بیماری های مرتبط با چشم یکی از مهم ترین عوامل از کارافتادگی و حتی مرگ افراد می باشد. بسیاری از این بیماری ها با تحلیل تصاویر دیجیتال بدست آمده از شبکیه چشم قابل تشخیص و پیشگیری می باشند. در این رساله تحلیل تصاویر شبکیه چشم برای تشخیص خودکار رگ ها و استخراج ویژگی های مختلف از آن ها مورد توجه قرار گرفته است. برای این منظور ابتدا یک روش جدید و خودکار برای تشخیص رگ ها با استفاده از ترکیب طبقه بند های anfis و ann با نسخه های جدید از عملگر الگو های محلی ارائه شده است. همچنین یک روش بسیار موثر و کارآمد برای بهسازی و تشخیص ساختار های مربوط به رگ ها و جدا کردن آن ها از ساختار های لبه مانند نواحی غیر رگ در حوزه موجک ارائه شده است. برای اندازه گیری و تشخیص ویژگی های مختلف رگ ها یک عملگر جدید به اسم lvp ارائه شده که قادر است ویژگی های مختلف مثل قطر و جهت رگ های ساده، نقاط انشعاب، زاویه انشعاب و نیز نقاط تقاطع را با دقت بسیار خوبی تخمین بزند. برای تشخیص ناحیه دیسک نوری نیز یک روش مبتنی بر طبقه بند بیز برای تقسیم رگ ها به دو دسته رگ های داخل ناحیه دیسک نوری و رگ های خارج آن با استفاده از ویژگی های ظاهری بافت پس زمینه و نیز ویژگی های رگ های این ناحیه ارائه شده است. روش های ارائه شده برای تشخیص رگ ها، استخراج ویژگی های آن ها و تشخیص ناحیه دیسک نوری خودکار بوده و قادرند تا با دقتی نزدیک به دقت کاربر متخصص این نواحی را تشخیص دهند.