到達目標
・2次元フーリエ変換の概念を理解し、分析に応用できる。
・光の回折現象を理解し、光学系の設計に応用できる。
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 |
2次元フーリエ変換 | 2次元フーリエ変換の概念を理解し、分析に応用できる。 | 2次元フーリエ変換の概念を理解している。 | 2次元フーリエ変換の概念を理解していない。 |
光の回折現象 | 光の回折現象を理解し、光学系の設計に応用できる。 | 光の回折現象を理解している。 | 光の回折現象を理解していない。 |
学科の到達目標項目との関係
到達目標 C 1
説明
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JABEE d-1
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教育方法等
概要:
レーザ光を用いたコヒーレント映像システムは超並列情報処理として期待される。その物理数学的基礎となるフーリエ変換光学について演習を行いながら理解する。また、様々な空間フィルター応用技術について学ぶ。
授業の進め方・方法:
講義により目的や概要を説明しながら、式の導出過程を演習によって確認させる。
教科書の該当ページを事前に90分、事後に30分読む.毎回2時間(計60時間)
注意点:
授業内容を理解するために、予習復習を必ず行うこと。
授業の属性・履修上の区分
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 |
2次元フーリエ変換の定義 |
2次元関数の空間周波数による表現法
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2週 |
2次元フーリエ変換の物理的解釈 |
空間周波数の物理的解釈
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3週 |
フーリエ変換定理 |
線形定理、相似定理、シフト定理、保存定理、畳込み定理、自己相関
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4週 |
フーリエベッセル変換 |
円対称関数のフーリエ変換。ベッセル関数
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5週 |
よく利用される関数のフーリエ変換 |
矩形関数、シンク関数、三角形関数、コム関数、円形関数
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6週 |
線形システム |
線形性と重畳積分、時間不変と空間不変
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7週 |
2次元標本化定理 |
標本化定理の導出と補間法
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8週 |
ヘルムホルツ方程式 |
単色波の表現、波動方程式
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2ndQ |
9週 |
グリーンの定理 |
グリーンの定理と回折理論
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10週 |
キルヒホフの回折理論 |
スクリーン開口からの回折波
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11週 |
フレネルとフラウンフォーファ回折 |
回折波のフレネル近似とフランフォーファ近似
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12週 |
レンズの位相変換作用 |
球面レンズの近軸近似
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13週 |
空間フィルタと光情報処理 |
マッチドフィルタ、合成開口レーダ
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14週 |
空間フィルタと光情報処理 |
計算機合成ホログラム
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15週 |
期末試験 |
1週から14週までの範囲から出題する。
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16週 |
まとめ |
期末試験の解答・解説を行う。
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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 |
評価割合
| 試験 | 課題 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 80 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 80 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |