基于一种模糊逻辑算法的眼底图像增强.pdf

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1、·信息技术应用·化莉沈建新基于一种模糊逻辑算法的眼底图像增强61基于一种模糊逻辑算法的眼底图像增强化莉一，沈建新，(1．淮阴工学院计算机工程学院，江苏淮安223003)(2．南京航空航天大学机电学院，江苏南京210016)摘要：眼底图像是细节较多的复杂图像，在分析Pal等人提出的模糊增强算法不足的基础上，提出了一种改进的模糊增强算法，该算法简化了Pal算法中复杂的变换和逆变换运算，并采用新的增强算子，可根据不同类型的眼底图像动态调整隶属度阈值，克服了Pal算法中隶属度阈值设置为固定值的不足，而且减少了迭代次数。实验结果证明，改进后的模糊增强算法对眼底图

2、像的增强有着更好的效果。关键词：眼底图像；图像增强；模糊逻辑；隶属函数中图分类号：TH391文献标识码：A文章编号：1672—1616(2010)03—0061一O4服底图像对糖尿病、高血压等眼底病变以及黄像中这些细节很难得到展现。此外，该算法的处理斑病变、眼底动脉硬化和视网膜病变等眼底疾病的速度也较慢。为了使这种算法能更好地应用于眼早期发现、诊断及指导治疗有着重要的意义。近年底图像的增强，本文对它作了改进，克服了它所存来，计算机图像处理和分析技术在眼底检查中得到在的缺陷，提出了一种改进的模糊增强算法。了很广泛的应用。自从引入眼底检查后，实现了对眼底许

3、多组织进行定量测量，在正常和异常之间做1传统模糊增强算法的原理及其所出明确的鉴别，从而大大地加强了眼底检查的优存在的缺陷势，更有利于医生的准确诊断⋯。Pal等人提出了一种模糊增强算法[，将模糊然而，许多眼底图像常常因为各种原因而导致理论引入到图像增强技术中。Pal算法步骤如图像质量下降，特别是图像不够清晰、对比度不高，下[4]：噪声较大等【2]，使眼科医生很难看清楚眼底的各a．首先将一幅M×N维且具有L个灰度级的种信息，给医生的诊断带来了不便。为了改善眼底图像x看作一个模糊点阵，该点阵可记为图像的视觉效果，便于医生从眼底图像中获得各种X=uUP／x(1

4、)必要信息。同时也便于眼底图像的后续处理，有必要对眼底图像进行增强处理来改善和提高图像的式中：i=1，2，⋯，M；=1，2，⋯，N；P／x0≤对比度。P≤1)表示图像第(i，)个像素z相对于最大眼底图像所含的细节繁多，存在许多不确定因灰度值的隶属度。Pal定义的隶属函数如下：素，对于这种图像，如果用传统的增强方法进行图像增强，常常会失去图像中的一些有用细节。模糊P_T(xij)=1十r(2)集合理论为解决不确定因素所造成的复杂系统及式中：一为图像的最大灰度级；F和Fd分别表其决策过程提供了理论背景。实践证明，由Pal等示指数、分数模糊因子，由渡越点X确

5、定，人提出的模糊增强算法(称为传统模糊增强算法)丁(z)=0．5。对于处理眼底图像的细节以及眼底图像中的不确b．对图像进行模糊增强处理。模糊增强算子定因素都有着良好的效果，但这种方法所存在的缺定义为(r为迭代次数)陷是会造成0灰度附近信息的压缩，从而使眼底图P=I(P)=I1(I一1(Pr=1，2，3，⋯(3)收稿日期：2009—08—31基金项目：国家高技术研究发展计划(863计划)(2006AA02080411)作者简介：化莉(1977一)，女，江苏淮安人，淮阴工学院讲师，硕士，主要研究方向为计算机辅助生物医学工程。622010年2月中国制造业信息

6、化第39卷第3期f2由2．-0≤≤0．5It(P~1-2(卜0．5

7、。由于这种限制，以阈值X，为分界线，分区域定义灰度级z的隶必然使图像在后面的增强中出现本应增强的部分属度，这种在图像低灰度区和高灰度区分别定义隶没有增强，而不应增强的部分却得到了增强，影响属度的方法，也保证了图像在低灰度区域的信息损图像的改善效果。失较小，从而达到优化增强效果的目的。b．易造成0灰度附近信息的压缩。Pal算法c．初始化U=0．5。r'’1一Fd．调整的值中，P的取值范围为[，1]，卢=I1十l，那么经过Ir变换后，会使原图像中相当多的低灰Uc={1“u，~+-。0．。02uU：一1c‘7度值被硬性置为0，所以会造成0灰度附近信息无e．对

8、图像进行模糊增强处理，迭代采用如下增法得到良好的展现。这种方法很容易使眼底图像强算子：中一些灰