JP6829753B1 - 学習済モデル生成装置及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
入力された上空からの撮影画像からソーラーパネルを検出して出力する学習済モデルを生成する生成手段を備え、
前記生成手段は、ソーラーパネルに係る特徴及びソーラーパネルの設置構造物に係る特徴の学習を行う
ことを特徴とする学習済モデル生成装置である。
図1は、本実施形態の学習済モデル生成装置である処理装置1の機能構成を示すブロック図である。
図2(a)に示すように、学習用の撮影画像データ203に建物H1〜H5(構造物)が写っており、このうち建物H1にソーラーパネルP1、P2が設けられ、また、建物H2にソーラーパネルP3が設けられている。建物H3〜H5には、ソーラーパネルが設けられていない。
本実施形態の処理装置1では、入力された上空からの撮影画像からソーラーパネルを検出して出力するモデルを機械学習させて学習済モデルを生成し、当該学習済モデルを用いてソーラーパネルを検出する。このとき、機械学習時に種々のソーラーパネルを単純に学習させただけでは、建物などの他の構造物(設置構造物)に付設されているソーラーパネルの検出精度が、地上などに単独で配置されたソーラーパネルと比較して低下する。そこで、処理装置1では、設置構造物のソーラーパネルについては、異なる方法で学習が行われる。
上述のように、この機械学習モデルでは、学習用の撮影画像データ203が入力データであり、撮影画像データ203に対応するソーラーパネル位置範囲データ201は、第2教師データとして定められる。また、撮影画像203に対応するソーラーパネル位置データ202は、第1教師データの生成に用いられるデータである。
PR5及びPR8の処理が、本実施形態の推定手段を構成する。PR6及びPR9の処理は、本実施形態の設置構造物推定手段を構成する。
すなわち、本実施形態の処理装置1では、ソーラーパネルの検出に係る機械学習モデルの学習(生成手段としての動作)において、出力対象となるソーラーパネルの特徴の学習だけではなく、ソーラーパネルが設けられる構造物(設置構造物)の特徴の学習を併せて行うことで、他の構造物に設けられたソーラーパネルについてもより精度よく検出することが可能となる。
上述のように、ソーラーパネル位置範囲データ201のソーラーパネル学習モデル123への入力がない場合には、比較の対象となるソーラーパネル特徴量と確率算出に係るPR8の処理は、PR10の処理につなげられない。なお、先にソーラーパネル位置範囲データ201の入力有無が判定されて、判定結果に応じてPR8の処理自体が省略されてもよい。この場合には、PR9の処理で求められたソーラーパネル付構造物の確率分布と、PR2の処理に基づいて入力されたソーラーパネル付構造物の第1教師データとの比較に基づく損失関数の算出及びフィードバック処理、並びにPR7の処理で求められた構造物の確率分布と、PR1の処理に基づいて入力された構造物の第3教師データとの比較に基づく損失関数の算出及びフィードバック処理がなされればよい。
このように、ソーラーパネルの検出に係る学習済モデルの生成、すなわち機械学習において、単にソーラーパネルの教師データに基づく学習を行うだけでなく、ソーラーパネルを有する建築物などの構造物の学習を行わせる。そして、この学習により得られた学習済モデルを利用することで、他の構造物に設けられたソーラーパネルをより精度よく検出することができる。都市部を中心に、屋上に設けられるソーラーパネルが数多く存在するので、これらをより正確に検出することが可能になる。
すなわち、CNNにより求められる特徴量は、ソーラーパネルの特徴だけではなくソーラーパネル付構造物の特徴を含み、予め得られたソーラーパネル付き構造物範囲データを教師データとして各パラメータ(特徴)を学習させていくので、ソーラーパネルが他の構造物に設けられている場合に、当該構造物をソーラーパネルが設けられていない構造物とより正確に識別可能になる。
このように、ソーラーパネル付構造物に係る学習を行うことで、ソーラーパネル自体に係る学習を一部省略しても、従来よりも高い精度で他の構造物に設けられたソーラーパネルの特定を行うことができる。ソーラーパネル付構造物の特定は、ソーラーパネルの位置範囲、すなわち輪郭を特定するよりもはるかに容易な処理で可能なので、より容易に学習データ及び対応する教師データを増大させることができ、これにより検出精度を向上させることができる。
また、全体特徴量から更にソーラーパネル付き構造物特徴量と、ソーラーパネル特徴量とを各々算出して区分することで、各特徴量における他のパラメータの影響の多寡に伴うノイズを低減させることができる。
このようなプログラムにより、通常のコンピュータでソフトウェア的に、より精度よくソーラーパネルを検出可能な学習済モデルを容易に得ることが可能になる。
例えば、上記実施の形態では、ソーラーパネル位置範囲データ201は、学習対象のソーラーパネルの一部に対してのみ用意されるものとして説明したが、全てのソーラーパネルに対して用意されてもよい。
その他、上記実施の形態で示した構成、制御内容及びその手順などは、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
11 制御部
12 記憶部
121 プログラム
122 構造物検出学習済モデル
123 ソーラーパネル学習モデル
13 入出力インターフェイス
131 接続端子
132 通信部
14 操作受付部
15 表示部
21 データベース装置
22 光学読取装置
201 ソーラーパネル位置範囲データ
202 ソーラーパネル位置データ
203 撮影画像データ
Claims (5)
- 入力された上空からの撮影画像からソーラーパネルを検出して出力する学習済モデルを生成する生成手段を備え、
前記生成手段は、ソーラーパネルに係る特徴及びソーラーパネルの設置構造物に係る特徴の学習を行う
ことを特徴とする学習済モデル生成装置。 - 前記生成手段は、
前記撮影画像から、前記ソーラーパネルに係る特徴と、前記設置構造物に係る特徴とを含む共通特徴量を算出する算出手段と、
前記共通特徴量に基づいて前記設置構造物を検出し、当該検出の結果と、前記設置構造物に係る第1教師データとに基づいて前記学習を行う反映手段と、
を有することを特徴とする請求項1記載の学習済モデル生成装置。 - 前記生成手段は、前記共通特徴量から前記ソーラーパネルに係る個別特徴量を算出し、当該個別特徴量に基づいて前記ソーラーパネルの位置範囲を推定する推定手段を備え、
前記反映手段は、複数の前記ソーラーパネルのうち一部に係る第2教師データと前記推定手段が推定した前記ソーラーパネルの位置範囲とに基づいて前記学習を行わせる
ことを特徴とする請求項2記載の学習済モデル生成装置。 - 構造物の位置及び形状を示す構造物データから、ソーラーパネルを示すポイントデータが示す位置を内部に含む前記構造物を特定して前記第1教師データを生成する教師データ生成手段を備えることを特徴とする請求項3記載の学習済モデル生成装置。
- コンピュータを、
入力された上空からの撮影画像からソーラーパネルを検出して出力する学習済モデルを生成する生成手段として機能させ、
前記生成手段は、ソーラーパネルに係る特徴及びソーラーパネルの設置構造物に係る特徴の学習を行う
ことを特徴とするプログラム。
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