[发明专利]基于眼部图像的血氧饱和度测量方法及系统

权利要求书

1.一种基于眼部图像的血氧饱和度测量方法，其特征在于，所述方法包括：

采集用户同一只眼睛在两个不同拍摄波长下的图像信息，分别获得拍摄波长较长的图像和拍摄波长较短的图像，并对两张图像各自的视盘位置进行定位；

基于两张图像的视盘位置进行两张图像全局配准之后，对每张图像进行血管分割，获得对应的血管分割图像；

基于两张血管分割图像获得动脉血管及静脉血管的分割信息；

基于动脉血管及静脉血管的分割信息计算当前用户眼部的血氧饱和度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，两个不同拍摄波长分别为：570±5nm和600±5nm。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定位两张图像各自的视盘位置，包括：

基于yolov5算法定位图像中的视盘区域，并通过外接矩拟合视盘的椭圆形轮廓；其中，所述外接矩为yolov5算法的检测框。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于两张图像的视盘位置进行两张图像全局配准，包括：以拍摄波长较长的图像为目标，移动拍摄波长较短的图像进行配准，包括：

1)以两张图像的视盘位置的中心坐标做差，获得ΔX和ΔY；

2)基于ΔX和ΔY移动拍摄波长较短的图像，包括：

将拍摄波长较短的图像沿x轴和y轴分别移动±(|ΔX|+2)和±(|ΔY|+2)，具体移动距离由移动过程中的拍摄波长较短的图像与拍摄波长较长的图像之间的评价参数确定；所述评价参数为：其中，τ为评价参数；δ为两张图像的像素差值；为两张图像的结构相似性；

筛选出移动过程中的最小评价参数对应的图像坐标作为拍摄波长较短的图像的最终坐标。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对每张图像进行血管分割，获得对应的血管分割图像，包括：

采用高斯滤波分别对两张图像进行预处理；

基于U2Net算法在预处理后的拍摄波长较长的图像中分割出静脉血管，作为拍摄波长较长的图像的血管分割图像；

基于去雾算法对预处理后的拍摄波长较短的图像进行增强，获得增强后的拍摄波长较短的图像；

基于U2Net算法在增强后的拍摄波长较短的图像中分割出所有脉血管，作为拍摄波长较短的图像的血管分割图像。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于两张图像的血管分割图像获得动脉血管及静脉血管的分割信息，包括：

将拍摄波长较长的图像的血管分割图像作为静脉血管的分割信息；

将拍摄波长较短的图像的血管分割图像配准到拍摄波长较长的图像的血管分割图像上；

基于拍摄波长较短的图像的血管分割图像mask图减去拍摄波长较长的图像的血管分割图像mask图，获得动脉血管分割图像，作为动脉血管的分割信息。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于动脉血管及静脉血管的分割信息计算当前用户眼部的血氧饱和度，包括：

提取出静脉血管和动脉血管的骨架，并获得静脉血管和动脉血管的中心线；

基于预设步长，遍历静脉血管和动脉血管的中心线，分别获得静脉血管和动脉血管的血管边界像素值；

基于yolov5算法识别拍摄波长较长的图像中的黄斑位置，并以拍摄波长较长的图像中的视盘位置中心点和黄斑位置中心点的连线为横坐标，以视盘中心点为原点，构建直角坐标系；

利用光密度测量方法，基于静脉血管和动脉血管的血管边界像素值，分别计算获得各单根静脉血管和单根动脉血管的血氧饱和度，并进一步分别计算该直角坐标系中四个象限区域的静脉血管血氧饱和度和动脉血管血氧饱和度；

对各象限的静脉血管血氧饱和度和动脉血管血氧饱和度进行平均值计算，获得当前用户眼部的静脉血管血氧饱和度和动脉血管血氧饱和度。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，构建的直角坐标系的范围为：以原点为圆心，向外扩张2r-5r距离的区域；

其中，r为视盘半径。