atualiazação: 06/05/2018

Morfologia Matemática
e Geometria Fractal para Analise de Imagens

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Últimas ocorrências : 2003/2 - 2004/2 - 2015/1 - 2018/1



Horário: 2 e 6 das 14 às 16 horas
sala 310 - IC (Bloco da Computação)


Atenção:


Não teremos aulas de 07/05 a 18/05/2018 !!!

Alguns Trabalhos de 2018!!!

No desenvolvimento de material em ppt usem sempre um mesmo padrão de fontes, cores, lay-out. Usem preferencialmente o modelo em ppt fornecido pela professora em 15/05 por e-mail.

  1. Desenvolver material didatico sobre Morfologia em Cinza. Esse deve incluir as diversas definições das operações de Abertura e Fechamento em cinza e fazer uma comparação critica entre elas. Use especialmente o material de um curso dos USA enviado em 15/04, tambem fornecido impresso a cada aluno.
  2. Desenvolver um ppt explicando a Operaçao Hit-miss e em especial como escolher os elementos estruturantes para fazer o reconhecimento do padrão desejado.
  3. Idem ao item anterior mas para granulometria em cinza e granulometria com recontrução. Incluir aqui Morfologia Condicional e a noção de Geodesica. Usar para isso os artigos desenvolvidos pelo grupo em anos anteriores enviados pela prof. por e-mail. Considerar t.b. o livro texto do professor Facon. http://www2.ic.uff.br/~aconci/AJavaScripttool.pdf
  4. Fale de Cores em MM no material didatico. Amplie o item anterior para MM em cores.

    Dica:E. P. Calixto, A. Conci, Chromaticity constant: Introducing a new ordination for automated extraction of grain–size data from true colour images, 8Th International Symposium on Mathematical Morphology, ISMM 2007, October 10-13 , 2007 , Extended Abstract - Proceedings of the 8th International Symposium on Mathematical Morphology, Vol. 2 pp.63-64. http://www2.ic.uff.br/~aconci/erick.pdf

  5. Faça testes com qualquer programa (Matlab, ImageJ, etc.) que usando 3  operações de MM: encolhimento, erosão (com diversos EE) e hit-mis, verifique se o ponto central em marcacoes de exame termico de tiroide de um mesmo paciente (feitas pelo especialista da area e disponivel como ground truth atualmente no projeto de Tiroide)  coincidem. Essas serao usadas em etapas posterior parte do projeto: a detecção automatica de nodulos malignos.
  6. Responder as perguntas do Questionario Morfologia Cinza, referentes ao Cap 9 Gonzalez
  7. Considerando o livro de Soille, Morphological Image Analysis que pode ser baixado no link e especialmente seus capitulos iniciais , finais. Não deixe de usar os capitulos de Hit-mis e o de granulometria para completar o material didatico a ser desenvolvido como texto, video e pagina web.
  8. Modifique o sofware desenvolvido em Javascript e fornecido pela prof. para poder representar Morfologia em Cinza e ter outras funcionalidades que sejam uteis em uma segunda versão do mesmo. depois fazer sobre ele um pequeno artigo como o enviado por e-mail em fornecido por e-mail em 05/04/2018 aos alunos em 20/04/2018 .
  9. Fazer a revisão critica do artigo submetido ao IWSSIP 2018, sobre uso da MM em analise de imagens de HER2 em celulas cancerosas.
  10. Responder todas as perguntas de MM do HIPR2 dos dois grupos e combina-las. Depois responde-las fazendo exemplos concretos com figuras e imagens que correspondem a testar elas usando o Software em P&B ou Cinza em JavaScripts que temos desenvolvido.

    C. C. Nunez, A Conci, A JavaScript tool to present Mathematical Morphology to beginner, 8Th International Symposium on Mathematical Morphology, Rio de Janeiro, ISMM 2007, October 10-13, 2007, Proceedings of the 8th International Symposium on Mathematical Morphology,vol 2 pp. 75-76. 

  11. Ler o Capitulo do Sonka fornecido por e-mail em 20/04/2018 . Depois trabalhar como mencionado, no material didatico usado em aula neste dia em que a mesagem foi enviada.
  12. FAzer um ppt no modelo comentado acima e enviado a todos (em 15/04) dos capítulos escaneados pela Yanexis, do Serra e ja apresentados pela Yanexis e o Jose em seminário. A e-mail com os pdf foi enviada em 06/04/2018.
  13. Fazer cada um dos trabalos incluidos nos materiais didaticos em ppr apresentados pela professora . Tambem considerar todos mandados por e-mail, ao grupo pela professora. I.e. não deixe de fazer uma busca nos e-mails e ppts enviados por ela, ao longo destes meses.








      Tópicos

    1. A ideia da MM. Classificação. Aplicações para reconhecimento de padroes, segmentação, identificação, outras. Processamento de Imagens

    2. Morfologia Matematica de imagens binarias. Operadores basicos: dilatação, erosao, abertura, fechamento. Metricas e Transformada de Distancia. Influencia do elemento estruturante. Principais Propriedades. Javascript para MM P&B desenvolvido no curso de 2005/2. Hit Miss. Top Hat, Contornos. Afinamento, Esquelitização.

    3. Morfologia Matematica em sinais e imagens em tons de cinza. Tecnicas de Limiarização (Automatic x manual THRESHOLDING). Diferenças de resultados entre imagens binarizadas em operadas em cinza. Operacoes Basicas e combinadas. Morfologia Matematica em imagens coloridas.

    4. Mapeamentos. Transformacoes (na reta , no plano e no espaco). Projecoes Dobramentos. Transformacoes Afins. T.de Mobius. T. Analíticas. Mapeamentos Geográficos e Transfinitos.

    5. Texturas. Aplicações para texturas multicanais: Imagens coloridas em qualquer espaço de cor. Imagens Infravermelhas. Imagens de Satelites. Fusao de Imagens.

    6. Morfologia condicional. Morfologia com reconstrução . Geodesica. Granulometria. Watershed . Imagens de RM.

    7. Comparação entre curvas, segmentacoes e conjuntos. Distancia de Hausdorff. Seminários. Estudos Dirigidos.

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      Bibliograficas: ( em ordem de prioridade )

    • J. Facon, Morfologia Matematica - - indicado para o curso
    • W. K. Pratt - Digital Image Processing - John Wiley,1991 - UFF/ Bib. CTC 006.42 P913, 1991.
    • R. Jain, R. Kasturi, B. G. Schunck - Computer Vision, Mac Graw Hill, 1995. UFF/ Bib. CTC:006.37 R171 1995.
    • R. J. Schalkoff - Digital Image Processing and Computer Vision - John Wiley,1989 - UFF/ Bib. CTC 006.42 S297 c1989.
    • Z. Hussain - Digital Image Processing - Practical Aplic. of Parallel Process. Tech. - Ellis Horwoodb- 1991.
    • J. R. Parker - Algorithms for Image Processing and Computar Vision - John Wiley & Sons, Toronto, 1997 , ISBN: 0-471-14056-2 - UFF/ Bib. CTC 005.136 P238, 1997.


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      TRABALHOS

      OBTER ENUNCIADO TRABALHOs anos anteriores


      Primeiro Trabalho 2015:


      Ler sobre as diversas definicoes dos operadores basicos de dilatação e erosao.
      Assistir diversos videos na internet sobre os operadores basicos , como por exemplo os:
      https://www.youtube.com/watch?v=xO3ED27rMHs&list=PL9i16-2ZQwH4TwDZtAJANnnW48GhnLr45
      https://www.youtube.com/watch?v=fmyE7DiaIYQ
      https://www.youtube.com/watch?v=qGVwgG_sJDI
      https://www.youtube.com/watch?v=T6TLkG0xN3g
      http://cmm.ensmp.fr/~serra/cours/pdf/en/ch3en.pdf
      https://archive.org/details/Lectures_on_Image_Processing
      Fazer um video seu, voce mesmo (o mais divertido possivel) explicando as diversas definicoes de dilatação em Imagens Binarias, em especial considerando elementos estruturantes não simetricos.
      https://www.youtube.com/watch?v=ltxOiiArUe8&feature=youtu.be
      https://www.youtube.com/watch?v=WW335XBUu3g&feature=youtu.be
      https://www.youtube.com/watch?v=gBYUXdIr-ZQ
      https://youtu.be/HUDFl_irSDw
      Abraços,

      entrega em alguma forma digital (traga seu pendriver na aula) : 01/04/2015


      Segundo Trabalho 2015:

      Responder e entregar o game de 10 pontos que esta no texto da aula de Morfologia Binaria: Morfologia Matematica de imagens binarias.

      entrega em papel: 01/04/2015


      Terceiro Trabalho de 2015:

      Desenvolva um algoritmo para implementar da forma mais eficiente possível : a expansao (considerando as 3 metricas principais do R²) e a dilatação por elementos estruturantes Circular, losangular e quadrado de tamanho a ser definido pelo usuario.

      Se foi implementado em alguma linguagem , entrega em alguma forma digital (traga seu pendriver na aula). Mas descreva a ideia basica do seu algoritmo em uma apresentação .ppt , na forma de um esquema, para ser discutido em sala. Assim veremos em termos de algoritmo qual ideia seria a mais eficiente e as diferenças conceituais entre elas: 15/04/2015



      Quarto Trabalho de 2015:

      Entre no site do 8º CONGRESSO IBEROAMERICANO DE ALZHEIMER
      : http://www.aibbrasil2015.com.br/trabalhos/index.php
      Prepare um resumo SEU para submissao, conforme instruções que estao descritas la, para uma das area de
      • Diagnostico da demencia
      • Reconhecimento precoce
      • Neuroimagem
      ou
      • Escalas para reconhecer a demencia
      Voce pode fazer pesquisas para seu resumo , relacionado ao que desenvolveremos no curso, ou se basear nestes textos:
      Palestra Fields: http://www.fields.utoronto.ca/programs/scientific/13-14/BIOMAT/presentations/AConci.pdf
      e
      Flavio L. Seixas, Débora C. M. Saade, Aura Conci, Andrea S. de Souza, Fernanda T. Moll and Ivanei Bramatti. Anatomical Brain MRI Segmentation Methods: Volumetric Assessment of the Hippocampus- Proceedings of IWSSIP 2010, ISBN 978-85-228-0565-5,Published by EdUFF, Editors F. R. Leta & A. Conci, 17-19 June 2010, Rio de Janeiro- Brazil. Number: 78, pp.247-251.
      disponivel em:
      http://www2.ic.uff.br/iwssip2010/Proceedings/nav/paper.htm .
      Traga ele para a proxima aula (22/04/2015) para termos uma estrategia de quantos, em que termos , e quais enviaremos :
      O dead line do evento é 29/04 !


      Quinto Trabalho 2015:

      Responder e entregar o game de 10 pontos que esta no texto da aula de Morfologia Cinza: Morfologia Matematica de imagens binarias.

      entrega em papel: 06/05/2015


      Sexto Trabalho de 2015:

      Voce é que sera o professor. Para isso : Pesquise e organize uma apresentação , como uma aula, em ppt explicando com suas palavras: 1- o que é Morfologia condicional, ou com reconstrução. 2- Suas aplicações. 3- Softwares ja disponiveis que a implementam. 4- Como seria a idea de algoritmos que a implementassem na linguagem que voce mais tem conhecimentos.
      Apresentem voces , como uma aula, esse material, na proxima aula- 13/05/2015. Usem o que quizerem para tornar a aula agradavel e interessante. (videos, demos, tutoriais, jogos, etc).


      Setimo Trabalho de 2015:

      Baseado no capitulo 6 de J. Facon, "Morfologia Matematica", PUC-PR, desenvolver um texto didatico sobre o que e Morfologia condicional, com reconstrução, ou geodesica. Desenvolvam um texto que ajude a quem quer aprender sozinho, de leitura simples, agradavel e muito bem illustrado.
      Para 20/05/2015


      Oitavo Trabalho de 2015:
      Desenvolva um algoritmo para calcular a Distancia de Hausdorff entre 2 curvas usando MM.
      Implemente de modo que agora se considere imagens binarias (limites de contornos ou ROIs) pela Distancia de Hausdorff mas que seja facil depois transformar o mesmo para morfologia em cinza e volumes.
      Teste ele com: 1- as figuras cuja DH seja conhecida.
      2- comparando resultados de segmentações cujas distancias ja foram calculadas por outros algoritmos de DH, como as em: http://visual.ic.uff.br/proeng/marques/
      3- com resultados de colegas em termos de tempo e custo computacional
      Se for implementado em alguma linguagem, entregue em alguma forma digital (e.g. seu pendriver).
      Mas descreva a ideia basica do seu algoritmo em uma apresentação .ppt , como um esquema ( para ser discutido em sala, o que facilita veremos qual ideia fica mais eficiente e as diferenças entre elas).
      para :27/05/2015


      Nono Trabalho de 2015:
      Segmente a regiao do celebro importante para a finalização do paper do trabalho acima , i.e. para o 8º CONGRESSO IBEROAMERICANO DE ALZHEIMER. Use segmentacoes em Binario e em Tons de cinza de imagens reais de pelo menos 2 pacientes (um saudavel e o outros com lesoes celebrais, que ja foram fornecidos). Depois compare para cada caso seus resultados usando a Distancia de Hausdorff entre outras tecnicas discutidas na mesma aula.
      Implemente de modo que agora se considere os limites dos contornos ou ROIs, e seja possivel por cada fatia se chegar ao volume da região segmentada. Use ao maximo os operadores de morfologia em cinza e Binarios, mesmo que seja apenas para teste de seus resultados.
      Teste tambem a influencia de diversos tipos de EE ,e de se usar ou nao reconstrução, e ainda morfologia condicional.
      Compare os resultados com segmentaçõoes já conhecidas por outros algoritmos de AI , como as limiarizacoes, e e detectores de contorno usuais: Canny, Sobel, etc.
      Combine as operacoes na busca de criar um bom resultado

      para :24/06/2015


      Decimo Trabalho de 2015:
      Desenvolva um algoritmo para calcular a granulometria de uma regiao do corpo usando MM.
      Implemente de modo que agora se considere imagens inicialmnete em cores pela MMC mas compare com a morfologia em cinza e P&B.
      Teste ele com: 1- as figuras dos papers em abaixo:
      1 - Karin S G Cunha, Rafaela E Rozza-de-Menezes, Raquel M Andrade, Amy Theos, Ronir R Luiz, Bruce Korf, Mauro Geller, Validity and interexaminer reliability of a new method to quantify skin neurofibromas of neurofibromatosis 1 using paper frames.
      2- A. Conci, I. N. Ferraz, A. C. B. Garcia, E. A. Vieira, R. H. C. de Melo, "Avaliação da Geometria dos Meios Porosos por Imagens Binarias", III Congresso Tematico de Dinâmica e Controle da SBMAC, Dincon-2004, pp. 1393-1403. ISBN: 85-86883-16-6, Tec Art Editora.
      3- Conci, I. N. Ferraz, A. C. B. Garcia, E. A. Vieira, R. H. C. de Melo, "Utilização de Imagens Monocromaticas com Graos Sobrepostos na Avaliação de Geometria dos Meios Porosos", anais do III Congresso Tematico de Dinamica e Controle da SBMAC, pp. 1404-1414. Dincon-2004.
      para :08/07/2015



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    LINKS:

    Grupos de Discussão sobre Morfologia MatemáticaCursos em Universidades Brasileiras.

    Tools , Outras Universidades e Labs.

    • Toolboxpara o para Morfologia em tons de cinza
    • Intelligent Sensory Information Systems - < A HREF="http://www.wins.uva.nl/">University of Amsterdam
    • Universitat Tuebingen - Alemanha - GRIS - Institut fur Informatif, Computer-Graphik
    • GRAIL - Graphics and Imaging Laboratory - University of Washington's Department of Computer Science and Engineering
    • Grupo de Pesquisa em Visao Criativa- USPwww.vision.ime.usp.br/~creativisionwww.ime.usp.br/~cesar/shape_crc
    • Universidade da California at Davis:
      http://graphics.cs.ucdavis.edu/GraphicsNotes/Graphics-Notes.html
    • Unicamp: http://www.dca.fee.unicamp.br/dipcouse/index.html
    • Universidade Fed. de Santa Catarina: http://www.inf.ufsc.br/~awangenh/CG/programa.html
    • Algoritmos: http://www.efg2.com/Lab/Library/ImageProcessing/Algorithms.htm

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