1. 주요연구과제
광간섭단층촬영으로
획득된 망막층 분할
Seungbae Ji
September, 30th, 2016.

2. 목차
• 소개
1. 시지각 모방
2. 흐름도
• 사용기술
1. 전처리
2. 에지 검출
3. 윤곽 검출
4. 슈퍼픽셀
5. 망막층 특징 지도
• 결과

3. 소개 – 시지각 모방
Retina
V1
V1, V2
Boundary
Perceptual
Map
Edge
(DoOG)
Contour
(Canny)
Perceptual
grouping
(SLIC)
• 뇌의 시지각 기능 중 망막층 검출에 알맞은 기능들을 모방하여 알고리즘을 구상

4. 소개 – 흐름도
• 총 4단계를 거쳐 망막층을 검출함
• 전처리 →특징추출→특징지도
→망막층 검출
• 광간섭단층촬영으로 획득된 영상
은 정보와 잡음이 랜덤하게 얽혀
있음. 때문에 전처리 과정과 영상
특징에 알맞은 특징추출이 필요함
• 전처리과정과 특징추출을 통해 망
막층 검출에 알맞은 특징 지도를
만들어냄

5. 사용기술 – 전처리
(a) : 원본 이미지
(b) : 잡음이 억제된 이미지
(c) : 명암이 향상된 후, 잡음이 억제된 이미지
(d) : 명암이 향상된 이미지
• 각 특징추출 기술에 알맞은 이미지를 제공하기 위해 명암 향상과 잡음 억제를 사용

6. 사용기술 – 에지 검출
D-B boundary detector B-D boundary detector
• 망막의 강골리온 셀의 기능을 모방하여 에지를 두 개의 마스크를 사용하여 검출

7. 사용기술 – 윤곽 검출
• V1에서 뉴런들이 특정 방향의 에지에 민감한 점을 모방하여 윤곽 검출

8. 사용기술 – 슈퍼 픽셀
𝑑 𝑐 = 𝑙𝑖 − 𝑙 𝑘
2 + 𝑎𝑖 − 𝑎 𝑘
2 + 𝑏𝑖 − 𝑏 𝑘
2𝑑 𝑠 = 𝑥𝑖 − 𝑥 𝑘
2 + 𝑦𝑖 − 𝑦 𝑘
2
𝐷 =
𝑑 𝑐
𝑚 𝑐
2
+
𝑑 𝑠
𝑚 𝑠
2
Proximity Similarity
• 위치의 근접성과 색의 유사함으로 집합화 하는 점을 모방하여 슈퍼픽셀을 적용

9. 사용기술 – 망막층 특징 지도
• 추출된 특징들을 조합
하여 망막층의 특징을
나타내는 특징 지도를
생성
• 층의 특성에 맞추어
두개의 특징 지도를
생성

10. 사용기술 – 망막층 검출
• 망막층 특징지도는 색에 따라 망막층이 될 수 있는 정도가 다름
• 색의 우선순위에 따라 망막층을 검출함

11. 결과 (1/2)
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(g)
(f)
(h)
• 정상망막과 질병망막의 두가
지 경우를 다룸
• 정상망막의 경우 일곱개의 망
막층을 검출함
• 질병망막(당뇨)의 경우 여섯
개의 망막층을 검출함
• 노란색은 사람이 망막층을 검
출한 경우를 나타냄
• 빨간색은 알고리즘이 자동으
로 망막층을 검출한 경우를 나
타냄

12. 결과 (2/2)
Boundary Image (a) Image (b) Image (c) Image (d) Total (Pixel)
Vitreous cavity/
NFL
0.5859 0.1287 0.2208 0.4261 0.3420 ± 0.5297
NFL/(GCL+IPL) 0.6485 0.2671 0.6325 0.6420 0.5475 ±0. 7603
(GCL+IPL)/INL 0.7600 0.4218 0.4992 0.5227 0.5520 ± 0.7220
INL/OPL 0.5762 0.4927 0.5167 0.5666 0.5383 ± 0.7619
OPL/ONL 0.6404 0.9715 1.1192 0.3766 0.7742 ± 1.2154
ONL/(IS/OS) 0.0169 0.0562 0.4442 0.0211 0.1323 ± 0.3748
(IS/OS)/RPE 0.4230 0.3469 0.8358 0.7573 0.5889 ± 0.6703
RPE/Choroid 0.1180 0.1588 0.5100 0.8166 0.3995 ± 0.6535
Total
0.4711
± 0.6899
0.3555
± 0.8730
0.5973
± 0.7778
0.5161
± 0.6964
0.4843
± 0.7674
Boundary Image (e) Image (f) Image (g) Image (h) Total (Pixel)
Vitreous cavity/
NFL
0.1768 0.1821 0.0714 0.1552
0.1464 ± 0.367
6
NFL/(GCL+IPL) 1.0928 0.9814 1.1305 0.7187
0.9808 ± 0.989
2
(GCL+IPL)/
(INL+OPL)
0.7454 0.8523 1.0538 0.6887
0.8351 ± 0.774
9
(INL+OPL)/ONL 0.6419 0.0256 0.5538 0.9711
0.4733 ± 0.690
5
ONL/(IS/OS) 0.2865 0.1592 0.2390 0.1993
0.2210 ± 0.442
3
(IS/OS)/RPE 0.6127 0.0301 0.0150 0.4295
0.2717 ± 0.502
3
RPE/Choroid 1.6737 0.1202 0.1058 0.1199
0.5044 ± 0.830
8
Total
0.7471
± 0.8385
0.3359
± 0.6623
0.4528
± 0.7317
0.4261
± 0.6871
0.4904
± 0.7490