CN104434027B - 通过眼科光学相干断层扫描图像获取视盘面积的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通过眼科OCT图像获取视盘面积的方法和装置，以较为简单的方法快速获取精确的视盘面积供临床分析之用。该方法包括：S101，通过对视盘部位多幅OCT图像的视盘参考点进行多次换算后拟合成视盘初始边界圆；S102，计算得到第k个视盘参考点移动后的坐标并记录到存储容器中；S103，根据第k个视盘参考点移动后的坐标，对视盘边界圆进行拟合得到再次拟合的视盘边界圆；重复S102和S103，将所有视盘参考点移动至正确位置；S104，计算再次拟合的视盘边界圆的面积。本发明使得选取需校正视盘参考点的操作简单准确，可以快速便捷地校正算法所寻找到的视盘参考点到准确位置，在校正完成后快速计算得到准确的视盘面积等参数。
Description
技术领域
本发明涉及医学成像领域，具体涉及通过眼科光学相干断层扫描图像获取视盘面积的方法和装置。
背景技术
青光眼是一种不可逆性致盲眼病，它的防治在于早期发现、早期治疗。光学相干断层扫描（OpticalCoherenceTomography，OCT）目前已经成为诊断眼科疾病最重要的手段之一，特别是在青光眼的防治中有显著作用，而诊断青光眼的重要依据是杯/盘比、视盘面积、视杯面积和盘沿面积等这些临床表现参数。要获得这些参数，就需要在一组放射状扫描的视盘部位OCT图像中获取视盘参考点，所谓放射状扫描，是指所有扫描线中点都经过同一个扫描中心且扫描直径一样长。
然而，在采集一组OCT图像过程中，由于患者眼球在不断转动，导致其视盘中心不可能一直定位在扫描中心。另一方面，存在着由于各种因素导致的大量噪声，尤其由于其使用的弱相干光的相干性导致的斑点噪声，严重降低了图像质量，再加上一些患者的被检测部位的病变导致的边缘畸形，导致边缘检测算法在OCT图像中找出的视盘参考点不够准确，这将影响杯/盘比、视盘面积、视杯面积和盘沿面积等临床表现参数的准确度，从而影响青光眼的诊断。
显然，由于上述各种客观因素的存在，才导致了不是每一幅OCT图像中的视盘参考点都很准确，而同样正是由于获取眼底视盘面积在临床上的重要意义，才决定了准确找出OCT图像中的视盘参考点十分必要。然而，遗憾的是，目前还没有一种比较简单、有效的方法来获取准确的眼底视盘面积。
发明内容
本发明实施例提供通过眼科光学相干断层扫描图像获取视盘面积的方法和装置，以较为简单的方法快速获取比较精确的视盘面积供临床分析之用。
本发明实施例提供一种通过眼科光学相干断层扫描图像获取视盘面积的方法，所述方法包括如下步骤：
S101，通过对视盘部位多幅光学相干断层扫描OCT图像的视盘参考点进行多次换算后拟合成视盘初始边界圆；
S102，在用户按下鼠标右键对第k个视盘参考点移动和释放所述鼠标右键后，通过判断当前鼠标指针所在位置处于第k个视盘参考点的移动范围以及处于第k个视盘参考点所在视盘直径线的移动范围，计算得到第k个视盘参考点移动后的坐标并记录到存储容器中，其中，第k个视盘参考点是步骤S101中经过多次换算后的视盘参考点中的任意一个视盘参考点；
S103，根据第k个视盘参考点移动后所在位置的坐标，对视盘边界圆进行拟合得到再次拟合的视盘边界圆；
重复上述步骤S102和步骤S103，直至将步骤S101中经过多次换算后的视盘参考点均移动至正确位置；
S104，通过对经过步骤S103后的所有视盘参考点的坐标进行反向换算后，计算再次拟合的视盘边界圆的面积。
本发明另一实施例提供一种通过眼科光学相干断层扫描图像获取视盘面积的装置，所述装置包括：
初次拟合模块，用于通过对视盘部位多幅光学相干断层扫描OCT图像的视盘参考点进行多次换算后拟合成视盘初始边界圆；
坐标计算模块，用于在用户按下鼠标右键对第k个视盘参考点移动和释放所述鼠标右键后，通过判断当前鼠标指针所在位置处于所述第k个视盘参考点的移动范围以及处于所述第k个视盘参考点所在视盘直径线的移动范围，计算得到所述第k个视盘参考点移动后的坐标并记录到存储容器中，所述第k个视盘参考点是所述经过多次换算后的视盘参考点中的任意一个视盘参考点；
再次拟合模块，用于根据所述第k个视盘参考点移动后所在位置的坐标，对所述视盘边界圆进行拟合得到再次拟合的视盘边界圆；
所述坐标计算模块和所述再次拟合模块重复执行，直至将所述经过多次换算后的视盘参考点移动至正确位置；
视盘边界圆面积计算模块，用于通过对经过所述再次拟合模块后的所有视盘参考点的坐标进行反向换算后，计算所述再次拟合的视盘边界圆的面积。
从上述本发明实施例可知，本发明采用绘制贝塞尔曲线的方法来拟合视盘边界圆，可以得到平滑的校正后视盘边界，避免了拖动鼠标逐点描绘曲线带来的曲线不平滑问题和误差大问题。依据算法在视盘部位OCT图像上计算出的视盘参考点的位置换算后显示在CCD眼底图上，让用户可以直观地比照视盘实物图进行视盘参考点的位置校正，使得选取需校正视盘参考点的操作简单且准确；同时在用户校正过程中保证每个参考点只能在其所在扫描线方向上移动，从而保证之后参考点反向换算到视盘部位OCT图像上时的准确性。采用本发明提供的方法可以快速、便捷地校正算法所寻找到的视盘参考点到准确位置，确保青光眼诊断的有效性，并且能够在校正完成后快速（例如1秒内）计算得到准确的视盘面积等参数。
附图说明
图1是本发明实施例的通过眼科光学相干断层扫描图像获取视盘面积的方法的基本流程示意图；
图2是本发明实施例提供的n幅视盘部位OCT图像中最后一幅视盘部位OCT图像上各测量值的直观图；
图3是本发明实施例提供的显示器件上对视盘初始边界圆的第k个参考点进行校正的直观图；
图4是本发明实施例提供的获取眼科光学相干断层扫描图像中视盘面积的装置逻辑结构示意图；
图5是本发明另一实施例提供的通过眼科光学相干断层扫描图像获取视盘面积的装置逻辑结构示意图；
图6是本发明另一实施例提供的通过眼科光学相干断层扫描图像获取视盘面积的装置逻辑结构示意图；
图7是本发明另一实施例提供的通过眼科光学相干断层扫描图像获取视盘面积的装置逻辑结构示意图；
图8是本发明另一实施例提供的通过眼科光学相干断层扫描图像获取视盘面积的装置逻辑结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供通过眼科光学相干断层扫描图像获取视盘面积的方法，包括如下步骤：S101，通过对视盘部位多幅光学相干断层扫描OCT图像的视盘参考点进行多次换算后拟合成视盘初始边界圆；S102，在用户按下鼠标右键对第k个视盘参考点移动和释放所述鼠标右键后，通过判断当前鼠标指针所在位置处于所述第k个视盘参考点的移动范围以及处于所述第k个视盘参考点所在视盘直径线的移动范围，计算得到所述第k个视盘参考点移动后的坐标并记录到存储容器中，所述第k个视盘参考点是所述经过多次换算后的视盘参考点中的任意一个视盘参考点；S103，根据所述第k个视盘参考点移动后所在位置的坐标，对所述视盘边界圆进行拟合得到再次拟合的视盘边界圆；重复上述步骤S102和步骤S103，直至将所述经过多次换算后的视盘参考点均移动至正确位置；S104，通过对经过步骤S103后的所有视盘参考点的坐标进行反向换算后，计算所述再次拟合的视盘边界圆的面积。本发明实施例还提供相应的通过眼科光学相干断层扫描图像获取视盘面积的装置。以下分别进行详细说明。
本发明实施例的通过眼科光学相干断层扫描图像获取视盘面积的方法的基本流程可参考图1，主要包括如下步骤S101至步骤S104：
S101，通过对视盘部位多幅光学相干断层扫描OCT图像的视盘参考点进行多次换算后拟合成视盘初始边界圆。
在本发明实施例中，视盘部位光学相干断层扫描（OpticalCoherenceTomography，OCT）图像的视盘参考点主要是采用边缘检测算法对一组放射状扫描获得的视盘部位OCT图像进行视盘参考点获取来实现，通过对视盘部位OCT图像的视盘参考点进行多次换算后拟合成视盘初始边界圆，显示在显示器件上，例如，显示在电荷耦合元件（Charge-CoupledDevice，CCD）图显示装置上。具体地，通过对视盘部位OCT图像的视盘参考点进行多次换算后拟合成视盘初始边界圆，包括如下步骤S1011和步骤S1012：
S1011，经过多次换算，得到视盘部位OCT图像的任意一个视盘参考点P在显示器件上的坐标（Xp，Yp）。
其中，Xp=Pr×X1+Xoffset，Yp=Pr×Y1+Yoffset，Pr为显示器件上扫描线显示的像素长度与视盘部位OCT图像x轴方向的像素长度比例，Xoffset为用户在显示器件上鼠标选取的视盘圆心与扫描中心在x轴方向上的偏移量，Yoffset为用户在显示器件上鼠标选取的视盘圆心与扫描中心在y轴方向上的偏移量，X1为视盘参考点P的x轴方向坐标X0经过转换后在其扫描角方向上的x轴坐标，Y1为视盘参考点P的x轴方向坐标X0经过转换后在其扫描角方向上的y轴坐标。具体地，假设一组放射状扫描获得的视盘部位OCT图像总共有n幅，算法模块采用边缘检测算法获取每幅视盘部位OCT图像的边缘线坐标数据和视盘参考点坐标数据组，存储到存储装置中；根据每幅视盘部位OCT图像的两个视盘参考点坐标和边缘线坐标计算该幅视盘部位OCT图像的每个视杯外侧左边界坐标原始值（Xol0，Yol0）、每个视杯外侧右边界坐标原始值（Xor0，Yor0）、每个视杯内侧左边界坐标原始值（Xil0，Yil0）和每个视杯内侧右边界坐标原始值（Xir0，Yir0）；换算每幅视盘部位OCT图像的视盘参考点和视杯内侧左右边界点，以第i幅视盘部位OCT图像为例，换算规则为：计算视盘两参考点（或视杯内侧左边界点和视杯内侧右边界点）之间x轴方向的距离r，在和水平方向成（i/n）×180度旋转角度上，以r为直径的圆上两点的坐标值便分别为视盘两参考点转换后坐标值（X1，Y1）和（X2，Y2）；计算最后一幅视盘部位OCT图像中的视盘圆心（即视盘左参考点和视盘右参考点连线的中心点）的坐标和扫描中心点（即该最后一幅视盘部位OCT图像x轴方向的中心点）的坐标之间的偏移量dx，根据最后一幅视盘部位OCT图像的扫描偏转角度计算出偏移量dx映射到CCD图（包含视盘部分的眼底图）上x轴方向、y轴方向的偏移量：XOffSet0=dx×sinθ，YOffSet0=dx×cosθ，其中，θ为得到最后一幅视盘部位OCT图像所使用的最后一条扫描线的扫描角，最后一幅视盘部位OCT图像上各测量值的直观图如附图2所示；抽样其中的m幅视盘部位OCT图像（即每隔n/m幅视盘部位OCT图像取一幅）的视盘左右参考点和视杯内侧左右边界点坐标以及中心偏移量dx给显示器件，例如，CCD图（包含视盘部分的眼底图）显示装置；根据显示器件上扫描线显示的长度与视盘部位OCT图像x轴方向的长度比例Pr，换算每个视盘参考点和视杯边界点在显示器件上的显示坐标，其中，视盘参考点换算后的坐标（Xp，Yp）为：Xp=Pr×X1+Xoffset，Yp=Pr×Y1+Yoffset，此处，Xoffset为用户在显示器件上鼠标选取的视盘圆心与扫描中心在x轴方向上的偏移量，Yoffset为用户在显示器件上鼠标选取的视盘圆心与扫描中心在y轴方向上的偏移量，当用户默认扫描中心为视盘圆心时，Xoffset=XOffSet0×Pr；Yoffset=YOffSet0×Pr。
S1012，在求得视盘部位OCT图像的所有视盘参考点在显示器件上的坐标后，以所有视盘参考点中的每相邻三个视盘参考点为二次贝塞尔曲线的控制点逐条拟合出相应的曲线得到视盘初始边界圆。
S102，在用户按下鼠标右键对第k个视盘参考点移动和释放鼠标右键后，通过判断当前鼠标指针所在位置处于第k个视盘参考点的移动范围以及处于第k个视盘参考点所在视盘直径线的移动范围，计算得到第k个视盘参考点移动后的坐标并记录到存储容器中。
如步骤S101所述，视盘初始边界圆是视盘部位OCT图像的视盘参考点进行多次换算后拟合而成，步骤S102中第k个视盘参考点即步骤S101中经过多次换算后的视盘参考点中的任意一个视盘参考点。
在用户按下鼠标右键时，这一事件被转化为消息传递至系统。用户按下鼠标右键对第k个视盘参考点移动时，判断当前鼠标指针所在位置是否处于第k个视盘参考点的移动范围之内可以以当前第k个视盘参考点的坐标（Xc，Yc）为基准点，若当前鼠标指针所在位置处于[Xc+△x，Yc+△y]之内，则判断当前鼠标指针所在位置处于第k个视盘参考点的移动范围之内，其中，△x和△y是预设值；判断当前鼠标指针所在位置是否处于第k个视盘参考点所在视盘直径线的移动范围的方法与上述判断当前鼠标指针所在位置是否处于第k个视盘参考点的移动范围的方法类似。作为本发明一个实施例，在用户按下鼠标右键对第k个视盘参考点移动和释放鼠标右键后，通过判断当前鼠标指针所在位置处于第k个视盘参考点的移动范围以及处于第k个视盘参考点所在视盘直径线的移动范围，计算得到第k个视盘参考点移动后的坐标包括如下步骤S1021至步骤S1023：
S1021，在判断当前鼠标指针所在位置处于第k个视盘参考点的移动范围时，将第k个视盘参考点的状态设置为可移动状态。
第k个视盘参考点的状态设置为可移动状态（使用“true”表征）后，意味着可以通过按下鼠标右键并拖动鼠标指针对第k个视盘参考点进行移动。
S1022，在第k个视盘参考点的状态设置为可移动状态且k值为有效值时，确定第k个视盘参考点为当前需要校正的视盘参考点。
在本发明实施例中，可以将无效的k值设置为—1，因此，只要当前k值大于—1，则k值均为有效值。
S1023，在判断当前鼠标指针所在位置处于第k个视盘参考点所在视盘直径线的移动范围时，将第k个视盘参考点的坐标赋值为（Xk，Yk），其中，Xk为当前鼠标指针所在位置的x轴方向坐标，Yk为第k个视盘参考点所在视盘直径线上x轴方向坐标为Xk的点的y轴方向坐标。
第k个视盘参考点所在视盘直径线的几何解析式是固定的，例如为y=k0x+b，其中，k0为第k个视盘参考点所在视盘直径线的斜率，b为在y轴的截距。若在对第k个视盘参考点实施移动后，得到的当前鼠标指针所在位置为（Xk，Yc），其中，Xk为当前鼠标指针所在位置的x轴方向坐标，Yc为当前鼠标指针所在位置的y轴方向坐标，则将第k个视盘参考点的坐标赋值为（Xk，Yk），即第k个视盘参考点被移动至（Xk，Yk）处，这里，Xk与前述对Xk的定义相同，即Xk为当前鼠标指针所在位置的x轴方向坐标，而Yk为第k个视盘参考点所在视盘直径线上x轴方向坐标为Xk的点的y轴方向坐标，按照前述对第k个视盘参考点所在视盘直径线的几何解析式的定义即y=k0x+b，则显然有Yk=k0Xk+b。第k个视盘参考点所在视盘直径线的几何解析式以及（Xk，Yk）中对Yk的定义保证了视盘参考点只能在其所在扫描线方向上移动，从而能够保证之后反向换算到视盘部位OCT图像上时的准确性。显示器件（例如，CCD图显示装置）上对视盘初始边界圆的第k个参考点进行校正的直观图如附图3所示。
S103，根据第k个视盘参考点移动后在显示器件上的坐标，对视盘边界圆进行拟合得到再次拟合的视盘边界圆。
需要说明的是，前述求取的第k个视盘参考点的坐标（Xk，Yk）是以视盘部位OCT图像的中心为原点的坐标系表示的坐标，第k个视盘参考点移动后在显示器件上的坐标是以视盘圆心为原点的坐标系表示的坐标，第k个视盘参考点的坐标（Xk，Yk）与第k个视盘参考点移动后在显示器件上的坐标有固定的换算关系。在本发明实施例中，除第k个视盘参考点之外的其他视盘参考点移动后的坐标与第k个视盘参考点移动后的坐标，其求取方法相同，即除第k个视盘参考点之外的其他视盘参考点移动后的坐标也可以采用步骤S102的方法求取。作为本发明一个实施例，根据第k个视盘参考点移动后在显示器件上的坐标，对视盘边界圆进行拟合得到再次拟合的视盘边界圆可以是：在求取除第k个视盘参考点之外的其他视盘参考点移动后在显示器件上的坐标后，以视盘初始边界圆的圆心为原点，以所有视盘参考点中的每相邻三个视盘参考点为二次贝塞尔曲线的控制点逐条拟合出相应的曲线，得到拟合的视盘边界圆，显示在显示器件上，例如，显示在CCD图显示装置上，其中，所有视盘参考点为第k个视盘参考点和除所述第k个视盘参考点之外的其他视盘参考点。
需要说明的是，上述步骤S102和步骤S103可以重复执行，直至将步骤S101中经过多次换算后的视盘参考点均移动至正确位置时为止。
S104，通过对经过步骤S103后的所有视盘参考点的坐标进行反向换算后，计算再次拟合的视盘边界圆的面积。
需要说明的是，步骤S101中经过多次换算后的视盘参考点移动至正确位置是以用户双击鼠标左键作为确认信息的，即系统在得到双击左键的事件消息后结束本次校正视盘初始边界圆的操作。一旦结束本次校正视盘边界圆的操作，则将所有视盘参考点的坐标进行反向换算后，由算法模块开始计算再次拟合的视盘边界圆的面积。具体地，通过对经过步骤S103后的所有视盘参考点的坐标进行反向换算后，计算再次拟合的视盘边界圆的面积包括如下步骤S1041至步骤S1044：
S1041，将再次拟合的视盘边界圆的面积赋初始值为0。
S1042，将经过步骤S103后的所有视盘参考点连接成一个多边形。
S1043，遍历矩形内处于多边形内的像素点，此处的矩形为包含步骤S1042中得到的多边形的最小矩形。
S1044，执行S’=S+Spix，直至所述矩形内处于所述多边形内的像素点遍历完毕。
上述公式S’=S+Spix中，S为每一次遍历前再次拟合的视盘边界圆的面积，Spix为被遍历的像素点的像素值代表的面积，S’为每一次遍历后再次拟合的视盘边界圆的面积，当矩形内处于多边形内的像素点遍历完毕后所得S’为最终再次拟合的视盘边界圆的面积。按照对S’=S+Spix中S’和S的定义，步骤S1044实际上是一个累加的过程，例如，在初次遍历矩形内处于多边形内的像素点时，在遍历前，拟合的视盘边界圆的面积赋初始值为0，即S=0，则初次遍历矩形内处于多边形内的像素点后，所得拟合的视盘边界圆的面积为S1=S’=0+Spix=Spix。第二次遍历矩形内处于多边形内的像素点时，在第二次遍历前，拟合的视盘边界圆的面积为初次遍历矩形内处于多边形内的像素点后所得拟合的视盘边界圆的面积即S1=Spix，则第二次遍历矩形内处于多边形内的像素点后，所得拟合的视盘边界圆的面积为S2=S’=S1+Spix=Spix+Spix=2Spix。第三次遍历矩形内处于多边形内的像素点时，在第三次遍历前，拟合的视盘边界圆的面积为第二次遍历矩形内处于多边形内的像素点后所得拟合的视盘边界圆的面积即S2=2Spix，则第三次遍历矩形内处于多边形内的像素点后，所得拟合的视盘边界圆的面积为S3=S’=S2+Spix=2Spix+Spix=3Spix；之后的遍历所得拟合的视盘边界圆的面积以此类推，不再赘述。
在计算完再次拟合的视盘边界圆的面积后，可以通知OCT图像显示装置对应OCT图上显示校正后的视盘参考点、视杯边界点、视盘直径、视杯直径、视盘面积、视杯面积和盘沿面积等，最后将参与完成视盘初始边界圆校正的视盘参考点的状态设置为不可移动状态（例如，以“false”标记）。CCD图显示装置获取用户操作指令后，如果得到的是用户释放鼠标的消息，并且判断第k个视盘参考点的状态为不可移动状态并且k为有效值，则表示刚完成一次视盘边界圆的校正工作，则将k设置为无效值，例如设置为—1。CCD图显示装置获取用户操作指令，如果得到的是用户释放鼠标的消息，并且判断第k个视盘参考点的状态为不可移动状态并且k为无效值，例如k为—1，则将视盘圆心移动到当前鼠标释放的位置。
从上述本发明实施例提供的通过眼科光学相干断层扫描图像获取视盘面积的方法可知，本发明采用绘制贝塞尔曲线的方法来拟合视盘边界圆，可以得到平滑的校正后视盘边界，避免了拖动鼠标逐点描绘曲线带来的曲线不平滑问题和误差大问题。依据算法在视盘部位OCT图像上计算出的视盘参考点的位置换算后显示在CCD眼底图上，让用户可以直观地比照视盘实物图进行视盘参考点的位置校正，使得选取需校正视盘参考点的操作简单且准确；同时在用户校正过程中保证每个参考点只能在其所在扫描线方向上移动，从而保证之后参考点反向换算到视盘部位OCT图像上时的准确性。采用本发明提供的方法可以快速、便捷地校正算法所寻找到的视盘参考点到准确位置，确保青光眼诊断的有效性，并且能够在校正完成后快速（例如1秒内）计算得到准确的视盘面积等参数。
下面对用于执行上述通过眼科光学相干断层扫描图像获取视盘面积的方法的本发明实施例的通过眼科光学相干断层扫描图像获取视盘面积的装置进行说明，其基本逻辑结构参考附图4。为了便于说明，附图2示例的通过眼科光学相干断层扫描图像获取视盘面积的装置仅仅示出了与本发明实施例相关的部分，主要包括初次拟合模块401、坐标计算模块402、再次拟合模块403和视盘边界圆面积计算模块404，各模块详细说明如下：
初次拟合模块401，用于通过对多幅视盘部位OCT图像的视盘参考点进行多次换算后拟合成视盘初始边界圆；
坐标计算模块402，用于在用户按下鼠标右键对第k个视盘参考点移动和释放所述鼠标右键后，通过判断当前鼠标指针所在位置处于所述第k个视盘参考点的移动范围以及处于所述第k个视盘参考点所在视盘直径线的移动范围，计算得到所述第k个视盘参考点移动后的坐标并记录到存储容器中，所述第k个视盘参考点是初次拟合模块401经过多次换算后的视盘参考点中的任意一个视盘参考点；
再次拟合模块403，用于根据所述第k个视盘参考点移动后在显示器件上的坐标，对视盘边界圆进行拟合得到再次拟合的视盘边界圆；
坐标计算模块402重复执行计算得到任意一个视盘参考点移动后的坐标，再次拟合模块403重复执行根据所述任意一个视盘参考点移动后在显示器件上的坐标，对视盘边界圆进行拟合得到再次拟合的视盘边界，直至将所述经过多次换算后的视盘参考点均移动至正确位置；
视盘边界圆面积计算模块404，用于通过对经过再次拟合模块403后的所有视盘参考点的坐标进行反向换算后，计算所述再次拟合的视盘边界圆的面积。
需要说明的是，以上附图4示例的通过眼科光学相干断层扫描图像获取视盘面积的装置的实施方式中，各功能模块的划分仅是举例说明，实际应用中可以根据需要，例如相应硬件的配置要求或者软件的实现的便利考虑，而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将所述通过眼科光学相干断层扫描图像获取视盘面积的装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。而且，实际应用中，本实施例中的相应的功能模块可以是由相应的硬件实现，也可以由相应的硬件执行相应的软件完成，例如，前述的初次拟合模块，可以是具有执行前述通过对视盘部位多幅光学相干断层扫描OCT图像的视盘参考点进行多次换算后拟合成视盘初始边界圆的硬件，例如初次拟合器，也可以是能够执行相应计算机程序从而完成前述功能的一般处理器或者其他硬件设备；再如前述的坐标计算模块，可以是具有执行前述在用户按下鼠标右键对第k个视盘参考点移动和释放所述鼠标右键后，通过判断当前鼠标指针所在位置处于所述第k个视盘参考点的移动范围以及处于所述第k个视盘参考点所在视盘直径线的移动范围，计算得到所述第k个视盘参考点移动后的坐标并记录到存储容器中功能的硬件，例如坐标计算器，也可以是能够执行相应计算机程序从而完成前述功能的一般处理器或者其他硬件设备（本说明书提供的各个实施例都可应用上述描述原则）。
附图4示例的初次拟合模块可以包括第一获取单元501和第一拟合单元502，如附图5所示本发明另一实施例提供的获取眼科光学相干断层扫描图像中视盘面积的装置，其中：
第一获取单元501，用于经过多次换算，得到所述OCT图像的任意一个视盘参考点P在显示器件上的坐标（Xp，Yp），所述Xp=Pr×X1+Xoffset，所述Yp=Pr×Y1+Yoffset，所述Pr为所述显示器件上扫描线显示的像素长度与所述OCT图像x轴方向的像素长度比例，所述Xoffset为用户在所述显示器件上鼠标选取的视盘圆心与扫描中心在x轴方向上的偏移量，所述Yoffset为用户在所述显示器件上鼠标选取的视盘圆心与扫描中心在y轴方向上的偏移量，所述X1为所述视盘参考点P的x轴方向坐标X0经过转换后在其扫描方向上的x轴坐标，所述Y1为所述视盘参考点P的x轴方向坐标X0经过转换后在其扫描方向上的y轴坐标，具体地，假设一组放射状扫描获得的视盘部位OCT图像总共有n幅，第一获取单元501采用边缘检测算法获取每幅视盘部位OCT图像的边缘线坐标数据和视盘参考点坐标数据组，存储到存储装置中；根据每幅视盘部位OCT图像的两个视盘参考点坐标和边缘线坐标计算该幅视盘部位OCT图像的每个视杯外侧左边界坐标原始值（Xol0，Yol0）、每个视杯外侧右边界坐标原始值（Xor0，Yor0）、每个视杯内侧左边界坐标原始值（Xil0，Yil0）和每个视杯内侧右边界坐标原始值（Xir0，Yir0）；换算每幅视盘部位OCT图像的视盘参考点和视杯内侧左右边界点，以第i幅视盘部位OCT图像为例，换算规则为：计算视盘两参考点（或视杯内侧左边界点和视杯内侧右边界点）之间x轴方向的距离r，在和水平方向成（i/n）×180度旋转角度上，以r为直径的圆上两点的坐标值便分别为视盘两参考点转换后坐标值（X1，Y1）和（X2，Y2）；计算最后一幅视盘部位OCT图像中的视盘圆心（即视盘左参考点和视盘右参考点连线的中心点）的坐标和扫描中心点（即该最后一幅视盘部位OCT图像x轴方向的中心点）的坐标之间的偏移量dx，根据最后一幅视盘部位OCT图像的扫描偏转角度计算出偏移量dx映射到CCD图（包含视盘部分的眼底图）上x轴方向、y轴方向的偏移量：XOffSet0=dx×sinθ，YOffSet0=dx×cosθ，其中，θ为得到最后一幅视盘部位OCT图像所使用的最后一条扫描线的扫描角，最后一幅视盘部位OCT图像上各测量值的直观图如附图2所示；抽样其中的m幅视盘部位OCT图像（即每隔n/m幅视盘部位OCT图像取一幅）的视盘左右参考点和视杯内侧左右边界点坐标以及中心偏移量dx给显示器件，例如，CCD图（包含视盘部分的眼底图）显示装置；根据显示器件上扫描线显示的长度与视盘部位OCT图像x轴方向的长度比例Pr，换算每个视盘参考点和视杯边界点在显示器件上的显示坐标，其中，视盘参考点换算后的坐标（Xp，Yp）为：Xp=Pr×X1+Xoffset，Yp=Pr×Y1+Yoffset，此处，Xoffset为用户在显示器件上鼠标选取的视盘圆心与扫描中心在x轴方向上的偏移量，Yoffset为用户在显示器件上鼠标选取的视盘圆心与扫描中心在y轴方向上的偏移量，当用户默认扫描中心为视盘圆心时，Xoffset=XOffSet0×Pr；Yoffset=YOffSet0×Pr；
第一拟合单元502，用于在求得所述OCT图像的所有视盘参考点在显示器件上的坐标后，以所述所有视盘参考点中的每相邻三个视盘参考点为二次贝塞尔曲线的控制点逐条拟合出相应的曲线得到所述视盘初始边界圆。
附图4示例的坐标计算模块402可以包括设置单元601、确定单元602和赋值单元603，如附图6所示本发明另一实施例提供的获取眼科光学相干断层扫描图像中视盘面积的装置，其中：
设置单元601，用于在判断所述当前鼠标指针所在位置处于所述第k个视盘参考点的移动范围时，将所述第k个视盘参考点的状态设置为可移动状态；
确定单元602，用于在所述第k个视盘参考点的状态设置为可移动状态且所述k值为有效值时，确定所述第k个视盘参考点为当前需要校正的视盘参考点；
赋值单元603，用于在判断所述当前鼠标指针所在位置处于所述第k个视盘参考点所在视盘直径线的移动范围时，将所述第k个视盘参考点的坐标赋值为（Xk，Yk），所述Xk为所述当前鼠标指针所在位置的x轴方向坐标，所述Yk为所述第k个视盘参考点所在视盘直径线上x轴方向坐标为所述Xk的点的y轴方向坐标。
附图4示例的再次拟合模块403可以包括第二拟合单元701，如附图7所示本发明另一实施例提供的获取眼科光学相干断层扫描图像中视盘面积的装置。第二拟合单元701用于在坐标计算模块402求取除所述第k个视盘参考点之外的其他视盘参考点移动后在显示器件上的坐标后，以所有视盘参考点中的每相邻三个视盘参考点为二次贝塞尔曲线的控制点逐条拟合出相应的曲线，得到所述拟合的视盘边界圆，所述所有视盘参考点为所述第k个视盘参考点和除所述第k个视盘参考点之外的其他视盘参考点。
附图4示例的视盘边界圆面积计算模块404可以包括初值赋值单元801、图形绘制单元802、遍历单元803和累加单元804，如附图8所示本发明另一实施例提供的获取眼科光学相干断层扫描图像中视盘面积的装置，其中：
初值赋值单元801，用于将所述再次拟合的视盘边界圆的面积赋初始值为0；
图形绘制单元802，用于将所述经过所述再次拟合模块后的所有视盘参考点连接成一个多边形；
遍历单元803，用于遍历矩形内处于所述多边形内的像素点，所述矩形为包含所述多边形的最小矩形；
累加单元804，用于执行S’=S+Spix，直至矩形内处于所述多边形内的像素点遍历完毕，所述S为每一次遍历前所述再次拟合的视盘边界圆的面积，所述Spix为所述被遍历的像素点的像素值代表的面积，所述S’为每一次遍历后所述再次拟合的视盘边界圆的面积，当所述矩形内处于所述多边形内的像素点遍历完毕后所得S’为最终再次拟合的视盘边界圆的面积。
需要说明的是，上述装置各模块/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，其带来的技术效果与本发明方法实施例相同，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器（ROM，ReadOnlyMemory）、随机存取存储器（RAM，RandomAccessMemory）、磁盘或光盘等。
以上对本发明实施例所提供的通过眼科光学相干断层扫描图像获取视盘面积的方法和装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种通过眼科光学相干断层扫描图像获取视盘面积的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S101，通过对视盘部位多幅光学相干断层扫描OCT图像的视盘参考点进行多次换算后拟合成视盘初始边界圆；
S102，在用户按下鼠标右键对第k个视盘参考点移动和释放所述鼠标右键后，通过判断当前鼠标指针所在位置处于所述第k个视盘参考点的移动范围之内以及处于所述第k个视盘参考点所在视盘直径线的移动范围之内，计算得到所述第k个视盘参考点移动后的坐标并记录到存储容器中，所述第k个视盘参考点是所述经过多次换算后的视盘参考点中的任意一个视盘参考点；
S103，根据所述第k个视盘参考点移动后在显示器件上的坐标，对视盘边界圆进行拟合得到再次拟合的视盘边界圆；
重复上述步骤S102和步骤S103，直至将所述经过多次换算后的视盘参考点均移动至正确位置；
S104，通过对经过步骤S103后的所有视盘参考点的坐标进行反向换算后，计算所述再次拟合的视盘边界圆的面积。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过对视盘部位光学相干断层扫描OCT图像的视盘参考点进行多次换算后拟合成视盘初始边界圆，包括：
经过多次换算，得到所述OCT图像的任意一个视盘参考点P在显示器件上的坐标(Xp，Yp)，所述Xp＝Pr×X1+Xoffset，所述Yp＝Pr×Y1+Yoffset，所述Pr为所述显示器件上扫描线显示的像素长度与所述OCT图像x轴方向的像素长度比例，所述Xoffset为用户在所述显示器件上鼠标选取的视盘圆心与扫描中心在x轴方向上的偏移量，所述Yoffset为用户在所述显示器件上鼠标选取的视盘圆心与扫描中心在y轴方向上的偏移量，所述X1为所述视盘参考点P的x轴方向坐标X0经过转换后在其扫描方向上的x轴坐标，所述Y1为所述视盘参考点P的x轴方向坐标X0经过转换后在其扫描方向上的y轴坐标；
在求得所述OCT图像的所有视盘参考点在显示器件上的坐标后，以所述所有视盘参考点中的每相邻三个视盘参考点为二次贝塞尔曲线的控制点逐条拟合出相应的曲线得到所述视盘初始边界圆。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在用户按下鼠标右键对第k个视盘参考点移动和释放所述鼠标右键后，通过判断当前鼠标指针所在位置处于所述第k个视盘参考点的移动范围之内以及处于所述第k个视盘参考点所在视盘直径线的移动范围之内，计算得到所述第k个视盘参考点移动后的坐标，包括：
在判断所述当前鼠标指针所在位置处于所述第k个视盘参考点的移动范围之内时，将所述第k个视盘参考点的状态设置为可移动状态；
在所述第k个视盘参考点的状态设置为可移动状态且所述k值为有效值时，确定所述第k个视盘参考点为当前需要校正的视盘参考点；
在判断所述当前鼠标指针所在位置处于所述第k个视盘参考点所在视盘直径线的移动范围之内时，将所述第k个视盘参考点的坐标赋值为(Xk，Yk)，所述Xk为所述当前鼠标指针所在位置的x轴方向坐标，所述Yk为所述第k个视盘参考点所在视盘直径线上x轴方向坐标为所述Xk的点的y轴方向坐标。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第k个视盘参考点移动后在显示器件上的坐标，对所述视盘边界圆进行拟合得到再次拟合的视盘边界圆，包括：
在求取除所述第k个视盘参考点之外的其他视盘参考点移动后在显示器件上的坐标后，以所述视盘初始边界圆的圆心为原点，以所有视盘参考点中的每相邻三个视盘参考点为二次贝塞尔曲线的控制点逐条拟合出相应的曲线，得到所述拟合的视盘边界圆，所述所有视盘参考点为所述第k个视盘参考点和除所述第k个视盘参考点之外的其他视盘参考点。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过对经过步骤S103后的所有视盘参考点的坐标进行反向换算后，计算所述再次拟合的视盘边界圆的面积，包括：
将所述再次拟合的视盘边界圆的面积赋初始值为0；
将所述经过步骤S103后的所有视盘参考点连接成一个多边形；
遍历矩形内处于所述多边形内的像素点，所述矩形为包含所述多边形的最小矩形；
执行S’＝S+Spix，直至所述矩形内处于所述多边形内的像素点遍历完毕，所述S为每一次遍历前所述再次拟合的视盘边界圆的面积，所述Spix为所述被遍历的像素点的像素值代表的面积，所述S’为每一次遍历后所述再次拟合的视盘边界圆的面积，当所述矩形内处于所述多边形内的像素点遍历完毕后所得S’为最终所述再次拟合的视盘边界圆的面积。
6.一种通过眼科光学相干断层扫描图像获取视盘面积的装置，其特征在于，所述装置包括：
初次拟合模块，用于通过对视盘部位多幅光学相干断层扫描OCT图像的视盘参考点进行多次换算后拟合成视盘初始边界圆；
坐标计算模块，用于在用户按下鼠标右键对第k个视盘参考点移动和释放所述鼠标右键后，通过判断当前鼠标指针所在位置处于所述第k个视盘参考点的移动范围之内以及处于所述第k个视盘参考点所在视盘直径线的移动范围之内，计算得到所述第k个视盘参考点移动后的坐标并记录到存储容器中，所述第k个视盘参考点是所述经过多次换算后的视盘参考点中的任意一个视盘参考点；
再次拟合模块，用于根据所述第k个视盘参考点移动后在显示器件上的坐标，对所述视盘初始边界圆进行拟合得到再次拟合的视盘边界圆；
所述坐标计算模块和所述再次拟合模块重复执行，直至将所述经过多次换算后的视盘参考点均移动至正确位置；
视盘边界圆面积计算模块，用于通过对经过所述再次拟合模块后的所有视盘参考点的坐标进行反向换算后，计算所述再次拟合的视盘边界圆的面积。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述初次拟合模块包括：
第一获取单元，用于经过多次换算，得到所述OCT图像的任意一个视盘参考点P在显示器件上的坐标(Xp，Yp)，所述Xp＝Pr×X1+Xoffset，所述Yp＝Pr×Y1+Yoffset，所述Pr为所述显示器件上扫描线显示的像素长度与所述OCT图像x轴方向的像素长度比例，所述Xoffset为用户在所述显示器件上鼠标选取的视盘圆心与扫描中心在x轴方向上的偏移量，所述Yoffset为用户在所述显示器件上鼠标选取的视盘圆心与扫描中心在y轴方向上的偏移量，所述X1为所述视盘参考点P的x轴方向坐标X0经过转换后在其扫描方向上的x轴坐标，所述Y1为所述视盘参考点P的x轴方向坐标X0经过转换后在其扫描方向上的y轴坐标；
第一拟合单元，用于在求得所述OCT图像的所有视盘参考点在显示器件上的坐标后，以所述所有视盘参考点中的每相邻三个视盘参考点为二次贝塞尔曲线的控制点逐条拟合出相应的曲线得到所述视盘初始边界圆。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述坐标计算模块包括：
设置单元，用于在判断所述当前鼠标指针所在位置处于所述第k个视盘参考点的移动范围之内时，将所述第k个视盘参考点的状态设置为可移动状态；
确定单元，用于在所述第k个视盘参考点的状态设置为可移动状态且所述k值为有效值时，确定所述第k个视盘参考点为当前需要校正的视盘参考点；
赋值单元，用于在判断所述当前鼠标指针所在位置处于所述第k个视盘参考点所在视盘直径线的移动范围之内时，将所述第k个视盘参考点的坐标赋值为(Xk，Yk)，所述Xk为所述当前鼠标指针所在位置的x轴方向坐标，所述Yk为所述第k个视盘参考点所在视盘直径线上x轴方向坐标为所述Xk的点的y轴方向坐标。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述再次拟合模块包括：
第二拟合单元，用于在所述坐标计算模块求取除所述第k个视盘参考点之外的其他视盘参考点移动后在显示器件上的坐标后，以所有视盘参考点中的每相邻三个视盘参考点为二次贝塞尔曲线的控制点逐条拟合出相应的曲线，得到所述拟合的视盘边界圆，所述所有视盘参考点为所述第k个视盘参考点和除所述第k个视盘参考点之外的其他视盘参考点。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述视盘边界圆面积计算模块包括：
初值赋值单元，用于将所述再次拟合的视盘边界圆的面积赋初始值为0；
图形绘制单元，用于将所述经过所述再次拟合模块后的所有视盘参考点连接成一个多边形；
遍历单元，用于遍历矩形内处于所述多边形内的像素点，所述矩形为包含所述多边形的最小矩形；
累加单元，用于执行S’＝S+Spix，直至所述矩形内处于所述多边形内的像素点遍历完毕，所述S为每一次遍历前所述再次拟合的视盘边界圆的面积，所述Spix为所述被遍历的像素点的像素值代表的面积，所述S’为每一次遍历后所述再次拟合的视盘边界圆的面积，当所述矩形内处于所述多边形内的像素点遍历完毕后所得S’为最终所述再次拟合的视盘边界圆的面积。
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