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地上における広葉樹の効率的資源調査を実現するハード/ソフトウェアの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K05912
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分41040:農業環境工学および農業情報工学関連
研究機関日本大学

研究代表者

溝口 知広  日本大学, 工学部, 准教授 (30547831)

研究分担者 石川 貴一朗  日本工業大学, 基幹工学部, 准教授 (90578551)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード森林資源調査 / モバイルマッピング / 点群 / セグメンテーション / 樹種判別 / 深層学習 / 広葉樹 / モバイルマッピングシステム / レーザスキャナ / 地上型レーザスキャナ / 森林
研究成果の概要

本研究では,地上における森林や公園の樹木調査の効率化を目指したハード/ソフトウェアの開発を目的とした.具体的には,まず地上型レーザスキャナやモバイルマッピングシステムにて取得した点群より,点群中の各樹木を1つずつ抽出するセグメンテーション手法を開発した.また動画像を対象としたリアルタイム樹種判別技術の開発,及び広葉樹を対象としたマルチモーダル学習と投票による樹種判別手法の開発を行い,実験よりその有効性を検証した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

地上における森林や公園の樹木調査の効率化のため,地上型レーザスキャナやモバイルマッピングシステムの利用が一般的となりつつあるが,ハードウェア/ソフトウェアの観点から解決すべき課題がある.また従来の研究開発のほとんどが針葉樹を対象としており,広葉樹調査には新たな技術開発が必要である.本研究ではいち早くMMSによる地上での広葉樹調査の研究開発に取り組み,点群セグメンテーションやAI樹種判別技術の開発を行うとともに,広葉樹調査研究や当該分野におけるMMSの利用に向けた新たな展開を促進した.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Individual Tree Species Classification based on Terrestrial Laser Scanning Using Curvature Estimation and Convolutional Neural Network2019

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Mizoguchi, Akira Ishii, and Hiroyuki Nakamura
    • 雑誌名

      The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences

      巻: -

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 熟練者のノウハウを組み込んだAIによる広葉樹の樹種判別に向けた基礎検討2021

    • 著者名/発表者名
      江澤一熙,溝口知広
    • 学会等名
      第132回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 深層学習による樹皮と葉の詳細形状評価による広葉樹の樹種分類2020

    • 著者名/発表者名
      江澤一熙,溝口知広
    • 学会等名
      日本写真測量学会令和2年度秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 3次元計測を基盤とする異分野コラボレーション2020

    • 著者名/発表者名
      溝口知広
    • 学会等名
      日本写真測量学会令和2年度秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 深層学習を用いた広葉樹の樹種判別に向けた基礎検討2020

    • 著者名/発表者名
      江澤一熙,溝口知広
    • 学会等名
      第131回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 深層学習を用いた高解像動画からのリアルタイム樹種判別2020

    • 著者名/発表者名
      田中慧,溝口知広
    • 学会等名
      第131回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 葉の詳細形状評価に着目した深層学習による広葉樹の樹種判別2020

    • 著者名/発表者名
      江澤一熙,溝口知広
    • 学会等名
      情報処理学会東北支部研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 点群上の曲率計算と深層学習に基づく樹種判別2019

    • 著者名/発表者名
      溝口知広,石井彰,中村裕幸
    • 学会等名
      精密工学会秋季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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