[发明专利]一种眼前节图像的晶体区域的检测方法及装置

说明书

本发明提供了一种眼前节图像的晶体区域的检测方法及装置，该方法包括：获取眼前节图像，并去除所述眼前节图像中的皮肤区域，获得第一图像；采用预先训练的眼前节图像的皮肤反光模型，去除所述第一图像中的皮肤反光区域，获得第二图像；采用预先训练的主动形状模型对所述第二图像进行晶体检测，获得晶体区域。因此，本发明的方案，通过去除眼前节图像中的皮肤区域和皮肤反光区域，从而避免利用主动形状模型对眼前节图像进行晶体检测时，陷入极小值，进而使得用于进行晶体检测的眼前节图像不再局限于只包括晶体部分。

技术领域

本发明涉及移动健康技术领域，尤其涉及一种眼前节图像的晶体区域的检测方法及装置。

背景技术

眼睛是我们认识世界、从事各项工作的重要工具。眼球是人体视觉系统中的一个重要组成部分，是一个精密的光学成像及感光系统。其中，如图1所示，眼球的形状是球形的，直径约为25毫米，包括屈光系统和感光系统两部分。屈光系统由角膜、房水、晶状体和玻璃体组成，眼前节是角膜、前房、晶状体的统称，是屈光系统的主要成分；感光系统由充满了视细胞的视网膜组成。睛健康与否，眼前节生物数据是一个重要指标。

裂隙灯显微镜，简称裂隙灯，是现在眼科医生必不可少的眼前节检查工具之一。它采用透镜将强光聚集于一狭缝(裂隙)去照射眼部。眼前部介质对可见光是透明的，因此在裂隙光的照射下，形成一光学切面，医生通过裂隙灯显微镜上的双目立体显微镜对患眼角膜、前房、晶体等进行观察和检查，它主要用来检查眼前部的病变(位置、性质、大小、深度)。如加上一些附件，还可以观察前房角至眼底及周围的病变。

其中，白内障是常见的致盲性眼病，指眼球内的晶状体发生混浊、由透明变成不透明，阻碍光线进入眼内，从而影响视力。早期混浊轻微或范围较小时不影响视力，而后逐渐加重至明显影响视力甚至失明。此外，白内障引起的视力下降无法通过配戴眼镜进行矫正。

白内障，尤其是老年性白内障，是最常见的眼病之一，占致盲眼病的25％到50％。据统计，当今世界有1500万白内障致盲患者，而我国普查统计，约有400到500万白内障患者。白内障治疗最有效的方法是手术，通过手术治疗绝大多数患者能恢复视力。

另外，采用裂隙光(S350亮度3档，裂隙直径1mm，照明角度右侧30度，去掉毛玻璃片，10倍率镜)将图像焦点放在晶体前囊上，可以看清前囊或晶体混浊的位置及大小，拍摄眼前节图片中的晶体。根据晶体是否浑浊，可以判断患者是否患有白内障。

然而，目前采用裂隙灯进行白内障诊断基本依靠医生手动操作和识别，基本还没有实现自动化，因而大范围地展开全民白内障筛查还存在困难。为实现白内障自动筛查，就需要能够自动识别裂隙灯拍摄的眼前节图片，从中检测出晶体区域，并根据晶体特征判断是否有白内障。

其中，美国博士伦公司推出的Orbscan一体式眼前节分析系统，是目前国际上最先进的眼前节特征自动提取设备。它采用裂隙扫描技术与先进的Placido盘相结合的方法，可以精确地给出角膜前后表面上几千个点的高度数据，并由此获得角膜厚度和散光等参数。该系统是博士伦Zyoptix屈光手术诊疗系统的重要构成，主要应用于屈光手术的手术计划中。但是，该方法无法用于普通裂隙灯所采集的照片，且面向的是屈光手术，而非白内障自动筛查。

Huiqi Li等首先对采集到的图像进行二值化，根据二值化的结果估计晶体的大致区域，再用主动形状模型(Active Shape Model，ASM)检测晶体的精确位置，如图2所示。

其中，该方法中主动形状模型的特征点分布在晶体边缘，整体呈矩形分布。在实际应用中，特别是当图片本身纹理比较丰富的时候，该方法通常会检测到其他成近似矩形的区域上(如虹膜反光带、皮肤反光区域等)。同时，该方法使用的特征是特征点邻域的灰度均值，在实际医用图片上，由于图片纹理丰富，且晶体边缘亮度和纹理信息变化较大，因而，极容易陷入局部极小值。