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2010 年度 実績報告書

自己修復可能な地球・惑星遠隔探査光学センサの研究

研究課題

研究課題/領域番号 21360414
研究機関東京大学

研究代表者

岩崎 晃  東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (40356530)

研究分担者 宮村 典秀  東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教 (50524097)
キーワード宇宙利用・探査 / 自律制御 / 収差補正 / 空間位相変調 / 完全画像
研究概要

大部分の衛星搭載用光学センサで採用されているプッシュブルーム方式の撮像においてはプラットフォームの姿勢の時間変化がそのまま取得画像の歪みになってしまう。得られた生データを処理する際に、各ピクセルの時刻および画素番号もあわせて付加することで、幾何補正済みのデータを生データと同様に扱うスキームを考案した。それに基づいて、地球観測センサASTERの幾何補正モジュールおよびステレオ視によるオルソ化処理モジュールにアルゴリズムを組み込み、2時期の観測データからプラットフォームの姿勢変動による視線方向の揺らぎを取り除き、地震による3次元の地殻変動を0.1画素以下の精度で計測できることを明らかにした。とりわけ、衛星姿勢変動のピッチ成分およびヨー成分の検出により、従来困難とされてきた、高さ方向の変動を求めることが可能となった。また、本計測法をさらに高精度に、しかも短基線のステレオ視に利用できるように、位相相関法を用いた補正法を確立した。
地球観測センサの補償光学システムに関して、複数画像による波面推定手法、波面推定に最適な画像マッチング手法、これらの手法を用いた地上実験に関する研究を行った。波面推定では、観測画像から、波面収差を推定する問題が、ill-posedな逆問題(ブラインドデコンボリューション問題)であることに留意し、Phase Diversity法を適用した。この逆問題をオンボードで解くために、計算負荷を軽減する計算手法を考案した。波面推定に最適な画像マッチングでは、画像間の画素の変位を未知パラメータとして、収差推定の逆問題に取り込み、収差パラメータと同時に推定する手法を考案した。さらに、波面推定実験では、無限遠観測模擬装置によって地球観測を模擬した観測パターンを配置し、波面センサによる観測データをリファレンスとして定量的に評価するシステムを構築した。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (11件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Improving the Measurement Accuracy of Three-Dimensional Topography Changes Using Optical Satellite Stereo Image Data2011

    • 著者名/発表者名
      Masaru Koga, Akira Iwasaki
    • 雑誌名

      IEEE Transaction Geoscience and Remote Sensing

      巻: 49 ページ: 2918-2923

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Validation of Frame Transfer Correction of SELENE/LISM/MI2011

    • 著者名/発表者名
      Taichi Takayama, Akin Iwasaki, Yasuhiro Yokota, Tomokatsu Morota, Junichi Haruyama, Tsuneo Matsunaga, Makiko Ohtake
    • 雑誌名

      IEEE Transaction Geoscience and Remote Sensing

      巻: 49(印刷中掲載確定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On-Orbit Self-Compensation of Satellite Optics Using Spatial Light Modulator2010

    • 著者名/発表者名
      Norihide Miyamura
    • 雑誌名

      Transactions of JSASS, Space Technology Japan

      巻: 8 ページ: Pn_1-Pn_6

    • 査読あり
  • [学会発表] 小型腿によるリモートセンシングに向けた補償光学技術2010

    • 著者名/発表者名
      宮村典秀
    • 学会等名
      第54回宇宙科学技術連合講演会
    • 発表場所
      静岡県コンベンションアーツセンター
    • 年月日
      2010-11-17
  • [学会発表] 短基線ステレオ視システムにおける衛星振動補正2010

    • 著者名/発表者名
      奥田哲矢・岩崎晃
    • 学会等名
      日本リモートセンシング学会第48回(平成22年度春季)学術講演会
    • 発表場所
      ジェイドガーデンパレス,鹿児島県
    • 年月日
      2010-11-09
  • [学会発表] 3Dディスプレイでの立体視可能な衛星画像ビュアーの開発2010

    • 著者名/発表者名
      眞弓典正・岩崎晃
    • 学会等名
      日本リモートセンシング学会第48回(平成22年度春季)学術講演会
    • 発表場所
      ジェイドガーデンパレス,鹿児島県
    • 年月日
      2010-11-09
  • [学会発表] ASTER多時期DEMを用いたエベレスト山岳氷河の標高変化2010

    • 著者名/発表者名
      齊藤甲次朗・岩崎晃
    • 学会等名
      日本リモートセンシング学会第48回(平成22年度春季)学術講演会
    • 発表場所
      ジェイドガーデンパレス,鹿児島県
    • 年月日
      2010-11-09
  • [学会発表] A maximum noise fraction transform based on a sensor noise model for hyperspectral2010

    • 著者名/発表者名
      Naoto Yokoya, Akira Iwasaki
    • 学会等名
      The 31st Asian Conference on remote sensing
    • 発表場所
      National Convention Center, Hanoi, Vietnam
    • 年月日
      2010-11-01
  • [学会発表] 空間光変調器を用いた補償光学技術2010

    • 著者名/発表者名
      宮村典秀
    • 学会等名
      日本リモートセンシング学会第48回(平成22年度春季)学術講演会
    • 発表場所
      産業技術総合研究所
    • 年月日
      2010-05-27
  • [学会発表] ハイパースペクトルデータにおける光学特性の改善2010

    • 著者名/発表者名
      横矢直人・宮村典秀・岩崎晃
    • 学会等名
      日本リモートセンシング学会第48回(平成22年度春季)学術講演会
    • 発表場所
      産業技術総合研究所
    • 年月日
      2010-05-27
  • [学会発表] 空間光変調器を用いた回折格子の分光特性2010

    • 著者名/発表者名
      岡野大・宮村典秀・岩崎晃
    • 学会等名
      日本リモートセンシング学会第48回(平成22年度春季)学術講演会
    • 発表場所
      産業技術総合研究所
    • 年月日
      2010-05-27
  • [学会発表] 空間光変調器を用いた補償光学系に関する研究2010

    • 著者名/発表者名
      益子遼介・宮村典秀・岩崎晃
    • 学会等名
      日本リモートセンシング学会第48回(平成22年度春季)学術講演会
    • 発表場所
      産業技術総合研究所
    • 年月日
      2010-05-27
  • [学会発表] ハイパースペクトルとマルチスペクトル画像を用いたシャープン画像生成2010

    • 著者名/発表者名
      眞弓典正・岩崎晃
    • 学会等名
      日本リモートセンシング学会第48回(平成22年度春季)学術講演会
    • 発表場所
      産業技術総合研究所
    • 年月日
      2010-05-27
  • [学会発表] Test results of optimal phase diversity selection using a LCOS-SLM for remote sensing adaptive optics2010

    • 著者名/発表者名
      Norihide Miyamura
    • 学会等名
      SPIE Photonics Europe
    • 発表場所
      The Square Conference Centre, Brussels, Belgium
    • 年月日
      2010-04-12
  • [図書] Detection and Estimation of Satellite Attitude Jitter Using Remote Sensing Imagery in Advances in Spacecraft Technologies (ISBN:978-953-307-551-8)2011

    • 著者名/発表者名
      Akira Iwasaki
    • 総ページ数
      16
    • 出版者
      Intech
  • [備考]

    • URL

      http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/sal/

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公開日: 2012-07-19  

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