atualização : 25 / 05 / 2024

Morfologia Matemática
e Geometria Fractal para Analise de Imagens

TCC 00243

2024

Horarios de aula:

2as e 4as, 11h - 13h - sala 308


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). Diferencas 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. Analiticas. Mapeamentos Geograficos e Transfinitos.

5. Texturas. Aplicacoes para texturas multicanais: Imagens coloridas em qualquer espaco 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.

[Tópicos do Curso] [Referências Bibliográficas] [Trabalhos] [Outros Sites]

    Bibliografias Usadas: ( em ordem de prioridade )

  • curso Prof. Richard RadkeDigital Image Processing - DIP - Rensselear Polytechnic Institute. NY, USA .
  • Software free Para Imagens 3D
  • 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.


    [Tópicos do Curso] [Referências Bibliográficas] [Trabalhos][Outros Sites]

    Anos Anteriores


    2019 /1


    EnunciadosTrabalhos de 2021: trabalhos 1 e 2 - trabalho 3 - trabalho 4 - trabalho 5 - Trab 6

    Datas de entrega:

    Nota: Havendo divergencia entre a "data de entrega no enunciado" e a "data de entrega acima", a posterior deve ser a valida.

    Trab 1 (Aplicação de MM em B&P no modelo de um paper do SBCAS) - data de entrega: 19-04-2021

    Trab 2 (sites e video) - data de entrega 12-04-2021

    Trab 3 (perguntas de MM binaria que aparecem no texto do trabalho 3 a ser entregue como um arquivo pdf ou doc) - data de entrega 16-04-2021

    Trab 4 (perguntas de MM em sinais ou imagens de 1 canal, que aparecem no pdf enviado em 12/04/2021) - data de entrega 26-04-2021

    Trab 5 (Contraste e intensidade em X-ray e MM&AI) - data de entrega : 30-04-2021

    Trab 6 (Artigo feito no modelo do SBCAS, agora convertido em intensidade e no modelo do SIBGRAPI) - data de entrega : 21-06-2021


    Plano de ensino no ambiente virtual de aprendizagem em formato remoto

    As aulas e as avaliacoes serao ao vivo (e gravadas) pela internet.
    As avaliacoes podem ser sincronas (na forma de apresentacao de trabalhos durante as aulas) ou assincronas (trabalhos a serem entregues pela internet)
    As avaliacoes serao feitas de forma continuada, ou seja diversos trabalhos que valem nota individualmente e comporao a media ponderada final do aluno no curso.
    Como nao foi relatado pelos alunos problema em assitir as aulas sincronamente e no uso da internet para isso, situacoes excepcionais de inviabilidade tecnica (durante alguma apresentacao especifica) sera tratado na forma de haver a apresentacao assim que o prolema tecnico, tanto do docente quanto do discente, for resolvido.
    Os mecanismos para o tratamento de situacoes excepcionais devem ser divulgados em um intervalo de 03 dias da realizacao da avaliacao sincrona.
    Pelo levantamento feito na primeira aula, os alunos nao relataram ter dificuldades de acesso sincrono, mas caso essa condincao mude no decorrer do periodo do curso, por favor entrem em contato conosco, como recomendado pelo TCC/UFF.

    [Tópicos do Curso] [Referências Bibliográficas] [Trabalhos][Outros Sites]

    Últimas ocorrências : 2003/2 - 2004/2 - 2015/1 - 2018/1 - 2019/1 - 2020/2


    2019 /1



    Horário: tercas quintas das 9 às 11 horas
    sala 317 - IC (Bloco da Computação)

    O curso deste ano seguira a linha Project Based Learning:

    assim se tiver ideia de algo a ser desenvolvido durante o curso traga para a primiera aula,

    ou pode ir pensando em algo empolgante que queira resolver

    por exemplo:

    https://www.kaggle.com/allen-institute-for-ai/CORD-19-research-challenge



    Primeiro trabalho de 2019:

    Seminarios Apresentacao e Aplicacoes de MM !!!

    Rosana-Jaco-Adriel


    Segundo trabalho de 2019:

    Respostas as questoes finais do HIPR2 sobre MM !!!

    mandem o pdf


    Terceiro trabalho de 2019:

    Apresentar definicoes formais dos Operadores Basicos de Erosao e Dilatacao

    Que trabalhem no conjunto de pontos pertencentes ao objeto, ou ao Universo
    Como neste trabalho:
    AJavaScripttool
    Para que se consiga implementar uma MM em 3D

    Quarto trabalho de 2019:

    Resolver os problemas apontados, relacionados aos graos, pelo doutorando do PGMEB e, relatar as solucoes obtidas na forma de artigos




    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 definicoes das operacoes de Abertura e Fechamento em cinza e fazer uma comparacão 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 Operacao 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 recontrucão. Incluir aqui Morfologia Condicional e a nocão 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. Faca testes com qualquer programa (Matlab, ImageJ, etc.) que usando 3 operacoes 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 detecão 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,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 capitulos escaneados pela Yanexis, do Serra e ja apresentados pela Yanexis e o Jose em seminario. 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.






      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

      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 possivel : 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 diferencas 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 para submissao, conforme instrucoes 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, Debora 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 e 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 que sera o professor. Para isso : Pesquise e organize uma apresentação , como uma aula, em ppt explicando com suas palavras: 1- o que e 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 apresentacão .ppt , como um esquema ( para ser discutido em sala, o que facilita veremos qual ideia fica mais eficiente e as diferencas 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 8 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 ja 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 Dinamica 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 Avaliacão 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



      [Tópicos do Curso][Referências Bibliográficas] [Trabalhos][Outros Sites]

LINKS:

Grupos de Discussão sobre Morfologia MatematicaCursos 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

[Referências Bibliográficas] [Trabalhos][Outros Sites]



voltar inicio ementa

dados do professor

voltar linhas de pesquisa