TOP > 国内特許検索 > ランドサットTM画像の精密幾何補正方法及び衛星画像の精密幾何補正方法

ランドサットTM画像の精密幾何補正方法及び衛星画像の精密幾何補正方法 コモンズ

国内特許コード P03P000233
整理番号 Y01-P291
掲載日 2003年7月10日
出願番号 特願2001-342440
公開番号 特開2003-141507
登録番号 特許第4005336号
出願日 平成13年11月7日(2001.11.7)
公開日 平成15年5月16日(2003.5.16)
登録日 平成19年8月31日(2007.8.31)
発明者
  • 飯倉 善和
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 ランドサットTM画像の精密幾何補正方法及び衛星画像の精密幾何補正方法 コモンズ
発明の概要 【課題】 対象領域全体に対して、精密幾何補正を実行することができるランドサットTM画像の精密幾何補正方法を提供する。
【解決手段】 幾何変換式としてランドサットTM画像に付随して提供されるシステム情報に含まれる平行移動パラメータを含む次の幾何変換式を用いる。
p-p=[cosθ*(x-x)-sinθ*(y-y)]/Δ
l-l=[-sinθ*(x-x)-cosθ*(y-y)]/Δ
数値標高モデルを用いて作成した太陽の直達人射照度画像をシミュレーション画像とする。このシミュレーション画像及びランドサットTM画像の画素値の相関係数を評価関数として、適切な平行移動パラメータを求める。
従来技術、競合技術の概要


ランドサットTMデータ(Thematic Mapper Data)の標準処理データには衛星画像を地図上(UTM座標系)に投影するための情報(システム情報)として、例えば複数のパラメータを含む幾何変換式が含まれている。しかし、システム情報に基づく幾何変換(システム幾何変換)では、かなりの誤差が生じるため、一般にはほとんど用いられることがない。宇宙開発事業団から入手できるランドサットTMデータは、実際の衛星画像に対して所定の幾何補正が施されて変換された画像である。しかしながらこの変換された画像の幾何補正精度は必ずしも高くない。そこで従来、幾何的な精度を要求される場合には、複数のGCP(地上制御点)を利用したアフィン変換に基づく精密幾何補正方法(正射投影を含む)が採用されるのが一般的である。このGCP(地上制御点)を用いた精密幾何補正方法では、目視により同定された複数のGCPの衛星画像上の座標と対応する地図上の座標からアフィン変換式を最小2乗法を用いて統計的に推定する。画素単位のGCPの決定には誤差がさけられないため、精密幾何補正の精度を統計的に上げるには、できるだけ多数のGCPを取得する必要があるとされてきた。しかしGCPの取得は非効率であり、かつ熟練者が行わない場合には高い精度は期待できない問題がある。



そこで発明者等は、多数のGCPを自動的に決定する方法として数値標高モデルを用いて作成できる太陽の直達人射照度画像をテンプレート(シミュレーション画像)として、これとシステム幾何変換後の衛星画像を局所的にマッチングさせる方法(シミュレーション画像法)を提案した(「数値標高モデルを用いた衛星画像の地上制御点の同定」と題して「写真測量とリモートセンシング」Vol.37,No.6,1998に発表)。

産業上の利用分野


本発明は、ランドサットTM画像の精密幾何補正方法及び衛星画像の精密幾何補正方法に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
地図上の座標とランドサットTM画像の座標との関係を表すために複数のパラメータを含んで構成された幾何変換式を用いて前記ランドサットTM画像の座標と前記地図の座標とを整合させるために前記ランドサットTM画像を幾何補正するランドサットTM画像の精密幾何補正方法であって、
前記幾何変換式として前記ランドサットTM画像に付随して提供されるシステム情報に含まれる平行移動パラメータを含む幾何変換式を用い、
前記ランドサットTM画像全体に現れる画像上の特徴と前記地図上の地図情報に関連して得られる地図関連情報のうち前記画像上の特徴に対応する対応地図情報との空間的整合性を統計的に偏りなく定量的に評価する評価関数を用いて、前記平行移動パラメータの最適化を行い、
前記画像上の特徴が、前記画像上に現れる陸地と海との相違であり、
前記対応地図情報が前記地図上に示される陸地と海との相違であり、
前記評価関数として、海岸線からの距離で層別したカテゴリー毎に無作為に抽出した複数の評価点が陸地であるか海であるかの識別データの正否を、前記対応地図情報により判定して得た識別率を用いることを特徴とするランドサットTM画像の精密幾何補正方法。

【請求項2】
前記システム情報に含まれる幾何変換式は、
p-p=[cosθ*(x-x)-sinθ*(y-y)]/Δ
l-l=[-sinθ*(x-x)-cosθ*(y-y)]/Δ
であり、上記式において、x及びyは前記地図の座標系の中心座標であり、x及びyは前記地図の座標系の任意の位置の座標であり、p及びlは前記ランドサットTM画像の座標系の中心座標であり、p及びlは前記ランドサットTM画像上の任意の位置の座標であり、θは前記地図の座標系に対する前記画像の座標系の回転角であり、Δは前記ランドサットTM画像の空間解像度であり、
上記式を、p=ax-by+c及びl=bx-ay+dと簡略化したときの(但しa乃至dは変数)、前記c及びdを前記平行移動パラメータとすることを特徴とする請求項1に記載のランドサットTM画像の精密幾何補正方法。

【請求項3】
前記システム情報に含まれる幾何変換式は、
p-p=[cosθ*(x-x)-sinθ*(y-y)]/Δ
l-l=[-sinθ*(x-x)-cosθ*(y-y)]/Δ
であり、上記式において、x及びyは前記地図の座標系の中心座標であり、x及びyは前記地図の座標系の任意の位置の座標であり、p及びlは前記ランドサットTM画像の座標系の中心座標であり、p及びlは前記ランドサットTM画像上の任意の位置の座標であり、θは前記地図の座標系に対する前記画像の座標系の回転角であり、Δは前記ランドサットTM画像の空間解像度であり、
前記p及びlが前記評価関数を用いて最適化するパラメータであることを特徴とする請求項1に記載のランドサットTM画像の精密幾何補正方法。

【請求項4】
地図上の座標と衛星画像の座標との関係を表すために複数のパラメータを含んで構成された幾何変換式を用いて前記衛星画像の座標と前記地図の座標とを整合させるために前記衛星画像を幾何補正する衛星画像の精密幾何補正方法であって、
前記衛星画像上に海岸線からの距離で層別したカテゴリー毎に無作為に抽出した複数の評価点が、陸地であるか海であるかの判定の正否を前記地図上に示される陸地と海のデータに基いて判定して、その識別率を求め、
前記識別率を評価関数として前記複数のパラメータの適切値を求め、
前記適切値を前記幾何変換式に入力して前記衛星画像を幾何補正して幾何補正された衛星画像を定め、
数値標高モデルを用いて作成した太陽の直達人射照度画像をシミュレーション画像とし、
前記シミュレーション画像及び前記幾何補正された衛星画像のそれぞれの画素値の相関係数を評価関数として、前記複数のパラメータの最適値化を行うことを特徴とする衛星画像の精密幾何補正方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

JP2001342440thum.jpg
出願権利状態 登録
ライセンスをご希望の方、特許の内容に興味を持たれた方は、問合せボタンを押してください。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close