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睑板腺功能异常(Meibomian Gland Dysfunction,MGD)是一种常见的慢性眼表疾病。近年来,对睑板腺形态的有效观察与分析,是研究和评价睑板腺的客观依据,也是眼科临床研究的热点。因睑板表面成像区域不规则、光照不均匀等因素导致睑板腺红外图像灰度分布不均匀、腺体和非腺体区域对比度低,难以有效提取腺体区域。 本文围绕睑板腺红外图像照明不均匀、对比度低的问题展开了相关研究,为MGD临床诊断提供有效客观依据。论文主要工作包括: 1、提出一种局部标准差Mask匀光改进算法,对图像进行预处理。基于Mask匀光原理,通过原始图像与高斯模糊后图像相减获得匀光图像,引入匀光图像的全局标准差与局部标准差的比值作为缩放因子实现原始图像的自适应对比度增强,并对预处理后的图像质量进行评价,结果表明局部标准差Mask匀光改进算法在有效消除睑板腺图像光照不均匀现象的同时,较大地增强图像对比度,克服传统匀光算法的不足。 2、研究光源波长对睑板腺图像对比度的影响,利用图像融合技术增强双波长睑板腺图像对比度。基于组织光学原理,建立睑结膜、睑板腺、肌肉三层结构的眼睑组织等效光学模型;设计850hm与940hm双波长睑板腺成像装置,对实验获取的双波长睑板腺图像进行质量评价,结果表明加权系数β的取值范围为(-1,0)时,双波长睑板腺融合图像对比度高于单波长图像,且|β|越大,融合后图像的对比度提高程度越大;对不同β的双波长睑板腺融合图像运用局部标准差Mask匀光改进算法进行预处理,其清晰度及对比度比原融合图像高。 3、实现睑板腺形态学参数中的睑板腺面积缺失率、腺体占比及扭曲度的计算,为临床睑板腺疾病相关诊断提供依据。通过最小交叉熵阈值分割、最大连通域获取、边缘检测及闭运算等操作获取睑板腺测量区域;基于Otsu阈值化处理、区域标记、二值图像的特征参数计算等操作获取目标腺体区域;对提取腺体运用骨架提取,形态学处理等方法获取腺体的端点距离与弧长,最终实现睑板腺面积缺失率、腺体占比及扭曲度的计算,作为睑板腺形态学的评价指标。