画像工学

科目基礎情報

学校 奈良工業高等専門学校 開講年度 2017
授業科目 画像工学
科目番号 0035 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 電子制御工学科 対象学年 5
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 「OpenCV による画像処理入門」(出版社:講談社サイエンティフィク,著者:小枝正直,上田悦子,中村恭之 )/「配布資料」など
担当教員 中村 恭之

到達目標

1. 画像の入出力方法について説明できる。
2. 画像のコンピュータ内でのデータ表現について説明できる。
3. 基礎的な画像処理手法について説明できる。
4. OpenCV を用いて画像処理プログラムを作成できる。

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
評価項目1
評価項目2
評価項目3

学科の到達目標項目との関係

準学士課程(本科1〜5年)学習教育目標 (2) 説明 閉じる
JABEE基準 (c) 説明 閉じる
JABEE基準 (d-2a) 説明 閉じる
システム創成工学教育プログラム学習・教育目標 B-2 説明 閉じる
システム創成工学教育プログラム学習・教育目標 D-1 説明 閉じる

教育方法等

概要:
近年,デジタルカメラ・ビデオや携帯電話・スマートフォンなどで静止画像や動画像を扱う機会が増しており,これらの機器内では,様々な画像処理技術が利用されている。本講義では,画像処理の基礎的な手法を学ぶとともに,画像処理ライブラリとして広く普及しているOpenCV ライブラリを用いて,一部の画像処理アルゴリズムのプログラミングを行って,デジタルカメラとPC から構成される画像処理システムを構築する手法を習得する。
授業の進め方・方法:
座学による講義とあわせ,プログラミング実習を行う。講義で学んだ項目についてプログラミング実習を行い,各自の理解度を深める。
注意点:
関連科目
数学(線形代数,確率統計),物理,電子制御工学実験の学習内容と関連する。
学習指針
学習内容の定着のためには,プログラミング実習が不可欠である。そのため,プログラミング実習では,必ず自分の力だけでプログラムを記述することが重要である。
自己学習
目標を達成するためには,授業以外にも予習復習を怠らないこと。また,授業時間以外でOpenCV での開発環境を必ず構築し,自己学習としてのプログラミング作業を必須とする。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 画像処理とは ガイダンス,画像処理とコンピュータビジョンの違いなどが理解できる
2週 画像入出力1 カメラの構造,画像のデジタル化,画像入力などが理解できる
3週 画像入出力2 3 次元距離カメラ,距離画像などが理解できる
4週 デジタル画像と配列 画像の形式が理解できる
5週 OpenCV とは OpenCV での画像の扱い方法が理解できる
6週 カラー画像と濃淡画像 色空間,色空間同士の相互変換などが理解できる
7週 幾何学的変換 平行移動,回転,拡大縮小変換,補間処理が理解できる
8週 プログラム実習1 第6,7 週の内容に関するプログラム作成が理解できる
2ndQ
9週 濃淡変換 ヒストグラム,明るさ調整,コントラスト調整などが理解できる
10週 フィルタ処理 エッジ抽出,平滑化,鮮鋭化処理などが理解できる
11週 プログラム実習2 第9,10 週の内容に関するプログラム作成ができる
12週 二値画像処理1 二値化,膨張と圧縮処理などが理解できる
13週 二値画像処理2 ラべリング,領域抽出などが理解できる
14週 複数画像の利用 画像間演算,背景差分,αブレンディングなどが理解できる
15週 二値画像処理3 第11,12,13 週の内容に関するプログラム作成ができる
16週 学年末試験 授業内容を理解し,試験問題に対して正しく解答することができる

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

分類分野学習内容学習内容の到達目標到達レベル授業週
専門的能力分野別の専門工学情報系分野プログラミング要求仕様に従って、標準的な手法により実行効率を考慮したプログラムを設計できる。3前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15

評価割合

試験プログラム実習課題合計
総合評価割合6040100
基礎的能力6040100