本發(fā)明屬于醫(yī)學(xué)圖像處理
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種基于眼底圖像的視網(wǎng)膜血管三維模型構(gòu)建方法及其裝置。
背景技術(shù)：
：視網(wǎng)膜血管的定量評(píng)估能夠?yàn)楦鞣N疾病的診斷提供有用的臨床輔助信息，因此，視網(wǎng)膜血管的研究在臨床醫(yī)學(xué)上具有重大的意義。傳統(tǒng)的視網(wǎng)膜血管檢測(cè)結(jié)果均是二維圖像，需要診斷醫(yī)生憑借大量的臨床經(jīng)驗(yàn)才能夠從二維圖像中得到較為準(zhǔn)確的結(jié)果，也即是說(shuō)，這種方式對(duì)診斷醫(yī)生的專(zhuān)業(yè)性和經(jīng)驗(yàn)值要求都非常高。隨著三維重建技術(shù)的成熟發(fā)展，三維重建技術(shù)的醫(yī)學(xué)的應(yīng)用也成為熱點(diǎn)。因?yàn)橐暰W(wǎng)膜血管的三維重建能為醫(yī)生提供更為便捷和直觀的血管模型，因此，目前已經(jīng)有許多視網(wǎng)膜血管三維重建的方法。這些方法大致分為三類(lèi)：1)尋找黃斑坐標(biāo)后采用中心逆投影法重建視網(wǎng)膜血管；2)計(jì)算血管中心線(xiàn)和半徑等參數(shù)后，用曲面細(xì)分法重建視網(wǎng)膜血管；3)采集不同視角采集圖像數(shù)據(jù)后，在重合區(qū)域基礎(chǔ)上進(jìn)行重建。然而，上述的三類(lèi)方法操作都較復(fù)雜且需要醫(yī)務(wù)工作者具備扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)。因此，現(xiàn)在亟需一種操作方法更加簡(jiǎn)單的視網(wǎng)膜血管三維模型構(gòu)建方法。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)上述存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種基于眼底圖像的視網(wǎng)膜血管三維模型構(gòu)建方法，其能夠根據(jù)眼底圖像構(gòu)建視網(wǎng)膜血管的三維模型。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種基于眼底圖像的視網(wǎng)膜血管三維模型構(gòu)建方法，其包括步驟：分別獲取所述視網(wǎng)膜血管的骨骼的骨骼圖和血管邊緣圖；計(jì)算所述骨骼圖中每個(gè)中心點(diǎn)各自對(duì)應(yīng)的血管半徑值，并進(jìn)行均值優(yōu)化；以所述骨骼圖中的每個(gè)中心點(diǎn)為球心，以及每個(gè)中心點(diǎn)各自所對(duì)應(yīng)的血管半徑為球半徑畫(huà)球體，并求取所有球體的并集，得到視網(wǎng)膜血管的三維模型。其中，所述均值優(yōu)化的步驟，還包括步驟：以骨骼分叉處為分界點(diǎn)對(duì)所述骨骼圖中的骨骼進(jìn)行血管分段，并對(duì)每段血管段中所有中心點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的血管半徑值進(jìn)行均值優(yōu)化；其中，以骨骼分叉處為分界點(diǎn)對(duì)所述骨骼圖中的骨骼進(jìn)行血管分段的步驟，具體包括步驟：獲取堆棧中預(yù)存的起點(diǎn)，并沿骨骼走勢(shì)掃描所述骨骼圖，得到當(dāng)前血管段中每個(gè)中心點(diǎn)的特征參數(shù)，將所述特征參數(shù)存入對(duì)應(yīng)于所述當(dāng)前血管段的元胞數(shù)組；判斷當(dāng)前是否遭遇骨骼分叉處或血管段末梢，若當(dāng)前遭遇血管段末梢，則將位于血管段末梢的中心點(diǎn)標(biāo)記為當(dāng)前血管段的終點(diǎn)，并從所述堆棧中獲取新的起點(diǎn)，根據(jù)新的起點(diǎn)沿骨骼造勢(shì)掃描所述骨骼圖，獲取下一段血管段中每個(gè)中心點(diǎn)的特征參數(shù)，并將所述特征參數(shù)存入對(duì)應(yīng)的元胞數(shù)組，如此循環(huán)直至堆棧為空為止；若當(dāng)前遭遇骨骼分叉處，則將所述骨骼分叉處對(duì)應(yīng)于當(dāng)前血管段的中心點(diǎn)標(biāo)記為所述當(dāng)前血管段的終點(diǎn)，并將所述骨骼分叉處對(duì)應(yīng)于其它血管段的中心點(diǎn)作為新起點(diǎn)進(jìn)行壓棧，同時(shí)從所述堆棧中獲取新的起點(diǎn)，根據(jù)所述新的起點(diǎn)沿骨骼走勢(shì)掃描所述骨骼圖，然后獲取下一段血管段中每個(gè)中心點(diǎn)的特征參數(shù)，并將所述特征參數(shù)存入對(duì)應(yīng)的元胞數(shù)組，如此循環(huán)直至堆棧為空為止；其中，所述特征參數(shù)包括所述中心點(diǎn)的血管半徑，所述中心點(diǎn)在二維骨骼圖中的二維坐標(biāo)值，所述中心點(diǎn)在三維空間中的z軸坐標(biāo)，起點(diǎn)標(biāo)記，終點(diǎn)標(biāo)記，以及所述中心點(diǎn)所在血管段的血管段編號(hào)。其中，所述對(duì)每段血管段對(duì)中所有中心點(diǎn)對(duì)應(yīng)的血管半徑進(jìn)行均值優(yōu)化的步驟，具體包括步驟：遍歷所述骨骼圖，尋找每個(gè)中心點(diǎn)各自對(duì)應(yīng)的相鄰中心點(diǎn)；獲取當(dāng)前中心點(diǎn)及其相鄰中心點(diǎn)的血管半徑，并計(jì)算所述當(dāng)前中心點(diǎn)及其相鄰中心點(diǎn)的血管半徑的平均值。進(jìn)一步地，在以所述骨骼圖中的每個(gè)中心點(diǎn)為球心，以及每個(gè)中心點(diǎn)各自所對(duì)應(yīng)的血管半徑為球半徑畫(huà)球體的步驟之前，還包括步驟：計(jì)算所述骨骼圖中每個(gè)中心點(diǎn)在三維空間的z軸坐標(biāo)值，并進(jìn)行三維轉(zhuǎn)換，其中，計(jì)算所述中心點(diǎn)的z軸坐標(biāo)值的步驟，具體包括步驟：獲取橢球狀視網(wǎng)膜的球心坐標(biāo)(x0,y0,z0)；根據(jù)所述球心坐標(biāo)計(jì)算視網(wǎng)膜血管上各個(gè)中心點(diǎn)在三維空間的z軸坐標(biāo)值，其計(jì)算公式為：其中，a和c分別為橢球狀視網(wǎng)膜的短軸和長(zhǎng)軸，且a＝1.08c。更進(jìn)一步地，進(jìn)行三維轉(zhuǎn)換的步驟之后，還包括步驟：判斷相鄰兩個(gè)中心點(diǎn)之間是否需要進(jìn)行插值，若是，則計(jì)算所述相鄰兩個(gè)中心點(diǎn)之間所需要插入的插值中心點(diǎn)的個(gè)數(shù)n，其計(jì)算公式為：其中，z1和z2分別為兩個(gè)中心點(diǎn)在z軸的坐標(biāo)值，且計(jì)算所述n個(gè)插值中心點(diǎn)中每個(gè)插值中心點(diǎn)的z軸坐標(biāo)值，并進(jìn)行插值優(yōu)化，所述插值中心點(diǎn)的z軸坐標(biāo)值的計(jì)算公式為：其中，k為需要插入的n個(gè)插值中心點(diǎn)中的第k個(gè)插值中心點(diǎn)，k＝1，2···n。更進(jìn)一步地，所述插值優(yōu)化的步驟之后，還包括步驟：根據(jù)所述相鄰兩個(gè)中心點(diǎn)的血管半徑r1、r2，計(jì)算所述相鄰兩個(gè)中心點(diǎn)之間插入的每個(gè)插值中心點(diǎn)的血管半徑r，其計(jì)算公式為：其中，r1、r2分別為相鄰兩個(gè)中心點(diǎn)的血管半徑，rk為第k個(gè)插值中心點(diǎn)的血管半徑。更進(jìn)一步地，所述判斷相鄰兩個(gè)中心點(diǎn)之間的是否需要進(jìn)行插值的步驟之前，還包括步驟：按從起點(diǎn)到終點(diǎn)的順序，將同一血管段中所有中心點(diǎn)存放在元胞數(shù)組的同一行中，得到一個(gè)新的元胞數(shù)組。更進(jìn)一步地，所述基于眼底圖像的視網(wǎng)膜血管三維重建方法還包括步驟：對(duì)所述視網(wǎng)膜三維模型進(jìn)行平滑處理。本發(fā)明還提供了一種一種基于眼底圖像的視網(wǎng)膜血管三維構(gòu)建裝置，其包括：圖像預(yù)處理模塊，用于對(duì)預(yù)存的視網(wǎng)膜血管二進(jìn)制圖片進(jìn)行預(yù)處理，得到視網(wǎng)膜血管的骨骼圖和血管邊緣圖；數(shù)據(jù)處理模塊，用于根據(jù)經(jīng)過(guò)預(yù)處理得到的骨骼圖和血管邊緣圖，計(jì)算所述骨骼圖中每個(gè)中心點(diǎn)各自對(duì)應(yīng)的血管半徑值；模型構(gòu)建模塊，用于以所述骨骼圖中每個(gè)中心點(diǎn)為球心，以及每個(gè)中心點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的血管半徑為球半徑畫(huà)球體，并求取所有球體的并集，得到視網(wǎng)膜血管的三維模型。進(jìn)一步地，所述基于眼底圖像的視網(wǎng)膜血管三維構(gòu)建裝置還包括血管半徑優(yōu)化模型，用于對(duì)所述數(shù)據(jù)處理模塊計(jì)算得到的每個(gè)中心點(diǎn)的血管半徑進(jìn)行均值優(yōu)化；所述血管半徑優(yōu)化模塊具體包括：分段子模塊，用于以骨骼分叉處為分界點(diǎn)對(duì)所述骨骼圖中的骨骼進(jìn)行血管分段，得到多段血管段；優(yōu)化子模塊，用于對(duì)每段血管段中所有中心點(diǎn)對(duì)應(yīng)的血管半徑進(jìn)行均值優(yōu)化；和/或，所述模型構(gòu)建模塊包括：第一計(jì)算子模塊，用于計(jì)算視網(wǎng)膜血管上每個(gè)中心點(diǎn)在三維空間的z軸坐標(biāo)值，其計(jì)算公式為：其中，a為橢球狀眼球的短軸，c為橢球狀眼球的長(zhǎng)軸，且a＝1.08c；第二計(jì)算子模塊，用于根據(jù)各個(gè)中心點(diǎn)的z軸坐標(biāo)值判斷相鄰兩個(gè)中心點(diǎn)之間是否需要進(jìn)行插值，若是，則根據(jù)相鄰兩個(gè)中心點(diǎn)的z軸坐標(biāo)差值計(jì)算所需要插入的插值中心點(diǎn)的個(gè)數(shù)n，其計(jì)算公式為：以及根據(jù)所述z軸坐標(biāo)差值計(jì)算每個(gè)插值中心點(diǎn)的z軸坐標(biāo)值，并進(jìn)行插值優(yōu)化，所述插值中心點(diǎn)的z軸坐標(biāo)值的計(jì)算公式為：以及計(jì)算n個(gè)插值中心點(diǎn)中每個(gè)插值中心點(diǎn)的血管半徑，其計(jì)算公式為：其中，z1和z2分別為相鄰兩個(gè)中心點(diǎn)的z軸坐標(biāo)值，且z1>z2,k為n個(gè)插值中心點(diǎn)中第k個(gè)插值中心點(diǎn)，k＝1，2，···，n。本發(fā)明的有益之處在于：本發(fā)明的視網(wǎng)膜血管三維模型構(gòu)建方法，將視網(wǎng)膜血管看作為沿骨骼的無(wú)數(shù)個(gè)小球體合并而成，因此，通過(guò)從視網(wǎng)膜血管圖中獲取到骨骼圖和血管邊緣圖，然后根據(jù)骨骼圖和血管邊緣圖計(jì)算得到每個(gè)中心點(diǎn)(即骨骼圖中的每個(gè)像素點(diǎn))和每個(gè)中心點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的血管半徑，然后以骨骼圖中的每個(gè)中心點(diǎn)為球心，以及每個(gè)中心點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的血管半徑為半徑畫(huà)球，然后將所畫(huà)的所有小球體進(jìn)行合并求取并集，即得到視網(wǎng)膜血管的三維模型。另一方面，為了保證三維模型的準(zhǔn)確性，在計(jì)算得到血管半徑后還對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，然后根據(jù)優(yōu)化后的血管半徑進(jìn)行三維模型構(gòu)建；進(jìn)一步地，為了保證三維模型更加接近視網(wǎng)膜血管，還對(duì)其進(jìn)行平滑處理。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明的一種基于眼底圖像的視網(wǎng)膜血管三維重建方法的一實(shí)施例的流程圖；圖2a、圖2b和圖2c分別為視網(wǎng)膜血管的二進(jìn)制圖片、骨骼圖和血管邊緣圖；圖3為圖1中步驟s103的一實(shí)施例的流程圖；圖4反映的是按照八方位掃描法掃描一個(gè)中心點(diǎn)的示意圖；圖5a和圖5b分別是血管半徑優(yōu)化前的視網(wǎng)膜血管三維模型和血管優(yōu)化后的視網(wǎng)膜血管三維模型；圖6為本發(fā)明的一種基于眼底圖像的視網(wǎng)膜血管三維模型構(gòu)建方法的又一實(shí)施例的流程圖；圖7為本發(fā)明的一種基于眼底圖像的視網(wǎng)膜血管三維模型構(gòu)建方法的再一實(shí)施例的流程圖；圖8a和圖8b分別是差值前和差值后的視網(wǎng)膜血管三維模型示意圖；圖9a和圖9b分別是進(jìn)行平滑處理前和平滑處理后的視網(wǎng)膜血管三維模型示意圖；圖10為本發(fā)明的一種基于眼底圖像的視網(wǎng)膜血管三維模型構(gòu)建裝置的功能模塊圖；圖11為反映骨骼分叉處各個(gè)血管段的中心點(diǎn)之間關(guān)系的示意圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說(shuō)明。為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明的視膜網(wǎng)血管三維重建方法的原理是：將視網(wǎng)膜血管理解為沿骨骼的無(wú)數(shù)個(gè)小球合并而成，因此，只需要得到骨骼上每個(gè)中心點(diǎn)(即骨骼圖中的每個(gè)像素點(diǎn))和每個(gè)中心點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的半徑(即骨骼上每個(gè)像素點(diǎn))，就可以骨骼上的每個(gè)中心點(diǎn)為球心，以及每個(gè)中心點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的半徑為血管半徑畫(huà)球，然后將所有小球進(jìn)行合并即得到視網(wǎng)膜血管的三維模型。進(jìn)一步地，為了得到更加平滑的三維模型，還對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化處理。具體地，下面結(jié)合具體的附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的視網(wǎng)膜血管三維重建方法進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。實(shí)施例一參見(jiàn)圖1，為本發(fā)明的一種基于眼底圖像的視網(wǎng)膜血管三維重建方法的一實(shí)施例的流程圖。具體地，本實(shí)施例中，該視網(wǎng)膜血管三維重建方法包括步驟：s101，分別獲取視網(wǎng)膜血管的骨骼對(duì)應(yīng)的骨骼圖以及血管邊緣圖。由于骨骼是圖像幾何形態(tài)的一種重要拓?fù)涿枋?，利用骨骼表示原始圖像，可以在保持圖像的重要拓?fù)涮卣鞯那疤嵯?，減少圖像冗余信息，突出其特征信息。因此，本實(shí)施例中，對(duì)視網(wǎng)膜血管的原始二進(jìn)制圖片進(jìn)行預(yù)處理，從而分別得到其對(duì)應(yīng)的骨骼圖和血管邊緣圖。在一具體實(shí)施例中，通過(guò)調(diào)取matlab中bwmorph函數(shù)對(duì)drive彩色圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中視網(wǎng)膜血管的二進(jìn)制圖片(如圖2a)進(jìn)行預(yù)處理(即提取血管的骨骼)，從而得到視網(wǎng)膜血管的二維骨骼圖，如圖2b所示；通過(guò)調(diào)用matlab中的bwperim函數(shù)對(duì)drive數(shù)據(jù)庫(kù)中視網(wǎng)膜血管的二進(jìn)制圖片(如圖2a)進(jìn)行預(yù)處理(如邊緣檢測(cè))，從而得到視網(wǎng)膜血管的二維血管邊緣圖，同時(shí)還對(duì)血管邊緣進(jìn)行標(biāo)記(具體地可對(duì)血管邊緣的各個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記)，如圖2c所示。s103，根據(jù)上述的骨骼圖和血管邊緣圖，計(jì)算該骨骼圖中的骨骼上每個(gè)中心點(diǎn)各自對(duì)應(yīng)的血管半徑值。本實(shí)施例中，該骨骼上每個(gè)中心點(diǎn)(即骨骼圖中骨骼上的像素點(diǎn))的血管半徑值是指骨骼上的中心點(diǎn)到其對(duì)應(yīng)的血管兩邊血管邊緣的距離，即該中心點(diǎn)到對(duì)應(yīng)的血管邊緣上像素點(diǎn)處的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)m或參見(jiàn)圖3，在一具體實(shí)施例中，該步驟s103具體包括步驟：s301，獲取每個(gè)中心點(diǎn)在預(yù)設(shè)的八個(gè)方向上，且與中心點(diǎn)相差距離為預(yù)設(shè)血管半徑初始值的八個(gè)待判定像素點(diǎn)。在一具體實(shí)施例中，可以每個(gè)中心點(diǎn)為掃描中心，以預(yù)設(shè)的血管半徑初始值為掃描半徑，按照八方位掃描法遍歷該骨骼圖，從而分別得到每個(gè)中心點(diǎn)在預(yù)設(shè)的八個(gè)方向上，且與每個(gè)中心點(diǎn)相距預(yù)設(shè)血管半徑初始值的八個(gè)待判定像素點(diǎn)。其中，該預(yù)設(shè)的八個(gè)方向是八方位掃描法中的八個(gè)方向，如圖4所示。在一具體實(shí)施例中，該預(yù)設(shè)的血管半徑初始值通常設(shè)置為1，即一個(gè)像素單位，從而以中心點(diǎn)為掃描中心，并以八方位掃描法掃描該中心點(diǎn)周?chē)玫椒謩e與該中心點(diǎn)相差一個(gè)像素單位的8個(gè)待判定像素點(diǎn)，該8個(gè)待判定像素點(diǎn)即是該中心點(diǎn)(例如圖4中待求血管半徑的像素點(diǎn))為中心分別在八個(gè)方向(圖4中八個(gè)實(shí)心箭頭所指方向)上的8個(gè)像素點(diǎn)，而該8個(gè)像素點(diǎn)與該中心點(diǎn)的像素差值即是掃描半徑(即一個(gè)像素單位)，參見(jiàn)圖4。自然，遍歷該骨骼圖，則會(huì)得到該骨骼圖中所有中心點(diǎn)各自所對(duì)應(yīng)的8個(gè)待判定像素點(diǎn)。s303，根據(jù)血管邊緣圖判斷該8個(gè)像素點(diǎn)中是否包含至少一個(gè)代表血管邊緣的邊緣像素點(diǎn)，若是，則執(zhí)行步驟s305a；否者，執(zhí)行步驟s305b。本實(shí)施例中，該邊緣像素點(diǎn)是指位于血管邊緣上的點(diǎn)，具體地判斷時(shí)，將骨骼圖和血管邊緣圖進(jìn)行疊加處理，即保證骨骼圖中的骨骼位于血管邊緣圖中血管邊緣的中心，從而當(dāng)掃描到的待判定像素點(diǎn)位于該血管邊緣上，或者與該血管邊緣上相應(yīng)位置的點(diǎn)重合時(shí)，則說(shuō)明該待判定像素點(diǎn)為邊緣像素點(diǎn)。s305a，判斷與上述邊緣像素點(diǎn)所在方向的相反方向?qū)?yīng)的像素點(diǎn)是否也是代表血管邊緣的邊緣像素點(diǎn)，若是，則執(zhí)行步驟s307a，否者，執(zhí)行步驟s307b。在一具體實(shí)施例中，只有當(dāng)該中心點(diǎn)對(duì)應(yīng)的8個(gè)點(diǎn)中任意兩個(gè)相反方向上的待判定像素點(diǎn)同時(shí)為邊緣像素點(diǎn)時(shí)，才能夠確定該中心點(diǎn)的兩邊同時(shí)達(dá)到血管邊緣。因此，當(dāng)判斷出該8個(gè)像素點(diǎn)中至少有一個(gè)邊緣像素點(diǎn)，且其所在方向的相反方向的像素點(diǎn)也為邊緣像素點(diǎn)時(shí)，實(shí)質(zhì)上就是判斷出該8個(gè)待判定像素點(diǎn)中包含了至少兩個(gè)邊緣像素點(diǎn)，且該兩個(gè)邊緣像素點(diǎn)所在方向相反，即該兩個(gè)像素點(diǎn)分別位于骨骼兩邊的血管邊緣上。其中，兩個(gè)像素點(diǎn)所在方向相反，是指兩個(gè)像素點(diǎn)分別與對(duì)應(yīng)的中心點(diǎn)之間連線(xiàn)的夾角為180°，否則，這兩個(gè)像素點(diǎn)所在方向不相反。s305b，以預(yù)設(shè)的增長(zhǎng)幅度調(diào)整預(yù)設(shè)的血管半徑初始值，并根據(jù)調(diào)整后的血管半徑初始值重新獲取8個(gè)新的待判定像素點(diǎn)，并執(zhí)行步驟s303。在一具體實(shí)施例中，當(dāng)判斷出該上述8個(gè)待判定中像素點(diǎn)中不包含邊緣像素點(diǎn)時(shí)，則說(shuō)明該預(yù)設(shè)血管半徑初始值不夠大，即還沒(méi)有達(dá)到血管邊緣，因此，需要調(diào)整預(yù)設(shè)的血管半徑初始值，即需要增大該血管半徑初始值，然后重新上述步驟s301-s303，直到步驟s303中判斷出8個(gè)待判定像素點(diǎn)中包括至少一個(gè)邊緣像素點(diǎn)，則不再調(diào)整該預(yù)設(shè)的血管半徑初始值了，并將最后一次調(diào)整得到的血管半徑初始值作為該中心點(diǎn)的血管半徑值即可，然后執(zhí)行步驟s305a，且當(dāng)步驟s305a中判斷出該至少一個(gè)邊緣像素點(diǎn)中任何一個(gè)邊緣像素點(diǎn)所在方向的相反方向?qū)?yīng)的像素點(diǎn)是否也是代表血管邊緣的邊緣像素點(diǎn)，即判斷出該8個(gè)待判定像素點(diǎn)中包括至少兩個(gè)邊緣像素點(diǎn)結(jié)束流程。如前所述，通常是將預(yù)設(shè)的血管半徑初始值設(shè)置為1，即一個(gè)像素單位，因此，可以1個(gè)像素單位為增長(zhǎng)幅度來(lái)逐次調(diào)整該預(yù)設(shè)的血管半徑初始值，當(dāng)然以2個(gè)或以上像素點(diǎn)單位為增長(zhǎng)幅度也是可以理解的；同理，根據(jù)實(shí)際情況，一開(kāi)始將該預(yù)設(shè)血管初始值設(shè)置2或其它的也是可以理解的。s307a，將預(yù)設(shè)的血管半徑初始值作為該中心點(diǎn)的血管半徑值。在一具體實(shí)施例中，由于判斷出該8個(gè)待判定像素點(diǎn)中有兩個(gè)或兩個(gè)以上的邊緣像素點(diǎn)，且其中有兩個(gè)邊緣像素點(diǎn)的所在方向相反，則說(shuō)明對(duì)應(yīng)的中心點(diǎn)的位置正確，且其兩邊同時(shí)到達(dá)血管邊緣，因此，可直接將此時(shí)的掃描半徑，即預(yù)設(shè)的血管半徑初始值作為該中心點(diǎn)的血管半徑值。s307b，調(diào)整該中心點(diǎn)的位置，執(zhí)行步驟s301。在一具體實(shí)施例中，當(dāng)步驟s305a中判斷出步驟s303中得到的至少一個(gè)邊緣像素點(diǎn)中的任何一個(gè)邊緣像素點(diǎn)所在方向的相反方向?qū)?yīng)的像素點(diǎn)不是代表血管邊緣的邊緣像素點(diǎn)，或者說(shuō)，該至少一個(gè)邊緣像素點(diǎn)中任何兩個(gè)邊緣像素點(diǎn)所在方向不相反時(shí)，則說(shuō)明可能該中心點(diǎn)的位置有所偏差，因此，需要對(duì)該中心點(diǎn)的位置進(jìn)行調(diào)整，具體地，是將該中心點(diǎn)向步驟303中判斷得到的一個(gè)邊緣像素點(diǎn)所在方向的相反方向移動(dòng)相當(dāng)于預(yù)設(shè)血管半徑值的位移，即移動(dòng)一個(gè)像素單位，然后再重復(fù)上述步驟s301—s305a，直到步驟s305a中判斷出：步驟s303中得到的至少一個(gè)邊緣像素點(diǎn)中任何一個(gè)邊緣像素點(diǎn)所在方向的相反方向?qū)?yīng)的像素點(diǎn)也是代表血管邊緣的邊緣像素點(diǎn)，即判斷出該8個(gè)待判定像素點(diǎn)中包括至少兩個(gè)邊緣像素點(diǎn)時(shí)，則不再調(diào)整該中心點(diǎn)的了，并將預(yù)設(shè)的血管半徑初始值/最后一次調(diào)整后(調(diào)整中心點(diǎn)位置后，也可能會(huì)需要進(jìn)行血管半徑初始值的調(diào)整，具體調(diào)整方法參照上述的步驟s305b)的血管半徑初始值作為該中心點(diǎn)的血管半徑值即可。s105，根據(jù)骨骼上所有中心點(diǎn)的血管半徑進(jìn)行視網(wǎng)膜血管三維重建，得到視網(wǎng)膜血管模型。在一具體實(shí)施例中，構(gòu)建三維模型具體是以上述步驟中獲取的骨骼圖上每一個(gè)中心點(diǎn)為球心，每個(gè)中心點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的血管半徑值為球半徑構(gòu)造小球體，再把所有球體組合起來(lái)求取所有小球體的并集，從而得到視網(wǎng)膜血管三維模型。本實(shí)施例中，通過(guò)從視網(wǎng)膜血管二進(jìn)制圖片中獲取到視網(wǎng)膜血管的骨骼圖和血管邊緣圖，然后根據(jù)該骨骼圖和血管邊緣圖來(lái)計(jì)算骨骼圖中每個(gè)中心點(diǎn)對(duì)應(yīng)的血管半徑，從而可直接以每個(gè)中心點(diǎn)為球心，計(jì)算得到的血管半徑為半徑畫(huà)球體，再求取所有球體的并集，即得到視網(wǎng)膜血管三維模型，整個(gè)過(guò)程簡(jiǎn)單且易于操作，只需要醫(yī)務(wù)工作者人員提供視網(wǎng)膜血管的二進(jìn)制圖片即可，不需要其進(jìn)行計(jì)算或者其它操作，降低了對(duì)義務(wù)工作者的專(zhuān)業(yè)性要求。實(shí)施例二雖然以骨骼上每一個(gè)中心點(diǎn)為球心，對(duì)應(yīng)的血管半徑構(gòu)為半徑造小球體，再把所有球體組合起來(lái)求取并集從而得到視網(wǎng)膜血管三維模型，但是如果骨骼圖上的像素點(diǎn)(即中心點(diǎn))不連續(xù)，那么根據(jù)該骨骼圖所構(gòu)建得到的視網(wǎng)膜血管三維模型中的血管會(huì)有異常隆起的部分，如圖5a所示。而造成此結(jié)果的原因之一則是：如圖所示，當(dāng)返回45°傾斜方向的掃描半徑值(也即預(yù)設(shè)的血管半徑初始值或調(diào)整后的血管半徑初始值)時(shí)，返回的是血管邊緣與中心點(diǎn)之間像素的個(gè)數(shù)，然而實(shí)際上應(yīng)該返回的是沿該方向半徑值乘以再返回?；诖?，本發(fā)明提供了又一種基于眼底圖像的視網(wǎng)膜血管三維重建方法，其通過(guò)對(duì)計(jì)算得到各個(gè)中心點(diǎn)各自對(duì)應(yīng)的血管半徑分別進(jìn)行優(yōu)化處理，然后根據(jù)優(yōu)化處理后的血管半徑來(lái)進(jìn)行視網(wǎng)膜血管三維模型的優(yōu)化。下面結(jié)合具體地的附圖和實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。參見(jiàn)圖6，為本發(fā)明的又一種基于眼底圖像的視網(wǎng)膜血管三維模型構(gòu)建方法，具體地，本實(shí)施例的該重建方法包括上述實(shí)施例一中的步驟s101-s103，相同的步驟采用相同的附圖標(biāo)記，這里不再贅述。然而，不同的是，在執(zhí)行步驟s103之后，不是直接根據(jù)得到的血管半徑進(jìn)行三維模型構(gòu)建，而是對(duì)步驟s103中計(jì)算得到的各個(gè)中心點(diǎn)的血管半徑進(jìn)行均值優(yōu)化，然后根據(jù)均值優(yōu)化后的血管半徑進(jìn)行視網(wǎng)膜血管三維模型的構(gòu)建。然而，由于視網(wǎng)膜血管骨骼圖是由多個(gè)像素點(diǎn)(即中心點(diǎn))組成，數(shù)據(jù)量非常龐大，但是只有對(duì)應(yīng)于同一血管段的中心點(diǎn)的血管半徑有相鄰的關(guān)系，因此，為了便于優(yōu)化，在優(yōu)化血管半徑之前，首先以骨骼分叉處為分界點(diǎn)，對(duì)骨骼進(jìn)行血管分段，然后對(duì)每個(gè)血管段中所有中心點(diǎn)對(duì)應(yīng)的血管半徑進(jìn)行均值優(yōu)化。通常一個(gè)骨骼分叉處處包括了至少三段血管段上的中心點(diǎn)，如圖11所示，若為三段血管段的骨骼分叉處，則該骨骼分叉處有分別對(duì)應(yīng)于該三段血管段的中心點(diǎn)，因此，在一具體實(shí)施例中，以骨骼分叉處為分界點(diǎn)，對(duì)骨骼進(jìn)行血管分段的步驟，具體地包括步驟：s601，獲取堆棧中預(yù)存的起點(diǎn)，并沿骨骼走勢(shì)掃描骨骼圖，得到當(dāng)前血管段中每個(gè)中心點(diǎn)的特征參數(shù)，將每個(gè)中心點(diǎn)的特征參數(shù)存入對(duì)應(yīng)于當(dāng)前血管段的元胞數(shù)組。在一具體實(shí)施例中，預(yù)先指定一個(gè)起始點(diǎn)作為當(dāng)前要處理的血管段的起點(diǎn)，并將其特征參數(shù)壓棧。通常選取靠近整個(gè)圖像邊緣，且有血管末梢的一個(gè)血管段作為第一個(gè)處理的血管段，則指定該血管段上骨骼末梢處的中心點(diǎn)為整個(gè)分段處理過(guò)程的起始點(diǎn)，也即當(dāng)前血管段的起點(diǎn)，如圖11所示，指定末梢的中心點(diǎn)a作為即第一段血管段的起點(diǎn)，即堆棧中最初只有中心點(diǎn)a。在一具體實(shí)施例中，當(dāng)每掃描一個(gè)中心點(diǎn)，就存儲(chǔ)其特征參數(shù)，同時(shí)將其標(biāo)記為已處理過(guò)的中心點(diǎn)；另外，在掃描到起點(diǎn)時(shí)，即對(duì)當(dāng)前血管段進(jìn)行編號(hào)。s603，判斷當(dāng)前是否遭遇骨骼分叉處或者血管段末梢，若為血管段末梢，則執(zhí)行步驟s607，若為骨骼分叉處，則執(zhí)行步驟s609。若既沒(méi)有遭遇血管段末梢，也沒(méi)有遭遇骨骼分叉處，則說(shuō)明沒(méi)有到達(dá)終點(diǎn)，也沒(méi)有到達(dá)起點(diǎn)，因此，繼續(xù)判斷。在一具體實(shí)施例中，由于骨骼分叉處包括至少3個(gè)中心點(diǎn)(如圖11的中心點(diǎn)b、c、d)，且掃描時(shí)是掃描中心點(diǎn)周?chē)藗€(gè)方向，因此，當(dāng)同時(shí)掃描到骨骼上的至少3個(gè)中心點(diǎn)，則判斷當(dāng)前處于骨骼分叉處。s607，將位于血管段末梢的中心點(diǎn)標(biāo)記為當(dāng)前血管段的終點(diǎn)，并將其特征參數(shù)存入對(duì)應(yīng)的元胞數(shù)組，執(zhí)行步驟s611。在一具體實(shí)施例中，當(dāng)遭遇到血管段末梢，說(shuō)明當(dāng)前血管段已經(jīng)處理完成，因此，該處的中心點(diǎn)標(biāo)記為終點(diǎn)，以表示當(dāng)前血管段處理完成。如圖11所示，當(dāng)?shù)诙窝芏蔚哪┥业闹行狞c(diǎn)e。s609，將骨骼分叉處對(duì)應(yīng)于當(dāng)前血管段的中心點(diǎn)標(biāo)記為當(dāng)前血管段的終點(diǎn)，并將其特征參數(shù)存入對(duì)應(yīng)的元胞數(shù)組，同時(shí)，將其它的中心點(diǎn)作為新的起點(diǎn)進(jìn)行壓棧，執(zhí)行步驟s11。在一具體實(shí)施例中，可根據(jù)骨骼的走勢(shì)判斷處骨骼分叉處的中心點(diǎn)中哪一個(gè)是對(duì)應(yīng)于當(dāng)前血管段的中心點(diǎn)，相應(yīng)地，也可根據(jù)骨骼走勢(shì)判斷出其它中心點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)的血管段，從而分別將其它中心點(diǎn)作為各自對(duì)應(yīng)血管段的起點(diǎn)，并壓棧，如圖11所示，當(dāng)從中心點(diǎn)a沿骨骼走勢(shì)掃描，遭遇到第一個(gè)骨骼分叉處o時(shí)，由于該骨骼分叉處包括三個(gè)中心點(diǎn)b、c、d，且中心點(diǎn)b對(duì)應(yīng)于第一段血管段，中心點(diǎn)c對(duì)應(yīng)于第二段血管段，中心點(diǎn)d對(duì)應(yīng)于第三段血管段，則將中心點(diǎn)b標(biāo)記為第一段血管段的終點(diǎn)，同時(shí)將中心點(diǎn)c、d壓棧，此時(shí)，堆棧中有中心點(diǎn)c和d，令中心點(diǎn)c位于棧頂。s611，判斷堆棧是否為空，若是，則執(zhí)行步驟s615，若不為空，則執(zhí)行步驟s613。在一具體實(shí)施例中，由于在處理的過(guò)程中，堆棧中的起點(diǎn)將不斷被取出，也有可能有新的起點(diǎn)被加入，因此，在取新的起點(diǎn)之前需要判斷是否已經(jīng)被取完，即堆棧是否為空(如起點(diǎn)a被取出時(shí)，堆棧當(dāng)下為空)，若為空，則說(shuō)明整個(gè)分段處理過(guò)程已經(jīng)完成，若不為空(如遭遇分叉處o時(shí)起點(diǎn)c和d被壓棧，當(dāng)再次遭遇骨骼骨骼分叉處時(shí)，該堆棧中又會(huì)增加新的起點(diǎn)，)，則說(shuō)明還有待分段處理的血管段。s613，從堆棧的棧頂獲取新的起點(diǎn)，根據(jù)新的起點(diǎn)沿骨骼走勢(shì)掃描骨骼圖，獲取下一段血管段中每個(gè)中心點(diǎn)的特征參數(shù)，并將特征參數(shù)存入對(duì)應(yīng)的元胞數(shù)組。在一具體實(shí)施例中，當(dāng)處理完一段血管段，就需要重新處理另一段血管段，因此，需要從堆棧中獲取另一段血管段的起點(diǎn)，如圖11所示，若處理完第一段血管段之后，從堆棧的棧頂獲取中心點(diǎn)c，然后對(duì)第二段血管段進(jìn)行掃描處理，此時(shí)，堆棧中只剩下中心點(diǎn)d，當(dāng)再次遭遇骨骼骨骼分叉處時(shí)，該堆棧中又會(huì)增加新的起點(diǎn)，由于中心點(diǎn)d位于棧底，因此該中心點(diǎn)d對(duì)應(yīng)的血管段及其分支將可能是最后處理的。s615，結(jié)束血管分段操作，執(zhí)行步驟s617。在一具體實(shí)施例中，該特征參數(shù)包括：每個(gè)中心點(diǎn)在二維骨骼圖中的二維坐標(biāo)，以及在三維空間中z軸坐標(biāo)(待求取)，對(duì)應(yīng)的血管半徑，每段血管段的起點(diǎn)、終點(diǎn)，血管段編號(hào)。其中每段血管段對(duì)應(yīng)于一個(gè)血管段編號(hào)，且該血管段編號(hào)是每獲取一個(gè)起點(diǎn)時(shí)即自動(dòng)加1。相應(yīng)地，對(duì)骨骼進(jìn)行分段處理之后，再以血管段為單位，分別對(duì)每段血管段中中心點(diǎn)的血管半徑進(jìn)行優(yōu)化，具體地包括步驟：s617，遍歷骨骼圖，尋找每個(gè)中心點(diǎn)對(duì)應(yīng)的相鄰中心點(diǎn)。在一具體實(shí)施例中，尋求相鄰中心點(diǎn)，具體地可為：遍歷骨骼圖，在每個(gè)中心點(diǎn)周?chē)藗€(gè)方向(如前所述的八方位掃描法)，尋找與其相差一個(gè)像素單位的像素點(diǎn)，若其中有位于骨骼上的中心點(diǎn)，即其為該當(dāng)前中心點(diǎn)的相鄰中心點(diǎn)，且該相鄰中心點(diǎn)可能與該中心點(diǎn)屬于同一段血管段，也可能屬于其它血管段，例如骨骼分叉處的中心點(diǎn)。s619，獲取當(dāng)前中心點(diǎn)及其相鄰中心點(diǎn)的血管半徑，并計(jì)算該當(dāng)前中心點(diǎn)及其相鄰中心點(diǎn)的血管半徑的平均值。在一具體實(shí)施例中，計(jì)算得到的該平均值即為該當(dāng)前中心點(diǎn)優(yōu)化后的血管半徑值。當(dāng)對(duì)所有中心點(diǎn)進(jìn)行第一次均值優(yōu)化后，還可重復(fù)上述步驟s619和s621四次到五次，即對(duì)每個(gè)中心點(diǎn)的血管半徑進(jìn)行多次均值優(yōu)化，從而使得其能夠達(dá)到最優(yōu)化。其中，可直接在元胞數(shù)組中讀取每個(gè)中心點(diǎn)的血管半徑即可，同理相鄰中心點(diǎn)的血管半徑也可在元胞數(shù)組中讀取，因此，通過(guò)計(jì)算該每個(gè)中心點(diǎn)自身的血管半徑和相鄰中心點(diǎn)的血管半徑的平均值，并將該平均值作為該中心點(diǎn)的血管半徑，即對(duì)該中心點(diǎn)的血管半徑進(jìn)行均值優(yōu)化，從而使得該中心點(diǎn)處過(guò)渡平緩，對(duì)比效果如下表一和表二所示。表一優(yōu)化前局部的血管半徑7.070000000002.8280000000012.8280000000010000000100000010000002.82802.8280000002.82800000010000010002.8280002.82800002.82802.82802.82802.8280000表二：優(yōu)化后局部的血管半徑本實(shí)施例中，當(dāng)對(duì)所有血管段中所有中心點(diǎn)各自對(duì)應(yīng)的血管半徑進(jìn)行優(yōu)化后，再根據(jù)優(yōu)化后的血管半徑進(jìn)行三維模型構(gòu)建，從而能夠避免血管中呈現(xiàn)凸起等狀況。實(shí)施例三本發(fā)明還提供了一種基于眼底圖像的視網(wǎng)膜血管三維模型重建方法，下面結(jié)合具體的實(shí)施例和附圖進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。由于根據(jù)骨骼圖中各個(gè)中心點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)優(yōu)化后的血管半徑畫(huà)球，然后求并集從而得到視網(wǎng)膜血管三維模型，也即是說(shuō)，實(shí)際上是由二維(xy)的平面空間(骨骼圖和/或血管邊緣圖)變?yōu)槿S空間(即三維模型，xyz)，那么原本連續(xù)的兩個(gè)點(diǎn)就有可能因?yàn)榈谌S中的z值相差太大變得不相鄰、不連續(xù)，如下表三所示。表三差值前部分中心點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)而要讓在平面空間中連續(xù)的點(diǎn)在轉(zhuǎn)化為三維空間后也變得連續(xù)，就必須在三維空間中兩個(gè)間斷的中心點(diǎn)之間插入若干個(gè)插值中心點(diǎn)，而插入的插值中心點(diǎn)的半徑以?xún)蓚€(gè)間斷的中心點(diǎn)的血管半徑作為上下限。具體地，本實(shí)施例中的該視網(wǎng)膜血管三維模型重建方法，包括上述實(shí)施例二中的步驟s101-s105，不同是，參見(jiàn)圖7，本實(shí)施例中，在得到優(yōu)化后的血管半徑之后，進(jìn)行三維模型構(gòu)建(即畫(huà)球體求取并集)之前，需要先將二維骨骼圖中的各個(gè)中心點(diǎn)轉(zhuǎn)換到三維空間，并進(jìn)行插值優(yōu)化，其中，轉(zhuǎn)換到三維空間的過(guò)程中之前，還需要計(jì)算每個(gè)中心點(diǎn)在三維空間的z軸坐標(biāo)值，具體地，計(jì)算中心點(diǎn)的z軸坐標(biāo)值的步驟，具體包括步驟：s701，獲取橢球狀視網(wǎng)膜的球心的三維坐標(biāo)(x0,y0,z0)。由于人的眼球可以近似的看成一個(gè)兩個(gè)短軸相等的橢球，而黃斑是眼球底部視網(wǎng)膜的中心，因此，可將黃斑可以看成是橢球的最低點(diǎn)，即橢球狀視網(wǎng)膜的球心，那么可直接掃描黃斑的坐標(biāo)即可得到球心的三維坐標(biāo)，則橢球方程為：其中，a和b為橢球狀視網(wǎng)膜的短軸，且a＝b，a和b可根據(jù)黃斑到視網(wǎng)膜血管邊緣的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)計(jì)算得到，c為長(zhǎng)軸，且a＝b＝1.08c。s703，根據(jù)上述公式計(jì)算視網(wǎng)膜血管上任意中心點(diǎn)在三維空間的z軸坐標(biāo)值，其計(jì)算公式為：其中，由于每個(gè)中心點(diǎn)從二維骨骼圖中轉(zhuǎn)換到三維空間，只是z軸坐標(biāo)的變化，因此其在三維空間中的x軸和y軸的坐標(biāo)，與其在二維骨骼圖中的x軸和y軸的坐標(biāo)相同，即x和y是該中心點(diǎn)在二維骨骼圖中的坐標(biāo)值，可直接從元胞數(shù)組中獲取到該中心點(diǎn)的特征參數(shù)，從而得到其對(duì)應(yīng)的二維坐標(biāo)值。在一具體實(shí)施例中，當(dāng)計(jì)算得到各個(gè)中心點(diǎn)的z軸坐標(biāo)值之后，存入元胞數(shù)組中相應(yīng)的元素(即z軸坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的元素)。在另一具體實(shí)施例中，根據(jù)上述步驟得到相鄰兩個(gè)中心點(diǎn)的z坐標(biāo)后，還需要根據(jù)兩者之間的差值來(lái)判斷該兩個(gè)中心點(diǎn)之間是否需要進(jìn)行插值，若需要插入，則需要計(jì)算插入的插值中心點(diǎn)的z軸坐標(biāo)值和相應(yīng)的血管半徑，具體地，包括步驟：s705，計(jì)算二維骨骼圖中同一血管段上相鄰兩個(gè)中心點(diǎn)(x1，y1，z1)和(x2，y2，z2)的z軸坐標(biāo)之間的差值。在一具體實(shí)施例中，為了便于相鄰兩個(gè)點(diǎn)之間的坐標(biāo)差值的計(jì)算，預(yù)先按從起點(diǎn)到終點(diǎn)的順序，將同一血管段中所有中心點(diǎn)存放在元胞數(shù)組的同一行中，得到一個(gè)新的元胞數(shù)組。即既可進(jìn)行血管段分段之后即進(jìn)行重新排序，也可在步驟s701或步驟s705之前，都是可以理解的。s707，判斷步驟s705計(jì)算得到的z軸坐標(biāo)差值是否大于預(yù)設(shè)常數(shù)0.5，若是，則執(zhí)行步驟s709，否則，判定該相鄰兩個(gè)中心點(diǎn)之間不需要插值。s709，根據(jù)該z軸坐標(biāo)差值計(jì)算該相鄰兩個(gè)中心點(diǎn)之間需要插入的插值中心點(diǎn)的個(gè)數(shù)n，其計(jì)算公式為：其中，z1和z2分別為相鄰兩個(gè)中心點(diǎn)的z軸坐標(biāo)值，且z1>z2,k為n個(gè)插值中心點(diǎn)中第k個(gè)插值中心點(diǎn)，k＝1，2，···，n，n為整數(shù)。s711，根據(jù)該z軸坐標(biāo)差值計(jì)算n個(gè)插值中心點(diǎn)中每個(gè)插值中心點(diǎn)的z軸坐標(biāo)，其計(jì)算公式為：其中，z1>z2，插值中心點(diǎn)(xk，yk，zk)為兩個(gè)中心點(diǎn)之間需要插入的n個(gè)插值中心點(diǎn)中任意一個(gè)，且k＝1，2，···，n，xk＝x1，yk＝y(tǒng)1。在一具體實(shí)施例中，根據(jù)上述公式計(jì)算得到的中心點(diǎn)插值后的數(shù)據(jù)如表四所示，則根據(jù)計(jì)算得到的z軸坐標(biāo)值進(jìn)行插值后的血管如圖8b所示(圖8a為差值前的對(duì)比圖)。表四插值后的部分中心點(diǎn)數(shù)據(jù)s713，根據(jù)該相鄰兩個(gè)中心點(diǎn)之間優(yōu)化后的血管半徑之差，計(jì)算該相鄰兩個(gè)中心點(diǎn)之間插入的每個(gè)插值中心點(diǎn)的血管半徑r，其計(jì)算公式為：其中，r1和r2分別為兩個(gè)相鄰的中心點(diǎn)的(優(yōu)化后的)血管半徑，rk為n個(gè)插值中心點(diǎn)中第k個(gè)插值中心點(diǎn)的待求取的血管半徑。在一具體實(shí)施例中，當(dāng)計(jì)算得到各個(gè)插值中心點(diǎn)的z軸坐標(biāo)值和血管半徑之后，存入元胞數(shù)組中相應(yīng)的元素(即z軸坐標(biāo)參數(shù)和血管半徑參數(shù))，且當(dāng)完成插值以后，再根據(jù)每個(gè)中心點(diǎn)及插值中心點(diǎn)的血管半徑和z軸坐標(biāo)進(jìn)行三維模型構(gòu)建。在一具體實(shí)施例中，計(jì)算插值中心點(diǎn)的血管半徑時(shí)，是根據(jù)中心點(diǎn)優(yōu)化后的血管半徑計(jì)算的，當(dāng)然，計(jì)算各個(gè)插值中心點(diǎn)的血管半徑的步驟也可以是在進(jìn)行畫(huà)球體之前執(zhí)行也是可以理解的。更進(jìn)一步地，如圖9a所示，可以觀察到即使插值之后的視網(wǎng)膜血管三維模型仍不如理想的血管那樣光滑，且伴有明顯棱角，因此為了使得視網(wǎng)膜血管三維模型更加逼真，需要對(duì)所構(gòu)建的三維模型進(jìn)行圓滑處理。本實(shí)施例中，可通過(guò)調(diào)用matlab中的stlwrite函數(shù)將模型以stl的格式輸出后導(dǎo)入mimics中，利用其中平滑處理程序?qū)χ亟ǔ鰜?lái)的模型進(jìn)行圓滑處理，得到處理后的血管三維模型如圖9b所示，與上圖9a所得視網(wǎng)膜血管進(jìn)行對(duì)比，處理后血管更趨近真實(shí)血管。實(shí)施例四對(duì)應(yīng)于上述實(shí)施例一、二、三中的基于眼底圖像的視網(wǎng)膜血管三維模型構(gòu)建方法，本發(fā)明還提供了一種基于眼底圖像的視網(wǎng)膜血管三維模型構(gòu)建裝置。下面結(jié)合具體的實(shí)施例和附圖進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。參見(jiàn)圖10，為本發(fā)明的一種基于眼底圖像的視網(wǎng)膜血管三維模型構(gòu)建裝置的一實(shí)施例的功能模塊圖，具體地，本實(shí)施例中，該視網(wǎng)膜血管三維模型構(gòu)建裝置，包括：圖像預(yù)處理模塊101，用于對(duì)預(yù)存的視網(wǎng)膜血管二進(jìn)制圖片進(jìn)行預(yù)處理，獲取得到視網(wǎng)膜血管的骨骼圖和血管邊緣圖；數(shù)據(jù)處理模塊102，用于根據(jù)經(jīng)過(guò)預(yù)處理得到的骨骼圖和血管邊緣圖，計(jì)算所述骨骼圖中每個(gè)中心點(diǎn)各自對(duì)應(yīng)的血管半徑值；具體地，該數(shù)據(jù)處理模塊102以每個(gè)中心點(diǎn)為掃描中心，以預(yù)設(shè)的血管半徑初始值(例如1個(gè)像素單位)為掃描半徑，按照八方位掃描法遍歷該骨骼圖，從而分別得到每個(gè)中心點(diǎn)在預(yù)設(shè)的八個(gè)方向上，且與每個(gè)中心點(diǎn)相距掃描半徑的八個(gè)待判定像素點(diǎn)，然后判斷其中是否包含至少一個(gè)邊緣像素點(diǎn)，若包含至少一個(gè)邊緣像素點(diǎn)，但其中任意一個(gè)邊緣像素點(diǎn)所在方向相反方向的像素點(diǎn)不為邊緣像素點(diǎn)，則調(diào)整該中心點(diǎn)的位置(具體調(diào)整策略參照上述實(shí)施例中的調(diào)整方法)后再重新掃描；或者當(dāng)判斷出該邊緣像素點(diǎn)所在方向的相反方向上的像素點(diǎn)也為邊緣像素點(diǎn)，則需要調(diào)整掃描半徑，具體調(diào)整方法參數(shù)上述實(shí)施例一中的調(diào)整方法，這里不再贅述，最后得到該中心點(diǎn)的血管半徑；模型構(gòu)建模塊103，用于以骨骼圖中每個(gè)中心點(diǎn)為球心，以及每個(gè)中心點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的血管半徑為球半徑畫(huà)球體，并求取所有球體的并集，得到視網(wǎng)膜血管的三維模型。進(jìn)一步地，為了進(jìn)一步接近真實(shí)的視網(wǎng)膜血管，本實(shí)施例中的該視網(wǎng)膜血管三維模型構(gòu)建裝置還包括：血管半徑優(yōu)化模型104，用于對(duì)上述數(shù)據(jù)處理模塊103計(jì)算得到的每個(gè)中心點(diǎn)的血管半徑進(jìn)行優(yōu)化；具體地，該血管半徑優(yōu)化模塊104具體包括：分段子模塊，用于以骨骼分叉處為分界點(diǎn)對(duì)骨骼圖中的骨骼進(jìn)行血管分段，得到多段血管段，具體地，該分段子模塊從堆棧中獲取預(yù)存的起點(diǎn)開(kāi)始沿骨骼走勢(shì)掃描骨骼圖，得到各個(gè)中心點(diǎn)的特征參數(shù)，并存入元胞數(shù)組，掃描過(guò)程中，當(dāng)遭遇到血管末梢，則將對(duì)應(yīng)點(diǎn)標(biāo)記為當(dāng)前血管段的終點(diǎn)，然后重新獲取新的起點(diǎn)并重新掃描，當(dāng)遭遇骨骼分叉處，則將該分叉處對(duì)應(yīng)與當(dāng)前血管段的中心點(diǎn)標(biāo)記為終點(diǎn)，將對(duì)應(yīng)于其它血管段的中心點(diǎn)進(jìn)行壓棧，然后重新獲取新的起點(diǎn)并重新掃描，具體流程圖參照上述實(shí)施例二中的方法；優(yōu)化子模塊，用于對(duì)每段血管段中所有中心點(diǎn)對(duì)應(yīng)的血管半徑進(jìn)行均值優(yōu)化，具體地，該優(yōu)化子模塊根據(jù)血管骨骼上的中心點(diǎn)自身血管半徑及其周?chē)噜徶行狞c(diǎn)的血管半徑取均值作為該中心點(diǎn)的血管半徑，從而使得該中心點(diǎn)處能夠平緩過(guò)渡，得到優(yōu)化后的血管半徑。參見(jiàn)圖10，在一具體實(shí)施例中，該模型構(gòu)建模塊包括：第一計(jì)算子模塊，用于計(jì)算視網(wǎng)膜血管上每個(gè)中心點(diǎn)在三維空間的z軸坐標(biāo)值，其計(jì)算公式為：其中，a為橢球狀眼球的短軸，c為橢球狀眼球的長(zhǎng)軸，且a＝1.08c；第二計(jì)算子模塊，用于根據(jù)各個(gè)中心點(diǎn)的z軸坐標(biāo)值判斷相鄰兩個(gè)中心點(diǎn)之間是否需要進(jìn)行插值，若是，則根據(jù)相鄰兩個(gè)中心點(diǎn)的z軸坐標(biāo)差值計(jì)算所需要插入的插值中心點(diǎn)的個(gè)數(shù)n，其計(jì)算公式為：以及根據(jù)z軸坐標(biāo)差值計(jì)算每個(gè)插值中心點(diǎn)的z軸坐標(biāo)值，并進(jìn)行插值優(yōu)化，其中，插值中心點(diǎn)的z軸坐標(biāo)值計(jì)算公式為：其中，z1和z2分別為相鄰像個(gè)中心點(diǎn)的z軸坐標(biāo)值，且k為需要插入的n個(gè)中心點(diǎn)中的第k個(gè)中心點(diǎn)，k＝1，2···n。由于血管每段占據(jù)元胞數(shù)組的每一行，并且是依次讀取，依次存放的，所以該行上所有相鄰兩點(diǎn)在骨架圖中均有真實(shí)的相鄰關(guān)系，因此，將該預(yù)設(shè)常數(shù)設(shè)置為0.5。相應(yīng)地，上述的模型構(gòu)建模塊103還包括構(gòu)建子模塊，用于根據(jù)插值后的血管段，以及每個(gè)中心點(diǎn)優(yōu)化后的血管半徑和每個(gè)插值中心點(diǎn)的血管半徑進(jìn)行三維模型的構(gòu)建，即以該中心點(diǎn)和插值中心點(diǎn)為球心，各自的血管半徑為球半徑畫(huà)球體，求取并集得到視網(wǎng)膜血管三維模型。更進(jìn)一地，本實(shí)施例中的該視網(wǎng)膜血管三維模型構(gòu)建裝置還包括模型優(yōu)化模塊，用于對(duì)上述的模型構(gòu)建模塊103所構(gòu)建的三維模型進(jìn)行平滑處理。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)12