OBIETTIVI FORMATIVI

In this course the basic techniques of digital signal and image processing are presented and their application to signals and images from real domains are discussed: • Digital Image Representation and Color Spaces • Image Filtering (linear and non-linear) • Edge Detection • Image Segmentation • Texture Analysis • Mathematical Morphology • Moments and Hough Transform • Adaptive Processing, Multiscale, Data Fusion

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Il corso offre un’introduzione al mondo dell’elaborazione digitale delle immagini.

L’analisi e l’elaborazione di immagini digitali ha importanti applicazioni in diversi domini applicativi: telerilevamento (immagini da satellite), imaging medico, telecomunicazioni, riconoscimento di caratteri, fotografia pubblicitaria, analisi di oggetti storico-artistici. Negli ultimi anni la potenza di calcolo messa a disposizione anche da economici dispositivi portatili permette di usufruire di algoritmi di elaborazione di immagini in qualsiasi momento.

Dopo un’introduzione sulle immagini digitali trattando le definizioni di pixel, canali di colore, quantizzazione e risoluzione, viene proposto un approfondimento riguardo alcuni tra gli spazi colore più diffusi, i metodi di trasformazione tra l’uno e l’altro, con particolare riferimento alla percezione umana.

Il corso illustra le tecniche fondamentali relative al miglioramento dell’immagine secondo finalità specifiche: controllo della luminosità, del contrasto, thresholding, equalizzazione dell’istogramma e riduzione del rumore. In particolare sono presentate le soluzioni per ridurre il disturbo a seconda della tipologia di rumore, anche con analisi nel dominio della frequenza. A tal proposito vengono introdotte le basi teoriche della Discrete Fourier Transform (DFT) bidimensionale. 

L’applicazione di numerose tecniche di filtraggio viene illustrata in modo teorico a lezione e successivamente implementate a livello software durante alcune esercitazioni di laboratorio. 

Tra le tecniche illustrate vengono proposti in modo approfondito metodi per riconoscimento dei contorni, segmentazione, analisi delle forme, morfologia matematica, e analisi della tessitura finalizzati all’identificazione e alla classificazione di oggetti presenti nell’immagine digitale.

Le esercitazioni di laboratorio prevedono l’utilizzo di software di elaborazione di immagini come GIMP, ImageJ, MatLab e librerie come OpenCV.

MODALITA' DIDATTICHE

Combinazione di lezioni classiche ed esercitazioni di laboratorio obbligatorie.

PROGRAMMA/CONTENUTO

• Rappresentazione digitale di immagini
• Spazi colore
• Filtraggio di immagini (lineare e non lineare)
• Estrazione dei contorni
• Morfologia matematica
• Momenti e trasformata di Hough
• Analisi delle tessiture

TESTI/BIBLIOGRAFIA

• Jhane, B., Digital Image Processing, Sprinter, Berlin, 1997 
• Dellepiane S.,  (2004), Elaborazione di immagini digitali – Materiale di supporto alle lezioni ed Esercizi. GENOVA: ECIG, ISBN: 88-7544-017-4

Le trasparenze delle lezioni possono essere scaricate dal sito internet del corso.

Testi d’esame con bozze di soluzione  possono essere scaricati da aulaweb.