Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

    Belépés
    címtáras azonosítással
    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Vizualizáció és orvosi képalkotás

    A tantárgy angol neve: Visualization and Medical Imaging 

    Adatlap utolsó módosítása: 2023. január 11.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar

    MSc Mérnök Informatikus

    Vizuális informatika főspecializáció (C) 
    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIIIMB11   2/1/0/v 5  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Csébfalvi Balázs,
    4. A tantárgy előadója Dr. Csébfalvi Balázs, egyetemi docens, IIT 
    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít Programozás, számítógépes grafika, matematika, jelek rendszerek.
    6. Előtanulmányi rend
    Kötelező:
    NEM
    (TárgyEredmény( "BMEVIMIMA04", "jegy" , _ ) >= 2
    VAGY
    TárgyEredmény("BMEVIMIMA04", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0)

    A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

    A kötelező előtanulmányi rend az adott szak honlapján és képzési programjában található.

    Ajánlott:
    A C++ ismeretét feltételezzük. OpenGL, GLSL tapasztalat előnyt jelent. A Számítógépes grafika tárgy előzetes hallgatása lehetőség szerint javasolt. 
    7. A tantárgy célkitűzése A tárgy célja, hogy a hallgatók elsajátítsák a térfogatvizualizáció és az orvosi képfeldolgozás eszköztárának készségszintű használatát, ezáltal képesek legyenek összetett orvosi képalkotó, diagnosztikai és szimulációs rendszerek fejlesztésére OpenGL C++ környezetben. 
    8. A tantárgy részletes tematikája
    1. Az orvosi képfeldolgozás és a térfogatvizualizáció matematikai alapjai: Fourier-transzformáció, DTFT, DFT, mintavételezési elmélet, approximációelmélet.  

    2. 3D orvosi adatok forrásai: CT, MRI, PET.  

    3. Tomográfiás rekonstrukciós technikák: Szűrt visszavetítés (Filtered Back-Projection - FBP), algebrai rekonstrukció (Algebraic Reconstruction Technique - ART)  

    4. Folytonos rekonstrukciós szűrők osztályozása és tervezése frekvenciatartomány- és tértartománybeli kritériumok alapján.  

    5. Praktikus alkalmazások: 2D/3D adatok transzformációja újramintavételezéssel (elforgatás, felskálázás), multimodális regisztráció, 2D/3D regisztráció.  

    6. Indirekt vizualizációs módszerek: Fourier-térfogatvizualizáció, Monte-Carlo térfogatvizualizáció, masírozó kockák (Marching Cubes).  

    7. Direkt vizualizációs módszerek: képsorrendi megközelítés (sugárkövetés – Ray Casting), objektumsorrendi megközelítés (pacázás - Splatting), hibrid megközelítés (a nézeti transzformáció nyírás/torzítás transzformációja – Shear/Warp Factorization).  

    8. A térfogatvizualizáció hatékony GPU-alapú implementációja: textúraszeletelés – Texture Slicing, Polygon-Assisted Ray Casting. 

    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) Előadás, egyéni vezetett gyakorlat
    10. Követelmények
    A félév második felében a hallgatók ZH-t írnak az elméleti anyagrészből (mintavételezési elmélet, approximációelmélet, rekonstrukciós szűrők osztályozása és tervezése, tomográfiás rekonstrukció elmélete). A ZH-n 10 pontot lehet szerezni, ebből legalább 4 pontot kell elérni a teljesítéshez. 

    A vizsgaidőszakban a hallgatók írásbeli vizsgát tesznek, melynek előfeltétele a sikeres ZH. A vizsgán a vizualizáció és a képalkotás gyakorlatában használt algoritmusok ismeretét kérjük számon beleértve a gyakorlatokon elsajátított kódolási technikákat is. A vizsgán megszerezhető maximális 15 ponthoz hozzáadódik a ZH pontszáma, így összesen 25 pontot lehet elérni. Az osztályzatot az alábbi ponthatárok alapján számoljuk: 

        0-9 pont: elégtelen 

        10-13 pont: elégséges 

        14-17 pont: közepes 

        18-21 pont: jó 

        22-25 pont: jeles 

    11. Pótlási lehetőségek A ZH-t a pótlási héten egy alkalommal lehet pótolni. 
    12. Konzultációs lehetőségek Igény esetén előzetesen egyeztetett időpontban konzultációt biztosítunk. 
    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom Kiadott jegyzet és előadásfóliák 
    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
    Kontakt óra42
    Félévközi készülés órákra30
    Felkészülés zárthelyire0
    Házi feladat elkészítése0
    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása38
    Vizsgafelkészülés40
    Összesen150
    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta Dr. Csébfalvi Balázs, egyetemi docens, IIT