[发明专利]一种OCT影像质量客观无参考型评价方法

说明书

技术领域

本发明属于医学图像处理领域，涉及一种OCT影像质量客观无参考型评价方法。

背景技术

光学相干断层扫描(Optical Coherence Tomography, OCT)成像具有成像速度快、高分辨率、非接触性，以及对操作者专业技能要求较低等优点，使其在临床诊断与研究中得到广泛的应用。对OCT影像质量的评价通常采取人工主观评价的传统方式，即依靠人工观察的方法对影像进行质量评价，不但费时费力，而且评价的结果容易受到评价环境和评价人员工作背景等因素的影响，可能并非是影像质量的客观反映。目前出现了一些OCT影像质量的客观评价方法，根据对原始影像的依赖程度，可将它们分为全参考型、部分参考型和无参考型。虽然这些方法具有简单，易于实现，物理意义明确等优点，且被广泛使用，但由于没有考虑人类的视觉感知以及图像本身的特点，往往不能反映人的视觉特性，因此其结果易与人的主观评价脱节。而普遍被接受的观点认为：一种OCT影像质量评价方法的有效性，决定于通过该方法获得的客观质量评价结果与人的主观感受是否一致。因此如何将影像质量的客观评价模型与视觉感知模型相结合，实现对影像质量的无参考型评价方法，从而进一步提高影像质量评价的准确性与可靠性，已成为OCT医学影像质量评价的关键所在。因而本发明提出了一种OCT影像质量客观无参考型评价方法。   发明内容

本发明考虑到：(1)传统的影像质量无参评价方法由于没有考虑影像本身的特点及人类的视觉心理感受，其评价结果难以满足与人的主观评价相一致的要求；(2)常用的评价方式基本只采用单一指标衡量各种影像的客观质量，往往只能反映影像的整体质量，不能反映其局部失真信息。因此，结合OCT图像自身的特点，联合客观统计评价方法与人眼视觉系统(Human Visual System, HVS)的特性，本发明提出了一种OCT影像质量客观无参考型评价方法。

本发明是一种OCT影像质量客观无参考型评价方法，包括以下步骤：

步骤（1）利用HVS的视觉感知特性中的掩盖特性，结合影像梯度的亮度掩盖和空间复杂度掩盖模型计算局部边缘扩散度，用于影像模糊度客观质量评价。

步骤（2）利用对比度敏感度与噪声方差计算影像的噪声强度，用于对影像噪声强度的评价。

步骤（3）计算影像的对比度噪声比，用于评价OCT影像中细节的辨识情况，从对比度的角度进行评价。

步骤（4）综合局部边缘扩散度、噪声强度以及对比度噪声比三个评价参数对OCT影像质量进行客观的评估。

本发明有益效果为：

1、本发明通过引入HVS视觉感知特性中的掩盖特性，解决了OCT影像模糊度客观评价算法结果与视觉感知中的最小可观测到模糊度之间的矛盾，从而提高了影像模糊度客观评价与主观评价结果间的一致性。

2、本发明利用多评价指标综合衡量OCT影像的客观质量，不仅有利于反映影像的整体质量，也有利于反映其局部失真信息。

3、本发明充分考虑了OCT图像的自身特点，同时联合客观统计评价方法与HVS特征评价方法，提高了OCT影像质量评价结果的客观性、准确性与高效性。

具体实施方式

针对待分析的OCT影像I( i, j ) (                                               ，其中和分别为OCT影像I的宽度和高度。变量i和j的取值范围下同，将不再特别说明) ，按以下四个步骤进行影像质量客观无参考型评价。

步骤（1）利用HVS的视觉感知特性中的掩盖特性，基于影像梯度的亮度掩盖和空间复杂度掩盖模型计算局部边缘扩散度。其具体步骤如下：

①采用Sobel梯度算子获得原始OCT影像I的梯度图；

②对获得的梯度图根据式(1)计算局部亮度平均值；

                                       (1)

其中：

；

当求取影像边界点的局部亮度平均值时，对采取周期扩展方式；

③对获得的局部亮度平均值根据式(2)计算得到亮度掩盖后的梯度图；

                                (2)

其中。

④根据式(3)空间复杂度掩盖模型计算得到梯度图。