Programma Corso integrato di Formazione dell'immagine e informatica di base
Obiettivi formativi del corso integrato
L’insegnamento intende fornire allo studente:
- la comprensione del processo di formazione dell’immagine da raggi X, la conoscenza delle principali tecniche di rivelazione dell’immagine da raggi X e i criteri per valutare la qualità di un’immagine radiologica;
- la conoscenza della formazione di un immagine digitale ottenuta con i sistemi Computed Radiography e Direct Radiography e con apparecchiature TC e RM;
- le conoscenze di base sull’informatica, in particolare sulla struttura dei calcolatori, sui metodi di codifica ambiente esterno/macchina, e sui rudimenti del metodo algoritmico, specificando anche i limiti teorici e pratici di tale approccio.
- Modulo: Processing delle immagini radiologiche
SSD MED/36
Docente: Bazzocchi Massimo
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- Modulo: Informatica
SSD INF/01
Docente: Fabris Francesco
Programma
Introduzione al concetto di informazione e all'informatica. Informazione sintattica e informazione semantica, interpretazione dal punto di vista della radiologia.
Codifica dell'informazione: codifica binaria di M oggetti, codifica ASCII dei caratteri. Codifica dei numeri: notazione posizionale, rappresentazione in base 10 e 2, conversioni da una base all'altra. Operazioni sui numeri binari: overflow, rappresentazione mediante complemento a due, rappresentazione in virgola mobile.
Principi di codifica dei segnali analogici: campionamento, quantizzazione, errore di quantizzazione, conversione A/D e D/A.
Principi di codifica delle immagini: grigliatura, risoluzione, quantità d'informazione associata.
Strutturazione dei dati: file, campi, record a lunghezza costante e a lunghezza variabile; accesso diretto e sequenziale, accesso con chiave.
Strategie di ricerca: ricerca binaria, tabelle Hash.
Cenni sull'architettura di base di un elaboratore: processore, memoria principale, memoria secondaria, registri, periferiche, struttura gerarchica della memoria, evoluzione tecnologica e legge di Moore.
Il concetto di algoritmo: esempi di algoritmi per l’ordinamento, problemi facili e difficili, cenni sulla complessità computazionale.
Principi di elaborazione delle immagini digitali: imaging nelle varie bande elettromagnetiche e ultrasoniche, processi di base e componenti di un sistema di elaborazione digitale delle immagini.
La percezione visiva, la luce e lo spettro elettromagnetico, acquisizione delle immagini con sensori singoli, in linea e con array. Approfondimenti sul campionamento e sulla quantizzazione delle immagini, risoluzione spaziale e di intensità. Cenni sugli strumenti matematici usati nell’elaborazione delle immagini digitali: operazioni matriciali e puntuali, lineari e non lineari, aritmetiche, logiche, spaziali e vettoriali.
Cenni sulle trasformazioni di immagini: trasformazioni di intensità e filtraggio spaziale, trasformazioni nel dominio della frequenza. Analisi di frequenza delle immagini: significato della trasformata di Fourier monodimensionale, serie di Fourier, scomposizione in serie di segnali elementari e periodici. Trasformata bidimensionale di Fourier, filtraggio in frequenza.
Modalità di svolgimento
Lezioni frontali.
Modalità d’esame
Esame scritto e orale.
Testo/i di riferimento
L. Console, M. Ribaudo, Informatica Generale, UTET, Torino, 1997 (cap. 1-2-3).
R.C. Gonzales, R.E. Woods, Elaborazione delle immagini digitali, Pearson - Prentice Hall, 2008. (cenni da cap. 1-2-3-4-6).
J.T. Bushberg, J.A. Seibert, E.M. Leidholdt Jr., J.M. Boone, The Essential Physics of Medical Imaging, Lippincott Williams & Wilkins 2001. (cenni da cap.4,10).