眼底数码图像处理关键技术研究

目的目前医生一般通过检眼镜等设备查看眼病患者眼底结构特征诊断疾病,工序烦琐、存在误差并受主观因素的影响,诊断效率低。因此有必要开发一款眼底数码图像处理系统配合医生诊断。方法对原始图像进行增强对比度和空域滤波的预处理操作、二值化处理、形态学处理及边缘提取和骨架提取,进而得到目标特征区域。结果本文初步研究眼底数码图像视杯、视盘和血管轮廓特征的自动提取关键技术,通过MATLAB仿真软件对特征提取关键技术进行总结和验证,归纳出提取不同眼底特征时的应对策略。结论利用数字图像处理技术可以自动识别眼底数码图像中的不同特征区域,建立眼底数码图像处理系统用于辅助医生诊断是可行的。     

基于改进U型网络的眼底图像血管分割

眼底图像血管分割问题是眼科及其他相关疾病计算机辅助诊断的基础。通过分割和分析眼底图像中的血管结构,可以对糖尿病视网膜病变、高血压和动脉硬化等疾病进行早期诊断和监测。针对目前已有血管分割算法存在准确率不高和灵敏度较低的问题,基于深度学习基本理论,提出一种改进U型网络的眼底图像血管分割算法。首先,通过减少传统U型网络下采样和上采样操作次数,解决眼底图像数据较少的问题;其次,通过将传统卷积层串行连接方式改为残差映射相叠加的方式,提高特征的使用效率;最后,在卷积层之间加入批量归一化和PReLU激活函数对网络进行优化,使网络性能得到进一步的提升。在DRIVE和CHASE_DB1这两个公开的眼底数据库上进行实验,每个数据库随机抽取160 000个图像块送入改进的网络中进行训练和测试,可以得到该算法在两个数据库上的灵敏度、准确率和AUC(ROC曲线下的面积)值,相比已有算法的最好结果平均分别提高2.47%、0.21%和0.35%。所提出的算法可改善眼底图像细小血管分割准确率不高及灵敏度较低的问题,能够较好地分割出低对比度的微细血管。     

眼底血管形态计算机分析系统及应用

本文利用计算机图像处理技术和微循环血管网络定量分析技术，开发了一套用于视网膜血管形态参数定量分析的计算机图像处理系统。系统主要包括眼底照相、图像采集、图像显示、处理、参数测量及显示和诊断结果（包括图像和测量结果）打印输出、眼底图谱等几部分。临床应用显示，该系统有助于高血压眼底疾病等疾病的辅助诊断。     

基于中心线提取的视网膜血管分割

精确估计眼底图像中的血管中心线和血管宽度是眼底血管疾病量化和可视化诊断的先决条件。在深入研究眼底图像和视网膜血管特征的基础上,提出一种基于中心线提取的视网膜血管分割算法,该算法以离散高斯核函数的偏微分为模板卷积图像,利用血管的微分几何特征定位血管中心线,并测量血管宽度。本方法的血管分割精度达到亚像素级,解决了传统方法无法直接计算血管宽度的问题,且在速度方面有较大提高。应用本算法对各类眼底图像进行了血管分割的实验,结果表明,该算法可以快速、准确地进行眼底血管分割和中心线提取。     

BP神经网络在眼底造影图像分割中的应用

背景:通过眼底荧光血管造影(FFA)所得到的数字图像以及对其进行处理所得到的数据,可反映视网膜血管结构、血流动力学改变、血管病理生理变化及其相关结构的病理改变,广泛应用于视网膜、脉络膜及视神经疾病的鉴别诊断。目的:通过分析眼底造影图像和BP神经网络的特点,利用BP神经网络对眼底造影图像进行分割,并将其利用到眼科的临床辅助诊断之中。方法:将待分割图像区域分为背景和目标两类,用手工方法得到这两类的样本图像,提取样本图像的特征,如灰度、方差、纹理等;对提取的样本特征值进行归一化处理,输入神经网络分类器,利用BP训练算法进行训练;输入待分类的医学图像,提取图像特征,并进行归一化处理;将归一化后的特征值,输入已训练的神经网络分类器进行分类,得到眼底造影图像的分割结果。结果与结论:本文使用的眼底造影图像分割方法抗干扰能力强,分割的眼底造影图像清晰、内容丰富。可以为眼科医生的临床诊断提供较大帮助。     

一种基于相位相关法及数学形态学方法的眼底血管图像自动拼

Precise mosaic techniques are essential for quantitative evaluation of retinal images to make early detection of fundus anomalies feasible. Opening of a gray-scale image by a gray-scale structuring element(SE) can generate a background image. Image mosaic was achieved by subtraction this background image from the original image and then applying a phase correlation method to find translation difference. Because of the accuracy characteristics of the phase correlation method and the speed of the FFT hardware, this new algorithm can work very fast and accurately, compared to conventional techniques. The method was also characterized by an outstanding robustness against correlated noise and disturbances, such as those encountered with nonuniform illumination. The results confirm the robustness of the chosen approach.     

一种眼底视盘图像的自动分割方法

本文研究了基于计算机图像处理技术的眼底视盘图像的自动分割方法。首先获取视盘图像的红基色图像,然后根据红基色图像中视盘的明显的边沿特征实现视盘的自动分割。一幅具体的眼底图像实验证明了本方法的可行性。     

血管图像分割技术的研究进展

血管图像分割是循环系统血管分析的一个重要组成部分,也是血管三维重建、定量分析的基础.本文对适于血管图像分割的区域生长法、活动轮廓模型、基于追踪的方法等传统的分割技术,及基于数学形态学、神经网络等近年来结合特定理论和工具提出的分割算法进行了综述.针对血管图像的这一具体应用领域,把现有的血管图像分割技术分成如下三类:①基于边界的分割技术;②基于区域的分割技术;③基于特定理论和工具的分割技术.     

眼球钝挫伤眼底荧光血管造影61例临床分析

目的 探讨眼球挫伤眼底荧光素血管造影表现及临床意义.方法 回顾性分析2004年1月至2008年12月对61例眼球钝挫伤患者的眼底荧光素血管造影结果.结果 视网膜震荡18例,FFA:点状微弱荧光或未见异常荧光.视网膜挫伤15例,FFA:早期后极部点状荧光渗漏,晚期呈雾状荧光渗漏、出血为遮蔽荧光.脉络膜破裂伤10例,FFA:弧形高荧光.视神经挫伤8例,FFA:视盘高荧光.视网膜出血7例,FFA:视网膜前出血遮蔽脉络膜视网膜荧光,均遮挡血管;视网膜下出血遮蔽脉络膜荧光,位于血管水平下,可见血管于其上走行.黄斑裂孔3例,FFA:黄斑区圆形透见荧光.结论 眼钝挫伤眼底损伤的表现复杂,只要屈光间质清晰,都应进行荧先素眼底血管造影检查,以准确全面了解损伤的部位和程度.     

超声图像血管分割的研究进展

主要阐述超声图像血管分割算法及其评价指标。基于特征提取的经典图像处理算法不能摆脱对人工的依赖,削弱了分割算法的泛化能力;但对于缺乏大样本超声血管图像的研究场景下,充分利用传统且成熟的技术方法却是一种可行的研究办法。基于机器学习的算法提高了分割算法的泛化能力,改善了传统方法的短板;但深度学习技术对数据的依赖性强、可解释性差,其算法的有效性、稳定性还需深入研究。血管分割评价算法的研究极其重要,研究适合超声图像血管分割的客观评价方法也是重要课题之一。总之,传统方法仍然是解决超声图像血管分割的有效方法,传统方法与深度学习技术的紧密结合是未来的发展趋势。     

医学图像分割中的形变模型技术

形变模型技术作为一种既能结合底层图像信息，又可结合高层先验知识的图像分割技术，以其独特的魅力吸引着该领域越来越多的研究者，但至今尚未有统一的分类方法。提出一种新的分类方法，把形变模型技术大致分为自由形态和受限形态两类模型，从新的视角对形变模型技术进行了系统分类和知识梳理，回顾了形变模型技术的主要工作及其在医学图像分割领域中的应用，为研究者对这一领域的总体把握提供了有益的参考。     

Determination of foveal avascular zone in diabetic retinopathy digital fundus images

Monitoring FAZ area enlargement enables physicians to monitor progression of the DR. At present, it is difficult to discern the FAZ area and to measure its enlargement in an objective manner using digital fundus images. A semi-automated approach for determination of FAZ using color images has been developed. Here, a binary map of retinal blood vessels is computer generated from the digital fundus image to determine vessel ends and pathologies surrounding FAZ for area analysis. The proposed method is found to achieve accuracies from 66.67% to 98.69% compared to accuracies of 18.13-95.07% obtained by manual segmentation of FAZ regions from digital fundus images.     

结合蚁群算法的Snake模型的医学图像分割方法

图像分割是医学图像处理中一个网难而又极其重要的课题.本文提出一种新的结合Snake模型和蚁群算法的图像分割算法.Snake模型是一种将目标的轮廓模型与图像特征相匹配的分割方法,而蚁群算法可以帮助人们理解生物系统的原理以及在机器人技术、计算机图形学等领域已经得到广泛应用.本文在结合已有Snake模型和蚁群算法优点的基础上,提出了新的图像蚁群分割模型.实验结果表明,本文提出的分割方法能够比较好的保留图像的细节信息,并具有一定的抗噪声能力.     

影响DR图像质量因素分析

目的研究影响DR图像质量因素和规避。方法通过DR成像系统成像后,经工作站后处理,调整至最佳传至激光相机打片。选取600幅照片,其中男性326例,女性274例;年龄2天～78岁,平均年龄45岁。照片所摄部位以胸片、脊柱片、四肢骨和关节片为主,通过X射线评片标准,对其质量进行评价,探讨影响成像质量因素。结果甲级片498张,非甲级片102张。通过着重对非甲级片分析,影响DR图像质量因素如下。①技术人员的操作技能和业务技术水平。此原因所致68张,占66%。②摄片技术参数。此原因所致23张,占23%。③机器性能。此原因所致3张,占3%。④图像后处理技术。此原因所致6张,占6%。⑤激光相机。此原因所致2张,占2%。结论影响DR照片质量因素很多,技术人员的操作技能和水平是其主要因素。应用DR设备过程中,只有不断提高技术人员的综合素质水平,规范操作和不断总结使用经验,增强对设备原理的学习,探索更多临床经验,才能得到质量更佳图像照片。     

An improved matched filter for blood vessel detection of digital retinal images

The matched filter has been widely used in the detection of blood vessels of the human retina digital image. In this paper, the matched filter response to the detection of blood vessels is increased by proposing better filter parameters. These filter parameters are found by using an optimization procedure on 20 retina images of the DRIVE database. Comparisons with other approaches show that the matched filter that uses the newly found parameters outperforms the matched filter that uses the classical filter parameters as well as some vessel detection techniques. A technique is also discussed to find the best threshold value for the continuous matched filter output image and hence the best segmented vessel image.     

医用显微图像的计算机处理及形态量化分析

本文介绍了自行研制开发出的一套以测量分析医用显微图像的形态参数为主要特征的图像处理软件系统。文中以新生大鼠缺氧缺血脑切处中线粒体衰竭以及大鼠颈动脉损伤后内膜增生抑制作用的形态参数的测量为例,证实本软件可广泛应用于临床诊断,治疗等研究中。     

免散瞳眼底照相对于特发性黄斑前膜的诊断价值

目的探讨免散瞳眼底照相对于特发性黄斑前膜的诊断价值。方法对我院门诊免散瞳眼底照相发现的32例46只眼的可疑特发性黄斑前膜患者,行光学相干断层扫描检查,分析两种检查诊断结果的一致率。结果 28例41只眼的眼底照相与光学相干断层扫描结果一致,一致率为89.13%。结论免散瞳眼底照相在特发性黄斑前膜的诊断中准确性较高,且简便快捷,适用于临床。     

基于区域生长的图像分割研究进展

图像分割是图像处理与图像分析的基础步骤,主要难点是图像分割的不适定性。区域生长法算法简单,计算速度较快,是一种运用广泛的图像分割技术。本文根据当前主要的基于区域生长的分割模型,讨论了区域生长法中的种子点自动选取、相似性判断准则、适用情况及其改进方向,并对区域生长技术的发展进行了展望。