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高解像度化装置、高解像度化方法、空間データ高解像度化方法、およびプログラム

国内特許コード P200016847
整理番号 6107
掲載日 2020年5月11日
出願番号 特願2018-084055
公開番号 特開2019-191936
出願日 平成30年4月25日(2018.4.25)
公開日 令和元年10月31日(2019.10.31)
発明者
  • 田中 佑典
  • 岩田 具治
  • 倉島 健
  • 戸田 浩之
  • 田中 利幸
出願人
  • 日本電信電話株式会社
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 高解像度化装置、高解像度化方法、空間データ高解像度化方法、およびプログラム
発明の概要 【課題】異なる粒度を持つ補助的な空間データを用いて、空間データを精度よく高解像度化することができるようにする。
【解決手段】空間補間部150が、値の種類を示す複数のドメインの各々について、当該ドメインの補助的な空間データを、任意の空間補間法を用いてターゲットとする粒度の当該補助的な空間データに補間し、パラメータ推定部160が、変換対象の空間データと、複数のドメインの各々についてのターゲットとする当該粒度の当該補助的な空間データの各々とに基づいて、当該変換対象の空間データをターゲットとする当該粒度の当該変換対象の空間データに変換するための回帰モデルのパラメータを推定する。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要

近年、政府や企業などの組織が、都市環境や事業の改善を目的として、様々な種類の空間データ(貧困度、大気汚染度、犯罪数、人口、交通量など)を収集し、公開している。空間データとは、エリア(緯度経度、住所、地域など)とそれに紐づく何らかの値とのペアで与えられるデータを指す。

このような空間データは、収集コストが高く空間的に密なデータを収集することが難しいため、空間を分割する単位を広く取ったエリア、すなわち粒度のある程度粗いエリアにおいて、平均化されて提供されることが多い。

しかし、より良い都市環境の改善のためには、高解像度の空間データが望ましい。例えば、貧困度が高いエリアや大気汚染度が高いエリアを詳細に絞りこむことで、粗い粒度の空間データよりも適切な政策の決定等の介入が可能となる。

したがって、粗い粒度で収集された低解像度の空間データを、細かい粒度で表わされる高解像度の空間データに変換することが考えられる。

例えば、ターゲットとする低解像度の空間データとは別に、他の種類の高解像度の空間データを用意し、それらを粒度の高解像度化のために補助的に用いて学習した回帰モデルを用いることによって、ターゲットとする空間データの細かい粒度における値を予測する技術が存在する(非特許文献1)。

また、例えば、空間相関(位置が近い場合に、その位置に紐づくサンプル値も近い値をとるという性質)と前述の回帰モデルとの両方の効果を加味して、ターゲットとする空間データの細かい粒度における値を予測する技術が存在する(非特許文献2)。

産業上の利用分野

本発明は、高解像度化装置、高解像度化方法、およびプログラムに係り、特に、空間データを高解像度化するための高解像度化装置、高解像度化方法、およびプログラムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
空間を分割するエリアの単位を示す粒度でのエリアごとに紐付く値からなる変換対象の空間データを、値の種類が異なる補助的な空間データを用いてターゲットとする前記粒度の前記変換対象の空間データに変換するための回帰モデルを学習する高解像度化装置であって、
前記値の種類を示す複数のドメインの各々について、前記ドメインの前記補助的な空間データを、任意の空間補間法を用いて前記ターゲットとする前記粒度の前記補助的な空間データに補間する空間補間部と、
前記変換対象の空間データと、前記複数のドメインの各々についての前記ターゲットとする前記粒度の前記補助的な空間データの各々とに基づいて、前記回帰モデルのパラメータを推定するパラメータ推定部と、
を含む高解像度化装置。

【請求項2】
前記空間補間部は、前記複数のドメインの各々について、前記空間補間法としてガウス過程回帰を用いて、前記ターゲットとなる前記粒度の前記補助的な空間データとして、前記ターゲットとする前記粒度でのエリアごとに前記ドメインの値の平均及び分散を求め、
前記パラメータ推定部は、前記変換対象の空間データと、前記空間補間部により前記複数のドメインの各々について求められた、前記ターゲットとする前記粒度でのエリア毎に前記ドメインの値の平均及び分散とに基づいて、前記回帰モデルのパラメータを推定する
請求項1記載の高解像度化装置。

【請求項3】
前記変換対象の空間データと、前記複数のドメインの各々についての前記ターゲットとする前記粒度の前記補助的な空間データの各々と、前記回帰モデルとに基づいて、前記ターゲットとする前記粒度の前記変換対象の空間データを算出する高解像度データ算出部
を更に含む請求項1又は2記載の高解像度化装置。

【請求項4】
空間を分割するエリアの単位を示す粒度でのエリアごとに紐付く値からなる変換対象の空間データを、値の種類が異なる補助的な空間データを用いてターゲットとする前記粒度の前記変換対象の空間データに変換するための回帰モデルを学習する高解像度化方法であって、
空間補間部が、前記値の種類を示す複数のドメインの各々について、前記ドメインの前記補助的な空間データを、任意の空間補間法を用いて前記ターゲットとする前記粒度の前記補助的な空間データに補間し、
パラメータ推定部が、前記変換対象の空間データと、前記複数のドメインの各々についての前記ターゲットとする前記粒度の前記補助的な空間データの各々とに基づいて、前記回帰モデルのパラメータを推定する
高解像度化方法。

【請求項5】
前記空間補間部は、前記複数のドメインの各々について、前記空間補間法としてガウス過程回帰を用いて、前記ターゲットとなる前記粒度の前記補助的な空間データとして、前記ターゲットとする前記粒度でのエリアごとに前記ドメインの値の平均及び分散を求め、
前記パラメータ推定部は、前記変換対象の空間データと、前記空間補間部により前記複数のドメインの各々について求められた、前記ターゲットとする前記粒度でのエリア毎に前記ドメインの値の平均及び分散とに基づいて、前記回帰モデルのパラメータを推定する
請求項4記載の高解像度化方法。

【請求項6】
高解像度データ算出部が、前記変換対象の空間データと、前記複数のドメインの各々についての前記ターゲットとする前記粒度の前記補助的な空間データの各々と、前記回帰モデルとに基づいて、前記ターゲットとする前記粒度の前記変換対象の空間データを算出する
請求項4又は5記載の高解像度化方法。

【請求項7】
コンピュータを、請求項1~3の何れか1項記載の高解像度化装置の各部として機能させるためのプログラム。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2018084055thum.jpg
出願権利状態 公開
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