Processamento e Análise de Imagens Biomédicas - Exemplos de Metodologias e Aplicações João Manuel R. S. Tavares [email protected] www.fe.up.pt/~tavares Mestrado em Radiações Aplicadas às Tecnologias da Saúde - Imagem Digital com Radiação X 7 Maio 2011 Sumário 1. Apresentação 2. Processamento e Análise de Imagens Biomédicas I. Introdução II. Segmentação III. Seguimento de Movimento IV. Análise de Objectos: Emparelhamento, Alinhamento e Simulação V. Reconstrução 3D 3. Equipa 4. Eventos & Publicações João Manuel R. S. Tavares Processamento e Análise de Imagens Biomédicas - Exemplos de Metodologias e Aplicações 2 Apresentação Apresentação • Prof. Auxiliar no Dep. de Eng. Mecânica (DEMec) da Fac. de Eng. da Universidade do Porto (FEUP) • Investigador Sénior e Coordenador de Projecto no Lab. de Óptica e Mecânica Experimental (LOME) do Instituto de Eng. Mecânica e Gestão Industrial (INEGI) • Doutorado e Mestre em Eng. Electrotécnica e de Computadores (FEUP) (com Tese e Dissertação na área do Processamento e Análise de Imagem) • Licenciado em Eng. Mecânica (FEUP) • Áreas de Investigação: Processamento e Análise de Imagem (segmentação, seguimento, emparelhamento, alinhamento e , Interfaces Homem/Máquina reconstrução 3D) (visualização de , Desenvolvimento de Produto dados e percepção humana) (sistemas protótipos biomédicos) João Manuel R. S. Tavares Processamento e Análise de Imagens Biomédicas - Exemplos de Metodologias e Aplicações 4 Processamento e Análise de Imagens Biomédicas Introdução • O sistema sensorial de visão tem elevada importância para grande parte dos seres vivos – Podendo disponibilizar informações de índole básica, como verificar a existência ou não de obstáculos, ou complexa, como o seguimento e a análise de movimento – Operações comuns: identificação (segmentação), seguimento e reconhecimento de movimento (seguimento e análise), correspondência e alinhamento (emparelhamento e alinhamento), interpolação de formas (simulação), obtenção da forma/informação 3D (reconstrução 3D) João Manuel R. S. Tavares Processamento e Análise de Imagens Biomédicas - Exemplos de Metodologias e Aplicações 6 Introdução • Os investigadores da área do Processamento e Análise de Imagem tentam desenvolver algoritmos computacionais para realizar de forma automática, ou semi-automática, operações e tarefas desenvolvidas pelos (complexos) sistemas de visão dos seres vivos Imagens Modelo computacional 3D originais voxalizado e poligonizado Azevedo et al. (2010) Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering 13(3):359-369 João Manuel R. S. Tavares Processamento e Análise de Imagens Biomédicas - Exemplos de Metodologias e Aplicações 7 Introdução • Algoritmos de Processamento e Análise de Imagem são de elevado interesse para a Sociedade, sendo frequentemente usados, por exemplo, em: – Medicina, Biologia – Ciências naturais, Desporto – Engenharia, Indústria • Exemplos de tarefas comuns envolvendo algoritmos de Processamento e Análise de Imagem: – Remoção de ruído, Correcção geométrica – Segmentação, Reconhecimento (2D-4D) – Seguimento e análise de movimento, incluindo emparelhamento, alinhamento e simulação (2D-4D) – Reconstrução 3D João Manuel R. S. Tavares Processamento e Análise de Imagens Biomédicas - Exemplos de Metodologias e Aplicações 8 Introdução: Processamento e Análise de Imagem – Operações e Objectivos Imagem / Melhoramento Segmentação de imagem / imagens de imagem extracção de características Processamento de Imagem seguimento Visão 3D Visão por emparelhamento Computador Análise de movimento alinhamento Análise de Imagem / simulação Visão Computacional João Manuel R. S. Tavares Processamento e Análise de Imagens Biomédicas - Exemplos de Metodologias e Aplicações 9 Introdução • (Pré-)Processamento de imagem: suavização de ruído por difusão anisotrópica João Manuel R. S. Tavares Processamento e Análise de Imagens Biomédicas - Exemplos de Metodologias e Aplicações 10
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