Retina görüntülerinde yaşa bağlı makula dejenerasyonunun otomatik bölütlenmesi
Automatic segmentation of age-related macula degeneration on retina images
Yazar: UĞUR ŞEVİK
Danışman: YRD. DOÇ. DR. CEMAL KÖSE
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control

Özet:
İnsanoğlunun en önemli duyu organlarından biri olan göz, ilerleyen yasa veortama bağlı olarak islevselliği zayıflayabilir. Bu çalısmada, hastalardan elde edilen retinagörüntüleri üzerinde çesitli görüntü isleme teknikleri kullanarak, ilerleyen yasla ortayaçıkan Yasa Bağlı Makula Dejenerasyonu (YBMD) sonucunda olusan drusen denilen sarıparlak yapıların algılanıp bölütlenmesi amaçlanmıstır. Bu amaç doğrultusunda, ilk olarakdrusenlerin bulunduğu makula bölgesinin lokalizasyonu için optik diskin bulunmasıhedeflenmistir. Optik diskin bulunurken, optik disk üzerindeki damarların olusturduğukenar bilgilerinden faydalanmak için dikey kenar algılama filtreleri kullanılmıstır.Filtrelenmis görüntü üzerinde dikey toplam parlaklık değeri histogramı hesaplanarak,parlak damar kenarlarının histogramda olusturduğu maksimum değer tespit edilir. Bumaksimum değer büyük oranda optik disk üzerinden geçer. Böylece optik disk algılanıpmakula ile olan geometrik iliskisinden faydalanarak drusenlerin bulunduğu makulabölgesi lokalize edilir. Burada, bölütleme islemine geçilmeden önce optik diskineliminasyonunun gerçeklestirilmesi gerekmektedir. Bunun nedeni, drusenlerin parlaklıkdağılımı ile optik diskin parlaklık dağılımlarının benzer olmasıdır.Retina üzerindeki yapılar, damarlar, optik disk, makula, retina dokusu ve hastalıklıdokular olarak sıralanabilir. Amaç, hastalıklı dokuların tespiti olduğu için retinaüzerindeki diğer dokuların eliminasyonu gerekmektedir. Bu amaçla, istatistiksel ve bölgebüyütme yöntemleri yardımıyla sağlıklı dokular bölütlenip, bölütlenen alanın tersialınarak drusenlerin bölütlenmesi gerçeklestirilmistir. Ayrıca, kullanılan bu yöntemlerbirbiriyle karsılastırılarak çalısmanın sonuç kısmında verilmistir.Drusenlerin elle bölütlenip nicel verilerin toplanması oldukça zordur ve zamanalmaktadır. Yapılan bu çalısma ile drusenler hakkında alan bilgisi, zaman içerisinde kideğisim ve gelisim evrelerinin belirlenmesi gibi veriler kolayca elde edilebilir. Böylece,hekimlerin, hastanın zamana göre takibi, uygulanılan tedavinin faydalı olup olmadığı vedozajının uygunluğu hakkında karar vermesi kolaylasmıs olur.

Anahtar Kelimeler: Yasa Bağlı Makula Dejenerasyonu, YBMD, Optik Disk, ?statistikselGörüntü ?sleme, Medikal Görüntü ?sleme, Bölge Büyütme

Abstract:
Age-Related Macula Degeneration (ARMD) is one of the most common eyediseases causing the vision lost over 65 years old. In this study, a method is proposed todetermine the drusens or ARMDs which occur as yellow-white small accumulation on themacula in the beginning of the disease. In the application, the optic disc is first detected inorder to localize the macula region. For the finding of optic disc, we used the verticaledge detection filter to benefit from the knowledge of the edges of the disc which resultsfrom vessels. Hence, the maximum value is obtained from the histogram of the filteredimage by calculating the vertical total intensity value. Then, the maximum value is usedto determine the optic disc. Then, macular region including drusen is localized fromgeometrical relation between the optic disk and macula. Finally, the macula is located,and then the optic disc is eliminated to prevent the mis-segmentation because of thesimilarity between the intensity distribution of drusen and optic disk before thesegmentation.In addition to the pathological lesions, the texture of an eye consists of vessels,optic disc and macula. Since our aim is to determine the pathological lesions, the normalretinal textures should be eliminated. In order to do this, a statistical and region growingmethods are employed to segment the healthy areas of the macula. Then, a simple vesselelimination method is also used to segment the vessels in the macular area. Hence, thehealthy texture is first segmented, and then the segmented image is inverted to determinethe degenerated area with drusen.Manual segmentation of ARMD is quite difficult and takes long time to segment.Thus, the user may easily make mistakes during the segmentation of the degenerated area.Therefore, it may not be quite suitable in determination and examination of the changes ofthe drusens. Hence, the proposed methods are employed to segment the imagesautomatically. Here, consecutive images from the same patient are also compared witheach other to follow up the changes of the diseases.

Keywords: Age-Related Macula Degeneration, ARMD, Statistical Image Processing,Histogram, Region Growing, Medical Image Processing,