面向彩色眼底圖像的血管分割方法研究.pdf

1、由于視網(wǎng)膜血管在眼底視網(wǎng)膜血管病變的分析和心腦血管疾病診斷中具有重要意義，多年來(lái)一直受到研究人員的高度重視。正常情況下，其結(jié)構(gòu)跟形態(tài)一直處于穩(wěn)定的狀態(tài)。然而高血壓、糖尿病及冠狀動(dòng)脈硬化等嚴(yán)重危害人類(lèi)身體健康的心腦血管疾病會(huì)引起眼底視網(wǎng)膜血管直徑和彎曲程度等結(jié)構(gòu)的變化。由于視網(wǎng)膜里血管結(jié)構(gòu)復(fù)雜，通過(guò)肉眼進(jìn)行檢測(cè)時(shí)誤診現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,因此研究科學(xué)有效的視網(wǎng)膜血管分割方法具有重要的意義。
　　本文首先在眼底視網(wǎng)膜圖像的綠色通道上進(jìn)行陰影修

2、正、雙邊濾波等預(yù)處理操作，然后在0~180°的范圍內(nèi)利用方向線檢測(cè)算子以12個(gè)方向?qū)σ暰W(wǎng)膜血管中心線進(jìn)行提取，最終再將各個(gè)方向檢測(cè)到的方向線綜合在一起形成完整的視網(wǎng)膜血管中心線。從本文實(shí)驗(yàn)可知，以方向線檢測(cè)算子檢測(cè)的中心線不僅準(zhǔn)確而且完整。
　　在得到的血管中心線的基礎(chǔ)上，本文使用兩種方法來(lái)定位視網(wǎng)膜血管邊界。第一種方法是基于 GrowCut方法的視網(wǎng)膜血管分割方法。我們首先將檢測(cè)到的中心線作為血管的種子像素，對(duì)中心線進(jìn)行形態(tài)學(xué)處

3、理得到背景的種子像素，然后對(duì)血管和背景的種子像素分別進(jìn)行標(biāo)記（貼上相應(yīng)類(lèi)的標(biāo)簽）,再通過(guò)元胞自動(dòng)機(jī)對(duì)剩余像素分配相應(yīng)標(biāo)簽，從而達(dá)到分割血管的目的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法運(yùn)算速度較快且能分割出大部分血管，但是由于分割過(guò)程中未能考慮到血管的結(jié)構(gòu)特征，所以會(huì)存在分割得到的血管邊界不夠精確光滑，部分區(qū)域誤分現(xiàn)象較為明顯的問(wèn)題。
　　本文提出的第二種分割方法能夠有效地利用血管的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn):基于改進(jìn)的B-樣條Ribbon Snake分割視網(wǎng)膜