基于眼底照片的眼底血管血氧功能系数测量系统及方法技术方案

本公开描述一种基于眼底照片的眼底血管血氧功能系数测量系统及方法，该系统包括图像接收模块、眼底血管提取模块、血管段外扩模块、血管段分割模块、光密度比值计算模块以及血氧功能系数计算模块；图像接收模块用于接收眼底照片；眼底血管提取模块用于提取获得血管段；血管段外扩模块用于对血管段的轮廓进行扩张以获取目标轮廓；血管段分割模块用于对各血管段进行分割以获得子血管段；光密度比值计算模块用于获取第一光密度比值和第二光密度比值；血氧功能系数计算模块根据第一光密度比值和第二光密度比值获取眼底照片中血管的血氧功能系数。由此，本公开能够提高眼底血管血氧功能系数测量的精确度。能系数测量的精确度。能系数测量的精确度。

【技术实现步骤摘要】
基于眼底照片的眼底血管血氧功能系数测量系统及方法


[0001]本公开大体涉及智能医疗系统，具体涉及一种基于眼底照片的眼底血管血氧功能系数测量系统及方法。

技术介绍

[0002]眼球作为结构精密的光学器官，拥有复杂的血管网络和神经网络。视网膜作为眼球中视神经最集中的区域，功能的维持需要正常的血
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视网膜屏障，而眼底疾病引发的眼底缺血缺氧等功能变化会使血管通透性发生改变，发生出血、渗出、新生血管等病变，破坏正常的血
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视网膜屏障，因此可能还会造成视神经的损伤。同时，除了眼科疾病会造成眼底血管改变外，许多全身疾病也会影响眼底血管。因此检测眼底血氧功能变化对辅助眼底疾病以及其他疾病的临床诊断有着重要意义。
[0003]目前，能用于评估眼底血氧功能的参数主要是血氧饱和度，该参数主要依靠计算眼底照片中的相关光学参数获取。现有的计算血氧饱和度的方式均以眼底照片的相关光学参数在整图中的平均值来计算。
[0004]然而，不同大小、长短甚至不同区域的动脉与静脉的眼底血管的血氧饱和度均有不同，现有方法无法将这些细微的变化量化，从而无法以更高的精确度测量血氧功能系数，难以反映眼底血管的细微变化。

技术实现思路

[0005]本公开是有鉴于上述现有技术的状况而提出的，其目的在于提供一种能够提高测量结果的精确度的基于眼底照片的眼底血管血氧功能系数测量系统及方法。
[0006]为此，本公开第一方面提供一种基于眼底照片的眼底血管血氧功能系数测量系统，包括：图像接收模块、眼底血管提取模块、血管段外扩模块、血管段分割模块、光密度比值计算模块以及血氧功能系数计算模块；所述图像接收模块用于接收所述眼底照片，其中，所述眼底照片具有敏感光通道和非敏感光通道；所述眼底血管提取模块用于提取所述眼底照片中的包括多个血管的眼底血管网络以获得血管段，所述血管段为血管的分支点之间的全部血管；所述血管段外扩模块用于基于所述血管段的参数对所述血管段的轮廓进行扩张以获取目标轮廓，令所述血管段的轮廓和所述目标轮廓之间的区域为血管段外区域，所述血管段的轮廓内的区域为血管段内区域；所述血管段分割模块用于对所述血管段对应的血管段外区域和血管段内区域进行分割以获得所述血管段对应的多个子血管段；所述血管段分割模块用于对各所述血管段外区域和各所述血管段内区域进行分割以获得子血管段；所述光密度比值计算模块用于基于所述血管段的光密度获取所述血管段的光密度比值为第一光密度比值，并基于所述子血管段的光密度获取所述血管段的第二光密度比值，所述血氧功能系数计算模块根据所述第一光密度比值和所述第二光密度比值获取所述眼底照片中血管的血氧功能系数。
[0007]在本公开中，对获得的血管段进行进一步分割，使用了精细化的分割对眼底照片
中的眼底血管网络进行处理以获取血管段和血管段对应的子血管段，并分别获取光密度和光密度比值，进而基于两种光密度比值获得血氧功能系数。在这种情况下，血管的提取和分割粒度可细化到涉及局部区域的血管段以及血管段的区域，能够提高光密度比值的精确度，进而能够提高测量结果的精确度。另外，血管段为血管的分支点之间的部分，单个血管段的形态变化较小，能够在获取子血管段时得到更加一致的子血管段。另外，结合两种光密度比值获得血氧功能系数，能够使得测量结果从更多方面更精确地反映出眼底血管的性质。另外，基于较高的精确度能够反映血氧情况(例如血氧功能和相关疾病等)的精细的变化趋势，进而能够反映眼底血管的早期变化。另外，具有敏感光通道和非敏感光通道的眼底照片应用较广，进而能够提高获取血氧功能系数的适用性。由此，本公开能够达到测量结果更精确、能够反映出眼底血管的早期变化以及适用性广的效果。
[0008]另外，在本公开第一方面所涉及的测量系统中，可选地，通过第一人工智能算法提取所述眼底照片中的眼底血管网络并去除所述眼底血管网络的分支点以获得所述多个血管段。在这种情况下，经过这种处理，能够去除眼底照片中其他图案并得到相互分离的血管段，从而能够降低眼底照片中其他图案和分支点的影响，进而能够进行更为精细地处理，获取更精准的测量结果。
[0009]另外，在本公开第一方面所涉及的测量系统中，可选地，所述血管段外扩模块通过第二人工智能算法获得各个所述血管段的参数，所述参数包括所述血管段的平均血管半径或平均血管直径，所述平均血管半径和所述平均血管直径通过像素表示，所述血管段的轮廓的扩张范围为所述平均血管半径或所述平均血管直径的预设倍数。由此，能够得到根据每个血管段的不同性质获得不同的血管外区域，能够以更具体和细致的方式获取血管段的血氧功能系数。
[0010]另外，在本公开第一方面所涉及的测量系统中，可选地，所述血管段分割模块基于参考线将各个所述血管段对应的血管段内区域和所述血管段外区域分割成长度不大于预设长度的子血管段外区域和子血管段内区域，进而基于所述子血管段外区域和所述子血管段内区域获得各个所述子血管段，其中，所述参考线与所述血管段的中心线平行且所述参考线的长度与所述血管段的中心线的长度相等。由此，能够对一个血管段进行更精细的处理，得到更精确的测量结果。
[0011]另外，在本公开第一方面所涉及的测量系统中，可选地，所述第一光密度比值的获取过程为：获取所述血管段外区域在所述敏感光通道的第一图像灰度值和所述血管段外区域在所述非敏感光通道下的第二图像灰度值；获取所述血管段内区域在所述敏感光通道的第三图像灰度值和所述血管段内区域在所述非敏感光通道下的第四图像灰度值；基于所述第一图像灰度值与所述第三图像灰度值计算所述血管段在所述敏感光通道下的第一光密度；基于所述第二图像灰度值与所述第四图像灰度值计算所述血管段在所述非敏感光通道下的第二光密度，令所述第一光密度和所述第二光密度的比值为所述血管段的所述第一光密度比值。由此，以灰度值获取不同光通道下的光密度能够简化第一光密度比值的获取过程。
[0012]另外，在本公开第一方面所涉及的测量系统中，可选地，所述第一图像灰度值为所述血管段外区域在所述敏感光通道的所有像素的灰度值的平均值，所述第二图像灰度值为所述血管段外区域在所述非敏感光通道的所有像素的灰度值的平均值，所述第三图像灰度
值为所述血管段内区域在所述敏感光通道的所有像素的灰度值的平均值，所述第四图像灰度值为所述血管段内区域在所述非敏感光通道的所有像素的灰度值的平均值。在这种情况下，以平均值对灰度值进行计算能够更完整地覆盖到血管段的每一个像素的数据，综合所有像素获得的灰度值能够更好地反映相应区域的光学性质。
[0013]另外，在本公开第一方面所涉及的测量系统中，可选地，所述第二光密度比值的获取过程为：获取所述子血管段外区域在所述敏感光通道的第五图像灰度值和所述子血管段外区域在所述非敏感光通道下的第六图像灰度值；获取所述子血管段内区域在所述敏感光通道的第七图像灰度值和所述子血管段内区域在所述非敏感光通道下的第八图像灰度值；基于所述第五图像灰度值与所述第七图像灰度值计算所述子血管段外区域和所述子血管段内区域在所述敏感光通道下的光密本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于眼底照片的眼底血管血氧功能系数测量系统，其特征在于，包括：图像接收模块、眼底血管提取模块、血管段外扩模块、血管段分割模块、光密度比值计算模块以及血氧功能系数计算模块；所述图像接收模块用于接收所述眼底照片，其中，所述眼底照片具有敏感光通道和非敏感光通道；所述眼底血管提取模块用于提取所述眼底照片中的包括多个血管的眼底血管网络以获得血管段，所述血管段为血管的分支点之间的全部血管；所述血管段外扩模块用于基于所述血管段的参数对所述血管段的轮廓进行扩张以获取目标轮廓，令所述血管段的轮廓和所述目标轮廓之间的区域为血管段外区域，所述血管段的轮廓内的区域为血管段内区域；所述血管段分割模块用于对所述血管段对应的血管段外区域和血管段内区域进行分割以获得所述血管段对应的多个子血管段；所述光密度比值计算模块用于基于所述血管段的光密度获取所述血管段的光密度比值为第一光密度比值，并基于所述子血管段的光密度获取所述血管段的第二光密度比值；所述血氧功能系数计算模块根据所述第一光密度比值和所述第二光密度比值获取所述眼底照片中血管的血氧功能系数。2.根据权利要求1所述的眼底血管血氧功能系数测量系统，其特征在于：通过第一人工智能算法提取所述眼底照片中的眼底血管网络并去除所述眼底血管网络的分支点以获得所述多个血管段。3.根据权利要求1所述的眼底血管血氧功能系数测量系统，其特征在于：所述血管段外扩模块通过第二人工智能算法获得各个所述血管段的参数，所述参数包括所述血管段的平均血管半径或平均血管直径，所述平均血管半径和所述平均血管直径通过像素表示，所述血管段的轮廓的扩张范围为所述平均血管半径或所述平均血管直径的预设倍数。4.根据权利要求1所述的眼底血管血氧功能系数测量系统，其特征在于：所述血管段分割模块基于参考线将各个所述血管段对应的血管段内区域和所述血管段外区域分割成长度不大于预设长度的子血管段外区域和子血管段内区域，进而基于所述子血管段外区域和所述子血管段内区域获得各个所述子血管段，其中，所述参考线与所述血管段的中心线平行且所述参考线的长度与所述血管段的中心线的长度相等。5.根据权利要求1所述的眼底血管血氧功能系数测量系统，其特征在于：所述第一光密度比值的获取过程为：获取所述血管段外区域在所述敏感光通道的第一图像灰度值和所述血管段外区域在所述非敏感光通道下的第二图像灰度值；获取所述血管段内区域在所述敏感光通道的第三图像灰度值和所述血管段内区域在所述非敏感光通道下的第四图像灰度值；基于所述第一图像灰度值与所述第三图像灰度值计算所述血管段在所述敏感光通道下的第一光密度；基于所述第二图像灰度值与所述第四图像灰度值计算所述血管段在所述非敏感光通道下的第二光密度，令所述第一光密度和所述第二光密度的比值为所述血管段的所述第一光密度比值。6.根据权利要求5所述的眼底血管血氧功能系数测量系统，其特征在于：所述第一图像灰度值为所述血管段外区域在所述敏感光通道的所有像素的灰...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁进，肖鹏，骆仲舟，张金泽，
申请(专利权)人：中山大学中山眼科中心，
类型：发明
国别省市：