Analiza sygnałów i obrazowanie 390-FM2-1ASO
Profil studiów: ogólnoakademicki
Forma studiów: stacjonarne
Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy (moduł "Metody matematyczne i komputerowe").
Dziedzina i dyscyplina nauki: dziedzina nauk ścisłych i przyrodniczych, dyscyplina nauki matematyczne.
Rok studiów/semestr: rok 1/ semestr 2
Liczba godzin zajęć dydaktycznych: wykład 30 godz., laboratorium 30 godz.
Metody dydaktyczne: wykład, rozwiązywanie problemów i zadań, dyskusja, konsultacje, praca własna poza zajęciami
Punkty ECTS: 4
Bilans nakładu pracy studenta: udział w wykładach (30 godz), udział w laboratorium (30 godz.), udział w konsultacjach (15 godz), praca własna poza zajęciami (30 godz), przygotowanie do egzaminu 15 godz), sumaryczne obciążenie pracą studenta (120 godz.).
Wskaźniki ilościowe: nakład pracy studenta związany z zajęciami wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela - 3,6 ECTS; nakład pracy studenta związany z zajęciami o charakterze praktycznym - 1,2 ECTS.
Wykład i ściśle z nim skorelowane zajęcia laboratoryjne obejmują następujące zagadnienia:
1. Podstawowe pojęcia z zakresu przetwarzania i analizy sygnałów. Źródła, klasyfikacja i parametry sygnałów.
2. Akwizycja i przetwarzanie sygnałów.
3. Analiza sygnałów w dziedzinie czasu.
4. Analiza częstotliwościowa sygnałów dyskretnych i jej interpretacja.
5. Filtracja cyfrowa. Algorytmy filtracji cyfrowej.
6. Podstawowe metody cyfrowej analizy sygnału. Rozpoznawanie sygnałów fonicznych.
7. Obraz: definicja, struktura i rodzaje.
8. Zasady tworzenia obrazu cyfrowego. Metody pozyskiwania obrazów cyfrowych.
9. Obrazy barwne, modele barw.
10. Bezkontekstowe przetwarzanie obrazu (punktowe, arytmetyczne i geometryczne).
11. Kontekstowa filtracja obrazów (filtry liniowe i nieliniowe, dwuwymiarowa dyskretna transformata Fouriera, filtracja przestrzenna).
12. Przekształcenia morfologiczne.
13. Analiza obrazów cyfrowych. Metody segmentacji i indeksacji obrazu.
14. Pomiary na obrazach cyfrowych w tym ocena rozmiarów i kształtów obiektów, analiza tekstury, tworzenie statystyk.
Wykłady są wzbogacone prezentacjami (wykorzystanie oprogramowania Power Point) z licznymi przykładami przekazywanych treści. Studenci są stymulowani do zadawania pytań i dyskusji. Zajęcia laboratoryjne odbywają się w pracowni komputerowej. W trakcie zajęć implementowane są podstawowe algorytmy przetwarzania sygnałów 1D i 2D. Studenci wykonują, wskazane przez prowadzącego, zadania praktyczne z zakresu analizy sygnałów i obrazowania, z uwzględnieniem zastosowań w medycynie. Prowadzący zachęca studentów do pracy zespołowej.
Rodzaj przedmiotu
Tryb prowadzenia przedmiotu
Wymagania (lista przedmiotów)
Założenia (lista przedmiotów)
Założenia (opisowo)
Koordynatorzy przedmiotu
Efekty kształcenia
Student:
1. zna fizyczne i matematyczne podstawy współczesnych metod obrazowania medycznego, w tym tomografii rentgenowskiej i komputerowej oraz obrazowania z wykorzystaniem metod niejonizujących (K_W27)
2. zna narzędzia matematyczne do analizy danych eksperymentalnych, analizy sygnałów i obrazów, w tym medycznych obrazów diagnostycznych (K_W29)
3. zna sposoby tworzenia obrazu, w tym obrazu cyfrowego, zna metody przetwarzania i poprawy jakości obrazów i sygnałów (K_W30)
4. zna techniki analizy obrazów, optymalizacji oraz odzyskiwania informacji ilościowej (K_W31)
5. zna metody otrzymywania obrazów i sygnałów diagnostycznych do zastosowań medycznych (K_W32)
6. potrafi korzystać z literatury, zasobów Internetu oraz dokumentacji technicznej aparatury medycznej – w tym z dokumentacji w języku angielskim, zna podstawowe źródła informacji o bieżących problemach i osiągnięciach fizyki medycznej (K_U40)
7. ma świadomość ciągłego i szybkiego rozwoju fizyki medycznej, potrafi określić kierunek swoich zainteresowań i podjąć samodzielne kształcenie (K_U41)
Kryteria oceniania
Po zakończeniu kształcenia odbywa się egzamin złożony z części pisemnej i ustnej, który weryfikuje uzyskaną wiedzę. Warunkiem koniecznym przystąpienia do egzaminu jest zaliczenie (na ocenę) laboratorium.
Literatura
Literatura zalecana:
1. J. Szabatin, Podstawy teorii sygnałów, WKiŁ, Warszawa 2002.
2. W. Malina, Cyfrowe przetwarzanie obrazów, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa 2008.
3. R. Tadeusiewicz, P. Kohoroda, Komputerowa analiza i przetwarzanie obrazów, Kraków 1997, WFPT. http://winntbg.bg.agh.edu.pl/skrypty2/0098/komputerowa_analiza.pdf
Literatura dodatkowa:
1. T.P. Zieliński, Cyfrowe przetwarzanie sygnałów, WKiŁ, Warszawa 2005.
2. J. Cytowski, Cyfrowe przetwarzanie obrazów medycznych, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa 2008.
Więcej informacji
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: