基于曲线群匹配的OCT眼底图像半自动分割方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于曲线群匹配的OCT眼底图像半自动分割方法和装置，所述方法包括：接收一幅m行n列的眼底图像并进行预处理；确定所述眼底图像每一列的灰度值向量曲线，计算灰度值向量曲线中每个像素点的描述子，得到所述眼底图像的描述子矩阵；基于所述描述子矩阵，通过动态时间规划算法将所有灰度值向量曲线进行两两匹配，得到成对曲线像素点之间的空间对应关系矩阵；接收用户手动指定的像素点，根据所述点的坐标和所述空间对应关系矩阵，找到与所述点对应的所有像素点，拟合得到平滑的分割线。本发明专利技术的技术方案保证了OCT眼底图像分割的准确性，具有较强的自适应性，能够分割视网膜上明显层状结构的同时也能够处理中央凹处的重叠区域。

Semi automatic segmentation method and device for OCT fundus image based on curve group matching

The present invention discloses a method and device for semi automatic segmentation of OCT eye base image based on curve group matching. The method includes: receiving an eye image of a m line n column and preprocessing, determining the gray value vector curve of each column of the image of the fundus image, and calculating the descriptor of each pixel in the gray value vector curve, The descriptor matrix of the fundus image is described. Based on the descriptor matrix, all the gray value vector curves are matched 22 by the dynamic time planning algorithm, and the spatial corresponding relation matrix between the pairs of pairs of curve pixels is obtained; the pixel points assigned by the user are received by the user, and the coordinates of the points described and the space corresponding to the described are corresponding. The relation matrix is used to find all pixels corresponding to the points, and a smooth segmentation line is obtained by fitting. The technical scheme of the invention ensures the accuracy of the OCT eye image segmentation, has strong adaptability, can segment the obvious layered structure on the retina, and can also deal with the overlapped regions of the central concave.

【技术实现步骤摘要】
基于曲线群匹配的OCT眼底图像半自动分割方法和装置
本专利技术涉及医学图像处理领域，特别是一种基于曲线群匹配的OCT眼底图像半自动分割方法和装置。
技术介绍
光学相干层析成像(OpticalCoherenceTomography,OCT)技术是第一种基于低相干光干涉原理的生物组织微观医学成像新技术，其理论基础是早期的白光干涉测量法。因其高分辨率、无损伤和非入侵性的特点，在临床医学领域具有巨大的应用价值。通过OCT检查获得视网膜图像可以清晰展示眼底结构与功能信息。大量研究表明，视网膜神经纤维层(retinalneverfiberlayer,RNFL)厚度的变化可作为青光眼、黄斑病变等神经变性疾病发病的重要指标。OCT可以获取视网膜神经纤维层在各处的厚度，并能够检测出传统视网膜厚度分析仪所不能识别出的弥漫性萎缩，OCT提供RNFL厚度测量，能够及早发现视网膜神经纤维的弥漫性变薄，减少青光眼的发病率。通过对OCT视网膜图像的分析处理获得视网膜厚度的数据和地形图，可以测量出黄斑区周围的视网膜后度，有助于深入了解视网膜黄斑异常状态，监测黄斑裂孔、黄斑水肿、老年性黄斑病变进展。OCT提供的视网膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于曲线群匹配的OCT眼底图像半自动分割方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)接收一幅m行n列的眼底图像并进行预处理；(2)确定所述眼底图像每一列的灰度值向量曲线fα＝[x1,x2,x3,…,xm]T，α∈{1,n}，xi∈{0,255}，计算灰度值向量曲线fα中每个像素点的描述子，得到所述眼底图像的描述子矩阵；(3)基于所述描述子矩阵，通过动态时间规划算法将所有灰度值向量曲线进行两两匹配，得到成对曲线像素点之间的空间对应关系矩阵；(4)接收用户手动指定的像素点，根据所述点的坐标和所述空间对应关系矩阵，找到与所述点对应的所有像素点，拟合得到平滑的分割线。

【技术特征摘要】
1.一种基于曲线群匹配的OCT眼底图像半自动分割方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)接收一幅m行n列的眼底图像并进行预处理；(2)确定所述眼底图像每一列的灰度值向量曲线fα＝[x1,x2,x3,…,xm]T，α∈{1,n}，xi∈{0,255}，计算灰度值向量曲线fα中每个像素点的描述子，得到所述眼底图像的描述子矩阵；(3)基于所述描述子矩阵，通过动态时间规划算法将所有灰度值向量曲线进行两两匹配，得到成对曲线像素点之间的空间对应关系矩阵；(4)接收用户手动指定的像素点，根据所述点的坐标和所述空间对应关系矩阵，找到与所述点对应的所有像素点，拟合得到平滑的分割线。2.如权利要求1所述的基于曲线群匹配的OCT眼底图像半自动分割方法，其特征在于，所述步骤(1)的预处理包括图像滤波和对比度增强。3.如权利要求1所述的基于曲线群匹配的OCT眼底图像半自动分割方法，其特征在于，所述步骤(2)像素点的描述子的计算方法为：对于灰度值向量曲线fα＝[x1,x2,x3,…,xm]T，α∈{1,n}，xi∈{0,255}，针对任一元素xi，取距离该点最近的l个点构成子序列pi，将pi分成s个可重叠的小区间，每个小区间的维度小于l；用最小二乘法在每个小区间内拟合直线，将子序列pi内所有小区间的直线斜率整合到一起，得到像素点xi的s维的向量描述子di＝fslope(pi)，表示xi的局部曲线特征。4.如权利要求3所述的基于曲线群匹配的OCT眼底图像半自动分割方法，其特征在于，所述步骤(3)包括：采用欧氏距离计算任意两条曲线上各向量描述子的相似度，得到相似度矩阵；基于动态时间规划模型求解两条曲线上点的索引对应关系矩阵P；所述动态时间规划函数为：其中，P＝[pα,pβ]T∈R2×k表示两个描述子序列索引的对应关系，k表示对齐两个各描述子所需要的步数，当曲线Dα中的第i个描述子与曲线Dβ中的第j个描述子在第t步对应时，则所述模型的求解是通过路径规划策略寻找相似度矩阵中相似度最小的路径；根据索引对应关系矩阵P，计算得到对应矩阵Lαβ∈Rm×m，当且仅当存在时，Lαβ中第(i,j)元素为1；把每两条曲线的对应矩阵计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑元杰，段汶君，连剑，刘弘，魏本征，
申请(专利权)人：山东师范大学，
类型：发明
国别省市：山东,37