海德堡視網(wǎng)膜斷層掃描儀三維圖的視盤(pán)輪廓自動(dòng)提取.pdf

1、在眼科臨床中,海德堡視網(wǎng)膜斷層掃描儀(HRT)是用來(lái)獲取和分析眼睛后段三維地形圖的共焦激光掃描系統(tǒng),該儀器獲得的三維圖像是由一系列二維剖面圖構(gòu)成,由三維圖像可以計(jì)算出地形圖。HRT最重要的常規(guī)臨床應(yīng)用是檢查視神經(jīng)的青光眼損傷以及青光眼的進(jìn)展。
　　 視盤(pán)輪廓是分析青光眼視盤(pán)結(jié)構(gòu)的一個(gè)主要依據(jù),而單純的由HRT獲得的圖像并不能達(dá)到這一目的,需要對(duì)三維圖中視盤(pán)結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的輪廓線(xiàn)的提取。目前,臨床上主要以人機(jī)交互的方式提取視盤(pán)輪廓

2、線(xiàn),每個(gè)醫(yī)生在不同的時(shí)刻操作結(jié)果都不會(huì)完全相同,因此,此方法具有很大的主觀(guān)性和不確定性。
　　 針對(duì)上述情形,本文利用計(jì)算幾何和圖像處理的方法對(duì)HRT圖視盤(pán)邊界輪廓自動(dòng)提取進(jìn)行了研究,主要內(nèi)容包括三個(gè)方面:
　　 (1)三維圖的光順處理。在對(duì)HRT三維圖分析的過(guò)程中,受圖像采集設(shè)備自身缺陷和儀器操作者的影響,使這些圖像不可避免地存在一些噪聲信息,給臨床診斷以及計(jì)算機(jī)判斷都帶來(lái)一定的干擾。因此本文在提取特征輪廓之前,采用了

3、領(lǐng)域均值和雙邊濾波相結(jié)合的方法對(duì)三維眼底圖進(jìn)行了去噪預(yù)處理,去噪后能較好地保持原圖形的輪廓特征,同時(shí)算法的運(yùn)行效率也得到了提高。
　　 (2)對(duì)三維圖形做切片并求出切面曲線(xiàn)的局部最高點(diǎn)；通過(guò)對(duì)眼底灰度圖像做邊緣檢測(cè)得到圖像輪廓。將這兩個(gè)結(jié)果應(yīng)用于Snake算法。獲得三維圖形后,過(guò)其最低點(diǎn)按不同部位做垂直切片,可得到一系列由三維點(diǎn)云形成的曲線(xiàn)帶,并在各條曲線(xiàn)上找出離目標(biāo)點(diǎn)距離適當(dāng)?shù)木植孔罡唿c(diǎn)。
　　 (3)基于Snake算

4、法的邊界輪廓提取。對(duì)Snake模型的關(guān)鍵問(wèn)題--初始輪廓做了進(jìn)一步的研究,提出了一種自動(dòng)確定初始輪廓線(xiàn)的方法；實(shí)現(xiàn)了Snake模型的貪婪算法；解決能量函數(shù)的參數(shù)選擇問(wèn)題,對(duì)每一個(gè)點(diǎn)每一次迭代都盡量使用不同的參數(shù)值；對(duì)Snake模型進(jìn)行改進(jìn),除了邊緣檢測(cè)后得到的像素值外,也將三維圖形的高度值代入,進(jìn)行圖像能量函數(shù)的計(jì)算。在尋找最小能量的過(guò)程中優(yōu)先判斷局部最高點(diǎn),使原有的Snake模型更好地收斂于目標(biāo)邊緣。
　　 最后,用C++編程