基于暗通道先验及图像信息熵的死后个体眼底图像复原及增强研究

来源 :中国医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shahua001
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目的:基于视网膜的身份识别是目前具有较强稳定性、准确性及应用意义的识别方案,但由于疾病或者个体、组织死亡使得角膜发生混浊,致使采集到的眼底图像混浊不清,本研究的主要目的是设计一套眼底图像去雾增强算法,恢复并增强眼底图像原有信息特征,便于眼底图像的后续应用。研究方法:本文算法根据大气散射模型,首先利用线性对比度增强提高图像中光斑和目标区域的差别,选取亮度、梯度阈值对图像分割为目标区域及干扰区域,基于颜色衰减先验,选取一定范围内的饱和度及亮度特征进行迭代,利用迭代出的最佳透射率图像及大气光成分对原始图像进行去模糊,而后再利用信息熵特征进行迭代筛选出合适的叠加权重,实现对图像血管的自适应增强。本文选取DRIVE数据库中30幅眼底图像进行模拟加雾处理,并选用20只成年白兔拍摄其死亡后眼底图像集,以上图像经本文算法处理后,利用图像结构相似度对本算法进行验证评价。结果:经本文算法处理后的模拟雾化图像集,其结构相似度SSIM分布大致为以0.6166为均值、0.1113为标准差的正态分布,总平均耗时约为1.490s,与Fattal算法的平均处理耗时1.227s相近。对于按照死亡时间分为6组的兔眼眼底图像经本文算法处理后,其均值图像信息熵分别为7.72±0.21、7.47±0.24、7.07±0.52、7±0.21、6.34±0.21、6.32±0.34;其均值PSNR分别为21.71±2.82、20.15±2.52、17.52±2.96、17.01±2.53、15.21±1.25、15.9±1.73,总平均耗时约为2.143s,与Fattal算法的平均处理耗时1.812s相近。结论:本文算法对角膜混浊的眼底图像具有较强的恢复能力,经本算法处理后,眼底图像信息恢复较为显著,且处理过程中具有良好的自适应能力,对于不同模糊程度的图像均能够较好地再现眼底血管结构,并能够自适应加强图像细节,在复原后的眼底图像中,大小血管、视盘及分叉点均得到了较为清晰的增强。
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