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RESOLUTION ENHANCING DEVICE, RESOLUTION ENHANCING METHOD, SPATIAL DATA RESOLUTION ENHANCING METHOD, AND PROGRAM

Patent code P200016847
File No. 6107
Posted date May 11, 2020
Application number P2018-084055
Publication number P2019-191936A
Date of filing Apr 25, 2018
Date of publication of application Oct 31, 2019
Inventor
  • (In Japanese)田中 佑典
  • (In Japanese)岩田 具治
  • (In Japanese)倉島 健
  • (In Japanese)戸田 浩之
  • (In Japanese)田中 利幸
Applicant
  • (In Japanese)日本電信電話株式会社
  • (In Japanese)国立大学法人京都大学
Title RESOLUTION ENHANCING DEVICE, RESOLUTION ENHANCING METHOD, SPATIAL DATA RESOLUTION ENHANCING METHOD, AND PROGRAM
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resolution enhancing device, a resolution enhancing method, a spatial data resolution enhancing method, and a program capable of accurately resolution-enhancing spatial data using auxiliary spatial data having different granularities.
SOLUTION: A spatial interpolation unit 150 interpolates, for each of a plurality of domains that indicate a type of value, auxiliary spatial data of a corresponding domain into the auxiliary spatial data of a granularity targeted using an arbitrary spatial interpolation method, and a parameter estimation unit 160 estimates, based on spatial data to be converted and each of the auxiliary spatial data of the granularity targeted for each of the plurality of domains, a parameter of a regression model for converting the spatial data to be converted into the spatial data to be converted with the granularity targeted.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

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)。

Field of industrial application (In Japanese)

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。

Scope of claims (In Japanese)
【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。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2018084055thum.jpg
State of application right Published
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