本文關(guān)鍵詞：視網(wǎng)膜血管分割與動靜脈分類方法研究

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【摘要】：視網(wǎng)膜血管作為人體內(nèi)在無創(chuàng)傷條件下,唯一可供觀察的內(nèi)部血管組織,一直受到研究人員的廣泛關(guān)注。人體中諸多疾病的發(fā)生和預(yù)防都可以通過這一血管網(wǎng)絡(luò)的物理變化進(jìn)行表征和預(yù)測。大量的臨床實(shí)驗(yàn)表明,糖尿病視網(wǎng)膜病變和視網(wǎng)膜動靜脈血管的異常相關(guān),除此之外像高血壓以及一些胰腺疾病等都會引起視網(wǎng)膜血管網(wǎng)絡(luò)的異常,通過提前獲悉這些異常有助于延緩病情的發(fā)展惡化甚至杜絕疾病的產(chǎn)生。但是由于視網(wǎng)膜血管圖像結(jié)構(gòu)復(fù)雜,依靠醫(yī)務(wù)人員手動的分析耗時且昂貴,而且難以得到精確的結(jié)果。因此采用圖像處理的方法來自動的分析視網(wǎng)膜圖像進(jìn)行病情的分析診斷具有廣闊前景。本文對視網(wǎng)膜血管的研究主要分為三個部分:視網(wǎng)膜圖像預(yù)處理,血管分割提取,動靜脈血管的分類。本文對視網(wǎng)膜圖像的預(yù)處理工作針對不同實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟扇〔煌奶幚矸椒?以達(dá)到每個階段效果最佳的目的。血管分割采用了改進(jìn)的B-COSFIRE方法,該方法采用無監(jiān)督學(xué)習(xí),減少了對訓(xùn)練樣本的依賴。動靜脈識別部分采用了兩種方法,第一種是手動特征的方法,在不同的顏色空間提取顏色特征后使用支持向量機(jī)進(jìn)行分類。第二種方法是使用深度學(xué)習(xí)構(gòu)建深度網(wǎng)絡(luò)的方法對血管進(jìn)行分類。兩種方法完成后都需要引入血管結(jié)構(gòu)特征,對分類完成的血管片段進(jìn)行投票和類型校正。通過研究視網(wǎng)膜血管的動靜脈特征,本文實(shí)現(xiàn)了從血管分割到血管動靜脈分類的全自動分類方法。利用公開數(shù)據(jù)庫DRIVE眼底圖像數(shù)據(jù)庫對本文的研究方法進(jìn)行了測試,其中基于像素點(diǎn)的分類正確率為88.7%,基于血管段的分類正確率為89.07%。從本文的實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及與其他相關(guān)工作結(jié)果的對比可以看出本文方法的有效性和準(zhǔn)確性。
【關(guān)鍵詞】：糖尿病視網(wǎng)膜病變 血管分割 動靜脈分類 特征提取 深度學(xué)習(xí) 支持向量機(jī)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.41;R774.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 視網(wǎng)膜血管分割方法研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 深度學(xué)習(xí)方法研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 視網(wǎng)膜血管動靜脈分類方法研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容13-15
• 第2章 視網(wǎng)膜血管分割算法研究15-25
• 2.1 引言15
• 2.2 基于2D Gabor小波的血管分割算法15-18
• 2.3 基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的血管分割算法18-19
• 2.4 基于B-COSFIRE濾波方法的血管分割算法19-23
• 2.4.1 檢測亮度變化19-21
• 2.4.2 定義B-COSFIRE濾波器21-23
• 2.4.3 檢測棒狀端點(diǎn)23
• 2.5 本章小結(jié)23-25
• 第3章 基于手工特征的視網(wǎng)膜血管動靜脈分類25-46
• 3.1 引言25
• 3.2 圖像預(yù)處理25-27
• 3.3 視網(wǎng)膜圖像動靜脈分類感興趣區(qū)域定位27-29
• 3.4 基于像素點(diǎn)的特征提取29-36
• 3.4.1 像素點(diǎn)特征計(jì)算范圍30-32
• 3.4.2 像素點(diǎn)特征選擇32-36
• 3.5 基于像素點(diǎn)的動靜脈分類36-43
• 3.5.1 基于SVM的粗分類36-37
• 3.5.2 引入血管結(jié)構(gòu)信息的細(xì)分類37-43
• 3.6 本章實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析43-45
• 3.7 本章小結(jié)45-46
• 第4章 基于深度卷積網(wǎng)絡(luò)的視網(wǎng)膜血管分類方法46-53
• 4.1 引言46
• 4.2 深度卷積網(wǎng)絡(luò)介紹46-48
• 4.3 視網(wǎng)膜血管動靜脈分類樣本準(zhǔn)備及預(yù)處理48-49
• 4.4 血管動靜脈分類的深度卷積網(wǎng)絡(luò)49-50
• 4.5 全局的視網(wǎng)膜血管動靜脈分類結(jié)果比較50-51
• 4.6 本章小結(jié)51-53
• 結(jié)論53-54
• 參考文獻(xiàn)54-60
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果60-62
• 致謝62

【相似文獻(xiàn)】

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