MULTIMEDIA E LABORATORIO

Modulo LABORATORIO

Diventare esperto di sistemi multimediali basati su immagini 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.

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 dietro la teoria dei segnali e che stanno alla base del sistema visivo umano, del video e delle immagini digitali, del miglioramento della loro qualità visiva.
2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding): lo studente acquisirà le competenze necessarie per acquisire, editare, comprimere e salvare immagini segnali video.
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.

Didattica Frontale

Seminari integrativi

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.

Accesso al materiale didattico fornito dal docente su MS Teams, nel Team "Multimedia e Laboratorio", codice: 28vtwgp

Tutte le comunicazioni avverranno sul canale Telegram ufficiale del corso, pertanto gli studenti sono pregati ad accedere: https://t.me/+S6Yl1xViNCtJCRmE

Conoscenze di base relative al trattamento di segnali multimediali (es: immagini digitali).

la frequenza è di norma obbligatoria.

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

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

Per poter accedere all'esame, in accordo con il regolamento, è OBBLIGATORIA la prenotazione sul portale Smart Edu e su qualunque altra piattaforma, come MS Forms, richiesta dal docente per poter ottimizzare la logistica.

L'esame è un test a risposta multipla su contenuto del corso e integrazione orale.

Sono previste delle in itinere il cui esito positivo esonererà gli studenti dal sostenere la prova d'esame durante gli appelli ufficiali.

Gli studenti con disabilità e/o DSA dovranno contattare con sufficiente anticipo rispetto alla data dell'esame il docente e il referente CInAP del DMI per comunicare che intendono sostenere l'esame fruendo delle opportune misure compensative.

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.

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

L'apprendimento dei contenuti di laboratorio verrà verificata 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:

• Cos’è il rumore casuale nelle immagini? Da cosa può essere introdotto?
• Sia P una distribuzione di probabilità di legge P(x)=0.10 per x=0; P(x)=0.25 per x=255; P(x)=0 altrimenti. Dove x è un valore (intero) di luminanza a 8 bit. Come si chiama il rumore che segue tale distribuzione di probabilità? Discutere del significato della distribuzione descritta.
• Cos’è il filtro di media contrarmonica? Com’è definito?
• Il filtro di media contrarmonica può essere utilizzato per attenuare il suddetto rumore con distribuzione P? Se si, spiegare come. Se no, proporre un altro tipo di filtraggio.

Operatori morfologici:

• Cos’è l’elemento strutturante nella morfologia matematica applicata alle immagini? 
• A cosa serve l’operatore morfologico Bottom-hat?
• Nella definizione dell’operazione di Bottom-hat si utilizza l’operatore di Chiusura.  Com’è definita tale operazione di Chiusura? Quali sono i suoi effetti?
• Indicare almeno una proprietà matematica dell’operatore di Chiusura.