センシングと情報表現
授業目的 |
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実世界の情報をデジタル化し加工・利用するためのセンシングデバイスと,その利用時における情報処理の知識を習得する. |
到達目標 |
実世界センシングとその情報処理に関し,下記の知識が習得できる. ・各種センサの原理やハードウェアの構造 ・雑音処理などのアナログフィルタとアナログ-デジタル変換 ・ディジタル時系列データの処理 |
授業計画 | |
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第1回 | 講義概要.センシングとは,実世界におけるセンサ情報利用例. 【授業外学修】授業後,講義内容を復習すると共に,関連知識について自分自身でも調査し理解を深め確実なものにする. |
第2回 | 誤差と精度 ・センサ誤差とは? ・誤差の分布 ・最小二乗法 ・有効数字 【授業外学修】授業後,講義内容を復習すると共に,関連知識について自分自身でも調査し理解を深め確実なものにする. |
第3回 | センシングデバイスと計測原理 ・センシングデバイスとは ・エネルギー変換と信号変換 ・センサ処理の基本構造 ・ホイートストンブリッジと計測原理 【授業外学修】授業後,講義内容を復習すると共に,関連知識について自分自身でも調査し理解を深め確実なものにする. |
第4回 | 半導体とアナログ信号処理 ・半導体とは ・ダイオード ・トランジスタ ・センサとしての半導体 【授業外学修】授業後,講義内容を復習すると共に,関連知識について自分自身でも調査し理解を深め確実なものにする. |
第5回 | オペアンプとアナログ演算処理 ・抵抗とインピーダンス ・LCアナログフィルタ ・オペアンプとは ・オペアンプを用いたアナログ演算処理 【授業外学修】授業後,講義内容を復習すると共に,関連知識について自分自身でも調査し理解を深め確実なものにする. |
第6回 | A/D変換とデジタルデータの表現 ・A/D変換とは ・A/D変換処理とその回路実装 ・デジタル値の表現 ・デジタル値の基本演算 【授業外学修】授業後,講義内容を復習すると共に,関連知識について自分自身でも調査し理解を深め確実なものにする. |
第7回 | サンプリング定理とデジタル信号処理の特徴 ・A/D変換時のサンプルホールドの意味 ・デジタル化の功罪 ・適切なサンプリングとは ・サンプリング定理 【授業外学修】授業後,講義内容を復習すると共に,関連知識について自分自身でも調査し理解を深め確実なものにする. |
第8回 | 時系列デジタルフィルタ(インパルス応答と畳み込み演算) ・インパルス信号と離散時間線形システムによるインパルス応答 ・畳み込み演算による離散時間線形システムの実装 ・時系列デジタルフィルタ 【授業外学修】授業後,講義内容を復習すると共に,関連知識について自分自身でも調査し理解を深め確実なものにする. |
第9回 | 動画像情報の表現 ・画像センシングとデジタル画像の表現 ・色の表現と表色系 ・色,およびその他の二次元分布情報とその利用法 【授業外学修】授業後,講義内容を復習すると共に,関連知識について自分自身でも調査し理解を深め確実なものにする. |
第10回 | 畳み込み演算による画像フィルタリング ・画像処理演算とその種類 ・エッジ抽出と画像の微分 ・オペレータによる画像微分の実装 【授業外学修】授業後,講義内容を復習すると共に,関連知識について自分自身でも調査し理解を深め確実なものにする. |
第11回 | 時系列デジタル信号のフーリエ変換とデジタルフィルタ ・フーリエ級数とフーリエ変換 ・フーリエ変換とフーリエ逆変換 ・窓関数による前処理 ・FFTによる周波数分析 ・デジタルフィルタ 【授業外学修】授業後,講義内容を復習すると共に,関連知識について自分自身でも調査し理解を深め確実なものにする. |
第12回 | 画像認識のためのパラメータ空間 ・画像認識とその例題 ・パラメータ空間の導入 ・ハフ変換,一般可ハフ変換 ・二次元離散フーリエ変換 ・空間周波数領域でのフィルタ処理 【授業外学修】授業後,講義内容を復習すると共に,関連知識について自分自身でも調査し理解を深め確実なものにする. |
第13回 | 総合演習1 【授業外学修】演習問題を復習して理解を深め確実なものにする |
第14回 | 総合演習2 【授業外学修】演習問題を復習して理解を深め確実なものにする |