授業科目名 年度 学期 開講曜日・時限 学部・研究科 全担当教員 単位数
33042:[2025 春セメスター]ロボットビジョン(5T) 2025 春セメスター 水5 理工学部 下ノ村 和弘 2

キャンパス

BKC

授業施設

コラーニングⅠ 304号教室

授業で利用する言語

日本語

授業の概要と方法

ロボットや機械システムが作業環境と対象の変動に対し、柔軟かつ自律的に対処するためには、外界の状況を適確に把握するための視覚機能(ビジョン)が必要である。入力デバイスとなるカメラとその構成要素、画像形成の過程、および画像処理技術について学び、ロボット知能化の手段としてのビジョンシステムの構成と機能について理解を深めることを目的とする。

受講生の到達目標

ロボットに自律性を与える上でビジョンシステムの果す役割を理解し、ビジョンシステムの実現に必要な基礎知識を修得する。

事前に履修しておくことが望まれる科目

授業スケジュール

授業回数/
担当教員(複数担当の場合)
テーマ
キーワード・文献・補足事項等
-

+R授業対象科目。第10回に+R授業を実施。詳細はmanaba+Rを参照。

1

ロボットビジョンの概要

ロボット・メカトロニクスにおけるビジョンシステムの役割、応用分野、画像形成、画像解析

2

画像形成の光学的モデル

放射量と測光量、スペクトル、光量の基本法則、照明

3

撮像光学系(1):レンズ

屈折、レンズの公式、レンズの明るさ、被写界深度、レンズの収差

4

撮像光学系(2):イメージセンサ

光電変換、走査、イメージセンサの諸特性

5

画像形成の幾何学的モデル(1):カメラモデル ※オンデマンド講義

ピンホールカメラモデル、カメラ座標系、画像座標系、カメラ内部パラメータ、カメラ外部パラメータ

6

画像形成の幾何学的モデル(2):カメラキャリブレーション

カメラ内部パラメータの推定、カメラ外部パラメータの推定、レンズ歪み補正、ハンドアイキャリブレーション

7

ステレオ視 ※オンデマンド講義

三次元計測、平行ステレオ、ステレオマッチング、距離画像

8

まとめと小テスト(1)

画像形成の光学モデル、ロボットビジョンの構成要素、画像形成の幾何学的モデル、ステレオ三次元計測に関する小テストとその解説

9

ロボットビジョンに使われるカメラ

産業用カメラ、カメラインタフェース、RGB-Dカメラ、距離画像と三次元点群

10

画像処理の基礎

画像データ構造、画像統計量、画像の濃度変換、画像の幾何学的変換、MATLABによる画像処理

11

画像の空間フィルタリングと周波数フィルタリング

移動平均フィルタ、ガウシアンフィルタ、微分フィルタ、ラプラシアンフィルタ、画像のフーリエ変換、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ

12

二値画像と画像特徴量

二値化、モルフォロジ、モーメント特徴

13

画像認識

Hough変換による幾何形状検出、テンプレートマッチング、深層学習を用いた物体認識

14

まとめと小テスト(2)

画像処理と画像認識に関する小テストとその解説

授業実施形態

対面授業で実施する。メディア授業に変更する場合は事前に周知する。

授業外学習の指示

MATLABを用いる課題を出題します。また、適宜、参考文献を紹介します。

成績評価方法

種別 割合(%) 評価基準等
定期試験(筆記) 0

レポート試験
(統一締切日を締切とするレポート)
0

上記以外の試験・レポート、平常点評価
(日常的な授業における取組状況の評価)
100

講義中に出題する演習問題、理解度を確認するための小テストおよびレポート課題により評価する。

成績評価方法(備考)

受講および研究に関するアドバイス

教科書

書名 著者 出版社 ISBNコード 備考
マシンビジョン 石井明・斉藤文彦 コロナ社 9784339045260

教科書(使用頻度、その他補足)

適宜資料を配布する。

参考書

書名 著者 出版社 ISBNコード 備考
ディジタル画像処理 CG-ARTS協会 9784903474014
ロボットビジョンの基礎 コロナ社 4339023779
応用センサ工学 コロナ社 9784339045161

参考書(使用頻度、その他補足)

参考になるwwwページ

授業内外における学生・教員間のコミュニケーションの方法

manaba+R,その他(教員より別途指示)

備考


【科目ナンバリング・カリキュラムマップはこちらから/Click here to see the Curriculum-Map and Course-Numbering】
URL:https://secure.ritsumei.ac.jp/students/pathways-future/course/curriculum.html/