JP4866896B2 - 気象予測装置、気象予測方法および気象予測プログラム - Google Patents
気象予測装置、気象予測方法および気象予測プログラム Download PDFInfo
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Description
T.M. Hamill and T. Nehrkorn, "A short-term cloud forecast scheme using cross correlations", Weather and Forecasting, American Meteorological Society, vol. 8, no. 4, 1993 田村秀之、 "コンピュータ画像処理入門"、総研出版、2002年
具体的には、気象画像上の2次元位置(画素)(x,y)における時刻tでの画像強度Iを、I(x,y,t)とする。この場合、強度変化CHは、以下の式1により定義することができる。
ここでは、空間的局所最適化問題の枠組みで、2枚の画像から画素単位にオプティカルフロー(動きベクトル)を算出する。連続した2枚の画像間の画像濃淡値の変動が一定である最も簡単な場合について説明する。以下の式8に示すように、1枚の画像中、10×10画素程度の部分的な領域において、画像濃淡値の変動が一定という条件が満たされることを拘束条件として、未知数である動きベクトルの成分を求める。なお、画像中のある画素を(i,j)とする。
120 データ蓄積部
130 3次元モデル化部
140 予測部
150 状態推定部
160 表示部
Claims (5)
- 気象予測装置であって、
時系列に連続した複数の2次元の気象画像を入力する入力手段と、
前記気象画像の画像濃淡値のもとづいて雨雲または雷雲のパターンが存在する2次元のパターン領域を検出する画像特徴量解析手段と、
前記パターン領域の3次元モデルを生成する3次元モデル化手段と、
前記連続する気象画像から前記パターン領域の動きベクトルを算出し、当該動きベクトルに基づいて前記パターン領域を変化させて予測される気象画像を生成する予測手段と、
前記3次元モデルの高さの変化に基づいて、前記パターン領域の気象状態が発達、衰退、停滞のいずれであるかを推定する状態推定手段と、を有し、
前記3次元モデルは、楕円体であり、
パターン領域の面積と、楕円体の高さとが対応付けて記憶された記憶手段を、さらに有し、
前記3次元モデル化手段は、前記パターン領域を囲む矩形におけるx軸方向の長さの半分の第1の値と、y軸方向の長さの半分の第2の値とを特定するとともに、前記パターン領域の面積に対応する楕円体の高さを前記記憶手段から特定し、特定した第1の値、第2の値および楕円体の高さを用いて、楕円体の3次元モデルを生成すること
を特徴とする気象予測装置。 - 請求項1記載の気象予測装置であって、
前記状態推定手段は、推定した気象状態が衰退であって、かつ、前記楕円体の高さが所定の閾値より大きい場合、前記予測される気象画像のパターン領域および前記3次元モデルを所定の数に分裂すること
を特徴とする気象予測装置。 - 気象予測装置が行う気象予測方法であって、
前記気象予測装置は、
時系列に連続した複数の2次元の気象画像を入力する入力ステップと、
前記気象画像の画像濃淡値のもとづいて雨雲または雷雲のパターンが存在する2次元のパターン領域を検出する画像特徴量解析ステップと、
前記パターン領域の3次元モデルを生成する3次元モデル化ステップと、
前記連続する気象画像から前記パターン領域の動きベクトルを算出し、当該動きベクトルに基づいて前記パターン領域を変化させて予測される気象画像を生成する予測ステップと、
前記3次元モデルの高さの変化に基づいて、前記パターン領域の気象状態が発達、衰退、停滞のいずれであるかを推定する状態推定ステップと、を行い、
前記3次元モデルは、楕円体であり、
前記気象予測装置は、パターン領域の面積と、楕円体の高さとが対応付けて記憶された記憶部を有し、
前記3次元モデル化ステップは、前記パターン領域を囲む矩形におけるx軸方向の長さの半分の第1の値と、y軸方向の長さの半分の第2の値とを特定するとともに、前記パターン領域の面積に対応する楕円体の高さを前記記憶部から特定し、特定した第1の値、第2の値および楕円体の高さを用いて、楕円体の3次元モデルを生成すること
を特徴とする気象予測方法。 - 請求項3記載の気象予測方法であって、
前記状態推定ステップは、推定した気象状態が衰退であって、かつ、前記楕円体の高さが所定の閾値より大きい場合、前記予測される気象画像のパターン領域および前記3次元モデルを所定の数に分裂すること
を特徴とする気象予測方法。 - 請求項3または請求項4に記載の気象予測方法をコンピュータに実行させる気象予測プログラム。
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