衛星画像からの海洋特性のAIによる抽出と漁海況図作成への応用

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04455025
• 研究機関: 日本大学
• 研究代表者: 四之宮 博 日本大学, 農獣医学部, 教授 (50058749)
• 研究分担者: 山本 浩通 科学技術庁航空宇宙技術研究所, 数理解析部, 主任研究官 ; 井上 文雄 日本大学, 理工学部, 講師 (60147684) ; 伊藤 彰義 日本大学, 理工学部, 教授 (60059962)
• キーワード: 海洋特性の抽出 / 人工知能 / 画像処理 / リモートセンシング / 知識処理

研究概要

海洋特性、特に局部的な海流流路や水塊の移動の抽出は熟達した技術者の経験や判断に負うところがきわめて大きく、その普遍化及び作成過程の迅速化が望まれている。このような背景から、「衛星画像からの海洋特性のAIによる抽出と漁海況図作成への応用」のための共同研究を開始した。
1)日本大学農獣医学部に現有の人工衛星画像受信・解析システムによるATP画像の連続受信・解析研究から、海洋特性抽出の高度画像処理手法・手順及びそのAI化方式を吟味し、温度勾配の主成分分析による特徴抽出の可能性について検討した。
また、漁業情報サービスセンタの協力を得て、漁海況図解析のエキスパートからのヒアリングにより、知識情報の体系化を行なった。
2)科学技術庁に現有の「海面温度図解析支援エキスパートシステム」の設計・試作及び評価経験に基づいて、高度画像処理、知識ベース、推論機構の各システム設計を行なった。
3)上記の結果を踏まえて、画像・AI処理ワークステーション利用による知識情報処理実験研究を重ね、マンマシン・インタフェイス部の検討を行った。 従来の科学技術庁・航空宇宙技術研究所所有のミニコンピュータ上に構築していた知識処理システムを同研究所所有のワークステーション上に整理・移植した。 また、新設のワークステーションによる処理・表示システムの検討を行った。
4)海洋特性のうち海況予測・漁場予測に有用な暖・冷水渦、コールドストリーマの知識情報を用いた画像処理による抽出技法を検討した。 渦は知識情報からその概形を楕円で近似できるとして、渦を形成する潮境に重なる楕円をHough変換により抽出する手法を提案し、NOAA衛星画像に適用し確認した。 しかし、変形の大きい対称性の低い渦については、楕円による近似では抽出できないものがあることがわかった。

研究成果

• [文献書誌] H.Yamamoto,M.Naka,K.Matsumoto,K.Homma,H.Shinomiya,A.Itoh,F.Inoue,H.Tameishi,H.Koshiishi: "Knowledge-Based Processing System for Satellite Image Information" Proc.of the 18th International Symposium on Space Technology and Science. 2021-2026 (1992)
• [文献書誌] H.Shinomiya,F.Inoue,A.Itoh,H.Tameishi,H.Yamamoto,and M.Naka: "A Consideration on Principal Component Analysis of Satellite IR Data" Proc.of Pacific Ocean Remote Sensing Conference '92. 1. 89-94 (1992)
• [文献書誌] F.Inoue,A.Itoh,H.Shinomiya,H.Tameishi,H.Yamamoto and M.Naka: "THE WARM EDDY DETECTION FROM NOAA/AVHRR THERMAL IMAGES USING THE HOUGH TRANSFORMATION" Proc.of Pacific Ocean Remote Sensing Conference '92. 2. 1004-1009 (1992)