[发明专利]一种基于多圆快速分割眼底视盘的方法

权利要求书

1.一种基于多圆快速分割眼底视盘的方法，其特征在于，步骤如下：

步骤1，基于高亮度和血管特性确定视盘中心；

1.1彩色视网膜图像阈值分割

1)统计视网膜图像绿色通道归一化后的灰度直方图分布，逆序排列后，得到灰度级集合T＝{t₁,t₂,...,t_n}和灰度级出现的频率集合其中，n为灰度级，第一个灰度级t₁＝1，最后一个灰度级t_n＝0；

灰度级t_m的出现概率为：

其中，为灰度级t_m出现的频率；为灰度级t_j出现的频率；

2)求取最佳阈值ξ：

其中，p代表视盘亮区占整个图像的百分比，P_i指前i个灰度级出现频率的占比，则P₁指的是第一个灰度级出现频率的占比；

3)通过最佳阈值分割图像，得到连通区域，对各个连通区域进行标记，得到候选区域集合D＝{D₁,D₂,...,D_k}，其中，k代表连通区域的个数；

1.2标记候选中心

以D_i表示第i个连通区域，则第i个候选中心χ_i为：

其中，d代表第i个连通区域D_i内像素的总个数，为D_i内像素内第j个像素的坐标；

1.3定位到视盘中心

1)采用中值滤波对1.2步得到的第i个候选中心χ_i附近的区域进行边缘增强，其中，是以χ_i为中心的正方形区域，边长为Z+1；

2)采用1×3的一维卷积模板对区域进行水平边缘的检测，得到在水平方向上的梯度

1×3的一维卷积模板为：

-1 0 1

水平方向上的梯度为：

其中，(x，y)为坐标点；

3)对水平方向上的梯度超过特定阈值γ的部分进行保留，得到

4)将在水平方向投影，即对垂直方向上的响应值累加，以最高值做为第i个候选中心χ_i筛选的依据，得到视盘中心χ_op：

其中，k代表连通区域的个数；

步骤2，基于多圆最小凸包运算分割视盘；

2.1形态学移除血管

形态学移除血管过程采用膨胀操作，将进行膨胀操作：

其中，为膨胀视盘后的视盘区域；δ_B为复试操作；f为区域函数；B为结构元素，采用的是半径为r的圆盘；是以视盘中心χ_op为中心，半径为2Z+1的正方形区域；

2.2 Hough圆变换

采用canny算子双阈值分割处理膨胀视盘后的视盘区域得到二值化的边缘图像E；

再对E进行圆检测，采用极坐标方式表达；根据圆检测得到点的数量对检测出来的所有圆进行由多到少的排序；第i个圆的函数为其中R代表第i个圆的半径；

2.3多圆最小凸包运算

排序后所得圆中，对前λ个圆的半径直接减r，得到的圆为

则多圆最小凸包运算为：

其中，为第i个调整后的圆内包含的像素集合；ψ(·)表示并集运算，K是Ω的所有凸包，S为所有凸包的交集，即多圆的最小凸包，也就得到了需要分割出来的视盘。