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日常生活中常见的一些疾病,如高血压、肾炎、糖尿病和心血管病等会引起眼底视网膜血管病变,所以,观察血管形态的变化可以初步预估或诊断人体的某些疾病。因此,需要利用数字图像处理技术对其进行检测与分析,重点检测视网膜血管的形态是否有异常,以此来帮助医生诊断病情。使用数字图像处理技术具有处理速度快、分析客观、可比性高等优点,避免了人工分析的主观性与不确定性。因此,研究眼底图像视网膜血管的分割算法具有重要的临床意义。本文针对眼底图像视网膜血管分割方法进行了相关研究,主要工作如下: (1)提出基于小波变换和Retinex相结合的视网膜血管增强算法,首先对图像进行小波分解,得到低频和高频系数,对低频图像采用多尺度Retinex算法处理,对高频图像采用小波分层增强处理,然后进行小波重构,最终所得视网膜血管图像的清晰度、对比度和细节突出程度均有较大提高,取得了良好的效果; (2)提出改进的多尺度单通道线性跟踪分割算法,基本思想是从图像中所选取的一部分种子像素开始跟踪,在跟踪过程中对满足条件的像素点赋予较高的置信度,跟踪结束后,将所有像素点置信度矩阵量化后获得血管网络。然后用中值滤波与连通域标记相结合的方法对噪声进行处理,不仅可以去除斑点噪声,还可以将视网膜图像边缘视为连续的块状目标噪声一起去除。将形态学理论运用在分割后的处理中,从一定程度上扩展了该算法的广度与深度; (3)提出基于条件随机场模型的分割算法,该算法主要包含两部分:第一部分是根据局部特征对图中某节点所属的标记做初始判断;第二部分是根据相邻节点之间的联系来估计满足要求的权重参数。然后分别利用二维Gabor小波特征、Zana和Klein提出的血管增强方法来计算一元势函数和二元势函数,之后通过选取一定的样本训练分类器,将分类器的输出结果作为条件随机场模型的输入,通过调整权重参数来决定分类结果对最终结果的影响程度。利用扩展的条件随机场模型对视网膜血管图像进行分割,结果表明,血管定位的精度高,能够有效地避免血管粘连的现象,血管更加光滑,边界定位也更加准确,同时可以对微细血管达到良好的分割效果。