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基于支撑向量机与模板匹配的眼底图像分割

作　者: 吴勋
导　师: 董毅
学　校: 华中科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 血管分割模板匹配方向算子支撑向量机松弛因子形态学操作
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 19次
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内容摘要

眼底图像分割一直是医学领域的重点与热点问题,目前关于眼底血管分割的研究成果有很多,但大多数算法都只能在高对比度的粗血管分割方面性能良好,对于那些低对比度的细血管方面表现却差强人意,然而对于这类血管的分割往往更具有挑战性,在发现病理原因时往往也更具有说服力。在这样的背景下,本文从理论与应用出发,提出了一些方法,采用分步、分段的方法对血管进行针对性提取。本文主要的工作与创新归纳如下:(1)针对图像中的噪声特性提出一种改进的中值滤波算法,在消除大部分噪声的同时尽量保留血管原有的特征,结合血管的线性管状特征,运用一种自适应局部阈值算法,提取血管大致轮廓,最大限度地保留血管原型。(2)使用两种方法,按步骤对图像进行对比度增强、平衡背景灰度差异、直方图标准化的操作,尽可能增大细小血管与背景之间的对比度,减小背景的局部性差异,利用不同的方法提取图像的特征,作为支撑向量机的训练样本。(3)以数学形态学操作为基础,对分类后的图像进行后处理,包括噪声的滤除,空洞的填补与狭缝的连接,将得到的处理结果与其它分算算法进行比较。本文中用到的实验数据来自Hoover提供的STARE眼底数据库,结果表明本文中的方法能够有效提取眼底图像中的血管结构。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-19
  1.1 视网膜血管成像特点  8-9
  1.2 分割方法分类  9-17
  1.3 本文结构安排  17-19
2 基于局部阈值的粗分割  19-29
  2.1 数学形态学的基本原理与运算  19-22
  2.2 眼底图像的亮度分析  22-23
  2.3 眼底图像预处理  23-26
  2.4 基于局部阈值的粗分割  26-29
3 基于血管特征的模板匹配  29-38
  3.1 对比度增强  29-34
  3.2 平衡眼底血管背景  34-36
  3.3 直方图标准化  36-38
4 支撑向量机  38-52
  4.1 支撑向量机的统计学基础  38-40
  4.2 支撑向量机的基本原理  40-49
  4.3 加权迭代最小二乘支撑向量机  49-52
5 基于支撑向量机的血管分割  52-61
  5.1 输入空间  52-54
  5.2 实验结果及分析  54-57
  5.3 图像后处理  57-61
6 总结与展望  61-63
  6.1 全文工作总结  61
  6.2 展望  61-63
致谢  63-64
参考文献  64-67

基于支撑向量机与模板匹配的眼底图像分割

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