基于sd-oct視網(wǎng)膜圖像的脈絡(luò)膜血管抽取方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種目標區(qū)域抽取方法，特別涉及一種基于頻域光學相干斷層 (SD-0CT)視網(wǎng)膜圖像的脈絡(luò)膜血管抽取方法。
【背景技術(shù)】
[0002] SD-0CT視網(wǎng)膜圖像是一種頻域光學相干斷層成像圖像，它可以有效地呈現(xiàn)視網(wǎng)膜 組織層的灰度和結(jié)構(gòu)等變化，臨床實驗表明SD-0CT圖像也能夠用于成像脈絡(luò)膜層血管。脈 絡(luò)膜層由大量的血管構(gòu)成，為視網(wǎng)膜層提供營養(yǎng)，與視網(wǎng)膜疾病關(guān)系密切。由于脈絡(luò)膜血管 在SD-0CT圖像上表現(xiàn)得不明顯，因此傳統(tǒng)的目標抽取方法很難有效地給出脈絡(luò)膜血管區(qū) 域，目前國際上只有一篇文獻介紹了一種基于SD-0CT圖像的脈絡(luò)膜血管抽取方法：采用多 尺度Hessian矩陣分析方法得到脈絡(luò)膜層每個小立方體的結(jié)構(gòu)張量，然后通過結(jié)構(gòu)張量的 特征值大小抽取脈絡(luò)膜血管。該方法實現(xiàn)難度大，復雜度高。
[0003] 因此，現(xiàn)有的脈絡(luò)膜血管抽取方法的實用性不高，很難滿足臨床眼科疾病診斷的 需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于SD-0CT視網(wǎng)膜圖像的脈絡(luò)膜血管抽取方法。
[0005] 為達到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：
[0006] 步驟1、采集SD-0CT視網(wǎng)膜圖像；
[0007] 步驟2、對SD-0CT視網(wǎng)膜圖像進行布魯赫膜邊界分割；
[0008] 步驟3、對布魯赫膜邊界下方0. 4~0. 6毫米厚的窄帶區(qū)域進行平滑處理；
[0009] 步驟4、在平滑處理后的布魯赫膜邊界下方0. 4~0. 6毫米厚的窄帶區(qū)域內(nèi)，定位 每列中至上而下灰度值單調(diào)遞減的像素點；
[0010] 步驟5、利用步驟4得到的灰度值單調(diào)遞減的像素點擬合得到布魯赫膜邊界下方 擬合表面；
[0011] 步驟6、生成布魯赫膜邊界下方擬合表面與平滑處理后的布魯赫膜邊界下方 0. 4~0. 6毫米厚的窄帶區(qū)域的差值圖像；
[0012] 步驟7、二值化所述差值圖像，然后去除像素點個數(shù)小于等于150的連通區(qū)域得到 脈絡(luò)膜層的血管區(qū)域。
[0013] 所述步驟3中，采用雙邊濾波對布魯赫膜邊界下方0. 4~0. 6毫米厚的窄帶區(qū)域 進行平滑處理。
[0014] 所述雙邊濾波采用窗口大小為7X19的各向異性高斯鄰域窗口。
[0015] 所述步驟4具體包括以下步驟：如果當前像素點的灰度值大于該像素點所在列后 續(xù)所有像素點的灰度值，則所述當前像素點即為所在列至上而下灰度值單調(diào)遞減的像素點 之一。
[0016] 所述步驟5具體包括以下步驟：采用基于三角形的立方插值擬合所述灰度值單調(diào) 遞減的像素點得到布魯赫膜邊界下方擬合表面。
[0017] 所述步驟7中，采用全局閾值大津法二值化所述差值圖像。
[0018] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點為：本發(fā)明考慮了脈絡(luò)膜層的反射率分布特 性，采用了簡單快速的差值圖像二值化提取技術(shù)，提高了脈絡(luò)膜血管抽取的效率，對方便后 續(xù)的視網(wǎng)膜疾病分析和提高醫(yī)生的工作效率具有重要意義。
【附圖說明】
[0019] 圖1是本發(fā)明基于SD-OCT視網(wǎng)膜圖像的脈絡(luò)膜血管抽取方法的流程圖。
[0020] 圖2是原始SD-OCT視網(wǎng)膜圖像局部示意圖。
[0021] 圖3是平滑后的BM邊界下方窄帶區(qū)域示意圖。
[0022] 圖4是灰度值遞減像素點示意圖。
[0023] 圖5是由灰度值遞減像素點得到的擬合表面不意圖。
[0024] 圖6是擬合表面和平滑后的BM下方窄帶區(qū)域圖像的差值圖像。
[0025] 圖7是二值化的差值圖像。
[0026] 圖8是去除面積過小區(qū)域后的二值圖像。
[0027] 圖9是本發(fā)明得到的脈絡(luò)膜血管區(qū)域。
【具體實施方式】
[0028] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作詳細說明。
[0029] 結(jié)合圖1，本發(fā)明所述基于SD-OCT視網(wǎng)膜圖像的脈絡(luò)膜血管抽取方法，以SD-OCT 視網(wǎng)膜圖像作為輸入，采用圖像處理手段抽取得到脈絡(luò)膜血管區(qū)域，包括以下步驟：
[0030] 步驟1、采集SD-OCT視網(wǎng)膜圖像，采用現(xiàn)有的0CT成像設(shè)備對視網(wǎng)膜圖像進行采 集；
[0031] 步驟2、手動分割BM邊界；圖2給出了一幀SD-OCT視網(wǎng)膜圖像（圖1，通過0CT成像 設(shè)備采集到的三維SD-OCT視網(wǎng)膜圖像大小為1024X512X128,對應視網(wǎng)膜2mmX6mmX6mm 的區(qū)域）的感興趣區(qū)域，圖中白線為BM(布魯赫膜）邊界，即脈絡(luò)膜的上邊界，BM下方為脈 絡(luò)膜和鞏膜區(qū)域；
[0032] 步驟3、采用雙邊濾波對BM邊界下方的0.5毫米厚的窄帶區(qū)域進行平滑處理，傳統(tǒng) 的雙邊濾波為：
【主權(quán)項】
1. 一種基于SD-OCT視網(wǎng)膜圖像的脈絡(luò)膜血管抽取方法，其特征在于：包括以下步驟： 步驟1、采集SD-OCT視網(wǎng)膜圖像； 步驟2、對SD-OCT視網(wǎng)膜圖像進行布魯赫膜邊界分割； 步驟3、對布魯赫膜邊界下方0. 4~0. 6毫米厚的窄帶區(qū)域進行平滑處理； 步驟4、在平滑處理后的布魯赫膜邊界下方0. 4~0. 6毫米厚的窄帶區(qū)域內(nèi)，定位每列 中至上而下灰度值單調(diào)遞減的像素點； 步驟5、利用步驟4得到的灰度值單調(diào)遞減的像素點擬合得到布魯赫膜邊界下方擬合 表面； 步驟6、生成布魯赫膜邊界下方擬合表面與平滑處理后的布魯赫膜邊界下方0. 4~0. 6 毫米厚的窄帶區(qū)域的差值圖像； 步驟7、二值化所述差值圖像，然后去除像素點個數(shù)小于等于150的連通區(qū)域得到脈絡(luò) 膜層的血管區(qū)域。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于SD-OCT視網(wǎng)膜圖像的脈絡(luò)膜血管抽取方法，其特征在 于：所述步驟3中，采用雙邊濾波對布魯赫膜邊界下方0. 4~0. 6毫米厚的窄帶區(qū)域進行平 滑處理。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述一種基于SD-OCT視網(wǎng)膜圖像的脈絡(luò)膜血管抽取方法，其特征在 于：所述雙邊濾波采用窗口大小為7X19的各向異性高斯鄰域窗口。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于SD-OCT視網(wǎng)膜圖像的脈絡(luò)膜血管抽取方法，其特征 在于：所述步驟4具體包括以下步驟：如果當前像素點的灰度值大于該像素點所在列后續(xù) 所有像素點的灰度值，則所述當前像素點即為所在列至上而下灰度值單調(diào)遞減的像素點之 〇
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于SD-OCT視網(wǎng)膜圖像的脈絡(luò)膜血管抽取方法，其特征在 于：所述步驟5具體包括以下步驟：采用基于三角形的立方插值擬合所述灰度值單調(diào)遞減 的像素點得到布魯赫膜邊界下方擬合表面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于SD-OCT視網(wǎng)膜圖像的脈絡(luò)膜血管抽取方法，其特征在 于：所述步驟7中，采用全局閾值大津法二值化所述差值圖像。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于SD-OCT視網(wǎng)膜圖像的脈絡(luò)膜血管抽取方法，屬于圖像處理技術(shù)領(lǐng)域。該方法首先對輸入的SD-OCT圖像進行布魯赫膜分割，然后采用雙邊濾波進行平滑，對平滑后的BM下方區(qū)域圖像中的每一列尋找至上而下灰度值單調(diào)遞減的像素點，用基于三角形的立方插值擬合此單調(diào)遞減像素點得到BM下方區(qū)域的擬合表面，二值化擬合表面和原圖的差值圖像，最后去除二值化結(jié)果中的小面積連通區(qū)域得到脈絡(luò)膜層的血管區(qū)域。實驗結(jié)果表明，本發(fā)明能夠較好地抽取脈絡(luò)膜層的大血管，對方便后續(xù)的視網(wǎng)膜疾病分析和提高醫(yī)生的工作效率具有重要意義。
【IPC分類】G06T7-00
【公開號】CN104851103
【申請?zhí)枴緾N201510289669
【發(fā)明人】權(quán)芳, 吳昌睿, 劉利鋒, 李白芽, 秦莉, 陳蘊光
【申請人】西安交通大學醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月29日