Metodo per la generazione del fondo retinico sintetico basato sull'estrazione delle caratteristiche

The distribution and analysis of the blood vessels of the eyeball plays a fundamental role in the diagnosis and treatment of many diseases such as hypertension and diabetes analysis. Therefore, the analysis of digital retinal vascular images has a predominant role in clinical ophthalmology. For the analysis of the characteristics of the retina it is advisable to have a synthetic dataset rich in images distinct from each other and with different anatomical characteristics, useful for analyzing and validating morphometric algorithms. To overcome these problems, a solution is to create synthetic images of the ocular background automatically but as close as possible to the real ones. The work presented in this thesis is intended to be an example of a solution. Introducing a study on the statistical analysis of eye images, is to be considered a useful tool for different areas of research. The study of morphological characteristics, analyzing separately the arteries and veins of the ocular background, is a valid and practical means to detect the presence and absence of diversity and similarity, and for the validation of image analysis algorithms. Taking advantage of the statistical results obtained, this paper aims to create an algorithm for the synthesis of retinal vessels. This process is based on probabilistic processes in which to extract the pixels that make up the vascular structure of the ocular bottom, on an interpolation method to define the structure of the vessels and, finally, on coloring algorithms to make the retinal images similar to the real ones.

La distribuzione e l'analisi dei vasi sanguigni del bulbo oculare gioca un ruolo fondamentale nella diagnosi e nel trattamento di molte patologie come l'ipertensione e l'analisi del diabete. Pertanto, l'analisi delle immagini digitali vascolari retiniche ha un ruolo predominante nell'oftalmologia clinica. Per l'analisi delle caratteristiche della retina è opportuno avere un dataset sintetico ricco di immagini distinte le une dalle altre e con differenti caratteristiche anatomiche, utile per analizzare e validare algoritmi morfometrici. Per ovviare a questi problemi una soluzione è quella di creare immagini sintetiche del fondo oculare in modo automatico ma il più vicino possibili a quelle reali. Il lavoro che viene presentato in questa tesi vuole essere un esempio di soluzione. Introdurre uno studio sull'analisi statistica delle immagini dell'occhio, è da considerarsi uno strumento utile per i diversi ambiti di ricerca. Lo studio delle caratteristiche morfologiche, analizzando separatamente le arterie e le vene, del fondo oculare, è un valido e pratico mezzo per rilevare la presenza e\o l'assenza di diversità e\o similarità, e per la validazione di algoritmi di analisi di immagini. Sfruttando i risultati statistici ricavati, questo elaborato ha lo scopo di creare un algoritmo per la sintetizzazione dei vasi retinici. Tale processo è basato su processi probabilistici in cui estrarre i pixel che compongono la struttura vascolare del fondo oculare, su un metodo di interpolazione per definire la struttura stessa dei vasi e, infine, su algoritmi di colorazione per rendere le immagini retiniche simili a quelle reali.