چکیده

مقدمه:

یکی از مهمترین بیماریهای شبکیه چشم، بیماری رتینوپاتی دیابتی (Diabetic Retinopathy) است که در بین بیمارانی که سابقه طولانی دیابت دارند، مشاهده می شود. در این بیماری سطح بالای قند خون موجب آسیب به رگ های شبکیه چشم می شود. رگ های باریک ممکن است دچار انسداد شوند و در نتیجه خون رسانی به شبکیه با مشکل مواجه شود. اگر این بیماری در زمان مناسب تشخیص داده نشده و درمان نشود، می تواند منجر به آسیب های جدی به بینایی انسان شود. یکی از ابزارهای مهم برای ارزیابی سلامت چشم، تصویربرداری فندوس است. در تصویربرداری فندوس یک نمایش دوبعدی از بافت سه بعدی شبکیه فراهم می شود.

لکه های قرمز از نشانه های مهم بیماری رتینوپاتی دیابتی است که وجود آنها در تصاویر فندوس به تشخیص بیماری در مراحل اولیه کمک می کند. در نتیجه تشخیص این لکه در تصاویر فندوس از اهمیت بالایی برخوردار است. در این طرح پژوهشی، هدف ارائه یک روش پردازش تصویر جدید برای استخراج لکه های قرمز است. این روش بر مبنای استخراج ویژگی های یکتا از لکه های قرمز کار می کند. از آنجا که روش های موجود برای نیل به این هدف دارای پیچیدگی هایی بوده و یا نیازمند حجم زیادی از داده برای آموزش مدل هستند، تامین دقت مناسب تشخیص با استفاده از متدی با محاسبات ساده و کم حجم، ضروری به نظر می رسد.

در روش پیشنهادی برای این منظور، بافت تصاویر فندوس بیماران مورد تحلیل و بررسی قرار می گیرد. بافت تصویر به این ترتیب مورد بررسی قرار می گیرد که در اطراف هر پیکسل، تغییرات شدت نور در نواحی نیم دایره ای شکل ارزیابی می شود.

روش‌پژوهش:

روش پیشنهادی برای اجرای این طرح بر مبنای بافت تصویر عمل می کرد. به عبارت دیگر، روش پیشنهادی با تحلیل بافت تصویر، برای لکه های قرمز ویژگی یکتایی استخراج می کرد. منظور از بافت تصویر، نحوه قرار گرفتن پیکسل ها با شدت نور مختلف در کنار یکدیگر است.

مناطق قرمز رنگ مناطق تیره رنگی نسبت به زمینه تصویر هستند که بر خلاف رگ های شبکیه ساختار ممتدی ندارند. در بسیاری از موارد این مناطق قرمز رنگ به شکل مناطق دایره ای بوده که دارای مرزهای منحنی شکل هستند. این مساله، اساس روش جدید برای تشخیص لکه های قرمز محسوب می شد. به عبارت دیگر، در روش جدید ما به دنبال بخش هایی بودم که در مرزهای منحنی شکل بتوانند تغییرات عمده شدت نور ایجاد کنند.

در روش پیشنهادی در ابتدا کیفیت تصویر بهبود می یافت و تصویر برای پردازش های بیشتر آماده می شد. این کار از طریق روش های ارتقا کنتراست تصویر انجام می شد. سپس یک روش مبتنی بر پیکسل برای تشخیص مناطق قرمز رنگ ارائه می شد. در این روش، کلیه پیکسل های تصویر در نظر گرفته شده و به مرکزیت هر پیکسل دو نیم دایره با شعاع های مشخص (که فاصله اندکی از هم دارند) در نظر گرفته می شد. نیم دایره فوق به دو ربع دایره تقسیم می شد. سپس نقاطی که روی هر ربع دایره با شعاع های مختلف قرار می گیرند، از لحاظ شدت نور بررسی می شدند. اگر برای اکثریت نقاط فوق، اختلاف شدت نور به اندازه کافی بزرگ و دارای علامت مناسب باشد، آن ربع دایره بخشی از یک لکه قرمز در نظر گرفته می شد.

یافته :

روش پیشنهاد شده قادر بود که بر روی چند دیتاست پابلیک عملکرد مناسبی از لحاظ دقت تشخیص و اختصاصیت به منظور تشخیص لکه های قرمز ارائه دهد. مقادیر بدست آمده برای حساسیت و اختصاصیت روش پیشنهادی بر روی تمام دیتاستها نزدیک به 0.9 بودند.

نتیجه‎گیری:

در این طرح یک روش جدید برای تشخیص لکه های قرمز از تصاویر فندوس ارائه شد. این روش بر اساس دنبال کردن تغییرات شدت نور در چند جهت در نواحی نیم دایره ای کار می کرد. این روش نیازی به ارتقای کنتراست، کاهش نویز و بخش بندی رگ ها نداشت.