Insegnamento APPLIED IMAGE AND SIGNAL PROCESSING

Corso
Matematica
Codice insegnamento
55A00063
Curriculum
Matematica per le applicazioni industriali e biomediche
Docente
Gianluca Vinti
Docenti
  • Gianluca Vinti
  • Danilo Costarelli (Codocenza)
Ore
  • 52 ore - Gianluca Vinti
  • 10 ore (Codocenza) - Danilo Costarelli
CFU
6
Regolamento
Coorte 2021
Erogato
2022/23
Attività
Caratterizzante
Ambito
Formazione teorica avanzata
Settore
MAT/05
Tipo insegnamento
Obbligatorio (Required)
Tipo attività
Attività formativa monodisciplinare
Lingua insegnamento
Italiano
Contenuti
Introduzione al corso
• Riepilogo della trasformata di Fourier e delle sue proprietà.
•Campionamento esatto e campionamento approssimato
• Operatori sampling generalizzati
e sampling- Kantorovich: loro proprietà e principali risultati.
• Nozioni sulle immagini e sulle applicazioni del teorema del
campionamento alle immagini
• MATLAB e sue applicazioni all'elaborazione delle immagini
• GIMP, IMAGEJ, e le loro applicazioni all'elaborazione delle immagini
• Algoritmi di Image Processing: registrazione, segmentazione,
sogliatura, operatori morfologici, operatori di smoothing e di sharpening,
etc.
•Strumentazione di acquisizione di immagini: TC, RNM, Termografia.
• Diagnostica medica:
-Introduzione generale alla diagnostica medica
- Chirurgia vascolare, diagnostica e interventistica
• Possibili visite:
- Visita al reparto di Diagnostica per Immagini: radiografia (RX),
tomografia computerizzata (CT), risonanza magnetica (MRI), ecografia,
cardioCT.
-Visita alla sezione di Chirurgia vascolare: trattamenti endovascolari
-Visita alla sezione di oculistica
• Visita al Centro per la ricerca sull'inquinamento atomico e l'ambiente
(Hot-Box, termografia, ponti termici e inquinamento).
• Diagnostica non invasiva in campo ingegneristico:
elaborazione di immagini per la vulnerabilità sismica
• Laboratori di Matematica Applicata su argomenti del corso
Testi di riferimento
Dispense del docente e slides. Verranno consigliati alcuni libri.
Obiettivi formativi
Risultati d'apprendimento previsti:

Il corso prevede la conoscenza delle nozioni principali dell'elaborazione di immagini con particolare riferimento a quelle mediche.

Le principali conoscenze (Descrittore di Dublino 1) acquisite saranno:

•conoscenza della ricostruzione di segnali ed immagini tramite campionamento;
•conoscenza della principali nozioni e tecniche dell'analisi e della elaborazione di immagine;
•conoscenza delle principali problematiche di diagnostica medica e applicazione di algoritmi per il miglioramento di immagine;

Le principali abilità acquisite (capacità di applicare le conoscenze acquisite, Descrittore di Dublino 2, e di adottare con autonomia di giudizio l’opportuno approccio, Descrittore di Dublino 3) saranno:
•capacità di analisi e di elaborazione di immagine avente come finalità la diagnosi medica;
•capacità di elaborare un ragionamento che porti lo studente ad individuare i metodi di soluzione del problema in questione;
•capacità di individuare il giusto approccio per la soluzione del problema con lo sguardo verso la diagnostica medica.
Prerequisiti
Conoscenza della ricostruzione di segnali ed immagini tramite campionamento;
Conoscenza della principali nozioni e tecniche dell'analisi e della elaborazione di immagine;
Conoscenza delle principali problematiche di diagnostica medica e dell' applicazione di algoritmi per il miglioramento di immagine.
Metodi didattici
Il corso è articolato nel seguente modo:

1) Lezioni in aula su tutti gli argomenti del corso;

2) Laboratorio in aula: N. 2/3 laboratori su problemi dove si utilizzano argomenti del corso

3) Visite guidate di 4 ore ciascuna presso i reparti dell'Ospedale Santa Maria della Misericordia di Perugia (radiologia e/o chirurgia vascolare e/o oculistica) e/o presso Ingegneria.
Altre informazioni
Si consiglia la frequenza di tutte le lezioni.
Modalità di verifica dell'apprendimento
Prova orale.

La verifica degli obiettivi formativi dell’insegnamento (esame) prevede una prova orale. La prova orale sarà svolta nelle date fissate nel calendario degli esami del CdS.

Le prove orali, consistono in una discussione della durata non superiore a circa 40 minuti ciascuna finalizzata ad accertare: i) il livello di conoscenza dei contenuti teorici e laboratoriali del corso (descrittore di Dublino 1), ii) il livello di competenza nell’esporre le proprie capacità di argomentazione logico-matematica (descrittore di Dublino 2), iii) l’ autonomia di giudizio (descrittore di Dublino 3) nel proporre l’approccio più opportuno per argomentare quanto richiesto. Le prove orali hanno anche l’obiettivo di verificare la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio le domande proposte dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante discussione e di dimostare capacità logico-deduttive e di di sintesi nell'esposizione (descrittore di Dublino 4).

La valutazione finale verrà effettuata dalla Commissione in trentesimi.

Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa
Programma esteso
Introduzione al corso
• Riepilogo della trasformata di Fourier e delle sue proprietà.
•Campionamento esatto e campionamento approssimato
• Operatori sampling generalizzati
e sampling- Kantorovich: loro proprietà e principali risultati.
• Nozioni sulle immagini e sulle applicazioni del teorema del
campionamento alle immagini
• MATLAB e sue applicazioni all'elaborazione delle immagini
• GIMP, IMAGEJ, e le loro applicazioni all'elaborazione delle immagini
• Algoritmi di Image Processing: registrazione, segmentazione,
sogliatura, operatori morfologici, operatori di smoothing e di sharpening,
etc.
•Strumentazione di acquisizione di immagini: TC, RNM, Termografia.
• Diagnostica medica:
-Introduzione generale alla diagnostica medica
- Chirurgia vascolare, diagnostica e interventistica
• Possibili visite:
- Visita al reparto di Diagnostica per Immagini: radiografia (RX),
tomografia computerizzata (CT), risonanza magnetica (MRI), ecografia,
cardioCT.
-Visita alla sezione di Chirurgia vascolare: trattamenti endovascolari
-Visita alla sezione di oculistica
• Visita al Centro per la ricerca sull'inquinamento atomico e l'ambiente
(Hot-Box, termografia, ponti termici e inquinamento).
• Diagnostica non invasiva in campo ingegneristico:
elaborazione di immagini per la vulnerabilità sismica
• Laboratori di Matematica Applicata su argomenti del corso
Condividi su