Methods for image processing
A.A. 2024/2025
Obiettivi formativi
L'insegnamento intende fornire i fondamenti dell'acquisizione, della rappresentazione e del miglioramento delle immagini digitali e delle tecniche di elaborazione per estrarre le informazioni da immagini di scene reali.
Risultati apprendimento attesi
Conoscenza dell'uso di tecniche di base per l'elaborazione e l'analisi di immagini per:
· il miglioramento della qualità dell'immagine (riduzione del rumore, aumento del contrasto, aumento della nitidezza);
· l'estrazione di informazioni da immagini (bordi, caratteristiche, oggetti);
· la compressione e la rappresentazione di immagini.
Capacità di valutare quale tra le tecniche studiate per ogni singolo scopo sarà più efficace nel raggiungerlo, dati i vincoli del problema.
La conoscenza delle tecniche di base per l'elaborazione di immagini consente di approfondire lo studio di tecniche avanzate, inquadrandole e mettendole in relazione con i vincoli di determinati domini applicativi.
· il miglioramento della qualità dell'immagine (riduzione del rumore, aumento del contrasto, aumento della nitidezza);
· l'estrazione di informazioni da immagini (bordi, caratteristiche, oggetti);
· la compressione e la rappresentazione di immagini.
Capacità di valutare quale tra le tecniche studiate per ogni singolo scopo sarà più efficace nel raggiungerlo, dati i vincoli del problema.
La conoscenza delle tecniche di base per l'elaborazione di immagini consente di approfondire lo studio di tecniche avanzate, inquadrandole e mettendole in relazione con i vincoli di determinati domini applicativi.
Periodo: Primo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Primo semestre
Programma
L'insegnamento copre i concetti fondamentali dell'elaborazione delle immagini digitali. Le lezioni tratteranno i principi dell'elaborazione del segnale digitale, il campionamento, la codifica, le tecniche solitamente utilizzate nell'elaborazione delle immagini: operazioni geometriche, estrazione di caratteristiche, equalizzazione, filtraggio, trasformate, codifica e compressione di immagini. Sono previste ore di esercitazione in laboratorio con l'utilizzo di software per la simulazione numerica.
· Introduzione: introduzione all'elaborazione di immagini, nozione di base sulle immagini.
· Fondamenti delle immagini digitali: luce, visione e percezione visiva, acquisizione e digitalizzazione di immagini.
· Rappresentazione delle immagini: formati per la rappresentazione di immagini digitali, relazioni tra pixel, operazioni matematiche di base.
· Trasformazioni di intensità e filtraggio spaziale: trasformazioni di intensità, istogrammi, equalizzazione, filtraggio nel dominio dello spazio, miglioramento di immagini nel dominio dello spazio.
· Filtraggio nel dominio delle frequenze: trasformata di Fourier discreta, estensione a funzioni 2D, filtraggio e miglioramento di immagini nel dominio della frequenza.
· Elaborazione morfologica: dilatazione, erosione, apertura, chiusura, estrazione di componenti connesse, convex hull, thinning, thickening, estrazione di contorni.
· Segmentazione di immagini: estrazione ed unione di contorni, operazioni su regioni.
· Compressione di immagini: ridondanza, codifiche di immagine.
· Introduzione: introduzione all'elaborazione di immagini, nozione di base sulle immagini.
· Fondamenti delle immagini digitali: luce, visione e percezione visiva, acquisizione e digitalizzazione di immagini.
· Rappresentazione delle immagini: formati per la rappresentazione di immagini digitali, relazioni tra pixel, operazioni matematiche di base.
· Trasformazioni di intensità e filtraggio spaziale: trasformazioni di intensità, istogrammi, equalizzazione, filtraggio nel dominio dello spazio, miglioramento di immagini nel dominio dello spazio.
· Filtraggio nel dominio delle frequenze: trasformata di Fourier discreta, estensione a funzioni 2D, filtraggio e miglioramento di immagini nel dominio della frequenza.
· Elaborazione morfologica: dilatazione, erosione, apertura, chiusura, estrazione di componenti connesse, convex hull, thinning, thickening, estrazione di contorni.
· Segmentazione di immagini: estrazione ed unione di contorni, operazioni su regioni.
· Compressione di immagini: ridondanza, codifiche di immagine.
Prerequisiti
Alcuni argomenti affrontati nell'insegnamento richiedono la conoscenza dei concetti di base dell'analisi matematica, del calcolo di probabilità e statistica e della programmazione.
Metodi didattici
Lezioni frontali
Materiale di riferimento
R.C. Gonzalez and R.E. Woods, Digital Image Processing, (4 ed.), Pearson, 2018. ISBN 9780133356724.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
La valutazione si svolge in forma orale.
La prova orale consiste in tre domande (la prima delle quali a scelta dello studente) per coprire le varie aree del programma, anche per mezzo di problemi da risolvere.
Per l'esposizione dell'argomento a piacere, lo studente potrà predisporre una breve presentazione con alcuni lucidi.
Vengono valutate, oltre la competenza, la chiarezza espositiva e la comprensione dei problemi studiati.
Il voto finale è espresso in trentesimi.
La prova orale consiste in tre domande (la prima delle quali a scelta dello studente) per coprire le varie aree del programma, anche per mezzo di problemi da risolvere.
Per l'esposizione dell'argomento a piacere, lo studente potrà predisporre una breve presentazione con alcuni lucidi.
Vengono valutate, oltre la competenza, la chiarezza espositiva e la comprensione dei problemi studiati.
Il voto finale è espresso in trentesimi.
INF/01 - INFORMATICA - CFU: 6
Lezioni: 48 ore
Docente:
Ferrari Stefano
Turni:
Turno
Docente:
Ferrari StefanoSiti didattici
Docente/i