Bachelor's Thesis

Analysis of high resolution segmented retinal images

Final Thesis 16.55 MB Appendix 8.74 MB

Author of thesis: Michal Bódi

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: doc. Ing. Radim Kolář, Ph.D.

Reviewer: Ing. Jan Odstrčilík, Ph.D.

Abstract:

This bachelor thesis develops an algorithm to analyse high-resolution segmented retinal images captured by the RTX1 adaptive optics camera, focusing on computing the wall-to-lumen ratio (WLR) as a key arterial biomarker for vascular health assessment. The work processes a various image datasets, addressing challenges like border artefacts, vessel branching, or incomplete wall segmentation. Methods and techniques of image processing achieves skeletonization, B-splines approximation, profile extraction, and distance calculations. Algorithm is analysed from different aspects such as reliability, quality, and consistency. WLR correlation of focal depth and measurement location was also studied.

Keywords:

retinal arterioles, adaptive optics, deformable mirror, arterial biomarkers, parietal thickness, wall-to-lumen ratio, Python, skeletonization, medial axis, interpolation, profiles extraction, calculation of distances, median, absolute error, relative error, correlation, focal depth

Date of defence

17.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Student prezentoval výsledky své práce a komise byla seznámena s posudky. Ing. Harabiš položil otázku na nepoměrné měření bodů algoritmu vůči expertovi. Bylo v práci zpracované statistické hodnocení významnosti. Ing. Šabatová položila otázku na počítání parametrů při větvení nebo změně úhlu cév. Doc. Kolářová položila otázku na možné zjištění výsledku parametru cév Student obhájil bakalářskou práci a odpověděl na otázky členů komise a oponenta.

Language of thesis

English

Faculty

Department

Study programme

Biomedical Technology and Bioinformatics (BPC-BTB)

Composition of Committee

doc. Ing. Martin Rožánek, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Jana Kolářová, Ph.D. (místopředseda)
MUDr. Zuzana Nováková, Ph.D. (člen)
Ing. Kateřina Šabatová (člen)
Ing. Radovan Smíšek, Ph.D. (člen)
Ing. Vratislav Harabiš, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
doc. Ing. Radim Kolář, Ph.D.

Student Michal Bódi se v bakalářské práci zabýval výpočtem parametru WLR ze segmentovaných snímků sítnice. Během semestru se student seznámil s principem snímání retinálních obrazů a s jejich klinickým uplatněním. Dále prostudoval některé oblasti zpracování obrazů a vhodně aplikoval vybrané metody na dodaná data. Student pracoval během obou semestrů soustavně a systematicky. Konzultací využíval pravidelně, ukazoval konkrétní výsledky a měl jasné dotazy. Občas se na nějaké části algoritmu zarazil a zbytečně se v řešení projektu zdržel, případně se pustil ne příliš vhodným směrem. Nicméně se mu podařilo splnit všechny body zadání. Odevzdaný text splňuje základní požadavky na bakalářskou práci. Oceňuji, že je psaný v anglickém jazyce, nicméně jeho čitelnost a srozumitelnost je místy obtížnější. Celkově tak hodnotím práci a přístup studenta stupněm B/85b. Points proposed by supervisor: 85

Grade proposed by supervisor: B

Reviewer’s report
Ing. Jan Odstrčilík, Ph.D.

Předložená bakalářská práce se zabývá problematikou automatického výpočtu cévního parametru WLR (wall-to-lumen ratio). V teoretické části práce student zmiňuje základní motivaci k řešenému problému a zabývá se principy snímání sítnice pomocí adaptivní optiky. Dále jsou zmíněny klinicky relevantní parametry pro hodnocení stavu cévního řečiště. Klinická významnost těchto parametrů zde mohla být více diskutována. Ze zmíněných parametrů se jako nejschůdnější pro automatický výpočet jeví parametr WLR. Student navrhl automatizovaný heuristický přístup pro výpočet tohoto parametru z předem segmentovaných snímků sítnice pořízených kamerou s adaptivní optikou. Praktická část práce se zabývá jednotlivými bloky zpracování, které jsou v textu dostatečně detailně popsané. Oceňuji doložení grafických výstupů u dílčích kroků. Srovnání výsledků výpočtu WLR automatickou metodou pomocí implementovaného algoritmu s ručním značením měřících bodů dvěma experty je v práci přehledně vyhodnoceno a diskutováno. Zde bych nicméně uvítal ještě statistické zhodnocení významnosti rozdílů pomocí nějakého vhodně zvoleného statistického testu. Práce cituje 42 literárních zdrojů. Z velké části se jedná o aktuální vědecké práce zabývající se řešeným tématem. Po formální stránce je práce na dobré úrovni. Práce je psaná anglicky. Text práce a kapitoly jsou logicky strukturovány. Zadání práce bylo dle mého názoru splněno v plném rozsahu a práci doporučuji k obhajobě. Hodnocení: A/95b. Topics for thesis defence:
  1. 1. Čím konkrétně si vysvětlujete vyšší počet „outlierů“ u výpočtu WLR pomocí navrženého algoritmu ve srovnání s dvěma experty (Fig. 4.2.)?
Points proposed by reviewer: 95

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová