Docente

Prof. aggr. Christian Micheloni christian.micheloni@uniud.it

Crediti

12 CFU

Programma del corso

1. Introduzione – Presentazione del corso e dei concetti base dell’elaborazione di immagini e video.
2. Introduzione ai sistemi di elaborazione video – Definizione di un sistema di elaborazione video e ambiti di applicazione, stato dell’arte dal 1960 ad oggi, architettura generale e brevi cenni alle singoli moduli del sistema (acquisizione, calibrazione, identificazione dei cambiamenti, localizzazione di oggetti, classificazione e tracking di oggetti, riconoscimento di eventi).
3. Sensori per acquisizione video – Definizione e componenti di un sensore, tipi di sensori(differenze per scopo, per natura, per tipi di obiettivo, per mobilità), CCD, CCD a colori, telecamere a infrarossi. Principali funzioni associate ai sensori (AGC, AWB, BLC).
4. Analisi del movimento – Architettura e analisi delle tecniche principali di rilevamento di cambiamenti: ad isteresi, con voting, di contorni, del geopixel. Tecniche di sogliatura, metodo di Tsai e dei Numeri di Eulero. Tecniche di aggiornamento dello sfondo. Esempi di identificazione dei cambiamenti e/o oggetti in movimento in sequenze di immagini.
5. Tracking e localizzazione di oggetti – Calibrazione di una telecamera (tecniche lineari e non lineari, omografia), estrazione di parametri intrinseci ed estrinseci. Proiezione di punti su mappa. Definizione del problema del tracking di oggetti. Tracking con marker. Algoritmi di tracking di oggetti in movimento (filtro di Kalman, Condensation, Data Association, Nearest Neighbour, PDA, MHT JPDA). Tracking basato su regioni, su active contour, su caratteristiche o su modelli.
6. Riconoscimento di oggetti in immagini e video – Algoritmi di classificazione di oggetti in movimento in scene reali. Reti neurali supervisionate e non supervisionate. Il modello del perceptron. Esempi ed esercizi. Reti neurali di tipo multi-layer percetron. Analisi di eventi e loro interpretazione spazio-temporale.
7. Trasmissione dati multimediali - Definizione delle entità principali necessarie alla realizzazione del paradigma di trasmissione multimediale. In particolare verrà fatto riferimento alla comunicazione uomo-macchina ed interpersonale.
8. Applicativi per la trasmissione multimediale – Verranno introdotti mediante analisi critica sia i prodotti open source che commerciali attualmente disponibili. In particolare, si considereranno i server ed i client audio-video delle principali aziende produttrici quali RealNetworks, Macromedia e Apple. Per ognuno di tali prodotti si forniranno dei tutorial per la loro gestione ed utilizzo nonché per la produzione di oggetti multimediali da essi gestibili.
9. Linguggi per la trasmissione multimediale – Introduzione al linguaggio di programmazione SMIL per lo streaming e la presentazione organizzata di sorgenti mediali eterogenee. Verranno proposti esempi ed esercitazioni per la creazione di siti web interattivi. Introduzione al linguaggio Adobe ActionScript per la gestione dei flussi video e multimediali. Utilizzo di tale linguaggio per la creazione di interfacce web per la gestione di flussi sia in streaming live che on-demand. Esercitazioni per lo sviluppo di una interfaccia per la IPTV.
10. Laboratorio – Esercitazioni per l’applicazione delle tecniche introdotte. Particolare enfasi verrà data alle tecniche di acquisizione video, calibrazione di telecamere e rilevamento del movimento.

Bibliografia

Testi consigliati:
[1] Richard Szeliski, Computer Vision: Algorithms and Applications, 2008
[2] D. Marini, M. Bertolo, A. Rizzi, Comunicazione Visiva Digitale, Addison-Wesley, 2002.
[3] A. Watt, F. Policarpo, The Computer Image, Addison-Wesley, 1998.
[4] R. Klette, and P. Zamperoni, Handbook of Image Processing Operators, Wiley, 1996.
[5] Materiale fornito dal docente a lezione.

Modalità d'esame

Prova scritta e progetto.