Obiettivi formativi

Il corso ha l'obbiettivo di formare lo studente all'elaborazione delle immagini, sia naturali che mediche, fornendo sia le basi teoriche sia strumenti implementativi.
Il contenuto presuppone una buona famigliarità con i contenuti del corso relativo al modulo di Segnali, in particolar modo per quanto riguarda i concetti di analisi di Fourier (tempo/frequenza), sistemi lineari tempo-invarianti e filtraggio digitale. Si considererà l'intera catena di elaborazione delle immagini a partire dall'acquisizione fino alla resa su diversi dispositivi, analizzando gli aspetti teorici e pratici relativi ad ogni blocco.
La teoria sarà complementata da attività di laboratorio finalizzata all'acquisizione di competenze pratiche in relazione agli aspetti piu importanti analizzati nel corso in modo da fornire una visione completa sulla pipeline ed una buona capacità critica e progettuale.

Programma

- Introduzione all'elaborazione di immagini
- Trasformata di Fourier (serie di Fourier, TF in tempo continuo, TF a tempo discreto, trasformata discreta (DFT), FFT) in una dimensione
- Trasformata di Fourier (serie di Fourier, TF in tempo continuo, TF a tempo discreto, trasformata discreta (DFT), FFT) in due dimensione
- Introduzione ai sistemi a tempo discreto
- La catena di acquisizione (campionamento, quantizzazione)
- Metodi di miglioramento della qualità dell'immagine (image enhancement) sia nel dominio spaziale che in quello delle frequenze
- Filtraggio digitale (filtri passa basso, passa alto, lineari e non lineari)
- Estrazione dei contorni nel dominio del tempo e delle frequenze
- Analisi basata su regioni nel dominio del tempo e delle frequenze
- Operatori morfologici
- Rappresentazione ed elaborazione del colore
- Segmentazione di immagini (basata sui contorni e sulle regioni)
- Elementi di teoria e pratica del riconoscimento di oggetti

Modalità d'esame

Teoria: orale in 4 appelli. Gli appelli sono così distribuiti: 2 appelli nella Sessione Straordinaria a fine corso, 1 Appello nella Sessione Estiva, 1 appello nella Sessione Autunnale. Ogni esame è suddiviso in due parti superabili separatamente relative rispettivamente alla teoria e al laboratorio. Il voto complessivo è dato dalla media matematica delle valutazioni in 30esimi ottenute nelle due parti. L’esame si ritiene superato se il voto conseguito in ognuna delle parti è maggiore o uguale a 18. Ogni valutazione rimane valida per l’intero anno accademico in corso.

Obiettivo della prova di teoria è quello di accertare la comprensione dei contenuti e la capacità di elaborare tali contenuti in relazione sia a generalizzazioni di casi presentati durante il corso sia all’applicazione a problemi specifici. Tale comprensione potrà essere verificata anche mediante l'esposizione di teoremi e dimostrazioni.

Obiettivo della prova di laboratorio è accertare l’acquisizione degli strumenti e della metodologia necessari alla risoluzione di esercizi e casi di studio. La prova consiste nella discussione degli esercizi svolti durante il corso e nello svolgimento di un mini progetto al termine del corso.

Bibliografia

Materiale Didattico

•   ES - Fourier-Transform   (pdf, it, 246 KB, 19/04/17)
•   Es-Lab-1-5   (zip, it, 4167 KB, 20/04/17)
•   L10 - Image interpolation   (pdf, it, 4292 KB, 14/05/17)
•   L10 - Image interpolation part 2   (pdf, it, 7165 KB, 14/05/17)
•   L13 - Pattern recognition   (pdf, it, 9632 KB, 14/05/17)
•   L1 - Introduction   (pdf, it, 27056 KB, 19/03/17)
•   L2 - Fourier Transform   (pdf, it, 5937 KB, 19/03/17)
•   L2 - Fourier Transform complements   (pdf, it, 456 KB, 19/03/17)
•   L2 - Fourier Transform summary   (pdf, it, 83 KB, 19/03/17)
•   L3 - Fourier Transform in 2D   (pdf, it, 3022 KB, 19/03/17)
•   L4 - Color imaging-part2-colorimetry   (pdf, it, 6695 KB, 09/04/17)
•   L4 - Image acquisition and color imaging-part1   (pdf, it, 5360 KB, 09/04/17)
•   L5 - Spatial enhancement - part 1   (pdf, it, 5214 KB, 19/04/17)
•   L5 - Spatial enhancement - part 2   (pdf, it, 4016 KB, 19/04/17)
•   L6 - Image enhancement in Fourier domain   (pdf, it, 6516 KB, 20/04/17)
•   L7 - Morphological operators   (pdf, it, 6064 KB, 25/04/17)
•   L8 - Edge detection   (pdf, it, 5352 KB, 25/04/17)
•   L9b - Motion   (pdf, it, 3245 KB, 08/05/17)
•   L9 - Region-based segmentation   (pdf, it, 26062 KB, 08/05/17)
•   L-SP-for-BCI-part1   (pdf, it, 23600 KB, 09/04/17)
•   L-SP-for-BCI-part2   (pdf, it, 15880 KB, 09/04/17)
•   L-SP-for-BCI-part3   (pdf, it, 19462 KB, 09/04/17)