ハイパースペクトル画像処理の高度化に関する研究

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20246069
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 計測工学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 小杉 幸夫 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (30108237)
• 研究分担者: 宇都 有昭 東京工業大学, 総合理工学研究科 (90345356)
• 連携研究者: 齋藤 元也 東京工業大学, イノベーション研究推進体 (50354048) ; 小嶋 一幸 東京医科歯科大学, 医歯(薬)総合研究科 (60313243) ; 大谷 俊樹 東京医科歯科大学, 医歯(薬)総合研究科 (00177015)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2011
• キーワード: ハイパースペクトル画像 / リモートセンシング / 農林業支援 / 手術支援 / 遺体検出

研究概要

本研究では、ハイパースペクトルセンサを用いて観測されるデータをもとに、農林業、医療現場、災害現場等、各現場のニーズに即した形で画像表現を行うとともに、各観測値について波長間の演算を最適化することで特徴量を抽出し、現場のニーズに合った信号出力を得るための各種処理方式の検討・提案を行った。特に、最終年度は、震災復興に資する研究にも注力した。

研究成果

• [雑誌論文] Estimation of Lambert coefficients basedon leaf scale hyperspectral images using dichromatic model-based PCA (2012)
  • 著者名/発表者名: Kuniakai Uto and Yukio Kosugi
  • 雑誌名: International Journal of Remote Sensing
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hyperspectral Manipulation for the Water Stress Evaluation of Plants, Contemporary Materials-Solid State Matter (2012)
  • 著者名/発表者名: Kuniaki Uto and Yukio Kosugi
  • 雑誌名: Biomaterials, Nanomaterials, Water 巻: III-1 ページ: 18-25
  • 査読あり
• [雑誌論文] 携行型人肌検出装置の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 宇都有昭, 関晴之, 村瀬亨, 高岸成典, 小杉幸夫
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌D 巻: Vol.J95-D, No.5 ページ: 1312-1316
  • 査読あり
• [雑誌論文] 波長較正による航空機ハイパースペクトラルイメージャのアーティファクト低減 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小田川信哉、加藤雅胤、州浜智幸、齋藤元也、小杉幸夫
  • 雑誌名: 写真測量とリモートセンシング 巻: Vol.50, No.6 ページ: 347-360
  • 査読あり
• [雑誌論文] LED照明の逐次点灯を利用した赤外マルチバンド画像の取得手法に関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 枝長孝幸、宇都有昭、小杉幸夫
  • 雑誌名: 写真測量とリモートセンシング 巻: Vol.50, No.6 ページ: 328-338
  • 査読あり
• [雑誌論文] ハイパースペクトルセンサによるカラー印刷画像の分光スペクトルデータ取得と評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 関晴之、宇都有昭、小杉幸夫
  • 雑誌名: 日本画像学会誌 巻: Vol.50, No.3 ページ: 208-216
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multispectral image enhancement for effective visualization (2011)
  • 著者名/発表者名: Noriaki Hashimoto, Yuri Murakami, PinkyA. Bautista, Masahiro Yamaguchi, Takashi Obi, Nagaaki Ohyama, Kuniaki Uto and Yukio Kosugi
  • 雑誌名: Optics Express 巻: Vol.19, No.10 ページ: 9315-9329
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cancer Detection Using Hyperspectral Imaging (2011)
  • 著者名/発表者名: Hamed Akbari, Kuniaki Uto, Yukio Kosugi, Kazuyuki Kojima and Naofumi Tanaka
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: vol.102, no.4 ページ: 852-857
• [雑誌論文] Sensing On-road Obstacles by Infrared Spectrum (2010)
  • 著者名/発表者名: Yukio Kosugi, Toru Murase, Taro Asano, Kuniaki Uto, Shigenori Takagishi and Masahiro Moriguchi
  • 雑誌名: SEI Technical Review 巻: Vol.70 ページ: 110-114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detection and Analysis of the Intestinal Ischemia Using Visible and Invisible Hyperspectral Imaging (2010)
  • 著者名/発表者名: Hamed Akbari, Yukio Kosugi, Kazuyuki Kojima and Naofumi Tanaka
  • 雑誌名: IEEE Trans. on Biomedical Engineering 巻: Vol.57, No.8 ページ: 2011-2017
  • 査読あり
• [雑誌論文] 可視/近赤外ハイパースペクトルデータに基づくナラ枯れ指標NWIに関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 宇都有昭、小杉幸夫、尾方俊成、小田川信哉
  • 雑誌名: 写真測量とリモートセンシング 巻: vol.49, no.5 ページ: 294-309
  • 査読あり
• [雑誌論文] Discrimination of Obstacles on the Road Using Hyper-spectral Dada (2009)
  • 著者名/発表者名: Taro Asano, Yukio Kosugi, Kuniaki Uto, Toru Murase, Toro Sasaki and Masahiro Moriguchi
  • 雑誌名: Asian Journal of Geoinformatics 巻: Vo. 9, No.4 ページ: 45-49
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hyperspectral Image Segmentation and its Application in Abdominal Surgery ; Pig's experiment International Journal of Functional Informatics and Personalized Medicine (2009)
  • 著者名/発表者名: Hamed Akbari, Yukio Kosugi, Kazuyuki Kojima, Naofumi Tanaka
  • 雑誌名: Special Issue on Imaging Informatics for Personalized Medicine 巻: Vol.2, No.2 ページ: 201-216
• [雑誌論文] グループ分割手法によるハイパースペクトルデータからの葉面積指数推定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 浅野太郎、小杉幸夫、宇都有昭、小阪尚子、小田川信哉、小田九二夫
  • 雑誌名: 写真測量とリモートセンシング 巻: vol.48, No.6 ページ: 338-347
  • 査読あり
• [雑誌論文] Studies on human skin extraction from hyperspectral data using particle swarm optimization (2008)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Edanaga, Yohei Minekawa, Sildomar T. Monteiro and Yukio Kosugi
  • 雑誌名: 写真測量とリモートセンシング 巻: Vol.47, No.3 ページ: 23-36
  • 査読あり
• [学会発表] Rice Growth State Estimation by Hyperspectral Manifold Learning (2012)
  • 著者名/発表者名: Kuniaki Uto and Yukio Kosugi
  • 学会等名: Proc IGARSS 2012
  • 発表場所: Munich
  • 年月日: 20120722-27
• [学会発表] Band Selection for Human Detection (2012)
  • 著者名/発表者名: Kuniaki Uto, Toru Murase, Sigenori Takagishi and Yukio Kosugi
  • 学会等名: Proc SAM 2012
  • 発表場所: New Jersey
  • 年月日: 20120617-20
• [学会発表] Extraction of Lambert Parameters from Leaf Scale Hyperspectral images (2012)
  • 著者名/発表者名: Kuniaki Uto and Yukio Kosugi
  • 学会等名: Proc WHISPERS
  • 発表場所: Shanghai
  • 年月日: 20120604-07
• [学会発表] ひと検出のためのハイパースペクトルバンド選択 (2012)
  • 著者名/発表者名: 宇都有昭,小杉幸夫,村瀬享,高岸成典
  • 学会等名: 日本写真測量学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-05-21
• [学会発表] pectral Evaluations of Color Rendering Properties of LED Light Sources by using Hyper Spectral Sensor (2011)
  • 著者名/発表者名: Haruyuki Seki, Kuniaki Uto and Yukio Kosugi
  • 学会等名: International Display Workshop
  • 発表場所: Nagoya
  • 年月日: 20111207-09
• [学会発表] Tree Disease Detection Based on Hyperspectral Manifold Learning of Phenological Transition on Forest (2011)
  • 著者名/発表者名: Kuniaki Uto and Yukio Kosugi
  • 学会等名: Proc ACRS2011
  • 発表場所: Taipei, Oct
  • 年月日: 20111003-07
• [学会発表] Evaluation of Paddy Yield and Protein Estimation Methods Based on Various Vegetation Indices (2011)
  • 著者名/発表者名: Shinya Odagawa, Kuniaki Uto, Yukio Kosugi, Yuka Sasaki, Kunio Oda, Genya Saito
  • 学会等名: NDSI and PLS using an Airborne Hyperspectral Sensor AISA in Shonai Plane, Yamagata, JAPAN, Proc
  • 発表場所: Vancouver
  • 年月日: 20110724-29
• [学会発表] Low-Altitude Hyperspectral Observation of Paddy Using Radio-Controlled Helicopter (2011)
  • 著者名/発表者名: Yukio Kosugi, Shinji Mukoyama, Yuji Takabayashi, Kuniaki Uto, Kunio Oda, and Genya Saito
  • 学会等名: Proc IGARSS 2011
  • 発表場所: Vancouver
  • 年月日: 20110724-29
• [学会発表] Hyperspectral Manipulation for the Detection of Water-based Biological Abnormalities (2011)
  • 著者名/発表者名: Yukio Kosugi, Kuniaki Uto, Hamed Akbari, Kazuyuki Kojima and Naofumi Tanaka
  • 学会等名: Abstract of the Conference on Water and Nano-Medicine
  • 発表場所: BanjaLuka
  • 年月日: 20110701-02
• [学会発表] Band selection for Japanese oak wilt extraction in autumnal tints of forest based on NWI (2011)
  • 著者名/発表者名: Kuniaki Uto, Toshihiro Massaki, Yukio Kosugi, Genya Saito and Toshinari Ogata
  • 学会等名: Proc WHISPERS 2011
  • 発表場所: Lisbon
  • 年月日: 20110606-09
• [学会発表] 多バンド正規化植生指標による秋季紅葉山林からのナラ枯れ被害推定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 宇都有昭、先崎俊裕、小杉幸夫、齋藤元也、尾形俊成
  • 学会等名: 第20回生研フォーラム「広域の環境・災害リスク情報の収集と利用」予講集
  • 発表場所: 誌上発表
  • 年月日: 20110317-18
• [学会発表] ハイパースペクトルセンサにより取得したスペクトルデータによる印刷再現カラー画像の定量的色差評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 関晴之,宇都有昭,小杉幸夫
  • 学会等名: 第107回日本画像学会年次大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-06-07
• [学会発表] ナラ枯れ指標NWIおよびカロテノイド指標に基づく秋期山林からのナラ枯れ領域抽出 (2011)
  • 著者名/発表者名: 宇都有昭,小杉幸夫
  • 学会等名: 日本リモートセンシング学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-05-23
• [学会発表] 二色性反射モデルに基づく個葉レベルハイパースペクトル画像からの拡散反射成分 (2011)
  • 著者名/発表者名: 宇都有昭,小杉幸夫
  • 学会等名: 日本写真測量学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-05-23
• [学会発表] Statistical Analysis of Growth Levels of Rice Paddy Based on Hyperspectral Imagery with High Spatial Resolution, Proc (2010)
  • 著者名/発表者名: Kuniaki Uto, Yukio Kosugi and Jiro Sasaki
  • 学会等名: 2^<nd> Workshop on Hyperspectral Image and Signal Processing : Evolution in Remote Sensing
  • 発表場所: Iceland
  • 年月日: 20100614-16
• [学会発表] HS観測による農作物の状態推定技術実用化に向けた基礎的研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 向山信治、小杉幸夫、宇都有昭、齋藤元也、小田川信哉、小田九二夫
  • 学会等名: 第20回生研フォーラム「広域の環境・災害リスク情報の収集と利用」予講集
  • 発表場所: 誌上発表
  • 年月日: 20100317-18
• [学会発表] 航空機ハイパースペクトルセンサAISAを用いた植生指数による大豆収量予測と雑草侵入および大気補正手法影響評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小田川信哉、齋藤元也、小杉幸夫、宇都有昭、小田九二夫、佐々木由佳
  • 学会等名: 日本リモートセンシング学会第49回学術講演会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2010-11-09
• [学会発表] ハイパースペクトルカメラによる農林業分野でのセンシング (2010)
  • 著者名/発表者名: 小杉幸夫
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-10-22
• [学会発表] 植生状態推定のための地上ハイパースペクトル観測系の試作および取得データの解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 向山信治、小杉幸夫
  • 学会等名: 日本写真測量学会
  • 発表場所: 函館
  • 年月日: 2010-10-14
• [学会発表] 包絡線上の仮想反射率を用いた稲葉SPAD値の推定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 向山信治、宇都有昭、小杉幸夫
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-05-17
• [学会発表] Discrimination of Obstacles on the Road Using Hyper-spectral Dada (2009)
  • 著者名/発表者名: Taro Asano, Yukio Kosugi, Kuniaki Uto, Toru Murase, Toro Sasaki and Masahiro Moriguchi
  • 学会等名: ACRS
  • 発表場所: Beijing
  • 年月日: 20091018-23
• [学会発表] Blood Vessel Detection and Artery-Vein Differentiation Using Hyperspectral Imaging (2009)
  • 著者名/発表者名: Hamed Akbari, Yukio Kosugi, KazuyukiKojima and Naofumi Tanaka
  • 学会等名: 31^<st> Annual Inernational Conference on the IEEE EMBS
  • 発表場所: Minneapolis
  • 年月日: 20090902-06
• [学会発表] Evaluation of oak wilt index based on genetic programming (2009)
  • 著者名/発表者名: Kuniaki Uto, Yukio Kosugi
  • 学会等名: First Workshop on Hyperspectral Image and Signal Processing : Evolution in Remote Sensing
  • 発表場所: Grenoble
  • 年月日: 20090826-28
• [学会発表] Evaluation of Paddy Yield and Quality Estimation Methods Based on Various Vegetation Indices, NDSI and PLS Using BRDF-Corrected Airborne Hyperspectral Data (2009)
  • 著者名/発表者名: Shinya Odagawa, Masatane Kato, Tomoyuki Suhama, Jiro Sasaki, Kuniaki Uto, Yukio Kosugi, and Genya Saito
  • 学会等名: IGARSS 2009
  • 発表場所: Cape Town
  • 年月日: 20090712-17
• [学会発表] Leaf Area Index Estimation from Hyperspectral Data Using A Group Division Method (2009)
  • 著者名/発表者名: Taro Asano, Yukio Kosugi, Kuniaki Uto, Naoko Kosaka, Shinya Odagawa and KunioOda
  • 学会等名: IGARSS 2009
  • 発表場所: Cape Town
  • 年月日: 20090712-17
• [学会発表] 赤外ハイパースペクトル情報を用いた路上障害物認識に関する基礎的検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 浅野太郎、小杉幸夫、宇都有昭、村瀬亨、佐々木吾朗、森口雅弘
  • 学会等名: 日本写真測量学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2009-06-18
• [学会発表] ハイパースペクトルデータにおけるグループ分割手法を用いたいもち病検出に関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 浅野太郎、小杉幸夫、宇都有昭、小田川信哉、小田九二夫
  • 学会等名: 電子情報通信学会
  • 発表場所: 愛媛
  • 年月日: 2009-03-19
• [学会発表] 航空機搭載ハイパースペクトルセンサを用いたナラ枯れの観測と解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小杉幸夫、宇都有昭、浅野太郎、菊地信輝、尾形俊成、小田川信哉、小田九二夫
  • 学会等名: 第120回日本森林学会抄録
  • 発表場所: G23京都
  • 年月日: 2009-03-17
• [学会発表] グループ分割手法を用いたハイパースペクトルデータの葉面積指数推定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 浅野太郎、小杉幸夫、宇都有昭、小坂尚子、小田川信哉、小田九二夫
  • 学会等名: 第16回リモートセンシングフォーラム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-03-02
• [学会発表] Hyperspectral Imaging and Diagnosis of Intestinal Ischemia (2008)
  • 著者名/発表者名: Hamed Akbari, Yukio Kosugi, Kazuyuki Kojima and Naofumi Tanaka
  • 学会等名: 30^<th> Annual International IEEE EMBS Conference
  • 発表場所: Vancouver
  • 年月日: 20080820-24
• [学会発表] Low-Altitude Hyperspectral Imaging of Naruko Integrated Field for the Interpretation of High-Altitude Observations (2008)
  • 著者名/発表者名: Yukio Kosugi, Desjardins Guillaume, Yuji Takabayashi, Sildomar T. Monteiro, Makoto Yamaki, Kuniaki Uto and Genya Saito
  • 学会等名: 6^<th> International Symposium on Integrated Field Science
  • 発表場所: Sendai
  • 年月日: 20080726-27
• [学会発表] Agricultural field observation using hyperspectral sensor in Syonai (2008)
  • 著者名/発表者名: Naoko Kosaka, Yukio Kosugi, Kuniakai Uto, Kunio Oda and Genya Saito
  • 学会等名: 6^<th> International Symposium on Integrated Field Science, A1
  • 発表場所: Sendai
  • 年月日: 20080726-27
• [学会発表] 指標NWIによるASRER画像からのナラ枯れ発生域抽出 (2008)
  • 著者名/発表者名: 宇都有昭、小杉幸夫、尾形俊成
  • 学会等名: 日本写真測量学会平成20年度年次学術講演会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20080619-20
• [学会発表] Wavelet-based Compression and Segmentation of Hyperspectral Images in Surgery (2008)
  • 著者名/発表者名: Hamed Akbari, Yukio Kosugi, Kazuyuki Kojima, Naofumi Tanaka and Toshiaki Ohya
  • 学会等名: 4^<th> International Workshop on Medical Imaging and Augmented Reality
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2008-08-01
• [学会発表] HYPERSPECTRAL IMAGE CLASSIFICATION OF GRASS SPECIES IN NORTHEAST JAPAN (2008)
  • 著者名/発表者名: Sildomar Monteiro, Kuniaki Uto, Yukio Kosugi, Kunio Oda, Yoshiyuki Iino and Genya Saito
  • 学会等名: IGARSS2008
  • 発表場所: Boston
  • 年月日: 2008-07-10
• [学会発表] DEVELOPMENT OF RICE YIELD ESTIMATION METHOD BASED ON SPACEBORNE HYPERSPECTRAL DATA : PRELIMINARY STUDY USING AIRBORNE HYPERSPECTRAL DATA (2008)
  • 著者名/発表者名: Shinya Odagawa, Masatane Kato, Tomoyuki Suhama, Jiro Sasaki, Kuniaki Uto, Yukio Kosugi, and Genya Saito
  • 学会等名: IGARSS2008
  • 発表場所: Boston
  • 年月日: 2008-07-09
• [学会発表] HYPERSPECTRAL ANALYSIS OF JAPANESE OAK WILT TO DETERMINE NORMALIZED WILT INDEX (2008)
  • 著者名/発表者名: Kuniaki Uto, Yuji Takabayashi, Yukio Kosugi and Toshinari Ogata
  • 学会等名: IGARSS2008
  • 発表場所: Boston
  • 年月日: 2008-07-08
• [学会発表] ナラ枯れのハイパースペクトル・リモートセンシングの可能性を探る (2008)
  • 著者名/発表者名: 小杉幸夫、高林裕治、宇都有昭、小田九二夫、尾形俊成
  • 学会等名: 第119回日本森林学会大会抄録
  • 発表場所: H08,東京
  • 年月日: 2008-03-28
• [図書] RecentAdvances in Biomedical Engineering(Chap. 12), In-Tech pub (2009)
  • 著者名/発表者名: Hamed Akbari and Yukio Kosugi
  • 総ページ数: 660, 12, 223-240
  • 出版者: Hyperspectral Imaging : a New Modality inSurgery,; in G. R. Naik ed
• [備考]
  • URL: http://www.rso.titech.ac.jp/docs/%E3%82%A4%E3%83%8E%E3%83%992012_%E5%B0%8F%E6%9D%89%E3%80%80%E5%B9%B8%E5%A4%AB.pdf
• [産業財産権] 対象物検出装置 (2011)
  • 発明者名: 小杉幸夫、高岸成典、宇都有昭、村瀬享、関晴之
  • 権利者名: 東京工業大学、住友電工
  • 産業財産権番号: 特許、特願2011-265416
  • 出願年月日: 2011-10-12
  • 外国
• [産業財産権] Vitale Tissue Discrimination and Method (2011)
  • 発明者名: Yukio Kosugi、Hamed Akbari, Kazuyuki Kojima, Tatsuhiko Saitoh, Masato Tanaka
  • 権利者名: 住友電工、東京工業大学、東京医科歯科大学
  • 産業財産権番号: 特許、2133023
  • 取得年月日: 2011-08-17
  • 外国
• [産業財産権] 生体組織識別装置および方法 (2010)
  • 発明者名: 小杉幸夫、Hamed Akbari,小嶋一幸、田中正人
  • 権利者名: 東京工業大学、住友電工、東京医科歯科大学
  • 産業財産権番号: 特許、4575474
  • 取得年月日: 2010-08-27
• [産業財産権] Vital Tissue Discrimination Deviceand Method (2009)
  • 発明者名: Yukio Kosugi, Hamed Akbari, Kazuyuki Kojima, Tatsuhiko Saitoh, Masato Tanaka
  • 権利者名: 住友電工、東京工業大学、東京医科歯科大学
  • 産業財産権番号: 特許、12/481, 912
  • 出願年月日: 2009-06-10
  • 外国