MATEMATICA E INFORMATICAInformaticaAnno accademico 2023/2024

1014444 - MULTIMEDIA E LABORATORIO
Modulo 1014446 - LABORATORIO

Docente: FILIPPO STANCO

Risultati di apprendimento attesi

Diventare esperto di sistemi multimediali: immagini, audio e video.

Obiettivi formativi generali dell'insegnamento in termini di risultati di apprendimento attesi.

  1. Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding): l'obiettivo del corso è quello di far acquisire conoscenze che consentano allo studente di comprendere i meccanismi teorici e fisici che stanno alla base del sistema visivo umano, della formazione ed elaborazione del suono, del video e delle immagini digitali, del miglioramento della qualità visiva delle immagini digitali e della qualità audio.
  2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding): lo studente acquisirà le competenze necessarie per acquisire, editare, comprimere e salvare un segnale viedeo e audio. In particolare una parte del corso sarà relativa allo studio del software Matlab per applicare tali conoscenze teoriche.
  3. Autonomia di giudizio (making judgements): Attraverso esempi in aula lo studente sarà messo nelle condizioni di comprendere se le soluzioni da lui proposte soddisfano un certo grado di qualità.
  4. Abilità comunicative (communication skills): lo studente acquisirà le necessarie abilità comunicative e la proprietà di linguaggio tecnico nell'ambito del settore Multimediale.
  5. Capacità di apprendimento (learning skills): il corso si propone, come obiettivo, di fornire allo studente le necessarie metodologie teoriche e pratiche per poter affrontare e risolvere autonomamente nuove problematiche che dovessero sorgere durante una attività lavorativa. A tale scopo diversi argomenti saranno trattati a lezione coinvolgendo lo studente nella ricerca di possibili soluzioni a problemi reali.

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

Didattica frontale 

Attività laboratoriali in Aula

Prerequisiti richiesti

Aver superato il corso di Interazione e Multimedia della Laurea Triennale

Frequenza lezioni

la frequenza è fortemente consigliata

Contenuti del corso

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.

Esempi di codice in MATLAB

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

Testi di riferimento

ELABORAZIONE DELLE IMMAGINI DIGITALI, Terza Edizione, Rafael C. Gonzalez, Richard E. Woods, Ediz. Pearson, Prentice Hall 

Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1Restauro e ricostruzione di immaginiCapitolo 5 di "Elaborazione delle Immagini Digitali"
2Morfologia applicata alle immagini digitaliCapitolo 9 di "Elaborazione delle immagini digitali"
3La Segmentazione di immaginiCapitolo 10 di "Elaborazione delle immagini digitali"
4Codifiche, formati di immaginiCapitolo 8 di "Elaborazione delle immagini digitali"

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

Test a risposta multipla su contenuto del corso

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/l-31/calendario-didattico


La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

La prova è strutturata in modo che ad ogni studente sia attribuito un voto secondo il seguente schema:

Non approvato: lo studente non ha acquisito i concetti di base e non è in grado di rispondere ad almeno il 60% delle domande né di svolgere gli esercizi.

18-23: lo studente dimostra una padronanza minima dei concetti di base, le sue capacità di collegamento dei contenuti sono modeste, riesce a risolvere semplici esercizi.

24-27: lo studente dimostra una buona padronanza dei contenuti del corso, le sue capacità di collegamento dei contenuti sono buone, risolve gli esercizi con pochi errori.

28-30 e lode: lo studente ha acquisito tutti i contenuti del corso ed è in grado di padroneggiarli compiutamente e di collegarli con spirito critico; risolve gli esercizi in modo completo e senza errori.

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

Rumore casuale nelle immagini:

 

Operatori morfologici:



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