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公開番号2025022335
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-14
出願番号2023126788
出願日2023-08-03
発明の名称情報処理システム、情報処理方法、及び情報処理プログラム
出願人三菱電機株式会社
代理人弁理士法人クロスボーダー特許事務所
主分類G01S 13/90 20060101AFI20250206BHJP(測定;試験)
要約【課題】2枚の衛星画像の間の位置ずれを補正する技術において、多様な位置ずれを比較的高い精度で補正したい。
【解決手段】推論装置200は、学習済モデルに対して、衛星画像である第1画像と、第1画像に対応する衛星画像であって、第1画像に対する位置ずれが生じている衛星画像である第2画像とを入力することにより、第2画像に対する第1画像の位置ずれを補正することに用いられる変位マップを推論する推論部220を備える。学習済モデルは、機械学習に基づくモデルであって、互いに位置ずれが生じている2枚の衛星画像を入力とし、2枚の衛星画像の一方に対する他方の位置ずれを補正することに用いられる変位マップを出力とするモデルである。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
機械学習に基づくモデルであって、互いに位置ずれが生じている２枚の衛星画像を入力とし、前記２枚の衛星画像の一方に対する他方の位置ずれを補正することに用いられる変位マップを出力とするモデルである学習済モデルに対して、衛星画像である第１画像と、前記第１画像に対応する衛星画像であって、前記第１画像に対する位置ずれが生じている衛星画像である第２画像とを入力することにより、前記第２画像に対する前記第１画像の位置ずれを補正することに用いられる変位マップを推論する推論部
を備える推論装置
を備える情報処理システム。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
推論装置は、さらに、
推論された変位マップに基づいて前記第１画像の位置ずれを補正することにより補正後画像を生成する画像変形部と、
前記補正後画像と、前記第２画像とを合成する画像合成部と
を備える請求項１に記載の情報処理システム。
【請求項３】
前記情報処理システムは、さらに、
前記２枚の衛星画像と、前記２枚の衛星画像の一方に対する他方の位置ずれに対応する変位マップとの対応関係を学習することにより前記学習済モデルを生成するモデル生成部
を備える学習装置
を備える請求項１又は２に記載の情報処理システム。
【請求項４】
前記２枚の衛星画像の一方は、前記学習装置に入力された衛星画像である入力画像であり、
前記学習装置は、さらに、
前記入力画像に対応する変位マップを生成する変位マップ生成部と、
前記入力画像と、生成された変位マップとを用いて、前記２枚の衛星画像の他方を生成する画像変形部と
を備える請求項３に記載の情報処理システム。
【請求項５】
前記変位マップ生成部は、多項式変換を用いて前記変位マップを生成する請求項４に記載の情報処理システム。
【請求項６】
前記変位マップ生成部は、前記入力画像の撮影範囲の標高を示す標高情報を用いて前記変位マップを生成する請求項４に記載の情報処理システム。
【請求項７】
前記モデル生成部は、前記標高情報を用いて前記学習済モデルを生成する請求項６に記載の情報処理システム。
【請求項８】
前記推論部は、前記第１画像に対応する変位マップを推論する際に、前記学習済モデルに対して前記第１画像の撮影範囲の標高を示す情報を入力する請求項６に記載の情報処理システム。
【請求項９】
コンピュータが、機械学習に基づくモデルであって、互いに位置ずれが生じている２枚の衛星画像を入力とし、前記２枚の衛星画像の一方に対する他方の位置ずれを補正することに用いられる変位マップを出力とするモデルである学習済モデルに対して、衛星画像である第１画像と、前記第１画像に対応する衛星画像であって、前記第１画像に対する位置ずれが生じている衛星画像である第２画像とを入力することにより、前記第２画像に対する前記第１画像の位置ずれを補正することに用いられる変位マップを推論する情報処理方法。
【請求項１０】
機械学習に基づくモデルであって、互いに位置ずれが生じている２枚の衛星画像を入力とし、前記２枚の衛星画像の一方に対する他方の位置ずれを補正することに用いられる変位マップを出力とするモデルである学習済モデルに対して、衛星画像である第１画像と、前記第１画像に対応する衛星画像であって、前記第１画像に対する位置ずれが生じている衛星画像である第２画像とを入力することにより、前記第２画像に対する前記第１画像の位置ずれを補正することに用いられる変位マップを推論する推論処理
をコンピュータである推論装置に実行させる情報処理プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、情報処理システム、情報処理方法、及び情報処理プログラムに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、広域の災害被害状況を把握する手法として、リモートセンシングデータを活用した解析手法が提案されている。リモートセンシングの例として、航空機及びＵＡＶ（ドローン）の他、光学衛星、及び合成開口レーダ衛星（ＳＡＲ衛星）などが挙げられる。災害前後の２時期の画像を重ね合わせることで、変化が顕著に表れた領域を抽出することが可能である。この内、光学衛星画像は地表の様々な対象に対する監視手段として用いられている。またＳＡＲ衛星では、飛翔体が移動しながらマイクロ波を地表に照射し、地表から反射したエコーを受信し、受信したエコーを信号処理することによりＳＡＲ画像を生成する。ＳＡＲにより得られるレーダ画像は、振幅と位相を画素に有する。ＳＡＲは、ＳｙｎｔｈｅｔｉｃＡｐｅｒｔｕｒｅＲａｄａｒの略語である。ＳＡＲでは、人工的に開口を合成することにより、大きな開口を持つアンテナを用いた場合と等価なレーダ画像が得られる。
【０００３】
リモートセンシングにより撮像された２枚の画像に対し、２枚の画像を正確に位置合わせするためにピクセルオフセットを推定し、推定結果に基づいて画像を変換することにより、２枚の画像のピクセル位置ずれを解消する処理がある。
非特許文献１は、変形を行う多項式のパラメータを最適化し、最適化された多項式によって元画像を変形させ、２枚の画像を重ね合わせることにより、２枚の画像の位置ずれを修正した画像を出力する技術を開示している。パラメータの最適化に際しては、２枚の画像から面積相関法を用いて算出した座標差と、ａｆｆｉｎｅ変換に代表されるマッピング関数を使用して算出した座標差の差が最小となるようにマッピング関数のパラメータを最適化する。最適化されたパラメータを使用して画像１に対して変形を行い、変形した画像１を画像２と重ね合わせることにより、２枚の画像のピクセル位置ずれを解消する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
飛田，Ｒｏｓｅｎ、“干渉ＳＡＲのための高精度画像マッチング”、測地学会誌、１９９９年、第４５巻、４号、ｐｐ．２９７－３１４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非特許文献１が開示する技術には、マッピング関数として１次までのａｆｆｉｎｅ変換関数を採用しているために、１次では表現することのできない複雑な変形に対応することができないという課題がある。また、当該技術には、対応点の選出によりマッピング関数の精度にばらつきが生じてしまうほか、画像内において均一にばらつきが生じるわけではないため、位置ずれが小さくなる箇所と、あまり変わらない箇所が生じてしまうという課題がある。
本開示は、２枚の衛星画像の間の位置ずれを補正する技術において、多様な位置ずれを比較的高い精度で補正することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係る情報処理システムは、
機械学習に基づくモデルであって、互いに位置ずれが生じている２枚の衛星画像を入力とし、前記２枚の衛星画像の一方に対する他方の位置ずれを補正することに用いられる変位マップを出力とするモデルである学習済モデルに対して、衛星画像である第１画像と、前記第１画像に対応する衛星画像であって、前記第１画像に対する位置ずれが生じている衛星画像である第２画像とを入力することにより、前記第２画像に対する前記第１画像の位置ずれを補正することに用いられる変位マップを推論する推論部
を備える推論装置
を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、機械学習に基づく学習済モデルを用いて変位マップを推論する。ここで、推論された変位マップは、２枚の衛星画像の間の位置ずれを補正することに用いられる。従って、本開示によれば、２枚の衛星画像の間の位置ずれを補正する技術において、多様な位置ずれを比較的高い精度で補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施の形態１に係る情報処理システム９０の概要を説明する図。
実施の形態１に係る学習装置１００の構成例を示す図。
実施の形態１に係る推論装置２００の構成例を示す図。
実施の形態１に係る学習装置１００のハードウェア構成例を示す図。
実施の形態１に係る学習装置１００の動作を説明する図。
変位マップを説明する図であり、（ａ）は変位マップの具体例を示す図、（ｂ）は画像変形の具体例を示す図。
実施の形態１に係る推論装置２００の動作を説明する図。
従来技術の課題を説明する図。
実施の形態１の変形例に係る学習装置１００の構成例を示す図。
実施の形態１の変形例に係る学習装置１００の構成例を示す図。
実施の形態１の変形例に係る推論装置２００の構成例を示す図。
実施の形態１の変形例に係る学習装置１００のハードウェア構成例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態の説明及び図面において、同じ要素及び対応する要素には同じ符号を付している。同じ符号が付された要素の説明は、適宜に省略又は簡略化する。図中の矢印はデータの流れ又は処理の流れを主に示している。また、「部」を、「回路」、「工程」、「手順」、「処理」又は「サーキットリー」に適宜読み替えてもよい。
【００１０】
実施の形態１．
以下、本実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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