基于眼底图像的视网膜血管三维模型构建方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于眼底图像的视网膜血管三维模型构建方法，其通过分别获取视网膜血管的骨骼图和血管边缘图，然后根据该骨骼图和血管边缘图来计算骨骼上每个中心点对应的血管半径，然后以中心点为球心，血管半径为半径画球求并集，从而得到视网膜血管的三维模块；当然为了保证三维模型更加接近真实血管，本发明专利技术还对计算得到血管半径进行优化，即根据优化后的血管半径进行三维模型的构建。相应地，本发明专利技术还提供了一种基于眼底图像的视网膜三维模型构建装置。

Retinal vascular three-dimensional model construction method and device based on fundus image

The invention discloses a method for constructing 3D model of retinal vessels based on ocular fundus images, the retinal vessels were obtained by skeleton diagram and vascular edge map, then according to the skeleton diagram and vascular edge map to calculate the skeleton corresponding to each center point of the vessel radius, then in the center as the center, the vessel radius radius the ball for the union, in order to get the 3D module of the retinal vessels; of course, in order to ensure the 3D model is closer to the real vessel, the invention of the calculated vessel radius are optimized according to the construction of the optimized radius of 3D vessel. Accordingly, the invention also provides a retina three-dimensional model building device based on fundus images.

【技术实现步骤摘要】
基于眼底图像的视网膜血管三维模型构建方法及装置
本专利技术属于医学图像处理
，尤其涉及一种基于眼底图像的视网膜血管三维模型构建方法及其装置。
技术介绍
视网膜血管的定量评估能够为各种疾病的诊断提供有用的临床辅助信息，因此，视网膜血管的研究在临床医学上具有重大的意义。传统的视网膜血管检测结果均是二维图像，需要诊断医生凭借大量的临床经验才能够从二维图像中得到较为准确的结果，也即是说，这种方式对诊断医生的专业性和经验值要求都非常高。随着三维重建技术的成熟发展，三维重建技术的医学的应用也成为热点。因为视网膜血管的三维重建能为医生提供更为便捷和直观的血管模型，因此，目前已经有许多视网膜血管三维重建的方法。这些方法大致分为三类：1)寻找黄斑坐标后采用中心逆投影法重建视网膜血管；2)计算血管中心线和半径等参数后，用曲面细分法重建视网膜血管；3)采集不同视角采集图像数据后，在重合区域基础上进行重建。然而，上述的三类方法操作都较复杂且需要医务工作者具备扎实的专业基础。因此，现在亟需一种操作方法更加简单的视网膜血管三维模型构建方法。
技术实现思路
针对上述存在的技术问题，本专利技术提供一种基于眼底图像本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于眼底图像的视网膜血管三维模型构建方法，其特征在于，包括步骤：分别获取所述视网膜血管的骨骼的骨骼图和血管边缘图；计算所述骨骼图中每个中心点各自对应的血管半径值，并进行均值优化；以所述骨骼图中的每个中心点为球心，以及每个中心点各自所对应的血管半径为球半径画球体，并求取所有球体的并集，得到视网膜血管的三维模型。

【技术特征摘要】
1.一种基于眼底图像的视网膜血管三维模型构建方法，其特征在于，包括步骤：分别获取所述视网膜血管的骨骼的骨骼图和血管边缘图；计算所述骨骼图中每个中心点各自对应的血管半径值，并进行均值优化；以所述骨骼图中的每个中心点为球心，以及每个中心点各自所对应的血管半径为球半径画球体，并求取所有球体的并集，得到视网膜血管的三维模型。2.如权利要求1所述的基于眼底图像的视网膜血管三维模型构建方法，其特征在于，所述均值优化的步骤，具体包括步骤：以骨骼分叉处为分界点对所述骨骼图中的骨骼进行血管分段，并对每段血管段中所有中心点所对应的血管半径值进行均值优化；其中，以骨骼分叉处为分界点对所述骨骼图中的骨骼进行血管分段的步骤，具体包括步骤：获取堆栈中预存的起点，并沿骨骼走势扫描所述骨骼图，得到当前血管段中每个中心点的特征参数，将所述特征参数存入对应于所述当前血管段的元胞数组；判断当前是否遭遇骨骼分叉处或血管段末梢，若当前遭遇血管段末梢，则将位于血管段末梢的中心点标记为当前血管段的终点，并从所述堆栈中获取新的起点，根据新的起点沿骨骼造势扫描所述骨骼图，获取下一段血管段中每个中心点的特征参数，并将所述特征参数存入对应的元胞数组，如此循环直至堆栈为空为止；若当前遭遇骨骼分叉处，则将所述骨骼分叉处对应于当前血管段的中心点标记为所述当前血管段的终点，并将所述骨骼分叉处对应于其它血管段的中心点作为新起点进行压栈，同时从所述堆栈中获取新的起点，根据所述新的起点沿骨骼走势扫描所述骨骼图，然后获取下一段血管段中每个中心点的特征参数，并将所述特征参数存入对应的元胞数组，如此循环直至堆栈为空为止；其中，所述特征参数包括所述中心点的血管半径，所述中心点在二维骨骼图中的二维坐标值，所述中心点在三维空间中的Z轴坐标，起点标记，终点标记，以及所述中心点所在血管段的血管段编号。3.如权利要求2所述的基于眼底图像的视网膜血管三维模型构建方法，其特征在于，所述对每段血管段对中所有中心点对应的血管半径进行均值优化的步骤，具体包括步骤：遍历所述骨骼图，寻找每个中心点各自对应的相邻中心点；获取当前中心点及其相邻中心点的血管半径，并计算所述当前中心点及其相邻中心点的血管半径的平均值。4.如权利要求3所述的基于眼底图像的视网膜血管三维模型构建方法，其特征在于，在以所述骨骼图中的每个中心点为球心，以及每个中心点各自所对应的血管半径为球半径画球体的步骤之前，还包括步骤：计算所述骨骼图中每个中心点在三维空间的Z轴坐标值，并进行三维转换，其中，计算所述中心点的Z轴坐标值的步骤，具体包括步骤：获取椭球状视网膜的球心坐标(x0,y0,z0)；根据所述球心坐标计算视网膜血管上各个中心点在三维空间的Z轴坐标值，其计算公式为：其中，a和c分别为椭球状视网膜的短轴和长轴，且a＝1.08c。5.如权利要求4所述的基于眼底图像的视网膜血管三维模型构建方法，其特征在于，进行三维转换的步骤之后，还包括步骤：判断相邻两个中心点之间的是否需要进行插值，若是，则计算所述相邻两个中心点之间所需要插入的插值中心点的个...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶志义，王贵学，唐甜华，唐建清，聂天宇，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50