Objectius de l'assignatura

L'objectiu de l'assignatura és introduir l'estudiant al camp del tractament i l'anàlisi d'imatges digitals, veient les tècniques més comunes, la seva base matemàtica i les aplicacions. S'estudien els temes "clàssics" del processament com ara el filtrat linial i no linial, les correccions fotomètriques i geomètriques i compressió, pero també d'anàlisi d'imatges, com morfologia matemàtica i reconeixement de patrons. Les pràctiques aborden problemes reals d'inspecció visual pel control de qualitat.

Temari

1. Introducció

2. Transformada de Fourier i Sistemes Lineals
   • Sistemes lineals i espacialment invariants
   • Convolució i correlació
   • Transformada de Fourier. Significat, propietats i aplicació
   • Algoritme de la transformada ràpida de Fourier

3. Mostreig i Quantització
   • El teorema del mostreig
   • Limitacions pràctiques. Aliasing
   • Quantitzacions uniforme, de mínim error quadràtic, visual

4. Millora d'imatges i correccions fotomètriques
   • Operacions puntuals i transformacions basades en l'histograma
   • Operacions aritmètiques
   • Filtratge lineal
   • Soroll i filtratge no lineal

5. Correccions Geomètriques
   • Correccions i recalatge
   • Mappings a partir de models d'escena-sensor
   • Mappings per ajust a punts de control
   • Reixes d'interpolació i remostreig
   • Model de deformació local

6. Morfologia matemàtica
   • Transformacions bàsiques
   • Aprimaments i esquelets
   • Watershed

7. Reconeixement de patrons
   • Classificació baiesiana de mínim error
   • Classificació de mínim risc
   • Opció de rebuig

8. Compressió
   • Criteris de fidelitat. Procés de compressió
   • Tècniques de compressió predictiva
   • Tècniques basades en transformacions ortogonals
   • JPEG

Apunts

Són disponibles en format PDF : llibre més report del tema de morfologia matemàtica.

Bibliografia

El material d'aquest curs prové en gran part de les següents referències de consulta:

• Digital Image Processing. R. Gonzalez, P. Wintz. Addison--Wesley, 1987.
• An Introduction to Digital Image Processing. W. Niblack. Prentice--Hall, 1986.
• Digital Image Processing. A. Rosenfeld, A.C. Kak. Academic Press, 1982.
• Digital Signal Processing : concepts, algorithms and scientific applications. Bernd Jähne. Springer--Verlag, 1991.
• The image processing handbook. 2a edició. John C. Russ. CRC Press, 1995.
• Image based measurement systems. Object recognition and parametter estimation. F. van der Heijden. John Wiley, 1995.

Pràctiques

L'objectiu de les pràctiques és ilustrar els conceptes de teoria, però també que l'estudiant prengui la iniciativa en la resolució de problemes reals de processament i anàlisi d'imatges. Consistiran en un dissenyar i implementar algunes funcions de manipulació d'imatges sobre la aplicació ViLi (Vision Lisp) i que és part d'un entorn més gran anomenat CrossVisions, desenvolupat per en Xavier Sáchez. ViLi és un intèrpret de XLISP al qual s'hi ha afegit el tipus imatge, més un conjunt d'unes 160 funcions per al seu processament. La seva programació és a nivell Lisp, interpretant funcions i expressions Lisp introduides interactivament, i també a nivell C, afegint aleshores noves funcions a l'interpret.

Pràctica 1 : Quants fils hi ha en un teixit ?

Pràctica 2 : Reconeixement d'envasos de Schweppes

Pràctica 3 : Segmentació de gammagrafies de cor

Pràctica 4 : Control de qualitat de blocs de zirconita