2026年度秋学期　画像情報処理　第1回　イントロダクション

2026年度秋学期画像情報処理第1回イントロダクション関西大学総合情報学部浅野晃

画像処理と画像科学

画像処理は手軽にできます背景をぼかすちょっとやりすぎ💦💦 これは，かなり前に手作業で作ったものですが，いまでは，スマホ📱📱でもほぼ自動でできます。 2026年度秋学期画像情報処理／関西大学総合情報学部浅野
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画像処理は手軽にできますこういう写真も，スマホ📱📱で簡単に撮れるようになりました。この写真は，近景🍰🍰☕と背景🌳🌳を別のカメラで撮影して，背景をぼかして近景と合成しています。技術はどんどん進んでいきます。この講義では，基盤になる数学を説明します。 2026年度秋学期画像情報処理／関西大学総合情報学部
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デジタル画像とは 2026年度秋学期画像情報処理／関西大学総合情報学部浅野晃 5 18

デジタル画像とは画像は，離散的な点（画素, pixel）の集まりでできている 2026年度秋学期画像情報処理／関西大学総合情報学部浅野晃 5
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デジタル画像とは画像は，離散的な点（画素, pixel）の集まりでできている 60 60 60 65 65 65 70
70 70 2026年度秋学期画像情報処理／関西大学総合情報学部浅野晃 5 18

70 70 各画素は，明るさ（輝度）を表す整数である 2026年度秋学期画像情報処理／関西大学総合情報学部浅野晃 5 18

70 70 各画素は，明るさ（輝度）を表す整数である ※カラー画像の１画素＝３原色のそれぞれの輝度を表す整数 2026年度秋学期画像情報処理／関西大学総合情報学部浅野晃 5 18

第１部画像とフーリエ変換

画像を明暗の波に分解なぜ，波で理解しようとする？心理的理由物理的理由人は，大まかな形の違いは気になるが，細かい部分の差は気にならない世の中の画像は，波の足し合わせでできていると考えられる「細かい部分」は
細かい波で表されるなぜならば光は「波」だから 2026年度秋学期画像情報処理／関西大学総合情報学部浅野晃 7 18

画像の生成（結像）画像は回折格子の重ね合わせであり，それぞれの回折格子で回折された光が像面で干渉して，画像が再現される 2026年度秋学期画像情報処理／関西大学総合情報学部浅野晃 8
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画像の生成（結像）画像は回折格子の重ね合わせであり，それぞれの回折格子で回折された光が像面で干渉して，画像が再現される画像は回折格子，すなわち波の重ね合わせである 2026年度秋学期画像情報処理／関西大学総合情報学部浅野晃
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画像の生成（結像）画像は回折格子の重ね合わせであり，それぞれの回折格子で回折された光が像面で干渉して，画像が再現される画像は回折格子，すなわち波の重ね合わせであるどんな波が重ね合わされているかを求める計算が［フーリエ変換］ 2026年度秋学期画像情報処理／関西大学総合情報学部浅野
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第２部画像情報圧縮

画像情報圧縮の必要性この画像では，１画素の明るさを0〜255の整数で表す１画素に，２進数８桁 = ８ビット = １バイト必要 1000万画素のデジタル画像は，約10メガバイト必要こういう画像は，１画素 =
１６ビットで， 2倍の20メガバイト必要なこともあるカラー画像ならば，R,G,Bで3倍必要動画ならば，1秒でこのデータ量の30倍？60倍？120倍？ 2026年度秋学期画像情報処理／関西大学総合情報学部浅野晃 10 18

JPEG方式による画像圧縮 JPEG = Joint Photographic Experts Group 画像を波の重ね合わせで表わし，一部を省略して，データ量を減らす 2026年度秋学期画像情報処理
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JPEG方式による画像圧縮 JPEG = Joint Photographic Experts Group 画像を波の重ね合わせで表わし，一部を省略して，データ量を減らす 8×8ピクセルずつのセルに分解
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ひとつのセルを，これらの波の重ね合わせで表す 2026年度秋学期画像情報処理／関西大学総合情報学部浅野晃 11 18

ひとつのセルを，これらの波の重ね合わせで表す細かい部分は，どの画像でも大してかわらないから，省略しても気づかない 2026年度秋学期画像情報処理／関西大学総合情報学部浅野晃 11 18

ひとつのセルを，これらの波の重ね合わせで表す細かい部分は，どの画像でも大してかわらないから，省略しても気づかない省略すると，データ量が減る 2026年度秋学期画像情報処理／関西大学総合情報学部浅野晃 11 18

画像情報圧縮の例（とても古い画像）データ量：80KB データ量：16KB （８×８ピクセルのセルが見える） 2026年度秋学期画像情報処理／関西大学総合情報学部浅野
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第３部ＣＴスキャナ — 投影からの画像の再構成

CTスキャナとは CT(computed tomography) ＝計算断層撮影法キャノンメディカルシステムズ What is CT? より
https://jp.medical.canon/general/what-is-ct/ 体の周囲からX線撮影を行い，そのデータから断面像を計算で求める 2026年度秋学期画像情報処理／関西大学総合情報学部浅野晃 14 18

CTを実現するには影 s 投軸 ) θ , ある方向からX線を照射し，その方向での吸収率（投影）を調べる
y (0 g s s, ( g θ) 物体 0 u すべての方向からの投影がわかれば，元の物体における吸収率分布がわかる（Radonの定理） s θ x 2026年度秋学期画像情報処理／関西大学総合情報学部浅野晃 15 18

第４部視覚と色彩

「色」は身近なものだけれど赤緑青の「三原色」を組み合わせれば，どんな色でも表せる？🤔🤔 「色」は，光の波長で決まっている？🤔🤔 2026年度秋学期画像情報処理／関西大学総合情報学部浅野晃 17
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「色」は身近なものだけれど赤緑青の「三原色」を組み合わせれば，どんな色でも表せる？🤔🤔 いいえ。この3色をつかえば「割合広い範囲の」色が表せるだけで，それでも表せない色はあります。「色」は，光の波長で決まっている？🤔🤔 2026年度秋学期画像情報処理／関西大学総合情報学部
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「色」は身近なものだけれど赤緑青の「三原色」を組み合わせれば，どんな色でも表せる？🤔🤔 いいえ。この3色をつかえば「割合広い範囲の」色が表せるだけで，それでも表せない色はあります。「色」は，光の波長で決まっている？🤔🤔 いいえ。波長590nmくらいの光は黄色に見えますが，赤（700nmくらい）と緑（550nmくらい）の光を混ぜても同じ黄色に見えます。 2026年度秋学期
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色彩学は，物理学で生理学で心理学波長590nmくらいの光は黄色に見えますが，赤（700nmくらい）と緑（550nmくらい）の光を混ぜても同じ黄色に見えます。これは，人の眼のしくみのため。人の眼には，色を感じる細胞は３種類しかなく，それで可視光のすべての波長域をカバーしているさらに，人は色を見て暖色・寒色といった現実とは異なる感覚を感じる 2026年度秋学期画像情報処理
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