扫频光学相干层析视网膜图像配准去噪算法
2021-04-20蔡怀宇韩晓艳娄世良陈文光陈晓冬
中国光学 2021年2期
蔡怀宇,韩晓艳 ,娄世良,汪 毅,陈文光,陈晓冬
(1.天津大学精密仪器与光电子工程学院,天津 300072;2.上海美沃精密仪器股份有限公司,上海 200237)
1 引言
扫频光学相干层析(Swept Source Optical Coherence Tomography,SS-OCT)是一种高分辨率的非侵入式医学成像技术[1−4],广泛应用于探测视网膜的微观结构,为黄斑病变、糖尿病性视网膜病变、年龄相关性黄斑变性等眼底疾病提供了十分有效的检查方式[5−6]。由于低相干干涉的成像机理,SS-OCT 系统会不可避免地引入呈现随机分布的散斑噪声[7],使B-Scan 图像信噪比低,结构信息模糊、部分甚至完全缺失,影响了对眼底疾病诊断的准确性。因此,在强噪声背景下实现有效散斑噪声去除、获得结构信息具有重要的研究价值。
目前,研究者们已提出了很多减少散斑噪声的方法,主要分为单帧去噪方法[8]和多帧叠加平均去噪方法[9]两大类。基于单帧的去噪方法容易平滑图像细节,造成图像信息丢失,无法满足医学图像处理的基本要求。基于多帧的叠加平均去噪方法利用SS-OCT 系统在短时间内获取的多帧图像进行叠加平均处理,可以在保证不改变视网膜拓扑结构的基础上有效减少散斑噪声,增强结构信息,已成为去除散斑噪声的最优方法[10]。然而,眼睛的震颤、漂移、微眼跳等生理特性[11]和系统光路的振镜连续扫描模式会导致图像间存在微小的错位,直接叠加效果较差且易产生重影区域,最终影响视网膜结构信息的稳定性。因此,在进行叠加平均处理之前必须通过配准算法校准图像的错位,从而保证叠加的稳定性要求。……
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