[发明专利]确定视杯边界的位置的方法和系统

权利要求书

1.一种确定2D视网膜图像中视杯边界的方法，该方法包括以下步骤：

(a)对所述图像上视杯边界的位置进行初步估测；

(b)在初步估测的视杯边界的位置的邻域中确定血管的边缘；

(c)在被确定的血管边缘处检测扭结；以及

(d)基于被检测到的扭结确定2D视网膜图像中的视杯边界。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(b)包括以下的子步骤：

(i)在贴近所述的初步估测的视杯边界的位置处生成小片；和

(ii)在每个生成的小片中确定血管边缘。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的生成的小片彼此交搭。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述步骤(c)包括：

(i)将每个生成的小片中的每个被确定的血管边缘表示为一系列由矢量连接的节点；

(ii)计算所述矢量中连续的矢量的延伸方向之间的角度差；以及

(iii)如果所计算的角度差大于一个特定的阈值，则确定扭结存在。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的将被确定的血管边缘表示为一系列由矢量连接的节点的步骤还包括：

(i)使每个被确定的血管边缘符合一个n阶多项式以平滑每个被确定的血管边缘，其中n是一个整数；以及

(ii)将每个已平滑的血管边缘细分成线段，每个所述的线段对应各自的一个所述矢量。

6.根据权利要求2-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述在每个已生成的小片上确定血管边缘的步骤还包括以下步骤：

(a)在每个已生成的小片上进行边缘检测以产生边缘图像；

(b)在每个已生成的小片上进行小波变换以产生小波变换图像；

(c)将所述的边缘图像和所述的小波变换图像组合在一起以产生每个生成的小片的置信度图像，其中，在所述置信度图像中每个像素表示所述像素属于血管边缘的概率；以及

(d)通过确定所述置信度图像中的具有对应于血管边缘的相对高的概率的像素来确定血管边缘。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，使用Canny边缘检测、Sobel边缘检测、Prewitt边缘检测或Roberts边缘检测来进行边缘检测。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，使用2D Gabor小波变换来进行所述的小波变换。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的方法，其特征在于，使用贝叶斯准则或支持向量机器分级而将所述边缘图像和所述小波变换图像组合在一起。

10.根据权利要求6-9中任一项所述的方法，其特征在于，在将所述边缘图像和所述小波变换图像组合在一起的步骤之前，将所述小波变换图像进行归一化。

11.根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述的步骤(a)通过以下步骤来进行：

(i)在所述图像上获得视盘边界的预估位置；以及

(ii)从所述的视盘边界的预估位置获得所述的初步估测的视杯边界的位置。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述的获得视盘边界的预估位置的步骤通过以下步骤来进行：

(i)阈值化所述视网膜图像的红色通道；

(ii)根据阈值化的所述视网膜图像的红色通道确定所述视盘的中心；

(iii)选取集中在所述视盘的所述中心的视盘区域；

(iv)将变分水平集方法应用到所述已选取的视盘区域以获得一个最初估计的视盘边界；以及

(v)用椭圆拟合来平滑所述最初估计的视盘边界以获得所述的视盘边界的预估位置。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述视盘区域的直径至少是典型视盘直径的1.5倍。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，从所述的视盘边界的预估位置获得所述的初步估测的视杯边界的位置的步骤包括：

(i)阈值化所述的视盘边界的预估位置区域内的绿色通道以获得第一轮廓；

(ii)将变分水平集方法应用到所述第一轮廓以获得第二轮廓；以及

(iii)将椭圆拟合应用到所述第二轮廓以获得所述的初步估测的视杯边界的位置。