Università degli studi dell'Insubria

ELABORAZIONE DELLE IMMAGINI

A.A. di erogazione 2019/2020
Insegnamento opzionale

Laurea triennale in INFORMATICA
 (A.A. 2018/2019)
L'insegnamento è condiviso, tecnicamente "mutuato" con altri corsi di laurea, consultare il dettaglio nella sezione Mutuazioni
Anno di corso: 
2
Tipologia di insegnamento: 
Affine/Integrativa
Settore disciplinare: 
INFORMATICA (INF/01)
Crediti: 
6
Ciclo: 
Primo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
56
Dettaglio ore: 
Lezione (40 ore), Laboratorio (16 ore)

L'obbiettivo principale del corso è quello di fornire agli studenti un'introduzione a concetti e metodi relativi all'elaborazione delle immagini digitali. L'obbiettivo viene perseguito approfondendo argomenti di base ed offrendo una veduta d'insieme di argomenti avanzati di interesse attuale ed applicabilità in diversi settori tra i quali l'Osservazione della Terra e la Diagnostica Medica.
I risultati di apprendimento attesi sono i seguenti:
1. conoscenza degli obbiettivi generali e delle aree tematiche dell’Elaborazione delle Immagini, capacità di individuare in sintesi le potenzialità delle relative tecniche e le relazioni con altri ambiti disciplinari
2. comprensione degli aspetti fisici, geometrici e percettivi relativi alla formazione delle immagini
3. conoscenza delle problematiche di acquisizione e digitalizzazione di immagini
4. conoscenze relative agli operatori puntuali e locali di “miglioramento della qualità” delle immagini con capacità di scegliere e comporre sequenze di operazioni finalizzate alla rimozione di fonti di degrado.
5. Conoscenze preliminari relative alle problematiche di segmentazione delle immagini con capacità di applicare operatori basati sia su rilevamento di bordi sia di regioni e con capacità di scegliere l’approccio adeguato in funzione della tipologie di immagini.
6. Conoscenza dei concetti base relativi agli spazi colore, alla rappresentazione digitale delle immagini a colori, capacità di elaborare immagini a colori
7. Conoscenze relative alle principali tecniche di compressione e ai principali formati immagine.

E' altresì atteso che lo studente sviluppi abilità comunicative attraverso la partecipazione a discussioni aperte sugli argomenti trattati, stimolate dal docente sia durante le ore di lezione frontale sia durante le esercitazioni di laboratorio.

Si presuppone che lo studente che accede a questo insegnamento abbia conoscenze relative agli insegnamenti impartiti nel corso fondamentale del primo anno di Programmazione, che dunque costituisce propedeuticità obbligatoria.

L'acquisizione delle diverse conoscenze ed abilità attese si sviluppa lungo tutto l'insegnamento, in cui verranno trattati gli argomenti di seguito elencati.

1)Argomenti Introduttivi :
-Cenni informativi e storici e principali aree applicative
-Struttura e funzioni di un sistema di elaborazione delle immagini
-Principi fisici e geometrici della formazione delle immagini
-La percezione visiva
-Rappresentazione di dati immagine discreti: campionamento,
quantizzazione
(8 ore-obbiettivi formativi 1,2,3)

2)Miglioramento della qualità delle immagini:
-Miglioramento del contrasto
-Istogramma di un’immagine, Istogramma Cumulato
-Equalizzazione, Matching di Istogrammi
-Operazioni Aritmetiche e Logiche
-Filtri di Smoothing
-Filtri di Sharpening
-Operatori “Order Statistics”
(16 ore-obbiettivo formativo 4)

3)Segmentazione di immagini :
-Tecniche basate su determinazione di contorni mediante filtri di Sobel, Laplaciano, Filtro di LoG
- Thresholding, Adaptive Thresholding
- Determinazione di regioni mediante algoritmi Split and Marge e Region Growing
(8 ore- obbiettivo formativo 5)

4)Immagini a colori
- Spazi colore RGB, HSI
- Estensione degli operatori di miglioramento e segmentazione per l’elaborazione delle immagini a colori
(5 ore-obbiettivo formativo 6)

5)Compressione e formati
- Tecniche di Compressione di Immagini basate ridondanze di codifica, psicovisuale e interpixel.
- Formati Immagine
(3 ore-obbiettivo formativo 7)

7)Presentazione dell’ambiente di elaborazione delle immagini ImageJ ed esercitazioni di laboratorio
(16 ore- obbiettivi formativi 3,4,5,6)

Il corso si articola in lezioni frontali (40 ore) ed esercitazioni di laboratorio (16 ore).
Le lezioni riguardano la totalità degli argomenti elencati con trattazioni teoriche ed esempi applicativi. Nelle ore di Laboratorio gli studenti applicano operatori di elaborazione delle immagini presentati nelle ore di lezione frontale, basandosi sull’utilizzo del programma ImageJ, sviluppando abilità e capacità operative nell’ambito dell’Elaborazione delle Immagini.

L’obiettivo della prova d’esame è l'accertamento dell’acquisizione delle conoscenze e delle abilità sopra descritte, valutando il livello di conoscenza dei concetti trattati e le capacità di applicarli.
La verifica dell’apprendimento avviene attraverso la valutazione di due prove:

1) lo sviluppo di un progetto
2) lo svolgimento di una prova scritta

La prova relativa allo sviluppo di un progetto intende valutare le abilità nel progettare procedure di elaborazione delle immagini, acquisite nelle attività di laboratorio mentre la prova scritta mira a valutare le conoscenze e competenze acquisite tramite le lezioni frontali.
I progetti assegnati sono affini alle esercitazioni di laboratorio condotte durante il corso e possono essere svolti in gruppo composto al massimo da tre persone.
La prova scritta è della durata di 2 ore, in cui non è prevista la consultazione di libri e altro materiale. Consiste in genere di 3 domande, alcune interamente di teoria, altre con inclusi esercizi numerici affini ad esempi utilizzati durante le lezioni a fini esplicativi.

Il voto finale sarà espresso in trentesimi e sarà composto dall’esito delle singole prove con la seguente regola:
Prova scritta 70%
Progetto 30%

Testo Consigliato: R.C. Gonzalez, R.E. Woods, Digital Image Processing, Addison Wesley , 1992

Materiale disponibile sul sito di e-learning dell’Università:
- Dispense Fornite dal Docente,
- Articoli Scientifici, links a materiale on line, siti di Università e Laboratori di Ricerca in cui trovare tutorials e Demo on line
- Temi d’esame con soluzioni ed esempi di progetti svolti

La docente riceve su appuntamento, previa richiesta via e-mail a elisabetta.binaghi@uninsubria.it. Il docente risponde solo alle e-mail firmate e provenienti dal dominio studenti.uninsubria.it.

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A.A. 2019/2020

Anno di corso: 2
Curriculum: PERCORSO COMUNE
Anno di corso: 3
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2018/2019

Anno di corso: 3
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2017/2018

Anno di corso: 2
Curriculum: PERCORSO COMUNE
Anno di corso: 3
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2016/2017

Anno di corso: 2
Curriculum: PERCORSO COMUNE
Anno di corso: 3
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2015/2016

Anno di corso: 2
Curriculum: PERCORSO COMUNE
Anno di corso: 3
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2014/2015

Anno di corso: 2
Curriculum: PERCORSO COMUNE
Anno di corso: 3
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2013/2014

Anno di corso: 2
Curriculum: PERCORSO COMUNE
Anno di corso: 3
Curriculum: PERCORSO COMUNE