Zpracování medicínských obrazů

Předmět nesmí být zapsán současně s:

Zobrazovací systémy v lékařství I (X33ZS1)

Předmět je náhradou za:

Zobrazovací systémy v lékařství I (X33ZS1)

Přednášející:

Jan Kybic (gar.), Ondřej Chum

Cvičící:

Jan Kybic (gar.), Martin Dolejší, David Hurych, Ondřej Chum, Tomáš Sixta

Předmět zajišťuje:

katedra kybernetiky

Anotace:

Předmět popisuje algoritmy digitálního zpracování 2D a 3D obrazů, s důrazem na biomedicínské aplikace. Důkladněji proto budou probrány zejména nejpoužívanější techniky při zpracování medicínských obrazů: segmentace, registrace, a klasifikace. Metody budou ilustrovány řadou příkladů na lékařských datech. Studenti si vyzkouší implementaci některých algoritmů v rámci cvičení.

Požadavky:

Základní znalost zpracování signálů včetně Fourierovy transformace, základní znalost principů lékařských zobrazovacích metod.

Osnova přednášek:

1. Úvod, digitalizace a kvantizace, jasové transformace, histogram.

2. Interpolace, geometrické transformace, 2D /3D lineární a nelineární filtrace.

3. Potlačení šumu, Wienerova filtrace, waveletové filtrování a odstranění šumu.

4. Matematické morfologie. Textura a její popis.

5. Segmentace, metody nízké úrovně (prahování, narůstání oblastí).

6. Grafové segmentační metody.

7. Segmentace metodou aktivních kontur. Analýza hlavních komponent. Statistické modely.

8. Levelsety (křivky úrovně), použití pro segmentaci.

9. Registrace založená na klíčových bodech, elastická a rigidní, robustní metody.

10. Podobnostní kritéria a optimalizační metody pro elastickou registraci.

11. Diskrétní registrační metody. Diffeomorfické registrační metody. Optický tok.

12. Problém rekonstrukce, aplikace na CT, regularizace, nelineární metody.

13. Problém detekce a klasifikace, aplikace v mamografii, CT, MRI a ultrazvuku.

14. Rezerva.

Osnova cvičení:

Individuální práce budou spočívat v samostatné praktické práci, spočívající ve využití probraných algoritmů pro analýzu konkrétních lékařských dat.

Cíle studia:

Naučit se principům a použití základních algoritmů pro zpracování lékařských a biologických obrazů, zejména registrace, segmentace a klasifikace. Jednodušší algoritmy budou studenti sami implementovat.

Studijní materiály:

[1] Sonka M., Fitzpatrick J. M.: Handbook of Medical Imaging, vol.2. SPIE Press, 2000.

[2] Bankman, I.: Handbook of Medical Imaging, Processing and Analysis, vol.1. Academic Press, 2000.

[3] Hlaváč, V., Sedláček, M.: Zpracování signálů a obrazů, Skripta ČVUT Praha, Praha, 2001.

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po	místnost KN:E-220 Dolejší M. 16:15–17:45 (přednášková par. 1 paralelka 103) Karlovo nám. Laboratoř BIO
Út	místnost KN:E-301 Kybic J. Chum O. 12:45–14:15 (přednášková par. 1) Karlovo nám. Šrámkova posluchárna K9místnost KN:G-3 Hurych D. 16:15–17:45 (přednášková par. 1 paralelka 101) Karlovo nám. Labor. PCmístnost KN:E-132 Sixta T. 18:00–19:30 (přednášková par. 1 paralelka 102) Karlovo nám. Laboratoř PC
St
Čt
Pá

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Biomedicínské inženýrství a informatika - Biomedicínská informatika (povinný předmět programu)
• Biomedicínské inženýrství a informatika - Biomedicínské inženýrství (povinný předmět programu)