取系统、以及用于对候选者进行分类的基于支撑向量机的分类子系统；

所述图像处理子系统的输出端依次经多尺寸多方向和匹配滤波器、区域生长子系统及特征量提取系统与分类子系统的输入端相连接。

所述图像预处理子系统的工作过程为：

采用3×3像素大小的中值滤波器和图像的形态学开运算处理彩色眼底视网膜图像的G通道图像I_green，实现对候选者的视网膜图像行去噪，得图像I_bg，然后通过形态学闭运算抑制图像I_bg中的血管，得I_lesion图像，其中，I_green为原始视网膜图像的绿色通道。

所述多尺寸多方向和匹配滤波器的工作过程为：选取多个各向异性高斯函数参数处理I_lesion图像的多尺度选择，增强I_lesion图像中微血管瘤的对比度，抑制I_lesion图像中血管的对比度，其中，I_lesion图像经多尺寸多方向和匹配滤波器处理后的图像为：

R(x,y)=ΣφI(x,y)*mφ(x‾,y‾)---(1)]]>