2021年 理工学部 シラバス - 数学科
設置情報
| 科目名 |
ｺﾝﾋﾟｭｰﾀｸﾞﾗﾌｨｯｸｽ論Ｂ
画像処理
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| 設置学科 | 数学科 | 学年 | 3年 |
| 担当者 | 小紫 誠子 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 火曜1 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | N21P |
| クラス | |||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
概要
| 学修到達目標 | コンピュータグラフィックスと画像処理を統合的に扱うビジュアル情報処理として画像処理の基礎を理解し，実際に計算機を使って画像階調変換やフィルタリング，画像特徴の抽出や3次元再構成についての簡単な処理ができる． |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
授業は，「リアルタイム オンライン方式」で行います．授業のある火曜日1限に，zoomにてリアルタイムで授業を行いますので，時間になりましたら入室して受けてください．なお，授業を録画した動画を後で配信し，オンデマンドでの受講も可能としますが，PCによる実践もありますので，可能な限りリアルタイムで受講してください． ＣＳＴポータルにより，zoom接続先や授業プリントの配布等の案内をしますので，毎回の授業の前にＣＳＴポータルを確認してください． 配布プリント（pdfファイル）を中心に講義を進め，各自に貸与されているノートPCを用いた実践も交えて授業内容の定着を図ります． |
| 履修条件 | 前期のコンピュータグラフィックス論Aを受講していることが望ましい． 各自に貸与されているノートＰＣを使用して，C言語による画像処理を実践します．2年次のソフトウェア概論A・B等でC言語プログラミングを学習しておくこと． |
授業計画
| 第1回 | ガイダンス、ビジュアル情報処理について復習 コンピュータグラフィックスと画像処理、光学的モデル、ディジタル画像 【事後学習】配布されたプリントの内容について，よく復習すること．プリント最後の「まとめ」だけではなく，全プリントをよく読み理解に努めること．（240分） |
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| 第2回 | ノートPCによる実践 画像処理を行うための準備、環境整備 折れ線型トーンカーブによる画像濃淡変換 【事前学習】C言語によるプログラミングについて，ソフトウェア概論Aに相当する内容および関数プログラミングについて，よく復習しておくこと．（60分） 【事後学習】授業で扱った課題のプログラムについて，そこで用いた前回以前の講義で扱った理論や処理方法（授業中に指示）について，配布済のプリントと合わせてよく復習する．（180分） |
| 第3回 | 画素ごとの濃淡変換 ヒストグラムと画像の持つ性質、トーンカーブ 【事前学習】前々回（ノートPCによる実践の前の回）の内容について，プリント最後の「まとめ」を参考に復習した上で，CSTポータルで事前に公開されるプリントの内容を一読して予習する．（60分） 【事後学習】配布されたプリントの内容について，よく復習すること．プリント最後の「まとめ」だけではなく，全プリントをよく読み理解に努めること．（180分） |
| 第4回 | ノートPCによる実践 ガンマ変換による画像濃淡変換 画像処理の理論と処理方法についての理解と定着のため，プログラミング課題を与える． 課題提出期限後に，解答例をCSTポータル上で公開する． 【事前学習】前回の授業内容について，プリントをよく読み復習すること．その上で，CSTポータルで事前に公開されるプリントの内容を一読し，与えられた課題について自分なりに考えてみること．（60分） 【事後学習】授業で扱った課題のプログラムについて，そこで用いた前回以前の講義で扱った理論や処理方法（授業中に指示）について，配布済のプリントと合わせてよく復習する．（180分） |
| 第5回 | 領域に基づく濃淡変換、画像間演算 空間フィルタリング、平滑化、エッジ抽出、複数の入力画像による演算、マスク処理 【事前学習】前々回（ノートPCによる実践の前の回）の内容について，プリント最後の「まとめ」を参考に復習した上で，CSTポータルで事前に公開されるプリントの内容を一読して予習する．（60分） 【事後学習】配布されたプリントの内容について，よく復習すること．プリント最後の「まとめ」だけではなく，全プリントをよく読み理解に努めること．（180分） |
| 第6回 | ノートPCによる実践 エッジ抽出 画像処理の理論と処理方法についての理解と定着のため，プログラミング課題を与える． 課題提出期限後に，解答例をCSTポータル上で公開する． 【事前学習】前回の授業内容について，プリントをよく読み復習すること．その上で，CSTポータルで事前に公開されるプリントの内容を一読し，与えられた課題について自分なりに考えてみること．（60分） 【事後学習】授業で扱った課題のプログラムについて，そこで用いた前回以前の講義で扱った理論や処理方法（授業中に指示）について，配布済のプリントと合わせてよく復習する．（180分） |
| 第7回 | ２値画像処理 ２値化、連結性、形状特徴パラメータ 【事前学習】前々回（ノートPCによる実践の前の回）の内容について，プリント最後の「まとめ」を参考に復習した上で，CSTポータルで事前に公開されるプリントの内容を一読して予習する．（60分） 【事後学習】配布されたプリントの内容について，よく復習すること．プリント最後の「まとめ」だけではなく，全プリントをよく読み理解に努めること．（180分） |
| 第8回 | ノートPCによる実践 画像の領域分割 画像処理の理論と処理方法についての理解と定着のため，プログラミング課題を与える． 課題提出期限後に，解答例をCSTポータル上で公開する． 【事前学習】前回の授業内容について，プリントをよく読み復習すること．その上で，CSTポータルで事前に公開されるプリントの内容を一読し，与えられた課題について自分なりに考えてみること．（60分） 【事後学習】授業で扱った課題のプログラムについて，そこで用いた前回以前の講義で扱った理論や処理方法（授業中に指示）について，配布済のプリントと合わせてよく復習する．（180分） |
| 第9回 | パターンマッチング、パターン認識 テンプレートマッチング、相違度、パターン特徴抽出 【事前学習】前々回（ノートPCによる実践の前の回）の内容について，プリント最後の「まとめ」を参考に復習した上で，CSTポータルで事前に公開されるプリントの内容を一読して予習する．（60分） 【事後学習】配布されたプリントの内容について，よく復習すること．プリント最後の「まとめ」だけではなく，全プリントをよく読み理解に努めること．（180分） |
| 第10回 | ノートPCによる実践 パターンマッチング（１）：クラス辞書の作成 画像処理の理論と処理方法についての理解と定着のため，プログラミング課題を与える． 課題提出期限後に，解答例をCSTポータル上で公開する． 【事前学習】前回の授業内容について，プリントをよく読み復習すること．その上で，CSTポータルで事前に公開されるプリントの内容を一読し，与えられた課題について自分なりに考えてみること．（60分） 【事後学習】授業で扱った課題のプログラムについて，そこで用いた前回以前の講義で扱った理論や処理方法（授業中に指示）について，配布済のプリントと合わせてよく復習する．（180分） |
| 第11回 | 動画像処理、３次元再構成 差分画像、オプティカルフロー、移動物体検出 ステレオビジョン 【事前学習】前々回（ノートPCによる実践の前の回）の内容について，プリント最後の「まとめ」を参考に復習した上で，CSTポータルで事前に公開されるプリントの内容を一読して予習する．（60分） 【事後学習】配布されたプリントの内容について，よく復習すること．プリント最後の「まとめ」だけではなく，全プリントをよく読み理解に努めること．（180分） |
| 第12回 | ノートPCによる実践 パターンマッチング（２）：特徴抽出、クラス分け 画像処理の理論と処理方法についての理解と定着のため，プログラミング課題を与える． 課題提出期限後に，解答例をCSTポータル上で公開する． 【事前学習】前回の授業内容について，プリントをよく読み復習すること．その上で，CSTポータルで事前に公開されるプリントの内容を一読し，与えられた課題について自分なりに考えてみること．（60分） 【事後学習】授業で扱った課題のプログラムについて，そこで用いた前回以前の講義で扱った理論や処理方法（授業中に指示）について，配布済のプリントと合わせてよく復習する．（180分） |
| 第13回 | 画像符号化とマルチメディア表現 画像圧縮、画像符号化、情報メディア 【事前学習】前々回（ノートPCによる実践の前の回）の内容について，プリント最後の「まとめ」を参考に復習した上で，CSTポータルで事前に公開されるプリントの内容を一読して予習する．（60分） 【事後学習】配布されたプリントの内容について，よく復習すること．プリント最後の「まとめ」だけではなく，全プリントをよく読み理解に努めること．（180分） |
| 第14回 | ノートPCによる実践 ステレオビジョンを利用した立体視画像 ステレオグラムの作成 画像処理の理論と処理方法についての理解と定着のため，プログラミング課題を与える． 課題提出期限後に，解答例をCSTポータル上で公開する． 【事前学習】前回の授業内容について，プリントをよく読み復習すること．その上で，CSTポータルで事前に公開されるプリントの内容を一読し，与えられた課題について自分なりに考えてみること．（60分） 【事後学習】授業で扱った課題のプログラムについて，そこで用いた前回以前の講義で扱った理論や処理方法（授業中に指示）について，配布済のプリントと合わせてよく復習する．（180分） |
| 第15回 | 最終課題と解説 これまでの総まとめとして最終課題を出題する．その課題の意図や問題についての考え方を説明し，最終課題に取り組む． 【事前学習】これまでの授業内容について，配布されたプリントをよく読んで復習する．また課題で扱った内容についても，そこで使われている理論や処理方法を十分理解し実際に自分で計算できるよう復習しておくこと．（240分） |
その他
| 教科書 |
『ビジュアル情報処理 -ＣＧ・画像処理入門-』 財団法人 画像情報教育振興協会
教科書として指定はしますが，講義は原則として配布プリントを中心に進めます．教科書は，予習・復習や，プリントの内容をより深く確実に理解するために活用してください．
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| 参考書 |
『ディジタル画像処理』 財団法人 画像情報教育振興協会
教科書と同じシリーズの本ですが，画像処理について応用・発展まで含むより専門的な内容です．
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| 成績評価の方法 及び基準 |
随時課す実践課題と最終課題により評価します． おおよそ，実践課題50%＋最終課題50%で評価します． 日ごろの実践課題にも自力で取組んで， しっかりと積み重ねていくことが大事です． |
| 質問への対応 | 授業中随時 |
| 研究室又は 連絡先 |
授業中に指示する |
| オフィスアワー |
火曜 駿河台 12:30 ～ 13:10 質問方法等は授業にて案内します
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| 学生への メッセージ |
本講義で扱う事柄は、ＣＧ･画像処理に関わる基本的な考え方と理論であり，その先の応用・発展のベースとなるとても重要な内容です．ＣＧや画像処理の技術は現代社会において広範囲で応用されていますが，基礎の正しい理解が，このような技術を真に活用できる力になります． |