眼底图像中的动静脉直径比的确定方法、装置及电子设备与流程

文档序号:22246653发布日期:2020-09-18 12:08
眼底图像中的动静脉直径比的确定方法、装置及电子设备与流程

本申请涉及图像处理技术领域,具体而言,涉及一种眼底图像中的动静脉直径比的确定方法、装置及电子设备。



背景技术:

对视网膜血管的参数进行准确估计一直是眼底图像分析中重点关注的问题。动静脉宽度之比(arteriolartovenulardiameterratio,avr)可用来衡量视网膜血管的宽度变化,但其相对变化十分微小,在临床检查时,即使是经验丰富的眼科医生也是很难发现其变化,即从眼底图像中人工或半自动地估计avr值是复杂而费力的。因此,如何以较低的复杂度来自动地确定出avr具有十分重要的意义。



技术实现要素:

鉴于此,本申请实施例的目的在于提供一种眼底图像中的动静脉直径比的确定方法、装置及电子设备,以较低的计算复杂度来自动地确定出眼底图像中的动静脉直径比。

第一方面,本申请实施例提供一种眼底图像中的动静脉直径比的确定方法,所述方法包括:获取待检测的眼底图像和所述眼底图像的血管分割图像;根据所述眼底图像,确定出视盘位置;以所述视盘位置为中心,从所述血管分割图像中确定出一个环形区域;根据所述环形区域内的血管分割图像,确定出满足预设条件的动脉和静脉;确定出所述动脉和所述静脉的直径比。

在上述实现过程中,通过以视盘位置为中心从血管分割图像中确定出一个环形区域,继而利用环形区域内的血管分割图像来确定出满足预设条件的动脉和静脉,与从整个血管分割图像中筛选出满足预设条件的动脉和静脉相比,降低了动静脉筛选过程的计算复杂度,同时,上述过程无需人工参与,继而能以较低的计算复杂度来自动地确定出眼底图像中的动静脉直径比。

基于第一方面,在一种可能的设计中,所述根据所述环形区域内的血管分割图像,确定出满足预设条件的动脉和静脉,包括:根据所述环形区域内的血管分割图像,确定出满足所述预设条件的血管;从所述预设条件的血管中确定出所述动脉和所述静脉。

在上述实现过程中,由于直接从环形区域内的血管分割图像中识别出满足预设条件的动脉和静脉的所需计算复杂度高,且容易识别错误,因此,通过先确定出满足预设条件的血管之后,再从满足预设条件的血管中确定出动脉和静脉,缩小识别范围,不仅降低计算复杂度,而且正确率高。

基于第一方面,在一种可能的设计中,所述从所述预设条件的血管中确定出所述动脉和所述静脉,包括:针对确定所述预设条件的血管中的每根血管,确定该血管的中心线上的全部像素点的红色分量的像素平均值;根据各根血管对应的红色分量的像素平均值,确定出所述动脉和所述静脉。

在上述实现过程中,由于动脉和静脉的中心线上的全部像素点的红色分量的像素平均值差异明显,颜色相对较深的血管为动脉,颜色相对较浅的血管为静脉,因此,利用该血管的中心线上的全部像素点的红色分量的像素平均值,能够准确地确定出动脉和静脉。

基于第一方面,在一种可能的设计中,所述根据所述环形区域内的血管分割图像,确定出满足所述预设条件的血管,包括:根据所述环形区域内的血管分割图像,确定出所述环形区域内的各根血管的连通域;针对所述每根血管的连通域,确定出表征该血管的连通域形状大小位置的多个像素点的坐标;根据所述各根血管的连通域的多个像素点的坐标,确定出与所述环形区域的内圆和外圆同时相交的连通血管;针对每根连通血管,确定出该连通血管的连通域的凸包的面积和该连通血管的连通域的面积的比值;从所述连通血管中,确定出比值小于预设比值的参考血管。

由于未与环形区域的内圆和外圆同时相交的血管,分叉或者交叉的血管会降低眼底图像中的动静脉直径比的确定精度,因此,在上述实现过程中,通过上述方式,剔除了未与环形区域的内圆和外圆同时相交的血管对动静脉直径比的确定精度的影响,同时,从连通血管中确定出比值小于预设比值的参考血管来确定动静脉直径比,剔除了交叉血管或分叉血管对动静脉直径比的确定精度的影响,继而提高眼底图像中的动静脉直径比的确定精度。

基于第一方面,在一种可能的设计中,在所述确定出比值小于预设比值的参考血管之后,所述方法还包括:针对每根参考血管,确定该参考血管的连通域的中心点与所述视盘位置的连线与水平线之间的第一夹角;按照所述第一夹角的大小,对所述参考血管进行排序,得到排序结果;根据所述排序结果,确定出位置相邻且血管的连通域的中心点与所述视盘位置的连线之间的夹角的余弦值大于第一预设值的血管对。

由于位置不相邻或血管的连通域的中心点与视盘位置的连线之间的夹角的余弦值小于等于一定值的血管对会降低眼底图像中的动静脉直径比的确定精度,因此,在上述实现过程中,从参考血管中确定出位置相邻且血管的连通域的中心点与视盘位置的连线之间的夹角的余弦值大于第一预设值的血管对,并基于该血管对确定血管眼底图像中的动静脉直径比,进一步提高眼底图像中的动静脉直径比的确定精度。

基于第一方面,在一种可能的设计中,在所述确定出位置相邻且血管的连通域的中心点与所述视盘位置的连线之间的夹角的余弦值大于第一预设值的血管对之后,所述方法还包括:针对每个血管对,确定该血管对中的第一血管的拟合线和第二血管的拟合线之间的第二夹角;从所述血管对中,确定出第二夹角的余弦值大于第二预设值的血管对。

由于血管对中的两根血管的走向一致性与眼底图像中的动静脉直径比的确定精度有关,血管对中的两根血管的走向越一致越有利于动静脉直径比的确定精度,反之,会降低精度,因此,在上述实现过程中,由于血管对中的两根血管的第二夹角的余弦值越大,表征这两根血管的走向越一致,反之,越不一致,继而通过从血管对中确定出第二夹角的余弦值大于第二预设值的血管对(即走向接近一致的血管对),并基于该血管对确定眼底图像中的动静脉直径比,进一步提高确定精度。

基于第一方面,在一种可能的设计中,所述方法还包括:在根据所述环形区域内的血管分割图像未确定出满足所述预设条件的动脉和静脉时,在保证所述内圆和所述外圆之间的距离不变的情况下,按照预设步长扩大所述内圆和所述外圆的半径,以对所述环形区域进行更新,得到更新后的环形区域;根据所述更新后的环形区域内的血管分割图像,确定出满足所述预设条件的第一动脉和第一静脉;确定出所述第一动脉和所述第一静脉的直径比。

在上述实现过程中,在根据所述环形区域内的血管分割图像未确定出满足所述预设条件的动脉和静脉时,不断更新环形区域,以重新确定出满足预设条件的动脉和静脉,从而保证能从血管分割图像中确定出满足预设条件的动脉和静脉,继而能保证动静脉直径比的确定精度。

基于第一方面,在一种可能的设计中,所述确定出所述动脉和所述静脉的直径比,包括:在所述动脉的数量为至少两个时,对至少两个动脉的直径求平均,得到动脉的均值;确定所述动脉的均值和所述静脉的直径比;或在所述静脉的数量为至少两个时,对至少两个静脉的直径求平均,得到静脉的均值;确定所述动脉和所述静脉的均值的直径比。

在上述实现过程中,在所述动脉的数量为至少两个时,利用动脉的直径均值和静脉的直径比作为最终的动静脉直径比,相比于利用两根动脉中的一根动脉的直径来求解动静脉直径比而言,确定精度更高;同理,在所述静脉的数量为至少两个时,利用动脉的直径和静脉的直径均值的比作为最终的动静脉直径比,相比于利用两根静脉中的一根静脉的直径来求解动静脉直径比而言,确定精度更高。

第二方面,本申请实施例提供一种眼底图像中的动静脉直径比的确定装置,所述装置包括:图像获取单元,用于获取待检测的眼底图像和所述眼底图像的血管分割图像;位置确定单元,用于根据所述眼底图像,确定出视盘位置;区域确定单元,用于以所述视盘位置为中心,从所述血管分割图像中确定出一个环形区域;动静脉确定单元,用于根据所述环形区域内的血管分割图像,确定出满足预设条件的动脉和静脉;直径比确定单元,用于确定出所述动脉和所述静脉的直径比。

基于第二方面,在一种可能的设计中,所述动静脉确定单元,包括:第一确定单元,用于根据所述环形区域内的血管分割图像,确定出满足所述预设条件的血管;第二确定单元,用于从所述预设条件的血管中确定出所述动脉和所述静脉。

基于第二方面,在一种可能的设计中,所述第二确定单元,具体用于针对确定所述预设条件的血管中的每根血管,确定该血管的中心线上的全部像素点的红色分量的像素平均值;以及根据各根血管对应的红色分量的像素平均值,确定出所述动脉和所述静脉。

基于第二方面,在一种可能的设计中,所述第一确定单元,具体用于根据所述环形区域内的血管分割图像,确定出所述环形区域内的各根血管的连通域;以及针对所述每根血管的连通域,确定出表征该血管的连通域形状大小位置的多个像素点的坐标;根据所述各根血管的连通域的多个像素点的坐标,确定出与所述环形区域的内圆和外圆同时相交的连通血管;针对每根连通血管,确定出该连通血管的连通域的凸包的面积和该连通血管的连通域的面积的比值;从所述连通血管中,确定出比值小于预设比值的参考血管。

基于第二方面,在一种可能的设计中,所述装置还包括:第一筛选单元,用于针对每根参考血管,确定该参考血管的连通域的中心点与所述视盘位置的连线与水平线之间的第一夹角;以及按照所述第一夹角的大小,对所述参考血管进行排序,得到排序结果;根据所述排序结果,确定出位置相邻且血管的连通域的中心点与所述视盘位置的连线之间的夹角的余弦值大于第一预设值的血管对。

基于第二方面,在一种可能的设计中,所述装置还包括:第二筛选单元,用于针对每个血管对,确定该血管对中的第一血管的拟合线和第二血管的拟合线之间的第二夹角;以及从所述血管对中,确定出第二夹角的余弦值大于第二预设值的血管对。

基于第二方面,在一种可能的设计中,所述装置还包括:再次确定单元,用于在根据所述环形区域内的血管分割图像未确定出满足所述预设条件的动脉和静脉时,在保证所述内圆和所述外圆之间的距离不变的情况下,按照预设步长扩大所述内圆和所述外圆的半径,以对所述环形区域进行更新,得到更新后的环形区域;根据所述更新后的环形区域内的血管分割图像,确定出满足所述预设条件的第一动脉和第一静脉;确定出所述第一动脉和所述第一静脉的直径比。

基于第二方面,在一种可能的设计中,所述直径比确定单元,具体用于在所述动脉的数量为至少两个时,对至少两个动脉的直径求平均,得到动脉的均值;以及确定所述动脉的均值和所述静脉的直径比;或在所述静脉的数量为至少两个时,对至少两个静脉的直径求平均,得到静脉的均值;确定所述动脉和所述静脉的均值的直径比。

第三方面,本申请实施例提供一种电子设备,包括处理器以及与所述处理器连接的存储器,所述存储器内存储计算机程序,当所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述电子设备执行第一方面所述的方法。

第四方面,本申请实施例提供一种存储介质,所述存储介质中存储有计算机程序,当所述计算机程序在计算机上运行时,使得所述计算机执行第一方面所述的方法。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请实施例了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的眼底图像中的动静脉直径比确定方法的流程示意图。

图2为本申请实施例提供的待检测眼底图像的血管分割图像的示意图。

图3为本申请实施例提供的环形区域内的血管分割图像的示意图。

图4为本申请实施例提供的眼底图像中的动静脉直径比确定装置的结构示意图。

图5为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。

图标:400-眼底图像的动静脉直径比的确定装置;410-图像获取单元;420-位置确定单元;430-区域确定单元;440-动静脉确定单元;450-直径比确定单元;500-电子设备;501-处理器;502-存储器;503-通信接口。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参照图1,图1为本申请实施例提供的一种眼底图像的动静脉直径的确定方法的流程图,下面将对图1所示的流程进行详细阐述,所述方法包括步骤:s11、s12、s13、s14和s15。

s11:获取待检测的眼底图像的血管分割图像。

s12:根据所述血管分割图像,确定出视盘位置。

s13:以所述视盘位置为中心,从所述血管分割图像中确定出一个环形区域。

s14:根据所述环形区域内的血管分割图像,确定出满足预设条件的动脉和静脉。

s15:确定出所述动脉和所述静脉的直径比。

下面对上述方法进行详细的介绍。

s11:获取待检测的眼底图像和所述眼底图像的血管分割图像。

在实际实施过程中,s11可以按照如下方式实施,在获取到待检测的眼底图像之后,利用高斯滤波器对所述眼底图像进行高斯滤波,以降低图像中的噪声,得到经过预处理后的眼底图像,接着基于深度神经网络模型对经过预处理后的眼底图像中的血管进行分割,得到眼底图像的血管分割图像,如图2所示,其中,图2中的白色部分表示血管,黑色部分为背景。

值得一提的是,与传统的图像处理方法相比,基于深度神经网络模型进行对眼底图像中的血管进行分割,其血管分割图像中的伪影更少,毛刺更少,血管分割图像更加准确。

作为一种实施方式,可以直接基于所述深度神经网络模型对待检测的眼底图像中的血管进行分割,得到待检测的眼底图像的血管分割图像。

作为一种实施方式,也可以基于所述深度神经网络模型对经过预处理后的眼底图像中的血管进行分割,得到待检测的眼底图像的血管分割图像。

作为一种实施方式,也可以直接从第三方获取待检测的眼底图像和所述眼底图像的血管分割图像。

在获取到了所述待检测的眼底图像之后,执行步骤s12。

s12:根据所述眼底图像,确定出视盘位置。

由于视盘在眼底图像中是一个近似于圆形/椭圆的高亮区域,一般情况下,眼底图像中仅存在一个圆形/椭圆的高亮区域,即视盘所在位置。其中,所述视盘所在位置可以以所述视盘的中心的点的位置表征,也可以以表征所述视盘形状大小的轮廓的多个点的位置表征,本申请实施例根据预先建立的坐标系,采用opencv中的blobdetector来确定眼底图像或者经过高斯滤波器预处理后的眼底图像中的视盘位置,在其他实施例中也可以采用其他方式来确定视盘位置。

其中,采用opencv中的blobdetector来确定眼底图像中的视盘位置的具体实施方式为本领域熟知技术,因此,在此不再赘述。

在获取到眼底图像中的视盘位置和眼底图像的血管分割图像之后,执行步骤s13。

s13:以所述视盘位置为中心,从所述血管分割图像中确定出一个环形区域。

由于视盘在眼底图像中的相对位置和所述视盘在血管分割图像中的相对位置相同,因此,在获取到眼底图像中的视盘位置和眼底图像的血管分割图像之后,根据视盘在眼底图像中的位置,以及所述预先建立的坐标系,从所述血管分割图像中确定出视盘在血管分割图像中的位置,若所述视盘所在位置以所述视盘的中心的点的位置表征,则以视盘在血管分割图像中的位置为中心,若所述视盘所在位置以表征所述视盘形状大小的轮廓的多个点的位置表征,则以视盘在血管分割图像中的位置的中心为中心,从所述血管分割图像中确定出一个环形区域,如图3所示,其中,所述环形区域的内圆与所述视盘之间的距离为第一距离,所述环形区域的外圆与所述视盘之间的距离为第二距离,其中,所述第一距离、所述第二距离均大于0,且所述第二距离大于所述第一距离,所述第一距离的值、所述第二距离的值,以及所述第一距离与所述第二距离的差根据实际需求设定。

s14:根据所述环形区域内的血管分割图像,确定出满足预设条件的动脉和静脉。

作为一种实施方式,s14包括:步骤a1和a2。

a1:根据所述环形区域内的血管分割图像,确定出满足所述预设条件的血管。

作为一种实施方式,步骤a1包括步骤:a11、a12、a13、a14和a15。

a11:根据所述环形区域内的血管分割图像,确定出所述环形区域内的各根血管的连通域。

其中,确定连通区域的具体实施方式为本领域熟知技术,在此不再赘述。其中,图3中的白色部分为各根血管的连通域,黑色部分为背景图像。

a12:针对所述每根血管的连通域,确定出表征该血管的连通域形状大小位置的多个像素点的坐标。

在确定出各根血管的连通域之后,针对每根血管的连通域,根据所述预先建立的坐标系,确定出表征该血管的连通域形状大小位置的像素点在所述预先建立的坐标系中的坐标,可以理解的是,获取该血管连通域中的多个像素点在所述预先建立的坐标系中的坐标。

a13:根据所述各根血管的连通域的多个像素点的坐标,确定出与所述环形区域的内圆和外圆同时相交的连通血管。

针对每根血管的连通域,确定该血管的连通域的多个像素点中的各个像素点与所述视盘之间的距离,若该血管的连通域的多个像素点中存在与视盘之间的距离等于所述环形区域的内圆的半径的像素点,且存在与视盘之间的距离等于所述环形区域的外圆的半径的像素点,则确定该血管与所述环形区域的内圆和外圆同时相交;反之,则确定该血管未与所述环形区域的内圆和外圆同时相交,继而确定出与所述环形区域的内圆和外圆同时相交的连通血管。

a14:针对每根连通血管,确定出该连通血管的连通域的凸包的面积和该连通血管的连通域的面积的比值。

针对每根连通血管,根据连通血管在所述血管分割图像中的位置,利用凸包算法确定出该连通血管的连通域的凸包,可以理解的是,凸包就是将该血管连通域中的全部像素点均包含在内的最小凸多边形。其中,利用凸包算法确定出凸包的具体实施方式为本领域熟知技术,在此不再赘述。

针对每根连通血管,确定该连通血管的连通域中包括的全部像素点的数量为该连通血管的连通域的面积;在确定出该连通血管的连通域的凸包之后,确定该连通凸包中包括的全部的像素点的数量为该连通血管的连通域的凸包的面积,继而确定出该连通血管的连通域的凸包的面积和该连通血管的连通域的面积的比值。

a15:从所述连通血管中,确定出比值小于预设比值的参考血管。

根据各根连通血管的比值,从所述连通血管中,确定出比值小于预设比值的参考血管。其中,所述预设比值大于1,所述预设比值根据实际需求设定,在本申请实施例中,所述预设比值为1.3,在其他实施例中,所述预设比值也可以为1.2,1.4等。

作为一种实施方式,在步骤a15之后,所述方法还包括:a161、a162和a163。

a161:针对每根参考血管,确定该参考血管的连通域的中心点与所述视盘位置的连线与水平线之间的第一夹角。

在获取到参考血管之后,针对每根参考血管,确定出该参考血管的连通域中的全部像素点的x轴坐标的第一均值,以及该参考血管的连通域中的全部像素点的y轴坐标的第二均值,继而确定出该参考血管的连通域的中心点的x轴坐标为第一均值,该参考血管的连通域的中心点的y轴坐标为第二均值,在确定出该中心点的坐标之后,根据该参考血管的连通域的中心点的坐标和所述视盘位置,确定出该中心点的坐标和所述视盘位置的连线与水平线之间的第一夹角。

在确定出各个参考血管对应的第一夹角之后,执行步骤a162。

a162:按照所述第一夹角的大小,对所述参考血管进行排序,得到排序结果。

在获取到各个参考血管对应的第一夹角之后,按照所述第一夹角的大小,从小到大或者从大到小的方式对各个参考血管进行排序,得到排序结果。

例1,参考血管a对应的第一夹角为30度,参考血管b对应的第一夹角为50度,参考血管c对应的第一夹角为40度,参考血管d对应的第一夹角为45度,那么若按照从小到大的方式对各个参考血管进行排序,那么排序结果为:参考血管a,参考血管c、参考血管d和参考血管b。

在获取到排序结果之后,执行步骤a163。

a163:根据所述排序结果,确定出位置相邻且血管的连通域的中心点与所述视盘位置的连线之间的夹角的余弦值大于第一预设值的血管对。

在获取到所述排序结果之后,确定出位置相邻的血管对,再确定各个位置相邻的血管对中的两根血管的连通域的中心点与所述视盘位置的连线之间的夹角的第一余弦值,继而从所述位置相邻的血管对中,确定出第一余弦值大于所述第一预设值的血管对。其中,所述第一预设值根据实际需求设定。在本申请实施例中,所述第一预设值为0.9,在其他实施例中,所述预设值也可以为0.89、0.91等。

例2,假设排序结果为例1所示,那么位置相邻的血管对包括:参考血管a和参考血管c所构成的第一血管对,参考血管c和参考血管d构成的第二血管对;参考血管d和参考血管b所构成的第三血管对。

作为一种实施方式,在步骤a163之后,所述方法还包括:

a171:针对每个血管对,确定该血管对中的第一血管的拟合线和第二血管的拟合线之间的第二夹角。

在确定出所述位置相邻且血管之间的距离小于预设距离的血管对之后,针对每个血管对,根据该血管对中的第一血管的连通域中的全部像素点的坐标,确定出第一血管的拟合线;根据该血管对中的第二血管的连通域中的全部像素点的坐标,确定出第二血管的拟合线;继而确定出所述第一血管的拟合线和所述第二血管的拟合线之间的第二夹角。

a172:从所述血管对中,确定出第二夹角的余弦值大于第二预设值的血管对。

其中,所述第二预设值根据实际需求设定,在本申请实施例中,所述第二预设值为0.85,在其他实施例中,所述第二预设值也可以为0.84、0.86等。

在确定出满足所述预设条件的血管之后,执行步骤a2。

a2:从所述预设条件的血管中确定出所述动脉和所述静脉。

作为一种实施方式,a2包括:针对确定所述预设条件的血管中的每根血管,确定该血管的中心线上的全部像素点的红色分量的像素平均值;根据各根血管对应的红色分量的像素平均值,确定出所述动脉和所述静脉。

可以理解的是,满足所述预设条件的血管的数量为至少两根,若所述预设条件的血管为按照步骤a11-a15确定出的参考血管,那么从所述参考血管中任意筛选出两根血管,针对这两根血管中的每根血管,基于该血管的连通域中的全部像素点的坐标,确定出该血管的中心线,继而确定出该中心线上的全部像素点的红色分量的像素值的平均值,若这两根血管的红色分量像素值的平均值之差大于12,那么确定这两根血管中平均值较小的血管为动脉,平均值较大的为静脉;

若这两根血管的红色分量像素值的平均值之差小于等于12,则将这两根血管中的a血管(其中,a血管为这两根血管中的任意一根血管)与除这两根血管之外的其余血管中的b血管(其中,b血管为所述其余血管中的任意一根血管)进行对比,若确定a血管红色分量像素值的平均值和b血管的红色分量像素值的平均值之差大于12,那么确定a血管和b血管中平均值较小的血管为动脉,平均值较大的为静脉;依次类推,从所述预设条件的血管中确定出所述动脉和所述静脉。所述预设条件的血管为按照步骤a11-a163或a11-a172确定出的血管对,那么,针对每个血管对,确定该血管对中的每根血管的中心线上的全部像素点的红色分量的像素值的平均值,若该对血管中的两根血管的红色分量像素值的平均值之差大于12,那么确定该对血管中平均值较小的血管为动脉,平均值较大的为静脉;反之,舍弃该对血管。

在其他实施例中,也可以采用其他方式确定动脉和静脉。

s15:确定出所述动脉和所述静脉的直径比。

若所述动脉和所述静脉为按照步骤a11-a163或a11-a172确定出的血管对中的血管,s15可以按照如下方式实施,若同时包含动脉和静脉的血管对的数量为至少两对,那么,针对每对血管对中的动静脉,确定出该对血管中的动脉和静脉的直径比,继而确定出每对血管中的动脉和静脉的直径比,最终确定所述至少两对血管的直径比的均值为所述待检测眼底图像中的动静脉的直径比的值。

作为一种实施方式,若同时包含动脉和静脉的血管对的数量为至少两对,则确定至少两对血管中的动脉的直径的第一均值和静脉的直径的第二均值,继而确定第一均值和第二均值的比值为所述待检测眼底图像中的动静脉的直径比的值。

若同时包含动脉和静脉的血管对的数量为一对,那么,则确定该对血管对中的动脉和静脉的直径比为所述待检测眼底图像中的动静脉的直径比的值。

作为一种实施方式,s15包括步骤:b1、b2、b3和b4。

b1:在所述动脉的数量为至少两个时,对至少两个动脉的直径求平均,得到动脉的均值。

假设在所述动脉包括a动脉和b动脉,所述静脉为c静脉;那么,对a动脉和b动脉的直径求平均,得到动脉的均值。

b2:确定所述动脉的均值和所述静脉的直径比;或

b3:在所述静脉的数量为至少两个时,对至少两个静脉的直径求平均,得到静脉的均值。

假设在所述动脉包括a动脉,所述静脉为b静脉和c静脉;那么,对b静脉和c静脉的直径求平均,得到静脉的均值。

b4:确定所述动脉和所述静脉的均值的直径比。

作为一种实施方式,所述方法还包括:c1、c2和c3。

c1:在根据所述环形区域内的血管分割图像未确定出满足所述预设条件的动脉和静脉时,在保证所述内圆和所述外圆之间的距离不变的情况下,按照预设步长扩大所述内圆和所述外圆的半径,以对所述环形区域进行更新,得到更新后的环形区域。

其中,所述预设步长根据实际需求设定,其中,所述预设步长越短,越能保证确定出满足所述预设条件的第一动脉和第一静脉。

其中,值得一提的是,在所述外圆内的像素点的数量达到阈值时,停止对所述环形区域进行更新,可以理解的是,所述外圆内的像素点的数量需要小于等于所述阈值。其中,所述阈值根据实际需求设定,在本申请实施里中,所述阈值为300,在其他实施例中,所述阈值也可为310、290等。

c2:根据所述更新后的环形区域内的血管分割图像,确定出满足所述预设条件的第一动脉和第一静脉。

其中,c2的具体实施方式和步骤s14相同,因此,在此不再赘述。

c3:确定出所述第一动脉和所述第一静脉的直径比。

其中,c3的具体实施方式和s15相同,因此,在此不再赘述。

请参照图4,图4是本申请实施例提供的一种眼底图像中的动静脉直径比的确定装置400的结构框图。下面将对图4所示的结构框图进行阐述,所示装置包括:

图像获取单元410,用于获取待检测的眼底图像和所述眼底图像的血管分割图像。

位置确定单元420,用于根据所述眼底图像,确定出视盘位置。

区域确定单元430,用于以所述视盘位置为中心,从所述血管分割图像中确定出一个环形区域。

动静脉确定单元440,用于根据所述环形区域内的血管分割图像,确定出满足预设条件的动脉和静脉。

直径比确定单元450,用于确定出所述动脉和所述静脉的直径比。

作为一种实施方式,所述动静脉确定单元440,包括:第一确定单元,用于根据所述环形区域内的血管分割图像,确定出满足所述预设条件的血管;第二确定单元,用于从所述预设条件的血管中确定出所述动脉和所述静脉。

作为一种实施方式,所述第二确定单元,具体用于针对确定所述预设条件的血管中的每根血管,确定该血管的中心线上的全部像素点的红色分量的像素平均值;以及根据各根血管对应的红色分量的像素平均值,确定出所述动脉和所述静脉。

作为一种实施方式,所述第一确定单元,具体用于根据所述环形区域内的血管分割图像,确定出所述环形区域内的各根血管的连通域;以及针对所述每根血管的连通域,确定出表征该血管的连通域形状大小位置的多个像素点的坐标;根据所述各根血管的连通域的多个像素点的坐标,确定出与所述环形区域的内圆和外圆同时相交的连通血管;针对每根连通血管,确定出该连通血管的连通域的凸包的面积和该连通血管的连通域的面积的比值;从所述连通血管中,确定出比值小于预设比值的参考血管。

作为一种实施方式,所述装置还包括:第一筛选单元,用于针对每根参考血管,确定该参考血管的连通域的中心点与所述视盘位置的连线与水平线之间的第一夹角;以及按照所述第一夹角的大小,对所述参考血管进行排序,得到排序结果;根据所述排序结果,确定出位置相邻且血管的连通域的中心点与所述视盘位置的连线之间的夹角的余弦值大于第一预设值的血管对。

作为一种实施方式,所述装置还包括:第二筛选单元,用于针对每个血管对,确定该血管对中的第一血管的拟合线和第二血管的拟合线之间的第二夹角;以及从所述血管对中,确定出第二夹角的余弦值大于第二预设值的血管对。

作为一种实施方式,所述装置还包括:再次确定单元,用于在根据所述环形区域内的血管分割图像未确定出满足所述预设条件的动脉和静脉时,在保证所述内圆和所述外圆之间的距离不变的情况下,按照预设步长扩大所述内圆和所述外圆的半径,以对所述环形区域进行更新,得到更新后的环形区域;根据所述更新后的环形区域内的血管分割图像,确定出满足所述预设条件的第一动脉和第一静脉;确定出所述第一动脉和所述第一静脉的直径比。

作为一种实施方式,所述直径比确定单元450,具体用于在所述动脉的数量为至少两个时,对至少两个动脉的直径求平均,得到动脉的均值;以及确定所述动脉的均值和所述静脉的直径比;或在所述静脉的数量为至少两个时,对至少两个静脉的直径求平均,得到静脉的均值;确定所述动脉和所述静脉的均值的直径比。

本实施例的各功能单元实现各自功能的过程,请参见上述图1-3所示实施例中描述的内容,此处不再赘述。

请参照图4,图4为本申请实施例提供的一种电子设备400的结构示意图,在所述电子设备400可以是个人电脑(personalcomputer,pc)、平板电脑、个人数字助理(personaldigitalassistant,pda)等。

电子设备500可以包括:存储器502、处理501、通信接口503和通信总线,通信总线用于实现这些组件的连接通信。

存储器502用于存储本申请实施例提供眼底图像中的动静脉直径比的确定方法和装置对应的计算程序指令等各种数据,其中,存储器502可以是,但不限于,随机存取存储器(randomaccessmemory,ram),只读存储器(readonlymemory,rom),可编程只读存储器(programmableread-onlymemory,prom),可擦除只读存储器(erasableprogrammableread-onlymemory,eprom),电可擦除只读存储器(electricerasableprogrammableread-onlymemory,eeprom)等。

处理器401用于读取并运行存储于存储器中的计算机程序指令时,执行本申请实施例提供的眼底图像中的动静脉直径比的确定方法的步骤,以获取待检测的眼底图像和所述眼底图像的血管分割图像;根据所述眼底图像,确定出视盘位置;以所述视盘位置为中心,从所述血管分割图像中确定出一个环形区域;根据所述环形区域内的血管分割图像,确定出满足预设条件的动脉和静脉;确定出所述动脉和所述静脉的直径比。

其中,处理器501可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。上述的处理器501可以是通用处理器,包括中央处理器(centralprocessingunit,cpu)、网络处理器(networkprocessor,np)等;还可以是数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

通信接口503,可以使用任何收发器一类的装置,用于接收或者发送数据。

此外,本申请实施例还提供了一种存储介质,在该存储介质中存储有计算机程序,当所述计算机程序在计算机上运行时,使得所述计算机执行本申请任一项实施方式所提供的方法。

综上所述,本申请各实施例提出的眼底图像中的动静脉直径比的确定方法、装置及电子设备,通过以视盘位置为中心从血管分割图像中确定出一个环形区域,继而利用环形区域内的血管分割图像来确定出满足预设条件的动脉和静脉,与从整个血管分割图像中筛选出满足预设条件的动脉和静脉相比,降低了动静脉筛选过程的计算复杂度,同时,上述过程无需人工参与,继而能以较低的计算复杂度来自动地确定出眼底图像中的动静脉直径比。

在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现方式中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的装置来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外,在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

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