- Introduzir o estado da arte na tecnologia da imagem médica, fornecendo uma visão global sobre as normas, técnicas, equipamentos e aplicações. Promover a análise de casos práticos e simulação de situações de ambientes clínicos reais. Competências: - Reconhecer e argumentar a importância da utilização de computadores no processamento de informação pictórica no contexto médico. - Evidenciar conhecimento acerca dos conceitos associados aos sistemas de imagem, processamento de imagem, visão e modelação por computador em imagem médica. - Executar as tarefas de desenvolvimento de novos componentes funcionais utilizando as aplicações ImageJ e OsiriX.
1) Evolução na área da imagem médica – Introdução, evolução no sentido das modalidades digitais, equipamentos de imagem médica. 2) Manipulação e processamento de imagem médica – Nível e janela, ampliação, filtros, segmentação, ROIs (Regiões de Interesse). Aplicações clínicas. 3) Sistemas de arquivo e comunicação de imagem (PACS) - Arquitectura, tecnologias de arquivo, norma DICOM, processos do fluxo de trabalhos e integração dos sistemas de informação hospitalar com o sistema de informação da radiologia. Concretizações práticas. 4) Imagem Multidimensional – realinhamento e fusão de imagens, reconstruções 3D, aplicações clinicas.
A metodologia de ensino intervala no tempo exposições teóricas, realização de tutoriais sobre os conceitos apresentados e acompanhamento contínuo do trabalho prático. O sistema de avaliação está genericamente organizado em torno de três instrumentos de avaliação: uma prova escrita, trabalho prático individual e trabalho em grupo. A prova escrita terá um peso de 40% na classificação final, sendo avaliadas a correcção, clareza e estrutura das respostas, bem como a capacidade de síntese e espírito crítico evidenciados. O trabalho prático individual (30%) é constituído pela Apresentação Oral, pelo Relatório Escrito e pelo trabalho desenvolvido. O trabalho prático em grupo (30%) é constituído pela Apresentação Oral, pelo Relatório Escrito e pelo trabalho desenvolvido.
Paul Suetens, “Fundamentals of Medical Imaging”, 2ª,ED, Cambridge University Press, New York, 2009 Chris Guy, Dominic Ffytche, “An Introduction to – The Principles of Medical Imaging”, revised Edition, Imperial College Press, 2005 Alex A.T. Bui, Ricky K. Taira, “Medical Imaging Informátics”, Springer, 2010 H. K. Huang, D.Sc., FRCR (Hon.), FAIMBE, “PACS and Imaging Informatics – Basic Principles and Applications”,2ªEd., Wiley-Blackwell, 2010 Additionally, a set of contents supporting the theoretical lectures are also supplied to the students on the Curricular Unit Web page.
Os formandos devem desenvolver as seguintes competências com a frequência deste módulo: • Caracterizar o pipeline gráfico e o fluxo de dados. Identificar as componentes programáveis e as suas potencialidades; • Produzir programas a correr no GPU para obter efeitos gráficos ou processamento de dados ; • Projectar, implementar, e avaliar soluções recorrendo à programação em GPU para problemas na área da computação gráfica; • Analisar algoritmos de iluminação local, e efeitos gráficos do ponto de vista da sua adequabilidade à utilização de GPUs, e desempenho final. Adicionalmente, pretende-se desenvolver a seguinte competência transversal: • Exibir uma capacidade de comunicação escrita e oral adequada, promovendo a linguagem como ferramenta de expressão e construção de pensamentos, ideias e argumentos próprios, alicerçados no espírito crítico;
• O Pipeline Gráfico no estado presente e a sua evolução; • Programação do pipeline gráfico recorrendo a linguagens como o GLSL; • Algoritmos de iluminação local e efeitos gráficos e a sua implementação em GPU. • Análise de desempenho para soluções em GPU.
Sessões de exposição teórica para cobrir os aspectos relacionados com o pipeline gráfico e algoritmos de iluminação local e outros efeitos gráficos, complementadas com tutoriais práticos de desenvolvimento e avaliação de algoritmos de iluminação local. Sessões de discussão sobre possíveis implementações e suas variações para os algoritmos acima mencionados. Métodos de Avaliação: 50% trabalho prático; 50% trabalho de síntese, e respetiva apresentação, sobre um artigo seminal na área
Real Time Rendering ;Tomas Akenine-Moller, Eric Haines, Naty Hoffman ; AK Peters; 3rd edition, 2008 Mathematics for 3D Game Programming and Computer Graphics;Eric Lengyel;Delmar Cengage Learning Publishing; 3rd edition; 2011
Os formandos devem desenvolver as seguintes competências com a frequência deste módulo: • Caracterizar a iluminação global e descrever os vários estágios do processo de síntese e visualização de imagens; • Explicar a equação de rendering e discutir o significado de cada um dos seus factores; • Relacionar os vários métodos de iluminação global com o modelo geral sustentado pela equação de rendering, inferindo quais os fenómenos de iluminação modelados; • Projectar, implementar e avaliar soluções para novos problemas de iluminação por recombinação de soluções conhecidas; • Reconhecer as limitações funcionais e/ou de desempenho associadas a cada algoritmo de iluminação global. Adicionalmente, pretende-se desenvolver a seguinte competência transversal: • Exibir uma capacidade de comunicação escrita e oral adequada, promovendo a linguagem como ferramenta de expressão e construção de pensamentos, ideias e argumentos próprios, alicerçados no espírito crítico;
• Modelos de iluminação locais e globais, empíricos e baseados na física (Phong, Cook-Torrance, Ward); • Radiometria e Fotometria; • Mecanismos de transporte de luz, a BRDF e a equação de rendering; • Algoritmos de iluminação global: Ray tracing (Clássico, distribuído e Monte Carlo), radiosidade, photon mapping.
Sessões de exposição teórica (cerca de 10 horas num total de 45 horas de contacto), complementadas com tutoriais práticos de desenvolvimento e avaliação de algoritmos de iluminação global (20 horas num total de 45 horas de contacto). Cerca de 10 horas (num total de 45 horas de contacto) são dedicadas a intervenções críticas dos alunos sobre os assuntos abordados, fomentando-se a identificação de limitações e a proposta de extensões/alterações aos algoritmos abordados. As restantes 5 horas de contacto destinam-se a momentos de avaliação, conforme descrito abaixo. Métodos de Avaliação: 50% exame escrito; 50% trabalho de síntese, e respetiva apresentação, sobre um artigo seminal na área.
Physically Based Rendering: from Theory to Implementation; Matt Pharr and Greg Humphreys; Morgan Kaufmann; 2nd edition, 2010 Advanced Global Illumination; Dutré, P., Bala, K. e Bekaert, P.; AK Peters, 2006
Os formandos devem desenvolver as seguintes competências com a frequência deste módulo: • Conhecer as evoluções mais recentes do HTML 5 em termos de suporte OpenGL ES; • Desenvolver aplicações de computação gráfica para ambiente Web; • Soluções de distribuição de dados por streaming ou por web services; • Desenvolver uma arquitetura de suporte a globos virtuais na web; • Analisar as soluções em termos de desempenho, qualidade e conformidade com os browsers. • Adicionalmente, pretende-se desenvolver a seguinte competência transversal: • Exibir uma capacidade de comunicação escrita e oral adequada, promovendo a linguagem como ferramenta de expressão e construção de pensamentos, ideias e argumentos próprios, alicerçados no espírito crítico;
• HTML5, WebGL e a sua interoperabilidade; • Desenvolvimento de aplicações gráficas em ambiente web; • Streaming, web services e fluxo de dados; • Arquitectura de aplicações para globos virtuais; • Análise de desempenho, qualidade, e conformidade com os browsers.
Sessões de exposição teórica para cobrir os aspectos relacionados com as particularidades da aplicação de computação gráfica em ambiente web, complementadas com tutoriais práticos de desenvolvimento e avaliação de algoritmos de iluminação local. Sessões de discussão sobre possíveis implementações e suas variações para os algoritmos acima mencionados. Métodos de Avaliação: 50% trabalho prático; 50% trabalho de síntese, e respetiva apresentação, sobre um artigo seminal na área
HTML5 A vocabulary and associated APIs for HTML and XHTML, W3C Working Draft, http://www.w3.org/TR/html5/ Rost, R. J. (2006). OpenGL Shading Language. Interface (pp. 1-36). Addison-Wesley Professional. Retrieved from http://www.opengl.org/documentation/glsl/ Wolff, D. (2011). OpenGL 4.0 Shading Language Cookbook. Language (p. 340). Packt Publishing. Retrieved from http://dl.acm.org/citation.cfm?id=2049800