画像処理工学

理工学部 - 情報理工学科

SIC60300

コース情報

担当教員: 亀田 裕介

単位数: 2

年度: 2024

学期: 秋学期

曜限: 木2

形式: 対面授業+オンライン授業(オンデマンド授業,同時双方向型授業(Zoomなど)) /Alternating face-to-face & A

レベル: 300

アクティブラーニング: あり

他学部履修:

評価方法

授業参加

10%

レポート

50%

小テスト等

40%

詳細情報

概要

この科目は情報理工学科のカリキュラムポリシーの2「人間における脳や神経活動,感覚情報など,人間を理解するための科目から,人間の体や活動の計測,福祉や教育への応用も視野に入れた科目を通じて,科学的側面と工学的側面の両方を学び,学際・融合的な知識を修得させる」科目に相当する。また,画像圧縮符号化というテーマでカリキュラムポリシー3の情報通信,変分法に基づく流れ推定というテーマでカリキュラムポリシー5にも関係する。 画像情報処理はディジタル信号処理の多次元への拡張という性格を持っている。多くの場合,人に見せることを目的としており,人の視覚特性に基づいて,基本的な画像処理技術,画像・映像の効率的表現法,自動認識への応用について講義を行う。 複数の授業回で演習やディスカッションなどを行う。プログラミング実習も予定する。 関連科目:<理工共通>ディジタル信号処理,信号基礎論,<理工共通>フーリエ・ラプラス解析,情報理工学III,<理工共通>解析力学,<理工共通>熱力学,物理標準と精密計測,常微分方程式,偏微分方程式,物理における固有値問題,<理工共通>数値計算法,実験心理学,感覚情報処理,離散数学

目標

情報理工学科のディプロマポリシーに掲げる「脳や神経,身体,感覚・認知・言語など,人間そのものに関わる情報処理,および,人間支援・教育支援など,人間の活動に関わる情報処理を理解し,人間に関わるあらゆる側面に対応できる能力」,「情報通信に関する基礎技術」,「情報の生成・活用・蓄積・流通に関わる基礎技術」を身に着ける。 より具体的には,画像情報処理に必要となる,人の視覚特性,画像データの解析手法,画像データの効率的表現法について,その基礎を理解出来ていることを目標としている。

授業外の学習

(予習)2時間程度,次回授業の課題や資料を読むなど不明点を明確にする。 (復習)2時間程度,授業内容を復習し,課題などを実施する。

所要時間: 190分以上

スケジュール

  1. 以下は予定であり,授業の進捗状況等により各テーマの回数は変更することがありうる。受講学生数,学生の理解度や諸事情に配慮して,その都度適宜変更を加える場合があるが,その際には授業時に伝達する。 ガイダンス,視覚と画質,画像と映像のデータ表現
  2. 立体と色と動きの表現,実験心理学,心理量,心理学的測定,データ尺度,被験者実験
  3. 画像のサンプリング(標本化)と走査,量子化と階調変換,画像処理プログラミング演習
  4. 画像の平滑化と強調
  5. 次元信号と多次元信号の標本化とスペクトル,画像処理プログラミング演習
  6. 様々な発展的画像処理
  7. 画像処理プログラミング演習発表
  8. 画像の性質と予測符号化による無損失(可逆:lossless)の静止画像圧縮符号化方式(オンデマンド)
  9. 損失のある(非可逆:lossy)静止画像圧縮符号化方式,直交変換符号化,画像処理プログラミング演習
  10. 動画像の動き補償予測,MPEGによる動画像符号化方式
  11. 動画像処理 オプティカルフロー(画像速度場)推定
  12. 次元空間のカメラの幾何学
  13. 様々なカメラデバイスとシーンフロー(3次元速度場)推定
  14. 授業総括と期末課題

教科書

電子ブックあり。その他,講義資料を配布。

  • ディジタル画像処理 改訂第2版

    著者: 奥富正敏ほか

    出版社: 画像情報教育振興協会・2020年

  • 視聴覚メディア

    著者: 近藤邦雄,相川清明,竹島由里子

    出版社: コロナ社・2017年

  • メディア学入門 改訂

    著者: 柿本正憲,大淵康成,進藤美希

    出版社: コロナ社・2020年

参考書

電子ブックあり

  • デジタル動画像処理 = Digital image sequence processing ―理論と実践

    著者: 三池秀敏,古賀和利

    出版社: 大学教育出版・2018年

  • 画像情報処理の基礎

    著者: 田中敏幸

    出版社: コロナ社・2019年

  • コンピュータビジョン ―広がる要素技術と応用― (未来へつなぐ デジタルシリーズ 37)

    著者: 米谷竜,斎藤英雄,池畑諭,牛久祥孝,内山英昭,内海ゆづ子,小野峻佑,片岡裕雄,金崎朝子,川西康友,齋藤真樹,櫻田健,高橋康輔,松井勇佑

    出版社: 共立出版・2018年

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