2017 Fiscal Year Research-status Report
地球のつむじ風は惑星共通か～着陸機画像を用いた火星との比較～
| Project/Area Number |
17K14393
|
|---|
| Research Institution | The University of Shiga Prefecture |
|---|
Principal Investigator |
小郷原 一智 滋賀県立大学, 工学部, 助教 (50644853)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 火星 / ダストデビル |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
火星探査機Spiritが活動していたColumbia Hills周辺の高解像度画像を，Mars Global Surveyor (MGS)搭載のMarc Orbiter Camera (MOC)の画像アーカイブから収集し，モザイク画像を作成した．ISIS3という惑星探査画像処理ツールを用いて，マッピングのずれを修正しつつ，Greeley et al. (2006)が示しているものと同等のものを作成できた．さらに，SpiritのNavigation Camera (Navcam)が撮影した画像のヘッダに記載されている情報から，Spiritの位置，Navcamの視線の方向，視野を当該高解像度画像上にプロットできるようにした．Spiritの位置に微小なバイアスが見受けられるものの，こうすることで，Spirit画像に写る地表の模様と，MGS/MOCが撮影した高解像度画像の模様とを，容易に対応付けられるようになった．Spiritとダストデビルとの間の距離を容易に計測できる，すなわちダストデビルの直径を容易に計測できるようになった．
Ogohara et al. (2018)が開発したダストデビル検出アルゴリズムは，遠方の（すなわち画像上で小さい）ダストデビル検出能力が低かった．Navcamの視野の大半は遠方であることから，この弱点が問題となった．そこで，ダストデビルの写っていない差分画像から求めた背景差分輝度値分布を用いることで，画像上で微小なダストデビルの検出能力を向上した．加えて，Ogohara et al. (2018)では，1枚の画像からダストデビルを検出するのに当該画像を含んで5枚の画像が必要であったが，3枚で同程度の精度を確保することに成功し，結果的に対象画像を増やすことができた．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
火星着陸機が撮影した画像に写る地表の模様と，火星周回機が撮影した着陸地点付近の画像を比較して，着陸機が撮影した画像に写るダストデビルと着陸機との距離を導出する予定であった．しかし，先行研究(Greeley et al., 2006; 2010)で示されていない観測日の着陸機画像には，地表の模様が鮮明でないものが多量に含まれていた．ダストデビル-着陸機間距離が計測できなければ，ダストデビルの重要な特徴である直径を計測できないので，画像ヘッダを読み解いて着陸機の傾きや測器の視線ベクトルからダストデビル-着陸機間距離を推定する方法を検討中である．
ダストデビルを自動検出するアルゴリズムは，精度を向上させたうえですでに開発できている．ただし，連続する別画像に写る同一のダストデビルを別のダストデビルとして計数する使用になっていたので，正しく同一ダストデビルと認識するよう改変する必要も生じている．
|
| Strategy for Future Research Activity |
まず，連続する別画像に写る同一のダストデビルを正しく同一のダストデビルとして計数できるよう，ダストデビル検出アルゴリズムを改良する．同時に，着陸機-ダストデビル間距離を計測方法を継続して検討する．着陸機の北だろうが南だろうが，総観規模では同じ環境であろうから，地表の模様がはっきりしない画像においては，ダストデビルまでの距離計測をあきらめることも念頭に置いておく．
次に，入手可能な全観測日のデータから（取得済み），ダストデビルの発生数を自動計測する．連続する別画像に写る同一のダストデビルを同一のダストデビルとして計数する手法の開発が遅れていたり，ダストデビルまでの距離計測が困難である場合にも，既存のアルゴリズムを用いて単純に自動計測を行い，周囲の環境との相関をいち早く調査し始める．あとからいくらでもやり直せるのが自動計測アルゴリズムを開発していることの強みである．
|
| Causes of Carryover |
研究に使用していたノートPCが故障し，購入後5年以上経過していることから継続使用を断念した．急遽，別のノートPCを研究に流用したが，HDD容量が小さすぎて使い続けることができない（換装も不可能なタイプ）．次年度に繰り越して，必要十分なものを購入する方が合理的と考えられた．
|
