[发明专利]placido盘图像中特征点的提取方法及系统

说明书

本发明公开了一种placido盘图像中特征点的提取方法及系统，该方法包括以下步骤：1)获取placido图像；2)预处理；3)计算placido图像的中心；4)利用极坐标展开placido图像；5)进行顶帽变换和黑帽变换，然后将得到的两个结果相减；6)进行笛卡尔坐标转换，然后利用方差法得到角膜区域；7)对步骤6)的结果进极坐标化，然后进行形态学处理、直方图均衡处理和自适应二值化处理；8)进行边缘提取，然后再进行笛卡尔坐标系化；9)进行特征点的提取。本发明能减小计算量、提高运算速度和准确度，提高了placido环上特征点的提取速度和效率，定位到的特征点可以用于角膜地形图的绘制。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别涉及一种placido盘图像中特征点的提取方法及系统。

背景技术

角膜地形是借用了地形勘察中的概念用来反映角膜表面的形态。角膜地形图就是对整个角膜进行分析，使整个角膜的曲率在角膜地形图上客观的展现出来。在临床上，角膜地形图用于诊断角膜散光和圆锥角膜，使得早期圆锥角膜的诊断成为可能，角膜地形图问世以来，圆锥角膜早期诊断准确率高达96％。此外，角膜地形图还可以用于角膜屈光手术的术前检查和术后疗效评价，用于指导临床手术。

而角膜地形图是根据计算机处理过的伪彩色图像，在地形图中，使用等高线的形式来表示角膜形状的变化，可以在二维图像中表示三维的信息。进行角膜地形图绘制的第一步就是进行角膜placido图像的采集，并进行特征点的提取。根据placido环计算还原的眼角膜的曲率半径，进而计算屈光度达成绘制角膜地形图的目的。

如申请号为CN108734701A的发明专利中，提出了一种placido环图像形态变化识别算法，用于进行placido环图像的处理，但是其方法复杂，步骤繁琐，运算速度有待提高。再如专利CN108734701A公开了一种圆形拟合的方法去计算圆心，但其运算量复杂并且不具有足够的鲁棒性。

所以现在有必要提供一种可靠的提取placido盘图像中特征点的方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种placido盘图像中特征点的提取方法及系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种placido盘图像中特征点的提取方法，包括以下步骤：

1)获取placido图像；

2)对获取的placido图像进行预处理；

3)计算placido图像的中心；

4)利用极坐标展开placido图像，并进行形态学处理和高斯滤波处理；

5)对步骤4)的结果分别进行顶帽变换和黑帽变换，然后将得到的两个结果相减；

6)对步骤5)的结果进行笛卡尔坐标转换，然后利用方差法得到角膜区域；

7)对步骤6)的结果进极坐标化，然后进行形态学处理、直方图均衡处理和自适应二值化处理；

8)对步骤7)的结果进行边缘提取，然后再进行笛卡尔坐标系化，得到含有placido圆环的图像；

9)在步骤8)得到的图像中的每个placido圆环上进行特征点的提取。

优选的是，所述步骤1)的具体方法为：在placido盘的中心两侧设置四个圆形的小灯，placido盘的中心处于该四个圆形的小灯所围绕形成的矩形框内，然后利用该placido盘进行角膜placido图像的采集。

优选的是，所述步骤2)中进行预处理的步骤具体包括：对placido图像进行归一化处理，然后使用进行高斯滤波处理。