面向青光眼計算機輔助診斷的眼部OCT圖像質量評價研究.pdf

1、青光眼是全球三大致盲性眼病之一，其對人眼一旦產生不可逆轉的傷害時，將最終導致失明。雖然此類眼病引起的視功能損傷是不可逆的，但如果及早發(fā)現并積極治療，大部分患者仍可終生維持視覺功能。因此，青光眼的早期發(fā)現、早期診斷和早期治療顯得尤為重要。光學相干斷層掃描(Optical Coherence Tomography, OCT)作為一種眼科成像手段，其具有的非接觸性、高分辨率、快速成像等特點決定了該技術在眼科領域的重要地位。但是一方面鑒于該方法

2、的相干成像原理，OCT圖像必定會受到噪聲影響，導致圖像清晰度下降，最終影響醫(yī)生對病癥臨床診斷的準確率和效率。另一方面眼部OCT圖像作為一種海量數據，如果根據醫(yī)生臨床經驗進行圖像質量的有效性刷選，評價過程將具有明顯的主觀性和低效性。因此通過計算機自動篩選清晰有效的OCT圖像，將能夠顯著降低醫(yī)生的誤診率和工作強度。本文正是在這樣的背景下，展開了對眼部OCT圖像質量評價的研究。
　　針對現有的圖像質量評價方法與人的主觀感受相悖問題，論文

3、中首先提出了一種基于人眼視覺視覺系統(tǒng)(Human Visual System, HVS)的前房角 OCT圖像質量評價方法；其次，針對傳統(tǒng)圖像質量評價指標單一，忽視圖像結構信息這一問題，本文引入了另一個評價指標，即分形維數，并對這一指標的計算作了改進；在此基礎上，考慮到單一分形維數評價的不足，又引入復雜性測度作為評價補償。論文的主要內容分為以下幾個部分：
　　(1)提出了一種基于 HVS的前房角 OCT圖像質量評價方法。通過將傳統(tǒng)的

4、圖像質量評價指標，包括對比度、模糊度和信噪比，與人眼視覺系統(tǒng)特性中的感興趣作用原理、灰度敏感特性以及對比度敏感曲線相結合建立模型，同時由醫(yī)生制定前房角 OCT圖像質量評價標準并給出相應的得分，最后將三參數與主觀得分進行線性擬合，得到客觀評價模型。實驗結果表明，加入了人眼視覺特性后的評價方法與主觀結果更為一致。
　　(2)考慮到傳統(tǒng)質量評價指標單一，忽略圖像結構信息的問題，從非線性角度引入了分形維數評價指標，從局部與全局相似性角度對

5、圖像質量進行評價。文中針對傳統(tǒng)分形維數計算時只考慮圖像像素點灰度極值，忽略中間灰度級像素點的不足進行了改進，實驗結果表明其改進方法在普通場景圖像質量評價中有一定的提高，并將這一改進方法運用到視網膜 OCT圖像中，由醫(yī)生給出該類 OCT圖像質量的主觀評價標準以及每幅實驗圖像的得分，在此類圖像上的實驗結果表明，改進后的分形維數評價效果同樣優(yōu)于未改進的評價方法。
　　(3)在單一分形維數評價的基礎上，考慮到分形維數作為一種局部統(tǒng)計特征，