| 研究概要 |
焦点面に各バンドが平行配置されたセンサ(視差を有するセンサ)はデータ取得後にイメージマッチングによる位置合わせが必要となる点で不利である。地表面上の同一点を各バンドが観測する時刻が異なることから,衛星姿勢の変動を捉えて姿勢情報に反映させることができれば利点となる。本研究においては,Terra/ASTER/SWIRやEO-1/ALIセンサによって取得された画像に対して衛星姿勢の修正アルゴリズムを構築し,シーン内歪の低減を実証するとともに,ハードウェア構築によりその検証を行い,最終的には準リアルタイムの姿勢検知システムの提案を行なうことを目的としている。
ハードウェア開発では,姿勢計測器を取り付けた回転ステージに,視差を有する特殊な3ラインカメラを搭載し,ASTER/SWIRやSELENE/MIを模擬する装置に対して,絶対的な方向を測定するためのアレイセンサを取り付けて,システム実験を行った。ソフトウェア開発では,視差を持っセンサで撮像された画像を細かく分割し,相互相関や位相相関により相対的な色ずれ傾向の時間変動,すなわち姿勢のロール成分の時間変動を求めた。時間変動を求める際に,相関窓の大きさは極めて重要であることが判明し,横幅を広く取った上で,ライン幅をできるだけ小さくすることにした。
ここで得られる時間変動量はあくまで相対的な変動量であるため,衛星の運動方程式に基づき,絶対的姿勢変動の滑らかさを規範とする評価関数を最小化することで,絶対的な変動量を求めた。得られた絶対姿勢値を用いて画像に幾何変換を実施したところ,相対的なシーン内歪の低減に成功した。これまでにLandsatで指摘されている3つの幾何要求のうち,本手法を用いることでシーン内歪の低減とバンド間レジストレーションの両方を満たすことが証明された。
さらに,視差を有するラインセンサがお互いにわずかに傾いている場合には,より簡便に上記の手法を実現できることを見出し,実際のデータを用いて検証した。
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