到達目標
１．ディジタル画像処理の基礎，濃度変換，空間フィルタについて理解し，説明できる。
２．二値化画像，カラー画像処理について理解し，説明できる。
３．パターン認識，フーリエ変換による線図形処理，ニューラルネットワークについて理解し，説明できる。
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 | ディジタル画像処理の基礎，濃度変換，空間フィルタについて詳細に理解し，具体的に詳しく説明できる。 | ディジタル画像処理の基礎，濃度変換，空間フィルタについて理解し，説明できる。 | ディジタル画像処理の基礎，濃度変換，空間フィルタについて，十分に説明できない。 |
| 評価項目2 | 二値化画像，カラー画像処理について詳細に理解し，具体的に詳しく説明できる。 | 二値化画像，カラー画像処理について理解し，説明できる。 | 二値化画像，カラー画像処理について，十分に説明できない。 |
| 評価項目3 | パターン認識，フーリエ変換による線図形処理，ニューラルネットワークについて詳細に理解し，具体的に詳しく説明できる | パターン認識，フーリエ変換による線図形処理，ニューラルネットワークについて理解し，説明できる。 | パターン認識，フーリエ変換による線図形処理，ニューラルネットワークについて，十分に説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
マルチメディアコンテンツやWebさどで広く利用されている画像処理技術について解説する。まず，基礎知識として，画像の数値表現（ヒストグラム，三原色合成，HSB値による表現）を理解する。次に，画像の情報化手法として二値化処理について説明し，各種フィルタの概念と処理手法を理解するとともに，ソフトウエアによるコーディング手法を習得する。また，パターン認識の原理について述べ，フーリエ変換を用いた線図形化処理手法を身につける。
授業の進め方・方法:
講義と演習を組合わせて行なう。講義により画像処理の諸概念を理解する。演習によりそれらの諸概念を実現するため，Visual C#によるコード記述により理解を深める。
注意点:
本科目は，情報通信エレクトロニクス工学科の情報通信系専門科目にあり，3年次の「応用プログラミング」からつながり，5年次の「メディア工学」へとつながる。資格試験「CG検定」と関連する科目である。
本科目は，幅広い画像処理分野の基礎と一部の応用とを学ぶ。各自，興味と問題意識を持った自主的な取り組みにより，理解と創造性が培われる。質問は，講義中はもちろん，電子メールなどでも受け付ける。
本科目の規定授業時間数は６０時間である． 90分の授業に対して放課後・家庭で90分程度の自学自習が求められる。
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 |
ガイダンス |
本科目，全体について概要が理解できる。
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| 2週 |
ディジタル画像の仕組み1 |
ディジタル画像の仕組み，アナログ画像とディジタル画像の利点などについて，理解し説明できる。
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| 3週 |
ディジタル画像の仕組み2 |
ディジタル画像処理の基礎として，標本化，エイリアシング，量子化，画像処理の形態，濃度反転，階調数変換，解像度変換，サイズ変換について理解し，説明できる．
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| 4週 |
ディジタル画像の仕組み3 |
ディジタル画像処理の基礎として，標本化，エイリアシング，量子化，画像処理の形態，濃度反転，階調数変換，解像度変換，サイズ変換について理解し，説明できる．
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| 5週 |
濃度変換1 |
ヒストグラム，線形な濃度変換，非線形な濃度変換，画質改善，ヒストグラム平坦化について理解し，説明できる．
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| 6週 |
濃度変換2 |
ヒストグラム，線形な濃度変換，非線形な濃度変換，画質改善，ヒストグラム平坦化について理解し，説明できる．
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| 7週 |
濃度変換3 |
ヒストグラム，線形な濃度変換，非線形な濃度変換，画質改善，ヒストグラム平坦化について理解し，説明できる．
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| 8週 |
中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
空間フィルタ1 |
空間フィルタの原理，平滑化フィルタ，量子化，微分フィルタについて理解し，説明できる．
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| 10週 |
空間フィルタ2 |
空間フィルタの原理，平滑化フィルタ，量子化，微分フィルタについて理解し，説明できる．
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| 11週 |
空間フィルタ3 |
空間フィルタの原理，平滑化フィルタ，量子化，微分フィルタについて理解し，説明できる．
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| 12週 |
２値化画像1 |
2値化処理，膨張と収縮，境界線追跡，ハフ変換，ラべリングについて理解し，説明できる．
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| 13週 |
２値化画像2 |
2値化処理，膨張と収縮，境界線追跡，ハフ変換，ラべリングについて理解し，説明できる．
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| 14週 |
２値化画像3 |
2値化処理，膨張と収縮，境界線追跡，ハフ変換，ラべリングについて理解し，説明できる．
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| 15週 |
定期試験 |
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| 16週 |
答案返却 |
答案を返却し、解答を解説する。
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
カラー画像処理1 |
3原色，色空間，色の3属性，カラー画像のヒストグラム，カラー画像の濃度変換，カラー画像の閾値処理，画像切り出し，画像合成，画質変換について理解し，説明できる．
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| 2週 |
カラー画像処理2 |
3原色，色空間，色の3属性，カラー画像のヒストグラム，カラー画像の濃度変換，カラー画像の閾値処理，画像切り出し，画像合成，画質変換について理解し，説明できる．
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| 3週 |
カラー画像処理3 |
3原色，色空間，色の3属性，カラー画像のヒストグラム，カラー画像の濃度変換，カラー画像の閾値処理，画像切り出し，画像合成，画質変換について理解し，説明できる．
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| 4週 |
パターン認識1 |
マッチングの原理，特徴ベクトルの選択，テンプレートマッチング，オンライン数字認識について理解し，説明できる．
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| 5週 |
パターン認識2 |
マッチングの原理，特徴ベクトルの選択，テンプレートマッチング，オンライン数字認識について理解し，説明できる．
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| 6週 |
パターン認識3 |
マッチングの原理，特徴ベクトルの選択，テンプレートマッチング，オンライン数字認識について理解し，説明できる．
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| 7週 |
フーリエ変換による線図形処理1 |
1次元フーリエ変換，DFT，FFT，フーリエ記述子について理解し，説明できる．
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| 8週 |
中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
フーリエ変換による線図形処理2 |
1次元フーリエ変換，DFT，FFT，フーリエ記述子について理解し，説明できる．
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| 10週 |
フーリエ変換による線図形処理3 |
1次元フーリエ変換，DFT，FFT，フーリエ記述子について理解し，説明できる．
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| 11週 |
直交変換1 |
直交変換，空間周波数とスペクトル表現，２次元フーリエ変換，離散コサイン変換について理解し，説明できる．
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| 12週 |
直交変換2 |
直交変換，空間周波数とスペクトル表現，２次元フーリエ変換，離散コサイン変換について理解し，説明できる．
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| 13週 |
ニューラルネットワーク |
ニューロンモデル，学習則，パーセプトロン，誤差逆伝搬法，オフライン数字認識，顔画像認識について理解し，説明できる．
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| 14週 |
自由課題 |
画像処理について自ら選んだテーマに対して，発表，質疑応答ができる．
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| 15週 |
定期試験 |
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| 16週 |
答案返却 |
答案を返却し、解答を解説する。
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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 | 情報系分野 | プログラミング | 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。 | 2 | |
| 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。 | 2 | |
評価割合
| 試験 | レポート／発表 | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 30 | 100 |
| 基礎的能力 | 20 | 20 | 40 |
| 専門的能力 | 50 | 10 | 60 |