利用基于内容的图像检索技术的眼底图像计算机辅助诊断系统

张九妹 杜建军 姚宗碧 田 蕾

1(宁夏回族自治区人民医院信息中心，银川 750021;

2(宁夏工商职业技术学院，银川 750021)

引言

高血压、脑血管硬化、冠状动脉粥样硬化等心脑血管疾病，是目前我国老年人死亡和致残的主要原因，而这类疾病损伤的组织水平首先是在微循环和微血管层次的变化。眼底视网膜微血管是人体惟一可以非创伤性直接观察的较深层的微血管，它的改变程度与高血压、糖尿病等疾病的病程、严重程度及愈后情况等密切相关。考虑到眼底疾病诊断的客观性、重要性及大批量眼底普查的需要，对眼底图像的自动筛查提出了迫切要求。然而，目前计算机辅助诊断(computer aided diagnosis，CAD)在眼科的应用还很少，因此，尝试开发眼底图像CAD系统，利用计算机视觉再解释医学图像的内涵，为医生做出正确的影像学诊断提供帮助，在提升眼底疾病诊治水平方面，有着重大的临床应用价值和经济价值。本研究针对目前现状，充分利用图像的统计特性，基于二维主成分分析法(2-dimensional principal component analysis，2DPCA)[1]、支持向量机 (support vector machine，SVM)[2-4]和K近邻聚类准则(K nearest-neighbor clustering criterion，KNN)[5]，设计并实现了一个眼底图像异常筛查系统。

1 眼底图像采集设备

所研究的视网膜图像来自于眼底荧光造影系统，该硬件系统由眼底照相机、视频适配器、CCD摄像头、视频信号解码器、图像采集卡、图像监视器及PC工作站组成，其组成框图如图1所示。

系统采用的是日本TOPCON公司的TRC250 V/50 VT型眼底照相机，这种照相机的视角为20°～50°。CCD摄像头输出标准彩色信号，经视频解码后，分为3路(R，G，B)基色信号送入图像采集卡。……