[发明专利]一种基于B-COSFIRE的眼底图像视网膜血管分割方法

权利要求书

1.一种基于B-COSFIRE的眼底图像视网膜血管分割方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将待分割的彩色眼底图像转换为Lab空间图，并从Lab空间图中提取L通道图作为ROI模板；

步骤2：提取待分割的彩色眼底图像的绿色通道图，并提取的绿色通道图像进行CLAHE直方图均衡化处理，得到均衡化图像；

步骤3：利用步骤1获取的ROI模板对步骤2中得到的均衡化图像提取感兴趣区域；

步骤4：依次利用B-COSFIRE滤波器对步骤3获得的感兴趣区域进行滤波处理，得到滤波图像；

步骤5：对滤波图像进行二值处理，完成眼底图像视网膜血管分割；

其中，所述B-COSFIRE滤波器由n个高斯差分滤波器组成，利用配置图像对n个高斯差分滤波器进行配置，所述配置图像的大小为101×101的二值图像，且配置图像中间具有长为101个像素，宽为1个像素的直线；

以B-COSFIRE滤波器的中心为坐标原点，在B-COSFIRE滤波器中第i个高斯差分滤波器中心的极坐标为(ρ_i，φ_i)，且方差为σ_i，i的取值为1-n，n为整数；

对经过步骤5进行二值化处理后的图像基于连通域进行补足血管与去噪处理，得到最终的分割图像，具体步骤如下：

步骤A：对二值图像I_re细化操作，接着对细化图像以3×3模板进行膨胀操作，再对膨胀图像进行形态学填充操作，获得填充结果图像I_fin；

步骤B：将二值图像I_re与填充结果图像I_fin取交集I_τ，用I_fin减去I_τ获得可以向二值图像I_re中填补的连通区域I_in；

步骤C：依次将每个连通区域I_in补回至经步骤5得到的血管分割图像中，并比较补回前后血管连通域的数量：如果补回后连通域数量减少，则当前连通区域为误判的分支点或分叉点，将当前连通区域补回血管；反之，不补回血管；

步骤D：从进行补回血管后的图像中去除小于20个像素点的连通区域，得到最终的分割图像；

对所述步骤4中得到的滤波图像再使用形态学滤波器进行高帽变换操作，得到的结果图像作为步骤5进行二值化处理的操作图像；

所采用的结构元素长度为20个像素。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用相位调整参数获取B-COSFIRE滤波器中每个高斯差分滤波器在各个方向上的响应值，并利用高斯函数对B-COSFIRE滤波器中各个高斯差分滤波器的滤波响应结果值进行加权修正，然后对加权修正后的滤波响应结果依次在每个方向上求取加权几何平均值，以最大响应值作为B-COSFIRE滤波器的最终响应结果，得到最终滤波图像；

修正后的滤波器响应结果值为σ_i′＝σ_b′+αρ_i；

其中，(x，y)表示感兴趣区域中像素点坐标，(x′，y′)表示配置图像中像素点坐标；σ₀′和α为分别方差常数和修正常数，σ₀′取值为0.5，α取值范围为0.10-0.15；表示高斯函数；

所述每个高斯差分滤波器在各个方向上的响应值是指将每个高斯差分滤波器的中心点极坐标的极角φ_i加上移动角度ψ后得到的响应值，ψ的取值范围为

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对修正后的滤波响应结果依次在每个方向上对每个高斯差分滤波器的响应求取加权几何平均值是按照以下公式进行计算：

其中，|·|_t表示在最大响应值的分数t处做阈值操作，其中t＝＝0.4。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当B-COSFIRE滤波器配置为对称型滤波器时，n的取值为为8；当B-COSFIRE滤波器配置为非对称型滤波器时，n的取值为11。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当B-COSFIRE滤波器配置为对称型滤波器时，高斯差分滤波器的方差σ_i取值为2.4；当B-COSFIRE滤波器配置为非对称型滤波器时，高斯差分滤波器的方差σ_i取值为1.8。