[发明专利]基于眼部图像的血氧饱和度测量方法及系统

说明书

本发明实施例提供一种基于眼部图像的血氧饱和度测量方法及系统，属于图像处理技术领域。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。本发明方案解决了现有因为眼部血管区分准确性不高造成的无法应用血氧饱和度测量的问题。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体地涉及一种基于眼部图像的血氧饱和度测量方法及一种基于眼部图像的血氧饱和度测量系统。

背景技术

血氧饱和度是血液中被氧结合的氧合血红蛋白的容量占全部可结合的血红蛋白容量的百分比，即血液中血氧的浓度，它是呼吸循环的重要生理参数。血氧饱和度的准确测量，是医疗相关领域一直关心和研究的问题。目前广泛使用的方法是基于光密度测量方法进行血氧饱和度测量，血红蛋白(血液中携带氧气的蛋白质)的吸收光谱在两种状态下存在很大差异，这两种状态分别是它的含氧状态和非含氧状态。简单来说，血氧饱和度不同，投射出来的颜色也会改变，基于该特征，便可以实现通过血管图像进行血氧饱和度测量。

人体眼部包括大量的脉血管，这些脉血管因为眼部结构使得其实理想的血氧饱和度测量目标(颜色特征明显)，所以若能够基于眼部血管进行血氧饱和度测量，其血氧饱和度准确性是非常高的。但也正因为眼部的脉血管很多，静脉血管和动脉血管交叉分布，又会造成血管区分困难。因为动脉血管和静脉血管的血氧饱和度标准并不相同，所以若不能准确区分静脉血管和动脉血管，那获得的血氧饱和度测量结果也是不可信的。目前进行眼部血管区分主要依靠人工标注，但这种方式所需要的人工成本和识别准确性均不理想，其是阻碍基于眼部图像进行血氧饱和度测量方案的最大障碍。针对现有方法中因为眼部血管区分准确性不高造成的无法应用血氧饱和度测量的问题，需要创造一种新的基于眼部图像的血氧饱和度测量方法。

发明内容

本发明实施方式的目的是提供一种基于眼部图像的血氧饱和度测量方法及系统，以至少解决现有方法中因为眼部血管区分准确性不高造成的无法应用血氧饱和度测量的问题。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种基于眼部图像的血氧饱和度测量方法，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。

可选的，两个不同拍摄波长分别为：570±5nm和600±5nm。

可选的，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。

可选的，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。