理工学部Faculty of Science and Engineering
HUI300XE（人間情報学 / Human informatics 300）画像工学Image processing
尾川 浩一Ogawa KOICHI
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学部Faculty of Science and Engineering |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2023 |
| 授業コードClass code | H6055 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 春学期授業/Spring |
| 曜日・時限Day/Period | 火1/Tue.1 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | 小東館-E202 |
| 配当年次Grade | 3年 |
| 単位数Credit(s) | |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 他学部公開科目Open Program | |
| 他学部公開（履修条件等）Open Program (Notes) | |
| グローバル・オープン科目Global Open Program | |
| 成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | |
| 成績優秀者の他学部科目履修（履修条件等）Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| SDGsCPSDGs CP | |
| アーバンデザインCPUrban Design CP | |
| ダイバーシティCPDiversity CP | |
| 未来教室CPLearning for the Future CP | |
| カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
| 千代田コンソ単位互換提供（他大学向け）Chiyoda Campus Consortium | |
| カテゴリー＜理工学部＞Category |
応用情報工学科 学科専門科目 |
すべて開くShow all
すべて閉じるHide All
Outline (in English)
【Course outline】 In daily life, the use of image information that can give a lot of information is expanding. Especially in today's world where the Internet has become popular, various uses of digital images are being made. This lecture will teach the handling and processing of these images. 【Learning Objectives】 The goal of this course is to understand the basic of image processing techniques. 【Learning activities outside of classroom】 Students will be expected to have completed the required assignments after each class meeting . Your study time will be more than four hours for a class. 【Grading Criteria /Policy】 Final grade will be calculated according to the following process: short tests and reports (30%), term end examination (70%).
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
日常生活において、多くの情報を与えることが可能な画像情報の利用は拡大している。特にインターネットが盛んに用いられるようになった今日、ディジタル画像のさまざまな活用が行われている。この講義ではこれらの画像の取り扱い、処理を教授する。この授業では、最初に画像を工学的に取り扱う上で最低限必要となる数学的基本について述べ、各論においては個々のテーマのより進んだ数学を活用した展開に導くようにして、画像工学の外観を数学的な枠組みの中でとらえていく。
到達目標Goal
本授業では、ディジタル画像の様々な処理技術の基礎について学び、実際のプログラム演習などを通して自由に画像処理を行うことができるようになることを目標とする。
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」と「DP2」と「DP4」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
授業の実施方法は対面形式である。毎回の講義内容に示したものは、予定しているpdf 資料の内容となるが、第何回と示されたものが、毎週提示される訳ではなく、この科目の授業全体でこのような内容の pdf 等のコンテンツがこの授業支援システムにおかれるものと理解していただきたい。各回の授業計画の変更があった場合は、学習支援システムで提示する。またレポートについてのフィードバックは授業支援システムまたは授業内で行う。この授業では、画像の工学的な取扱に関して必要な知識を身につけてもらうと共に、C言語等のプログラミングを通した演習課題を行うことで、より身についた技術とする予定である。
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
あり / Yes
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching：対面/face to face
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
第1回[対面/face to face]：はじめに
画像の定義、さまざまなディジタル画像と利用分野
第2回[対面/face to face]：線形システムの理論
線形システム、デルタ関数、シフトインバリアント
第3回[対面/face to face]：ディジタル画像の基礎１
眼の構造、視覚認知、形の認知、光と電磁波のスペクトル
第4回[対面/face to face]：ディジタル画像の基礎２
画像センサ、標本化と離散化
第5回[対面/face to face]：空間領域での画像処理
グレイレベル変換、ヒストグラム変換、空間フィルタリング
第6回[対面/face to face]：周波数領域での画像処理１
空間周波数、波の分解と合成、フーリエ級数展開
第7回[対面/face to face]：周波数領域での画像処理２
フーリエ変換、離散フーリエ変換、フィルタリングの考え方
第8回[対面/face to face]：画像の復元
画像劣化のモデル、雑音のモデル、種々のフィルタによる雑音除去
第9回[対面/face to face]：カラー画像処理
色、表色系、カラーモデル
第10回[対面/face to face]：画像データ圧縮１
圧縮の概念、予測符号化、変換符号化
第11回[対面/face to face]：画像データ圧縮２
JPEG、ベクトル量子化、サブバンド符号化
第12回[対面/face to face]：形態学的画像処理
モルフォロジー、dilation, erosion, closing, opening
第13回[対面/face to face]：画像の分割
不連続部の抽出、エッジ検出、曲線検出、閾知処理
第14回[対面/face to face]：画像の表現と記述
境界表現、境界表現子、領域表現子
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
本授業の予習、復習の時間は 1 回あたり 4 時間です。予習としては事前に配布したハンドアウトの通読を行い、復習は毎回の授業に対しての理解度を深めるための小テストを通じて行って下さい。なお、授業は録画していますので、この録画画像をオンデマンド教材として見直すことも可能です。また、画像処理プログラムを自作し、レポートを提出してもらう予定です。
テキスト（教科書）Textbooks
授業時間に配布するハンドアウト
Digital image processing, R.C. Gonzales, R.E. Woods, Prentice Hall
参考書References
ディジタル画像処理 Rosenfeld, Kak 長尾真訳 近代科学社
Fundamentals of Digital Image Processing． A.K.Jain、Prentice-Hall International
成績評価の方法と基準Grading criteria
[評価方法] 毎回の授業で重要な項目を理解したかを確認する簡易なテストおよびプログラムを等して理解度を深めるレポート(平常点を含む）（30％）ならびに期末試験（70％）
[評価基準] 本科目において設定した達成目標を60％以上達成している学生を合格とする。
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
小テストの演習問題では、基本的な事項が理解できたかを確認するにとどめ、負荷がかからないように配慮する予定である。授業の内容に対する質問や、問題の解答例に対しての質問などは随時メール等で受け付けますので遠慮無く送って下さい。
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
貸与パソコン（PDF閲覧等）