[发明专利]基于视网膜结构的黄斑区定位系统

说明书

本发明提供了一种基于视网膜结构的黄斑区定位系统，涉及黄斑定位技术领域。本发明基于眼底图像中的视网膜血管和视盘，计算视盘的参数以及血管的参数；基于血管和视盘的参数，确定视网膜结果的主血管弓结构，根据其结构得到黄斑区域位置。实现了基于视网膜结构的自动黄斑区域定位，节省了每张图像需要人工标注的时间损耗，实现了基于视网膜结构的自动黄斑区定位，节省了每张图像需要人工标注的时间损耗，经测试表明，本发明的准确性、可靠性、鲁棒性，使其满足人类医生对视网膜黄斑区的定位需求。

技术领域

本发明涉及黄斑定位技术领域，具体涉及一种基于视网膜结构的黄斑区定位系统。

背景技术

黄斑区是视网膜中最为敏感和危险的区域之一，黄斑区的损伤往往会对视力造成直接的影响，黄斑区的定位在视网膜影像中尤其重要。

现有的眼底黄斑区定位的方法需要使用人工逐张图像手动标注一些特征点，在特征点的基础上拟合黄斑可能区域。

但眼底黄斑的无明确边界性，使得医生难以为训练神经网络提供准确的数据标签，影响黄斑的定位。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于视网膜结构的黄斑区定位系统，解决了现有方法难以为训练神经网络提供准确的数据标签，影响黄斑的定位的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种基于视网膜结构的黄斑区定位系统，该系统包括：

视盘血管分割模块，用于利用视网膜眼底图像分割得到二值化视盘图像和血管图像；

黄斑区感兴趣区域确定模块，用于基于视盘图像确定黄斑区感兴趣区域；

主血管弓确定模块，用于基于所述血管图像，在所述黄斑区感兴趣区域内进行连通域检测和血管平均宽度计算；基于连通域的像素数确定首选主血管弓，并通过连通域的像素数和血管平均宽度的线性组合得到候选主血管弓；

黄斑区位置计算模块，用于基于两条主血管弓、长轴和半径定位黄斑区。

进一步的，所述黄斑区感兴趣区域确定模块包括：

视盘参数计算单元，用于对视盘图像中的视盘进行椭圆拟合，得到视盘的中心以及半径、椭圆的长轴和短轴；

黄斑区感兴趣区域计算单元，用于基于视盘半径确定血管图像上的黄斑区感兴趣区域，并对视盘图像中的视盘进行膨胀；

象限划分单元，用于基于椭圆的长轴和短轴将黄斑区感兴趣划分为四个象限。

进一步的，所述视盘的膨胀倍数为1.2倍，且以视盘的16倍半径为边长做出以视盘为中心的正方形作为感兴趣区域。

进一步的，所述主血管弓确定模块包括：

首选主血管弓计算单元，用于将血管图像与膨胀后的视盘图像做Venn差，再经过8连通域计算，保留连通域的像素数不小于30的区域，得到连通域计算图，从中找到连通域的像素数最大的连通域作为首选主血管弓；

血管主次排序单元，用于以视盘中心为中心，取连通域计算图中多个预设倍数的视盘半径位置处的血管宽度，并以对应的第一预设比例系数进行线性组合，得到连通域计算图中每条血管的平均宽度；并基于第二预设比例系数对连通域的像素数和血管平均宽度进行线性组合，并根据其结果对血管主次排序。

备选主血管弓计算单元，用于确定首选主血管弓所在象限；还用于基于血管主次排序，依次判断各个血管与首选主血管弓是否左右同象限且上下异象限，若是，得到备选主血管弓，否则，对下一个血管进行判断。