【CN109859139A】彩色眼底图像的血管增强方法【专利】

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基于Retinex理论的彩色眼底图像增强方法研究

基于Retinex理论的彩色眼底图像增强方法研究

第二章主要眼底图像增强方法彩色眼底图像增强对医学诊断具有重要的作用,目前主要的彩色眼底图像增强方法有:直方图均衡化、对比度受限自适应直方图均衡化以及Hessian矩阵增强方法。

2.1 直方图均衡化方法一般来说,图像对比度的可用较为常见的两种方法进行增强处理,分别为间接对比度增强方法是直方图拉伸方法和直方图均衡化(Histogram Equalization,简称HE)方法。

对于直方图均衡化而言,图像灰度改变的是通过累积函数来实现的,以此达到增强对比度的效果。

其基本的操作步骤的核心思路即,对原始图像的非均质化拉伸处理,使其像素值间距扩张,均匀化各灰度范围的像素量。

这种方法也存在一些缺点:(1) 增强后图像的灰度级会变少,部分细节会消失;(2) 当输入图像的直方图有非常密集的部分时,增强后的图像的对比度会增强过度。

通过直方图均衡化,图像的亮度可以更好地分布在直方图上,让图像更易于观察。

用这种方法来增强图像局部的对比度就不会使图像整体的对比度产生影响,直方图均衡化通过有均衡亮度密集的区域来实现这种功能。

直方图均衡化对增强背景太亮或者前景太暗的图像有很好的效果,尤其是增强X光图像中清晰度较差的骨骼结构以及曝光过度和曝光不足的图像中的细节信息。

这种方法具有一个特殊优势是它的直观性和可逆操作性,若均衡化的函数是已知的,则可以构造出初始的直方图。

但该方法的缺点也很明显,即必须对所有的数据进行分析,这就可能会增加背景的对比度并且降低有用信息的对比度。

图像的直方图可以表现出图像像素值的分布规律。

由于图像是由大量像素组建而成,因而可以将像素分布的直方图进行列表统计来对其特征进行分析研究。

直方图对图像特征的提取和确定其相似度上都具有巨大的贡献,它能通过对不同区间的像素值分布特征进行整体上的调整,优化其灰度分度,进而达到增强图像的视觉感。

直方图与图像清晰度的有如下关系:(1) 亮度不足,即代表其在直方图中主要位于像素值较小区间;(2) 亮度高,即表示其在直方图中主要位于像素较大区间;(3) 灰度级随对比度的降低而降低,且中间水平的灰度级是主要信息的储存区;(4) 灰度级随对比度的升高而升高,且主要信息呈均匀化分布。

血管图像增强方法[发明专利]

血管图像增强方法[发明专利]

专利名称:血管图像增强方法专利类型:发明专利
发明人:唐慧明,陈盛
申请号:CN201510138140.X 申请日:20150327
公开号:CN104715459A
公开日:
20150617
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明提供一种血管图像增强方法,所述血管图像增强方法包括:步骤1,采集血管图像;步骤2,确定Harr型线滤波器尺度σ;步骤3,采用多个方向的Harr型线滤波器对血管图像进行滤波;以及步骤4,将各方向Harr型线滤波器的滤波结果融合成一幅图像。

该血管图像增强方法解决了血管图像信号微弱情况,对比度提升等灰度变换算法无法直接有效地提取纹路,以及现有计算方法复杂度太高的问题,既可以对较差质量、弱对比度血管分布视频图像进行准确清晰的血管纹路提取,又能够做到实时处理。

申请人:浙江大学
地址:310027 浙江省杭州市西湖区浙大路38号
国籍:CN
代理机构:杭州宇信知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人:张宇娟
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用于彩色眼底图像的视网膜新生血管检测方法及成像方法[发明专利]

用于彩色眼底图像的视网膜新生血管检测方法及成像方法[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010449814.9(22)申请日 2020.05.25(71)申请人 中南大学地址 410083 湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号(72)发明人 邹北骥 戴玉兰 朱承璋 欧阳平波 刘耕 许利群 陈庆勇 (74)专利代理机构 长沙永星专利商标事务所(普通合伙) 43001代理人 周咏 米中业(51)Int.Cl.G06T 7/90(2017.01)G06T 7/136(2017.01)G06T 7/11(2017.01)G06T 7/00(2017.01)G06T 5/50(2006.01)G06T 5/40(2006.01)G06T 3/40(2006.01)G06N 3/04(2006.01)G06N 3/08(2006.01)(54)发明名称用于彩色眼底图像的视网膜新生血管检测方法及成像方法(57)摘要本发明公开了一种用于彩色眼底图像的视网膜新生血管检测方法,包括获取彩色眼底图像数据并预处理得到训练数据;构建用于视网膜新生血管检测的深度学习网络模型;采用训练数据对深度学习网络模型进行训练得到视网膜新生血管检测器;对待检测的彩色眼底图像数据进行预处理;采用视网膜新生血管检测器对预处理后的待检测的彩色眼底图像数据进行检测得到待检测的彩色眼底图像中判定为视网膜新生血管的像素的预测概率图,并进行阈值化处理得到最终的待检测的彩色眼底图像中的视网膜新生血管的检测结果。

本发明还公开了包括所述用于彩色眼底图片的视网膜新生血管检测方法的成像方法。

本发明可靠性高、实用性好且检测效果好。

权利要求书3页 说明书8页 附图8页CN 111612856 A 2020.09.01C N 111612856A1.一种用于彩色眼底图像的视网膜新生血管检测方法,包括如下步骤:S1.获取彩色眼底图像数据,并对图像数据进行预处理,从而得到训练数据;S2.构建用于视网膜新生血管检测的深度学习网络模型;S3.采用步骤S1获取的训练数据,对步骤S2构建的深度学习网络模型进行训练,从而得到视网膜新生血管检测器;S4.对待检测的彩色眼底图像数据进行预处理;S5.将步骤S4得到的预处理后的待检测的彩色眼底图像数据,输入到步骤S3得到的视网膜新生血管检测器,从而得到待检测的彩色眼底图像中判定为视网膜新生血管的像素的预测概率图;S6.对步骤S5得到的待检测的彩色眼底图像中判定为视网膜新生血管的像素的预测概率图,进行阈值化处理,从而得到最终的待检测的彩色眼底图像中的视网膜新生血管的检测结果。

一种内窥镜荧光图像的血管增强方法[发明专利]

一种内窥镜荧光图像的血管增强方法[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010102478.0(22)申请日 2020.02.19(71)申请人 北京数字精准医疗科技有限公司地址 101599 北京市密云区经济开发区西祥路2号-1(72)发明人 迟崇巍 何坤山 田捷 (74)专利代理机构 北京众合诚成知识产权代理有限公司 11246代理人 任苇(51)Int.Cl.G06T 5/00(2006.01)G06T 5/50(2006.01)(54)发明名称一种内窥镜荧光图像的血管增强方法(57)摘要本发明公开了一种内窥镜荧光图像的血管增强方法,包括步骤:S1.对采集到的图像进行高频提取,提取出含有血管的高频图像;S2.将所提取到的高频图像采用中值滤波,对高频部分中的噪点进行非线性抑制,能够更大程度上消除噪点;S3.对采集到的图像使用高斯滤波进行平滑处理;S4.将通过S2处理后的高频图像与将通过S3平滑处理的图像进行叠加处理,实现对血管的增强处理。

本发明荧光图像的血管细节得到有效增强。

权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 111429362 A 2020.07.17C N 111429362A1.一种内窥镜荧光图像的血管增强方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:S1.对采集到的图像进行高频提取,提取出含有血管的高频图像;S2.将所提取到的高频图像采用中值滤波,对高频部分中的噪点进行非线性抑制,能够更大程度上消除噪点;S3.对采集到的图像使用高斯滤波进行平滑处理;S4.将通过S2处理后的高频图像与将通过S3平滑处理的图像进行叠加处理,实现对血管的增强处理。

2.根据权利要求1所述的内窥镜荧光图像的血管增强方法,其特征在于,采用双边滤波算法对采集到的图像进行高频提取。

3.根据权利要求1所述的内窥镜荧光图像的血管增强方法,其特征在于,使用小波变换分通道对采集到的图像进行高频提取。

一种增加眼底血流和代谢率的方法[发明专利]

一种增加眼底血流和代谢率的方法[发明专利]

专利名称:一种增加眼底血流和代谢率的方法专利类型:发明专利
发明人:何明光,曹照云,朱卓婷
申请号:CN201910490186.6
申请日:20190606
公开号:CN110237432A
公开日:
20190917
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种增加眼底血流和代谢率的方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)经瞳孔照射眼底一定波长范围、一定能量密度范围、一定照射时间范围的红光或近红外光;(2)照射完成后,间隔一定的时间范围,重复以上步骤,采用同一波长范围、同一能量密度范围的红光或近红外光经瞳孔照射眼底。

通过重复低强度红光和近红外光经瞳孔照射眼底产生的光物理和光化学效应,以达到增加眼底组织血流和代谢率,改善眼部组织损伤修复的作用,包括但不限于巩膜成纤维细胞的重塑和视功能细胞的修复,以实现预防、减缓、阻止甚至逆转眼病的作用。

申请人:中山大学中山眼科中心,苏州宣嘉光电科技有限公司
地址:510062 广东省广州市先烈南路54号
国籍:CN
代理机构:广州市南锋专利事务所有限公司
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一种图像增强的方法发明专利

一种图像增强的方法发明专利

一种图像增强的方法技术领域本发明涉及图像处理领域,尤其涉及一种图像增强的方法。

背景技术医学图像是现代临床诊疗的重要参考信息,其图像质量的优劣直接关系到诊疗的效果。

医学图像在生成过程中由于成像设备、成像对象等影响不可避免地产生噪声、模糊、伪影等问题,因此,对图像进行增强,得到视觉效果更易于诊断的图像是医学图像处理过程中非常重要的一个环节。

图像增强的一个重要难点在于图像结构增强与噪声抑制矛盾。

一些经典的图像增强方法已经在医学图像处理领域得到广泛应用,取得了不错的效果,但一般会在增强图像内容的同时将同为高频信息的噪声增强。

如何在增强图像的同时抑制噪声成为医学图像增强技术发展的方向。

根据图像的模糊情况,图像增强采用了各种特殊的技术突出图像整体或局部特征,根据作用域的不同一般可分为频域增强和空域增强两类。

基于频域转换的增强方法一般将图像转换到频域,对变换系数进行处理,然后逆变换到空域实现增强图像。

频域转换滤波一个共同的特性是由于增强图像高频信息,在增强图像内容的同时往往同时增强了图像噪声。

基于空域的图像增强技术可分为空域变换增强和空域滤波增强两类。

基于空域变换的图像增强技术一般会极大改变图像的灰度范围或对比度,因此只适用于特定的图像,如X线图像。

空域滤波增强一般采用一定的卷积模板提取出需要的高频信息,从而增强需要的结构分量,抑制不需要的结构分量,达到图像视觉效果的提高,比如基于拉普拉斯算子的增强和非锐化掩模(unsharp masking)等。

其中,传统的非锐化掩模方法通过高斯滤波分离出图像的高频分量,然后将之以一定的比例叠加到原图中,达到增强包括边缘、细节等结构的目的。

然而高频分量既包含结构细节,又包含噪声信息,传统方法采用全图一致的增强系数,从而在增强细节的同时放大噪声,导致图像质量降低。

因此,如何根据图像信息建立自适应增强函数,成为了许多增强方法的创新点。

例如通过多尺度提取高频分量并对不同频带作不同程度增强,基于图像局部亮度信息调整增强参数和基于边缘的亮暗的不同自适应增强系数等等。

具有颜色保真性的彩色眼底图像增强方法

具有颜色保真性的彩色眼底图像增强方法

具有颜色保真性的彩色眼底图像增强方法刘玉红;李梓妍;王欣;颜红梅【期刊名称】《电子科技大学学报》【年(卷),期】2022(51)2【摘要】为了改善彩色眼底图像增强后颜色失真及采集过程所造成的对比度低、细节信息模糊甚至细节丢失的问题,提出一种兼顾颜色保真、亮度增强和细节增强相匹配的眼底图像增强方法。

首先将RGB空间的眼底图像转换到HSV空间进行基于亮度的自适应幂律变换,以解决眼底图像亮度的平衡问题。

其次,在Lab颜色空间中采用受限直方图均衡化方法提高眼底图像的细节信息,使得处理后的彩色眼底图像颜色保真性较好。

最后,在DIARETDB0眼底图像数据库上进行分析,并与目前常用的眼底图像增强方法进行对比。

对比结果表明,该算法相对于其他算法具有更好的视觉效果,改善了彩色眼底图像的颜色失真及对比度低的问题,客观评价指标优于传统的CLAHE方法,色彩浓度综合指标提高了37.6%,梯度指标提高了54.23%,图像质量评价指标提高了7%,有效提高了眼底图像的质量,为后期眼底图像的识别、分割和分类提供了一种新的预处理方法。

【总页数】5页(P290-294)【作者】刘玉红;李梓妍;王欣;颜红梅【作者单位】成都医学院生物医学工程教研室;电子科技大学生命科学与技术学院【正文语种】中文【中图分类】TP751.1;R318【相关文献】1.基于Retinex理论的眼底彩色图像增强算法2.有效消除光晕现象和颜色保持的彩色图像增强算法3.颜色空间在彩色图像增强中的应用分析4.具有颜色保真性的快速多尺度Retinex去雾算法5.颜色空间在彩色图像增强中的应用分析因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910117094.3
(22)申请日 2019.02.15
(71)申请人 中南大学
地址 410083 湖南省长沙市岳麓区麓山南
路932号
(72)发明人 邹北骥 陈瑶 朱承璋 陈昌龙 
张子谦 
(74)专利代理机构 长沙永星专利商标事务所
(普通合伙) 43001
代理人 周咏 米中业
(51)Int.Cl.
G06T 5/00(2006.01)
(54)发明名称彩色眼底图像的血管增强方法(57)摘要本发明公开了一种彩色眼底图像的血管增强方法,包括获取训练数据并处理;将数据输入到生成模型中对生成模型进行训练并得到最终的生成模型;获取待增强的数据并处理;将数据输入最终的生成模型生成血管增强后的彩色眼底图像。

本发明通过生成模型的建立,使用深度神经网络学习荧光造影图像的血管成像特征,可以学习到比灰度纹理等等更深层次的信息,使得眼底图的血管增强效果更佳显著,而且通过损失函数的设计,可以有效的使得生成图像和目标图像更加接近;因此,本发明方法能够有效的根据现有的彩色眼底图像生成血管增强后的彩色眼底图像,而且本发明方法的可靠性高、安全性好
且适用范围广。

权利要求书2页 说明书5页 附图3页CN 109859139 A 2019.06.07
C N 109859139
A
1.一种彩色眼底图像的血管增强方法,包括如下步骤:
S1.获取训练数据;所述的训练数据包括若干个患者的彩色眼底图像及对应的同一人的眼底荧光造影图像;
S2.将步骤S1获取的训练数据进行处理;
S3.将步骤S2得到的处理后的数据输入到生成模型中对生成模型进行训练,从而得到最终的生成模型;
S4.获取待增强的数据;
S5.将待增强的数据进行处理;
S6.将步骤S5处理后的数据输入最终的生成模型,从而生成血管增强后的彩色眼底图像。

2.根据权利要求1所述的彩色眼底图像的血管增强方法,其特征在于步骤S2所述的将步骤S1获取的训练数据进行处理,具体为采用如下步骤进行处理:
A.将步骤S1获取的训练数据进行归一化;
B.将归一化后的训练数据进行切割。

3.根据权利要求2所述的彩色眼底图像的血管增强方法,其特征在于步骤A所述的归一化,
具体为采用如下算式进行归一化:
式中p(x ,y)为点(x ,y)归一化后的像素值,为点(x ,y)的原始像素值,P为图像中所有点的像素值集合,max(P)为像素值的最大值,min(P)为像素值的最小值。

4.根据权利要求2所述的彩色眼底图像的血管增强方法,其特征在于步骤B所述的将归一化后的训练数据进行切割,具体为将归一化后的图像切割为面积更小的图像,从而增加训练数据的数目,提高模型的鲁棒性。

5.根据权利要求1~4之一所述的彩色眼底图像的血管增强方法,其特征在于步骤S3所述的生成模型,具体为循环对抗生成网络。

6.根据权利要求5所述的彩色眼底图像的血管增强方法,其特征在于所述的循环对抗生成网络,具体包括两个生成模型、两个判别模型和三个损失函数:生成模型:和其中,X为原始的彩色眼底图像,Y为对应的眼底荧光造影图像,为生成的彩色眼底图像,为生成的眼底荧光造影图像;G和F为生成模型;
判别模型:D X 和D Y ,其中D X 用于区分X和F(Y),D Y 用于区分Y和G(X);
损失函数:
采用如下算式作为对抗损失函数L GAN (G ,D Y ,X ,Y)和L GAN (F ,D X ,Y ,
X):
式中x为X中的样本,y为Y中的样本,y~p data (y)表示y来自Y,x~p data (x)表示x来自X;E
权 利 要 求 书1/2页2CN 109859139 A。

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