(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210116526.0 (22)申请日 2022.02.07 (71)申请人 上海市第六 人民医院 地址 200233 上海市徐汇区宜山路6 00号 (72)发明人 王相宁　钱波　盛斌　吴强　 (74)专利代理 机构 上海申新 律师事务所 31272 专利代理师 吴轶淳 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/62(2017.01) G06V 10/25(2022.01) G06V 10/44(2022.01) (54)发明名称 基于双模态光学扫描的视盘新生血管自动 检测方法及系统 (57)摘要 本发明涉及医学图像处理技术领域， 具体涉 及基于双模态光学扫描的视盘新生血管自动检 测方法及系统， 包括以下步骤； 步骤S1， 以单只眼 睛的视盘为中心进行扫描并输出包含视盘边界 的N张连续的双模态光学扫描图像， 依据N张频域 光学相干断层扫描图像建立包含视盘边界标注 的数据集； 步骤S2， 使用卷积网络对数据集进行 训练、 验证以及测试， 获得视盘边界检测结果； 步 骤S3， 于每一频域光学相干断层扫描图像和光学 相干断层扫描血管造影图像上筛选出视盘新生 血管候选区域； 步骤S4， 于每一视盘新生血管候 选区域筛选出视盘新生血管区域； 步骤S5， 计算 单只眼睛的视 盘新生血管的体积。 权利要求书2页 说明书7页 附图6页 CN 115294011 A 2022.11.04 CN 115294011 A 1.基于双模态光学扫描的视盘新 生血管自动检测方法， 其特 征在于， 包括以下步骤； 步骤S1， 以单只眼睛的视盘为中心进行扫描并输出包含所述视盘边界的N张连续的双 模态光学扫描图像， 所述双 模态光学扫描图像包括频域光学相干断层扫描图像和光学相干 断层扫描血管造影图像， 依据N张所述频域光学相 干断层扫描图像建立包含视盘边界标注 的数据集， N 为大于1的自然数； 步骤S2， 使用卷积网络对所述数据集进行训练、 验证以及测试， 获得视盘边界检测结 果； 步骤S3， 依据 所述视盘边界检测结果于每一所述频域光学相干断层扫描图像和所述光 学相干断层扫描血 管造影图像上筛 选出视盘新 生血管候选区域； 步骤S4， 于每一所述视盘新 生血管候选区域筛 选出视盘新 生血管区域； 步骤S5， 依据所有所述视盘新 生血管区域计算所述单只眼睛的视盘新 生血管的体积。 2.根据权利要求1所述的视盘新 生血管自动检测方法， 其特 征在于， 步骤S2包括： 步骤S21， 所述卷积网络的特征提取模块利用多个级联的下采样模块提取所述频域光 学相干断层扫描图像的视盘边界特 征； 步骤S22， 所述卷积网络的注意力模块对所述视盘边界特 征进行细化处 理； 步骤S23， 所述卷积网络的特征融合模块融合不同尺度的所述视盘边界特征， 并将所述 视盘边界特 征的特征图还原至原图大小后输出视盘边界分割结果； 步骤S24， 对所述视盘边界分割结果进行细化处 理， 获得初始的视盘边界检测结果； 步骤S25， 使用图搜索算法对所述视盘边界进行优化处理， 获得所述视盘边界检测结 果。 3.根据权利要求2所述的视盘新 生血管自动检测方法， 其特 征在于， 步骤S25具体包括： 步骤S251， 依据所述初始的视盘边界检测结果， 确定所述视盘边界的起 点以及终点； 步骤S252， 分别设定所述频域光学相干断层扫描图像上的视盘边界点像素值以及背景 像素值， 并将设定后的所述频域 光学相干断层扫描图像作为掩码图像； 步骤S253， 使用所述图搜索算法寻找所述掩码图像上所述起点到所述终点的最短路 径。 4.根据权利要求3所述的视盘新 生血管自动检测方法， 其特 征在于， 步骤S3包括： 步骤S30， 对所述频域 光学相干断层扫描图像进行 滤波去噪； 步骤S31， 依据所述视盘边界检测结果， 确定所述视盘边界以上部分为感兴趣区域， 并 去除所述视盘边界以下部分； 步骤S32， 设定一阈值对所述感兴趣区域进行阈值分割， 筛选出大于所述阈值的连通区 域； 步骤S33， 使用所述感兴趣区域的面积约束和所述感兴趣区域内所有像素的平均灰度 值约束对所述感兴趣区域进行筛 选， 得到所述视盘新 生血管候选区域。 5.根据权利要求 4所述的视盘新 生血管自动检测方法， 其特 征在于， 步骤S3 3具体包括： 步骤S331， 计算每一所述连通区域的像素面积， 去除所述像素面积低于所述面积约束 的所述连通区域； 步骤S332， 计算每一所述连通区域的平均灰度值， 去除所述平均灰度值低于所述平均 灰度值约束的所述连通区域；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115294011 A 2步骤S333， 选择剩余的所述连通区域作为所述视盘新 生血管候选区域。 6.根据权利要求5所述的视盘新 生血管自动检测方法， 其特 征在于， 步骤S4包括： 步骤S41， 依据 所述视盘新生血管候选区域， 在所述光学相干断层扫描血管造影图像的 相同位置确定与所述视盘新 生血管候选区域形状大小相同的血 管筛选区域； 步骤S42， 判断每一所述血管筛选区域是否存在血流信号， 如果是， 确定所述血管筛选 区域为所述视盘新 生血管区域； 否则， 去除所述血 管筛选区域。 7.根据权利要求6所述的视盘新 生血管自动检测方法， 其特 征在于， 步骤S5包括： 步骤S51， 对每张所述光学相干断层扫描血管造影图像进行比例换算， 确定每个像素点 所代表的实际物理面积P； 步骤S52， 通过N张连续的所述光学相干断层扫描血管造影图像计算所述单只眼睛的所 述视盘新 生血管的体积V， 所述体积V通过如下公式得 出： 其中An为第n张所述光学相干断层扫描血管造影图像上所述视盘新生血管区域的像素 面积， U为连续两张所述 光学相干断层扫描血 管造影图像的物理扫描间隔。 8.基于双模态光学扫描的视盘新生血管自动检测系统， 应用于权利要求1 ‑7中任意一 项所述视盘新 生血管自动检测方法， 其特 征在于， 包括： 光学相干断层扫描单 元， 用于获取包 含所述视盘边界的所述双模态光学扫描图像； 所述卷积网络， 连接所述 光学相干断层扫描单 元 血管候选区域筛 选模块， 连接所述卷积网络； 血管区域筛 选模块， 连接所述血 管候选区域筛 选模块； 血管体积计算模块， 连接所述血 管区域筛 选模块。 9.根据权利要求8所述的视盘新生血管自动检测系统， 其特征在于， 所述卷积网络包 括： 所述特征提取模块， 包括一双层卷积模块， 与所述光学相干断层扫描单元的输出端连 接， 还包括多个级联的所述下采样模块； 所述注意力模块， 连接所述特 征提取模块； 多个级联的所述特征融合模块， 连接所述注意力模块， 且首个所述特征融合模块通过 一1×1卷积核连接所述双层卷积模块， 其余每一级 联的所述特征融合模块通过一 1×1卷积 核连接一所述下采样模块。 10.根据权利要求9所述的视盘新生血管自动检测系统， 其特征在于， 每一所述双模态 光学扫描图像包括： 一红外眼底照相图像； 一所述频域 光学相干断层扫描图像； 一所述光学相干断层扫描血 管造影图像； 一频域光学相干断层扫描图像和光学相干断层扫描血 管造影图像的复合图像。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115294011 A 3