Development of 3D orthoimage mapping for 3D phenology observation using UAV

开发用于使用无人机进行 3D 物候观测的 3D 正射影像测绘

基本信息

批准号：
21K05658
负责人：
村井亮介
金额：
$ 2.33万
依托单位：
Kochi University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

「UAVを用いた立体的なフェノロジー観測のための立体オルソ画像マッピングの開発」では3つのアプローチで実績を上げている．1)開発した「立体オルソ画像マッピング技術」を利用し，林内植生を対象に成長量の解析を行なった．樹来のDSMでの評価と異なり，立体的に色情報の変化も把握できる．2)フェノロジー観測の際に除外したい影響としてBRFがあり，立体的な植生観測では特に影響を無視できない．R４年度はBRFを面的に計測する手法の開発と応用として，BRFを考慮したオルソ画像の生成手法を提案した．植生のBRFを面的に観測できることで，最も影の影響が小さいオルソ画像が生成できるようになった．一方で，屋外で計測するBRFには葉群の小さな影の影響が大きく，樹種ごとに特徴が見られた．そのため今後の課題としてBRFに含まれる影を，純粋なBRFから切り分け，色情報以外のフェノロジー観測に用いる指標開発を行う．3)現在市販されているデジタルカメラはメーカー独自のカメラ較正や現像処理が行われていることが明らかになり，時系列の観測技術を継続するには，Rawデータを元に独自手法による画像現像プロセスを確立する必要があった．そこで，カメラセンサやレンズに由来するフェノロジー観測における計測誤差の把握，精度向上を目的とした較正手法や現像補正，そしてカメラの感度特性の把握に関する取り組みを行なった．上記の成果はそれぞれ，1)に関する発表論文1本，2)に関する発表論文1本・査読論文1本(R5/4月)，3)に関する発表論文2本(内1本R5/5月)を学会等で発表している．

使用UAVS进行3D物候观察的3D矫正图像的开发通过三种方法取得了成功。 1）使用开发的“ 3D Ortho-图像映射技术”，我们分析了森林植被的生长量。与Jurii使用DSM的评估不同，可以在三个维度上掌握颜色信息的变化。 2）BRF是在观察物候时应排除的效果，在3D植被观察中不容忽视这种影响。在2014财年，我们提出了一种矫正图像生成方法，该方法将BRF视为开发和应用一种测量平面中BRF的方法的方法。通过能够在飞机上观察植被的BRF，现在可以产生具有最小阴影影响的矫正图像。另一方面，户外测量的BRF在叶子中具有很大的阴影，每个树种都有特征。因此，作为未来的问题，我们将将BRF中包含的阴影与纯BRF分开，并开发指标以将其用于颜色信息以外的其他观测值。 3）很明显，当前市场上的数码相机正在受到制造商自己的摄像机校准和开发过程，为了继续时间序列观察技术，有必要基于原始数据建立独特的图像开发过程。因此，我们已经实施了努力，以了解从摄像机传感器和镜头得出的物候观察结果中的测量错误，以提高准确性并了解相机灵敏度特征。上述结果已在学术会议和其他地方提出，一份关于1）的发表论文，一篇有关2）的发表论文和一篇由同行评审的论文（R5/4月）提出，其中两篇论文在第3页上发表的论文（其中一篇是3）（其中一篇R5/May）在学术会议和其他地方介绍。