高解像度地理画像の変化域抽出

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13309006
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 小杉 幸夫 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (30108237)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宇都 有昭 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助手 (90345356) ; 土居原 健 アジア航測(株), 総合研究所, 部長
• Keywords: 地理画像 / 航空写真 / 衛星画像 / 変化域抽出 / 一致強化 / 非線形写像 / 防災 / 環境保全

Research Abstract

本研究では、高解像度衛星画像や空撮画像をもとに、地物の変化を有効に捉える方式の開発を目的とするが、本年度は主として、変化域抽出方法の安定化および変化域情報の防災応用の2点について研究を進めた。
先ず、変化域抽出方法の安定化については、初年度より実施している2画像間の非線形写像から地理画像上の変化域を抽出する方法が探査用微小領域のサイズDSの調整に敏感で、不安定要因となっていた点を改善すべく、解像度を変えた種々の空撮画像についてROC評価を基準とした実験的検討を行った。その結果、最適なDSのピクセル数は地上換算で約15m付近ではあるものの、市街の構成内容、対象とする変化の内容によってある程度のばらつきを有することが明らかになった。そこで、このアルゴリズムの検出性能を安定化するために複数のDS値について、それぞれ非線形写像を実施し、複数の処理結果を二乗誤差の形で統合する方式を提案した。この方式では、アプリオリには得られない最適なDSを持った計算ユニットが地物変化について大きな二乗誤差を出すのに対して、不適切なDSを持ったユニットでは変化が顕著に検出されないため大きな二乗差出力は生じず、結果として最適のDSを有するユニットの意見が重んじられ、安定した抽出結果が得られた。
また、変化域抽出の防災応用についても防災の専門家を交えて検討を行い、非線形写像の結果得られる移動ベクトル分布に対して発散の演算処理を施して地盤の液状化に伴う側方流動等の変化を顕在化させるなど、具体的な応用可能性についてシミュレーション実験を実施した。

Research Products

• [Publications] M.Sakamoto, W.Lu, Yukio Kosugi: "Enhanced Multi-Cluster ANN for Stereo Matching"Proc. ISPRS Commission V Symp.2002. XXXIV・Part5. 84-89 (2002)
• [Publications] 坂元光輝, 魯 偉, 小杉幸夫: "非線形写像法の拡張に基づく都市部のステレオマッチング"写真測量学会平成14年度年次学術講演会論文集. 211-216 (2002)
• [Publications] 中村公紀, 坂元光輝, 小杉幸夫: "多段的探索・選択的強調による変化域抽出機能の安定化"電子情報通信学会画像工学研究会資料集. IE2002-97. 1-6 (2002)
• [Publications] 宇都有昭, 坂元光輝, 土居原健, 小杉幸夫: "地物を対象とした航空・衛星画像に基づく防災画像変化の認識"電子情報通信学会パターン認識・メディア理解研究会資料集. PRMU2002-152. 37-42 (2002)
• [Publications] 角本繁, 吉川耕司, 畑山満則, 小杉幸夫: "自治体情報管理と全庁型GISの構築"第11回GIS学会研究発表大会梗概集. 173-176 (2002)
• [Publications] M.Nakamura, Y.Kosugi, M.Sakamoto, S.Kakumoto: "Stabilizing the Accuracy of Change Detection from Geographic Images by Multi-leveled Exploration and Selective Smoothing"Proc. GIS2003. (CD-ROM). (2003)