Pla docent de l'assignatura

 

 

Català Castellano English Tanca imatge de maquetació

 

Imprimeix

 

Dades generals

 

Nom de l'assignatura: Visualització d'Imatges Mèdiques en 2D i 3D

Codi de l'assignatura: 571678

Curs acadèmic: 2019-2020

Coordinació: DANIELA TOST PARDELL

Departament: Facultat de Física

crèdits: 2,5

Programa únic: S

 

 

Hores estimades de dedicació

Hores totals 62.5

 

Activitats presencials i/o no presencials

21

 

-  Teoria

Presencial

 

14

 

-  Pràctiques d'ordinadors

Presencial

 

7

Treball tutelat/dirigit

10

Aprenentatge autònom

31.5

 

 

Recomanacions

 

Assistència
El curs es dividirà en classes magistrals teòriques (assistència obligatòria mínima del 80 %) i sessions pràctiques al laboratori (assistència obligatòria del 100 %).

 

 

Competències que es desenvolupen

 

— Capacitat per comunicar de manera efectiva, oralment i per escrit, a tots els nivells.

— Capacitat per avaluar la feina d’altres equips.

— Comprensió de l’estructura de fitxer d’imatge mèdica 2D i 3D.

— Capacitat per, davant d’un conjunt imatges biomèdiques, dissenyar el procediment que cal seguir per obtenir visualitzacions il·lustratives de les estructures que conté mitjançant aplicacions (ParaView o 3D Slice): descodificació, conversió, reducció, filtratge, segmentació i visualització.

— Capacitat per dissenyar petits programes de visualització d’imatges mèdiques utilitzant llibreries gràfiques d’alt nivell (ITK i VTK).

— Capacitat per avaluar de manera comparativa i crítica la qualitat d’una visualització: adequació de la càmera, de la il·luminació i de les propietats òptiques assignades.

— Capacitat per treballar en equips de dos a tres persones.

 

 

 

 

Objectius d'aprenentatge

 

Referits a coneixements

— Conèixer els diferents tipus d’imatges mèdiques: procedència, tipus d’estructura que representen i tipus d’informació que contenen.

— Ser capaç de reconèixer el format d’una imatge mèdica.

— Entendre els conceptes de capçalera, resolució, tipus de dada, codificació i bits d’intensitat.

— Saber fer servir un sistema de conversió entre formats i saber dissenyar i implementar funcions de conversió.

— Saber utilitzar un sistema de segmentació i de visualització d’imatges 3D: entendre les interfícies i la terminologia utilitzada, i saber aplicar els mètodes i interpretar els resultats.

— Conèixer els principis bàsics de la visualització: model de càmera, il·luminació i model geomètric, poligonal o de volum.

 

 

Blocs temàtics

 

1. Introducció a la visualització d’imatges mèdiques en 3D

*  
— Perspectiva històrica

— Regles de visualització

— Elements de visualització: càmera, llums i model geomètric

— Fases del procés de visualització

2. Models volumètrics

*  
— Models amb vòxels i models tetraèdrics

— Contingut i format de les imatges

— Construcció de models amb vòxels a partir d’imatges

3. Renderització volumètrica directa

*  
— Fusió de raigs volumètrica

— Ombrejat i composició de raigs

— Funcions de transferència

— Gradient i gradient d’opacitat

4. Renderització volumètrica indirecta

*  
— Extracció de superfícies («marching cubes»)

— Models de superfície i formats d’arxius de dades de superfície

— Neteja i millora de superfícies

 

 

Metodologia i activitats formatives

 

Les classes són essencialment presencials, es fan al laboratori d’informàtica i alternen l’exposició de conceptes teòrics (acompanyada de la pissarra i material audiovisual), amb la posa en pràctica dels conceptes. La part pràctica consisteix, d’una banda, en la utilització d’aplicacions informàtiques de segmentació i visualització d’imatges (ImageJ, ITK-SNAP, ParaView, 3D Slice), i de l’altra, en la programació de petits mòduls de tractament i visualització utilitzant llibreries d’alt nivell com ara ITK i VTK.

L’alumnat ha d’aplicar els coneixements adquirits en les pràctiques dirigides per treballar amb un conjunt d’imatges propi, aplicant-hi totes les tècniques que siguin necessàries per generar visualitzacions il·lustratives de les estructures representades en les imatges. S’han d’ interpretar i presentar oralment els resultats obtinguts.

 

 

Avaluació acreditativa dels aprenentatges

 

L’avaluació és continuada.

A classe, en quatre sessions, es fa un test teoricopràctic sobre la matèria impartida fins aleshores. En total es fan quatre tests, que donen lloc a les notes NT1, NT2, NT3 i NT4. D’aquestes notes se n’obté la NT, calculada com la mitjana ponderada de totes quatre:

NT = 0,25 × NT1 + 0,25 × NT2 + 0,25 × NT3 + 0,25 × NT4

A més, es fa un treball pràctic en grups de dues persones en hores de treball autònom i dirigit. Aquest treball cal presentar-lo oralment i per escrit i dona lloc a la nota pràctica (NP).

La nota final de l’assignatura (NF) es calcula així: NF = 0,40 × NT + 0,60 × NP

L’alumnat que hagi suspès l’assignatura ha de presentar-se a l’examen final, al gener, en el qual es torna a avaluar l’NT. Igualment, en l’examen de reavaluació només es tornarà a avaluar l’NT, de manera que és obligatori haver presentat el treball pràctic i haver-ne obtingut una NP mínima d’1,7 punts per optar a aprovar l’assignatura.


Reavaluació

La reavaluació es fa d’acord amb la normativa de la Facultat de Física de la Universitat de Barcelona.

 

Avaluació única

L’avaluació única es fa d’acord amb la normativa de la Facultat de Física de la Universitat de Barcelona.