Original title: Registrace retinálních snímků s vysokým rozlišením
Translated title: Registration approach for high-resolution retinal image
Authors: Matejčík, Martin ; Kolář, Radim (referee) ; Jakubíček, Roman (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2026
Language: eng
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract: [eng] [cze]
Oftalmoskopia s celoplošným osvetlením a adaptívnou optikou (AO-FIO) umožňuje zobrazovanie sietnice na bunkovej úrovni, poskytuje však snímky s obmedzeným zorným poľom. Cieľom tejto diplomovej práce je vytvoriť automatizovaný softvérový nástroj na spracovanie retinálnych snímok s vysokým rozlíšením. Navrhnutý postup zahŕňa registráciu a tvorbu mozaík v rámci jednej návštevy, longitudinálnu registráciu a približnú lokalizáciu fovei. Susediace AO snímky sú registrované pomocou modifikovanej reprezentácie MOPS so záložnými metódami predspracovania a detekcie obrazových príznakov ORB, KAZE a SIFT. Výsledné transformácie sa používajú na postupnú tvorbu mozaiky s kompenzáciou jasu a multipásmovým prelínaním. Longitudinálna registrácia kombinuje párovanie príznakov pomocou metód ORB a KAZE, algoritmu RANSAC a spresnenie pomocou ECC. Lokalizácia fovei sa vykonáva na základe štruktúry AO snímok a registrácie cievnych štruktúr medzi AO mozaikami a SLO snímkami. Navrhnutý rámec bol vyhodnotený na 595 AO snímkach od 38 pacientov zo 113 návštev. Celkovo bolo 109 zo 113 mozaík vizuálne klasifikovaných ako vyhovujúcich, čo zodpovedá úspešnosti 96,4 \%, pričom vyhodnotenie pomocou anatomických bodov dosiahlo medián cieľovej registračnej chyby 1,28 pixela. Všetkých 75 hodnotených dvojíc longitudinálnych snímok bolo úspešne zaregistrovaných. Kompletný postup bol integrovaný do grafickej aplikácie umožňujúcej spracovanie, vizualizáciu a export retinálnych snímok. Adaptive optics flood illumination ophthalmoscopy (AO-FIO) enables cellular scale imaging of the retina but provides images with a limited field of view. The aim of this master’s thesis is to develop an automated software framework for processing high resolution retinal images. The proposed pipeline includes intra-visit registration and mosaicing, longitudinal registration and approximate fovea localisation. Neighbouring AO images are registered using a modified MOPS representation with preprocessing and feature detector fallback methods ORB, KAZE and SIFT. The resulting transformations are used for progressive mosaic construction with gain compensation and multiband blending. Longitudinal registration combines ORB and KAZE feature matching, RANSAC and ECC refinement. Fovea localisation is performed using AO image structure and vascular registration between AO mosaics and SLO images. The framework was evaluated on 595 AO images from 38 patients and 113 visits. In total, 109 of 113 mosaics were visually classified as acceptable, corresponding to a success rate of 96.4 \%, while landmark evaluation produced a median target registration error of 1.28 pixels. All 75 evaluated longitudinal image pairs were successfully registered. The complete pipeline was integrated into a graphical application for processing, visualisation and export of retinal images.
Keywords: adaptívna optika; detekcia fovei; detekcia príznakov; longitudinálna registrácia; mozaikovanie; registrácia obrazov sietnice; adaptive optics; feature matching; fovea detection; image mosaicing; longitudinal registration; retinal image registration

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/260647

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-781436


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses