SCIENZE INFORMATICHE E GESTIONE DELLE IMMAGINI

Obiettivi formativi

• BIOINGEGNERIA ELETTRONICA ED INFORMATICA

  Fornire allo studente gli strumenti di approfondimento delle tecniche e metodi di rivelazione nell’ambito della Diagnostica per Immagine in radiodiagnostica, medicina nucleare e radioterapia.

• SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI FORMAZIONE DELL'IMMAGINE

  Il corso si propone di rendere lo studente familiare con il processo di formazione delle immagini analogiche e digitali, allo scopo di fornire gli strumenti per valutare la bontà di un sistema di acquisizione, le specifiche legate al grado di qualità dell’immagine da acquisire e le principali modalità per il miglioramento dell’immagine e la rimozione di rumore e artefatti indesiderati.

• PRODUZIONE TRATTAMENTO GESTIONE ED ARCHIVIAZIONE DELLE IMMAGINI

  ACQUISIRE NOZIONI SULLA PRODUZIONE TRATTAMENTO GESTIONE ED ARCHIVIAZIONE DELLE IMMAGINI

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

• BIOINGEGNERIA ELETTRONICA ED INFORMATICA

  Lezione frontale

• SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI FORMAZIONE DELL'IMMAGINE

  Lezioni frontali

• PRODUZIONE TRATTAMENTO GESTIONE ED ARCHIVIAZIONE DELLE IMMAGINI

  LEZIONI FRONTALI

Prerequisiti richiesti

• BIOINGEGNERIA ELETTRONICA ED INFORMATICA

  Elementi base di Fisica di base e moderna - Processi di interazione radiazione-materia

• SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI FORMAZIONE DELL'IMMAGINE

  Conoscenza di base della Fisica.

• PRODUZIONE TRATTAMENTO GESTIONE ED ARCHIVIAZIONE DELLE IMMAGINI

  BASI DI TECNICA DI IMAGING

Frequenza lezioni

• BIOINGEGNERIA ELETTRONICA ED INFORMATICA

  Obbligatoria

• SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI FORMAZIONE DELL'IMMAGINE

  Obbligatoria

• PRODUZIONE TRATTAMENTO GESTIONE ED ARCHIVIAZIONE DELLE IMMAGINI

  SECONDO PROGRAMMA

Contenuti del corso

• BIOINGEGNERIA ELETTRONICA ED INFORMATICA

  Generalità sui rivelatori: contatori e integratori. Proprietà dei rivelatori. Rivelatori a gas: schema di principio. Contatori proporzionali. Contatori Geiger. Rivelatori a gas sensibili alla posizione. Contatori a scintillazione. Fotomoltiplicatore. Principi fisici generali dei rivelatori a semiconduttore.

  Principi fondamentali di rivelazione, Circuito elettrico equivalente del rivelatore. Giunzione P-N dei rivelatori. Vari tipi di rumore nei rivelatori. Rapporto segnale rumore. Amplificatori e preamplificatori. ADC. QDC

  Concetto di serie di Fourier, esempi di serie di Fourier di alcune semplici segnali periodici: dente di sega, onda rettangolare, onda triangolare; spettro discreto di un segnale periodico. Trasformata di un segnale non periodico, spettro continuo, la funzione Sinc, processi limite.

• SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI FORMAZIONE DELL'IMMAGINE

  Introduzione alle immagini. Grandezze analogiche e digitali. Esempi di campi di applicazione di immagini digitali con riferimento all’ambito medico. Componenti di un sistema di visione.

  Percezione visuale nell’uomo. La luce e lo spettro elettromagnetico. Modelli di formazione dell’immagine. Sensori di acquisizione dell’immagine. Campionamento e quantizzazione. Risoluzione e ridimensionamento dell’immagine. Aliasing ed effetto Moiré. Rappresentazione del colore. Spazi di colore.

  Modalità di trasformazione delle immagini. Analisi dell’istogramma. Filtri spaziali. Trasformata di Fourier 2D. Analisi e trasformazione in frequenza.

• PRODUZIONE TRATTAMENTO GESTIONE ED ARCHIVIAZIONE DELLE IMMAGINI

  DATI SULLA FORMAZIONE DELLE IMMAGINI E SULLA LORO ACQUISIZIONE

Testi di riferimento

• BIOINGEGNERIA ELETTRONICA ED INFORMATICA

  Diagnostic Radiology Physics - A Handbook for Teachers and Students - D.R. Dance S. Christofides A.D.A. Maidment I.D. McLean K.H. Ng Technical Editors

• SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI FORMAZIONE DELL'IMMAGINE

  Gonzalez, Woods, “Digital image processing”, 3^rd ed., Prentice Hall

• PRODUZIONE TRATTAMENTO GESTIONE ED ARCHIVIAZIONE DELLE IMMAGINI

  mAZZUCCATO Anatomia radiologica - Tecniche e Metodologie in Radiodiagnostica

Programmazione del corso

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

• BIOINGEGNERIA ELETTRONICA ED INFORMATICA

  Esame orale

• SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI FORMAZIONE DELL'IMMAGINE

  Esame orale

• PRODUZIONE TRATTAMENTO GESTIONE ED ARCHIVIAZIONE DELLE IMMAGINI

  ESAME FRONTALE

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

• BIOINGEGNERIA ELETTRONICA ED INFORMATICA

  Proprietà dei rivelatori.

  Principi fisici generali dei rivelatori a semiconduttore.

  Giunzione P-N dei rivelatori.

  Amplificatori e preamplificatori. ADC. QDC

  Trasformata di un segnale non periodico, spettro continuo, la funzione Sinc, processi limite.

• SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI FORMAZIONE DELL'IMMAGINE

  Grandezze analogiche e digitali.

  Esempi di campi di applicazione di immagini digitali con riferimento all’ambito medico.

  Componenti di un sistema di visione.

  Sensori di acquisizione dell’immagine.

  Campionamento e quantizzazione.

  Risoluzione e ridimensionamento dell’immagine.

  Aliasing ed effetto Moiré.

  Modalità di trasformazione delle immagini.

• PRODUZIONE TRATTAMENTO GESTIONE ED ARCHIVIAZIONE DELLE IMMAGINI

  DIFFERENZE TRA IMMAGINE DIGITALE ED ANALOGICA