Análise Avançada de Imagem Médica

Métodos de Ensino

As metodologias de ensino adotadas articulam-se com o modelo pedagógico através de uma combinação equilibrada entre exposição teórica, aprendizagem prática e resolução de problemas reais em contexto biomédico. As aulas teóricas destinam-se a introduzir e aprofundar os conceitos associados ao pré-processamento, melhoramento, análise e interpretação de imagem médica, recorrendo a exemplos aplicados e a discussão orientada para promover a compreensão e relacionar os fundamentos teóricos e aplicações clínicas. As aulas laboratoriais permitem aplicar estes conhecimentos a imagens de diferentes modalidades. A aprendizagem é estruturada de modo progressivo, permitindo que os estudantes desenvolvam autonomia na seleção, implementação e avaliação de métodos adequados para problemas concretos de imagem médica.
Ao longo do semestre, os estudantes desenvolvem, em grupo, um projeto que integra os conteúdos programáticos e reforça a aprendizagem ativa. O projeto promove competências de trabalho colaborativo, de comunicação científica e de resolução de problemas.

Resultados de Aprendizagem

Identificar e caracterizar artefactos e desafios da imagem médica; aplicar métodos avançados de pré-processamento; implementar técnicas de melhoramento radiométrico e geométrico; executar procedimentos de análise, segmentação, extração de características e classificação; selecionar estratégias adequadas para diferentes modalidades de imagem; resolver problemas reais de imagem médica; avaliar criticamente a qualidade e a eficácia das soluções produzidas.
As aulas teóricas visam introduzir e demonstrar os conceitos fundamentais. As aulas laboratoriais permitem aplicar estes conhecimentos a dados reais, promovendo a aprendizagem prática. O projeto final permite integrar teoria e aplicação, concebendo, desenvolvendo e comunicando soluções fundamentadas em imagem médica.

Programa

Pré-processamento e Correção de Artefactos em Imagem Médica
– Normalização de intensidade e correção de bias field
– Redução de ruído
– Características sinal-ruído e métricas de qualidade
– Correção de movimento e distorções geométricas
– Remoção de artefactos em RM e TC
Melhoria da Imagem
– Motivação, importância e desafios
– Thresholding
– Modelação de Histogramas
– Transformação de Espaços de Cor
– Primitivas e Transformações Geométricas
Análise de Imagem
– Primitivas e transformações geométricas
– Detecão de Arestas
– Seguimento de Contornos
– Segmentação
Interpretação de Imagem
– Extração de Características
– Reconhecimento de Padrões
– Classificação
Estudo de Casos
– Projetos Aplicados de Inteligência Artificial em Imagem Biomédica, eficiência computacional e avaliação de desempenho

Docente(s) responsável(eis)

Verónica Maria Marques do Carreiro Silva Vasconcelos

Métodos de Avaliação

Avaliação por Exame
  • - Exame - 60.0%
  • - Projecto - 40.0%

Estágio(s)

NAO

Bibliografia

Frangi, A., Prince, J. & Sonka, M. (2023). Medical Image Analysis. 1st edition. Academic Press. ISBN 978-0-12-813657-7
Gonzalez, R. C., & Woods, R. E. (2018). Digital image processing (4th ed.). Pearson.
Gonzalez, R. C., Woods, R. E., & Eddins, S. L. (2020). Digital image processing using MATLAB (3rd ed.). Gatesmark Publishing.
Najarian, K., & Splinter, R. (2012). Biomedical signal and image processing (2nd ed.). CRC Press.
Rangayyan, R.M. M. (2024). Biomedical image analysis. Taylor & Francis inc. ISBN 9780429209093
Silva, C., & Ribeiro, B. (2018). Aprendizagem computacional em engenharia. Imprensa da Universidade de Coimbra / Coimbra University
Press.