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
JABEE d-1
説明
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到達目標 C 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:
輪講の形で英語を翻訳してまとめたもの（毎回、A4用紙１ページ程度）を発表する。
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 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |