大学校及び設置科 中国職業能力開発大学校情報技術科
課題実習の前提となる科目または知識、技能・技術 システムプログラム、ソフトウェア設計、図形処理工学、生産画像工学、データ構造・アルゴリズム実習、ソフトウェア制作実習II
課題に取り組む推奨段階 ソフトウェア制作実習II終了後
課題によって養成する知識、技能・技術

課題を通して、画像処理のアルゴリズムの知識と実装による動作確認、実装や動作確認を通して問題を解決する技能、C,C++プログラム技術の実践力を身に付けます。

製作の目的と概要

市販のUSBカメラを使って動画の処理をするプログラムの作成をすることで、画像処理技術の知識とC,C++のプログラミング技術の習得を目指す。この課題では、OpenCVという画像処理ライブラリーを使うことで画像処理の実際を体験して、多くの実用的な処理方法を学び、製作に必要とするアルゴリズム、ドライバーなどを調べながら実装可能なプログラムを作りました。今回は、画像処理の視覚化、画像の処理の調整の工夫、音色の変更、和音や音の強弱、黒鍵の実現、音の視覚化などを目標に仮想のピアノの開発に取り組みました。

成果

屋内の昼の光環境下で状況に応じて簡単に調整し、実際に演奏できる仮想の鍵盤ができました。USBカメラからの情報を元に画像処理の状況を見ながら弾け、弾いた音の視覚化、音色の変更、和音の出力が可能になっています。
図の右側がメインのウィンドウで、仮想の鍵盤に手が当たることが判定できるようにRGBを調整するトラックバーがあります。左側のウィンドウは、どの音が鳴っているのか視覚的にわかるようにしています。ここでは「Mi」の音が鳴っています。「Mi」の文字は弾いた瞬間は加速するように上がり、減速してゆっくり落ちるようにしています。また和音が出るので複数の文字が同時に上下します。
画像処理を応用した仮想ピアノの制作(H20)の画像1
図1 検証用の画像処理画面と音の視覚化