彩色眼底圖像視網(wǎng)膜血管分割算法的研究.pdf

1、許多心腦血管疾病都會引起眼底視網(wǎng)膜血管病變。視網(wǎng)膜血管分割是眼科計算機輔助診斷和大規(guī)模疾病篩查系統(tǒng)的基礎(chǔ)。彩色眼底圖像視網(wǎng)膜血管分割就是根據(jù)一個給定的彩色眼底圖像準(zhǔn)確地生成與其對應(yīng)的血管二值圖像。雖然研究人員已經(jīng)做了大量工作，但是視網(wǎng)膜血管分割的精度依然有提升的空間。微小血管、視盤內(nèi)血管、新生毛細(xì)血管的分割，都是視網(wǎng)膜血管分割問題中有待解決的難點。
　　本文首先簡要介紹了彩色眼底圖像視網(wǎng)膜血管分割的研究意義及研究現(xiàn)狀，然后針對眼底

2、圖像視網(wǎng)膜血管分割中的一些關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了較為深入的研究，提出了一些新的思路和算法。本文的主要工作和創(chuàng)新點如下:
　　1、一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的彩色眼底圖像視網(wǎng)膜血管分割算法
　　針對視網(wǎng)膜血管特點，提出一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的彩色眼底圖像視網(wǎng)膜血管分割算法。該算法利用自適應(yīng)直方圖均衡化、形態(tài)學(xué)處理、高斯匹配濾波和Hessian矩陣濾波四種綠色通道圖像增強結(jié)果組成特征向量，輸入BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行血管分割。在彩色眼底圖像庫DRIVE

3、和STARE上的實驗表明，本算法對彩色眼底圖像中的視網(wǎng)膜血管具有較好的分割效果，在DRIVE庫上平均精確度達(dá)到94.65％，STARE庫上平均精確度達(dá)到95.13％。
　　2、一種基于圖塊聚類映射的彩色眼底圖像視網(wǎng)膜血管分割算法
　　提出了一種基于圖塊聚類映射的彩色眼底圖像視網(wǎng)膜血管分割算法。我們先將眼底圖像和對應(yīng)的專家手動分割圖像劃分為眾多同尺寸的小圖塊，劃分之前我們不進(jìn)行過多的血管特征提取，簡單預(yù)處理后的圖塊有效地代表了

4、視網(wǎng)膜血管的主體結(jié)構(gòu)。然后將這些圖塊進(jìn)行聚類，并建立各類眼底圖像塊和對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)血管分割圖塊的映射函數(shù)。這些映射函數(shù)可以作為眼底圖像和專家手動分割圖像之間的一個橋梁。有了這些映射函數(shù)我們就可以簡單快捷地對眼底圖像中的血管進(jìn)行分割。本算法在大規(guī)模訓(xùn)練圖塊聚類時比較耗時，但是在得到映射函數(shù)后的測試分割階段，算法的計算負(fù)載較低。因為在測試分割過程中只需要找出待分割的圖塊屬于哪個類簇，然后將它與對應(yīng)的類簇映射函數(shù)結(jié)合即可。該算法在公共眼底數(shù)據(jù)庫上