Retinadaki kan damarlarının jeodezik yöntemler kullanılarak görüntü işleme ile tespit edilmesi

Retinadaki kan damarlarının görüntü işleme teknikleri ile otomatik olarak tespit edilmesi birçok göz hastalığının teşhisinde önem teşkil etmektedir. Bu çalışmada retina görüntüleri 3 boyutlu uzaya gömülü 2 boyutlu yüzeyler olarak, damarlar ise bu yüzeyler üzerindeki vadi şeritleri olarak ele alınmıştır. Öncelikle yumuşatılmış retina görüntüsünün ortalama yüzey eğriliği matrisi ayrık olarak hesaplanmış ve damar sınırlarının bu matris üzerindeki çukur noktalara tekabül ettiği, damar alanının ise tepe benzeri bir yapıya benzediği gözlenmiştir. Bu yüzey eğriliği özelliğinden faydalanılarak sadece damarımsı bölgelerin yaklaşık sınırlarını belirten bir kısıtlayıcı harita matrisi elde edildikten sonra, bu harita matrisi içinde en az bir başlangıç noktası ve Hızlı Yürüme Algoritması kullanılarak ilgili damar hattı 3 boyutlu bir jeodezik uzaklık haritası bilgisini de içerecek şekilde tespit edilmiştir. Yarı otomatik olarak çalışan bu sistem daha sonra maksimum normal yüzey eğriliği matrisinin histogramından elde edilen başlangıç noktaları ile tam otomatik hale getirilmiştir. Bu yöntemin eksik bir özelliği olarak ana damarlardaki sınır piksellerini gözden kaçırdığı gözlenmiş olup kernel tabanlı bir komşuluk istatistiği yöntemiyle performansı iyileştirilmiştir. Bu çalışmada ayrıca iki ayrı yeni lezyon temizleme algoritması uygulanmıştır. Bunlara ek olarak merkezi damar refleksi olarak bilinen ışıkla çekim tekniğinden kaynaklanan yan etkiyi gidermek için damar bölütleri üzerindeki küçük delikler morfolojik işlemler kullanılarak kapatılmıştır. Bu çalışma DRIVE, STARE ve CHASE_DB1 veri setleri üzerinde test edilmiş olup literatürdeki diğer güncel çalışmalar da dikkate alınarak duyarlılık, özgüllük, doğruluk ve çalışma hızı açısından kabul edilebilir sonuçlar elde edildiği görülmüştür.