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FÍSICA MATEMÁTICA

Curso 2017/2018 / Cod.21153136

FÍSICA MATEMÁTICA

CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA

Tema 1: Señales, imágenes y repaso de herramientas matemáticas básicas

  • Funciones de una variable (continuidad, diferenciabilidad)

  • Funciones elementales (trigonométricas, exponenciales, logaritmos)

  • Derivación e integración con una variable (cálculo de derivadas y primitivas, teorema fundamental del cálculo, integrales definidas, integrales impropias)

  • Funciones escalares y vectoriales dependientes de varias variables (continuidad, diferenciabilidad)

  • Derivación e integración en R2 y Rn (derivadas parciales, integrales múltiples, cálculo de longitudes, áreas, volúmenes)

  • Operadores diferenciales básicos (gradiente, divergencia, rotacional, laplaciano)

  • Teoremas de cálculo vectorial (Teorema de Green, Teorema de Stokes, Teorema de la divergencia)

  • El plano complejo (álgebra elemental de números complejos, funciones de variable compleja)

  • Señales y ondas en 1D y en 2D (ondas sinusoidales, amplitud, frecuencia, fase, representación compleja)

  • Imágenes (imágenes digitales, ejemplos de fuentes de imágenes digitales de uso frecuente)

  • Aplicaciones de conceptos de cálculo diferencial e integral en el tratamiento de imágenes digitales (operaciones con imágenes, promediados, filtrados)


Tema 2: Transformadas integrales, series de Fourier, transformadas de Fourier

  • Desarrollo en serie de Fourier de funciones periódicas en 1D (descomposición en suma de senos y cosenos)

  • Transformada de Fourier en 1D (definición, propiedades, transformada inversa)

  • Transformada de Fourier discreta en 1D (definición, propiedades, transformada inversa, teorema de muestreo, frecuencia de Nyquist)

  • Transformada de Fourier en 2D (definición, propiedades, transformada inversa)

  • Transformada de Fourier discreta en 2D (definición, propiedades, transformada inversa, transformada rápida de Fourier)

  • Aplicaciones de la transformada de Fourier al tratamiento de imágenes digitales (operaciones con imágenes en el dominio de frecuencias, filtrado de frecuencias altas y bajas)

  • Otras transformadas integrales en 1D (definiciones, ejemplos)


Tema 3: Transformada wavelet

  • Desarrollos multi-resolución (limitaciones del desarrollo de Fourier para el análisis de imágenes, secuencias piramidales, codificación sub-banda, transformada de Haar)

  • Desarrollos en términos de wavelets en 1D (definiciones, propiedades, ejemplos)

  • Transformada wavelet en 1D (transformada wavelet continua y discreta)

  • Transformada wavelet rápida (definición, propiedades, implementación)

  • Transformada wavelet en 2D (definiciones, propiedades, ejemplos, aplicaciones para el análisis de imágenes)


Tema 4: Transformada de Radon

  • Aplicaciones (tomografía computerizada, microscopía electrónica, resonancia magnética, etc...)

  • Definición de la Transformada de Radon (definiciones, propiedades, ejemplos)

  • Relación con otras transformadas (relación con la transformada de Fourier y con la de Hough, relación con otras transformadas integrales)

  • Reconstrucción: inversión de la Transformada de Radon. Inversión por medio de la transformada de Fourier, teorema de corte-proyección, retroproyección filtrada, métodos iterativos.