视盘追踪方法及系统和眼底采集装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种视盘追踪方法，包括计算近红外眼底视频流中每一帧眼底图像的视盘质心位置；提取初始的前N帧眼底图像及视盘质心位置，并确定当前判定队列初始帧；计算当前帧眼底图像的视盘质心位置与前一有效帧眼底图像的视盘质心位置的方差，及当前帧眼底图像的视盘质心位置与基准视盘的视盘质心位置之间的距离；根据方差和基准距离判定当前帧眼底图像是否为噪点；判定出为噪点时，剔除当前帧眼底图像；判定出不是噪点时，缓存当前帧眼底图像；继续进行下一帧眼底图像是否为噪点的判定，直至当前判定队列的长度达到阈值时，根据先进先出的原则淘汰最早的帧并引入新帧。其解决了传统的视盘定位方法不适用于动态的、近红外成像的眼底图的问题。

Visual disc tracking method and system and fundus acquisition device

The invention discloses a disc tracking method, which includes calculating the centroid position of each frame of fundus image in near-infrared fundus video stream, extracting the initial N frame fundus image and the centroid position of the disc, and determining the initial frame of the current determination queue, calculating the variance between the centroid position of the disc of the current frame fundus image and the centroid position of the previous effective frame fundus image, and the current frame. The distance between the centroid position of the optic disc of the fundus image and the centroid position of the reference optic disc of the optic disc of the optic disc of the fundus image; whether the current frame fundus image is a noise point is determined according to variance and reference distance; when the current frame fundus image is determined to be a noise point, the current frame fundus image is deleted; when the noise point is not determined, the current frame fundus image is cached; and the determination of whether the next frame fundus image is a noise point is continued until the current determination When the queue length reaches the threshold, the earliest frames are eliminated and new frames are introduced according to the FIFO principle. It solves the problem that the traditional optic disc location method is not suitable for dynamic, near infrared imaging fundus map.

【技术实现步骤摘要】
视盘追踪方法及系统和眼底采集装置
本专利技术涉及医学图像处理
，特别是涉及一种视盘追踪方法及系统和眼底采集装置。
技术介绍
视盘作为眼底成像图的关键要素之一，与血管、黄斑、视网膜共同作为眼底病变医学诊断依赖的关键元素。当前所采用的针对视盘进行图像识别的方法和装置，大多是对于静态的、可见光成像后的眼底图进行分析，提取视盘，辅助医学诊断。而对于动态的、近红外成像的眼底图则不适用。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统的视盘识别定位方法和装置不适用于动态的、近红外成像的眼底图的问题，提供一种视盘追踪方法及系统和眼底采集装置。基于上述目的，本专利技术提供的一种视盘追踪方法，其特征在于，包括如下步骤：获取采集到的近红外眼底视频流，计算所述近红外眼底视频流中每一帧眼底图像的视盘质心位置；提取所述近红外视频流中初始的前N帧眼底图像及其视盘质心位置，并根据提取的所述视盘质心位置由所述前N帧眼底图像中确定当前判定队列的初始帧；其中，所述当前判定队列的固定长度阈值为n；对于当前判定队列中新捕获到的当前帧眼底图像，计算所述当前帧眼底图像的视盘质心位置与前一有效帧眼底图像的视盘质心位置的方差，以及所述当前帧眼底图像的视盘质心位置与基准视盘的视盘质心位置之间的距离；其中，所述当前帧眼底图像的视盘质心位置与基准视盘的视盘质心位置之间的距离为基准距离；根据计算得到的所述方差和所述基准距离判定所述当前帧眼底图像的视盘质心位置是否为噪点；并在判定出所述当前帧眼底图像的视盘质心位置为噪点时，剔除所述当前帧眼底图像；判定出所述当前帧眼底图像的视盘质心位置不是噪点时，缓存所述当前帧眼底图像及其视盘质心位置；继续捕获当前判定队列中下一帧眼底图像并进行判定，直至所述当前判定队列的长度达到阈值n后，则对于后续捕获的每一帧眼底图像，进入所述当前判定队列的同时，根据先进先出的原则，淘汰队列头部的帧。在其中一个实施例中，所述提取所述近红外视频流中初始的前N帧眼底图像及所述视盘质心位置，并根据提取的所述视盘质心位置由所述前N帧眼底图像中确定当前判定队列的初始帧，包括如下步骤：由所述近红外眼底视频流中提取前N帧眼底图像及其对应的N个所述视盘质心位置；分别对N个所述视盘质心位置的横坐标和纵坐标进行平均值计算，得到平均质心位置；计算N个所述视盘质心位置中每一个所述视盘质心位置与所述平均质心位置之间的距离，得到N个平均距离；对N个所述平均距离进行大小排序，并按照从大到小的顺序剔除预设个数的平均距离后，得到N-Q个合理平均距离；其中，Q为预设个数；选取所述合理平均距离中的最大平均距离作为边界值，并以所述边界值为基准，按照前N帧的时序倒序进行比较，获取第一个视盘质心位置与平均质心位置距离小于或等于所述边界值的帧作为所述初始帧。在其中一个实施例中，所述预设个数Q的取值范围为：N*10％≤Q≤N*30％。在其中一个实施例中，所述根据计算得到的所述方差和所述基准距离判定所述当前眼底图像的视盘质心位置是否为噪点，包括如下步骤：将所述方差和所述基准距离代入判定公式：P(m)＝a1×(dm-d基准)+a2×lm，计算得到相应的判定值；其中，P(m)为计算得到的判定值，a1为方差影响系数，a2为基准距离影响系数，dm为所述方差，d基准为基准方差，lm为所述基准距离；判断所述判定值是否大于或等于预设值；当判断出所述判定值大于或等于所述预设值时，则判定所述当前眼底图像的视盘质心位置为噪点；当判断出所述判定值小于所述预设值时，则判定所述当前眼底图像的视盘质心位置不是噪点。在其中一个实施例中，继续捕获下一帧眼底图像并进行判定的过程中，还包括如下步骤：统计当前判定出的噪点数量；当统计出当前连续b帧眼底图像对应的视盘质心位置均为噪点时，则取消对所述下一帧眼底图像的判定，并重置判定队列。相应的，基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了一种视盘追踪系统，包括视盘质心位置计算模块、判定队列确定模块、判定参数计算模块和噪点判断处理模块；其中，所述视盘质心位置计算模块，用于获取采集到的近红外眼底视频流，计算所述近红外眼底视频流中每一帧眼底图像的视盘质心位置；所述判定队列确定模块，用于提取所述近红外视频流中初始的前N帧眼底图像及其视盘质心位置，并根据提取的所述视盘质心位置由所述前N帧眼底图像中确定当前判定队列的初始帧；其中，所述当前判定队列的固定长度阈值为n；所述判定参数计算模块，用于针对所述当前判定队列中新捕获到的当前帧眼底图像，计算所述当前帧眼底图像的视盘质心位置与前一有效帧眼底图像的视盘质心位置的方差，以及所述当前帧眼底图像的视盘质心位置与基准视盘的视盘质心位置之间的距离；其中，所述当前帧眼底图像的视盘质心位置与基准视盘的视盘质心位置之间的距离为基准距离；所述噪点判断处理模块，用于根据计算得到的所述方差和所述基准距离判定所述当前帧眼底图像的视盘质心位置是否为噪点；并在判定出所述当前帧眼底图像的视盘质心位置为噪点时，剔除所述当前帧眼底图像；判定出所述当前帧眼底图像的视盘质心位置不是噪点时，缓存所述当前帧眼底图像及其视盘质心位置至输出队列；所述噪点判断处理模块，还用于当进行完所述当前帧眼底图像的剔除或缓存处理后，跳转至所述噪点判断模块，由所述噪点判断模块继续进行所述当前判定队列中下一帧眼底图像的捕获和判定，直至所述当前判定队列的长度达到所述固定阈值n后，对于后续捕获的每一帧眼底图像，进入所述当前判定队列的同时，根据先进先出的原则，淘汰所述当前判定队列头部的帧。在其中一个实施例中，所述判定队列确定模块包括提取子模块、平均值计算子模块、平均距离计算子模块、排序子模块和选取比较子模块；其中，提取子模块，用于由所述近红外眼底视频流中提取全部眼底图像及其对应的所述视盘质心位置；所述平均值计算子模块，用于分别对前N个所述视盘质心位置的横坐标和纵坐标进行平均值计算，得到平均质心位置；所述平均距离计算子模块，用于计算N个所述视盘质心位置中每一个所述视盘质心位置与所述平均质心位置之间的距离，得到N个平均距离；所述排序子模块，用于对N个所述平均距离进行大小排序，并按照从大到小的顺序剔除预设个数的最大平均距离后，得到N-Q个合理平均距离；其中，Q为预设个数；所述选取比较子模块，用于选取所述合理平均距离中的最大平均距离作为边界值，并以所述边界值为基准，按照前N帧的时序倒序进行比较，获取第一个视盘质心位置与平均质心位置距离小于或等于所述边界值的帧作为所述初始帧。在其中一个实施例中，所述噪点判断处理模块包括数值代入子模块和判定值判断子模块；其中，所述数值代入子模块，用于将所述方差和所述基准距离代入判定公式：P(m)＝a1×(dm-d基准)+a2×lm，计算得到相应的判定值；其中，P(m)为计算得到的判定值，a1为方差影响系数，a2为基准距离影响系数，dm为所述方差，d基准为基准方差，lm为所述基准距离；所述判定值判断子模块，用于判断所述判定值是否大于或等于预设值；所述判定值判断子模块，还用于当判断出所述判定值大于或等于所述预设值时，则判定所述当前眼底图像的视盘质心位置为噪点；当判断出所述判定值小于所述预设值时，则判定所述当前眼底图像的视盘质心位置不是噪点。在其中一个实施例中，还包括噪点数量统计模块；所述噪点数量统计模块，用于所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种视盘追踪方法，其特征在于，包括如下步骤：获取采集到的近红外眼底视频流，计算所述近红外眼底视频流中每一帧眼底图像的视盘质心位置；提取所述近红外视频流中初始的前N帧眼底图像及其视盘质心位置，并根据提取的所述视盘质心位置由所述前N帧眼底图像中确定当前判定队列的初始帧；其中，所述当前判定队列的固定长度阈值为n；对于所述当前判定队列中新捕获到的当前帧眼底图像，计算所述当前帧眼底图像的视盘质心位置与前一有效帧眼底图像的视盘质心位置的方差，以及所述当前帧眼底图像的视盘质心位置与基准视盘的视盘质心位置之间的距离；其中，所述当前帧眼底图像的视盘质心位置与基准视盘的视盘质心位置之间的距离为基准距离；根据计算得到的所述方差和所述基准距离判定所述当前帧眼底图像的视盘质心位置是否为噪点；并在判定出所述当前帧眼底图像的视盘质心位置为噪点时，剔除所述当前帧眼底图像；判定出所述当前帧眼底图像的视盘质心位置不是噪点时，缓存所述当前帧眼底图像及其视盘质心位置；继续捕获所述当前判定队列中下一帧眼底图像并进行判定，直至所述当前判定队列的长度达到阈值n后，则对于后续捕获的每一帧眼底图像，进入所述当前判定队列的同时，根据先进先出的原则，淘汰队列头部的帧。...

【技术特征摘要】
1.一种视盘追踪方法，其特征在于，包括如下步骤：获取采集到的近红外眼底视频流，计算所述近红外眼底视频流中每一帧眼底图像的视盘质心位置；提取所述近红外视频流中初始的前N帧眼底图像及其视盘质心位置，并根据提取的所述视盘质心位置由所述前N帧眼底图像中确定当前判定队列的初始帧；其中，所述当前判定队列的固定长度阈值为n；对于所述当前判定队列中新捕获到的当前帧眼底图像，计算所述当前帧眼底图像的视盘质心位置与前一有效帧眼底图像的视盘质心位置的方差，以及所述当前帧眼底图像的视盘质心位置与基准视盘的视盘质心位置之间的距离；其中，所述当前帧眼底图像的视盘质心位置与基准视盘的视盘质心位置之间的距离为基准距离；根据计算得到的所述方差和所述基准距离判定所述当前帧眼底图像的视盘质心位置是否为噪点；并在判定出所述当前帧眼底图像的视盘质心位置为噪点时，剔除所述当前帧眼底图像；判定出所述当前帧眼底图像的视盘质心位置不是噪点时，缓存所述当前帧眼底图像及其视盘质心位置；继续捕获所述当前判定队列中下一帧眼底图像并进行判定，直至所述当前判定队列的长度达到阈值n后，则对于后续捕获的每一帧眼底图像，进入所述当前判定队列的同时，根据先进先出的原则，淘汰队列头部的帧。2.根据权利要求1所述的视盘追踪方法，其特征在于，所述提取所述近红外视频流中初始的前N帧眼底图像及所述视盘质心位置，并根据提取的所述视盘质心位置由所述前N帧眼底图像中确定当前判定队列的初始帧，包括如下步骤：由所述近红外眼底视频流中提取前N帧眼底图像及其对应的N个所述视盘质心位置；分别对N个所述视盘质心位置的横坐标和纵坐标进行平均值计算，得到平均质心位置；计算N个所述视盘质心位置中每一个所述视盘质心位置与所述平均质心位置之间的距离，得到N个平均距离；对N个所述平均距离进行大小排序，并按照从大到小的顺序剔除预设个数的平均距离后，得到N-Q个合理平均距离；其中，Q为预设个数；选取所述合理平均距离中的最大平均距离作为边界值，并以所述边界值为基准，按照前N帧的时序倒序进行比较，获取第一个视盘质心位置与平均质心位置距离小于或等于所述边界值的帧作为所述初始帧。3.根据权利要求2所述的视盘追踪方法，其特征在于，所述预设个数Q的取值范围为：N*10％≤Q≤N*30％。4.根据权利要求1所述的视盘追踪方法，其特征在于，所述根据计算得到的所述方差和所述基准距离判定所述当前眼底图像的视盘质心位置是否为噪点，包括如下步骤：将所述方差和所述基准距离代入判定公式：P(m)＝a1×(dm-d基准)+a2×lm，计算得到相应的判定值；其中，P(m)为计算得到的判定值，a1为方差影响系数，a2为基准距离影响系数，dm为所述方差，d基准为基准方差，lm为所述基准距离；判断所述判定值是否大于或等于预设值；当判断出所述判定值大于或等于所述预设值时，则判定所述当前眼底图像的视盘质心位置为噪点；当判断出所述判定值小于所述预设值时，则判定所述当前眼底图像的视盘质心位置不是噪点。5.根据权利要求1至4任一项所述的视盘追踪方法，其特征在于，继续捕获下一帧眼底图像并进行判定的过程中，还包括如下步骤：统计当前判定出的噪点数量；当统计出当前连续b帧眼底图像对应的视盘质心位置均为噪点时，则取消对所述下一帧眼底图像的判定，并重置判定队列。6.一种视盘追踪系统，其特征在于，包括视盘质心位置计算模块、判定队列确定模块、判定参数计算模块和噪点判断处理模块；其中，所述视盘质心位置计算模块，用于获取采集到的近红外眼底视频流，计算所述近红外眼底视频流中每一帧眼底图像的视盘质心位置；所述判定队列确定模块，用于提取所述近红外视频流中...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏，李鹏，姜泓羊，代黎明，
申请(专利权)人：代黎明，
类型：发明
国别省市：北京,11