|
|
Данный курс представляет
основы цифровой обработки сигналов с упором на проблемы в
биомедицинских исследованиях и клинической медицине. Он
охватывает принципы и алгоритмы для обработки как
детерминированных, так и случайных сигналов. Темы включают: сбор
данных, обработка изображений, фильтрация, кодирование, анализ
специфических данных и моделирования.
ЧАСТЬ 1 -
Основы детерминированных сигналов и обработки изображений
1.1
Сбор информации: выборка во времени, искажение информации,
псевдоним, интерполяция и квантование.
1.2
Цифровая фильтрация: разностных уравнений, КИО и БИО фильтры,
основные свойства систем дискретного времени, сверткa.
1.3
ДПФ: дискретно-временное
преобразование Фурье и его свойства. Оконный КИО фильтр.
1.4
ДПФ: Дискретное
преобразование Фурье и его свойства, быстрые преобразования
Фурье (БПФ), устойчивые алгоритмы, цифровая фильтрация
непрерывных сигналов времени.
1.5
Выборка: Отбор и наложение по
времени и частоте, спектральный анализ.
1.6
Обработка изображений I: Фильтрация и методы Фурье для 2-D
сигналов и систем.
1.7
Обработка изображений II:
Интерполяция, методы снижения шума, обнаружение края,
гомоморфная фильтрация.
ЧАСТЬ 2 - Теория вероятностей и
случайных сигналов
2.1
ФПВ: Введение в случайные величины и функции плотности
вероятности.
2.2
Классификация: правило
Байеса, детектирование, статистическая классификация.
2.3
Оценка ФПВ: Практические методы для оценки ФПВ по реальным
данным.
2.4
Случайные сигналы I: Средние по время, средние по ансамблю,
автокорреляционной функции, кросскорреляционной функции.
2.5
Случайные сигналы II:
Случайные сигналы в линейных системах, мощность спектра,
кросс-спектров, фильтры Винера.
2.6
Слепое разделение источников:
Использование анализа основных компонент (АОК) и анализ
независимых компонент (АНК) для фильтрации.
ЧАСТЬ 3 - Сегментация и регистрация
изображений.
3.1
Сегментация изображений: статистическая классификация,
морфологические операторы, связанные компоненты.
3.2
Регистрация изображений I: жесткие и не жесткие преобразования,
целевая функция.
3.3
Регистрация изображений II: Совместная энтропия, методы
оптимизации. Обработка изображений, оптимальная фильтрация,
краевые эффекты. Слепая деконволюция, метод фазовой модуляции,
пирамидальная фильтрация.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Oppenheim, A. V., and R. W.
Schafer, with J. R. Buck. Discrete-Time Signal Processing. 2nd
ed. Upper Saddle River, NJ: Prentice-Hall, 1999. ISBN:
9780137549207.
2.
Papoulis, A., and S. U. Pillai. Probability, Random Variables,
and Stochastic Processes. New York, NY: McGraw Hill, 2001. ISBN:
9780072817256.
3.
Siebert, W. M. Circuits,
Signals and Systems. Cambridge, MA: MIT Press, 1985. ISBN:
9780262192293.
4.
Oppenheim, A. V., and A. S.
Willsky, with H. Nawab. Signals and Systems. 2nd ed. Upper
Saddle River: Prentice-Hall, 1996. ISBN: 9780138147570.
5.
Karu, Z. Z. Signals and
Systems Made Ridiculously Simple. Huntsville, AL: ZiZi Press,
1995. ISBN: 9780964375215.
6.
Duda, R., and P. Hart.
Pattern Classification and Scene Analysis. New York, NY: John
Wiley & Sons, 1973. ISBN: 9780471223610.
7.
Duda, R., P. Hart, and D. Stork. Pattern Classification. 2nd ed.
New York, NY: John Wiley & Sons, 2000. ISBN: 9780471056690.
8.
Bishop, C. Neural Networks for Pattern Recognition. New York, NY:
Oxford University Press, 1996. ISBN: 9780198538646.
9.
Nabney, I. Netlab: Algorithms
for Pattern Recognition. 3rd ed. New York, NY: Springer, 2004.
ISBN: 9781852334406.
10.
Clifford, G., F. Azuajae, and P. McSharry. Advanced Methods and
Tools for ECG Data Analysis. Norwood, MA: Artech House, 2006.
ISBN: 9871580539661.
11.
Rabiner, L. R., and R. W.
Schafer. Digital Processing of Speech Signals. Upper Saddle
River, NJ: Prentice-Hall, 1978. ISBN: 9780132136037.
12.
Quatieri, T. F. Discrete-Time Speech Signal Processing:
Principles and Practice. Upper Saddle River, NJ: Prentice-Hall,
2001. ISBN: 9780132429429.
13.
Lim, J. S. Two-Dimensional
Signal and Image Processing. Upper Saddle River, NJ: Prentice
Hall, 1989. ISBN: 9780139353222.
14.
Gonzalez, R., and R. E. Woods.
Digital Image Processing. 2nd ed. Upper Saddle River, NJ:
Prentice-Hall, 2002. ISBN: 9780201180756.
15.
Epstein, C. L. Mathematics of
Medical Imaging. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 2003.
ISBN: 9780130675484.
16.
Webb, S. The Physics of
Medical Imaging. New York, NY: Taylor & Francis, 1988. ISBN:
9780852743492.
17.
Westbrook, C., C. Kaut Roth,
and T. Talbot. MRI in Practice. 3rd ed. Malden, MA: Blackwell
Science, Inc., 2005. ISBN: 9781405127875.
18.
Macovski, A. Medical Imaging
Systems. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 1983. ISBN:
9780135726853.
Составитель: к.ф.-м.н. Ирошников Н.Г.
|
