JP5327419B2 - ハイパースペクトル画像解析システム、その方法及びそのプログラム - Google Patents
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Description
但し、
α(k):大気補正係数
S(k):基準反射板スペクトル
S0(k):基準データ記憶部に保存された、大気吸収の影響を除外した基準反射板スペクトル
k:波長番号
であるとする。
但し、
Zi(k):補正後の目標スペクトル
Xi(k):補正前の目標スペクトル
α(k):大気補正係数
i:画素番号
k:波長番号
であるとする。
目標2の照合結果 1度
目標3の照合結果 20度
(角度が小さいほど照合度が高い。照合度最大は0度、最小は90度)
この結果、全波長照合結果として、目標1および目標2が抽出される。
目標2の照合結果 32度
(参考に、目標3の照合結果は7度である。)
本実施の形態では基準反射板を用いて大気補正を行うので、大気吸収の影響を自動で除去でき、またスペクトル全体の特徴および物体に応じた特定の波長域の特徴により照合を行うので、所望の目標を抽出することができる。
上記実施の形態において、スペクトル特定波長照合処理部を複数段重ねた形態とすることも可能である。
第1の効果は、基準反射板のスペクトルを使用することで、自動で大気補正を行うことができ、大気の影響を除外したスペクトル照合処理を可能とすることができることである。
2 画像解析装置
3 基準反射板
4 走査装置
5 撮像装置
6 基準データ記憶部
7 大気補正処理部
8 全波長照合処理部
9 特定波長照合処理部
91、92 波長選択部
93、94 最小輝度算出部
95 照合処理部
Claims (10)
- 基準反射板を備えた撮像装置と画像解析装置を備え、ハイパースペクトル画像解析を行う解析システムにおいて、
撮像装置が、
基準反射板のスペクトルデータを取得する基準反射板撮像手段と、
目標画像のスペクトルデータを取得する目標画像撮像手段を備え、
画像解析装置が、
大気吸収の影響を除外した基準反射板のスペクトルデータを保持する保持手段と、
前記基準反射板スペクトルデータ撮像手段において取得したスペクトルデータと、前記保持手段において保持しているスペクトルデータとに基づいて大気補正係数を算出する大気補正係数算出手段と、
前記大気補正係数を用いて前記目標画像のスペクトルデータに対し大気補正をする大気補正手段と、
前記大気補正手段において大気補正されたスペクトルデータを用いてハイパースペクトル画像解析を行う解析手段と、
を備えることを特徴とする解析システム。 - 基準反射板を備えた撮像装置と画像解析装置を備え、ハイパースペクトル画像解析を行う解析システムにおいて、
撮像装置が、
基準反射板のスペクトルデータを取得する基準反射板撮像手段と、
目標画像のスペクトルデータを取得する目標画像撮像手段を備え、
画像解析装置が、
大気吸収の影響を除外した基準反射板のスペクトルデータを保持する保持手段と、
前記基準反射板スペクトルデータ撮像手段において取得したスペクトルデータと、前記保持手段において保持しているスペクトルデータとに基づいて大気補正係数を算出する大気補正係数算出手段と、
前記大気補正係数を用いて前記目標画像のスペクトルデータに対し大気補正をする大気補正手段と、
目標物体の基準スペクトルデータを保持する基準スペクトルデータ保持手段と、
前記基準スペクトルデータと前記大気補正手段において大気補正されたスペクトルデータとを全波長領域について照合する第1の照合手段と、
前記基準スペクトルデータと前記大気補正手段において大気補正されたスペクトルデータとを特定の波長領域についてのみ照合する第2の照合手段と、
前記第1の照合手段における照合の結果及び前記第2の照合手段における照合の結果に基づいて目標物体を選別する選別手段と、
を備えることを特徴とする解析システム。 - 請求項2に記載の解析システムであって、
画像解析装置が、
前記大気補正手段において大気補正されたスペクトルデータを前記基準スペクトルデータとして記録する記録手段を更に備えることを特徴とする解析システム。 - 請求項2又は3に記載の解析システムであって、
画像解析装置が、
前記第2の照合手段を前記特定の波長領域を異なるものとして複数回動作させることを特徴とする解析システム。 - 基準反射板を備えた撮像装置と画像解析装置を備えたシステムにおける、ハイパースペクトル画像解析を行う解析方法において、
画像解析装置が大気吸収の影響を除外した基準反射板のスペクトルデータを保持する保持ステップと、
撮像装置が基準反射板のスペクトルデータを取得する基準反射板撮像ステップと、
画像解析装置が前記基準反射板スペクトルデータ撮像ステップにおいて取得したスペクトルデータと、前記保持ステップにおいて保持しているスペクトルデータとに基づいて大気補正係数を算出する大気補正係数算出ステップと、
撮像装置が目標画像のスペクトルデータを取得する目標画像撮像ステップと、
画像解析装置が前記大気補正係数を用いて前記目標画像のスペクトルデータに対し大気補正をする大気補正ステップと、
画像解析装置が前記大気補正ステップにおいて大気補正されたスペクトルデータを用いてハイパースペクトル画像解析を行う解析ステップと、
を備えることを特徴とする解析方法。 - 基準反射板を備えた撮像装置と画像解析装置を備えたシステムにおける、ハイパースペクトル画像解析を行う解析方法において、
画像解析装置が大気吸収の影響を除外した基準反射板のスペクトルデータを保持する保持ステップと、
撮像装置が基準反射板のスペクトルデータを取得する基準反射板撮像ステップと、
画像解析装置が前記基準反射板スペクトルデータ撮像ステップにおいて取得したスペクトルデータと、前記保持ステップにおいて保持しているスペクトルデータとに基づいて大気補正係数を算出する大気補正係数算出ステップと、
撮像装置が目標画像のスペクトルデータを取得する目標画像撮像ステップと、
画像解析装置が前記大気補正係数を用いて前記目標画像のスペクトルデータに対し大気補正をする大気補正ステップと、
画像解析装置が目標物体の基準スペクトルデータを保持する基準スペクトルデータ保持ステップと、
画像解析装置が前記基準スペクトルデータと前記大気補正ステップにおいて大気補正されたスペクトルデータとを全波長領域について照合する第1の照合ステップと、
画像解析装置が前記基準スペクトルデータと前記大気補正ステップにおいて大気補正されたスペクトルデータとを特定の波長領域についてのみ照合する第2の照合ステップと、
画像解析装置が前記第1の照合ステップにおける照合の結果及び前記第2の照合ステップにおける照合の結果に基づいて目標物体を選別する選別ステップと、
を備えることを特徴とする解析方法。 - 請求項6に記載の解析方法であって、
画像解析装置が、
前記大気補正ステップにおいて大気補正されたスペクトルデータを前記基準スペクトルデータとして記録する記録ステップを更に備えることを特徴とする解析方法。 - 請求項6又は7に記載の解析方法であって、
画像解析装置が、
前記第2の照合ステップを前記特定の波長領域を異なるものとして複数回行うことを特徴とする解析方法。 - 基準反射板を備えた撮像装置と画像解析装置を備えたシステムにおける画像解析装置に組み込まれる、ハイパースペクトル画像解析プログラムにおいて、
大気吸収の影響を除外した基準反射板のスペクトルデータを保持する保持機能と、
前記撮像装置より伝達される基準反射板スペクトルデータ撮像機能において取得したスペクトルデータと、前記保持機能において保持しているスペクトルデータとに基づいて大気補正係数を算出する大気補正係数算出機能と、
前記大気補正係数を用いて前記撮像装置より伝達される目標画像のスペクトルデータに対し大気補正をする大気補正機能と、
前記大気補正機能において大気補正されたスペクトルデータを用いてハイパースペクトル画像解析を行う解析機能と、
をコンピュータに実現させることを特徴とする解析プログラム。 - 基準反射板を備えた撮像装置と画像解析装置を備えたシステムにおける画像解析装置に組み込まれる、ハイパースペクトル画像解析を行う解析プログラムにおいて、
大気吸収の影響を除外した基準反射板のスペクトルデータを保持する保持機能と、
前記撮像装置より伝達される基準反射板スペクトルデータ撮像機能において取得したスペクトルデータと、前記保持機能において保持しているスペクトルデータとに基づいて大気補正係数を算出する大気補正係数算出機能と、
前記大気補正係数を用いて前記撮像装置より伝達される目標画像のスペクトルデータに対し大気補正をする大気補正機能と、
目標物体の基準スペクトルデータを保持する基準スペクトルデータ保持機能と、
前記基準スペクトルデータと前記大気補正機能において大気補正されたスペクトルデータとを全波長領域について照合する第1の照合機能と、
前記基準スペクトルデータと前記大気補正機能において大気補正されたスペクトルデータとを特定の波長領域についてのみ照合する第2の照合機能と、
前記第1の照合機能における照合の結果及び前記第2の照合機能における照合の結果に基づいて目標物体を選別する選別機能と、
をコンピュータに実現させることを特徴とする解析プログラム。
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