Processamento de Sinais e Imagem

Transcrição

1 António M. Gonçalves Pinheiro Departamento de Física Covilhã - Portugal pinheiro@ubi.pt

2 Objectivos Estudar as características dos sinais temporais contínuos e discretos Projecto de filtros Processamento de sinais biomédicos Estudar a representação e as características de imagem Estudar as técnicas de processamento de imagem e a sua aplicação na análise de imagem médica Estudar técnicas de caracterização e reconhecimento da informação

3 Exemplos de sinais temporais tempo (segundos) Medida da Respiração mmhg tempo (segundos) Medida da Pressão Venosa Central

4 Exemplos de sinais temporais tempo (segundos) Electrocardiograma

5 Exemplos de sinais temporais tempo (segundos) Electrocardiograma tempo (segundos) Electrocardiograma (influência do ruído)

6 Exemplos de sinais temporais Sinal corrompido com ruído

7 Exemplos de sinais temporais Eliminação de ruído

8 Exemplos de imagens Imagens obtidas por tomografia axial computarizada

9 Exemplos de imagens Reconstrução do Crâneo Reconstrução dos Vasos Processamento da tomografia axial computarizada

10 Exemplos de imagens Selecção de região

11 Exemplos de imagens Selecção de região

12 Exemplos de imagens Selecção de regiões

13 Exemplos de imagens

14 Programa 1. Introdução (1 aula) (a) Sinais Contínuos e Sinais Discretos (b) Representação Temporal e Espectral (c) Amostragem (d) Imagens 2. Filtros (2 aulas) (a) Filtros de Sinais Contínuos (b) Diagramas de Bode (c) Filtros de Sinais Digitais (d) Filtros FIR

15 Programa 3. Sinais Aleatórios (2/3 aulas) (a) Noção de Sinal Aleatório (b) Sinais Estocásticos, Processos Ergódicos e Sinais Estacionários (c) Funções de Correlação (d) Função espectral de Potência (e) Filtros de Wienner (f) Filtro de Kalman

16 Programa 4. Processamento de Imagem - Introdução (2 aulas) (a) Aquisição e Representação de Imagem (b) Convolução espacial e Filtragem de Imagem (c) Transformadas Bidimensionais (d) Análise Espectral de Imagem 5. Processamento de Imagem - Filtragem (2 aulas) (a) Filtro FIR bidimensionais (b) Filtros estimadores óptimos bidimensionais (Wiener e de Kalman)

17 Programa 6. Processamento de Imagem - Visão Computacional (2 aulas) (a) Algoritmos básicos de Processamento de Imagem (b) Detectores de Limiares (c) Segmentação de Imagem (d) Descrição de Imagem 7. Reconhecimento de Padrões (2 aulas) (a) Caracterização de Sinais e Imagem (b) Decisão Bayesiana (c) Técnicas de Classificação (d) Redes Neuronais

18 Bibliografia 1. J.G. Proakis and D.G. Manolakis, Digital Signal Processing: Principles, Algorithms, Prentice Hall, New Jersey, 4th edition, John W. Woods, Multidimensional Signal, Image and Video Processing and Coding, Academic Press, Linda G. Shapiro and George C. Stockman, Computer Vision, Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey, Richard O. Duda, Peter E. Hart, and David G. Stork, Pattern Classification, Wiley Interscience, 2nd edition, A. V. Oppenheim and A. S. Willsky, Signals & Systems, Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey, 2nd edition, S. Haykin and B. Van Veen, Signals and Systems, John Wiley & Sons, New Jersey, 2nd edition, 2003.

19 Bibliografia 7. Monsoon H. Hayes, Statistical Digital Signal Processing and Modeling, John Wiley & Sons, New York, USA, B. Girod, R. Rabenstein, and A. Stenger, Signals and Systems, John Wiley & Sons, R.M. Gray and L.D. Davisson, Introduction to Statistical Signal Processing, Cambridge University Press, L. Scharf, Statistical Signal Processing, Addison Wesley, 1991.

20 Avaliação 1. Nota Final = 0.8 NE NT 2. Concessão de Frequência 3. NE (mínimo 9.5 Valores) - Melhor nota obtida em Frequência ou Exame Frequência no dia 23/1/2008 (Aula Teórica - sala a definir) 4. NT (mínimo 9.5 Valores) - Nota obtida nos trabalhos: (a) Trabalhos Laboratoriais Semanais Resolução de Problema típico da matéria leccionada. - Projecto e Implementação de Filtros Analógicos - Filtragem digital de dados médicos - Processamento de Imagem Médica (b) Últimas duas aulas laboratoriais Realização de Mini-Projecto à escolha. 5. Concessão de Frequência: NT 9,5 Valores