[发明专利]一种基于连通区域的视网膜血管形态量化方法

摘要

本发明提出一种基于连通区域的视网膜血管形态量化方法，在对眼底图像进行预处理后，获取视网膜血管分割图，然后对血管分割图进行后处理。在此基础上对血管网进行细化和边界化处理，得到血管中心线网络和血管边界图。接着进行角点检测，并将其从血管中心线网络中去除，使血管网中各血管段形成相互分离的连通区域。遍历各血管段，近似血管段中心线，将其变为折线从而计算血管方向。最后计算初始管径值，并在血管段中心线上滑动选取圆心，根据圆心血管方向和前期测得的管径值创建半圆窗口，取该窗口与血管边界的两交点间的距离为新的管径值；由此迭代测得一组管径值，取其中值为该血管段的管径大小。本发明适用于大规模的视网膜血管形态的量化，可靠性高。

主权项

1.一种基于连通区域的视网膜血管形态量化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：输入待量化的眼底图像Isrc，对其进行分割，得到视网膜血管分割图Iseg；步骤2：对视网膜血管分割图Iseg进行后处理，去除图中噪声，并填补部分血管中因中心线反射光太强导致分割时产生的空缺，得到血管网状图像Inet；步骤3：对血管网状图像Inet进行细化处理，得到血管中心线网络图；对血管中心线网络在八连通模式下的连通区域进行标记，然后去除包含像素点个数小于设定阈值N1的连通区域，得到新的血管中心线网络图Iskl；步骤4：对血管网状图像Inet进行边界化处理，根据像素点的四邻域情况移除血管内部的像素点，得到血管边界图Iedge；步骤5：对血管中心线网络图Iskl进行角点检测，标记出其中的血管交叉点和分支点，去除此处像素点，形成多个相互独立的血管段连通区域；遍历所有血管段连通区域，进一步去除包含像素点个数小于设定阈值N2的血管段连通区域，得到血管段中心线图Iconn；步骤6：遍历Iconn中的各血管段连通区域，获取血管段中心线和血管段中心线上各像素点处的血管方向；步骤7：在Iconn中的血管段上，创建迭代半圆窗口测量血管段管径；步骤如下：7.1)以血管段中心线上的第一个像素点为中心，在垂直于该像素点处的血管方向的方向上向两侧延伸作直线，直到该直线两侧与血管边界图Iege各存在一个交点；测量两个交点间的距离，作为初始的管径值r；7.2)以血管段中心线上的第一个像素点为圆心，以初始的管径值r为半径，向该像素点处的血管方向作半圆窗口，测量该半圆窗口与血管边界图Iege的两个交点之间的距离，作为新的管径值r；7.3)选取血管段中心线上的下一个像素点为圆心，以管径值r为半径，向该像素点处的血管方向作半圆窗口，测量该半圆窗口与血管边界图Iege的两个交点之间的距离，作为新的管径值r；并返回步骤7.3)进行迭代，直到圆心选取至该血管段中心线上最后一个像素点，结束迭代；步骤8：计算步骤7中得到的各个管径值的中值，作为该血管段的管径值。