Elaborazione delle immagini in medicina (2009/2010)

Codice insegnamento
4S02907
Docente
Andrea Giachetti
Coordinatore
Andrea Giachetti
crediti
6
Altri corsi di studio in cui è offerto
Settore disciplinare
INF/01 - INFORMATICA
Lingua di erogazione
Italiano
Periodo
I semestre dal 1-ott-2009 al 31-gen-2010.

Orario lezioni

I semestre
Giorno Ora Tipo Luogo Note
lunedì 13.30 - 16.30 lezione Aula C  
mercoledì 14.30 - 16.30 lezione Aula C  

Obiettivi formativi

L'obiettivo del corso è quello di presentare agli studenti tecniche di image processing e computer vision non ancora trattate nel curriculum di studio (segmentazione mediante classificazione/clustering, contorni deformabili, registrazione, analisi di tessitura), con particolare focus sulle applicazioni delle tecniche stesse all'elaborazione di immagini biomediche.
Il corso presenterà anche, all'inizio una panoramica sulle tecniche di imaging medico digitale, sulle modalità di gestione e di archiviazione delle stesse in ambito ospedaliero e le metodologie di visualizzazione tridimensionale utilizzate in radiologia e per applicazioni diagnostiche e chirurgiche.
Il corso comprenderà anche 1 credito di laboratorio in cui si realizzeranno implementazioni degli algoritmi in Matlab (ITK)

Programma

1. Imaging diagnostico

Obiettivo: Ripasso sulle immagini digitali e acquisizione di competenze sull'imaging ospedaliero.
-Modalità diagnostiche digitali: CT, MRI, US, PET, ecc.
-Il protocollo DICOM: archiviazione e trasmissione dei dati medici

2- Visualizzazione 3D in medicina
Obiettivo: fornire una panoramica sulle tecniche di visualizzazione dei dati utilizzate in ambito radiologico ospedaliero
-Tecniche di visualizzazione di volumi, proiezioni, ray casting
-Applicazioni informatiche in medicina: Computer Aided Diagnosis, pianificazione chirurgica, simulazione

3. Segmentazione di immagini mediche
Obiettivo: Acquisire la conoscenza delle tecniche di segmentazione, ricostruzione e visualizzazione di strutture da immagini 3(4)D principalmente utilizzate nella pratica.
- Sogliature, region growing, morfologia matematica
- Tecniche basate su classificazione (k-means, Mean shift), Graph Cuts, MRFs
- "Snakes" e modelli deformabili 2D e 3D, impliciti ed espliciti


4. Registrazione di immagini.

Obiettivo: Acquisire la conoscenza delle tecniche di registrazione di immagini 2D-3D
-Registrazione di immagini, problematiche e metodi
-Registrazione image based: potenziali, tecniche di ottimizzazione
-Registrazione point based, algoritmo ICP

5. Analisi del moto da sequenze di immagini

Obiettivo: Acquisire la conoscenza delle tecniche di ricostruzione del movimento da sequenze di immagini.
- Campo di moto e flusso ottico
- Algoritmi per la sitma: block matching, Lucas-Kanade

6. Analisi di forma
Obiettivo: caratterizzare le strutture in 2D e 3D per eventuale classificazione automatica o misura
- Momenti, descrittori di forma, distance functions, estrazione di scheletri curvilinei

7. Analisi di tessitura.
Obiettivo: Introdurre il concetto di tessitura e gli algoritmi che si utilizzano
principalmente per la sua analisi e classificazione
-Tessitura delle immagini
-Descrittori di tessitura: Gray Level Co-Occurrence Matrices e Run Length Matrices, Wavelets
-Richiami sulla classificazione supervisionata

Modalità d'esame

Prova scritta con domande a risposta aperta sul programma svolto a lezione (20/30). Valutazione di un progetto di laboratorio (10/30)

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 50.0% 25 0
Respinti --
Assenti --
Ritirati 50.0%
Annullati --
Distribuzione degli esiti positivi
18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 30 e Lode
0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 100.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0%

Valori relativi all'AA 2009/2010 calcolati su un totale di 2 iscritti. I valori in percentuale sono arrotondati al numero intero più vicino.