[发明专利]一种白内障手术中虹膜外轮廓检测的方法有效

专利信息
申请号: 201710721240.4 申请日: 2017-08-18
公开(公告)号: CN107358224B 公开(公告)日: 2021-01-05
发明(设计)人: 刘有军;齐兴明;陈军华;李鲍 申请(专利权)人: 北京工业大学
主分类号: G06K9/00 分类号: G06K9/00;G06K9/38
代理公司: 北京思海天达知识产权代理有限公司 11203 代理人: 刘萍
地址: 100124 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 白内障 手术 虹膜 外轮 检测 方法
【说明书】:

一种白内障手术中虹膜外轮廓检测的方法属于医学图像处理领域,是一种在手术器械的干扰和部分虹膜轮廓在显示视野外的情况下实时检测虹膜外轮廓的方法。该方法包括图片的读取、颜色空间转换、二值化、轮廓提取、轮廓感兴趣区域的选取、轮廓的筛选、轮廓最小外切圆检测和虹膜外轮廓最小外切圆的绘制,该方法用于白内障手术中实时显示虹膜外轮廓,辅助医生精准和快速的实施手术。该方法在有手术器械的干扰和部分虹膜轮廓在显示视野外的情况下均能检测出虹膜外轮廓,且时间效率上能满足实时检测的要求。

技术领域:

发明属于医学图像处理领域,是一种在手术器械的干扰和部分虹膜轮廓在显示视野外的情况下实时检测虹膜外轮廓的方法。

背景技术:

白内障手术对象是眼睛,手术的准确性和效率十分重要。现有的手术辅助仪器中,没有使用快速定位虹膜外轮廓的功能。手术中快速而准确的定位虹膜外轮廓的方法,需要在保证检测时间效率达标的情况下,排除手术器械等物品的干扰,准确的找到虹膜外轮廓。虽然,已有很多虹膜轮廓检测技术,但是,众多类似技术都是在没有考虑到其他物体的严重干扰的情况下快速检测。

发明内容:

本发明提出的一种白内障手术中虹膜外轮廓检测的方法,相较于众多虹膜轮廓检测拥有更强的抗干扰性。该方法能够应用于多中设备,在有手术工具干扰和部分虹膜在拍摄范围内均可正常检测虹膜外轮廓。

技术方案如下:

1、一种白内障手术中虹膜外轮廓检测的方法,该方法包括图片的读取、颜色空间转换、二值化、轮廓提取、轮廓感兴趣区域的选取、轮廓的筛选、轮廓最小外切圆检测和虹膜外轮廓最小外切圆的绘制,详细实施流程如下:

步骤一:读取拍摄白内障手术的图像;

步骤二:对获取的图像颜色空间从RGB空间转换到HSV空间;

步骤三:基于HSV空间图像进行通道分离,对单通道图像进行二值化;

步骤四:基于二值图像,提取所有轮廓,并存储轮廓上所有的点;

步骤五:基于完整的轮廓,选取感兴趣区域;

步骤六:基于感兴趣区域,删除明显不符要求的轮廓,保留剩下的有用轮廓;

步骤七:基于有用轮廓,检测各轮廓的最小外切圆,结合虹膜轮廓大小的先验知识绘制出虹膜的最小外切圆。

2、所述步骤一读取拍摄白内障手术的图像要求如下:

图像尺寸为1920*1080或768*576,图像格式为BMP、JPEG和PNG。

3、所述步骤二将图像颜色空间从RGB空间转换到HSV空间的方法如下:

步骤一中获取的图像大部分区域为红色,虹膜、手术器械、睫毛等为灰色。利用颜色分割,能有效的去掉大部分非目标部分。HSV在图像处理中,用于指定颜色分割时,有较大的作用。H和S分量代表色彩信息,V表示色彩的明亮程度,利用分量划定阈值,可进行图像分割。由RGB空间转换到HSV空间的公式如下:

V←max(R,G,B) (1)

If H0thenH←H+360.output 0≤V≤1,0≤S≤1,0≤H≤360 (4)

4、所述步骤三基于HSV空间图像进行通道分离,对单通道图像进行二值化的方法如下:

(1)将HSV图像分离成H、S和V三个单通道;

(2)选取V通道,求其灰度直方图;

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