当前位置:主页 > 医学论文 > 五官科论文 >

同模态与多模态的眼底图像配准

发布时间:2019-04-11 18:48
【摘要】:眼底疾病种类繁多,常见的眼底疾病有视网膜血管病变,炎症性病变,黄斑性病变,视网膜病变等。眼底疾病十分影响人们的日常生活,而且白内障、青光眼、老年黄斑变性、糖尿病视网膜病变是四大致盲诱因,给人们日常生活带来了极大的不便。眼底图像是目前用来诊断眼底疾病的主要方式,无赤光眼底图像和荧光素眼底血管造影图像是临床诊断采用的最广泛的两类图像。由于一幅图像成像的视野有限,同模态眼底图像配准能合成更大的视野,确定病灶位置。多模态眼底图像的信息互补,多模态眼底图像配准能为医生提供更准确的病灶信息。然而目前这两类图像的配准是通过医生脑海的“人工剪影”实现的,这对医生的要求较高,且诊断时间长,漏诊和误诊的几率也比较大。为了研究眼底图像的配准,本论文研究了图像配准的基本理论,分析目前存在的图像配准算法的优缺点。将眼底图像的配准分为同模态的眼底图像配准和多模态的眼底图像配准。本论文将经典的图像配准算法SIFT用于同模态眼底图像的配准,调整SIFT算法中的相关参数,使SIFT算法能较好地适用于对比度较低的眼底图像。而多模态眼底图像间的灰度差异是非线性的,SIFT算法不再适用。本论文根据SIFT的每个步骤,分析SIFT算法不适用多模态眼底图像配准的具体原因,针对分析的原因,本论文提出了基于旋转不变距离的多模态眼底图像配准。首先用Harries提取眼底血管比较稳定的特征点,然后建立旋转不变描述子,接着计算特征点间的旋转不变距离,根据旋转不变距离匹配特征点,最后RANSAC消除误匹配,估计变换矩阵,实现图像融合。本论文研究的眼底图像数据来源于南ft医院,分别采集病理无赤光眼底图像和荧光素眼底血管造影图各80幅,健康的无赤光眼底图像和荧光素眼底血管造影图各80幅,总共320幅眼底图像。采用均方误差(RMSE)对同模态的眼底图像配准和多模态的眼底图像配准算法进行误差分析。根据实验结果分析,基于SIFT的同模态眼底图像配准的平均误差为2.40±0.5个像素,本论文提出的基于旋转不变距离的多模态眼底图像配准的平均误差为0.89±0.72个像素,匹配成功率为92.4%,并且算法性能不受图像旋转的影响。本文证明了经典的SIFT算法适用于同模态眼底图像配准,也证明了本论文提出的基于旋转不变距离的多模态图像配准算法克服了多模态眼底图像间的非线性灰度差异,实现了多模态眼底图像的配准。
[Abstract]:There are many kinds of fundus diseases, such as retinal angiopathy, inflammatory disease, macular disease, retinopathy and so on. Fundus diseases affect people's daily life very much, and cataract, glaucoma, senile macular degeneration and diabetic retinopathy are the four major causes of blindness, which bring great inconvenience to people's daily life. Fundus images are the main methods for the diagnosis of fundus diseases. Fundus-free fundus images and fundus fluorescein angiography images are the two most widely used images in clinical diagnosis. Because the field of view of one image is limited, the same mode fundus image registration can synthesize a larger field of view and determine the location of the lesion. The information of multimodal fundus images is complementary, and multi-modal fundus image registration can provide more accurate information for doctors. However, at present, the registration of these two kinds of images is realized by "artificial silhouette" in the mind of the doctor, which requires a higher doctor, and the diagnosis time is long, and the probability of missed diagnosis and misdiagnosis is also high. In order to study the fundus image registration, this paper studies the basic theory of image registration, and analyzes the advantages and disadvantages of the existing image registration algorithms. The fundus image registration is divided into the same mode fundus image registration and multi-modal fundus image registration. In this paper, the classical image registration algorithm SIFT is applied to the same mode fundus image registration, and the correlation parameters of the SIFT algorithm are adjusted to make the SIFT algorithm suitable for the fundus images with low contrast. However, the grayscale difference between multimodal fundus images is nonlinear, and the SIFT algorithm is no longer applicable. According to each step of SIFT, this paper analyzes the reasons why the SIFT algorithm is not suitable for multi-modal fundus image registration. Aiming at the analysis reasons, this paper proposes the multi-modal fundus image registration based on rotation invariant distance. Firstly, Harries is used to extract stable feature points of fundus vessels, then rotation invariant descriptor is established, then rotation invariant distance between feature points is calculated, feature points are matched according to rotation invariant distance, finally, RANSAC is used to eliminate mismatches and estimate transformation matrix. Realize image fusion. The fundus image data obtained in this paper were collected from South ft Hospital. The pathological fundus non-red fundus images and fundus fluorescein angiography (FFA) images were collected respectively, and the healthy non-red fundus images and fundus fluorescein angiography (FFA) images were each 80. A total of 320 fundus images. The mean square error (RMSE) was used to analyze the errors of the same mode fundus image registration algorithm and the multimodal fundus image registration algorithm. According to the experimental results, the average error of the same mode fundus image registration based on SIFT is 2.40 卤0.5pixels, and the average error of multimodal fundus image registration based on rotation invariant distance is 0.89 卤0.72 pixels. The matching success rate is 92.4%, and the performance of the algorithm is not affected by the image rotation. In this paper, the classical SIFT algorithm is proved to be suitable for the same-mode fundus image registration, and it is also proved that the multi-modal image registration algorithm based on rotation invariant distance can overcome the nonlinear gray-scale difference among the multi-modal fundus images. The registration of multimodal fundus images is realized.
【学位授予单位】:深圳大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:R770.4;TP391.41

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 胡磊;毕维民;陈迪;郭永新;张光玉;李艳春;焦青;;眼底图像处理软件在眼科临床应用观察[J];泰山医学院学报;2009年09期

2 张东波;易瑶;赵圆圆;;基于投影的视网膜眼底图像视盘检测方法[J];中国生物医学工程学报;2013年04期

3 刘爱珍,马斌荣,徐亮,杨桦,孙秀英;眼底图像融合[J];中国医学影像技术;2003年11期

4 刘爱珍;王小兵;徐亮;任海萍;宋菲;王飒;;眼底图像对位频闪[J];首都医科大学学报;2006年05期

5 余轮;魏丽芳;潘林;;眼底图像配准技术研究进展[J];生物医学工程学杂志;2011年05期

6 魏丽芳;潘林;余轮;;一种病变眼底图像的配准方法[J];中国生物医学工程学报;2011年04期

7 陈骥;彭承琳;;眼底图像的三维重建[J];生物医学工程学杂志;2008年01期

8 陈萌梦;熊兴良;张琰;王诗鸣;李广;;1种视网膜眼底图像增强的新方法[J];重庆医科大学学报;2014年08期

9 刘爱珍,马斌荣,徐亮,孙秀英,宋菲;眼底图像的配准[J];医疗设备信息;2003年10期

10 曹米莎;程建新;陈昱昆;庞博;王剑锋;詹增荣;邝健;周少博;李辉;梁纳;袁永刚;卢毓敏;陈悦玲;;眼底图像检验系统对眼底的临床观察与研究[J];临床医学工程;2013年01期

相关会议论文 前4条

1 王子亮;潘林;余轮;;基于矢量方法的眼底图像预处理[A];第十四届全国图象图形学学术会议论文集[C];2008年

2 曹米莎;程建新;陈昱昆;庞博;王剑锋;詹增荣;邝健;周少博;李辉;梁纳;袁永刚;卢毓敏;陈悦玲;;眼底图像检验系统对眼底的临床观察与研究[A];“广东省光学学会2013年学术交流大会”暨“粤港台光学界产学研合作交流大会”会议手册论文集[C];2013年

3 黄君鑫;;红外眼底镜的研究[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年

4 朱琳琳;唐延东;;基于眼底特征的视盘自动检测[A];2010中国仪器仪表学术、产业大会(论文集1)[C];2010年

相关博士学位论文 前5条

1 高玮玮;眼底图像分割算法及应用研究[D];南京航空航天大学;2013年

2 李居朋;眼底图像处理与分析中一些关键问题的研究[D];北京交通大学;2009年

3 韩松涛;眼底图像的血管特征分析[D];吉林大学;2010年

4 姚畅;眼底图像分割方法的研究及其应用[D];北京交通大学;2009年

5 李鹏飞;眼底图像实时处理与液晶自适应系统控制研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 于婷;眼底图像视神经盘和渗出物自动分割算法研究[D];兰州大学;2015年

2 郑姗;主动轮廓模型及其在眼底图像分割中的应用[D];沈阳理工大学;2015年

3 于甜甜;基于自适应盲解卷积的眼底图像复原[D];山东农业大学;2015年

4 于挥;眼底图像中病变的检测方法研究[D];兰州交通大学;2015年

5 赵麒然;基于改进参数核图割的OCT眼底图像分割方法研究[D];吉林大学;2016年

6 潘燕红;基于监督分类的糖尿病视网膜病变检测方法的研究[D];福州大学;2014年

7 李敏;眼底图像血管三维重建方法研究[D];天津工业大学;2016年

8 邵一婷;彩色眼底图像视盘自动检测方法研究[D];天津工业大学;2016年

9 祝婉;多模眼底图像配准方法研究[D];天津工业大学;2016年

10 崔宁;彩色眼底图像血管参数测量方法研究[D];天津工业大学;2016年



本文编号:2456661

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/yixuelunwen/wuguanyixuelunwen/2456661.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户2afab***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com