JP2010042774A - 位置誤差補正装置及び位置誤差補正プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】衛星画像に関する光学マルチセンサデータのシステム補正処理から幾何モデルパラメータ調整までの一連の処理を再帰的に自動で行う装置を提供する。
【解決手段】画像処理部10は、光学マルチセンサデータ、人工衛星の軌道・姿勢データ、幾何モデルパラメータに基づき、複数帯域の衛星画像データを作成する。バンド間位置誤差算出部20は、所定の帯域の衛星画像データを基準画像データとし、基準画像データ以外の各帯域の衛星画像データを参照画像データとし、基準画像データと各参照画像データとの間の位置誤差をバンド間位置誤差として参照画像データごとに算出する。幾何モデルパラメータ算出部40は、各バンド間位置誤差に基づき、新たな幾何モデルパラメータを算出する。画像処理部10は、前記光学マルチセンサデータ、前記軌道・姿勢衛星データ、新たに算出された幾何モデルパラメータとから新たに複数帯域の衛星画像データを作成する。
【選択図】図3
【解決手段】画像処理部10は、光学マルチセンサデータ、人工衛星の軌道・姿勢データ、幾何モデルパラメータに基づき、複数帯域の衛星画像データを作成する。バンド間位置誤差算出部20は、所定の帯域の衛星画像データを基準画像データとし、基準画像データ以外の各帯域の衛星画像データを参照画像データとし、基準画像データと各参照画像データとの間の位置誤差をバンド間位置誤差として参照画像データごとに算出する。幾何モデルパラメータ算出部40は、各バンド間位置誤差に基づき、新たな幾何モデルパラメータを算出する。画像処理部10は、前記光学マルチセンサデータ、前記軌道・姿勢衛星データ、新たに算出された幾何モデルパラメータとから新たに複数帯域の衛星画像データを作成する。
【選択図】図3
Description
この発明は、衛星画像におけるバンド間の位置合わせの補正処理に関わり、特に、光学マルチセンサによって得られた画像データのバンド間の位置ずれ補正に関するものである。
光学センサの打ち上げ初期の衛星画像データにおいて、地球観測衛星を打ち上げ時の振動による、撮像素子の位置ずれ、あるいは光学センサの取り付け位置の微小な位置ずれが要因となり、各バンド(帯域)のフィルタをもつ光学センサで取得した画像データを重ね合わせた場合、位置ずれが発生することが知られている。
上記のような画像データの位置ずれを補正する方法として、地上での画像処理による補正は行わず、観測衛星のオンボードにて、撮像素子の光学系指向方向のずれを補正する従来技術が知られている(例えば、特許文献1)。
特開平6−8897号公報
従来は、光学マルチセンサデータの補正処理、バンド間の位置誤差算出、位置誤差の精度評価、幾何モデルパラメータ調整を、作業者の手作業で実施していたため、位置誤差の目標精度を満たすまで、何度も繰り返し実施する必要があり、作業者への負担が大きく、かつ時間がかかるという課題があった。
また、特許文献1の場合、オンボード装置に障害が発生した場合、観測衛星のオンボード装置を修理することができず、光学センサ(撮像素子)の位置ずれを補正できないという課題がある。その場合、地上において位置ずれの修正を行わなくてはならない。
この発明は、バンド間の位置誤差精度を満たす幾何モデルパラメータを作成するため、上記に示す光学マルチセンサデータのシステム補正処理から幾何モデルパラメータ調整までの処理を再帰的に行う装置を提供し、作業者の負担を大幅に軽減することを目的とする。
この発明の位置誤差補正装置は、
所定の帯域のフィルタを持つ撮像素子である複数の光学センサから構成される光学マルチセンサによって地球の領域を対象として撮像された光学マルチセンサデータと、前記光学マルチセンサが搭載された人工衛星の軌道データと姿勢データとを含む衛星データと、前記衛星データに含まれる前記軌道データと前記姿勢データとから地球に対する前記光学マルチセンサの向きの特定に使用するパラメータである幾何モデルパラメータとを取得し、前記光学マルチセンサデータと、前記衛星データと、前記幾何モデルパラメータとに基づき、地球の同一領域における複数の帯域の衛星画像データを作成する画像処理部と、
前記画像処理部によって作成された前記複数の帯域の衛星画像データを取り込み、所定の帯域の衛星画像データを基準画像データとし、前記基準画像データ以外のそれぞれの帯域の前記衛星画像データを参照画像データとし、前記基準画像データと各参照画像データとの間の位置誤差をバンド間位置誤差として前記参照画像データごとに算出するバンド間位置誤差算出部と、
前記バンド間位置誤差算出部によって算出されたそれぞれの前記バンド間位置誤差に基づき、前記幾何モデルパラメータに代替する新たな幾何モデルパラメータを算出する幾何モデルパラメータ算出部と
を備え、
前記画像処理部は、
前記光学マルチセンサデータ、前記衛星データ、及び新たに算出された前記幾何モデルパラメータとから、新たに前記複数の帯域の衛星画像データを作成することを特徴とする。
所定の帯域のフィルタを持つ撮像素子である複数の光学センサから構成される光学マルチセンサによって地球の領域を対象として撮像された光学マルチセンサデータと、前記光学マルチセンサが搭載された人工衛星の軌道データと姿勢データとを含む衛星データと、前記衛星データに含まれる前記軌道データと前記姿勢データとから地球に対する前記光学マルチセンサの向きの特定に使用するパラメータである幾何モデルパラメータとを取得し、前記光学マルチセンサデータと、前記衛星データと、前記幾何モデルパラメータとに基づき、地球の同一領域における複数の帯域の衛星画像データを作成する画像処理部と、
前記画像処理部によって作成された前記複数の帯域の衛星画像データを取り込み、所定の帯域の衛星画像データを基準画像データとし、前記基準画像データ以外のそれぞれの帯域の前記衛星画像データを参照画像データとし、前記基準画像データと各参照画像データとの間の位置誤差をバンド間位置誤差として前記参照画像データごとに算出するバンド間位置誤差算出部と、
前記バンド間位置誤差算出部によって算出されたそれぞれの前記バンド間位置誤差に基づき、前記幾何モデルパラメータに代替する新たな幾何モデルパラメータを算出する幾何モデルパラメータ算出部と
を備え、
前記画像処理部は、
前記光学マルチセンサデータ、前記衛星データ、及び新たに算出された前記幾何モデルパラメータとから、新たに前記複数の帯域の衛星画像データを作成することを特徴とする。
この発明の位置誤差補正装置により、補正処理から幾何モデルパラメータ調整までの処理を再帰的に行うことにより、バンド間の位置ずれの補正を自動処理し、効率的に行うことができる。
実施の形態1.
図1〜図5を参照して実施の形態1を説明する。図1は、コンピュータで実現される衛星画像評価装置100(位置誤差補正装置)の外観の一例を示す図である。図1において、衛星画像評価装置100は、システムユニット830、CRT(Cathode・Ray・Tube)やLCD(液晶)の表示画面を有する表示装置813、キーボード814(Key・Board:K/B)、マウス815、FDD817(Flexible・Disk・ Drive)、コンパクトディスク装置818(CDD:Compact Disk Drive)、プリンタ装置819などのハードウェア資源を備え、これらはケーブルや信号線で接続されている。
図1〜図5を参照して実施の形態1を説明する。図1は、コンピュータで実現される衛星画像評価装置100(位置誤差補正装置)の外観の一例を示す図である。図1において、衛星画像評価装置100は、システムユニット830、CRT(Cathode・Ray・Tube)やLCD(液晶)の表示画面を有する表示装置813、キーボード814(Key・Board:K/B)、マウス815、FDD817(Flexible・Disk・ Drive)、コンパクトディスク装置818(CDD:Compact Disk Drive)、プリンタ装置819などのハードウェア資源を備え、これらはケーブルや信号線で接続されている。
図2は、コンピュータで実現される衛星画像評価装置100のハードウェア資源の一例を示す図である。図2において、衛星画像評価装置100は、プログラムを実行するCPU810(Central Processing Unit:中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう)を備えている。CPU810は、バス825を介してROM(Read Only Memory)811、RAM(Random Access Memory)812、表示装置813、キーボード814、マウス815、通信ボード816、FDD817、CDD818、プリンタ装置819、磁気ディスク装置820と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。磁気ディスク装置820の代わりに、光ディスク装置、フラッシュメモリなどの記憶装置でもよい。
RAM812は、揮発性メモリの一例である。ROM811、FDD817、CDD818、磁気ディスク装置820等の記憶媒体は、不揮発性メモリの一例である。これらは、記憶装置あるいは記憶部、格納部、保存部、バッファの一例である。通信ボード816、キーボード814、FDD817、CDD818などは、取得部、入力部、入力装置の一例である。また、通信ボード816、表示装置813、プリンタ装置819などは、出力部、出力装置の一例である。
通信ボード816は、ネットワーク(例えばLAN:Local Area Network)に接続されている。通信ボード816は、LANに限らず、インターネット、ISDN等のWAN(ワイドエリアネットワーク)などに接続されていても構わない。
磁気ディスク装置820には、オペレーティングシステム821(OS)、ウィンドウシステム822、プログラム群823、ファイル群824が記憶されている。プログラム群823のプログラムは、CPU810、オペレーティングシステム821、ウィンドウシステム822により実行される。
上記プログラム群823には、以下に述べる実施の形態の説明において「〜部」として説明する機能を実行するプログラムが記憶されている。プログラムは、CPU810により読み出され実行される。
ファイル群824には、以下に述べる実施の形態の説明において、「バンド間位置誤差」、「評価データ」などとして説明する情報や、「〜の判定結果」、「〜の算出結果」、「〜の抽出結果」、「〜の生成結果」、「〜の処理結果」として説明する情報や、データや信号値や変数値やパラメータなどが、「〜ファイル」や「〜データベース」の各項目として記憶されている。「〜ファイル」や「〜データベース」は、ディスクやメモリなどの記録媒体に記憶される。ディスクやメモリなどの記憶媒体に記憶された情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、読み書き回路を介してCPU810によりメインメモリやキャッシュメモリに読み出され、抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示などのCPUの動作に用いられる。抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示のCPUの動作の間、情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、メインメモリやキャッシュメモリやバッファメモリに一時的に記憶される。
また、以下に述べる実施の形態の説明においては、データや信号値は、RAM812のメモリ、FDD817のフレキシブルディスク、CDD818のコンパクトディスク、磁気ディスク装置820の磁気ディスク、その他光ディスク、ミニディスク、DVD(Digital・Versatile・Disk)等の記録媒体に記録される。また、データや信号は、バス825や信号線やケーブルその他の伝送媒体によりオンライン伝送される。
また、以下に述べる実施の形態の説明において、「〜部」として説明するものは、「手段」、「〜回路」、「〜機器」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。すなわち、「〜部」として説明するものは、ROM811に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。或いは、ソフトウェアのみ、或いは、素子・デバイス・基板・配線などのハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。ファームウェアとソフトウェアは、プログラムとして、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、DVD等の記録媒体に記憶される。プログラムはCPU810により読み出され、CPU810により実行される。すなわち、プログラムは、以下に述べる「〜部」としてコンピュータを機能させるものである。あるいは、以下に述べる「〜部」の手順や方法をコンピュータに実行させるものである。
図3は、実施の形態1における光学マルチセンサ幾何モデル評価システム1の構成図である。光学マルチセンサ幾何モデル評価システム1は、衛星画像利用システム2と、衛星画像評価装置100とからなる。衛星画像評価装置100は、画像処理部10と、バンド間位置誤差算出部20と、バンド間位置誤差評価部30と、幾何モデルパラメータ算出部40とを備える。また、衛星画像評価装置100は、ネットワークを介して、衛星画像利用システム2と接続している。
図4は、画像処理部10(ステップS11〜S14)、バンド間位置誤差算出部20(S21〜S23)の動作を示すフローチャートである。図5は、バンド間位置誤差評価部30(S31〜S35)、幾何モデルパラメータ算出部40(S41〜S44)の動作を示すフローチャートである。図4、図5を参照して動作を説明する。
(画像処理部10の動作)
まず、画像処理部10の動作を説明する。図3に示すように、画像処理部10は、画像処理用データ取得部11と、画像処理用データ保存部12と、システム補正部13と、画像データ出力部14とを備える。
まず、画像処理部10の動作を説明する。図3に示すように、画像処理部10は、画像処理用データ取得部11と、画像処理用データ保存部12と、システム補正部13と、画像データ出力部14とを備える。
(画像処理用データ取得部11)
画像処理用データ取得部11は、バンド間位置誤差評価部30からの処理指示を受信し、処理指示に記載された条件を満たす光学マルチセンサデータ101と、軌道・姿勢データ102(衛星データ)とを、衛星画像利用システム2から取得し、また、幾何モデルパラメータ103を、幾何モデルパラメータ算出部40から取得する(S11)。ここで「光学マルチセンサデータ101」とは、所定の帯域のフィルタを持つ撮像素子である複数の光学センサから構成される光学マルチセンサによって地球の領域を対象として撮像されたデータである。また「軌道・姿勢データ102」(衛星データ)とは、光学マルチセンサが搭載された人工衛星の軌道データと姿勢データとを含むデータである。また「幾何モデルパラメータ103」とは、軌道データと姿勢データとから地球に対する光学マルチセンサの向きの特定に使用するパラメータである。後述のように、これら光学マルチセンサデータと、軌道・姿勢データと、幾何モデルパラメータとに基づき、画像処理部10によって、地球の同一領域における複数の帯域の衛星画像データが作成される。画像処理用データ取得部11は、取得した光学マルチセンサデータ101、軌道・姿勢データ102、幾何モデルパラメータ103を、画像処理用データ保存部12に保管する。そして、光学マルチセンサデータ101、軌道・姿勢データ102、幾何モデルパラメータ103は、画像処理用データ保存部12によって、システム補正部13に出力される(S12)。
画像処理用データ取得部11は、バンド間位置誤差評価部30からの処理指示を受信し、処理指示に記載された条件を満たす光学マルチセンサデータ101と、軌道・姿勢データ102(衛星データ)とを、衛星画像利用システム2から取得し、また、幾何モデルパラメータ103を、幾何モデルパラメータ算出部40から取得する(S11)。ここで「光学マルチセンサデータ101」とは、所定の帯域のフィルタを持つ撮像素子である複数の光学センサから構成される光学マルチセンサによって地球の領域を対象として撮像されたデータである。また「軌道・姿勢データ102」(衛星データ)とは、光学マルチセンサが搭載された人工衛星の軌道データと姿勢データとを含むデータである。また「幾何モデルパラメータ103」とは、軌道データと姿勢データとから地球に対する光学マルチセンサの向きの特定に使用するパラメータである。後述のように、これら光学マルチセンサデータと、軌道・姿勢データと、幾何モデルパラメータとに基づき、画像処理部10によって、地球の同一領域における複数の帯域の衛星画像データが作成される。画像処理用データ取得部11は、取得した光学マルチセンサデータ101、軌道・姿勢データ102、幾何モデルパラメータ103を、画像処理用データ保存部12に保管する。そして、光学マルチセンサデータ101、軌道・姿勢データ102、幾何モデルパラメータ103は、画像処理用データ保存部12によって、システム補正部13に出力される(S12)。
(システム補正部13)
システム補正部13は、光学マルチセンサデータ101と、軌道・姿勢データ102と、幾何モデルパラメータ103を読み込み、バンド毎に放射量歪み、及び幾何的歪みを補正した補正済み画像データ110を作成し、画像データ出力部14に出力する(S13)。
システム補正部13は、光学マルチセンサデータ101と、軌道・姿勢データ102と、幾何モデルパラメータ103を読み込み、バンド毎に放射量歪み、及び幾何的歪みを補正した補正済み画像データ110を作成し、画像データ出力部14に出力する(S13)。
(画像データ出力部14)
画像データ出力部14は、各バンドの補正済み画像データ110a〜110dを、バンド毎にそれぞれファイルに出力する(S14)。
画像データ出力部14は、各バンドの補正済み画像データ110a〜110dを、バンド毎にそれぞれファイルに出力する(S14)。
補正済み画像データ110は、バンドa〜バンドdの4バンドからなる画像データであり、補正済み画像データ110aは、バンドaの画像データに対応し、
補正済み画像データ110bは、バンドbの画像データに対応し、
補正済み画像データ110cは、バンドcの画像データに対応し、
補正済み画像データ110dは、バンドdの画像データに対応する。
なお、位置誤差を評価するための基準となるバンドは、バンドaとする。
補正済み画像データ110bは、バンドbの画像データに対応し、
補正済み画像データ110cは、バンドcの画像データに対応し、
補正済み画像データ110dは、バンドdの画像データに対応する。
なお、位置誤差を評価するための基準となるバンドは、バンドaとする。
(バンド間位置誤差算出部20の動作)
次に、バンド間位置誤差算出部20の動作を説明する。図3に示すように、バンド間位置誤差算出部20は、画像データ取得部21と、画像相関処理部22と、位置誤差算出部23とを備える。
次に、バンド間位置誤差算出部20の動作を説明する。図3に示すように、バンド間位置誤差算出部20は、画像データ取得部21と、画像相関処理部22と、位置誤差算出部23とを備える。
(画像データ取得部21)
画像データ取得部21は、画像処理部10にて処理した補正済み画像データ110a〜110dを取り込み、基準画像を補正済み画像データ110a、参照画像を幾何補正済み画像データ110b〜110dとして、それぞれ画像相関処理部22に出力する(S21)。
画像データ取得部21は、画像処理部10にて処理した補正済み画像データ110a〜110dを取り込み、基準画像を補正済み画像データ110a、参照画像を幾何補正済み画像データ110b〜110dとして、それぞれ画像相関処理部22に出力する(S21)。
(画像相関処理部22)
画像相関処理部22は、入力された基準画像である補正済み画像データ110aと、参照画像である補正済み画像データ110bとの間で、例えば、面積相関法により、相関係数を求め、相関係数分布を作成する(S22)。
画像相関処理部22は、入力された基準画像である補正済み画像データ110aと、参照画像である補正済み画像データ110bとの間で、例えば、面積相関法により、相関係数を求め、相関係数分布を作成する(S22)。
(位置誤差算出部23)
位置誤差算出部23は、相関係数分布から、最大となる相関係数値を求め、あらかじめ決められた閾値以上の場合、バンド間位置誤差を算出する(S23)。バンド間位置誤差は、それぞれクロストラック(Cross Track)方向成分と、アロングトラック(Along Track)方向成分から構成される。ここで、「クロストラック方向」とは、観測衛星(人工衛星)の進行方向に対して垂直な方向であり、「アロングトラック方向」とは、観測衛星の進行方向に対して並行方向である。
位置誤差算出部23は、相関係数分布から、最大となる相関係数値を求め、あらかじめ決められた閾値以上の場合、バンド間位置誤差を算出する(S23)。バンド間位置誤差は、それぞれクロストラック(Cross Track)方向成分と、アロングトラック(Along Track)方向成分から構成される。ここで、「クロストラック方向」とは、観測衛星(人工衛星)の進行方向に対して垂直な方向であり、「アロングトラック方向」とは、観測衛星の進行方向に対して並行方向である。
このようにして、残りの組み合わせである、補正済み画像データ110aと補正済み画像データ110c、および補正済み画像データ110aと補正済み画像データ110dについても同様に、バンド位置誤差を算出する。また、図3では4バンドの光学マルチセンサデータを使用した動作を示しているが、4バンドに限定するものではない。4バンド以外の複数のバンドであっても構わない。
(バンド間位置誤差評価部30の動作)
図3に示すように、バンド間位置誤差評価部30は、位置誤差取得部31、位置誤差量変換部32、評価データ保存部33、位置誤差評価部34を備える。
図3に示すように、バンド間位置誤差評価部30は、位置誤差取得部31、位置誤差量変換部32、評価データ保存部33、位置誤差評価部34を備える。
(位置誤差取得部31)
位置誤差取得部31は、バンド間位置誤差算出部20からバンド間位置誤差を取り込み、位置誤差量変換部32に出力する(S31)。
位置誤差取得部31は、バンド間位置誤差算出部20からバンド間位置誤差を取り込み、位置誤差量変換部32に出力する(S31)。
(位置誤差量変換部32)
位置誤差量変換部32は、位置誤差をピクセル単位の大きさから、センサ画素単位の大きさに単位変換する。この変換を行うことにより、直下視の位置誤差とポインティング時の位置誤差とを同じ大きさとして扱うことが可能である。変換した位置誤差は、評価データ保存部33に保存される(S32)。
位置誤差量変換部32は、位置誤差をピクセル単位の大きさから、センサ画素単位の大きさに単位変換する。この変換を行うことにより、直下視の位置誤差とポインティング時の位置誤差とを同じ大きさとして扱うことが可能である。変換した位置誤差は、評価データ保存部33に保存される(S32)。
(評価データ保存部33)
評価データ保存部33は、位置誤差量変換部32で作成された変換後の位置誤差、及び位置誤差評価部34によって後述の評価結果(評価データ)が作成された場合に、この評価データを取り込み、保存する(S33)。
評価データ保存部33は、位置誤差量変換部32で作成された変換後の位置誤差、及び位置誤差評価部34によって後述の評価結果(評価データ)が作成された場合に、この評価データを取り込み、保存する(S33)。
(位置誤差評価部34)
位置誤差評価部34は、作業者3の指示により、評価データ保存部33に保存された変換後の位置誤差を取得し、クロストラック方向成分、及びアロングトラック方向成分のそれぞれに対して回帰分析を行い、バンド間位置誤差が、予め設定されている評価基準を満たしているか判定し、前記評価基準を満たすバンド間位置誤差からなるデータである評価データを作成すると共に、評価結果を作業者3に通知する(S34)。なお、「評価基準」は、あらかじめ作業者3が位置誤差評価部34に設定しておく。
位置誤差評価部34は、作業者3の指示により、評価データ保存部33に保存された変換後の位置誤差を取得し、クロストラック方向成分、及びアロングトラック方向成分のそれぞれに対して回帰分析を行い、バンド間位置誤差が、予め設定されている評価基準を満たしているか判定し、前記評価基準を満たすバンド間位置誤差からなるデータである評価データを作成すると共に、評価結果を作業者3に通知する(S34)。なお、「評価基準」は、あらかじめ作業者3が位置誤差評価部34に設定しておく。
また、位置誤差評価部34は、作業者3の要求により、画像処理部10から保存された画像処理用データのデータ一覧を取得し、作業者3に通知する。作業者3は、通知されたデータ一覧から、位置誤差を評価するための画像処理用データを選択し、位置誤差評価部34を介して画像処理部10に処理指示を通知する(S35)。
(幾何モデルパラメータ算出部40の動作)
図3に示すように、幾何モデルパラメータ算出部40は、評価データ取得部41、位置誤差補正量算出部42、幾何モデルパラメータ作成部43、幾何モデルパラメータ保存部44、幾何モデルパラメータ管理部45を備えている。
図3に示すように、幾何モデルパラメータ算出部40は、評価データ取得部41、位置誤差補正量算出部42、幾何モデルパラメータ作成部43、幾何モデルパラメータ保存部44、幾何モデルパラメータ管理部45を備えている。
(評価データ取得部41)
評価データ取得部41は、バンド間位置誤差評価部30からの作成要求を受信し、あるいは、作業者3が指示した作成要求を受信し、評価データ保存部33から、評価データを取得し、位置誤差補正量算出部42に出力する(S41)。
評価データ取得部41は、バンド間位置誤差評価部30からの作成要求を受信し、あるいは、作業者3が指示した作成要求を受信し、評価データ保存部33から、評価データを取得し、位置誤差補正量算出部42に出力する(S41)。
(位置誤差補正量算出部42)
位置誤差補正量算出部42は、入力された評価データから、クロストラック方向の位置誤差と、アロングトラック方向の位置誤差を抽出し、それぞれ位置誤差から幾何歪みの補正量を算出し、算出結果を幾何モデルパラメータ作成部43に出力する(S42)。
位置誤差補正量算出部42は、入力された評価データから、クロストラック方向の位置誤差と、アロングトラック方向の位置誤差を抽出し、それぞれ位置誤差から幾何歪みの補正量を算出し、算出結果を幾何モデルパラメータ作成部43に出力する(S42)。
(幾何モデルパラメータ作成部43)
幾何モデルパラメータ作成部43は、算出した補正量から新たな幾何モデルパラメータ104を作成し、幾何モデルパラメータ保存部44に出力する(S43)。
幾何モデルパラメータ作成部43は、算出した補正量から新たな幾何モデルパラメータ104を作成し、幾何モデルパラメータ保存部44に出力する(S43)。
(幾何モデルパラメータ管理部45)
幾何モデルパラメータ管理部45は、画像処理部10からの要求により、幾何モデルパラメータ保存部44から新たな幾何モデルパラメータ104を取得し、画像処理部10に出力する(S44)。また、作業者3の要求により、幾何モデルパラメータ保存部44から新たな幾何モデルパラメータ104を取得し、作業者3に出力する。
幾何モデルパラメータ管理部45は、画像処理部10からの要求により、幾何モデルパラメータ保存部44から新たな幾何モデルパラメータ104を取得し、画像処理部10に出力する(S44)。また、作業者3の要求により、幾何モデルパラメータ保存部44から新たな幾何モデルパラメータ104を取得し、作業者3に出力する。
画像処理部10では、新たな幾何モデルパラメータ104と、先に用いた「光学マルチセンサデータ」及び軌道・姿勢データとから、新たに補正済み画像データを生成する。衛星画像評価装置100は、以上の画像処理部10〜幾何モデルパラメータ算出部40の処理を位置誤差が目標精度に達するまで繰り返えす。この処理により、バンド間の位置ずれを自動的に補正することが可能となり、従来は手作業で補正していた作業者の補正作業の負担を軽減することができる。
以上の実施の形態1では、装置としての衛星画像評価装置100を説明したが、衛星画像評価装置100において、画像処理部10、バンド間位置誤差算出部20、バンド間位置誤差評価部30、幾何モデルパラメータ算出部40の一連の動作は互いに関連しており、これら一連の動作は、コンピュータに実施させるプログラムによる処理に置き換えることができる。また、この「プログラム」を、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録させることで、プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体の実施形態とすることができる。また、画像処理部10、バンド間位置誤差算出部20、バンド間位置誤差評価部30、幾何モデルパラメータ算出部40の一連の動作をステップととらえることで、衛星画像評価方法、あるいは位置誤差補正方法に置き換えることができる。
以上の実施の形態では、
光学マルチセンサデータ、軌道・姿勢データ、幾何モデルパラメータに基づき放射量歪み及び幾何的歪みを補正した補正済み画像データを作成し、各バンド(帯域)の補正済み画像データを出力する画像処理部10と、
各バンド(帯域)の補正済み画像データを取り込み、各バンドの画像データをもとに求めた相関係数より位置誤差を算出するバンド間位置誤差算出部20と、
位置誤差を取り込み、位置誤差が評価基準を満たしているか否かの判定を行い、画像処理部10へ画像処理指示を出力行うとともに、幾何モデルパラメータ作成要求を出力するバンド間位置誤差評価部30と、
バンド間位置誤差評価部30より幾何モデルパラメータ作成要求を受信した場合、位置誤差に基づき幾何モデルパラメータ作成するとともに、幾何モデルパラメータを画像処理部10に出力する幾何モデルパラメータ算出部40と
を備え、
画像処理部10、バンド間位置誤差算出部20、バンド間位置誤差評価部30、幾何モデルパラメータ算出部40の処理を再帰的に実行する衛星画像評価装置100を説明した。
光学マルチセンサデータ、軌道・姿勢データ、幾何モデルパラメータに基づき放射量歪み及び幾何的歪みを補正した補正済み画像データを作成し、各バンド(帯域)の補正済み画像データを出力する画像処理部10と、
各バンド(帯域)の補正済み画像データを取り込み、各バンドの画像データをもとに求めた相関係数より位置誤差を算出するバンド間位置誤差算出部20と、
位置誤差を取り込み、位置誤差が評価基準を満たしているか否かの判定を行い、画像処理部10へ画像処理指示を出力行うとともに、幾何モデルパラメータ作成要求を出力するバンド間位置誤差評価部30と、
バンド間位置誤差評価部30より幾何モデルパラメータ作成要求を受信した場合、位置誤差に基づき幾何モデルパラメータ作成するとともに、幾何モデルパラメータを画像処理部10に出力する幾何モデルパラメータ算出部40と
を備え、
画像処理部10、バンド間位置誤差算出部20、バンド間位置誤差評価部30、幾何モデルパラメータ算出部40の処理を再帰的に実行する衛星画像評価装置100を説明した。
1 光学マルチセンサ幾何モデル評価システム、2 衛星画像利用システム、3 作業者、10 画像処理部、11 画像処理用データ取得部、12 画像処理用データ保存部、13 システム補正部、14 画像データ出力部、20 バンド間位置誤差算出部、21 画像データ取得部、22 画像相関処理部、23 位置誤差算出部、30 バンド間位置誤差評価部、31 位置誤差取得部、32 位置誤差量変換部、33 評価データ保存部、34 位置誤差評価部、40 幾何モデルパラメータ算出部、41 評価データ取得部、42 位置誤差補正量算出部、43 幾何モデルパラメータ作成部、44 幾何モデルパラメータ保存部、45 幾何モデルパラメータ管理部、100 衛星画像評価装置、101 光学マルチセンサデータ、102 軌道・姿勢データ、103 幾何モデルパラメータ、104 新たな幾何モデルパラメータ、110a,110b,110c,110d 補正済み画像データ。
Claims (3)
- 所定の帯域のフィルタを持つ撮像素子である複数の光学センサから構成される光学マルチセンサによって地球の領域を対象として撮像された光学マルチセンサデータと、前記光学マルチセンサが搭載された人工衛星の軌道データと姿勢データとを含む衛星データと、前記衛星データに含まれる前記軌道データと前記姿勢データとから地球に対する前記光学マルチセンサの向きの特定に使用するパラメータである幾何モデルパラメータとを取得し、前記光学マルチセンサデータと、前記衛星データと、前記幾何モデルパラメータとに基づき、地球の同一領域における複数の帯域の衛星画像データを作成する画像処理部と、
前記画像処理部によって作成された前記複数の帯域の衛星画像データを取り込み、所定の帯域の衛星画像データを基準画像データとし、前記基準画像データ以外のそれぞれの帯域の前記衛星画像データを参照画像データとし、前記基準画像データと各参照画像データとの間の位置誤差をバンド間位置誤差として前記参照画像データごとに算出するバンド間位置誤差算出部と、
前記バンド間位置誤差算出部によって算出されたそれぞれの前記バンド間位置誤差に基づき、前記幾何モデルパラメータに代替する新たな幾何モデルパラメータを算出する幾何モデルパラメータ算出部と
を備え、
前記画像処理部は、
前記光学マルチセンサデータ、前記衛星データ、及び新たに算出された前記幾何モデルパラメータとから、新たに前記複数の帯域の衛星画像データを作成することを特徴とする位置誤差補正装置。 - 前記位置誤差補正装置は、さらに、
前記バンド間位置誤差算出部によって算出された前記参照画像データごとの前記バンド間位置誤差を取り込み、取り込まれた各バンド間位置誤差が所定の評価基準を満たすかどうかを判定し、前記評価基準を満たすバンド間位置誤差からなるデータである評価データを作成するバンド間位置誤差評価部を備え、
前記幾何モデルパラメータ算出部は、
前記バンド間位置誤差評価部によって作成された前記評価データに基づいて、前記幾何モデルパラメータに代替する新たな幾何モデルパラメータを算出することを特徴とする請求項2記載の位置誤差補正装置。 - (1)所定の帯域のフィルタを持つ撮像素子である複数の光学センサから構成される光学マルチセンサによって地球の領域を対象として撮像された光学マルチセンサデータと、前記光学マルチセンサが搭載された人工衛星の軌道データと姿勢データとを含む衛星データと、前記衛星データに含まれる前記軌道データと前記姿勢データとから地球に対する前記光学マルチセンサの向きの特定に使用するパラメータである幾何モデルパラメータとを取得し、前記光学マルチセンサデータと、前記衛星データと、前記幾何モデルパラメータとに基づき、地球の同一領域における複数の帯域の衛星画像データを作成する処理、
(2)作成された前記複数の帯域の衛星画像データを取り込み、所定の帯域の衛星画像データを基準画像データとし、前記基準画像データ以外のそれぞれの帯域の前記衛星画像データを参照画像データとし、前記基準画像データと各参照画像データとの間の位置誤差をバンド間位置誤差として前記参照画像データごとに算出する処理、
(3)算出されたそれぞれの前記バンド間位置誤差に基づき、前記幾何モデルパラメータに代替する新たな幾何モデルパラメータを算出する処理、
(4)前記光学マルチセンサデータ、前記衛星データ、及び新たに算出された前記幾何モデルパラメータとから、新たに前記複数の帯域の衛星画像データを作成する処理、
をコンピュータに実行させることを特徴とする位置誤差補正プログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008209409A JP2010042774A (ja) | 2008-08-18 | 2008-08-18 | 位置誤差補正装置及び位置誤差補正プログラム |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013141238A (ja) * | 2012-01-03 | 2013-07-18 | Centre National D'etudes Spatiales | 対称な露光写真を利用した地球観測システムに係るアライメント誤差のキャリブレーション方法 |
KR101551801B1 (ko) | 2013-12-24 | 2015-09-09 | 한국항공우주연구원 | 위성 영상 전처리 시스템 및 방법 |
JP2016110320A (ja) * | 2014-12-04 | 2016-06-20 | 三菱電機株式会社 | 画像合成装置 |
CN110866452A (zh) * | 2019-10-22 | 2020-03-06 | 西安航天恒星科技实业(集团)有限公司 | 光学成像卫星原始数据实时目标检测切片获取方法 |
-
2008
- 2008-08-18 JP JP2008209409A patent/JP2010042774A/ja active Pending
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