Segmentação automática de imagens de córnea para tópografo portátil

Abstract

A topografia de córnea é um procedimento que permite uma análise do formato da superfície da córnea humana. A sua finalidade é detectar possíveis problemas de visão gerados por uma córnea com deformidades, para, depois, corrigi-los com cirurgia e/ou lentes de contato, entre outros métodos. A base da topografia de córnea é a reflexão de um padrão de círculos concêntricos na superfície da córnea e sua subsequente análise. Uma questão fundamental para a análise destes círculos é a sua segmentação e separação da íris, da pupila e da esclera. Topógrafos de córnea automatizados já existem, mas são equipamentos caros, da ordem de dezenas de milhares de reais, não são portáteis e os métodos utilizados por eles são secretos e protegidos por patentes. O Instituto de Informática da Universidade Federal do Rio Grande do Sul está desenvolvendo um topógrafo de córnea barato e portátil, baseado no smartphone. Para se obter a topografia de córnea com este novo equipamento, ainda é necessário um método robusto e automático para a segmentação das imagens refletidas na córnea, capturadas pela câmera de um smartphone. Este trabalho apresenta um pipeline para segmentação de imagens de córnea adequado para o protótipo em desenvolvimento na UFRGS.

Corneal topography is a procedure that enables the analysis of the human corneal surface. Its role is to detect possible problems caused by deformities in the cornea, which can later be corrected by surgery and/or contact lenses. The basis for corneal topography is the reflection of a circular pattern on the cornea and its subsequent analysis. A fundamental part of the analysis of those patterns is their segmentation and separation from the iris, pupil, and sclera. Corneal topographers already exist, but are expensive equipments, costing tens of thousands of reais, non-portable, and their algorithms are secret and protected by patents. Institudo de Informática at UFRGS is developing a prototype of an inexpensive, portable corneal topographer based on a smartphone, which needs a robust and automatic method of segmenting the images reflected on the cornea. This work presents a segmentation pipeline which is tailored for the prototype under development at UFRGS.