眼底圖像配準(zhǔn)方法研究.pdf

1、眼底圖像配準(zhǔn)是視網(wǎng)膜圖像分析中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。由于眼底結(jié)構(gòu)的特殊性，一次拍攝出來(lái)的圖像通常不能滿(mǎn)足臨床需求，因此圖像配準(zhǔn)和拼接對(duì)眼科診療有重要的臨床價(jià)值。其次，通過(guò)配準(zhǔn)不同時(shí)期的眼底圖像，醫(yī)生能夠更精確地診斷和檢查各種與眼底相關(guān)的疾病，如糖尿病、青光眼、黃斑部變性等。眼底視網(wǎng)膜圖像血管的形態(tài)與上述疾病密切相關(guān)，研究基于血管形態(tài)特征的圖像配準(zhǔn)對(duì)眼部疾病早起輔助診斷具有臨床意義。
　　本文首先研究了基于最大互信息配準(zhǔn)方法。這種方法在圖

2、像配準(zhǔn)方面獲得廣泛的應(yīng)用，尤其對(duì)于多模態(tài)圖像，具有較高的配準(zhǔn)精度。此方法的優(yōu)點(diǎn)是不需要對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理和分割，缺點(diǎn)是不適用于圖像發(fā)生大的旋轉(zhuǎn)和尺度變化。本文研究表明，其在眼底圖像分析中，配準(zhǔn)精度和速度與預(yù)期存在較大差距。
　　論文主要研究了基于特征點(diǎn)的眼底圖像配準(zhǔn)方法。其中，特征點(diǎn)的提取采用兩種方法，即經(jīng)典的SIFT(Scale Invariant Feature Transform)算法和8鄰域編碼查表法。前者直接提取圖像的特征

3、點(diǎn)，后者將圖像血管中心線的分叉點(diǎn)作為特征點(diǎn)，然后采用迭代的ICP(Iterative Closest Point)算法實(shí)現(xiàn)配準(zhǔn)。
　　最后，根據(jù)眼底視網(wǎng)膜圖像的結(jié)構(gòu)，研究一種基于局部血管結(jié)構(gòu)特征的配準(zhǔn)算法，特征結(jié)構(gòu)由一個(gè)主分叉點(diǎn)和相鄰的3個(gè)分叉點(diǎn)構(gòu)成。通過(guò)尋找最優(yōu)匹配的特征結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)圖像精確配準(zhǔn)。該方法基礎(chǔ)是提取眼底視網(wǎng)膜圖像血管中心線，如果中心線提取準(zhǔn)確，具有較高的配準(zhǔn)精度和速度，且原理簡(jiǎn)單，易于算法實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)證明該方法的有效性