ECTS - University of Pisa
| Modules | Area | Type | Hours | Teacher(s) | |
| METODI PER L'ANALISI DI SEGNALI MULTIDIMENSIONALI | ING-INF/06 | LEZIONI | 60 |
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Preparare lo studente a sviluppare e interpretare i risultati dell’applicazione di alcuni metodi di analisi di segnali e immagini biomediche.
Verranno trattati la formazione delle immagini ecografiche, i metodi convolutivi ed algebrici alla base della formazione delle immagini mediche, il contributo dei metodi di deconvoluzione nel miglioramento del rapporto segnale/rumore.
Una parte verterà sull’analisi wavelet, tecniche non lineari di denoising, tecniche di acquisizione veloce di immagini.
Seguirà una parte relativa ai metodi di apprendimento dai dati, ai metodi predittivi e alla classificazione.
Support the student to develop and interpret the results of the application of some methods of analyzing biomedical signals and images. The formation of ultrasound images, the convolutional and algebraic methods underlying the formation of medical images, the contribution of deconvolution methods in improving the signal / noise ratio will be discussed.
One part will focus on wavelet analysis, on non-linear denoising techniques of signals and images, on new compressed image acquisition techniques.
A part will follow on learning methods from data, predictive methods and classification
Lo studente dovrà dimostrare la capacità di realizzare praticamente, con giudizio critico, le metodologie illustrate o svolte sotto la guida del docente durante il corso.
Oltre che durante il test finale, queste capacità saranno verificate anche all'interno dei laboratori svolti durante l'anno.
The student will have to demonstrate the ability to practically implement, with critical judgment, the methodologies illustrated or carried out under the guidance of the teacher during the course.
In addition to the final test, these skills will also be checked in the laboratory held during the year.
Alla fine del corso gli studenti saranno in grado di:
- sviluppare applicazioni per la riduzione del rumore mediante metodi lineari e non lineari nelle immagini biomediche
- applicare metodi di analisi wavelet a segnali e immagini
- sviluppare metodi per la compressione e ricostruzione di immagini biomediche
- sviluppare metodi di deconvoluzione per il trattamento di segnali ed immagini biomediche
- applicare metodi di machine learning per l'analisi di segnali ed immagini biomediche
- conoscere i principi di formazione di immagini ecografiche e la modellistica di formazione delle stesse
At the end of the course students will be able to:
- develop applications for noise reduction using linear and nonlinear methods in biomedical images
- apply wavelet analysis methods to signals and images
- develop methods for compression and reconstruction of biomedical images
- develop deconvolution methods for the treatment of biomedical signals and images
- apply methods of machine learning for the analysis of biomedical signals and images
- know the principles of formation of ultrasound images and the modeling of their formation
Parte dell'esame consisterà nella verifica dei concetti teorici e metodologici sviluppati durante il corso.
Parte dell'esame sarà basato sulla discussione del materiale esercitativo sviluppato durante le ore di laboratorio usando il linguaggio Matlab.
Part of the exam will be based on the verification of the knowledge of the student about the methods explained during the course.
Part of exam will consist in the discussion of the laboratory material developed during the course.
Gli studenti sapranno individuare le corrette modalità di acquisizione ed elaborazione delle immagini biomediche in modo da preservare l'informazione utile.
Svilupperanno la consapevolezza della necessità di acquisire e processare i dati in maniera accurata e di minimizzare i fattori confondenti.
Students will be able to identify the correct ways of acquiring and processing biomedical images in order to preserve useful information. They will develop awareness of the need to accurately acquire and process data and minimize confounding factors.
Durante le sessioni di laboratorio verranno discusse a livello di gruppo le problematiche legate ai temi sviluppati nel corso.
During the laboratory sessions, issues related to the topics developed during the course will be discussed at group level.
Aver acquisito le conoscenze sviluppate nel corso di Analisi e modelli di segnali biomedici tenuto al 1° anno della LM.
Have acquired the knowledge developed in the course of Analysis and models of biomedical signals held in the 1st year of the LM.
Principi di formazione delle immagini ecografiche
Trasformate wavelet mono e bidimensionali
Deconvoluzione algebrica 1D e 2D con e senza regolarizzazione
Deconvoluzione in frequenza
Denoising lineare e non lineare
Compressed sensing e applicazioni
Analisi multivariata applicata a segnali ed immagini biomediche
Classificazione e data mining
Principles of ultrasound imaging
Mono and two-dimensional wavelet transform
1D and 2D algebraic deconvolution with and without regularization
Frequency deconvolution
Linear and nonlinear denoising
Compressed sensing and applications
Multivariate analysis applied to biomedical signals and images
Classification and data mining.
Analisi e modelli di segnali biomedici a cura di Luigi Landini e Nicola Vanello, Pisa University Press, 2016 (Manuali)
Appunti forniti dal docente
Analysis and models of biomedical signals by Luigi Landini and Nicola Vanello, Pisa University Press, 2016 (Manuals)
Notes supplied by the teacher
Gli studenti non frequentanti potrammo partecipare alle lezioni che verranno erogate anche in streaming
Non-attending students will exploit the possibility to attend lessons in streaming
Prova orale
Oral examination
