Diventare esperto di sistemi multimediali: immagini, audio e video.
Obiettivi formativi generali dell'insegnamento in termini di risultati di apprendimento attesi.
Diventare esperto di sistemi multimediali - immagini, audio e video - acquisendo le competenze per programmare sistemi di elaborazioni per informazioni di questo tipo.
Obiettivi formativi generali dell'insegnamento in termini di risultati di apprendimento attesi.
Didattica frontale
Attività laboratoriali in Aula
Attività laboratoriali in Aula
Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.
Aver superato il corso di Interazione e Multimedia della Laurea Triennale
Aver superato il corso di Interazione e Multimedia della Laurea Triennale che comprende un modulo di laboratorio svolto nel linguaggio Processing.
la frequenza è fortemente consigliata
La frequenza è fortemente consigliata.
Segnali: cenni sulle onde, serie di Fourier ed esercizi
Segnali: tipi di segnale, campionamento, teoremi di shannon per il campionamento e la ricostruzione, quantizzazione uniforme e non uniforme, SQNR e RMS
Segnali: dithering, tipologie di dithering: random, ordered, error diffusion; algoritmo di Floyd-Steinberg, algoritmo di Jarvis
Segnali: Trasformate discrete, metodo di costruzione, trasformata di Haar, di Walsh/Hadamard e di Fourier
Segnali: Laboratorio in MATLAB sugli argomenti trattati
Valutazione della qualità di una immagine. Criteri oggettivi e soggettivi. PSNR, SSIM, Delta E in CIE L*a*b*.
Formati delle immagini Raster e vettoriale. Formati delle immagini: BMP, PNG, TIFF, GIF. Compressione e codifiche: Huffman, Golomb, Aritmetica.
Codifiche LZW, differenziale, RLE, basate su i simboli, sul bit plane. Codifica mediante la trasformata.
Trasformate Haar, Fourier, DCT.
La morfologia matematica applicata alle immagini.
La morfologia matematica applicata alle immagini in scala di grigio.
restauro di immagini. Modelli di rumore
Filtri di media aritmetica, geometrica, armonica e contrarmonica. Filtro mediano, minimo, massimo, punto medio, alpha-trimmed. Filtri adattivi. Rumore periodico. Rimozione del rumore nel dominio delle frequenze. Notch filter. Filtro di Wiener.
Filtraggio nel dominio spaziale. Edge detector. Algoritmo di Canny. Filtraggio nel dominio delle frequenze. Filtraggio di enfasi. Filtraggio omomorfico. Trasformata di Hough.
Segmentazione delle immagini
Video Digitale: Aspect Ratio; Risoluzione; Interlacciamento; Formati di trasmissione e registrazione analogici e digitali.
Video Digitale: Conversione Analogico-Digitale; Parte II – Errori di registrazione, artefatti e drop analogici e digitali più comuni; Parte III – Proiezioni fra spazio 3D e 2D, modello CAHV, laboratorio Matlab sulle proiezioni, introduzione ai motion field più comuni.
Video Digitale: Laboratorio Matlab: Confronto fra motion field ideali ed empirici, calcolo ed analisi visuale di motion field generici. Modelli di movimento della telecamera a 4-parametri e a 6-parametri. Criterio di stima del movimento: Displaced Frame Difference. Algoritmi di block matching: esaustivo e three-step search. Algoritmi di feature matching: FAST.
Video Digitale: Stabilizzazione. Sistemi di Stabilizzazione Digitale: algoritmi di filtraggio del movimento (Motion Vector Integration, Frame Position Smoothing e filtro Kalman); esempi di deformazione dell'immagine e di stabilizzazione cromatica. Laboratorio Matlab: rilevamento del movimento con sottrazione del background; esempio applicativo del filtro Kalman; esempio applicativo di stabilizzazione video tramite algoritmo FAST.
Video Digitale: Formati video MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, H.264. 3D Scan - tipologie di laser scanning (a triangolazione, a luce strutturata, a tempo di volo, tramite fotografie): hardware, metodi ed esempi.
Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus
Nel modulo di laboratorio si riprenderanno i contenuti della parte teorica, fornendo degli strumenti pratici per poter implementare alcuni degli algoritmi noti.
I linguaggi di programmazione utilizzati saranno Python e Matlab.
ELABORAZIONE DELLE IMMAGINI DIGITALI, Terza Edizione, Rafael C. Gonzalez, Richard E. Woods, Ediz. Pearson, Prentice Hall
Video Processing and Communications, Wang, Osternmann, Zhang, Prentice Hall, Pearson Education, ISBN: 0-13-017547-1
ELABORAZIONE DELLE IMMAGINI DIGITALI, Terza Edizione, Rafael C. Gonzalez, Richard E. Woods, Ediz. Pearson, Prentice Hall
Audio e multimedia 3 ed., di Lombardo, Valle, Apogeo ISBN: 9788850327621
Video Processing and Communications, Wang, Osternmann, Zhang, Prentice Hall, Pearson Education, ISBN: 0-13-017547-1
Tutto il materiale didattico è presente su Studium
Trattandosi di un modulo di laboratorio, la documentazione relativa ai linguaggi di programmazione e alle librerie usate costituirà uno dei principali strumenti didattici.
MULTIMEDIA | ||
Argomenti | Riferimenti testi | |
1 | Restauro e ricostruzione di immagini | Capitolo 5 di "Elaborazione delle Immagini Digitali" |
2 | Morfologia applicata alle immagini digitali | Capitolo 9 di "Elaborazione delle immagini digitali" |
3 | La Segmentazione di immagini | Capitolo 10 di "Elaborazione delle immagini digitali" |
4 | Codifiche, formati di immagini | Capitolo 8 di "Elaborazione delle immagini digitali" |
5 | Modelli per la telecamera e stima del movimento | Capitolo 5 di "Video Processing and Communications" |
6 | Stima del movimento a due dimensioni | Capitolo 6 di "Video Processing and Communications" |
7 | Fondamenti di codifica video | Capitolo 8 di "Video Processing and Communications" |
8 | Standard di compressione video | Capitolo 13 di "Video Processing and Communications" |
9 | Acustica e natura del suono. Forme d'onda e Analisi di Fourier. | Capitolo 1 di "Audio e multimedia" |
10 | La fisica del suono e la percezione uditiva | Capitolo 2 di "Audio e multimedia" |
11 | Digitalizzazione del suono | Capitolo 3 di "Audio e multimedia" |
12 | Compressione e codifiche u-law e A-law | Capitolo 4 di "Audio e multimedia" |
13 | Effetti sonori | Capitolo 5 di "Audio e multimedia" |
LABORATORIO | ||
Argomenti | Riferimenti testi | |
1 | Python programmig for multimedia. | Python Docs. |
2 | Matlab programming for multimedia. | Matlab Docs. |
E' prevista una prova in itinere nel periodo di sospensione delle lezioni per prove in itinere previsto dal Corso di Laurea. Le date sono riportate su http://web.dmi.unict.it/corsi/lm-18/calendario-didattico
La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
L'apprendimento verrà verificato svolgendo un progetto software concordato con il docente.
La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
Rumore casuale nelle immagini:
Operatori morfologici:
Bitrate:
Formati di trasmissione e registrazione:
Dispositivi, metodi di registrazione e scansione:
I progetti verteranno sugli argomenti del corso, per cui si potrebbe chiedere l'implementazione di: