[发明专利]一种基于高光谱的眼底图像检测方法

说明书

本发明公开了一种基于高光谱的眼底图像检测方法，涉及到眼底图像检测领域。具体方法如下：待检测人员双眼直视设备的光学系统，由高光谱眼底相机完成对眼底图像的拍摄，将所获的图像数据和光谱数据进行处理和分析，在此基础上借助于大数据平台和医生自身的临床经验分别给出机器诊断和人工诊断的结果，并将这些结果显示出来。本发明是一种无创检测方法，医生能够根据不同波段的眼底图像和机器诊断的结果对患者眼睛的病况作出详细的评估，极大降低漏诊误诊的风险，大大提高了临床诊断的工作效率。

技术领域

本发明涉及眼底图像检测技术领域，更具体地说，涉及一种基于高光谱的眼底图像检测方法。

背景技术

眼睛是人最重要的器官之一，人们能够通过眼睛来完成对复杂环境的直接观察。而眼底就是眼球内后部的组织，即眼球的内膜——视网膜、视乳头、黄斑和视网膜中央。这些眼底组织包含着大量丰富的信息，可以根据这些组织的变化，医生可以作出某些诊断或者预测某些疾病的发生。例如糖尿病引起的视网膜病变、老年性黄斑变性、青光眼等等。越来越多的研究都表明，眼睛很多的疾病都与眼底密切相关。此外，目前眼底病变已成为老年人群致盲的首要原因，因此眼底已经成为现代医学十分重要的临床检测对象。

目前眼底检测手段主要是通过眼底彩色照相、OCT、荧光血管造影等来完成对眼底的观察，但是这些技术由于自身原理限制的原因，或多或少存在着观察范围有限、对病人自身体质有要求、对病人有创伤以及精确度不够高等问题。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种基于高光谱的眼底图像检测方法。能够无创的对患者的眼底图像进行检测，并根据不同波段能够反映不同眼底层次的原理，提供了经处理后的绿光波段、黄光波段、红光波段、红外光波段和琥珀光波的图像，极大的提高检测范围、提高医生的诊断工作效率。

一种基于高光谱的眼底图像检测方法，包括以下步骤,该步骤依次行进行：

S1、被检测人员双眼对准高光谱眼底相机，直视光学系统，由高光谱眼底相机完成对待检测人员眼底信息的捕捉和录入；

S2、将高光谱眼底相机获取的眼底数据分别进行光谱预处理和图像预处理，其中图像预处理过程需要在下一步骤中先完成光谱数据数据处理后才能进行；

S3、将录入的光谱信息先进行划分，划分成：绿光波段(492～577nm)、黄光波段(570～585nm)、红光波段(625～740nm)、红外光波段(选取760～860nm)和琥珀光(590nm)。其中，除了琥珀光外，对其余划分出来的波段都在各自波段区间范围内采用PCA分析法处理，从而获得各自范围内的主成数据：绿光主成分G、黄光主成分Y、红光主成分R、红外光主成分IR；

S4、对S2、S3的所获得的数据分别进行眼底图像分析和眼底光谱分析，并将样本数据送入大数据库，由数据库提供眼底图像诊断的参考信息，方便医生确诊病况；

S5、对眼底病况诊断结果进行展示，其内容有：各波段主成分处理后的图像以及融合后的图像、大数据库提供的诊断信息、医生人工诊断的结果。

进一步的，所述步骤S1的高光谱眼底相机是由高光谱成像系统和眼底相机耦合而成的，被检测人员只需双眼直视光学系统，由高光谱眼底相机对待检测人员的眼底进行拍照和信息采集。

进一步的，所述步骤S2中的光谱预处理采用的SG平滑处理和连续小波变换方法，分别用来降低随机噪声的影响、提高光谱图信噪比和扣除仪器背景对信号的干扰。所述步骤S2的图像预处理包括以下步骤：

S201、先对眼底图像进行校正，包括灰度校正和几何校正。对所得彩色图像进行灰度化处理，选取G通道的灰度图像后，为了防止非眼底图像观测区域的影响以及减少后续眼底图像配准和图像分析的计算量，需要对高光谱眼底图像进行背景掩膜提取。具体背景掩膜提取算法如下：