Segmentación basada en la conectividad de la red vascular de la retina en imágenes de fondo de ojo

M. Ralló, M. S. Millán


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Información básica

Volumen

V50 - N4 / 2017 Ordinario

Referencia

359-368

DOI

http://doi.org/10.7149/OPA.50.4.49070

Idioma

English

Etiquetas

Imagen de fondo de ojo, sistema vascular de la retina, segmentación de vasos sanguíneos, análisis digital de imágenes, diagnóstico asistido por ordenador.

Resumen

Se propone un nuevo método no supervisado para la segmentación de objetos de tipología diversa que presenten la conectividad como característica común (por ejemplo, árboles ramificados, redes, etc.). Una aplicación preferente de este trabajo consiste en la segmentación del árbol vascular en imágenes de la retina y ha sido ilustrado mediante el uso de imágenes de la base de datos DRIVE. En la etapa de preprocesado, el método aborda el problema de la iluminación no uniforme, común en las imágenes de fondo de ojo. Seguidamente, utiliza un algoritmo iterativo que parte de una semilla a la que se añaden, en cada bucle, un nuevo fragmento de vaso que se conecta a la parte previamente segmentada. El resultado preserva la conectividad como un rasgo distintivo del árbol vascular de la retina. El rendimiento del método de segmentación se evalúa mediante métricas habituales en la detección de señales: sensibilidad, especificidad y exactitud.

Referencias

0

R. Bock, J. Meier, L. G. Nyúl, J. Hornegger & G. Michelson, "Glaucoma risk index: automated glaucoma detection from color fundus images," Med Im Anal 14 (3), 471-481 (2010).

1

R. J. Winder, P. J. Morrow, I. N. McRitchie, J. R. Bailie, & P. M. Hart, "Algorithms for digital image processing in diabetic retinopathy," Comput Med Imag and Grap 33 (8), 608-622 (2009).

2

M. Matsui, T. Tashiro, K. Matsumoto & S. Yamamoto, "A study on automatic and quantitative diagnosis of fundus photographs. I. Detection of contour line of retinal blood vessel images on color fundus photographs (author's transl.)," Nippon Ganka Gakkai Zasshi 77 (8), 907–918 (1973).

3

S. Chaudhuri, S. Chatterjee, N. Katz, M. Nelson & M.Goldbaum, "Detection of blood vessels in retinal images using two-dimensionalmatched filters," IEEE Trans Med Imag 8 (3), 263-269 (1989).

4

J. V. Soares, J. J., Leandro, R. M., Cesar, H. F., Jelinek, & M. J. Cree, "Retinal vessel segmentation using the 2-D Gabor wavelet and supervised classification," IEEE Trans on Med Imag 25 (9), 1214-1222 (2006).

5

M. M. Fraz, P. Remagnino, A. Hoppe, B. Uyyanonvara, A. R. Rudnicka, C. G. Owen & S. A. Barman, "Blood vessel segmentation methodologies in retinal images-a survey," Comput Meth Prog Biomed 108, 407-433 (2012).

6

M. D. Abràmoff, M. Garvin, M. Sonka, "Retinal Imaging and Image Analysis," IEEE Rev in Biomed Eng 3, 169-208 (2010).

7

B. Al-Diri, A. Hunter, D. Steel, & M. Habib, "Automated analysis of retinal vascular network connectivity," Comput Med Imag and Graph, 34 (6), 462-470 (2010).

8

E. M. Sigurðsson, S. Valero, J. A. Atli Benediktsson, J. Chanussot, H. Talbot & E.Stefánsson, "Automatic retinal vessel extraction based on directional mathematical morphology and fuzzy classification," Patt Recog Lett 47, 164–171(2014).

9

V. S. Joshi, M. K. Garvin, J. M. Reinhardt & M. D. Abràmoff, "Identification and reconnection of interrupted vessels in retinal vessel segmentation," Proc 8th IEEE Int Symp Biomed Imag, Nano Macro (ISBI), 1416-1420 (2011).

11

M. Ralló, M. S. Millán, "Connected iterative segmentation of retinal vessels from fundus images", Abstract Book of RIAO-OPTILAS 2016, Moraga, P. and Saavedra, C.; 21-25 November; CEFOP-UdeC-Concepción - Chile 2016. Page 222.

14

E. Trucco et al. "Validating retinal fundus image analysis algorithms: issues and a proposal," Invest Ophthalmol Vis Sci 54, 3546–3559 (2013).

15

A. Vogt, "Die Ophthalmoskopie im rotfreiem licht," in Graef Saemisch Handbuch der gesamten Augenheilkunde 3, (1925).

16

J. V. Soares, J. J. Leandro, R. M. Cesar, H. F. Jelinek & M. J. Cree, "Retinal vessel segmentation using the 2-D Gabor wavelet and supervised classification," IEEE Trans on Med Imag 25 (9), 1214-1222 (2006). http://www.repositoriodigital.ipn.mx/handle/123456789/7005

17

Cepeda-Fuentealba, S., Segmentación de vasos sanguíneos de retina usando selección de características mediantes distancia de bhattacharyya y algoritmos genéticos, para un clasificador por maximización de la entropía, Santiago, Chile: Universidad de Chile - Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, (2016). http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/138129

18

A. D. Hoover, V. Kouznetsova & M. Goldbaum, "Locating blood vessels in retinal images by piecewise threshold probing of a matched filter response," IEEE Trans on Med Imag 19 (3), 203-210 (2000).