基于相似度滤波算法的视网膜血管分割

在计算机辅助眼底图像视网膜血管分割中,基于匹配滤波算法的应用非常广泛.而传统匹配滤波器算法存在分割细小血管效果较差、噪声多以及视盘干扰等问题.本文提出一种相似度滤波算法的眼底图像视网膜血管分割方法.首先用多层阈值和水平集算法提取视盘干扰区域,利用高斯模糊去除视盘干扰区域.然后采用相似度滤波运算对去除视盘干扰的彩色眼底图像进行处理.最后,将余弦相似度图进行二值化后与余弦相似度加强图进行区域连通性判断,实现眼底图像视网膜血管分割.结果 表明,该算法能较好地分割细小血管以及去除视盘干扰,能更为准确地提取眼底图像视网膜血管.     

基于PCANet和SVM的病变眼底图像检测算法

针对眼底图像训练数据集少的问题,该文采用了无监督的主成分分析网络(principal components analysis networks, PCANet)和有监督的支持向量机(support vector mochine, SVM)相结合的算法,通过对彩色眼底图像视网膜渗出物特征的提取,检测出含渗出的糖尿病性视网膜病变眼底图像和正常眼底图像.在对眼底图像进行渗出物特征提取之前,为了减少对渗出物特征提取的干扰,首先对眼底图像进行图像预处理,包括去除冗余背景、通道分离、直方图均衡化、血管去除和视盘去除.无监督的PCANet不需要进行标签训练,与SVM结合,既节约了训练时间,又在训练数据集较小的情况下实现眼底图像的准确分类.实验结果表明：PCANet和SVM相结合的模型在准确性、灵敏度和特异值3个方面与相关方法比较都具有一定的提升.     

基于粗糙注意力融合机制与Group Transformer的视网膜血管分割网络

视网膜血管的形态学变化对早期眼科疾病的诊断具有重要意义,除眼科疾病外,糖尿病、心血管疾病等同样可以通过视网膜血管的形态判别疾病进展。然而,视网膜血管本身具有复杂的组织结构,且易受到光线等因素的影响,对其准确分割并不容易。针对上述问题,提出了一种视网膜血管分割网络。该网络中首先设计了粗糙注意力融合模块(rough attention fusion module,RAFM),该模块基于粗糙集上下近似理论,利用全局最大池化与全局平均池化对注意力系数进行上下限描述,并串行融合通道注意力机制与空间注意力机制;然后,将粗糙注意力融合模块融入Group Transformer U network (GT U-Net),构建一种基于粗糙注意力融合机制与Group Transformer的视网膜血管分割网络;最后,基于公开DRIVE彩色眼底图像数据集进行对比实验,该网络结构在测试集上的准确率、F₁分数、AUC值分别达到了0.963 1、0.848 8和0.981 2,与GT U-Net模型相比,F₁分数、AUC值分别提升了0.35%、0.21%;与其他当前主流...     

多尺度卷积核U-Net模型的视网膜血管分割方法

针对病变视网膜血管结构的计算机辅助诊断问题,提出了一种多尺度卷积核U-Net模型的视网膜血管分割方法.在U-Net模型基础上设计了融合Inception模块和最大索引值上采样方法的多尺度卷积神经网络结构.在网络训练阶段,采取旋转、镜像等操作进行数据集扩充,运用CLAHE算法进行图像预处理;训练后得到的双通道特征图,进行Softmax归一化;最后通过改进的代价损失函数对归一化结果迭代优化,得到完整的视网膜血管分割模型.实验结果表明,所提方法在DRIVE数据集上分割的准确率达到0.9694,灵敏性达到0.7762,特异性达到0.9835,比U-Net模型具有更优的分割效果和泛化能力,与其他现存方法相比具有一定的竞争力.     

脉络膜新生血管研究进展

脉络膜新生血管(choroidal neovascularization,CNV)是来自脉络膜血管的病理性新生血管侵入视网膜下腔形成.CNV可发生于许多眼底疾病,可引起视网膜出血和渗出,继而可形成瘢痕,造成黄斑部损伤,严重影响中心视力.其发生机制尚未完全清楚,任何原因引起血管生成因子相对或绝对增多就会导致新生血管生成.本文就近几年来国内外在CNV的临床分类和形成机制研究的进展作一综述.     

基于SKA-Unet的眼底图像视网膜血管自动分割

针对视网膜血管结构复杂，对比度较低及边界模糊等问题，构建了一种改进的Unet模型来自动分割视网膜血管。该算法在Unet基础上引入了选择性内核和注意力机制，通过增加多重感受野得到目标多维度的特征信息，并将注意力集中在最有效的特征中，从而提升网络分割血管的性能。利用网上公开的DRIVE和STARE两个常用眼底图像数据集训练和评估该模型，得到骰子系数、精确度、特异性、灵敏度和准确率分别为86.49%、88.65%、98.82%、84.5%和97.46%。实验结果表明，该算法能有效地分割视网膜血管，获得血管的形态和结构信息，对于诊断和治疗眼底相关疾病具有重要意义。     

视网膜图像中视盘的快速自动定位方法

基于眼底视网膜血管的分布结构及视盘本身的特点,提出一种快速自动定位视盘的方法.首先根据视网膜血管的网络分布结构大致定位视盘的垂直坐标:然后根据视盘的亮度信息及视盘与血管的关系来定位视盘的水平坐标;最后把视盘限定在以粗定位的视盘为中心的一个小窗口内,用Hough变换精确定位视盘中心.该方法不需要事先分割视网膜血管,也不需...     

视网膜血管直径交互式测量方法

以DRIVE和STARE公开眼底库以及临床采集的眼底图像为实验对象,引入盒式滤波优化算法进行眼底图像自适应对比度增强,提出一种感兴趣测量区域视网膜动静脉管径的交互式测量方法.该方法采用2D Gabor滤波提取眼底血管轮廓进行阈值分割和细化提取骨架,对骨架上的分叉点进行连通域判断确定最终血管网络,采用交互式测量方法得到血管的直径.实验结果表明,本算法在眼底图像增强和眼底血管网络提取等方面效果较好,血管直径的交互式测量结果与人工测量结果相比较为接近,且计算速度较快,误差较低.     

利用脊线检测实现视网膜图像血管中心线的精确提取

提出一种精确有效的基于脊线检测的视网膜图像血管中心线提取算法,该算法首先对原始图像进行脊线检测得到候选视网膜图像血管中心线,然后对原始图像进行照度均衡和多尺度形态学增强处理,最后对各个尺度增强图像在视场ROI区域内进行Otsu双阈值分割或单阈值分割,并将各个尺度的分割结果求和再与脊线检测结果算术相与得到最终的血管中心线。通过对25张荧光造影视网膜图像以及部分彩色视网膜图像进行测试和分析,该算法不但能够检测出低对比度血管和微小血管的中心线,而且提取的血管中心线整体连续性好。将文中算法的结果与血管手动分割血管的细化结果进行比对分析,中心线吻合率平均达到83.5%,且算法性能优于Hoover算法以及保守专家手动检测结果。     

基于超边图匹配的视网膜眼底图像配准算法

视网膜眼底图像配准是临床眼科疾病诊断和治疗中的一个关键环节。针对眼底图像配准过程中大范围视场变化和过分割结构噪声等问题,该文提出了一种改进的基于图的视网膜图像血管匹配方法。将血管交叉点表示成图的顶点,把特征点间沿血管路径的相邻关系表示成边,进而在视网膜血管结构图中构造路径超边来刻画更高阶多元特征关系。在此基础上,实现了一种全自动的视网膜眼底图像配准算法。包括:第一步,通过多尺度Gabor滤波算法来检测和提取视网膜血管网络;第二步,利用一种高效的谱松弛匹配算法来求解两个路径超边图的顶点匹配对应关系。最后,通过特征匹配召回率统计和配准的血管中线距离误差两方面的实验,证明该文提出算法是有效和准确的。     

视网膜血管分割算法研究

针对现有的视网膜血管分割方法对微细血管分割精度低的问题, 在多尺度单通道线性追踪(MSLTA:Multi-Scale Single-Channel Linear Track)的图像分割方法基础上, 提出了一种新的、 有效的视网膜血管分割方法。采用 Gabor 滤波预处理以增强血管信息, 利用 MSLTA 算法获得最初的血管网络, 采用连通域标记的去噪方法,去除图像上的斑点噪声, 分割出最终的血管。 利用国际上公开的 DRIVE(Digital Retinal Images for VesselExtraction)数据库的视网膜图像进行实验, 并与现有的常规算法做了对比。 多组实验结果表明, 该方法的平均精确度达到 95. 37%, 能很好地保留微细血管。     

Retinal bipolar cells

Being the functional basis of neural networks, neuronal signal integration has been currently becoming a hot point of neuroscience research. Active and passive membrane properties of retinal bipolar cells, temporal and spatial distribution of synaptic inputs to these cells are described, and modulation of signal integration characteristics of these cells under different retinal adaptation states is analyzed. In consideration of the functional and morphological properties of retinal bipolar cells, it is suggested that they may be an appropriate model for the study of neuronal signal integration.     

基于多尺度线性检测的视网膜血管分割

提出一种自动、高效的视网膜血管网络分割算法。该算法基于对视网膜图像的多尺度线性检测,线性组合各个尺度下的图像响应获取血管特征图像。通过形态学top-hat变换和线性滤波器消除图像噪声和视盘对线性检测的影响,并且增强血管(包含细小血管)的对比度,提高线性检测对细小血管的敏感度,从而提取出更加精确的血管树细节。利用DRIVE和STARE数据库的视网膜图像进行算法性能评估。实验结果显示该方法能够获得很高的分割准确度,几乎为手工分割的结果。同时该方法简单、快速,对噪声具有鲁棒性,适合用于眼科检查的计算机辅助治疗系统。     

基于上下文特征的视网膜血管分割算法

针对视网膜血管分布复杂且多变,提出一种基于上下文特征提取的视网膜血管分割算法.首先通过霍特林变换(Karhunen-Loeve,K-L)生成灰度图并经过预处理增强对比度.然后经过局部信息熵进行采样.该网络编码部分的多感受野残差编码模块在兼顾速度的同时对特征进行充分的提取.同时底部的特征融合模块由非对称融合非局部模块和非...     

基于多重分形去趋势波动分析的视网膜图像分割

引入善于描述非稳定图像的多重去趋势波动理论,提出一种基于多重去趋势分析的视网膜图像分割方法.该方法采用直方图均衡化对图像进行预处理来增强血管影像,然后采用多重去趋势波动分析计算图像的广义赫斯特指数,并利用血管指数特性来分割血管,最后用形态学进行图像后处理,得到最终的血管图像.基于DIARETDE0和DIARETDE1两个数据库进行实验.结果表明,该方法在处理视网膜病变图像时有较好的完整性和连通性,能够较好地提取血管主体,具有很好的临床应用价值.     

模型人眼的视网膜自适应成像系统

为了更好的进行人眼视网膜成像探测及人眼像差校正,建立了一套基于液晶波前校正器的模型,模拟人眼眼底的自适应成像系统。该系统采用Shark-Hartman波前探测器进行波面探测,将探测所得波前畸变经过计算处理转化为灰度图通过电脑施加到LCOS上进行波面校正,通过校正人眼像差的方式来提高系统成像质量。经过校正后,系统波误差从1．92μm降低到0．048μm系统分辨率接近70lp／mm已经到达该光学系统衍射极限分辨。可以满足低阶大像差情况下的模拟人眼视网膜成像要求。     

基于同态滤波的视网膜图像辐射量畸变校正

在对视网膜图像成像特点分析的基础上，对视网膜图像辐射量畸变的原因进行了分析，提出采用同态滤波的方法进行辐射量畸变校正，并设计了相应的同态滋波器。通过和直方图均衡化及多段线性灰度拉伸方法的实验比较，可以看出此方法可以更多地保留图像中的细节，使得图像中的整体光照更加均匀。     

基于曲波变换的视网膜血管图像增强算法

视网膜血管图像存在像素对比度低等特点,干扰正常的视网膜图像分割.针对视网膜血管的图像特性,提出了一种改进的基于曲波变换的视网膜血管图像增强算法.首先选取视网膜图像的绿色通道分量进行预处理,然后通过对变换系数的自适应增强完成图像的增强处理,并结合改进的形态学变换,实现图像细节的增强和背景噪声的抑制,使得图像对比度得到增强,细节信息更加明显.通过与其他增强算法的比较表明,该算法在增强对比度、降低噪声干扰等方面优于其他算法.     

黄斑裂孔性视网膜脱离手术疗效分析

目的：探讨巩膜冷冻、环扎及外放液玻璃体腔注气手术，治疗高度近视黄斑裂孔性视网膜脱离的疗效及适应范围．方法：回顾性分析1996年10月至2002年10月。在我院行巩膜冷冻、环扎及外放液玻璃体注气术治疗的高度近视黄斑裂孔性视网膜脱离患者24例（24）眼的临床资料．结果：术后随访6～12个月，24只眼视网膜完全复位．术后视力≥0.05者21只眼，最佳视力为0．5．结论：适度的巩膜冷冻，可以减少视网膜和脉络膜血管的损伤及术后并发症的发生，巩膜环扎缩小玻璃体腔减轻增殖性视网膜玻璃体病变的牵引，玻璃体腔注气使视网膜复位，外放液是治疗黄斑裂孔性视网膜脱离的有效方法之一．     

Retinal angiogenesis in development and disease

The retina has long been regarded as 'an approachable part of the brain' for investigating neurosensory processes. Cell biologists are now capitalizing on the accessibility of the retina to investigate important aspects of developmental angiogenesis, including how it relates to neuronal and glial development, morphogenesis, oxygen sensing and progenitor cells. Pathological angiogenesis also occurs in the retina and is a major feature of leading blinding diseases, particularly diabetic retinopathy. The retina and its clinical disorders have a pivotal role in angiogenesis research and provide model systems in which to investigate neurovascular relationships and angiogenic diseases.