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眼底照相机中图像处理技术的研究与实现

作　者: 黄琳
导　师: 沈建新
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 航空宇航制造工程
关键词: 眼底照相机计算机辅助诊断视网膜图像图像处理电子病历
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 67次
引　用: 5次
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内容摘要

眼底视网膜图像是诊断眼睛以及一些心血管疾病的重要依据,眼底视网膜血管是人体中唯一可以非创伤直接观察的较深层的微血管网络,其分布、直径、弯曲程度可以反映出一些生理疾病。数字化的眼底照相机是检查眼底图像的有效工具,能提供清晰的眼底图像,并能帮助医生进行准确、客观、全面的分析。本文分析了眼底照相机的基本工作原理,并根据眼底照相机的光路,研究了成像、照明、调焦以及荧光照影等各个系统。从图像几何变换、空间域增强、频域增强等方面研究了各种适用于眼底图像的图像处理技术以改善眼底图像的质量和视觉效果。针对眼底视网膜图像的特点,重点研究了基于迭代法和阈值分割法提取视网膜血管的算法,经过彩色图像处理、分块、梯度筛选、迭代法求阈值、阈值分割、形态学处理、种子填充等处理,最终提取到血管网络。实验结果表明,该算法处理速度快,分割效果较好。以C++ Builder和Access为平台,开发了眼底照相机软件系统。主要包括:病历数据库管理模块、图像采集模块、图像处理模块、诊断及打印模块以及系统设置模块等。本课题的研究对于眼底照相机的硬件设计和软件设计来说具有指导意义,同时也为后期的图像处理和分析方面以及计算机辅助诊断方面提供参考。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-12
第一章绪论  12-18
  1.1 引言  12
  1.2 研究背景  12-14
    1.2.1 计算机辅助诊断的基本原理  12-13
    1.2.2 数字图像处理技术发展情况  13-14
  1.3 眼底照相机系统发展现状  14-16
  1.4 课题的来源和背景  16
  1.5 论文的内容安排  16-18
第二章眼底照相机硬件结构及工作原理  18-24
  2.1 人眼组织结构简介  18-19
  2.2 眼底照相机成像原理  19-20
  2.3 照明系统  20-21
  2.4 照相系统  21
  2.5 观察系统  21-22
  2.6 荧光造影  22-23
  2.7 本章小结  23-24
第三章眼底图像处理技术  24-38
  3.1 模板  24
  3.2 几何变换  24-27
    3.2.1 眼底图像的平移  24-25
    3.2.2 眼底图像的旋转  25-26
    3.2.3 眼底图像的放缩  26-27
    3.2.4 眼底图像的镜像变换  27
  3.3 眼底图像空间域增强  27-31
    3.3.1 眼底图像的反色  27-28
    3.3.2 眼底图像分段线性变换  28-29
    3.3.3 眼底图像直方图均衡化  29-30
    3.3.4 眼底图像直方图规定化  30-31
  3.4 眼底图像频域处理增强  31-35
    3.4.1 理想低、高通滤波  32
    3.4.2 巴特沃思低、高通滤波  32-33
    3.4.3 同态滤波器  33-35
  3.5 眼底图像压缩  35-37
  3.6 本章小结  37-38
第四章视网膜血管网络提取  38-55
  4.1 视网膜图像分析  38-40
    4.1.1 眼底解剖结构分析[2]  38-39
    4.1.2 眼底图片分析  39-40
  4.2 彩色图像的处理  40-43
    4.2.1 RGB 彩色空间  40-41
    4.2.2 HIS 彩色空间  41-42
    4.2.3 彩色空间选取  42-43
  4.3 图像区域划分  43-44
  4.4 图像分割  44-52
    4.4.1 边缘检测  45-49
    4.4.2 阈值分割  49-52
  4.5 填充操作  52-53
    4.5.1 像素连通性  52
    4.5.2 种子填充  52-53
  4.6 血管提取后处理  53-54
  4.7 本章小结  54-55
第五章眼底照相机软件系统的实现  55-71
  5.1 眼底照相机软件系统  55-59
    5.1.1 眼底照相机软件系统开发平台  55
    5.1.2 眼底照相机软件系统需求分析  55-59
  5.2 电子病历管理模块  59-63
    5.2.1 电子病历新建模块  59-61
    5.2.2 电子病历查询与修改模块  61
    5.2.3 病历数据库的存储结构类型  61-62
    5.2.4 病例模板模块  62-63
  5.3 图像处理模块  63-69
    5.3.1 图像的编辑功能  63-64
    5.3.2 图像标注及测量  64-65
    5.3.3 图像的几何变换功能  65-66
    5.3.4 图像调整功能  66-68
    5.3.5 眼底血管提取功能  68-69
  5.4 系统安全模块  69-70
    5.4.1 用户权限管理模块  69-70
    5.4.2 数据库操作的安全性  70
  5.5 本章小结  70-71
第六章总结和展望  71-73
  6.1 全文总结  71
  6.2 研究展望  71-73
参考文献  73-76
致谢  76-77
在学期间的研究成果及发表的学术论文  77

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