[发明专利]一种眼微血管血流动力学参数自动分析方法

说明书

本发明提供了一种眼微血管血流动力学自动分析方法，包括如下步骤：步骤1：输入包含有眼微血管信息的视频文件中需要进行眼微血管血流动力学参数分析的图像集I_o；步骤2：对图像集合I_o中连续的图像进行图像配准；步骤3：对配准后的图像进行图像分割，得到眼微血管的分割掩码图像集S_r；步骤4：获取分割掩码图像集S_r中眼微血管的中心线；步骤5：对所述中心线进行拟合，并提取分割掩码图像中眼微血管的边缘，计算所述眼微血管的平均直径、内径和外径；步骤6：构成时空图像；步骤7：对得到的时空图像进行直方图均衡化处理；步骤8：对时空图像进行直线检测处理，对得到的直线的斜率进行统计，并得出分布最密集的斜率k；步骤9：计算眼微血管的血流速度V_a；步骤10：计算血流量、管壁切应率。

技术领域

本发明涉及眼微血管的参数分析领域，尤其涉及一种眼微血管血流动力学参数自动分析方法。

背景技术

眼球与大脑共享颈内动脉的血液供应，眼微血管功能是反应眼表炎症和全身微血管病变疾病的潜在指标，可为研究脑血管、心血管、及糖尿病等疾病的发病机理，病情进展以及判断治疗效果等提供重要依据。随着近年来眼科成像技术的迅速发展，功能成像 OCT、眼微血管功能分析等新型成像技术的问世与发展，为眼科疾病的诊断和治疗提供重要的信息，其形态学测量功能已被应用眼球组织功能的精密分析中，被称为是眼科学诊断技术的里程碑式成果。目前眼成像研究技术存在配套分析软件不完善、对批量图像的处理和智能分析远不能满足科研及临床需求等缺陷。

现有眼微血管采集系统是将高速摄像头与视频采集卡等数字图像采集装置集成到标准裂隙灯平台来实现的，采集过程中患者轻微的抖动都会在图像中产生较大的偏移，因此整个视频图像中可以用于血流分析的图像仅占整个视频图像的20%以下，现有系统均完成采用医生手动标注，工作量非常巨大；另外在眼微血管图像中显示的血管是不连续的，在单张图像中血管之间存在不连续的情况，采用传统的方法在单张图像中获取的用于分析的血管非常有限，极大的降低的血管的可用性；现有方法后续血管力学的分析均采用手动方法来完成，会因个体或疲劳程度的不同造成不同的误差，同时及其耗时。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种眼微血管血流动力学参数自动分析方法，实现了全自动的血流动力学分析，极大的提高了血流动力学分析的速度和核心参数计算的精确度。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种眼微血管血流速度的分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：输入包含有眼微血管信息的视频文件中需要进行眼微血管血流动力学参数分析的图像集 I_o；

步骤2：对图像集合I_o中连续的图像进行图像配准，以第一张图像为固定图像，将剩余图像与第一张图像对齐，得到配准后的图像集合I_r；

步骤3：对配准后的图像进行图像分割，得到眼微血管的分割掩码图像集S_r；

步骤4：获取分割掩码图像集S_r中眼微血管的中心线；

步骤5：对所述中心线进行拟合，并提取分割掩码图像中眼微血管的边缘，根据拟合后的中心线和分割掩码图像中眼微血管的边缘计算所述眼微血管的平均观察直径、内径和外径；

步骤6：提取步骤5中第一张分割掩码图像中的拟合的每一条中心线，以中心线的坐标为时空图的列，以图像集合I_r中的图像的张数为行，构成时空图像；

步骤7：对得到的时空图像进行直方图均衡化处理；

步骤8：对时空图像进行直线检测处理，对得到的直线的斜率进行统计，并得出分布最密集的斜率k ；

步骤9：计算眼微血管的血流速度，采用以下公式：