視網(wǎng)膜血管分割與動靜脈分類方法研究.pdf

1、視網(wǎng)膜血管作為人體內(nèi)在無創(chuàng)傷條件下，唯一可供觀察的內(nèi)部血管組織，一直受到研究人員的廣泛關(guān)注。人體中諸多疾病的發(fā)生和預(yù)防都可以通過這一血管網(wǎng)絡(luò)的物理變化進行表征和預(yù)測。大量的臨床實驗表明，糖尿病視網(wǎng)膜病變和視網(wǎng)膜動靜脈血管的異常相關(guān)，除此之外像高血壓以及一些胰腺疾病等都會引起視網(wǎng)膜血管網(wǎng)絡(luò)的異常，通過提前獲悉這些異常有助于延緩病情的發(fā)展惡化甚至杜絕疾病的產(chǎn)生。但是由于視網(wǎng)膜血管圖像結(jié)構(gòu)復(fù)雜，依靠醫(yī)務(wù)人員手動的分析耗時且昂貴，而且難以得到精

2、確的結(jié)果。因此采用圖像處理的方法來自動的分析視網(wǎng)膜圖像進行病情的分析診斷具有廣闊前景。
　　本文對視網(wǎng)膜血管的研究主要分為三個部分：視網(wǎng)膜圖像預(yù)處理，血管分割提取，動靜脈血管的分類。本文對視網(wǎng)膜圖像的預(yù)處理工作針對不同實驗?zāi)康牟扇〔煌奶幚矸椒?，以達到每個階段效果最佳的目的。血管分割采用了改進的B-COSFIRE方法，該方法采用無監(jiān)督學(xué)習，減少了對訓(xùn)練樣本的依賴。動靜脈識別部分采用了兩種方法，第一種是手動特征的方法，在不同的顏色空

3、間提取顏色特征后使用支持向量機進行分類。第二種方法是使用深度學(xué)習構(gòu)建深度網(wǎng)絡(luò)的方法對血管進行分類。兩種方法完成后都需要引入血管結(jié)構(gòu)特征，對分類完成的血管片段進行投票和類型校正。
　　通過研究視網(wǎng)膜血管的動靜脈特征，本文實現(xiàn)了從血管分割到血管動靜脈分類的全自動分類方法。利用公開數(shù)據(jù)庫DRIVE眼底圖像數(shù)據(jù)庫對本文的研究方法進行了測試，其中基于像素點的分類正確率為88.7％，基于血管段的分類正確率為89.07%。從本文的實驗結(jié)果以及與