[发明专利]一种眼底彩照的视网膜动静脉及毛细血管自动标注方法

说明书

本发明提供了一种眼底彩照的视网膜动静脉及毛细血管自动标注方法，包括：采用来源于同一个的眼睛的匹配的眼底彩照和视网膜血管造影图像，首先基于视网膜血管造影图像提取全视网膜血管，将不同分期的视网膜血管造影图片与眼底彩照图片进行配准，使用荧光造影静脉期与动脉期显影的差异自动区分出动静脉，并且将眼底彩色照相与视网膜血管造影图像进行配准后，对眼底彩色照相中的血管特别是毛细血管进行完整的标注。本发明基于视网膜血管造影的图片，对眼底彩色照片的视网膜动静脉及毛细血管进行自动标注，该方法可以实现更准确、更快速和更完整地标注眼底彩色照相中的视网膜血管的轮廓和边界，同时具有区分视网膜动静脉的效果。

技术领域

本发明涉及视网膜血管标注技术领域，特别是涉及一种眼底彩照的视网膜动静脉及毛细血管自动标注方法。

背景技术

血管是维持生命和健康的重要结构。视网膜是耗氧量最高的器官之一，因此也是血供最高的器官之一。正常的血管结构对于维持正常的视觉健康至关重要。同时，眼部也是唯一可以通过设备直接、清晰地观测血管的部位。眼部微血管的健康状态与心、脑、肾等全身重要脏器的微血管健康状态密切相关。

眼底彩照是视网膜检查最为常用的方法，为了探索视网膜血管的特征与眼病和全身病的关系，需要对眼底彩色照相中的视网膜血管的轮廓和边界，用人工的方法进行标注。这种人工标注的方法存在以下缺点：第一，速度慢、效率低，要对一张图片中，大量的视网膜血管进行人工标注，需要耗费大量的时间；第二，准确性低，使用人工方法，难以准确标记视网膜血管复杂的行径、轮廓和边界，存在巨大的标注变异，重复性差，而且难以避免标注的遗漏；第三，难以完成毛细血管的标注，视网膜血管中的毛细血管，只有几个像素，而且行径复杂，难以通过手工进行标注；第四，难以准确区分动脉和静脉，传统的人工标注，根据血管的颜色(动脉鲜红、静脉暗红)、粗细和行径，区分动脉和静脉，但是对于小血管，难以通过这些特征进行区分。

发明内容

本发明的目的是提供一种眼底彩照的视网膜动静脉及毛细血管自动标注方法，基于视网膜血管造影的图片，对眼底彩色照片的视网膜动静脉及毛细血管进行自动标注，可以实现更准确、更快速和更完整地标注眼底彩色照相中的视网膜血管的轮廓和边界，同时区分视网膜动静脉的效果。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种眼底彩照的视网膜动静脉及毛细血管自动标注方法，包括如下步骤：

S1，根据来源于同一个眼睛的匹配的眼底彩照和视网膜血管造影图像，首先在视网膜血管造影图像中提取全视网膜血管，通过眼底造影静脉期与动脉期显影的差异，自动区分出动静脉；

S2，将眼底彩色照相图像与视网膜血管造影图像进行配准，完成对眼底彩照中所有视网膜血管的轮廓和边界的完整标注，所述视网膜血管包括动静脉及毛细血管。

进一步的，所述步骤S1，基于视网膜血管造影图像提取全视网膜血管，具体包括：采用形态学处理方法或深度学习模型从荧光造影图片中提取二值化的视网膜血管结构。

进一步的，所述步骤S1中，通过眼底造影静脉期与动脉期显影的差异，自动区分出动静脉，具体包括：

将不同分期的视网膜血管造影图像与眼底彩照图片进行配准，使用荧光造影静脉期与动脉期显影的像素强度、颜色梯度、形态差异自动区分出动静脉。

进一步的，所述步骤S2，将眼底彩色照相图像与视网膜血管造影图像进行配准，具体包括：

采用刚性配准的方法将同一只眼的彩照绿色通道与血管造影图像进行大致匹配；

当图像间差异较大无法匹配时，提取出眼底彩照中的血管与荧光造影图片中的血管进行匹配；

当刚性配准无法较好匹配末梢小血管时，进行进一步的非刚性匹配，以微调未对齐的小血管。