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ハイパースペクトルデータの軌道上高速処理

研究課題

研究課題/領域番号 16H04587
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 航空宇宙工学
研究機関東京大学

研究代表者

岩崎 晃  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (40356530)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
12,740千円 (直接経費: 9,800千円、間接経費: 2,940千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2016年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
キーワードハイパースペクトル / リモートセンシング / データ処理 / データ駆動型 / モデル駆動型 / ハイパースペクトルデータ / 地球観測 / ハイパースペクトルセンサ / 情報抽出
研究成果の概要

ハイパースペクトルセンサは可視・短波長赤外域で100を超える数の波長で地表面を観測する次世代の光学画像センサである。波長という次元のためにデータ量が大きくなり、そのままの形でダウンリンクすると通信系に大きな負担となる。軌道上でデータ解析を行うことを目指し、隣り合った波長の画像が似ているというデータの疎な性質に注目した。地表面のスペクトル情報モデルに基づく手法、およびデータの統計的な性質に注目する手法を開発し、データ量を削減しても地物の高精度分類に利用できることを示した。あわせて、軌道上データ処理用の計算機ならびに雲処理技術についての検討を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ハイパースペクトルデータは農林水産業や資源開発において詳細な地物情報を与える遠隔探査データとして期待されるため、世界各国で宇宙用センサの開発が行われている。波長数が増加することに伴い、従来のマルチスペクトルセンサよりもデータ量が大きくなるために、データ転送が大きな問題となっている。情報の新鮮度やダウンリンク量を考慮すると軌道上でのデータ解析が望まれており、疎なデータを利用したデータ解析手法は非常に有効である。撮像後に地球観測情報を利用可能とすることが求められている中、災害・環境汚染や農林水産業などの即時性を必要とする分野でのデータ利用に貢献可能である。

報告書

(5件)
  • 2020 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 7件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 6件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Spectral Variability Aware Blind Hyperspectral Image Unmixing Based on Convex Geometry2020

    • 著者名/発表者名
      L. Drumetz, J. Chanussot, C. Jutten; W. Ma, and A. Iwasaki
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Image Processing

      巻: 29 ページ: 4568-4582

    • DOI

      10.1109/tip.2020.2974062

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Cloud detection on small satellites based on lightweight U-net and image compression2019

    • 著者名/発表者名
      Z. Zhang, A. Iwasaki, G. Xu, J. Song
    • 雑誌名

      J. Appl. Remote Sens.

      巻: 13 号: 02 ページ: 026502-026502

    • DOI

      10.1117/1.jrs.13.026502

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Attitude Jitter Compensation for Remote Sensing Images Using Convolutional Neural Network2019

    • 著者名/発表者名
      Z. Zhang, A. Iwasaki, and G. Xu
    • 雑誌名

      IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters

      巻: 16 号: 9 ページ: 1358-1362

    • DOI

      10.1109/lgrs.2019.2897710

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Random Forest Ensembles and Extended Multiextinction Profiles for Hyperspectral Image Classification2018

    • 著者名/発表者名
      Xia Junshi, Ghamisi Pedram, Yokoya Naoto, Iwasaki Akira
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Geosci. Remote Sens.

      巻: 56 号: 1 ページ: 202-216

    • DOI

      10.1109/tgrs.2017.2744662

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Fusion of hyperspectral and LiDAR data with a novel ensemble classifier2018

    • 著者名/発表者名
      J. Xia, N. Yokoya, and A. Iwasaki
    • 雑誌名

      IEEE Geosci. Remote Sens. Lett.

      巻: 1 号: 6 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1109/lgrs.2018.2816958

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Sensor signal processing using high-level synthesis with a layered architecture2018

    • 著者名/発表者名
      6)H. Hihara, A. Iwasaki, M. Hashimoto, H. Ochi, Y. Mitsuyama, H. Onodera, H. Kanbara, K. Wakabayashi, T. Sugibayashi, T. Takenaka, H. Hada, M. Tada, M. Miyamura, and T. Sakamoto
    • 雑誌名

      IEEE Embedded Systems Letters

      巻: 10 号: 4 ページ: 119-122

    • DOI

      10.1109/les.2018.2797064

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Classification of large-sized hyperspectral imagery using fast machine learning algorithms2017

    • 著者名/発表者名
      J. Xia, N. Yokoya, and A. Iwasaki
    • 雑誌名

      Journal of Applied Remote Sensing

      巻: 11 号: 3 ページ: 035005-035005

    • DOI

      10.1117/1.jrs.11.035005

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Hyperspectral Image Classification With Canonical Correlation Forests2017

    • 著者名/発表者名
      J. Xia, N. Yokoya and A. Iwasaki
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing

      巻: 55 号: 1 ページ: 421-431

    • DOI

      10.1109/tgrs.2016.2607755

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Optimal wavelength selection on hyperspectral data with fused lasso for biomass estimation of tropical rain forest2016

    • 著者名/発表者名
      T. Takayama and A. Iwasaki
    • 雑誌名

      ISPRS Annals of the Photogrammetry

      巻: III-8 ページ: 101-108

    • DOI

      10.5194/isprs-annals-iii-8-101-2016

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Hyperspectral Data Classification and Regression Using Wavelet Transform2020

    • 著者名/発表者名
      T. Yamada, A.Iwasaki, Y. Inoue
    • 学会等名
      IGARSS2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ウェーブレット変換と CNN を用いたハイパースペクトルデータの分類2020

    • 著者名/発表者名
      山田貴斗, 岩崎 晃
    • 学会等名
      第69回日本リモートセンシング学会講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Tree species classification in Japanese mixed forest with hyperspectral and LiDAR data using rotation forest algorithm2017

    • 著者名/発表者名
      J. Xia, N. Yokoya, and A. Iwasaki
    • 学会等名
      Proc. EARSeL IS, Zurich, Switzerland, April 19-21, 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hyperspectral image classification with partial least square forest2017

    • 著者名/発表者名
      J. Xia, N. Yokoya, and A. Iwasaki
    • 学会等名
      Proc. IGARSS, Texas, USA, July 23-28, 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ensemble of transfer component analysis for domain adaptation in hyperspectral remote sensing image classification2017

    • 著者名/発表者名
      J. Xia, N. Yokoya, and A. Iwasaki
    • 学会等名
      Proc. IGARSS, Texas, USA, July 23-28, 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A novel ensemble classifier of Hyperspectral and LiDAR Data Using Morphological Features2017

    • 著者名/発表者名
      J. Xia, N. Yokoya and A. Iwasaki
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mapping of large size hyperspectral imagery using fast machine learning algorithms2016

    • 著者名/発表者名
      J. Xia, N. Yokoya and A. Iwasaki
    • 学会等名
      37th Asian Conference on Remote Sensing (ACRS)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hyperspectral image classification based on Boosted Rotation Forest2016

    • 著者名/発表者名
      J. Xia and A. Iwasaki
    • 学会等名
      Remote Sensing Society of Japan, Annual meeting
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      https://www.sal.t.u-tokyo.ac.jp/sal/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 岩崎研究室Webページ

    • URL

      https://www.sal.t.u-tokyo.ac.jp/sal/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-01-27  

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