インターネットで楽しく学ぼう！ 「みて、きいて、わかる 画像処理」 「画像」の基礎知識 マイクロソフト株式会社

出演： 東京都立駒場高等学校 情報科 天良 和男 先生 監修： 神奈川県立 生命の星・地球博物館 主任研究員 山下 浩之氏 インターネットで楽しく学ぼう！ 「みて、きいて、わかる 画像処理」 「画像」の基礎知識 応用編 画像処理による鉱物の含有量の分析 出演： 東京都立駒場高等学校 情報科 天良 和男 先生 監修： 神奈川県立　生命の星・地球博物館 主任研究員　山下 浩之氏 ※次のスライドからは、マイクロソフトが作成した内容を掲載しており、ダウンロード教材も含め、著作権はマイクロソフトに帰属いたします。

1.　はじめに

支援教材について 資料の位置づけ 著作権 使用制限 開発ツール 　資料の位置づけ 資料は日本学生科学賞のソリューション部門の2006年度の課題研究である画像処理について理解を深める為の資料として作成されています。 応用編はC#で作られたツールを使って、画像処理の問題解決に対する理解を深めます。 ＊日本学生科学賞についてはこちらをご覧下さい。http://www.jssa.com/ 　著作権 応用編 マイクロソフト株式会社 使用制限 教育に利用する目的に限定してご利用頂けます。叉必要に応じて変更、追加、修正、削除などをして頂くことも出来ます。本資料の一部あるいは全てをいかなる形で販売、販売促進、商行為に直接・間接的に使うことを禁止します。 開発ツール、ＱＲコード用の制御ソフトウエア製品は記載された条件に沿った目的でご利用頂けます。叉、本文書に関するご質問についてのお問い合わせは一切お答えすることができませんので予めご了承下さい。 　開発ツール 下記は開発用ソフトウエアを学習するためのサンプルとして提供するものです。ソリューション部門へのエントリーは下記以外のいかなるソフトウエアをご利用いただくことができます。 Visual C# 2005 Express Edition マイクロソフト株式会社 http://www.microsoft.com/japan/msdn/vstudio/express/vcsharp/

以下の皆様にご協力いただきました テクニカルサポート／ コンサルティング 山下浩之 神奈川県立 生命の星・地球博物館 　 テクニカルサポート／ コンサルティング 山下浩之 神奈川県立　生命の星・地球博物館 杉田和久 有限会社テックステート 冨沢高明 マイクロソフト株式会社 田中達彦 マイクロソフト株式会社 伊藤信博 マイクロソフト株式会社 事務局 福田啓二 読売新聞東京本社 鈴木利弘 読売新聞東京本社

開発環境 Visual C# 2005 Express Edition ダウンロードサイト http://www.microsoft.com/japan/msdn/vstudio/express/vcsharp/ C#のアプリケーション作成に挑戦してみたい方は是非こちらのサイトでアプリケーションを作成してみましょう。 http://www.microsoft.com/japan/msdn/student/challenge/

必要な環境 実行に必要なソフトウェア Microsoft.NET Framework 2.0 Microsoft.NET Framework2.0 日本語　Language Pack なお、Visual C# 2005 Express Editionをインストールすると、上記のソフトウェアも自動的にインストールされます

2.ツールの機能の説明

画像処理サンプルプログラム 図1　画像処理サンプルプログラム

画像処理サンプルプログラム 機能一覧 画像の読み込み 画像の保存 CSVファイルの読み込み CSVファイルへの保存 選択範囲 選択解除 色の取得 階調の変換 色の変換 カラーサンプル

階調の変換 階調変換後 階調変換前 図2　りんごを用いた階調の変換

色の変換 図3　トマトと食パンを用いた色の変換

3. 岩石の名称予測に関する 基礎知識

火成岩の分類 Q Q% A% A P P% 図4　Streckeisen (1976)による花崗岩質岩の分類

火成岩の分類 表１　火成岩（深成岩）の分類

三角図を用いた岩石の分類 石英(Q)、斜長石(P)、カリ長石(A)の構成比率が次の場合の深成岩の名称を予測してください。 Q 石英：40%

三角図の使い方 P　石英：20% Q　斜長石：40% A　カリ長石：40% 図5　三角図を用いた例題

図6　三角図を用いた名称の予測

4.　画像処理による問題解決

岩石の名称の予測に用いるプレパラート 図7　岩石のプレパラート 画像提供：神奈川県立　生命の星・地球博物館　

5.　画像処理による 岩石の名称予測の例

鉱物構成の算出における留意点 鉱物の色の特徴を理解 赤、緑、青の最小値と最大値を指定するだけでなく、赤、緑、青の明るさの比率の範囲も指定しないと別の系統の色も変換の対象になる 今回の例では、別系統の色も範囲の対象にならない、と仮定しています

岩石の鉱物の最大値、最小値の設定 カリ長石 斜長石 石英 色：褐色 色：白 色：グレー 最小値　褐色の中で最も暗いと思われる点のRGB情報を取得 最大値　褐色の中で最も明るいと思われる点のRBG情報を取得 斜長石 色：白 最小値　石英と予想される白い部分の中で最も暗い点、すなわちRGBの数値の低いところのRGB情報を取得してそこをRGBの最小値に指定 最大値　真っ白（R:255,G:255,B:255） 石英 色：グレー 最小値　グレーの中で最も暗いと思われる点のRGB情報を取得 最大値　グレーの中で最も明るいと思われる点のRBG情報を取得

サンプルプログラムでのRGB範囲の設定 鉱物名 最大・最小 R G B カリ長石 最小 146 67 36 最大 243 179 137 　最大・最小 R G B カリ長石 最小 146 67 36 最大 243 179 137 斜長石 127 144 149 255 石英 95 101 96 140 141

色変換後のサンプル

実験結果 ピクセル数 計算割合 割合 Aカリ長石 5,872 0.11 11% P斜長石 30,896 0.58 58% Q石英 16,107 0.30 30% total 52,875 1 100%

三角図との比較 火成岩：4番 ピクセル数 計算割合 割合 A カリ長石 5,872 0.11 11% P 斜長石 30,896 0.58 58% Q石英 　　　　16,107 0.31 30% total 52,875 1 100% 火成岩：4番

火成岩の分類

Visual Studio 2005 Express Editionの ダウンロードサイトと製品版の機能比較 http://www.microsoft.com/japan/msdn/vstudio/express/vcsharp/ Visual Studio 2005 Express Editionと製品版機能比較 http://www.microsoft.com/japan/msdn/howtobuy/vs2005/editions/stdexp/

Visual C# 初心者の方へ C#クイックツアーサイト C#でのアプリケーション作成挑戦サイト http://www.microsoft.com/japan/msdn/vstudio/express/vcsharp/quicktour/ C#でのアプリケーション作成挑戦サイト http://www.microsoft.com/japan/msdn/student/challenge/

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