[发明专利]一种基于条件生成对抗网络的眼底彩照毛细血管标注方法

说明书

本发明提供了一种基于条件生成对抗网络的眼底彩照毛细血管标注方法，包括：以眼底彩色照相和相匹配的眼底荧光造影图像为基础，对眼底荧光血管造影图片提取包括视网膜毛细血管和大、中、小血管图；以提取的血管图为金标准训练生成对抗网络，使其以眼底彩照为输入，输出和金标准相似的血管图；模型完成训练，实现仅以眼底彩照作为输入，对其相应的血管结构进行预测，生成出包括视网膜毛细血管在内的所有血管的标注；对所标注的视网膜毛细血管进行分析测量。本发明将眼底荧光造影作为金标准，使用条件生成对抗网络，在眼底彩色照相中，自动产生视网膜毛细血管的标注，并使之达到与眼底荧光造影相同精度，同时实现视网膜毛细血管分析测量。

技术领域

本发明涉及眼底彩照视网膜毛细血管标注技术领域，特别是涉及一种基于条件生成对抗网络的眼底彩照毛细血管标注方法。

背景技术

视网膜血管与心血管和脑血管有类似的解剖结构，眼底视网膜检查是直接观察身体微血管改变的最佳途径，借助眼底照相机或者眼底镜，可以对微血管系统进行不限次数的无创观察。视网膜血管，尤其是视网膜毛细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。

眼底彩色照相是视网膜检查最为常用的方法，传统的视网膜血管分析，通过传统的卷积神经网络(如U-net)，从眼底彩照中提取视网膜血管的信息，并根据视网膜血管的形态和管径进行定性或者定量分析。但是，这种传统的视网膜血管分析方法，仅能对主干视网膜血管进行分析，视网膜毛细血管在眼底彩照中，能见度低，行经复杂、极其纤细，难以进行标注和网络训练，缺乏有效的自动识别方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于条件生成对抗网络的眼底彩照毛细血管标注方法，将眼底荧光造影作为金标准，使用条件生成对抗网络，在眼底彩色照相中，自动产生视网膜毛细血管的标注，并使之达到与眼底荧光造影相同精度，同时实现视网膜毛细血管分析测量。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于条件生成对抗网络的眼底彩照毛细血管标注方法，包括如下步骤：

S1，以眼底彩色照相图像和相匹配的眼底荧光造影图像为基础，对眼底荧光造影的视网膜毛细血管图片进行提取；

S2，使用条件生成对抗网络，以眼底荧光造影的视网膜毛细血管图片为金标准，生成包括视网膜毛细血管在内的血管网络模型；

S3，基于血管网络模型，以眼底彩照作为输入，对血管结构进行预测，生成出包括视网膜毛细血管在内的所有血管的标注；

S4，对所标注的视网膜毛细血管进行分析测量。

进一步的，所述步骤S2，使用条件生成对抗网络，以眼底荧光造影的视网膜毛细血管图片为金标准，生成包括视网膜毛细血管在内的血管网络模型，具体包括：

条件生成对抗网络具体包括生成器和判别器；

在眼底彩色照相图像基础上，通过生成器产生视网膜毛细血管标注图；

以眼底荧光造影的视网膜毛细血管图片为金标准，通过判别器判别所生成的视网膜毛细血管标注图和眼底荧光造影的视网膜毛细血管图片之间的差别，形成生成器与判别器之间的反馈，不断更新生成器的网络参数，直至达成最佳的博弈平衡，也就是产生的生成的视网膜毛细血管标注图最接近眼底荧光造影的视网膜毛细血管图片，提取生成器进行测试，并形成最终的血管网络模型。

进一步的，所述步骤S4，对所标注的视网膜毛细血管进行分析测量，具体包括：

根据任务将视网膜进行不同位置的分区，分为上方、颞上、鼻上、下方、颞下、鼻下、鼻侧、颞侧；

黄斑区根据但不限于ETDRS 9宫格进行分区，在不同分区内对视网膜小血管密度、面积、形态进行定量测量。