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 | 様々な画像の入出力方法を説明できる. | 基本的な画像の入出力方法の概要を説明できる. | 基本的な画像の入出力方法の概要を正しく説明できない. |
評価項目2 | 画像のコンピュータ内での様々なデータ表現方法を説明できる. | 画像のコンピュータ内での基本的なデータ表現方法の概要を説明できる. | 画像のコンピュータ内での基本的なデータ表現方法の概要を正しく説明できない. |
評価項目3 | 基礎的な画像処理手法の仕組みについて説明できる. | 基礎的な画像処理手法の概要を説明できる. | 基礎的な画像処理手法の概要を正しく説明できない. |
評価項目4 | OpenCVを用いて基本的な画像処理プログラムを自由に作成できる. | OpenCVを用いたサンプルプログラムを理解し,それを元にした簡単な画像処理プログラムを作成できる. | OpenCVを用いたサンプルプログラムを正しく理解できない. |
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)
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JABEE基準 (c)
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JABEE基準 (d-2a)
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システム創成工学教育プログラム学習・教育目標 B-2
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システム創成工学教育プログラム学習・教育目標 D-1
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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
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
画像処理とは |
画像処理とは何か,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
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2週 |
画像入力 |
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
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3週 |
デジタル画像と配列 |
画像の形式とOpenCVでの画像の扱い方法が理解できる
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4週 |
画像形式と色空間 |
色空間,色空間同士の相互変換などが理解できる
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5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
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6週 |
プログラミング演習1 |
第4,5週の内容に関するプログラム作成が理解できる
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7週 |
前期中間試験 |
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
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8週 |
試験返却・解説 |
試験問題を見直し,理解が不十分な点を解消する
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2ndQ |
9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
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10週 |
2値画像処理 |
二値化,膨張と圧縮処理,ラべリング,領域抽出が理解できる
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11週 |
プログラミング演習2 |
第9,10週の内容に関するプログラム作成ができる
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12週 |
複数画像の利用 |
画像間演算,背景差分,αブレンディングが理解できる
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13週 |
幾何学変換 |
平行移動,回転,拡大縮小変換,補間処理が理解できる
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14週 |
プログラミング演習3 |
第12,13週の内容に関するプログラム作成ができる
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15週 |
前期末試験 |
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
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16週 |
試験返却・解説 |
試験問題を見直し,理解が不十分な点を解消する
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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 | 機械系分野 | 情報処理 | 一次元配列を使ったプログラムを作成できる。 | 4 | 前6,前11,前14 |
情報系分野 | プログラミング | 代入や演算子の概念を理解し、式を記述できる。 | 3 | 前6,前11,前14 |
プロシージャ(または、関数、サブルーチンなど)の概念を理解し、これらを含むプログラムを記述できる。 | 3 | 前6,前11,前14 |
変数の概念を説明できる。 | 3 | 前6,前11,前14 |
データ型の概念を説明できる。 | 3 | 前6,前11,前14 |
制御構造の概念を理解し、条件分岐を記述できる。 | 3 | 前6,前11,前14 |
制御構造の概念を理解し、反復処理を記述できる。 | 3 | 前6,前11,前14 |
与えられた問題に対して、それを解決するためのソースプログラムを記述できる。 | 3 | 前6,前11,前14 |
ソフトウェア生成に必要なツールを使い、ソースプログラムをロードモジュールに変換して実行できる。 | 3 | 前6,前11,前14 |
与えられたソースプログラムを解析し、プログラムの動作を予測することができる。 | 3 | 前6,前11,前14 |
評価割合
| 試験 | 演習 | 合計 |
総合評価割合 | 60 | 40 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 60 | 40 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |