糖尿病性视网膜病变图像黄斑水肿等级自动分析方法

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1、33卷6期中国生物医学工程学报Vo1．33No．6December20142014年12月ChineseJournalofBiomedicalEngineering糖尿病性视网膜病变图像黄斑水肿等级自动分析方法郑绍华陈健潘林余轮(福州大学物理与信息工程学院，福州350108)摘要：糖尿病性黄斑水肿(DME)可以出现在糖尿病性视网膜病变(DR)的任何阶段，是导致糖尿病患者视力损伤的主要原因，因此DME自动分析是DR筛查的关键内容。依据DME国际临床分级标准，通过检测并判断硬性渗出(HEs)是否接近或涉及黄斑中

2、心，可对眼底图像进行DME等级的自动分析。HEs检测选择基于现有的数学形态学方法的综合改进；黄斑中心定位则引入定向局部对比度滤波结合局部血管密度的新方法，可同步确定并去除视盘区域，以消除对HEs检测的影响，其中血管密度仅需提取粗血管网络。经开放的HEI—MED数据集中169幅眼底图像的测试，HEs检测在图像水平上获得100％敏感性和92．2％特异性；黄斑中心定位正确率98．2％；各DME等级评价正确率均在88％以上，具有重要的临床参考和应用价值。关键词：糖尿病性视网膜病变；糖尿病性黄斑水肿；眼底图像；黄斑定

3、位；定向局部对比度；硬性渗出检测中图分类号R318．08TP391．41文献标志码A文章编号0258—8021(2014)06-0687-09AutomaticAnalysisMethodofMacularEdemaClassificationforDiabeticRetinopathyImagesZHENGShao．HuaCHENJianPANLinYULun(CollegeofPhysicsandInformationEngineering，FuzhouUniversity，Fuzhou350108，C

4、hina)Abstract：Diabeticmacularedema(DME)canappearinanystageofthediabeticretinopathy(DR)andistheleadingcauseofvisionimpairmentinpeoplewithdiabetes．Therefore，theautomaticanalysisofDMEplaysakeyroleintheDRscreeningprogram．AccordingtotheDMEinternationalclinicalc

5、lassificationstandard，detectingandjudgingthepresenceofhardexudates(HEs)closeorrelatetomaculafovea(MF)isastandardmethodtoassessDMEinthefundusimages．AsyntheticimprovementmethodbasedonexistingmathematicalmorphologytechniqueisselectedforHEsdetection．Anovelmeth

6、odofmacularfoveacenterlocationisproposedbasedonthedirectionallocalcontrastfilterandthelocalvesseldensity．ThentheopticdiskregioncanbeeasilylocatedandremovedforreducingtheimpacttotheHEsdetection．Onlythelargevesselsegmentationswereusedforthevesseldensitycalcu

7、lation．Fromthetestingresultsonthe169imagesfromHEI-MEDpublicdataset．thesensitivityandspecificityofHEsdetectiononimagelevelare100％and92．2％，respectively．Theaccuracyofmacularfoveacenterlocationreaches98．2％．AndtheaccuracyforeachDMEclassificationismorethan88％．Th

8、eproposedmethodwouldhaveimportantclinicalapplicationpotentials．Keywords：diabeticretinopathy；diabeticmacularedema；retinalimage；macularfovealocation；directionallocalcontrast：hardexudatesdetection可导致视力下降、眼前黑影或视物