[发明专利]一种基于多圆快速分割眼底视盘的方法

摘要

本发明涉及计算机技术领域，具体涉及一种基于多圆快速分割眼底视盘的方法。一种基于多圆快速分割眼底视盘的方法步骤如下：步骤1，基于高亮度和血管特性确定视盘中心；1.1彩色视网膜图像阈值分割；1.2标记候选中心；1.3定位到视盘中心。步骤2，基于多圆最小凸包运算分割视盘；2.1形态学移除血管，形态学移除血管过程采用膨胀操作。2.2 Hough圆变换，采用canny算子双阈值分割处理膨胀视盘后的视盘区域，得到二值化的边缘图像E。2.3多圆最小凸包运算。本发明采用多圆分割视盘的方法，对视盘内部检测到的多个圆进行凸包运算，能有效提高分割的速度和精度。

主权项

1.一种基于多圆快速分割眼底视盘的方法，其特征在于，步骤如下：步骤1，基于高亮度和血管特性确定视盘中心；1.1 彩色视网膜图像阈值分割1)统计视网膜图像绿色通道归一化后的灰度直方图分布，逆序排列后，得到灰度级集合T＝{t₁,t₂,...,t_n}和灰度级出现的频率集合其中，n为灰度级，第一个灰度级t₁＝1，最后一个灰度级t_n＝0；灰度级tm的出现频率为：其中，为灰度级t_m出现的频率；为灰度级t_j出现的频率；2)求取最佳阈值ξ：其中，p代表视盘亮区占整个图像的百分比，Pi指前i个灰度级出现频率的占比，则P1指的是第一个灰度级出现频率的占比；3)通过最佳阈值分割图像，得到连通区域，对各个连通区域进行标记，得到候选区域集合D＝{D1,D2,...,Dk}，其中，k代表连通区域的个数；1.2 标记候选中心以Di表示第i个连通区域，则第i个候选中心χi为：其中，d代表第i个连通区域D_i内像素的总个数，为D_i内像素内第j个像素的坐标；1.3 定位到视盘中心1)采用中值滤波对1.2步得到的第i个候选中心χ_i附近的区域进行边缘增强，其中，是以χ_i为中心的正方形区域，边长为Z+1；2)采用1×3的一维卷积模板对区域进行水平边缘的检测，得到在水平方向上的梯度1×3的一维卷积模板为：‐101水平方向上的梯度为：其中，(x，y)为坐标点；3)对水平方向上的梯度超过特定阈值γ的部分进行保留，得到4)将在水平方向投影，即对垂直方向上的响应值累加，以最高值做为第i个候选中心χ_i筛选的依据，得到视盘中心χ_op：其中，k代表连通区域的个数；步骤2，基于多圆最小凸包运算分割视盘；2.1 形态学移除血管形态学移除血管过程采用膨胀操作，将进行膨胀操作：其中，为膨胀视盘后的视盘区域；δ_B为复试操作；f为区域函数；B为结构元素，采用的是半径为r的圆盘；是以视盘中心χ_op为中心，半径为2Z+1的正方形区域；2.2 Hough圆变换采用canny算子双阈值分割处理膨胀视盘后的视盘区域得到二值化的边缘图像E；再对E进行圆检测，采用极坐标方式表达；根据圆检测得到点的数量对检测出来的所有圆进行由多到少的排序；第i个圆的函数为其中R代表第i个圆的半径；2.3 多圆最小凸包运算排序后所得圆中，对前λ个圆的半径直接减r，得到的圆为则多圆最小凸包运算为：其中，为第i个调整后的圆内包含的像素集合；ψ(·)表示并集运算，K是Ω的所有凸包，S为所有凸包的交集，即多圆的最小凸包，也就得到了需要分割出来的视盘。