Thuật toán tiền xử lý thích ứng cho mặt cỏ giác mạc trong hệ tọa độ cực

Journal of Central South University - Tập 21 - Trang 4571-4576 - 2014
Yan-wen Guo1
1School of Mechanical and Power Engineering, North University of China, Taiyuan, China

Tóm tắt

Các thuật toán tiền xử lý thích ứng mới dựa trên hệ tọa độ cực đã được đề xuất để đạt được kết quả tính toán độ chính xác cao về hình thái giác mạc. Các thuật toán thích ứng định vị tâm vòng tròn đồng tâm đã được tạo ra để chính xác xác định tâm vòng tròn của hình ảnh gốc dựa trên phương pháp Placido, mở rộng hình ảnh thành ma trận với tâm vòng tròn làm trung tâm, và chuyển đổi ma trận thành hệ tọa độ cực với tâm vòng tròn làm cực. Tiếp theo là xử lý làm mịn hình ảnh thích ứng và các đặc điểm của các vòng tròn hữu ích được trích xuất thông qua phát hiện cạnh theo phương ngang, dựa trên việc các vòng tròn hữu ích thể hiện các đường ngang gần đúng trong khi các tín hiệu nhiễu thể hiện các đường thẳng đứng hoặc các góc khác nhau. Sự kết hợp hiệu quả của các bộ toán học khác nhau đã được thiết kế để khắc phục tình trạng mất dữ liệu do nhiễu gây ra, thu được hình ảnh đầy đủ về phát hiện cạnh của vòng tròn nhằm đáp ứng các yêu cầu của việc tính toán chính xác cho các tham số tiếp theo. Dữ liệu thực nghiệm cho thấy các thuật toán đáp ứng các yêu cầu của việc phát hiện thực tế với các đặc điểm như mất dữ liệu ít, độ chính xác của dữ liệu cao hơn và khả năng sử dụng dễ dàng hơn.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

ALKHALDI W, ISKANDER D R, ZOUBIR A M. Model-order selection in Zernike polynomial expansion of corneal surfaces using the efficient detection criterion [J]. IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 2010, 57(10): 2429–2438. GUARNIERI F, GUARNIERI J C. Comparison of Placido-based, raster stereography, and slit-scan corneal topography systems [J]. Refract. Surg., 2002, 18(2): 169–176. DAUGMAN J. How iris recognition works [J]. IEEE Transaction on Circuits and Systems for Video Technology (S 1051-8215), 2004, 14(1): 21–30. SMOLEK M K, KLYCE S D. Zernike polynomial fitting fails to represent all visually significant corneal aberrations [J]. Investigative Ophthalmology and Visual Science, 2003, 44: 4676–4681. DE CARVALHO L A V, BRUNO O M. Spatial and frequency domain techniques for segmentation of Placido images and accuracy implications for video keratography [J]. Computer Methods and Programs in Biomedicine, 2005, 79(2): 111–119. FLORINDO J B, SOARESA S H M, DE CARVALHO L A V, et al. Mumford-Shah algorithm applied to video keratography image processing and consequences to refractive power values [J]. Computer Methods and Programs in Biomedicine, 2007, 87(1): 61–67. ISKANDER D R, DAVIS B, COLLINS M J. The skew ray ambiguity in the analysis of videokeratoscopic data [J]. Optometry and Vision Science, 2007, 84(5): 435–442. ALKHALDI W, ISKANDER D R, ZOUBIR A M, COLLINS M J. Enhancing the standard operating range of a placido disk video keratoscope for corneal surface estimation [J]. IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 2009, 56(3): 800–809. ALBERTO L, CARVALHO V, CASTRO J C, ANTONIO L, CARVALHO V. Measuring higher order optical aberrations of the human eye: Techniques and applications [J]. Brazilian Journal of Medical and Biological Research, 2002, 35(11): 1395–1406. CARVALHO L A. Absolute accuracy of placido-based video keratographs to measure the optical aberrations of the cornea [J]. Optometry and Vision Science, 2004, 81(8): 616–628. ATCHINSON D A, SMITH G. Optics of the human eye [M]. Butterworth-Heinemann, 2000: 25–30. YANG Min, GAO Hai-dong, LI Xing-dong, MENG Fan-yong, WEI Dong-bo. A new method to determine the center of rotation shift in 2D-CT scanning system using image cross correlation [J]. NDT&E International, 2012, 46: 48–54. KREYSZIG E. Advanced engineering mathematics [M]. 10th eds. New York: John Wiley & Sons, 2011: 145. TIAN Qi-chuan, PAN Quan, LIANG Yan, CHENG Yong-mei, ZHANG Hong-cai. Fast iris boundary localization algorithm supervised by pupil center [J]. Journal of System Simulation (S 1004-731X) 2006, 18(7): 1777–1780. ZOUBIR M, ISKANDER D R. The bootstrap: A tutorial for the signal processing practitioner [J]. IEEE Signal Processing Magazine, 2007, 24(4): 10–19. GONZALES R C, WOODS R E. Digital Image Processing [M]. 3rd eds. New York: Prentice Hall, 2008: 401–442. SREEDHAR K, PANLAL B. Enhancement of images using morphological transformations [J]. International Journal of Computer Science & Information Technology, 2012, 4(1): 33–35.