KO‘Z KASALLIKLARINI ANIQLASHDA OKT TASVIRLARIGA RAQAMLI ISHLOV BERISH JARAYONINING AHAMIYATI

Ushbu ishda optik kogerent tomografiya (OKT) tasvirlarida uchraydigan speklshovqini muammosi o‘rganildi. Tibbiy tasvirlarda, xususan OKT tasvirlarida uchraydigan shovqinlar tahlilqilindi va ularni kamaytirish bo‘yicha samarali bo‘lgan yondashuvlar ko‘rib chiqildi. An‘anaviy filtrlashusullari – Gauss va Sobel filtrlari gauss shovqini, spekl shovqini hamda tuz va qalampir shovqinlarigaqo‘llanilishi ko‘rib chiqildi. Keltirilgan formulalar orqali ushbu yuqorida keltirilgan shovqinlarnikamaytirish orqali tasvirning sifati yaxshilanishi, qatlamlarni aniqroq ko‘rish imkoni borligi hamda keyingi(segmentlash, tasniflash, tashxis) bosqichlar ma‘lumotlarni optimallashtirishga xizmat qilishi aytilgan.Natijada esa, OKT tasvirlarini dastlabki qayta ishlash orqali ko‘z kasalliklarini aniqlash samaradorligininioshirishi o‘rganilgan

KO‘Z KASALLIKLARINI ANIQLASHDA OKT TASVIRLARIGA RAQAMLI ISHLOV BERISH JARAYONINING AHAMIYATI

Yusupov Ozod Rabbimovich Sharof Rashidov nomidagi Samarqand davlart universiteti, “Dasturiy injiniring” kafedrasi mudiri email: ozod200707@mail.ru Shamsiyeva Xabiba Gafurovna Raqamli texnologiyalar va sun’iy intellektni rivojlantirish ilmiy-tadqiqot instituti tayanch doktoranti email: shamsiyeva117@gmail.com

Annotatsiya: Ushbu ishda optik kogerent tomografiya (OKT) tasvirlarida uchraydigan spekl shovqini muammosi o‘rganildi. Tibbiy tasvirlarda, xususan OKT tasvirlarida uchraydigan shovqinlar tahlil qilindi va ularni kamaytirish bo‘yicha samarali bo‘lgan yondashuvlar ko‘rib chiqildi. An’anaviy filtrlash usullari – Gauss va Sobel filtrlari gauss shovqini, spekl shovqini hamda tuz va qalampir shovqinlariga qo‘llanilishi ko‘rib chiqildi. Keltirilgan formulalar orqali ushbu yuqorida keltirilgan shovqinlarni kamaytirish orqali tasvirning sifati yaxshilanishi, qatlamlarni aniqroq ko‘rish imkoni borligi hamda keyingi (segmentlash, tasniflash, tashxis) bosqichlar ma’lumotlarni optimallashtirishga xizmat qilishi aytilgan. Natijada esa, OKT tasvirlarini dastlabki qayta ishlash orqali ko‘z kasalliklarini aniqlash samaradorliginini oshirishi o‘rganilgan. Kalit so‘zlar: OKT, spekl shovqini, gauss shovqini, tuz va qalampir shovqini, Gauss filtri, Sobel filtri

THE IMPORTANCE OF DIGITAL PROCESSING IMAGES IN DETECTING EYE DISEASES

Yusupov Ozod Rabbimovich Head of the Department Software Engineering, Samarkand State University named after Sharof Rashidov email: ozod200707@mail.ru Shamsiyeva Khabiba Gafurovna PhD student, Digital technologies and artificial intelligence development research institute email: shamsiyeva117@gmail.com

Annotation: In this study, the problem of speckle noise commonly observed in optical coherence tomography (OCT) images was investigated. Various types of noise present in medical images, particularly

in OCT scans, were analyzed, and effective approaches for their reduction were examined. Traditional filtering methods — Gaussian and Sobel filters — were considered for suppressing Gaussian noise, speckle noise, as well as salt-and-pepper noise. The mathematical formulations describing these noise types and their filtering processes were reviewed, demonstrating that reducing such noise improves image quality, enhances the clarity of retinal layers, and optimizes data for the subsequent stages of processing, such as segmentation, classification, and diagnosis. As a result, it was shown that preliminary processing of OCT images significantly increases the efficiency of detecting eye diseases. Keywords: OCT, speckle noise, Gaussian noise, salt-and-pepper noise, Gaussian filter, Sobel filter

ЗНАЧИМОСТЬ ПРОЦЕССА ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКИ ОКТ ИЗОБРАЖЕНИЙ ПРИ ДИАГНОСТИКЕ ГЛАЗНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ

Юсупов Озод Раббимович Заведующий кафедрой программной инженерии, Самаркандский государственный университет имени Шарофа Рашидова email: ozod200707@mail.ru Шамсиева Хабиба Гафуровна Докторант (PhD), НИИ развития цифровых технологий и исскуственного интеллекта email: shamsiyeva117@gmail.com

Аннотация: В данной работе исследована проблема спекл-шума, возникающего в изображениях оптической когерентной томографии (ОКТ). Были проанализированы различные виды шумов, встречающиеся в медицинских изображениях, в частности в ОКТ-данных, и рассмотрены эффективные подходы к их подавлению. Изучено применение традиционных методов фильтрации — фильтра Гаусса и фильтра Собеля — для подавления гауссовского шума, спеклшума, а также шума типа «соль и перец». На основе приведённых математических выражений показано, что уменьшение указанных шумов способствует повышению качества изображения, более точной визуализации слоёв сетчатки и оптимизации данных для последующих этапов обработки (сегментации, классификации, диагностики). В результате установлено, что предварительная обработка ОКТ-изображений способствует повышению эффективности выявления заболеваний глаз. Ключевые слова: ОКТ, спекл-шум, гауссовский шум, шум «соль и перец», фильтр Гаусса, фильтр Собеля

Jamiyatda ko‘rish global o‘ringa ega bo‘lib, har bir inson uchun muhim ahamiyat kasb etadi. Ko‘rishning qobiliyatining buzilishi uni samarali parvarish qilish va davolash zarurligini ta’kidlab, muhim shaxsiy va moliyaviy muammolarga olib kelishi mumkin. Shu bilan birga oftamologlar uchun tashxis qo‘yish jarayoni muhim bo‘lib, u bemorning keyingi holati uchun muhim jarayon hisoblanadi. Ushbu jarayonga zamonaviy kompyuter texnologiyalarini tadbiq etish, tashxis qo‘yish jarayoning sifat ko‘rsatkichlaring oshishiga o‘z samaradorligini qo‘shib kelmoqda. Ko‘z kasalliklari turli xil uskunalar yordamida aniqlanadi va har bir uskuna o‘zining ishlash mexanizmidan kelib chiqgan holda bemor ko‘zi to‘g‘risidagi tibbiy ma’lumotni ma’lum bir formatda saqlaydi [1]. Shulardan biri optik kogerent tomografiya bo‘lib (OKT) – bu ko‘z to‘r pardasining ichki tuzilishini yuqori aniqlikda, kesim ko‘rinishida tasvirga olish imkon beruvchi va invaziv bo‘lmagan, (ya’ni, ko‘zga zarar yetkazmaydigan) tibbiy tashxislash usuli yordamida olingan tasvirlar hisoblanadi. U yorug‘lik to‘lqinlari yordamida ko‘z to‘qimalarini qatlamma-qatlam o‘lchab, tasvirga oladi va bu usul ultratovush (UZI) ga o‘xshaydi, lekin tovush o‘rniga yuqorida aytilganidek yorug‘lik bilan ishlaydi. OKT tasvirlarida to‘r parda qatlamlarining qalinligi, tuzlishi va undagi patalogiyalar, to‘r parda ostidagi yoki ichidagi suyuqlik, shish, qon, tomirdagi o‘zgarishlar, to‘r parda qatlamlarining yallig‘lanishlari, o‘sma aniqlanadi va ayniqsa makula holati aniq ko‘rsatiladi. OKT orqali mutaxassis “Oftalmoskopiya” dank ko‘ra ko‘proq ma’lumot olishga muvaffaq bo‘ladi [2]. O‘z o‘rnida bu mavjud patalogiyalarni aniqlash va davolash bosqichini boshlash orqali ko‘rish qobiliyatini saqlab qolish imkonini beradi (1-rasm).

1-rasm. Optik kogerent tomogrofiya tasviri OKT tasvirlari odatda qora-oq yoki kulrang kesim ko‘rinishida bo‘ladi. To‘r parda qatlamlari har xil intensivlikda aks etadi. Bunda qalin va zich joylar – oq yoki yorqin, bo‘shliq yoki suyuqlik bo‘lgan joylarda – qora yoki quyuq bo‘lib ko‘rinadi. OKT tasvirlariga dastlabki ishlov berish jarayonida [3] bir nechta turdagi shovqin turlari mavjud bo‘lib, ular tasvir sifatini pasaytirish bilan bir qatorda aniq tahlil qilishga to‘sqinlik qiladi. Ushbu shovqin turlarini tushunish va to‘g‘ri shovqinni kamaytirish usullarini tanlash, segmentlash, tasniflash kabi keyingi ishlov berish bosqichlarida aniq natijalar olishni ta’minlaydi. Spekl shovqini asosan OKT tasvirlarida eng ko‘p uchraydigan shovqin turi hisoblanib, u tasvirda donador tuzlishi hosil qiladi. Uning xususiyatlari sifatida tasvir yorqinligiga bog‘liq holda paydo bo‘lishini ta’kidlash mumkin. Ushbu shovqin tasvirda chegaralarning aniqligini pasaytirgan holda, tuzilmalarni noaniq holga keltiradi. Gauss shovqini deyarli barcha turdagi raqamli tasvirlarda uchraydigan va butun tasvir bo‘ylab taqsimlanadigan shovqin turi hisoblanadi. Gauss shovqinida aksariyat piksel qiymatlari o‘rtacha qiymat atrofida jamlangan bo‘ladi va ko‘plab tasvirlash qurilmalari tomonidan ishlab chiqariladigan tabiiy shovqin modeli hisoblanib natijada tasvir kontrastini pasaytiradi. Tuz va qalampir shovqini – bu raqamli tasvirlardagi eng ko‘p tarqalgan shovqin turlaridan hisoblanib, tasvirdagi ba’zi piksellar tasodifiy tarzda juda oq (255) yoki juda qora (0) qiymatlarga o‘zgarib ketishi hamda sensor, uzatish xatoliklari yoki komponentlar nosozligi natijasida paydo bo‘ladi. Gauss shovqini deyarli barcha turdagi raqamli tasvirlarda uchraydigan va butun tasvir bo‘ylab taqsimlanadigan shovqin turi hisoblanadi. Gauss shovqinida aksariyat piksel qiymatlari o‘rtacha qiymat atrofida jamlangan bo‘ladi va ko‘plab tasvirlash qurilmalari tomonidan ishlab chiqariladigan tabiiy shovqin modeli hisoblanadib, quyidagi formula orqali ifodalandi: (𝑧−𝜇)2 1 − 𝑝(𝑧) = √2𝜋𝜎2 𝑒 2𝜎2

bu yerda z – yorqinlik qiymati, 𝜇 – o‘rtacha qiymat, 𝜎 – standart og‘ish, 𝜎 2 – esa bu dispersiya, ya’ni tasodifiy o‘zgaruvchining tarqalish darajasi hisoblanadi. Asosan tasvirni filtrlashda aynan shu Gauss filtridan foydalaniladi [4]. Sobel filtri tasvirdagi obyektlarning chegaralarini ajratib ko‘rsatish uchun qo‘llaniladi va tasvirning yorqinlik gradientlarini ikki yo‘nalishda hisoblaydi – gorizontal va vertikal. Bu esa o‘z navbatida obyektlarning konturlarini aniqlash imkonini beradi. −1 0 +1 −1 −2 −1 𝐺𝑥 = [−2 0 +2], 𝐺𝑦 = [ 0 0 0 ] −1 0 +1 +1 +2 +1 bu yerda 𝐺𝑥 – gorizontal yo‘nalishdagi o‘zgarishlarni, 𝐺𝑦 – esa vertikal yo‘nalishdagi o‘zgarishlarni aniqlaydi. Natijada ikkala qiymat bo‘yicha umumiy gradient aniqlanadi: 𝐺 = √𝐺𝑥2 + 𝐺𝑦2 Inson hayotida ko‘rish qobiliyati muhim o‘rin tutishini inobatga olgan holda, uni saqlab qolish zamonaviy texnologiyalardan foydalanish kerakligini yana bir bor ta’kidlaydi. OKT tasvirlari ko‘z to‘r pardasini invaziv bo‘lmagan holda va yuqori aniqlikda tekshirish imkonini beruvchi usul sifatida hozirgi vaqtda butun jahon miqyosida oftalmologiya sohasida juda keng qo‘llanilib kelinmoqda. OKT yordamida ko‘z to‘r pardasidagi qatlamlar, shishlar, yallig‘lanishlar va boshqa bir qator kasalliklar aniqlanadi va bu

o‘z o‘rnida tashxislash jarayoni sifatini oshirish bilan bir qatorda [5], ma’lum bir ko‘z kasalliklarini erta bosqichlarida aniqlab, ko‘rish qobiliyatini saqlab qolish imkonini beradi. Lekin ba’zi OKT tasvirlarida spekl, Gauss, tuz va qalampir kabi shovqinlarning mavjudligi tasvir sifatiga salbiy ta’sir ko‘rsatib, tashxislash jarayoni sifati va aniqligini pasayishiga olib kelishi mumkin. Shuning uchun OKT tasvirlariga dastlabki ishlov berish bosqichida Gauss, Sobel va boshqa bir qator filtrlardan shovqinni kamaytirish va chegaralarni aniqlashda foydalanish maqsadga muvofiqdir. Ushbu yondashuv keying bosqichlarda aniq va to‘g‘ri tashxis qo‘yish, davolash samaradorligini oshishiga olib keladi.