視網(wǎng)膜圖像血管分割算法的研究.pdf

1、視網(wǎng)膜血管是人體中唯一可非創(chuàng)傷直接觀察的深層血管，其形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化不僅可以反映出青光眼、白內(nèi)障等眼部疾病，同時(shí)也與糖尿病、高血壓、動(dòng)脈硬化等全身系統(tǒng)性疾病有著密切的聯(lián)系。此外，視網(wǎng)膜血管網(wǎng)絡(luò)具有唯一性、穩(wěn)定性、隱蔽性和可采集性，可用于個(gè)人身份的鑒別。因此，對(duì)視網(wǎng)膜血管網(wǎng)絡(luò)的提取不僅在醫(yī)學(xué)上具有重要的臨床參考價(jià)值，在身份識(shí)別、安全保密等方面也具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外許多專家對(duì)視網(wǎng)膜血管網(wǎng)絡(luò)的分割進(jìn)行了大量的研究。本文

2、查閱了大量的視網(wǎng)膜血管分割和數(shù)字圖像處理的文獻(xiàn)，在總結(jié)分析前人研究成果的基礎(chǔ)上，針對(duì)視網(wǎng)膜血管分割中小血管分割不理想的情況，分別基于追蹤法和窗方法提出了兩種新的視網(wǎng)膜血管分割算法，在REVIEW數(shù)據(jù)庫(kù)和DRIVE數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行了大量的仿真實(shí)驗(yàn)，計(jì)算了算法的平均準(zhǔn)確度、靈敏度和特異度，并與已知分割算法進(jìn)行了對(duì)比分析:
　　(1)基于追蹤的方法:本文提出了一種基于Hessian矩陣和局部追蹤的視網(wǎng)膜血管分割算法。首先利用Hessian矩

3、陣對(duì)視網(wǎng)膜原圖像進(jìn)行增強(qiáng)，然后結(jié)合圖像的梯度矢量流場(chǎng)，在多方向?qū)ρ艿木植窟M(jìn)行追蹤，最后將多方向下的追蹤結(jié)果進(jìn)行融合，得到最終的視網(wǎng)膜血管分割結(jié)果。實(shí)驗(yàn)表明，該算法能分割出較多的細(xì)小血管，在REVIEW庫(kù)和DRIVE庫(kù)中的平均準(zhǔn)確度分別可達(dá)0.93871和0.93568，高于經(jīng)典的分割算法。此外，還提高了算法的靈敏度和特異度，整體分割效果優(yōu)于經(jīng)典算法。
　　(2)基于窗的方法:本文提出了一種基于形態(tài)學(xué)和Cake濾波器的視網(wǎng)膜血管分