Int ern at i onal  Journ al of Ele ctrical  an d   C om put er  En gin eeri ng   (IJ E C E)   Vo l. 8 ,  No. 6 D ece m ber 201 8 , pp.  5050 ~ 50 60   IS S N: 20 88 - 8708 DOI: 10 .11 591/ ijece . v8 i 6 . pp 5050 - 50 60     5050       Journ al h om e page http: // ia es core .c om/ journa ls /i ndex. ph p/IJECE   Optic Di sc and  Macula  Locali zation fro m Retin al Optic al  Coher ence Tom ograph y an d Fun dus Image       Rodiah 1 S arif uddin  M ad en da 2 ,   Diana  Tri  Su se tian i gt i as 3 , D ew i A gush inta R ahayu 4 , E ty   Sutan t y 5   1,3,4,5 Depa rtment   of  Inform at i cs ,   Gunada rm a   Uni ver sit y ,   Indone si a   2 Doctor al Progra m   in  Inform at io Technol og y ,   G unada rm Univ e rsit y ,   Indon esia       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   J ul  22 , 2 01 8   Re vised  Oct   3 ,  201 8   Accepte Oct  25 201 8       Thi rese ar ch  u sed  images  from   Optic al   Coh ere nc Tomogra ph y   (OCT)   exa m ina t ion  as  well   as  fundus i m age to  localiz the  optica disc   and  m ac ul ar   lay er  of   retina .   The   r ese ar che r uti lized  the   OCT  and  fund us  image  to   int erp r et   th dis ta nc be twee m ac u la ce nt er  and  optic  disc  i the   imag e.  The   dist ance  wil expr ess  the   area  of  m ac u la   that  ca b e   emplo y e d   for  furth er   rese arc h .   Th is  dista nc coul r e cogni z the   thic kness  of  m ac ula  par ameters   dia m et er  tha t   wil be  used  in  loca li zi ng  p roc ess  of   opti d isc  and  m ac ula .   The  par amete rs  are   t he  ci r cle  rad ius,   the   si ze   of  wi ndow’s   fil te r ,   t he  consta n t   val ue  and  the   s iz o optic  d isc  elem ent   stru cture  as  we ll   as  the   siz of   m ac ula .   Th res ult of  th is  stud y   are  exp ec t ed  t improve  th a cc ura c y   o f   m ac ula   d etec t ion   that  expe ri ence the ede m a.   Ke yw or d:   Fundus    Ma cula   OCT   Op ti Disc   Re ti nal   Copyright   ©   201 8 Instit ute of   Ad v ance Engi ne eri ng  and  Sc ie n ce   Al l   rights re serv ed .   Corres pond in Aut h or :   Rod ia h,     Dep a rtm ent  of   Inform at ic s,   Guna dar m a U ni ver sit y,   Ma rgonda   Ra y a Street   100, P ondok C ina,  Depok,  In donesi a.   Em a il : {ro diah , s ari f,   diants,   dew ia r,  ety _s } @staff .gu nad a rm a.ac.id       1.   INTROD U CTION   On e   of  the  i ndic at or s   for  dia betic   reti no pathy  in  adv a nce  sta ge  is  ede m m acula.  It  is   le akag of   fluid s   in  reti na.    Dia betes  can   cause  sm al blo od  vessel  i t his  area   to  rele ase  flui or   fat.     Edem m acula  m a aff ect   the   patie nt’s  visio ce nt er  an the   w orst - case  ed em m acula  m ay   ca us blindness   [ 1].   Ma cula  is  a   part   of   reti na  that  a ll ow ey to  se so ft  detai ls  with  s pheric al   m or phol og y   that  locat ed  i the  bac of  re ti na  at   3.5  m m   tem po ral  distance  a nd  0.5  m m   s m a ll er  to  the  disc us   [ 2].  I the  m acula,  there  are  ves sel tha play  i m po rtant  r ole   as  ph ot or ece pt or T he  stu dy  in  sh ar pen i ng  the  reti nal  fundus  im ages  was  pe rf or m ed  by  the   researc hers  us i ng   a dap ti ve   hi stogram   and   m orp ho l og ic al   operati on  of  to phat   as  well   as  bo t hat.  Bl ood  vessel   segm entat ion   i n ece ssary  to  perform   in  local iz ing   oth e obj ect of  reti na fu ndus  i m ages.  These  im age are  op ti disc  a nd  m acula  [3 ] I a ddit ion ,   reti nal  vasc ular  e xtracti on  al s perfor m ed  us i ng  c urvelet   trans form ation  an m or ph ologica operati on   that  com bin two  operati ons T ho se   ope rati on s   are  t ophat   da bo t hat  [ 4].  Th local iz at ion   of   t he  opti di sc  an m acula   area  m us be  seper at e f rom   the  blo od  ve ssel.   Ther e f or e,   the  sh ar pness   of   hum an  vison  is  highly   de pend ent  on  this  sect ion   [5 ] T he  m acula  li es  in  th m id - po ste rio of  ret ina.    On of  the  init ia ph ase  in  pe rfor m ing   m acula  detect ion   th at   exp e rience edem is  by  local iz ing   the  area   of  op ti disc  an m acula  area  of  reti nal  im age.  Opti disc  local iz at ion   in   this  s tud was  car ri ed  on   thr ough  ta gg i ng  the  co nnect ed  com ponen base on  colo r   intensit that  hav sim il ariti es  with  ex ud at es  by   check i ng   pix el   (P pe pi xel  (f r om   le ft  to  righ side  a nd  from   top   to  bo tt om   directi on)  to  identif the  connecte pixe ls  area.  T he  connecte pixe area  is  an  area  f ro m   the  bordere pi xe that  hav t he  sam e   intensit or   int ensity   value  in   set   of   (in   bin ary  im age  {1} ).     T he   connecte c om po ne nt  for  input  i m age  fo ll ow s   the  connecti vity   ru le (4 or   m - connecti vity [ 6 ] This   stud pro po se new   te chn i qu t Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec & C om Eng   IS S N: 20 88 - 8708     Op ti Disc  and Mac ula L oca li za ti on fro m Re ti na l O ptical C oh e rence  T omog r aphy   and  F undus    ( R od i ah )   5051   analy ze  the  s w el li ng   of  the  m acula.  T his  stu dy  co ns ist of  t wo   sta ges.  The   first  sta ge  is  ve ssel  extracti on  an the sec ond o ne  is v ess el  r ec onst ru ct io n.     The  im age  inp ut  is  fu nd us  gr ee cha nn el   i m age  that  is   conver te into  gray scal i m age.  I this   stud y,  S pee ded   Up   Ro bust  Feat ur es  ( SU RF )   al go rithm   was  us ed  to  de scri be  the  proces of   m acula  detect ion  on  reti nal  i m age  by  discov e ri ng   the  c om patib il ity  between   the  featur e po ints  of   each  im age.  T his  study   al so   us e Ra ndom   Sam ple  and   C on s ens us   ( RA NSAC)  al gorithm   to  m a tc the  points  t hat  co rr es ponde nt  a nd   Gau s sia f un ct ion   al gorithm   for  sm oo thi ng  the  m acular  im age  sp li ci ng.   The   RA NSA al gorithm   that  w a i m ple m ented  i this  stu dy  use to  sel ect   ra ndom   su bs et   f ro m   or iginal  i m age  to  achie ve  the  best  res ults  in  local iz ing   the  s wo ll en  m acula  area  [ 7 ] T his  stud determ ined  the  pr es enc of   m acula  ed e m by  detect ing   t he   pr ese nce  of   f ovea.  F ovea  li es  in  the  m idd le   of   m acula.  Fov ea  and   op ti di sc  detect ion   w ere  pe rfor m ed  us in m ot ion   patte r recogn it io n.   T he  featu re  sel e ct ion   was  ca rr i ed  on  usi ng  Pri ncipal  Com ponen An al ysi ( PCA)  by  creati ng   ne featu re  de riv ed  from   extracti on   of  li near   f eat ur es  com bina ti on s.   T her e f ore,  they   can  be   us ed   to  re duce  t he  s el ect ed  feat ur e   dim ension   w hi ch  is  e dem m acula.  Ga us s ia de rivati ve   al so   us ed   in   th is  stud y   to cap t ur e  the c har act erist ic   of edem m acula patt ers  t hat  will  b e d et ect e [ 8 ] .     The  reti nal  f undus  op ti dis locat iz at ion   was  pe rfor m ed  in  se ver al   ste ps T he  fir st  ste was   perform ing   gr e en  cha nel  im age  fun du e xtra ct ion T he  nex t   ste was  ca rr y   ou fitur  op ti nerve  head   (ONH) .   ONH  was  perform ed  based  on  the  c on t ou f ro m   op ti disc  cu a rea.   In  pe rfor m ing   the  e xtracti o n,  the   researc hers  c onve rtin the   im age  to  gr ay sc al e   and  e xecu ti ng  th resholdi ng  with  dilat ion   and  er otio operati on.   The  ne xt  ste is  perform ing   edg e   detect io us in dilat ion  operati on  t c reate  m at rix  featur e.   The   res ult  of   m at rix  featu re  will  b us ed  as   an  i nput fo tr ai nin g an te sti ng pro c ess.  Th e trai ning a nd t est ing   process   in this  stud us i ng   S VM  m et ho [ 9] The   researc was  perform e by  est ablishi ng   a autom at i diagnostic   syst e m   to   detect   m acule  us in flu oresce in   i m age In   th pr el im inary  sta ges,   n oise  re du ct io wa done  in  pr e proc essing  ph a se  to  el im i nate  the  obj ec detai ls  besid the  m acula  and   t m ai nta in  it li gh tnin distri bu ti on  wit Gau s sia filt er The re  we re  sever al   proces ses  in  this  stu dy,  f or   in sta nc blood   vessel   segm entat ion   with   Gau s si an fil te r, o ptic disc  dete ct ion , a nd  red le sion detec ti on  to  se gm ent  m i cro   ane ur ysm  f eat ur e.     The  segm ented  featu re  will   descr i be  the  sh ape colo an co ntra st  of   t he  detect ed  ca nd i dates  [ 10 ].   The  opti disc  detect ion   in  t his  stud was  do ne  by  detect in th m axi m um  area  with  the  highest  pix el   value.  The the   reti na fun du s   im age  al ong  with   the   opti disc   that   al read bei ng  detect ed  will   pe rfor m   local   im age  featur e pr oces s.  Pixel  weig ht ing   was  ca rr ie out  to  gai ne ighborin in fl uen ce   in  perform ing   segm enta ti on   by  cl us te rin e ach  pi xel  insid the  cl us te c enter.  T he  m a cula  cl assifi cat ion   ph ase  pro pose in  this  st ud is   base on  s om e   par am et ers  suc as  the  siz of   m acula  window’ area  a nd  sp at ia relat ion s hi bet wee pi xels  in the ret inal  fundus  [ 11 ].     The  m edical   e xam inati on   of   the  edem at ou m acules  is  done   by  direct  obs erv at io by  the  ph ysi ci a thr ough  O ptica Coh ere nce  T om og ra ph ( O CT)  exam inatio n.  This  e xam i nation  will   pro vid cr os sect ion al   of  reti nal  iss ue   i m ages.  I thi exam inati on ,   the  thic knes of  the  reti na  a nd  m acula  will   be  m easur e d,  wh ic ind ic at the  oc currence  of  sw el li ng   an flui cl ots  in  the  a rea.  Dete rm ina ti on   of  opti di sc  local iz at ion   in  this   stud car ried  on  us i ng   fun dus   i m age.  Disc  local iz at ion   an m acula  are  pr incipal   fact or s   tha determ ined  the   distance  i nter pret at ion betw een  the   cente r of  m acula  w it opti disc  i pix el   repres entat ion   t kn ow  the  diam e te of   m acular  thicke ni ng.  This  stu dy  us e so m par a m et ers.   Fo in sta nce,  the  ci rc le   rad ius,  t he  siz of   window  filt er,  and   c on sta nt  va lue  as  well   as  the  siz of   op t ic   disc  structuri ng   el em ent  an m acula.  The  resu lt   of this st ud y i exp ect e t im pro ve  the  accu racy o m acular  detect ion  t hat experie nced e dem a.        2.   RESEA R CH MET HO D   2.1.   Data Se ts   This  stu dy  us ed  im aging   im ages  with  O ptica Coh e rence   Tom og ra ph (O CT)   an Fluo re scei An giograp hy   f undus im age as  can  b e  seen  in  Fi gure  1.           Fig ure  1. OCT   and F undus  Im age   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      IS S N : 2088 - 87 08   In t J  Elec  &  C om En g,   V ol.  8 , N o.   6 Dece m ber  2 01 8   :   5050   -   5060   5052   In   t he  f undus  reti nal  i m age  in  Fig ure  1,   t he   i m age  sh ow qu it lo c ontrast   of  reti na ’s  m acula.   Ma cula  ob j ect are   s om eti m hi nd e red   by  ano the obj ec that  ind ic at reti nal  abn or m al i ti es  su ch  as  the  exudate,  dot  a nd   blood   hem orrh a ge,   m ic ro   aneurysm   as  well   as  In tra - Re ti nal  Mi cro vasc ular  A bnorm aliti es   (I RM A ’s). T he se ab norm al itie s can  cause  d i f ficult ie s and i n l ocali zat ion   of m acular ar ea.      2.2.   Estima te Opti c D isc  P os iti on   In   Flu or escei Angiog raphy  ( FA )   f undus  im age,  t he  init ia ph a ses  of   t he  proces we re  de te ct ing   th e   center  e stim at i on  an the d ia m et er  of  opti c d isc . Th e   est im at ion  o f   m acula  area   was   ba s ed  on  the   dista nce  a nd   it po sit io with  op ti disc.   T his  distance  is   relat ively   co nst ant  in  each   r et ina.  T he  siz e   of  the   disc  on  eac reti na  im age  of  the   pati e nt  is   va ries,  but  ge ner al ly   the   siz of  op ti disc   has   diam et er  betwee 1.8  ±   2mm   inside  the  im a ge  fun dus  with   sta nd ar siz of   76 57 pi xel.  Ther a re   so m e   factor that  m ake  op ti disc  edg detect io accurate.  Som par ts  of   t he   op ti disc  w il be  ob sc ur e by  m any  reti nal  blood   ves sel s In  gen e ral,  the  process  in  l ocali zi ng   the  e xiste nce  of  the  op ti disc  in  this  st ud was  pe rform ed  by  the  f ollow in al gorithm :     1.   Gr ee c ha nn el   FA  f undus   im age  e xtracti on.   The   gr ee c ha nn el   was   sel e ct ed  as   the  pri m ary  colo r   si nc gr ee c olor  ha the  high  i ntensity   com par to  the  oth e rs  t wo  col or s;  re and  bl ue  in   a i m age  with  R GB)   colo as ca n be  seen  in Fi gure  2 .  Bel ow is th e m a them a ti cal  f or m ula to f i nd the  gree c ha nn el   sel ect ion   :     ) ( B G R G g                   (1)           Fig ure  2. OCT   and Gree Cha nn el   Fun dus Fl uorescein  An gio gra ph (FA)  Im age       2.3.   Mo r f ology   Fo rm ula  (1)  is  perform ed  to  find   gr e en  c ha nn el   in  an  im age,  w hile  R,  an are  sta nd   f or  Re d,   Gr ee a nd   Bl ue   seq uen ti al ly In   gr e en  c ha nnel the  detai of   i m age  can   be  seen  cl early   an com pr e hensi vely .   Wh e reas  t he  use of  re c ha nn el   only   goin to   s how  t he  i m age  ed ge  w hile  in  blu e   ch ann el   m erely   pro vid e   j ust  p art of the  i m age’ s d et ai l and  c onta in a lot o f n oise. Ba sed  on im age i Fig ur 2,  t he  con t rast o f o ptic disc   can  be  obser ve bette i green  c ha nn el   c om par ed  t re a nd  blu c ha nn el   in  R GB  i m age.  The refor e thi s   stud on ly   us e gree cha nn el   i m age  to  co m pu te   the  op ti m al   threshold.  Figure  sho ws  the  gr ee c hannel   fun du Fl uore scei Angiog r aph (FA im age  and   it histogram It   can  be  seen   that  the  pix el   that  corres pondin g wit h op ti disc  hav e  h i gh e r   i ntensity  in hist ogram .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec & C om Eng   IS S N: 20 88 - 8708     Op ti Disc  and Mac ula L oca li za ti on fro m Re ti na l O ptical C oh e rence  T omog r aphy   and  F undus    ( R od i ah )   5053         Fig ur e  3 OCT   an d Gr ee C ha nn el   Fun dus  Fluorescei n A ngio gr a phy (F A Im age       2.   The  local iz at ion   of  opti di sc  posit ion.  O ptic  disc  local iz at ion   can  be   perform ed  by  consi de rin th e   geo m et ry  sh ap of   op ti disc   on   se ve ral  co nn ect e com po ne nts .   T he  diff ic ulti es  in  est i m ating   the  opti c   disc  posit ion   is   the  presence  of  ot her   obj ect ou tsi de  the  op t ic   disc  i m age  that  has  c onnec te com po ne nt   as w el l as ca n be see i Fi gure  4.             Fig ure  4 Co nnect ed  Com pone nt D et ect io n o Op ti Disc       3.   Each  com pone nt  that  conn ect ed  to  the  im age  will   be  la belle with   the  nu m b er  of   pix el in  the   com po ne nt.  S patia coord i na te   of   each  c on nected  c om po nen is  cal cula te d.   Com po ne nt  is  assum ed  to  hav e   m axi m um   nu m ber   of  pi xels  with   m axi m u m   dia m et er  of  op ti disc  wh ic is   m m.  Co ns e quently if   on e   com ponent   of   t he  im age  sp at ia co ordin at is  within  50  distance  pix e ls  from   sp at ia coor din at of   t he   m ean  la rg est   com po ne nt,  the  obj ect   will   be  com bin ed  an the  new   m ean  of   im age  sp at ia coo r din at will  be  c om pu te a s can  b e  seen  in  Fi gure  5.           Fig ure  5 P os it ion Est im a ti on   of   O ptic Disc       4.   Perfo rm ing  conn ect e c om ponen t t a gg i ng wi th obj ect  g e om et ry app r oac h usin s om e   par am et ers  belo :   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      IS S N : 2088 - 87 08   In t J  Elec  &  C om En g,   V ol.  8 , N o.   6 Dece m ber  2 01 8   :   5050   -   5060   5054   1)   The val ue  area   is com pu te d ba sed o the  m axi m u m  an m ean in te ns it y i t he op ti disc a r ea.   2)   Re stric ti ng   the   area  that  are  detect ed  as  an  op ti disc.  T his  area  is  the  nu m ber   of   im ag di m ension  with a ng le  a nd  width pa ram eter s in  r et inal i m age th at  is  wri tt en  in  a ar ra y form  u sing t he  for m ula :     Boun dingBo x= [corn e r widt h]               (2)     3)   Re ti nal o ptic disc po sit ion  est i m ation  b ase d on  the  rati w he re th e sh a pe  of the opti c d isc  is circl e. I ci rcle  obj ect   the  pro per ti es  t hat  can  be  disc ov e re a re  [ 12 ] Ra diu of  th ci rcle r ci rcle  diam e te r d wi de  of   ci r cl e L ci rc um fer en ce  of  ci rcle  a nd P par am et er.  The  f orm ula  to  local iz op ti dis c   po sit io n base d on the  rati o o rou nd   4)   The  e xtensi ve   an pa ram et e val ue  as  t he   pro per ty   of  t his  ci rcle  ca be  perform ed  in  opti disc  reg i on s  which   will  b e loc al iz ed  as  the  basic  f or m  o t he ro unda bout  siz e usi ng this  form ula:     L P R a t i o 4 2                   (3)     5)   If   t he  resu lt   va lue  of  detect ed   obj ect   rati yi el ds   a nd  has   the  inten sit equ al   or  al m os the  sam as   op ti c d isc  inte nsi ty , th is detec t ed  obj e ct  w il be  m ark ed  (loc al iz at ion ).  T he  obj ect s that h a ve  dif fer e nt   char act e risti with  the  opti disc  will   no be   m ark ed.   In   ge ner al the  op t ic   disc  il lustrati on   can  be   seen i Fi gure  6.               Fig ure  6 O ptic Disc P os it io n Local iz at ion   Illustrat io n       The  rati valu of   is  base on   t he  rati le ng t of  m ajo axis  an m ino r   axis  of  the  ob je ct   that  was  detect ed  i f un du s  im age as  can  be  see i F igure  7.           Fig ure  7 Ma   Detect ed  Op ti c  D isc   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec & C om Eng   IS S N: 20 88 - 8708     Op ti Disc  and Mac ula L oca li za ti on fro m Re ti na l O ptical C oh e rence  T omog r aphy   and  F undus    ( R od i ah )   5055   2.4.   Localiz at ion   OCT  M acula  Lay ers   Locali zat ion   of  m acular  i m a ge  la ye a rea  was  perform ed  on  pr e process ing   phase.  Thi local iz at io was  ca rr ie on  in  cal culat in the  m acular  ar ea  outsi de  t he  norm al   siz of  reti na  m acular   i m age.  T he  m acula  area  has   the  thi ckn e ss  of 4 00  μm di m inishing   on f ov ea with  the  siz e o 15 μm and  bec om ing   thin ner  o ora   serr at a   with  th thick ness  of  80  μm   [13 ] The  m acula  ha ve ry  low  c on t rast  inside   the  reti nal  im a ge  a nd  so m et i m the  area  of  m acul is  blo cke by   the  exudates   or   the  blee di ng   in  t he  reti na ’s  re gion  [ 1 4 ] The  al gorithm s o f p repro ce ssin g p hase  on  OCT  m acular im age s ar ea ca n be  e xp la ine bel ow :   1.   Re ad  the  O CT   Im age    2.   Perfo rm ing   the  blurrin pro cess  to  re duce   the  noise   in  OCT  im age.  The  inte ns it value  of  the  im a ge   changes   a   lot  as  in  Fi gure  8.  The  noise   in  O CT  im ages  ha ve  the   f or m   of   dots  or   pixe ls  with  dif fer e nt   intensit y.  This  stud us ed   the   first  de rivati ve   of   Ga us sia filt er  to  re duce   the  noise   on  OCT  im age  with   the form ula  bel ow :     2 2 2 2 2 2 1 ) , (  y x e y x G                 (4)     Wh e re  de no te   the  der iv at ive  sta nd a rd   f r om  pix el   distrib ution   of   OCT  im age  OCT ) , ( y x I Assum ed  distrib ution h a ve  a a ver a ge value e qual  to   0 ( =1) .           Fig ure  8.  N ois e Red uction Pr ocess  a nd  OCT  Mac ula I m age     (a)   O rigin al   Im age  (b)  Im age f ro m  Bl ur rin g P ro ces s       3.   Perfo rm ing   ed ge  detect ion   on  im age  gr a die nt  at   ho rizo ntal  directi on  f r om   the  filt ering  i m age  us i ng  the   al gorithm s b el ow   a)   Re ad  the  im ag e res ulted  from  b lu rr i ng phase .   b)   Re ad  siz e o th e i m age w it fu nctio [ N,  M]  =size  ( G) .   [N  M]  is a p ixel l i ne  an col um of  an  im age   ob ta ine f ro m   blurrin phase   G ( x , y ) .   The  fi rst  der ivati ve  of   im age  fu nct ion   G( x , y )   towa rd x a nd   y   axis th at  a re c om pu te us i ng for m ula [ 15 ]  :     ) , ( y x x G   an ) , ( y x y G                 (5)     Wh e reas,   the  ve ct or   gr a die nt  and the am plit ud e  can  b e  calc ulate d wit h [9 ]   :     ) , ( ) , ( ) , ( y x y G y x x G y x G                 (6)     2 2 ) , ( ) , ( ) , ( | | y x y G y x x G y x G             (7)     4.   Re fer ri ng   t e qu at io 7,   the  first  pa rtia deri vative  of  im a ges  f r om   blu rr i ng   phase  w ere   com pu te ba s ed  on the t wo - cl ose d neig hbori ng  pix el . T he refor e , th e  gradie nt can be   obta i ned :       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      IS S N : 2088 - 87 08   In t J  Elec  &  C om En g,   V ol.  8 , N o.   6 Dece m ber  2 01 8   :   5050   -   5060   5056   ) , ( ) , 1 ( ) , ( ) , ( y x G y x G y x x G y x G x             (8)     x y x G ) , ( is  an  i m age  gradie nt  on    x   horiz on ta direc ti on   that  pro duced  e dge  of  obj ect   in  the  s hap of  horizo ntal l ine,  as in  Fig ur e  9.           Fig ure  9 Im age Grad ie nt on Hori zo ntal Dir ect ion       5.   Labeled  t he  c onnected  c om pone nt  that  li nk  ho rizo ntal  im age  gr a dient   with  ad j ace nt   m at rix.   x   pixe i s   sai to  be  a dja cent  with  y   pi xe if  there  is  connecte c on necti on   betwee them Two   i m ages  subset  S 1   and  S 2   are a dja cent if s om e p ixels  on  S 1   a dja cent with  s om e   S 1   pix el s a s in   Figure  10.         Fig ure  10 Sub set   S 1   a nd  S 2       Path  f ro m   pix e x with  co ordin a te   ) , ( q p for y   pi xel  with  co ordi nate  ) , ( s r is   pix el   order  that  dif fer   from   coor din at e   ) , ) , . . . ( , ( ), , ( 1 1 0 n n o q p q p q p   wh e re:     n   = Path     ) , ( ) , ( ), , ( ) , ( 0 0 s r q p q p q p n n               (9)     ) , ( 1 1 y p   is  adjace nt   where :   1 1 , i i q p                   (10)     6.   Com pu te   the  di sta nce  betwee ) , ( q p x   and   ) , ( s r y   us ing   ci ty   blo ck   distance  with  co nn ect ivit a s   can  be  see i n   Figure  11  us in the  for m ula :      | | | | ) , ( 4 s q r p y x D               (11)       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec & C om Eng   IS S N: 20 88 - 8708     Op ti Disc  and Mac ula L oca li za ti on fro m Re ti na l O ptical C oh e rence  T omog r aphy   and  F undus    ( R od i ah )   5057       Fig ure  11 .   Ci ty  Bl ock   Dista nc e w it h 4 C onne ct ivit y       3.   RESU LT S   A ND AN ALYSIS   3.1.   Experim en ta Ima ge   The  local iz at ion  of  the  opti cal   disc  posit ion   was  perf orm ed  in  ge ome tric   op ti dis form   by   consi der i ng   se ver al   c onnecte com ponen ts .   The  diff ic ulty   in  pe rfor m ing  the  opti disc   posit ion   est i m at io n   was  the   occ urr ence  of   a nothe ob j ect   outsi de   the  op ti cal   di sc  that  ha c onnected   com po ne nt  as  well Figur e   12 sho ws  t he p rop os ed  alg or it hm  in  this  stu dy  su ccee to  lo cal iz e the pres ence   of opti c di sc on fu ndus i m age.         Figure  12.  E sti m at ion  I m age O D  P os it ion       In   pre vious  stu dy,  the  process   of   reti nal  fun du op ti disc  i m ages  local izati on   was  pe rfor m ed  us i ng   com bin at ion   of  m or phol og ic al   op e rati on  a nd  op ti disc  ce nter  po i nt  de te rm inati on Thi m e thod  wa carried   ou t by  detect in the g eom et ric  sh a pe  in  the p aram e tric   fo r m wh ere  the  s hap e of  the o pt ic   disc  is  ci rcu l ar.  T he   exp l oitat ion   of   Hough  T ran s f or m at ion   [16]  was  car ried  ou to  search  the   m os su it able  geo m et ric  fo r m   that  corres pond  to  t he  set   of  point in  the   im age.  The  t ran s f or m at ion   is  done  t fi nd  the  li n e s   an the   cu rv e that   passing  by  m a ny  points  i ns id the  im age.  These  li nes   an curves  a re  the   on e   that  near   a nd  m os cor re s pond   with  th data  in  the   im age  m at rix.   The   sel e ct ion   of  the   ci r cular  ra diu gr eat ly   aff ect   the   accu racy  of   t he   area   local iz at ion   of   op ti disc If   t he  ci rc ular  pa r a m et er  value  is  too   sm al or   too   big it   will   aff ect   the  distance  of   m acula’s  cente f ro m   the  ce nt ral  of  opti di sc,  res ulti ng  m acula  RO will   be  unsu it a ble.   The  stu dy  in  this  pap e us ed   r oundness  rati o.   T his  r oundne ss  rati o   is  the  rati of  the  ra diu s   at   the  sm alles ang le   to  t he  r adiu s   aver a ge  of   f undus  im age  as  obj ect The  r at io  of   t his  st ud was  pro pose by  the   r esearche rs  t perfor m   com par ison  be tween   the  s hor thest  axis   with   the  lo ngest   a xis  of  t he  op ti di sc.  Ta ble  s ho ws   e xam ples  of  F A   fun du s  I m age  OD esti m a ti on   po sit io n.   As  ca be   see on  Ta ble  1,   the  opti disc   with  the  r oundne ss  obj ect   r at io  app r oac su cces fu ll y   local iz ing   it posit ion   c orrect ly This  rati is  the  ave rag geo m et ric  diam et er  of   opti disc  with  it lon gest   diam e te r,   wh e r the  obj ect   with  ro un de ge om et ric  sh ape  connecte co m po nen in  f undus  im age  is  an  opti disc. T he refor e , those a rea a re  locali zed as  opti c d isc .               Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      IS S N : 2088 - 87 08   In t J  Elec  &  C om En g,   V ol.  8 , N o.   6 Dece m ber  2 01 8   :   5050   -   5060   5058   Table  1.   O ptic Disc L ocali zat ion R esult   I m ag e   FA Fun d u s I m ag e   Op tic Disc  Localiz atio n  Resu lt   FA1       FA2       FA3       FA4       FA5           3.2.   OCT  M acula  Ima ge  L oca li z at i on   The  m acula’s  la ye rs  play   i m portant  r ole  in   hu m an’ vision.  T hese  m ul ti ple  la ye rs  are  locat ed  i three  dif fer e nt  areas  (Fov ea , Avas cular  Z one an F oveola r as ca n be  see in  Fig ure  13.               Figure  13.  (a)   Fundus  Sca nn e d Im age F A, ( b).  Ar ea  and  La ye rs  of  OCT M acula,   (c) .  Mac ula  Area Po sit ion       Edem m acula  is  ass ociat ed  with  visio blindness   in  non  prolife rati ve  diabeti reti nopathy.  Th e   sy m pto m s   are  char act erize by  (i)  the  reti nal  thickeni ng  at   or   within  500µm   distance  fr om   the  center  of  m acula,  (ii)  th occurre nce  of  ex ud at es  or   within  500µm   distance  f ro m   t he  center  of   m acula  fo ll owe by  the  thickeni ng   of   t he  reti nal  surr ound  the  m acu la ’s  center  an (iii reti nal  thickenin that  great er  than  on e   disc  diam e te (D D )   distance  from   the  center  of  m acula.  The  c ha ng e inside  the   m acula’s  la yer   area  will   influ enc e   the  per ip he ral’ visi on.  T her e fore,   it   is  ve ry  i m po rtant  t l oc al iz the  area   of  m acula  in  de t ect ing   m acula  that  has  e dem [1 7 ]   Fig ure  14  s hows   t he  e x am ple  of   OCT   m a cula  la ye rs   l oc al iz at ion ’s  res ul ts  on  I nner   Lim iting   Mem br ane  (IL M) area  and R PE O C T m acula im age.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec & C om Eng   IS S N: 20 88 - 8708     Op ti Disc  and Mac ula L oca li za ti on fro m Re ti na l O ptical C oh e rence  T omog r aphy   and  F undus    ( R od i ah )   5059     Co de   No te   ILM   Inn er  Li m itin g  M e m b rane   NFL/  GCL   Nerve Fib er  L a y e r   IPL INL   Inn er  Plex if o r m   La y er   INL /  OPL   Inn er  Nu clea L ay er   OPL/  ONL   Ou ter  Plex if o r m   L ay er   OPL/  ONL   Ou ter  Nu clea Layer   IS/  OS   Inn er  Seg m en t   RPE   Retin al Pig m en ted   Epith elliu m       Figure  14.   Ma cula A rea  L ocal iz at ion  a nd  OC T Mac ula Lay e r   [ 17]       Ma ny  ap proac hes  ha be en   done  by  s om e   resea rch e rs  i OCT  m acula  i m ages  local iz at ion This   local iz at ion   w as  car ried  out  t hro ugh  sel ect i ng  the   pi xel  th at   will   be  us e as  see point  and  by   searc hi ng  the  si m il ar  neighb or i ng  pi xels.  T he  pix el a rea  then  e xpan de by  a dd i ng  sim il ar  pix el   t th neig hbori ng  pix el s .   Unfortu natel ly researc hers  f aci ng   dif ficult ie of   perfor m ing   segm entat ion   on  OC m aku la   area.  Th e   diff ic ulti es  are   on  c olor  sim ilariti es  and  on  te xtu re   of  eac m acula  la ye r.   Ma cula  la ye r co ns ist   of   l ay ers  OCT. In  this st ud y, t he  resea r cher pro posed  the u ti li zi ng   of ad j ace ncy m a trix to prese nt the p i xels of m acular   la ye r.  Th ese la ye rs  are close d t the o t her  m acula’s lay er. The a dj ace ncy  was  pe rfo rm ed  by p re sentin g pixel 1  wh ic in dicat ing i f n od e  i t o node  j   has  an e dg e  and  0 othe rw ise   (whe t he  nod e  h a no  edg e ).       4.   CONCL US I O N   The  pro pose al gorithm   su ccee ds   to  local iz the  existe nce   of   opti disc.  This  opti disc   is  based   on  the  co nnect ed  com po ne nt  tha disti nguish e opti disc  with  the   ot her   ob je ct   of   t he  im age  fun dus  s uch  as  the   exudates.  T he  resu lt   of  m acula’s  area  local iz at ion   on  OC T   i m age  can  co m pu te   the  m ac ula  area  outsi de   the  norm al   siz of   m acula  reti na  i m age.   The   a ppr oach   with  geo m et ric  op ti disc  rati s uc ceeds   to   local iz ed  the  op ti disc.  T he   ex plo it at ion   of  ad j acen dy  m atr ix  a ble  to  disti nguis eve ry  la ye of  OCT   m a cula  im age   desp it e   their sim il ari ti e s and c olor  neighb or i ng.     Fo t he  f ur the resea rch,  the   thicknes of   la ye rs  of   m acula  OCT  im age  will   be  de te ct ed.   This   thickne ss  will  b us e d   as  ref e ren ce  to dete ct   the sig n of t he prese nce  of e dem m acula on O CT i m age.        ACKN OWLE DGE MENTS   We  a re  in de bted  to   the  e xpe rts  w ho  hav e   con t rib uted  t owar ds   de velo pm ent  of  the  te m pla te .   The   auth or s  wo uld   li ke  to ac know le dg e t Guna da rm a U niv er sit y.       REFERE NCE S   [1]   Bowling,   Kansk is's   Cli nic al  Ophthalmology   Syste mati Approach,   Ei ghth  Ed it ion,   ISBN 978 - 0 - 7020 - 5572 - 0 ,   El sevi er,  S y dn e y,   New South   W a le s,  Aus trali a. ( 2 016)   [2]   Vaugha n,   As bury ,   Riord an Eva.  Gene ral Opht hal mology .   Ed ition  17.   London Mc Graw - Hill .   2007 .   [3]   Raz i eh  Akhav a n,   Kari m   Fa ez,  Novel  Ret inal  B lood   Vess el   Segm ent a ti on  Algor i thm  using  Fuz z y   Segm ent at ion I nte rnational   Jou rnal  of El e ct ri ca and  Comput er  Engi ne ering  ( IJ ECE ) ,   Vol.   4,   No,  2016 .   [4]   K.  Ga y a thri,  D.  Narm adha ,   K.  T hil ag ava th i,   K.  Pavit hr a,   M.  Prad ee pa ,   Ret inal  Blood  Vess el Ext rac t ion  Based  o n   Curvel e Tra nsf orm   and  b y   Com bini ng  Botha and  Topha Mor pholog y In te rn ati onal  Journal  of  El e ct ri cal   an Computer  Engi n ee ring ( IJE C E) ,   Vol.   4 ,   No.   3,   20 14.   [5]   Li ese g ang,   Skut a,   Cant or .   Retin and  Vi treous.   Basic   and  Cli ni c al  Cours e.   Sect i on  12.   San  Fransisco,   Cal iforn ia:   Am eri ca Ac adem y   of  Ophth al m olog y .   2004 .   [6]   Sus et ia ningtias,   D.T . ,   Made nd a,  S.,   R ahay u ,   D. A.,   Rodi ah,  Ret ina l   m ic roa n eur s y m   det e cti on  u sing  m axi m all y   stabl e   externa reg ion  al gori th m Inte rnat ion al  Journal   on  Adv anc ed  Sc ie n ce ,   Engi n ee ring   and  Informati on  Technol ogy ,   vo l 6 No.   5 ,   2016 .   [7]   Gianc ard ,   Karno ws ki Grisan Fa var o Rugg eri a nd  Chaum.  Te x ture l ess  Mac ula   Sw el li ng  Det ec t i on  w ith   Multi p le  Ret inal  Fundus   I m age s .   I EE E   T rans act ions  o B iomedi ca Eng in ee ring ,   Vol.   58,   No.  3.   ( 2011)   [8]   Fow jiy a ,   Karna n,   Sivakumar.   An  Autom at ic   Dete c ti on  and  A ss ess m ent   of  Diabe t ic   Mac u la Ede m Along  with   Fovea  Dete c ti on   from   Color   Ret ina Im age s Int ern ati onal  Journ al  of  Computer  Tr ends  and   Technol ogy  ( IJCTT ) Volum Iss ue 4.  2013 .   [9]   Anindit Sept ianirini,  Ham dani ,   Dy n Marisa   Khair ina,  The   Contour  Ext ra ction  of  Cup  in  F undus  Im age f or  Glauc om De te c ti on Int ernati o nal  Journal   of   Elec tri cal   and   Co mputer  Engi n ee r ing  ( IJE CE) ,   Vo l.   6 ,   No .   6 ,   2016 .   [10]   Deva shree .   Zi nj ard e,   Mohota .   Com pute Aided  Diagnosis  of  Mac ula Ed ema   Us ing  Color  F undus  Im age s:  Revi ew .   In t. J o urnal  of Engi ne e ring R ese arch   a nd  Applications .   ISS N:  2248 - 9622,   Vol .   4 ,   Iss ue  3 .   2014 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.