Pokročilé metody segmentace cévního řečiště na fotografiích sítnice
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
B
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Segmentace cévního řečiště je častým krokem při zpracování retinálních obrazů. V dnešní době existuje řada automatických metod segmentace cévního řečiště. Tyto metody jsou založeny na mnoha přístupech. Od přizpůsobené filtrace, přes metody využívající rozpoznávání vzorů, až po algoritmy využívající klasifikace obrazu. Použití automatických metod při zpracování retinálních snímků výrazně urychluje a zjednodušuje diagnostiku retinálních onemocnění. Při zpracování automatickými segmentačními algoritmy je jednou ze stěžejních částí prahování obrazu, a právě prahování fundus snímků se věnuje tato práce. Je zde popsána řada prací využívajících globální a lokální prahovací metody, a zejména metody klasifikace obrazu pro segmentaci cévního řečiště ze snímků sítnice. Následně byla na výsledky dvou metod segmentace cévního řečiště použita metoda klasifikace obrazu s učením. Z dosažených výsledků byla posléze stanovena schopnost daných metod segmentovat cévní řečiště. Použitím klasifikace obrazu namísto globálního prahování došlo u první metody na zdravé části databáze k poklesu sensitivity na 63,32 % a přesnosti na 94,99 %. Naopak u specificity byl zaznamenán nárůst na 95,75 %. U druhé metody bylo dosaženo sensitivity 69,24 %, specificity 98,86 % a přesnosti 95,29 %. Kombinací výsledků obou metod bylo dosaženo sensitivity 72,48 %, specificity 98,59 % a výsledné přesnosti 95,75 %. Tímto nebyl s použitím daného klasifikátoru potvrzen předpoklad, že klasifikace obrazu s učením je oproti prostému prahování efektivnější. Zároveň bylo však prokázáno, že rozšíření příznakového vektoru kombinací výsledků z obou metod došlo k nárůstu sensitivity, specificity i přesnosti.
Segmentation of vasculature tree is an important step of the process of image processing. There are many methods of automatic blood vessel segmentation. These methods are based on matched filters, pattern recognition or image classification. Use of automatic retinal image processing greatly simplifies and accelerates retinal images diagnosis. The aim of the automatic image segmentation algorithms is thresholding. This work primarily deals with retinal image thresholding. We discuss a few works using local and global image thresholding and supervised image classification to segmentation of blood tree from retinal images. Subsequently is to set of results from two different methods used image classification and discuss effectiveness of the vessel segmentation. Use image classification instead of global thresholding changed statistics of first method on healthy part of HRF. Sensitivity and accuracy decreased to 62,32 %, respectively 94,99 %. Specificity increased to 95,75 %. Second method achieved sensitivity 69.24 %, specificity 98.86% and 95.29 % accuracy. Combining the results of both methods achieved sensitivity up to72.48%, specificity to 98.59% and the accuracy to 95.75%. This confirmed the assumption that the classifier will achieve better results. At the same time, was shown that extend the feature vector combining the results from both methods have increased sensitivity, specificity and accuracy.
Segmentation of vasculature tree is an important step of the process of image processing. There are many methods of automatic blood vessel segmentation. These methods are based on matched filters, pattern recognition or image classification. Use of automatic retinal image processing greatly simplifies and accelerates retinal images diagnosis. The aim of the automatic image segmentation algorithms is thresholding. This work primarily deals with retinal image thresholding. We discuss a few works using local and global image thresholding and supervised image classification to segmentation of blood tree from retinal images. Subsequently is to set of results from two different methods used image classification and discuss effectiveness of the vessel segmentation. Use image classification instead of global thresholding changed statistics of first method on healthy part of HRF. Sensitivity and accuracy decreased to 62,32 %, respectively 94,99 %. Specificity increased to 95,75 %. Second method achieved sensitivity 69.24 %, specificity 98.86% and 95.29 % accuracy. Combining the results of both methods achieved sensitivity up to72.48%, specificity to 98.59% and the accuracy to 95.75%. This confirmed the assumption that the classifier will achieve better results. At the same time, was shown that extend the feature vector combining the results from both methods have increased sensitivity, specificity and accuracy.
Description
Keywords
segmentace cévního řečiště, fundus snímky, retinální snímky, segmentace obrazu, prahování obrazu, klasifikace obrazu, klasifikace fundus snímků, klasifikace obrazu s učením, vessel segmentation, fundus images, retinal images, image segmentation, image thresholding, image classification, fundus image classification, supervised image classification
Citation
SVOBODA, O. Pokročilé metody segmentace cévního řečiště na fotografiích sítnice [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2013.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Biomedicínské inženýrství a bioinformatika
Comittee
prof. Ing. Jiří Jan, CSc. (předseda)
prof. Ewaryst Tkacz, Ph.D.,D.Sc. (místopředseda)
Ing. Vratislav Harabiš, Ph.D. (člen)
Mgr. Dušan Hemzal, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc. (člen)
Date of acceptance
2013-06-11
Defence
Student prezentoval výsledky své práce a komise byla seznámena s posudky.
Prof. Tkacz položil otázku: Jaká výpočetní technika byla využita vzhledem ke značné náročnosti zpracování dat?
Mgr. Hemzal položil otázku: Problémy při focení fundus kamerou.
Student obhájil diplomovou práci a odpověděl na otázky členů komise a oponenta.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení