病变眼底图像高效高精度视盘定位与分割

来源 :湘潭大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wcbcni22
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
视网膜眼底图像广泛用于各种眼底病变的甄别与诊断,对于预防和及时诊治例如青光眼、糖尿病性视网膜病变、白内障等致盲性眼科疾病具有重要意义和作用,为了实现大规模甄别和减轻眼科专家的工作负担,基于计算机视觉的自动病变诊断系统近年来得到研究人员广泛关注,其对眼底图像中的主要生理组织结构进行检测和分割对于后期病变诊断具有重要辅助作用。视盘是眼底图像中最主要的生理结构,对视盘进行准确定位和分割有利于眼底病变的诊断,例如:很多视盘分割算法需要预先给出初始种子点;由于视盘和黄斑(视觉最敏锐区域)之间的距离近似为常数,当视盘位置确定后,确定黄斑区域也就容易了;视盘和大尺寸的亮黄色病变(溢出物病变)容易混扰,准确地检测出视盘可以将其从候选病变对象中予以排除。由于非均匀光照、对比度以及病变等因素干扰使得想要准确地定位和分割视盘并不容易。尤其在病变图像中,视盘外观可能被完全破坏,因此检测难度非常大,针对已有文献中视盘定位和分割算法存在问题,本论文在提高视盘定位的精度和效率以及提高视盘分割的鲁棒性方面做了一定的研究,论文主要工作包括以下几个方面:提出一种快速自动定位视盘方法,首先基于梯度和亮度信息提取视盘的候选区域点;然后利用血管在视盘区域分布非常集中并且沿垂直方向延伸的特点,对候选点进行匹配滤波最终定位视盘点。本论文方法在五个公开的眼底图像数据库1540幅图像上进行了测试,成功定位出1514幅眼底图像,准确率达到98.3%。STARE数据库中平均运算时间为6.3s每幅,在正常和病变眼底图像测试中表现出良好的鲁棒性。通过综合利用视网膜眼底图像中血管分布和方向特性,研究了一种新颖的能够快速精确定位视盘的算法,算法首先采用了一个结合3种血管分布特性(即血管密度,紧凑性和均匀性)的特征来定位视盘的水平坐标位置,在限制垂直坐标的范围后,根据全局血管走向特性,引入霍夫变换对主血管进行抛物线拟合,最终确定视盘的中心点坐标。本算法在四个公开数据库340幅眼底图像上进行了测试,其中成功定位出339幅(99.7%)。平均定位一幅图像的时间约为2.1-10.3s。,相比之前的很多定位方法,该算法在定位精度和效率方面有优势。可靠、有效的视盘分割对自动眼底病变诊断分析具有重要意义。本论文提出了一种基于平滑滤波和CV模型的视盘分割算法:在利用投影法定位出视盘的中心后,采用Gabor滤波技术提取并移除视盘局部区域的主血管,然后利用邻域信息通过插值运算填充被移除血管区域像素,再采用边缘保留平滑滤波对视盘区域进行平滑,最后利用基于区域信息的CV水平集模型分割出视盘的边界。本论文方法在MESSIDOR数据库上进行了测试,平均分割准确率为0.83,表现了良好的分割性能。
其他文献
安全是工业生产过程中的重大问题,也是工业自动化领域的关键问题。长期以来,在工业现场中采用多种安全保护层来保障系统的安全。由于传统的安全仪表系统和过程控制系统处于不
故障诊断是化工企业安全生产的重要保障工作之一。为提高故障诊断效率,研究人员做了大量的工作,提出各种方法以解决这一问题。用于故障观测和诊断的方法主要是将观测到的过程系
作为一种可重复使用的海洋运载器,水下无人航行器(Unmanned Underwater Vehicle,UUV)执行完使命任务后是必须要进行回收的。虽然,目前国内外提出了多种UUV回收的方式,但是实
在全球环境不断恶化,国内光伏政策日趋有利的背景下,本文主要研究了光伏并网发电系统的核心部件光伏并网逆变器。逆变器作为光伏阵列和电网接口的主要设备,其性能决定着光伏发电系统的性能。为了实现光伏阵列产生的电能的最大利用,提高系统稳定性、可靠性、高效性,需对并网逆变器主电路拓扑结构、控制策略、参数设计等进行深入研究。本文在分析并网逆变器拓扑和控制策略基础上研制一台600W单相并网逆变器,该逆变器具有独立
分数阶系统是建立在分数阶微积分以及分数阶微积分方程理论上实际系统的数学模型。分数阶微积分中微分、积分的阶次可以是任意的,它扩展了人们所熟知的整数阶微积分的描述能力
本文主要根据广义预测控制基于预测模型的特点,将基于支持向量机系统辨识的方法应用于广义预测控制,针对支持向量机在广义预测控制中的若干应用进行研究,并在此基础上将改进
切换系统是一类重要的混杂系统,近些年受到了广泛重视。特别是切换系统稳定性方面的研究已取得了很多的成果。但对于切换系统的H控制问题,特别是离散切换系统的H∞控制问题的研
无线局域网WLAN(WirelessLocalAreaNetwork)将无线通信和网络技术的优势相结合,网络构建更加简单,连接更加自由和灵活,其应用领域也越来越广泛。由于WLAN传输媒介的特殊性和固有
激光微粒测量技术是激光研究领域的重要研究课题,并广泛地应用于工业、化工、医药等领域。近二十年来,该技术得到了极大发展和应用,应用该技术进行微粒测量的激光粒度测试仪也应
逆运动学问题是目前机器人领域研究的热点之一。 本文在对MOTOMAN-UPJ型机器人进行结构分析后,采用D-H方法建立了其运动学模型,推导出机器人的正运动学公式。本文提出只需要