計算機画像処理による土石流の様態解析

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11750370
• Research Institution: Kyoto Institute of Technology
• Principal Investigator: 稲葉 宏幸 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 助手 (40243117)
• Keywords: 不規則流 / 表面速度計測 / 土石流 / 空間フィルタ / 時空勾配空間法

Research Abstract

近年,地球環境問題が社会的に大きな課題となっているが,自然環境の様相を正しく把握するためにより正確かつ効率的な各種計測法の確立が望まれている.河川流,土石流,または噴煙流など,いわゆる不規則流の速度計測法の確立は治水上,あるいは防災上の観点から非常に重要な問題となっている.
不規則流の表面連度計測法として従来から知られている空間フィルタ法では,空間フィルタのパラメータを不規則流の表面パターンに従って適切に設定する必要があった.本研究では,この空間フィルタのパラメータを不規則流の表面パターンから動的に導出することで高精度化を達成している.さらに提案方式の精度を評価するために,士石流をモデル化した不規則動画像を計算機により生成し,これを用いて各種条件のもとで評価を行っている.また,いくつかの土石流ビデオ映像に対して,提案方式を適用し,その計測結果を従来のドップラー計測法による計測結果と比較し,良好な結果を得ている.
空間フィルタ計測法では,ある一方向への速度成分のみしか計測することができないが,土石流等の不規則流では流れの向きに関しても複雑な分布を有している可能性もある.本研究では,オブティカルフロー法のうち比較的ノイズに強い時空勾配空間法を用いた計測法を検討している.時空勾配ベクトルを算出する領域を不規則流の表面パターンにより適応的に変化させることで,対象流により適合した計測が可能となる計測アルゴリズムを提案している.

Research Products

• [Publications] M.S.Uddin: "Adaptive Computer-Based Spatial Filtering Method for More Accurate Estimation of the Surface Velocity of Debris Flow"Applied Optics: Information Processing. Vol.8. 6714-6721 (1999)
• [Publications] H.Inaba: "Surface Velocity Computation for Debris Flow by Vector Field Measurements"Physics and Chemistry of the Earth. Part B. (2000)