| 担当者 | 近藤 直樹 | |
|---|---|---|
| 学年・開講期 | ３年次 後期 [理工学部 情報電子工学科] | |
| 科目の種類 | 専門 | |
| 区分・単位 | 選択 2単位 | |
| 科目ナンバー | 3D331 | |
イメージ情報の記録・処理・再生技術は、計算機の飛躍的な能力の高まりに支えられて、今日、新たな発展期にさしかかっています。また、近年のネットワーク/ストレージ技術の爆発的な発達により、得られた膨大な量のデータの転送・蓄積も可能になってきています。これはより高度なイメージ情報、例えば３次元画像情報などを処理・共有できる技術的枠組みが整いつつある事を意味し、エンターテインメントや医療・福祉分野等での応用の発展が期待されています。
本科目では、イメージ情報を扱うための物理・数理的諸原理（幾何光学, 結像理論, エピポーラ幾何等）およびその計算機上での実装の基礎について学びます。
この科目は、ＤＰ４Ｍ, ＤＰ４Ｅに関連しています。
イメージ情報を扱うための物理・数理的諸原理およびその計算機上での実装の基礎を身に着けることで、現代の高度なイメージ情報技術をより深く理解して利用できるようになることが目標です。
小テストとレポート(50％)と期末試験の結果(50％)で評価します。
小テストとレポートは、提出後原則１週間以内に評価をつけて返却します。
| 種別 | 書名 | 著者・編者 | 発行所 |
|---|---|---|---|
| 教科書 | 授業前半（結像理論まで）で用いる資料は、近藤の授業配布サイトに掲載します。 後半については、以下の教科書を用います。 | ||
| 教科書 | ディジタル画像処理[改訂新版] | ディジタル画像処理編集委員会 | CG‒ARTS協会 |
| 参考文献 | 光波工学を学ぶ | 今井洋 | 理工図書 |
| 参考文献 | MATLAB入門 | 高井信勝 | 工学社 |
| 参考文献 |
予習としては、資料や参考書の該当部分に目を通すようにしてください（１時間程度）。
復習には、数式の導出やプログラミングの部分を、自分で手を動かして検証するなどするとよいでしょう（２時間程度）。
プログラムを動かすためのソフトウェアとして、MATLABを使用します。
| 回 | 授業内容 |
|---|---|
| 第1回 | 序論:２次元画像ができるまでの物理過程について学ぶ理由 |
| 第2回 | 光の物理１（Maxwell方程式, 波動方程式と偏光） |
| 第3回 | 光の物理２（光学理論モデル） |
| 第4回 | 幾何光学（光線の概念と性質, 屈折-反射-吸収） |
| 第5回 | 線形代数の復習 |
| 第6回 | 結像理論１（光線転送行列，自由空間伝搬） |
| 第7回 | 結像理論２（レンズの作用, 結像の仕組み） |
| 第8回 | 演習１（簡易な光線追跡プログラムによる結像シミュレーション） |
| 第9回 | 画像からの3次元復元１（平行ステレオビジョン） |
| 第10回 | 画像からの3次元復元２（画像と空間の幾何学的関係） |
| 第11回 | 画像からの3次元復元３（エピポーラ幾何） |
| 第12回 | 画像からの3次元復元４（カメラキャリブレーション） |
| 第13回 | 画像からの3次元復元５（ステレオビジョンの原理） |
| 第14回 | 演習２（ステレオビジョンからの3次元復元） |
| 第15回 | テスト、まとめ 上記予定は進度によって、若干の調整を行う可能性があります。 |
