Skip to main content
SUPERVISOR
علی محمد دوست حسینی (استاد راهنما) حسین ربانی (استاد مشاور) سعید صدری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Asieh Soltanipour
آسیه سلطانی پور

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389

TITLE

Vessel Extration from Fundus Fluorescein Angiogram Based on Hessian Analysis of Directional Curvelet Subbands
Detection and localization of main structures in the retinal images, like blood vessels and Optic Disk (OD), play important role in diagnosis of some diseases like Diabetic Retinopathy (DR). This paper presents a new procedure for automatic extraction of the blood vessels and of the OD in Fundus Fluorescein Angiogram (FFA). The algorithm of vessel extraction starts with the analysis of directional images resulting from sub-bands of curvelet transform in the similar direction and different scales, in order to extract blood vessel centerlines. The final vessel segmentation is obtained using a simple region growing algorithm iteratively, which uses the images resulting from morphological bit plane slicing as aggregated image and vessel centerlines as seeds. Also, the proposed algorithm for OD boundary extraction contains the following stages: At first stage, the FFA images are processed by a sequence of the dilation and erosion operators using multi-structuring elements, in order to remove blood vessels from the FFA images. At second stage, Fast Discreet Curvelet Transform (FDCT) of the image resulting from the previous step is calculated and curvelet coefficients are modified using an exponential function. Then, the image reconstructed from modified curvelet coefficients are used to extract OD regions candidate by applying canny edge detector and morphological operators. At third stage, the information of the blood vessels surrounding the OD region is used for extracting actual location of OD. For this purpose, the proposed method for detecting vessels is used for getting information of vessels around OD candidate regions. Finally, OD boundary is detected by applying distance regularized level set evolution (DRLSE) The proposed method for vessel extraction is tested on the FFA images from angiography unit of Isfahan Feiz hospital, containing 70 FFA images from different DR stages, and on the color images of DRIVE database. The experimental results show accuracy more than 93% and 94% on FFA and color images, respectively. Also, the proposed method for OD boundary extraction is tested on the FFA images from the angiography unit of Isfahan Feiz hospital. The performance of propsed method shows accuracy more than 90%. Keywords: Fundus Fluorescein Angiography, Curvelet Transform, Distance Regularized Level Set Evolution (DRLSE).
استخراج ساختارهای اصلی در تصاویر شبکیه چشم، از جمله رگ‌های خونی، دیسک نوری و ناحیه فووه‌آ ، نقش مهمی را در تشخیص اتوماتیک بیماری‌هایقلبی عروقی و چشمی مانند رتینوپاتی دیابتی،ایفا می‌کنند. بر این اساس، در این پایان‌نامه ابتدا روشی نوین ومؤثر جهت استخراج رگ‌های خونی از تصاویر شبکیه چشم پیشنهاد شده است. الگوریتم پیشنهادی جهت استخراج رگ‌های خونی، سه مرحله اصلی را شامل می‌شود. در مرحله اول، تغییرات غیریکنواخت روشنایی در پس‌زمینه و کانتراست رگ‌های خونی به‌ترتیب با اعمال فیلتر "انتشار غیرخطی با کانتراست مدوله شده" و عملگر مورفولوژیTop-Hat با مجموعه‌ای از المان‌های ساخت چند جهته اصلاح می‌شوند. در مرحله دوم، با توجه به دو ویژگی مقیاس‌پذیری غیریکنواخت و جهت‌داربودن برای نسل جدید تبدیل کرولت، مجموعه‌ای از تصاویر جهتی بر این اساس، به منظور استخراج بخش مرکزی رگ ساخته و پردازش می‌شوند. سپس به منظور حذف زوائد و ساختارهای غیررگ، تصاویر جهتی مربوط به رگ‌های باریک به صورت حاصل‌جمع ترکیب می‌شوند. نهایتاً در مرحله سوم، بخش‌بندی درخت رگ با اعمال یک فر‌آیند تکرارپذیر رشد ناحیه، با در نظر گرفتن مراکز رگ به عنوان نقاط دانه، آشکار می‌شود. در ادامه الگوریتمی کارآمد جهت استخراج دیسک نوری از تصاویر شبکیه ارائه شده است. در الگوریتم پیشنهادی به این منظور ابتدا رگ‌های خونی شبکیه با استفاده از عملگرهای مورفولوژی از تصویر شبکیه حذف می‌شوند. سپس تبدیل کرولت تصویر حاصل از مرحله قبل، محاسبه می‌شود و ضرائب آن جهت استخراج نواحینامزد برای دیسک نوری با استفاده از یک تابع غیرخطی اصلاح می‌شوند. نواحینامزد با اعمال آشکارساز لبه کنی و تبدیل هاف بر روی تصویر حاصل از بازسازی ضرائب کرولت اصلاح شده، استخراج می‌شوند. سپس با توجه به ساختار رگ‌های خونی در پیرامون دیسک‌نوری، آرک اصلیرگ با استفاده از مجموعه‌ای از عملگرهای مورفولوژی آشکار می‌شود. پس از آن ناحیه واقعی دیسک‌نوریبا استفاده از اطلاعات آرک اصلی رگ تعیین می‌گردد. در نهایت مرز ناحیه دیسک‌نوری با اعمال روش مجموع سطح مبتنی بر ترم تنظیم فاصله استخراج خواهد شد. در پایان نیز الگوریتمی مؤثر جهت استخراج ناحیه فوو‌ه‌آ پیشنهاد شده است. الگوریتم پیشنهادی به این منظور با تعریف ناحیه ROI در تصاویر شبکیه شروع می‌شود. سپس همانند الگوریتم پیشنهاد شده برای استخراج دیسک نوری، ناحیه نامزد فووه‌آ با بازسازی ضرائب کرولت اصلاح شده در ناحیه ROI ، مشخص می‌شودو مرز این ناحیه با اعمال روش مجموع سطح مبتنی برترم تنظیم فاصله آشکار خواهد شد. الگوریتم پیشنهادی جهت استخراج رگ‌های خونی شبکیه بر روی تصاویر رنگی از پایگاه داده DRIVE و همچنین تصاویرآنژیوگرافی از واحد آنژیوگرافی بیمارستان فیض اصفهان به ترتیب صحت 9359/0 و 9354/0 را نتیجه داده است. همچنین الگوریتم پیشنهادی به منظور استخراج ناحیه دیسک نوریبر روی تصاویر آنژیوگرافیصحت 9012/0را نتیجه می‌دهند. کلمات کلیدی: 1- دیسک نوری 2- ناحیه فووه‌آ 3- رتینوپاتی دیابتی 4- فیلتر انتشار غیر خطی مدوله شده 5- المان‌های ساخت چندجهته 6- تبدیل کرولت 7- تبدیل هاف 8- روش مجموع سطح مبتنی بر ترم تنظیم فاصله

ارتقاء امنیت وب با وف بومی