Processamento de Imagem Médica

Objetivos

No final desta unidade curricular o aluno deverá:

Conhecer as especificidades da imagem médica, enquanto sinal bi- ou tri-dimensional
Ser capaz de caracterizar uma imagem como um sinal digital discretizado em espaço e intensidade
Saber

caracterizar e avaliar a qualidade de uma imagem
identificar e remover artefactos típicos
aplicar filtros para melhoria de imagem
detectar regiões de interesse
codificar e comprimir imagens

Compreender como se pode utilizar a imagem como auxiliar à tomada de decisão médica

Caracterização geral

Código

12581

Créditos

6.0

Professor responsável

Ricardo Nuno Pereira Verga e Afonso Vigário

Horas

Semanais - 4

Totais - 56

Idioma de ensino

Português

Pré-requisitos

Os alunos deverão ter conhecimentos básicos em processamento de sinais, sendo desejável que tenham igual nível de conhecimento dos princípios subjacentes às principais técnicas de imagem médica.

Bibliografia

Biomedical Image Analysis; Ragaraj M. Rangayyan; CRC Press, 2005
Digital Imaging Processing; Rafael C. Gonzalez and Richard E. Woods; Prentice-Hall, 2002
Digital Imaging Processing using Matlab; Rafael C. Gonzalez, Richard E. Woods and Steven L. Eddins;

Prentice-Hall – New Jersey, 2004
Digital Signal Processing for Medical Imaging using Matlab;
Medical Image Analysis; Atam P. Dhawan; John Wiley & Sons, 2011

Método de ensino

Nas aulas teóricas os temas serão discutidos com os alunos, de forma essencialmente expositiva, recorrendo aos materiais de apoio que se considerar necessários (quadro, slides, applets, demonstrações práticas).
Nas aulas práticas os alunos deverão preparar um projecto, que lhes permita compreender, de uma forma mais aprofundada, um problema específico de análise de imagem, de entre as leccionadas na unidade curricular.

Método de avaliação

Avaliação em duas fases, teórica + prática:

Parte prática/frequência: baseada em trabalho individual (guiões distribuidos pelos docentes) e em grupos de dois alunos (desenvolvimento de um projecto de investigação) – frequência dada se a nota > 9.5. A nota é dada após discussão com o docente;

Parte teórica: 2 testes ao longo do semestre. (para ter aprovação, esta componente tem de ser > 9.5). Ambos os testes terão igual ponderação na nota final.

A nota final será calculada através da seguinte formula:

(Nota final) = (testes)x0.7 + (frequência)x0.3

Conteúdo

1. A natureza de uma imagem biomédica

1.1. estrutura dos dados

1.2. exemplos típicos de imagem médica, e suas características típicas

2. Qualidade e formatação da imagem

2.1. caracterização da qualidade da imagem

2.2. digitalização em espaço e intensidade

2.3. densidade óptica, gama dinâmica, contraste e resolução

2.4. histogramas e entropia

2.5. transformadas de Fourier e conteúdo espectral

3. Identificação e remoção de artefactos

4. Melhoria de imagem, através de técnicas baseadas em

4.1. médias

4.2. transformações de escalas de intensidade (Gama, histograma...)

4.3. convoluções e filtros espaciais

5. Detecção de regiões de interesse

6. Reconstrução tomográfica de imagens

7. Codificação e compressão de imagem

8. Classificação de padrões e ajuda ao diagnóstico

Cursos

Cursos onde a unidade curricular é leccionada: