PTC 5750 – TÉCNICAS AVANÇADAS EM PROCESSAMENTO DE IMAGENS MÉDICAS

Professores responsáveis: Sérgio S. Furuie e Marco A. Gutierrez
Número de créditos: 8
Duração em semanas: 12
Distribuição da carga: 3-3-6 (Teórica-Prática-Estudo)
Pré-requisitos: Introdução aos Processos Estocásticos(PEE5822), Processamento de Imagens Médicas (PEE-5892) ou Digital Image Processing (PEE-5830),

Objetivos: O presente curso pretende abordar as estruturas médicas do ponto de vista quantitativo, dando ênfase a processamentos elaborados tais como tomografia, compressão e segmentação de imagens médicas, tanto 3D estáticas quanto dinâmicas, para a obtenção de parâmetros clínicos importantes tais como curvas funcionais, áreas, volumes, espectros de potência e imagens funcionais.

Justificativa: Com a sofisticação dos métodos diagnósticos e terapêuticos, nota-se a presença crescente de equipamentos médicos envolvendo imagens, incluindo imagens tri-dimensionais e de maior dimensionalidade, onde a quantificação desempenha um importante papel em face do enorme volume de dados gerados. A agilidade diagnóstica depende da quantificação e de formas mais compactas de mostrar os dados e resultados dos processamentos.

Ementa

1. Introdução: Motivação e Visão Geral do Curso, Infra estrutura de hardware e software, Critérios de Avaliação, Sistemas Digitais, Imagens (representação), Extensão dos conceitos pixel e voxel, O Espaço Voxel.
2. Transformadas: Sistemas lineares, matrizes, processos estocásticos, estimativas, Transformadas geométricas (alinhamento de imagens e interpolação), Transformadas ortogonais (Fourier, Cosseno, KL, Wavelets, ..), Imagens funcionais.
3. Tomografia Computadorizada: Reconstrução (retro-projeção, FFT, ART, EM-ML), Erros de reconstrução e avaliação.
4. Reconstrução Tomográfica 3D
5. Segmentação 2D e 3D: Segmentação por descontinuidade (Contornos ativos), Segmentação por similaridade (Thresholding n-dimensional , Clustering, Region-growing, Water Shedding).
6. Visualização, quantificação e Manipulação 3D: Reconstrução (por empilhamento e puramente 3D), Visualização de superfície, Visualização volumétrica (ray tracing, z-buffer, octrees), Manipulação e medidas
7. Visualização e quantificação em imagens dinâmicas 2D e 3D: visualização dinâmica, imagens funcionais (bull’s eye, imagens de fase e amplitude, análise fatorial, evolução temporal de parâmetro).

Bibliografia Básica

1. M.Sonka, J.M. Fitzpatrick. Handbook of Medical Imaging, Volume-II, Medical Image Processing and Analysis. SPIE-Press, 2000. ISBN 0-8194-3622-4.
2. J.K.Udupa, G.T. Herman. 3D Imaging in Medicine. CRC Press 1991
3. Gonzales and Woods – Digital image Processing – Third Edition, Addison Wesley, 1992.
4. S.Webb (Editor) The Physics of Medical Imaging. Institute of Physics Publishing, Bristol, 1988, 633p.
5. G.Herman. Image reconstruction from projections: the fundamentals of computerized tomography. Academic Press, 1980.
6. Wayne Niblack – An Introduction to Digital Image Processing – Prentice Hall International, 1986.
7. A.K.Jain. Fundamentals of digital image processing. Prentice-Hall 1989.
8. FUKUNAGA (1992) Introduction to Statistical Pattern Recognition, Academic Press, 1992, 2nd edition.
9. J.D. Foley, A. van Dam, S.K. Feiner, J.F. Hughes (1992) Computer Graphics: principles and practice, Addison-Wesley Pub. Company, 2nd edition, 1992.
10. TS Huang (Ed), Image Sequences Analysis, Springer Series in Information Sciences, Springer-Verlag, 1981
 

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