Measurement Systems For Mechatronics 2023/2024

Concetti base della metrologia: risoluzione, accuratezza, precisione e ripetibilità e loro impatto su un sistema di misura basato su immagini. Introduzione al Processamento di Immagini, Applicazioni e problematiche. Metodi di rappresentazione di Immagini, modellizzazione di un'immagine a scala di grigi. Risoluzione in ampiezza e in spazio. Contrasto. Istogramma di un'immagine. Campionamento su una griglia (Sampling). Risoluzione di un'immagine. Problemi di saturazione e campionamento. Trasformata di Fourier nel processamento di immagini Schema di processamento digitale di un'immagine. Utilizzo di Matlab per l'image processing. Richiami di processi Aleatori. Ergodicità. Stazionarietà. Omoscedasticità ed eteroscedasticità. Rumore nelle immagini. Modellizzazione del rumore dipendente dal segnale.  Algoritmi di stima della varianza del rumore. Correlazione statistica. Operatori puntuali nell'image processing. Istogramma. Aumento del contrasto nelle immagini. Operatori spaziali nel processamento di immagini. Filtri lineari e non lineari. Il filtro mediano per il rumore impulsivo. Filtri inversi e pseudo inversi. Il filtro di Wiener. Deconvoluzione. Algoritmi di deblurring. Edge detection. Applicazione di filtri gradiente, laplaciano e unsharp masking. I filtri di Gabor. Segmentazione: pixel based,  edge based,  region based, model based (Trasformata di Hough), segmentazione semantica. Operatori morfologici. Estrazione dei contorni. Operazione di Closing e Opening, elementi strutturali. Applicazione di classificatori al riconoscimento di oggetti e pattern nelle immagini. Tutti gli algoritmi vengono simulati in Matlab ed applicati ad immagini digitalizzate nel contesto della diagnostica per immagini,  della caratterizzazione dei materiali, del cell tracking e analysis, dell’analisi dell’espressione facciale per applicazioni di human computer interface.