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Oggetto:
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Computer vision III

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Computer Vision III

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Academic year 2023/2024

Course ID
NEU0279C
Teacher
Corrado Cali' (Lecturer)
Year
2nd year
Teaching period
Second semester
Type
Related or integrative
Credits/Recognition
1
Course disciplinary sector (SSD)
BIO/16 - human anatomy
Delivery
Formal authority
Language
English
Attendance
Optional
Type of examination
Practice test
Type of learning unit
modulo
Modular course
Computer vision (NEU0279)
Prerequisites
The class requires basic knowledge of scientific image processing (i.e. Fiji) and proficient use of laptop and data processing platforms (excel).
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Sommario del corso

Oggetto:

Course objectives

The Computer Vision III module will be especially dedicated to the investigation of the brain using 3D Electron microscopy. Special emphasis will be given on visual inspection of EM brain data, and how to recognize cellular processes. This is key for the classification of the different cell types (neurons, glia), their processes (e.g. synapses), and intracellular organelles. Being able to distinguish different cells and different domains will allow to use 3D segmentation algorithms, in particular machine-learning based, to select structures of interest to be segmented and reconstructed.

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Il modulo Computer Vision III sarà dedicato in particolare allo studio del cervello mediante la microscopia elettronica 3D. Particolare enfasi sarà data all'ispezione visiva dei dati di cervello ottenuti da EM ed a come riconoscere i processi cellulari. Questa è la chiave per la classificazione dei diversi tipi cellulari (neuroni, glia), dei loro processi (ad es. sinapsi) e degli organelli intracellulari. Essere in grado di distinguere cellule diverse ed i loro processi consente di utilizzare algoritmi di segmentazione 3D, in particolare basati su Machine Learning (ML), per selezionare strutture di interesse da segmentare e ricostruire.

Oggetto:

Results of learning outcomes

The student will be able to recognize the microscopic neuroanatomy and cellular ultrastructure, by efficiently reading electron micrographs. Moreover, the student will be able to familiarize with manual, semi-automated and automated image segmentation platform, and understand the difference between image-based analysis and volume-based analysis.

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Lo studente sarà in grado di riconoscere la neuroanatomia microscopica e l'ultrastruttura cellulare, attraverso l'interpretazione di micrografie elettroniche. Inoltre, lo studente sarà in grado di familiarizzare con le più usate piattaforme di segmentazione di immagine in modalità manuale, semiautomatica ed automatica, ed a comprendere la differenza tra l'analisi basata sull'immagine e l'analisi basata sul volume.

Oggetto:

Program

Computer Vision III consists on description of volume imaging in general, then an in-depth description of 3D Electron Microscopy techniques; description of the principles of image segmentation, 3D modeling and 3D analysis; description of advanced volume visualization and analysis techniques, practical workshops on manual, semi-automated and ML (machine-learning) based automated image segmentation.

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Il programma del modulo di Computer Vision III prevede la descrizione dell'imaging di volume in generale, per poi approfondire le tecniche di microscopia elettronica 3D; la descrizione dei principi di segmentazione dell'immagine, modeling 3D ed analisi 3D; la descrizione di tecniche avanzate di visualizzazione e analisi di volume, e workshop pratici sulla segmentazione manuale, semiautomatica ed automatica delle immagini basata su ML (machine learning).

Oggetto:

Course delivery

Class lectures, seminars and workshops.

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Lezioni in aula, seminari e workshop.

Oggetto:

Learning assessment methods

The final test will consist in one practical exercise and one oral question.

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La prova finale consisterà in un'esercitazione pratica e una domanda orale.

Oggetto:

Support activities

Practical workshops and lectures from international experts.

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Workshop pratici e lectures tenute da esperti internazionali.

Suggested readings and bibliography

Oggetto:

Volume Microscopy: Multiscale Imaging with Photons, Electrons, and Ions. Springer, 2020

Calì, C., Kare, K., Agus, M., Veloz Castillo, M. F., Boges, D., Hadwiger, M., Magistretti, P. A Method for 3D Reconstruction and Virtual Reality Analysis of Glial and Neuronal Cells. J. Vis. Exp. (151), e59444, doi:10.3791/59444 (2019).



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Last update: 14/09/2023 12:40
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