一种基于主动轮廓和能量约束的筛板前表面深度测量方法技术

本发明专利技术公开了一种基于主动轮廓和能量约束的筛板前表面深度测量方法，该方法采用基于k均值聚类和主动轮廓的Bruch膜开口点测定方法和基于能量约束的筛板前表面分割方法，首先将k均值聚类的聚类图作为C‑V主动轮廓模型的初始轮廓，提取出轮廓中的Bruch膜开口点，再根据开口点的位置得到筛板前表面分割的感兴趣区域，使用能量约束方法分割出筛板前表面，最后根据两个步骤的结构测量出筛板前表面深度。该方法所得结果优于现有的方法，并与专家手工标定结果相一致，能够解决专家在临床诊断时需要手动标定测量筛板前表面深度的费时费力的问题，对青光眼的早期筛查和临床诊断具有积极意义。

【技术实现步骤摘要】
一种基于主动轮廓和能量约束的筛板前表面深度测量方法
本专利技术属于图像识别
，涉及一种基于主动轮廓和能量约束的筛板前表面深度测量方法。
技术介绍
青光眼是世界第二大致盲疾病，它通过对人视乳头周围的视神经节细胞轴突的破坏，导致人的视野缺失。由于青光眼的不可逆性，对青光眼的早检测、早发现和早治疗能够减缓疾病发展的进程。但因为青光眼的发病机制尚未完全明确，因此对青光眼的风险因素的研究仍然是目前的热点问题。视神经筛板(laminacribrosa)位于巩膜，是视网膜神经节细胞轴突穿出眼睛的位置，呈筛状结构，负责对视网膜神经节细胞轴突提供营养和结构支持，并有助于保持眼内和眼外之间的压力梯度。筛板的解剖学结构如下：大约1.2-1.5万个视网膜神经节细胞轴突聚集在视乳头，通过视神经管的内部(即Bruch's膜开口)和外部(即巩膜)部分离开眼睛。视神经是中枢神经系统的一部分，外面包有由三层脑膜延续而来的三层被膜(硬脑膜、蛛网膜、软脑膜)，硬脑膜下腔和蛛网膜下腔也随之延续到视神经周围，蛛网膜下腔充满脑脊液。在巩膜后孔处，巩膜组织前1/3形成薄层纤维隔，隔板内有很多筛孔允许视网膜神经节细胞轴突穿行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于主动轮廓和能量约束的筛板前表面深度测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将待检测的灰度图像进行反色处理后，对反色处理图像中的所有像素点采用k均值聚类方法进行聚类，得到聚类图；步骤2：构造C‑V主动轮廓模型的能量函数，利用聚类图的轮廓作为C‑V主动轮廓模型的初始曲线，以C‑V主动轮廓模型的能量函数最小时的曲线作为目标轮廓，以目标轮廓的下边界的终止点作为BMO点，连接两个BMO点得到BMO参考投影线；步骤3：从反射处理图像中选取位于BMO参考投影线以下的区域，以所选区域对应的最小矩形区域作为筛板前表面分割的感兴趣区域，其中，所选区域的上边界为BMO参考投影线的在水平方向上的投影线；步...

【技术特征摘要】
1.一种基于主动轮廓和能量约束的筛板前表面深度测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将待检测的灰度图像进行反色处理后，对反色处理图像中的所有像素点采用k均值聚类方法进行聚类，得到聚类图；步骤2：构造C-V主动轮廓模型的能量函数，利用聚类图的轮廓作为C-V主动轮廓模型的初始曲线，以C-V主动轮廓模型的能量函数最小时的曲线作为目标轮廓，以目标轮廓的下边界的终止点作为BMO点，连接两个BMO点得到BMO参考投影线；步骤3：从反射处理图像中选取位于BMO参考投影线以下的区域，以所选区域对应的最小矩形区域作为筛板前表面分割的感兴趣区域，其中，所选区域的上边界为BMO参考投影线的在水平方向上的投影线；步骤4：基于能量函数从感兴趣区域中各列中提取一个筛板前表面候选点，并依据完整性约束条件，对所有的筛板前表面候选点进行剔除处理，得到控制点集；将控制点集进行曲线拟合得到筛板表面轮廓线；步骤5：基于BMO参考投影线和筛板表面轮廓线，计算筛板前表面深度；以BMO参考投影线的中点及其鼻侧和颞侧各100微米的两个点作为测量点，在三个测量点上对BMO参考投影线作垂线并与筛板前表面轮廓线相交，三条垂线长度的平均值为待测量的筛板前表面深度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚类图为M(i,j,k)，是将反色处理图像中属于像素值最小的聚类中心代表的类的像素点保留，其余像素点的灰度值置0：其中，cm和ck分别表示第m个和第k个聚类中心，且cm代表像素点(i,j)的当前聚类中心，I(i,j)为图像中的像素点(i,j)的像素值，I(cm)和I(ck)分别为聚类中心cm和ck处的像素值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述C-V主动轮廓模型的能量函数为：E(C)＝μL(C)+v*Area(inside(C...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈再良，彭鹏，沈海澜，刘晴，魏浩，段宣初，欧阳平波，廖胜辉，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43