Elaborazione digitale di immagini e suoni (2006/2007)

Corso a esaurimento

Codice insegnamento
4S00047
Crediti
10
Coordinatore
Vittorio Murino
Altri corsi di studio in cui è offerto
L'insegnamento è organizzato come segue:
Modulo Crediti Settore disciplinare Periodo Docenti
Immagini 4 INF/01-INFORMATICA 2° Q Vittorio Murino
Suoni 4 INF/01-INFORMATICA 1° Q Davide Rocchesso
Laboratorio Immagini 1 INF/01-INFORMATICA 2° Q Vittorio Murino
Laboratorio Suoni 1 INF/01-INFORMATICA 1° Q Davide Rocchesso

Obiettivi formativi

Il corso intende fornire i fondamenti teorici di base e le metodologie
relative alla formazione ed elaborazione delle immagini e suoni,
aspetti fondamentali per la progettazione e per la costruzione di
sistemi multimediali. L'importanza della comunicazione audiovisiva
nell'informatica è dovuta al fatto che il sistema uditivo è in grado di
discriminare o integrare eventi acustici, mentre il sistema visivo è
atto al rilevamento e all'organizzazione delle informazioni spaziali.
Il corso e' suddiviso in due parti. Nella prima parte, vengono
presentate le principali tecniche per la analisi, l'elaborazione, e la
sintesi dei suoni medianti ausili informatici.
Nella seconda parte, vengono descritte le tecniche per il trattamento e
l’analisi di immagini volte al miglioramento della qualità, al restauro
e all'estrazione di informazioni.

Programma

Modulo immagini

* Acquisizione di immagini: modelli matematici, campionamento e quantizzazione.
* Trasformate di immagini: Fourier (e coseno, seno, Hadamard, Karhunen-Loewe, Wavelet).
* Filtraggio: istogramma, modellazione del rumore, operatori puntuali, locali e operazioni geometriche, filtri passa-basso, -alto, -banda, , filtri ottimi, filtri non lineari.
* Estrazione e caratterizzazione dei contorni.
* Estrazione e caratterizzazione delle regioni.
* Compressione di immagini.
* Analisi di immagini.

Il corso è organizzato su due quadrimestri (secondo e terzo) del Corso di Laurea in Tecnologie dell'Informazione: Multimedia. Nel primo dei due quadrimestri vengono affrontati i segnali monodimensionali (suoni), mentre nel secondo quadrimestre si trattano i segnali bidimensionali (immagini). In totale, il corso viene svolto in 64 ore di lezione frontale e 24 ore di laboratorio (il singolo modulo è quindi composto da 32 ore di lezione frontale e 12 di laboratorio). L'attività di laboratorio prevede la risoluzione al calcolatore di esercizi proposti dai docenti, mediante strumenti informatici (e.g., MATLAB/Octave).


Modulo: Laboratorio Immagini
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Si veda il programma del corso.
L'attività di laboratorio prevede la risoluzione al calcolatore di esercizi proposti dai docenti, mediante strumenti informatici (e.g., MATLAB/Octave).


Modulo: Laboratorio Suoni
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L'attività di laboratorio prevede la risoluzione al calcolatore di esercizi proposti dal docente nell'ambito dell'elaborazione del segnale audio, mediante strumenti informatici (e.g., MATLAB/Octave).


Modulo Suoni

* Elementi di psicoacustica e percezione uditiva.
* Discretizzazione di segnali e sistemi a tempo continuo.
* Trasformate di segnali: Laplace, Fourier, Zeta.
* Analisi del suono: Short-Time Fourier Transform, Correlogrammi.
* Filtri numerici: filtri del primo e secondo ordine. Filtri allpass. Filtri complementari. Banchi di filtri. Frequency warping.
* Tecniche di sintesi del suono: Tecniche classiche. Sintesi per modelli fisici. Sintesi basata su analisi.
* Effetti audio digitali: Elaborazione nei domini del tempo e della frequenza. Spazializzazione del suono e riverberazione artificiale.
* Estrazione di immagini da scene acustiche complesse: computational auditory scene analysis.
* Linguaggi e standard per l'elaborazione del suono: I linguaggi della famiglia Music V. Lo standard MPEG audio.

Il corso è coordinato con il successivo modulo di Immagini. Nel primo dei due moduli vengono affrontati i segnali monodimensionali (suoni), mentre nel secondo si trattano i segnali bidimensionali (immagini). In totale, nei due quadrimestri il corso viene svolto in 64 ore di lezione frontale e 24 ore di laboratorio. L'attività di laboratorio prevede la risoluzione al calcolatore di esercizi proposti dai docenti, mediante strumenti informatici (e.g., MATLAB/Octave).

Modalità d'esame

La verifica del profitto in ciascuna delle due parti del corso sarà
fatta mediante esercitazione scritta, contenente quesiti atti a
verificare l'acquisizione dei concetti teorici, nonché la padronanza
degli strumenti matematici e informatici (es., MATLAB/Octave).
Per gli studenti particolarmente interessati agli argomenti del corso è
possibile effettuare l'esame mediante lo svolgimento di un progetto e
una prova integrativa, da concordare coi docenti.
Il superamento della prova porta all'acquisizione di 10 crediti in
totale, ovvero 8 crediti del corso più 2 crediti di laboratorio.
L'esame di Laboratorio non sarà distinto da quello del corso base.

Statistiche per i requisiti di trasparenza (Attuazione Art. 2 del D.M. 31/10/2007, n. 544)

Statistiche esiti
Esiti Esami Esiti Percentuali Media voti Deviazione Standard
Positivi 29.62% 22 1
Respinti --
Assenti 25.92%
Ritirati --
Annullati 44.44%
Distribuzione degli esiti positivi
18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 30 e Lode
0.0% 0.0% 25.0% 0.0% 50.0% 0.0% 0.0% 25.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0%

Valori relativi all'AA 2006/2007 calcolati su un totale di 27 iscritti. I valori in percentuale sono arrotondati al numero intero più vicino.