Lazer göz cerrahisi için bir örüntü takip ve çakıştırma yöntemi geliştirilmesi
Developing a pattern tracking and registration method for laser eye surgery
Yazar: AYDIN KAYA
Danışman: DR. AHMET BURAK CAN
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control

Özet:
Göz takipçilerinden, lazer göz cerrahisi, tıp ve insan-bilgisayar etkileşimi başta olmak üzere; psikoloji, sinirbilim, savunma sanayi, vb birçok alanda faydalanılmaktadır. Lazer göz cerrahisinde, işlemin doğru olarak gerçekleştirimi, tutarlı göz takip ve çakıştırma yöntemlerine bağlıdır.Lazer göz cerrahisinde fotoelektrik, lazer ya da görüntü işleme tabanlı takipçiler kullanılmaktadır. Görüntü işleme tabanlı göz takipçilerinde genel olarak kullanılan yaklaşım, gözbebeği ve iris çevresi (limbus) bölgesinin çıkarılması ve takip edilmesidir. Göz çakıştırma işlemlerinde ise; uygulamanın hassasiyetinden dolayı görüntü işleme yöntemleri temel alınmaktadır. Bu işlemlerde genelde, kızılötesi kamera ile elde edilen görüntülerden, iris bölgesindeki nitelikleri kullanarak uygulama yapılmaktadır.Tez kapsamında, göze uygulanacak örüntünün takibi ve çakıştırılması için kullanılabilecek iki yöntem geliştirilmiştir. Bu çalışmalarda, diğer yöntemlerden farklı olarak, göz akı damarlarından elde edilen nitelikler kullanılmıştır. Ameliyat esnasında, iris bölgesinde değişiklik olmasına rağmen, göz akı damarlarının yapılarında değişiklik olmamaktadır. Bu bölgenin dokululuk oranı fazla olduğundan iyi bir nitelik bölgesi olarak kullanılabilmekte; göz bebeği merkez kayması gibi sorunlardan etkilenmemektedir.Geliştirdiğimiz yöntemler, lazer göz cerrahisi temel alınarak geliştirildiyse de, insan-bilgisayar etkileşimi gibi alanlarda da kullanılabilir. Ayrıca, göz akı damarlarından, biyometrik ölçümde nitelik alanı olarak faydalanılabilir.

Abstract:
Eye trackers are primarily used on laser eye surgery and human-computer interaction; and can be also used in psychology, neuroscience, defence industry etc. In laser eye surgery, the accuracy of ablation depends on coherent eye tracking and registration techniques.Photoelectric, laser or image processing based eye trackers are used in laser eye surgery. Main approach used in image processing based eye trackers is extraction and tracking of pupil and limbus regions. For eye registration, image processing techniques are used because of precision concerns. Generally, iris region features that are extracted from infrared images are used for eye registration.In this thesis, two methods are presented for pattern tracking and registration for ablation. These methods differ from other techniques by using scleral blood vessels for feature extraction. During the surgery, scleral blood vessel structure does not change. This area is a good feature extraction region due to texturedness and resistance to pupil center shift problem.Although our methods proposed for laser eye surgery, they can be used for human-computer interaction. Additionally, scleral blood vessels can be used as feature region for biometric measurement.