PROCESAMIENTO DE SEALES E IMGENES MDICAS

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PROCESAMIENTO DE SEÑALES E IMÁGENES MÉDICAS

• Profesor Juan Carlos Ramírez G.
• Horario Miércoles 8-11am, Viernes 8-10am

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OBJETIVO GENERAL

• Desarrollar habilidades en el manejo de
  herramientas básicas para el análisis las señales
  e imágenes biológicas.

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OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Comprender las características generales de las
  bioseñales.
• Desarrollar habilidades en el manejo de MATLAB.
• Reconocer las diferentes etapas del procesado
  Desarrollar destrezas para el manejo de señales
  digitales (acondicionamiento, procesamiento y
  análisis).
• Realizar el análisis de bioseñales por diversas
  técnicas.

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OBJETIVOS ESPECÍFICOS (contd)

• Reconocer los principales tipos de imágenes
  médicas.
• Reconocer las diferentes etapas del procesado de
  imágenes médicas.
• Desarrollar destrezas para el manejo de imágenes
  digitales (acondicionamiento, procesamiento y
  análisis).

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CONTENIDO RESUMIDO

• Introducción al Matlab
• - Conocimiento del entorno
• - Funciones básicas.
• - Funciones especiales.
• - Aplicaciones a bioseñales

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CONTENIDO RESUMIDO

• Procesamiento de bioseñales
• - Generalidades de bioseñales.
  
• - Preprocesado de bioseñales.
• - Análisis de señales en el dominio del tiempo.
• - Análisis de bioseñales con técnicas
  estadísticas.
• - Análisis de bioseñales en el dominio de la
  frecuencia.
• - Técnicas de filtrado.

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CONTENIDO RESUMIDO

• PROCESAMIENTO DE IMÁGENES MÉDICAS
• - Introducción al procesamiento de imágenes.
• - Operaciones básicas con imágenes.
• - Filtrado de imágenes.
• - Análisis de imágenes.
• - Procesamiento avanzado de imágenes.

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METODOLOGIA

• Cada semana se hará una sesión teórica de dos
  horas y una práctica de 2 a 3 horas. Se dejarán
  talleres para resolver y material de lectura.

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EVALUACIÓN

• 20 1 parcial.
• 30 3 tareas de 10 cada una.
• (Fechas 2 Marzo, Abril 20, Mayo 25)
• 15 3 quices de 5 cada uno.
• (Fechas Marzo 18, Abril 27, Mayo 20)
• 5 1 exposición.
• 30 Examen final del contenido de la
  asignatura.

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BIBLIOGRAFÍA

• AMBARDAR, Ashok. Procesamiento de señales
  analógicas y digitales. Segunda edición. Thomson.
  México 2002.
• BRUCE, Eugene. Biomedical Signal Processing and
  Signal Modeling. John Wiley Sons. Canad 2001.
• OPPENHEIM, Alan. WILLSKY, Alan. Señales y
  sistemas, segunda edición. Prentice Hall. México,
  1997.
• PROAKIS, J. G. MANOLAKIS, D. G. Tratamiento
  digital de señales, tercera edición. Prentice
  Hall. Madrid, 1998.

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TEMAS EXPOSICIÓN
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• Presentar informe impreso y Word espacio
  simple, tamaño de letra 12.
• máximo tres páginas.
• Las figuras son bienvenidas, pero si se copian
  del Internet o un libro, la fuente debe
  especificarse.
• Igualmente deben registrar fuentes
• bibliográficas.

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(No Transcript)
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La naturaleza de las señales biomédicas

• Juan Carlos Ramírez Giraldo
• MSc in Bioinformatics, University of Edinburgh
• Ing. Biomédico, Escuela de Ingeniería de Antioquia

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Sumario

• Introducción
• Qué es una señal?
• Fuentes típicas de señales biomédicas
• Señales discretas y continuas
• Relaciones entre señales
• Para qué procesar señales?
• Los 4 Tipos de señales
• Qué es ruido?

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Introducción

• El procesamiento de señales incluye cuatro
  etapas
• Medición
• Manipulación (e.g., Filtrado)
• Describir las características de la fuente
  basándose en las características de la señal.
• Hacer pruebas sobre la fuente (e.g. Respuesta al
  impulso).

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Qué es una señal?

• Una señal es la representación de la
  información como una función de una variable
  independiente (e.g. el tiempo)
• La salida de un aparato de medición (e.g.
  barómetro, antena)

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Fuentes típicas de señales biomédicas

• Eléctricas ECG, EMG, EEG
• Imágenes MRI (Resonancia magnética),
  ultrasonido.
• Sensores (transducción mecánico-eléctrica)
  Strain gauge, transductores de fuerza o presión.
• Sensores a nivel microscópico (celular) foto
  celdas, electrodos bioactivos.

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Señales discretas y continuas

• Continuas señales definidas en todas las
  instancias del tiempo x(t), p(t)

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Señales discretas y continuas

• Discretas señales que solo asumen ciertos
  valores (enteros) definidos x0, x1, etc.

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Señales discretas y continuas

• Las señales discretas pueden también nacer del
  muestreado de señales de naturaleza continua.

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Relaciones entre señales
Sistemas un mecanismo a través del cual se
definen reglas que transforman una variable (e.g.
señal) en otra variable (e.g. señal). Input -
output
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Para qué procesar señales?

• El procesamiento de señales se usa con la
  intención de
• Extraer información de la señal
• 2. Determinar la relación de 2 o más señales
• 3. Producir una representación alternativa de
  la
• señal.

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Para qué procesar señales?

• Remover componentes indeseados (Filtrado)
• Extraer información representándola en una forma
  más obvia y entendible.
• (Simplificación)
• Predecir valores futuros de la señal
• (Predicción)

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Tipos de señales

• Determinísticas (e.g. Onda senoidal, step y el
  impulso ) predecibles
• Estocásticas (e.g. Ritmo cardíaco) probabilidad

• Fractales
• (e.g. Sma arterial)
• Caóticas deterministicas pero no predecibles en
  el futuro (e.g) Respiración, EEG

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Qué es ruido?

• Componentes indeseados
• Se debe definir a priori que es definido como
  componentes deseados o no de una señal.

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Referencias bibliográficas

• Bruce, Eugene. Biomedical Signal processing and
  signal modeling

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PRACTICA 1

• MATLAB
• (MATrix LABoratory)