2017 Fiscal Year Research-status Report
広範囲な日射量計測のためのカメラを用いた汎用的な技術に関する研究
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16K21188
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
高橋 明子 岡山大学, 自然科学研究科, 助教 (10644213)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 日射量 / 画像解析 / 太陽光発電 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，カメラで撮影した画像を解析することで，広範囲な日射量を計測する汎用的な技術を開発する。平成29年度は，(1)理論日射量を用いた推定モデルの作成，(2)使用する推定モデル数を削減することによる汎用性の向上，(3)カメラの向きと計測対象のなす角度による影響を評価した。また，日射量計測システムを設置し，データ収集を開始した。(1)～(3)の成果を以下にまとめる。
(1)平成28年度までの技術では，任意の計測地点において2種類の天候別推定モデルを作成する際に，日射計で計測した実測日射量が必要であった。そこで，実測日射量ではなく，計測地点の緯度・経度より算出可能な理論日射量と日照時間を用いた手法を開発した。その結果，実測日射量を用いる場合と同等の精度で日射量を計測可能であることを示した。
(2)これまでの技術では，2種類の天候別推定モデルが必要であった。汎用性を高めるために，理論日射量と快晴時の計測地点の明度との相関から快晴時の推定モデルを作成し，作成した推定モデルを画像内の明度平均値を用いて逐次補正する手法を提案した。これは，使用する推定モデル数を削減しただけでなく，2種類の天候別推定モデルでは表現できなかった複雑な天候に対応することとなり，従来の技術と比べ推定精度を向上させた。
(3)これまでの技術は，任意の計測地点に対して予め推定モデルを作成し，作成した推定モデルを用いて推定モデル作成地点の日射量を計測するもであった。この技術をそのまま拡張して複数地点の日射量を計測する場合，計測地点ごとに推定モデルを作成する必要があり，汎用性に欠ける。そこで，撮影された画像内の複数の計測地点において，位置の違いによる色情報の変化を分析し，カメラから真北方向とカメラから計測地点のなす角度の違いが計測精度に与える影響を評価した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
「研究実績の概要」で記載した通り，研究計画に従い研究を実施した。平成29年度の目標は，汎用性の高い日射量推定モデルを確立することであった。推定モデルの汎用性を高めるために，理論日射量を用いた手法，および推定モデルを逐次明度平均値で補正する手法を開発した。しかし，撮影された画像内における計測地点の位置や，計測地点の材質による色の違いを考慮した推定モデルの補正ついては十分に検討できていない。計測地点の位置や材質による色の違いが日射量推定精度に及ぼす特徴量を抽出し，それらを用いて推定モデルを補正する必要がある。以上により，当初の計画よりやや遅れていると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度である平成30年度は，「広範囲な日射量計測のためのカメラ画像を用いた汎用的な技術」を確立するために，撮影された画像内における計測地点の位置や計測地点の材質による色の違いの特徴量を抽出し，それらを用いて推定モデルの補正を行う技術を確立し，汎用性の高い日射量推定モデルを作成する。そして，より実用に近い環境において開発した技術の評価を行い，最終報告書をまとめる。
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| Causes of Carryover |
差額が生じた理由は，研究進捗がやや遅れたため，予定していた研究成果発表を見送ったためである。差額は，平成30年度に研究成果を発信するための国外出張費として使用する予定である。
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Research Products
(4 results)
