微光デブリの柔軟な検出方法の研究

微弱碎片灵活检测方法研究

基本信息

批准号：
26820374
负责人：
上津原正彦
金额：
$ 0.75万
依托单位：
The Institute of Statistical Mathematics
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-26820374/
关键词：
スペースデブリ光学観測物体追跡

项目摘要

今後，CCDカメラと同等の感度で高フレームレートでの撮影が可能なCMOSカメラが，小惑星やスペースデブリといった移動天体の観測で活躍することが期待されている．従って地上の小口径の望遠鏡にとって，CMOSカメラとの組み合わせにより，移動天体の観測機会が今後増えていくことが期待される．このような状況を想定して，大量の時系列データが逐次得られる条件下で効果を発揮するベイズ統計的手法により，画像上を移動しながら微弱な光で写るスペースデブリ（微光デブリ）について，その位置や速度などの状態を逐次推定し追跡する方法について基礎検討を開始した．本年度は，Track-before-Detectという物体追跡方法を用いた，微光デブリの逐次追跡手法を提案した．画像上のデブリの位置は直接観測せずに輝度値のみを観測することで，デブリの位置を推定する数学モデルを設計した．この数学モデルをデブリ画像に対して実際に解くために，最適化手法により初期値の候補を狭め．数学モデルを解く粒子フィルリングという手法によりデブリの位置を逐次推定するアルゴリズムを提案した．単一の微光デブリが映っている時系列画像に対して提案手法を適用した結果，微光デブリに関する先見情報が欠けている場合においても微光デブリは追跡可能であることが明らかになった．今後，複数物体の追跡や物体の存在状況を判定する機能を追加し，更に複雑な条件における追跡能力を得るために本研究を発展させていく．

预计可以捕获具有与CCD摄像机相同敏感性的高帧速率的CMOS摄像机将在观察移动物体（例如小行星和空间碎片）中有用。因此，预计将来，小直径望远镜观察移动物体的机会在将来与CMOS摄像机结合使用。考虑到这一点，我们已经开始了一项基础研究，即如何依次估算和跟踪位置，例如位置和速度，空间碎屑（轻质碎屑）在弱光上反映在图像上，使用贝叶斯统计方法，使用贝叶斯统计方法，这些方法使用贝叶斯统计方法有效，这些方法在很大程度上可以得到大量时间序列数据的情况下，然后开始另一个情况下，然后将其及时及时研究。今年，我们使用称为“跟踪前”检测的对象跟踪方法提出了一种用于轻质碎屑的顺序跟踪方法。我们设计了一个数学模型，该模型通过仅观察亮度值而不直接观察碎屑在图像上的位置来估算碎屑的位置。为了实际解决碎片图像的数学模型，使用优化技术将初始候选者缩小。我们提出了一种算法，该算法使用称为粒子填充来求解数学模型的方法顺序估算碎屑的位置。提出的方法应用于显示单个光碎片的时间序列图像，并且据揭示了即使缺乏有关轻质碎屑的远见信息，也可以追溯到光碎片。将来，我们将添加功能以跟踪多个对象并确定对象的存在，并开发此研究以在更复杂的条件下获得跟踪功能。