Metodi Avanzati di Elaborazione di Immagini

 

II° semestre  (12 CFU)

 

Obiettivo del corso è fornire le nozioni necessarie alla costruzione di sistemi di gestione ed elaborazione di immagini digitali in grado di migliorarne la qualità rendendone possibile l’utilizzo in svariati campi reali, quali il campo medico, aerospaziale e astronomico.  Allo scopo di impadronirsi, sia da un punto di vista teorico sia algoritmico, delle tecniche più efficienti per la risoluzione di tali problemi, si studieranno prima i problemi di base dell’elaborazione di immagini come il problema della compressione, del miglioramento del contrasto, dell’estrazione dei contorni e successivamente si affronteranno problemi di natura più complessa come il problema dell’eliminazione del rumore da immagini perturbate, il miglioramento di immagini distorte e la ricostruzione di immagini a partire da dati provenienti da strumentazioni mediche.  Per questi ultimi problemi si analizzeranno i metodi più avanzati della letteratura, che trattano efficientemente anche il caso dei dati altamente incompleti.

Parte integrante del corso è costituita dalle esercitazioni di laboratorio in cui gli studenti saranno guidati nella costruzione di un sistema per la gestione di immagini integrato con gli algoritmi di elaborazione presentati a lezione.

 

Programma:

 

· Elementi di base di un sistema di elaborazione di immagini digitali

 

· Analisi delle immagini nel dominio delle frequenze

 

· Tecniche di  miglioramento della qualità di un’ immagine

 

· Tecniche di compressione lossless/lossy di immagini

 

· Il problema del denoising di immagini perturbate e soluzione mediante algoritmi wavelet

 

· Fondamenti di ricostruzione di immagini da dati provenienti da TAC e Risonanza  Magnetica e metodi numerici innovativi di ricostruzione da dati altamente incompleti

 

· Modelli per la restoration di immagini distorte e perturbate  e corrispondenti algoritmi

 

· Metodi per il miglioramento della risoluzione di immagini

 

 

 

Laboratorio:  32 ore

Il linguaggio di sviluppo è il Matlab7.0 supportato dai Toolboxes ‘Image Processing’ e ‘Wavelet’ che forniscono funzionalità di base per l’elaborazione di immagini rendendo più semplice la costruzione dell’intero sistema. 

Attività di laboratorio inerente ai temi teorici.

 

 

Materiale didattico: dispense fornite dal docente

 

Libri di Riferimento:

 

 

· R. C. Gonzales, R. E. Woods, Digital Image Processing, Third edition, Pearson Prentice Hall 2008

 

· A. ROSENFELD, A. C. KAK, Digital picture Processing –  Academic Press