طبقه بندی عروق خون به شریان و ورید در تصاویر شبکیه
چکیده
تحلیل و اندازه گیری تغییرات عروق خونی در تصاویر شبکیه برای تشخیص و درمان زود هنگام بیماری های عروقی مرتبط، سالها مورد توجه محققین بوده است. بیماری های مهمی همچون رتینوپاتی دیابتی که هم اکنون مهمترین و شایع ترین دلیل از دست دادن بینایی در افراد بالغ است منجر به تغییرضخامت ، طول ، انحنا و ظاهر عروق خونی در شبکیه می شود. در سالهای اخیر تحقیقات نشان دادند که این تغییرات در عروق خونی شریان ها و ورید ها متفاوت می باشد. بیماری دیابت منجر به ضخیم شدن ورید ها می شود درحالیکه لوزالمعده شریان ها را باریک و فشار خون آنها را پهن تر می کند. در نتیجه یکی از علائم وجود بیماری تغییر نسبت ضخامت شریان ها به ورید هاست که در شبکیه یک فرد سالم این نسبت دو سوم می باشد. اندازه گیری تغییرات عروق به روش غیر خودکار برای تعداد زیاد تصویر برای چشم پزشک خسته کننده است و منجر به تشخیص های نادرست می شود. بنابراین الگوریتم های کامپیوتری به منظور پردازش تصاویر شبکیه، نقش مهمی در تسریع و بالا بردن دقت تشخیص بیماری و تسهیل تصمیم گیری پزشک دارند. برای اندازه گیری تغییرات عروق در شریان ها و ورید ها ابتدا عروق خونی شبکیه باید با دقت بالا جدا شوند. تحقیقات محدودی با هدف طبقه بندی عروق خونی به شریان و ورید ها در تصاویر شبکیه انجام شده که تعدادی از آنها به دلیل استفاده از بانک داده های کوچک و غیر استاندارد قابل اعتماد نیستند و این موضوع همچنان در زمینه پردازش تصاویر پزشکی برای تحقیق باز می باشد. عروق خونی شریان و ورید از نظر ظاهری بسیار شبیه هستند و تفکیک آنها از یکدیگر به دلیل کیفیت و تباین پایین تصاویر امری دشوار است . تغییرات رنگ و نور بین تصاویر مختلف و همچنین درون یک تصویر که بدلایل متعددی از جمله کروی بودن شبکیه ، عوامل ژنتیکی و نامناسب بودن شرایط نور یا حرکت بیمار در هنگام تصویربرداری در تصاویر شبکیه موجود می باشد، طبقه بندی عروق را دشوارتر می کند. در این پایان نامه روشی جدید برای تفکیک عروق خونی شبکیه به شریان ها و ورید ها ارائه می شود که شامل سه مرحله اصلی پیش پردازش تصاویر به منظور بهبود نور و تباین تصاویر، جداسازی عروق از پس زمینه تصویر و نهایتا استخراج مشخصه از عروق و طبقه بندی آنها به شریان و ورید می باشد. روش پیشنهادی بر روی دو بانک داده مجزا ارزیابی می شود. نتایج ارزیابی نشان می دهند که روش ارائه شده کارایی و دقت بالایی دارد