(57)【要約】【課題】簡便な方法で観測条件を推定し、観測条件の良い画像を優先的に提供することを目的とする。【解決手段】画像圧縮部１３が、画像データ５４を圧縮画像データ５５として圧縮する。記憶部１５が、圧縮画像データ５５の識別に用いられる観測ＩＤ５２と圧縮画像データ５５と地表の圧縮率５６とを対応付けて記憶する。コマンド取得部１４は、地上局１０に伝送する複数の圧縮画像データ５５の各々に対応する複数の観測ＩＤ５２を含む伝送画像指定情報５７を取得する。伝送順序決定部２０は、伝送画像指定情報５７に含まれる複数の観測ＩＤ５２の各々に対応する圧縮率５６に基づいて、複数の圧縮画像データ５５について地上局１０へ伝送する伝送順序５８を決定する。伝送部１７は、伝送順序５８に従って、複数の圧縮画像データ５５を地上局１０に伝送する。【選択図】図１
2019121938.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
観測衛星に備えられ、地上局と通信する画像伝送装置において、
地表を観測した画像データを圧縮画像データとして圧縮する画像圧縮部と、
前記圧縮画像データの識別に用いられる観測ＩＤ（ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）と前記圧縮画像データと前記地表の観測状態を表す観測情報とを対応付けて記憶する記憶部と、
前記地上局に伝送する複数の圧縮画像データの各々に対応する複数の観測ＩＤを含む伝送画像指定情報を取得するコマンド取得部と、
前記伝送画像指定情報に含まれる前記複数の観測ＩＤの各々に対応する観測情報に基づいて、前記複数の圧縮画像データについて前記地上局へ伝送する伝送順序を決定する伝送順序決定部と、
前記伝送順序に従って、前記複数の圧縮画像データを前記地上局に伝送する伝送部と
を備えた画像伝送装置。
【請求項２】
前記画像圧縮部は、
前記圧縮画像データの圧縮率を前記観測情報として算出し、
前記記憶部は、
前記観測ＩＤと前記圧縮画像データと前記圧縮率とを対応付けて記憶し、
前記伝送順序決定部は、
前記複数の観測ＩＤの各々に対応する圧縮率に基づいて、前記伝送順序を決定する請求項１に記載の画像伝送装置。
【請求項３】
前記伝送順序決定部は、
前記記憶部から、前記複数の観測ＩＤに対応する複数の圧縮率を抽出し、抽出した前記複数の圧縮率を比較し、圧縮率の低い圧縮画像データから順に伝送する前記伝送順序を決定する請求項２に記載の画像伝送装置。
【請求項４】
前記画像伝送装置は、
前記圧縮画像データに対応する撮像領域において想定される圧縮率を想定圧縮率として取得し、前記圧縮画像データに対応する圧縮率と前記想定圧縮率との比である圧縮比を前記観測情報として算出する圧縮率判定部を備え、
前記記憶部は、
前記観測ＩＤと前記圧縮画像データと前記圧縮比とを対応付けて記憶し、
前記伝送順序決定部は、
前記複数の観測ＩＤの各々に対応する圧縮比に基づいて、前記伝送順序を決定する請求項１に記載の画像伝送装置。
【請求項５】
前記伝送順序決定部は、
前記記憶部から、前記複数の観測ＩＤに対応する複数の圧縮比を抽出し、抽出した前記複数の圧縮比を比較し、圧縮比の小さい圧縮画像データから順に伝送する前記伝送順序を決定する請求項４に記載の画像伝送装置。
【請求項６】
前記圧縮率判定部は、
前記圧縮比と比較する閾値を取得し、前記圧縮比が前記閾値以下の場合に、前記観測ＩＤと前記圧縮画像データと前記圧縮比とを対応付けて記憶部に記憶する請求項４または５に記載の画像伝送装置。
【請求項７】
前記画像伝送装置は、
地表面を複数の面に分割し、各面の位置情報および想定される圧縮率を保持する地表圧縮率データベースを備え、
前記圧縮率判定部は、
前記地表圧縮率データベースから前記想定圧縮率を取得する請求項４から６のいずれか１項に記載の画像伝送装置。
【請求項８】
前記画像伝送装置は、
前記画像データに基づいて、前記画像データにおける白色率を前記観測情報として算出する画像解析部を備え、
前記記憶部は、
前記観測ＩＤと前記圧縮画像データと前記白色率とを対応付けて記憶し、
前記伝送順序決定部は、
前記複数の観測ＩＤの各々に対応する白色率に基づいて、前記伝送順序を決定する請求項１に記載の画像伝送装置。
【請求項９】
前記伝送順序決定部は、
前記記憶部から、前記複数の観測ＩＤに対応する複数の白色率を抽出し、抽出した前記複数の白色率を比較し、白色率の低い圧縮画像データから順に伝送する前記伝送順序を決定する請求項８に記載の画像伝送装置。
【請求項１０】
前記画像伝送装置は、
前記画像データに基づいて、前記画像データにおける白色率を算出する画像解析部と、
前記圧縮画像データに対応する撮像領域において想定される白色率を想定白色率として取得し、前記圧縮画像データに対応する白色率と前記想定白色率との比である白色比を前記観測情報として算出する白色率判定部と
を備え、
前記記憶部は、
前記観測ＩＤと前記圧縮画像データと前記白色比とを対応付けて記憶し、
前記伝送順序決定部は、
前記複数の観測ＩＤの各々に対応する白色比に基づいて、前記伝送順序を決定する請求項１に記載の画像伝送装置。
【請求項１１】
前記伝送順序決定部は、
前記記憶部から、前記複数の観測ＩＤに対応する複数の白色比を抽出し、抽出した前記複数の白色比を比較し、白色比の小さい圧縮画像データから順に伝送する前記伝送順序を決定する請求項１０に記載の画像伝送装置。
【請求項１２】
前記白色率判定部は、
前記白色比と比較する閾値を取得し、前記白色比が前記閾値以下の場合に、前記観測ＩＤと前記圧縮画像データと前記白色比とを対応付けて記憶部に記憶する請求項１０または１１に記載の画像伝送装置。
【請求項１３】
前記画像伝送装置は、
地表面を複数の面に分割し、各面の位置情報および想定される白色率を保持する地表白色率データベースを備え、
前記白色率判定部は、
前記地表白色率データベースから前記想定白色率を取得する請求項１０から１２のいずれか１項に記載の画像伝送装置。
【請求項１４】
観測衛星に備えられ、地上局と通信する画像伝送装置の画像伝送方法において、
画像圧縮部が、地表を観測した画像データを圧縮画像データとして圧縮し、
記憶部が、前記圧縮画像データの識別に用いられる観測ＩＤ（ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）と前記圧縮画像データと前記地表の観測状態を表す観測情報とを対応付けて記憶し、
コマンド取得部が、前記地上局に伝送する複数の圧縮画像データの各々に対応する複数の観測ＩＤを含む伝送画像指定情報を取得し、
伝送順序決定部が、前記伝送画像指定情報に含まれる前記複数の観測ＩＤの各々に対応する観測情報に基づいて、前記複数の圧縮画像データについて前記地上局へ伝送する伝送順序を決定し、
伝送部が、前記伝送順序に従って、前記複数の圧縮画像データを前記地上局に伝送する画像伝送方法。
【請求項１５】
観測衛星に備えられ、地上局と通信する画像伝送装置の画像伝送プログラムにおいて、
地表を観測した画像データを圧縮画像データとして圧縮する画像圧縮処理と、
前記圧縮画像データの識別に用いられる観測ＩＤ（ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）と前記圧縮画像データと前記地表の観測状態を表す観測情報とを対応付けて記憶する記憶処理と、
前記地上局に伝送する複数の圧縮画像データの各々に対応する複数の観測ＩＤを含む伝送画像指定情報を取得するコマンド取得処理と、
前記伝送画像指定情報に含まれる前記複数の観測ＩＤの各々に対応する観測情報に基づいて、前記複数の圧縮画像データについて前記地上局へ伝送する伝送順序を決定する伝送順序決定処理と、
前記伝送順序に従って、前記複数の圧縮画像データを前記地上局に伝送する伝送処理と
をコンピュータに実行させる画像伝送プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像伝送装置、画像伝送方法、および画像伝送プログラムに関する。特に、観測衛星により観測された画像データを伝送する画像伝送装置、画像伝送方法、および画像伝送プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
観測衛星は、観測により取得した画像を地上に伝送できる時間が限られている。観測衛星とは、地球を周回して地球観測を行う人工衛星である。そのため、画像を圧縮器により圧縮し、一度記憶装置に記録した後、伝送可能な時間帯に地上からのコマンドで記憶装置から画像を読み出し、伝送する。
従来の観測システムでは、地上局より送られた撮像計画を、観測衛星の撮像計画解釈部により処理する。カメラは、撮像計画解釈部から送信された撮像時刻とカメラの姿勢情報に基づいて、地表を撮像する。カメラが撮像した画像データは、画像圧縮部により圧縮され記憶部に保存される。コマンド取得部が撮像計画解釈部の伝送画像指定情報と伝送順序指定情報に基づき、記憶部から再生伝送する画像と順序を指定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１２２１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の観測システムでは、撮像計画を送る時点では撮像予定時刻における撮像対象領域の天候が不明である。そのため、雲に覆われた観測状態の悪い画像が、雲の割合が少ない観測状態が良い画像よりも先に伝送されることがある。
観測衛星と地上局の通信において、地上局と通信可能な時間が過ぎると、伝送が完了していない画像については地上局と通信可能になる次の機会まで伝送できない。そのため、雲の割合が少ない画像の伝送が遅れ、撮像要求に対するレスポンスが低下する。
また、地上で活用されない画像を伝送していることで、活用されない画像に対し時間リソースを消費してしまう。そのため、次の撮像計画で要求される画像の伝送開始時間が遅れ、観測サービス全体のレスポンスが低下する。
【０００５】
本発明は、簡便な方法で観測条件を推定し、雲の割合が少ない観測条件の良い画像を優先的に提供することにより、利便性の高い画像伝送システムを提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る画像伝送装置は、観測衛星に備えられ、地上局と通信する画像伝送装置において、
地表を観測した画像データを圧縮画像データとして圧縮する画像圧縮部と、
前記圧縮画像データの識別に用いられる観測ＩＤ（ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）と前記圧縮画像データと前記地表の観測状態を表す観測情報とを対応付けて記憶する記憶部と、
前記地上局に伝送する複数の圧縮画像データの各々に対応する複数の観測ＩＤを含む伝送画像指定情報を取得するコマンド取得部と、
前記伝送画像指定情報に含まれる前記複数の観測ＩＤの各々に対応する観測情報に基づいて、前記複数の圧縮画像データについて前記地上局へ伝送する伝送順序を決定する伝送順序決定部と、
前記伝送順序に従って、前記複数の圧縮画像データを前記地上局に伝送する伝送部とを備えた。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る画像伝送装置よれば、地表の観測状態を表す観測情報に基づいて、観測条件の良い画像を優先的に伝送することができる。また、本発明に係る画像伝送装置よれば、観測衛星が観測条件の悪い画像を伝送しないことで、観測サービス全体のレスポンスを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る画像伝送システムの構成図。
【図２】実施の形態１に係る画像伝送処理のフロー図。
【図３】実施の形態２に係る画像伝送システムおよび画像伝送装置の構成図。
【図４】実施の形態２に係る画像伝送処理フロー図。
【図５】実施の形態２に係る地表圧縮率ＤＢについて説明する。
【図６】実施の形態３に係る画像伝送システムおよび画像伝送装置の構成図。
【図７】実施の形態３に係る画像伝送処理のフロー図。
【図８】実施の形態４に係る画像伝送システムおよび画像伝送装置の構成図。
【図９】実施の形態４に係る画像伝送処理のフロー図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付している。実施の形態の説明において、同一または相当する部分については、説明を適宜省略または簡略化する。
【００１０】
実施の形態１．
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１を用いて、本実施の形態に係る画像伝送システム５００の構成例について説明する。
画像伝送システム５００は、地上に設けられた地上局１０と、画像伝送装置１００とを有する。画像伝送装置１００は、観測衛星８００に備えられ、地上局１０と通信する。
画像伝送装置１００は、コンピュータである。画像伝送装置１００は、プロセッサ９１０を備えるとともに、カメラ１１、記憶装置９２０、および通信装置９５０といった他のハードウェアを備える。プロセッサ９１０は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
【００１１】
画像伝送装置１００は、機能要素として、撮像計画解釈部１２、画像圧縮部１３、コマンド取得部１４、記憶部１５、画像出力部１６、伝送部１７、および伝送順序決定部２０を備える。
【００１２】
撮像計画解釈部１２、画像圧縮部１３、コマンド取得部１４、画像出力部１６、および伝送順序決定部２０の機能は、ソフトウェアにより実現される。あるいは、撮像計画解釈部１２、画像圧縮部１３、コマンド取得部１４、画像出力部１６、および伝送順序決定部２０の機能を、専用の電子回路といったハードウェアで実現してもよい。ハードウェアで実現する構成については、後述する。
記憶部１５は、記憶装置９２０に備えられる。伝送部１７は、通信装置９５０に備えられる。
【００１３】
プロセッサ９１０は、画像伝送プログラムを実行する装置である。画像伝送プログラムは、撮像計画解釈部１２、画像圧縮部１３、コマンド取得部１４、画像出力部１６、および伝送順序決定部２０の機能を実現するプログラムである。
プロセッサ９１０は、演算処理を行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。プロセッサ９１０の具体例は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）である。
【００１４】
記憶装置９２０は、メモリと補助記憶装置を備える。
メモリは、データを一時的に記憶する記憶装置である。メモリの具体例は、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、あるいはＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）である。
補助記憶装置は、データを保管する記憶装置である。補助記憶装置の具体例は、ＨＤＤである。また、補助記憶装置は、ＳＤ（登録商標）メモリカード、ＣＦ、ＮＡＮＤフラッシュ、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ（登録商標）ディスク、ＤＶＤといった可搬記憶媒体であってもよい。なお、ＨＤＤは、Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅの略語である。ＳＤ（登録商標）は、Ｓｅｃｕｒｅ  Ｄｉｇｉｔａｌの略語である。ＣＦは、ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ（登録商標）の略語である。ＤＶＤは、Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋの略語である。
【００１５】
通信装置９５０は、地上局１０と通信する。通信装置９５０は、レシーバとトランスミッタを有する。通信装置９５０は、具体的には、通信チップまたはＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｃａｒｄ）である。
【００１６】
画像伝送プログラムは、プロセッサ９１０に読み込まれ、プロセッサ９１０によって実行される。メモリには、画像伝送プログラムだけでなく、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）も記憶されている。プロセッサ９１０は、ＯＳを実行しながら、画像伝送プログラムを実行する。画像伝送プログラムおよびＯＳは、補助記憶装置に記憶されていてもよい。補助記憶装置に記憶されている画像伝送プログラムおよびＯＳは、メモリにロードされ、プロセッサ９１０によって実行される。なお、画像伝送プログラムの一部または全部がＯＳに組み込まれていてもよい。
【００１７】
画像伝送装置１００は、プロセッサ９１０を代替する複数のプロセッサを備えていてもよい。これら複数のプロセッサは、画像伝送プログラムの実行を分担する。それぞれのプロセッサは、プロセッサ９１０と同じように、画像伝送プログラムを実行する装置である。
【００１８】
画像伝送プログラムにより利用、処理または出力されるデータ、情報、信号値および変数値は、メモリ、補助記憶装置、または、プロセッサ９１０内のレジスタあるいはキャッシュメモリに記憶される。
【００１９】
撮像計画解釈部１２、画像圧縮部１３、コマンド取得部１４、画像出力部１６、および伝送順序決定部２０の各部の「部」を「処理」、「手順」あるいは「工程」に読み替えてもよい。
画像伝送プログラムは、上記の各部の「部」を「処理」、「手順」あるいは「工程」に読み替えた各処理、各手順あるいは各工程を、コンピュータに実行させる。また、画像伝送方法は、画像伝送システム５００が画像伝送プログラムを実行することにより行われる方法である。
画像伝送プログラムは、コンピュータ読取可能な記録媒体に格納されて提供されてもよい。また、画像伝送プログラムは、プログラムプロダクトとして提供されてもよい。
【００２０】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図２を用いて、本実施の形態に係る画像伝送処理Ｓ１０について説明する。
ステップＳ１００において、地上局１０が、観測衛星８００へ撮像計画５１を伝送する。
画像伝送装置１００の撮像計画解釈部１２は、通信装置９５０を介して、撮像計画５１を受信する。撮像計画解釈部１２は、撮像計画５１を解釈する。
ステップＳ１１０において、撮像計画解釈部１２は、撮像計画５１を解釈することにより、観測ごとに地上局１０で設定される観測ＩＤ（ＩＤｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）５２、撮像時刻５３、および撮像領域といった情報を取得する。撮像計画解釈部１２は、観測ＩＤ５２および撮像時刻５３をカメラ１１に出力する。また、撮像計画解釈部１２は、伝送画像指定情報５７をコマンド取得部１４に出力する。
ステップＳ１１０の次には、ステップＳ１１１とステップＳ１１４が並列に実行される。
【００２１】
ステップＳ１１１において、カメラ１１は、観測ＩＤ５２および撮像時刻５３を取得する。カメラ１１は、撮像時刻５３の情報に基づいて、地表を撮像する。カメラ１１は、地表を撮像した画像を画像データ５４として、観測ＩＤ５２と画像データ５４とを出力する。カメラ１１により地表を撮像することを、地表を観測するともいう。また、地表を撮像した画像データ５４を、画像の生データともいう。
【００２２】
ステップＳ１１２において、画像圧縮部１３は、地表を撮像した画像データ５４を圧縮画像データ５５として圧縮する。また、画像圧縮部１３は、圧縮画像データ５５の圧縮率５６を算出する。観測衛星８００では、観測したデータを生データで保存すると記憶装置の容量を圧迫するため、通常、画像データを圧縮する。
地表の観測状態を表す観測情報として、画像内の雲の割合を観測条件とすることができる。画像データの圧縮処理では、画像内の雲の割合が増えるほど圧縮率が高くなり、雲が少なくなるほど圧縮率が低くなる傾向がある。そのため画像データの圧縮率を調べることで、画像データ内の雲の割合を推測できる。よって、本実施の形態では、圧縮率５６を地表の観測状態を表す観測情報５９とする。
【００２３】
ステップＳ１１３において、記憶部１５には、圧縮画像データ５５の識別に用いられる観測ＩＤ５２と圧縮画像データ５５と観測情報５９とが対応付けられて記憶される。観測ＩＤ５２は、観測自体を識別する識別子であるが、その観測で得られた画像データ５４および圧縮画像データ５５の各々を識別することもできる。すなわち、記憶部１５には、観測ＩＤ５２と圧縮画像データ５５と圧縮率５６とが対応付けられて記憶される。
圧縮率５６の値は、画像データにおける圧縮前データサイズに対する圧縮後データサイズの比の値とする。
画像データの圧縮に用いるアルゴリズムは特に指定しない。具体例として、ＪＰＥＧ  ２０００フォーマットへの変換手法といった方法がある。
【００２４】
ステップＳ１１４はステップＳ１１０の次に行う処理である。
ステップＳ１１４において、コマンド取得部１４は、撮像計画解釈部１２から伝送画像指定情報５７を取得する。伝送画像指定情報５７は、地上局１０からのコマンドである。伝送画像指定情報５７には、地上局１０へ伝送する複数の画像の情報が含まれる。具体的には、伝送画像指定情報５７には、地上局１０へ伝送する複数の圧縮画像データの各々に対応する複数の観測ＩＤが含まれる。コマンド取得部１４は、伝送画像指定情報５７を伝送順序決定部２０に出力する。
【００２５】
ステップＳ１１５において、伝送順序決定部２０は、伝送画像指定情報５７に含まれる複数の観測ＩＤの各々に対応する観測情報５９に基づいて、複数の圧縮画像データについて地上局１０へ伝送する伝送順序５８を決定する。すなわち、伝送順序決定部２０は、圧縮率５６に基づいて、地上局１０へ伝送する圧縮画像データ５５の伝送順序５８を決定する。具体的には、伝送順序決定部２０は、記憶部１５から、伝送画像指定情報５７に含まれる複数の観測ＩＤ５２に対応する複数の圧縮画像データ５５および圧縮率５６の組を抽出する。
ステップＳ１１６において、伝送順序決定部２０は、抽出した複数の圧縮率５６を比較し、圧縮率５６の低い圧縮画像データ５５から順に伝送する伝送順序５８を決定する。伝送順序決定部２０は、伝送順序５８の順に圧縮画像データ５５を画像出力部１６に出力する。画像出力部１６は、伝送順序決定部２０から取得した順に圧縮画像データ５５を伝送部１７に出力する。
ステップＳ１１７において、伝送部１７は、画像出力部１６から取得した順、すなわち伝送順序５８に従って、圧縮画像データ５５を地上局１０に伝送する。
【００２６】
＊＊＊他の構成＊＊＊
本実施の形態の変形例として、撮像計画解釈部１２、画像圧縮部１３、コマンド取得部１４、画像出力部１６、および伝送順序決定部２０の機能がハードウェアで実現されている構成について説明する。
【００２７】
すなわち、図１において、プロセッサ９１０を処理回路に置き換えてもよい。
処理回路は、撮像計画解釈部１２、画像圧縮部１３、コマンド取得部１４、画像出力部１６、および伝送順序決定部２０の機能を実現する専用の電子回路である。処理回路は、具体的には、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックＩＣ、ＧＡ、ＡＳＩＣ、または、ＦＰＧＡである。ＧＡは、Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙの略語である。ＡＳＩＣは、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔの略語である。ＦＰＧＡは、Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙの略語である。
【００２８】
別の変形例として、撮像計画解釈部１２、画像圧縮部１３、コマンド取得部１４、画像出力部１６、および伝送順序決定部２０の一部の機能が専用のハードウェアで実現され、残りの機能がソフトウェアで実現されてもよい。
【００２９】
プロセッサ９１０と、メモリと、処理回路とを、総称して「プロセッシングサーキットリ」という。つまり、撮像計画解釈部１２、画像圧縮部１３、コマンド取得部１４、画像出力部１６、および伝送順序決定部２０の機能は、プロセッシングサーキットリにより実現される。
【００３０】
＊＊＊本実施の形態の効果の説明＊＊＊
本実施の形態に係る画像伝送装置１００では、圧縮率を観測情報として比較することにより観測条件を推定し、雲の割合が少ない観測条件の良い画像を優先的に提供することができる。よって、本実施の形態に係る画像伝送装置１００によれば、雲の割合が少なく観測条件の良い画像を優先的に地上局に伝送できる。また、本実施の形態に係る画像伝送装置１００によれば、観測衛星が観測条件の悪い画像を伝送しないことで、その分他の画像を伝送でき、利便性の高い画像伝送システムを提供できる。
【００３１】
実施の形態２．
本実施の形態では、主に、実施の形態１との相違点について説明する。
本実施の形態において、実施の形態１と同様の構成および同様の処理には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３２】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図３を用いて、本実施の形態に係る画像伝送システム５００ａおよび画像伝送装置１００ａの構成について説明する。
本実施の形態では、実施の形態１の機能要素に加えて、パラメータ設定部３０、圧縮率判定部３１、地表圧縮率計算部３２、および地表圧縮率ＤＢ（データベース）３３を備える。圧縮率判定部３１と地表圧縮率計算部３２の機能は、プロセッサ９１０により実現される。また、パラメータ設定部３０と地表圧縮率ＤＢ３３は、記憶装置９２０に備えられる。
【００３３】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図４を用いて、本実施の形態に係る画像伝送処理Ｓ１０ａについて説明する。
実施の形態１では、記憶部には、観測ＩＤと圧縮画像データと圧縮率が対応付けられて記憶される。そして、伝送順序決定部は、指定された観測ＩＤに対応する圧縮画像データのうち、圧縮率の低い圧縮画像データから順に伝送する伝送順序を決定していた。
本実施の形態では、圧縮率判定部３１が、圧縮画像データ５５に対応する撮像領域６１において想定される圧縮率５６を想定圧縮率６２として取得する。そして、圧縮率判定部３１が、圧縮画像データ５５に対応する圧縮率５６と想定圧縮率６２との比である圧縮比６４を観測情報５９として算出する。圧縮率判定部３１は、地表圧縮率ＤＢ３３から想定圧縮率６２を取得する。記憶部１５には、観測ＩＤ５２と圧縮画像データ５５と圧縮比６４とが対応付けられて記憶される。伝送順序決定部２０は、複数の観測ＩＤ５２の各々に対応する圧縮比６４に基づいて、伝送順序５８を決定する。
ステップＳ１００、ステップＳ１１０、ステップＳ１１１、ステップＳ１１２、ステップＳ１１４、およびステップＳ１１７の処理は、実施の形態１と同様である。
【００３４】
本実施の形態では、画像伝送処理Ｓ１０ａのステップＳ１１２の次に、ステップＳ１１２１とステップＳ１１２２を有する。
ステップＳ１１２１において、圧縮率判定部３１は、圧縮画像データ５５に対応する撮像領域６１において想定される圧縮率を想定圧縮率６２として取得する。想定圧縮率６２は、地表圧縮率計算部３２により算出される。
具体的には、地表圧縮率計算部３２は、撮像計画解釈部１２から観測ＩＤ５２および撮像領域６１を受け取る。地表圧縮率計算部３２は、撮像領域６１を地表圧縮率ＤＢ３３に渡し、その撮像領域６１の想定圧縮率６２を受け取る。その後、地表圧縮率計算部３２は、観測ＩＤ５２と撮像領域６１の想定圧縮率６２を圧縮率判定部３１に渡す。
【００３５】
図５を用いて、本実施の形態に係る地表圧縮率ＤＢ３３について説明する。
地表圧縮率ＤＢ３３は、地表面を複数の面に分割し、各面の位置情報および想定される圧縮率を保持するデータベースである。分割された各面の位置情報および想定される圧縮率を保持できれば、分割の方法あるいは位置情報の形式は問わない。具体例として、図５に示すようなジオデシックドームの構造を用いて、正二十面体から１３回分割することで、約１３億４千万個の正三角形により球を近似する場合を考える。地球の表面積を５億平方キロメートルと考えると、正三角形ひとつあたりで約３．８平方キロメートルの地表面を表す。各面に圧縮率の情報である想定圧縮率を割り当てて保存する。
データベースに保存する項目は、少なくともマスターナンバ、地表面の位置情報、および想定圧縮率を含むとする。地表面の位置情報の形式は問わない。正二十面体の近似例では、面である正三角形の各頂点の座標である。
【００３６】
ステップＳ１１２２において、圧縮率判定部３１は、圧縮画像データ５５に対応する圧縮率５６と想定圧縮率６２との比を圧縮比６４として算出する。具体的には、圧縮率判定部３１は、観測ＩＤ５２が同一である圧縮率５６と想定圧縮率６２について、圧縮率５６を想定圧縮率６２で除算した値を圧縮比６４として計算する。この値は、想定する圧縮率と実際の圧縮率の比を表す。圧縮比６４が高ければ想定よりも雲の割合が高いことを表し、圧縮比６４が低ければ想定よりも雲の割合が低いことを表す。すなわち、圧縮比６４は観測情報５９の例である。
【００３７】
ステップＳ１１３ａにおいて、圧縮率判定部３１は、観測ＩＤ５２と圧縮画像データ５５と圧縮比６４とを対応付けて記憶部１５に記憶する。このとき、圧縮率判定部３１は、圧縮比６４と比較する閾値６３を取得し、圧縮比６４が閾値６３以下の場合に、観測ＩＤ５２と圧縮画像データ５５と圧縮比６４とを対応付けて記憶部１５に記憶する。すなわち、画像伝送装置１００ａでは、圧縮比６４の計算結果に閾値６３を設ける。圧縮率判定部３１は、圧縮比６４が閾値６３を上回った場合、記憶部１５に保存せずに軌道上で削除する。圧縮率判定部３１は、圧縮比６４が閾値６３以下である場合、観測ＩＤ５２と圧縮画像データ５５と圧縮比６４とを記憶部１５に保存する。
閾値６３はパラメータ設定部３０により保持される。パラメータ設定部３０は、閾値６３による判定の有無および閾値６３の値を設定できる。各パラメータの設定は地上局１０よりコマンドにて行う。観測衛星はコマンドを受信し、パラメータ設定部３０に閾値６３を保持する。
【００３８】
ステップＳ１１５ａにおいて、伝送順序決定部２０は、記憶部１５から、複数の観測ＩＤ５２に対応する複数の圧縮比６４を抽出する。具体的には、伝送順序決定部２０は、記憶部１５から、伝送画像指定情報５７に含まれる複数の観測ＩＤ５２に対応する複数の圧縮画像データ５５および圧縮比６４の組を抽出する。
ステップＳ１１６ａにおいて、伝送順序決定部２０は、抽出した複数の圧縮比６４を比較し、圧縮比の小さい圧縮画像データ５５から順に伝送する伝送順序５８を決定する。伝送順序決定部２０は、伝送順序５８の順に圧縮画像データ５５を画像出力部１６に出力する。画像出力部１６は、伝送順序決定部２０から取得した順に圧縮画像データ５５を伝送部１７に出力する。
【００３９】
＊＊＊本実施の形態に係る効果の説明＊＊＊
本実施の形態に係る画像伝送装置１００ａでは、想定圧縮率に基づく圧縮比を比較しているので、より高精度に観測条件を推定することができる。また、本実施の形態に係る画像伝送装置１００ａでは、圧縮比が設定した閾値を上回った場合、記憶部に保存せずに軌道上で削除することができ、より効率的に観測条件の良い画像を優先的に伝送することができる。また、本実施の形態に係る画像伝送装置１００ａでは、観測した画像の圧縮率と想定圧縮率との差異に閾値を設けて観測データの有用度を判定するためのパラメータ設定部を備える。よって、本実施の形態に係る画像伝送装置１００ａでは、観測した画像の圧縮率と想定圧縮率との差異から伝送の順序を決定し、有用度が低い観測データを軌道上で削除することで、容量の制約が大きい記憶部を有効に活用できる。
【００４０】
実施の形態３．
本実施の形態では、主に、実施の形態１との相違点について説明する。
本実施の形態において、実施の形態１と同様の構成および同様の処理には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４１】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図６を用いて、本実施の形態に係る画像伝送システム５００ｂおよび画像伝送装置１００ｂの構成について説明する。
本実施の形態では、実施の形態１の機能要素に加えて、画像解析部３４を備える。画像解析部３４は、画像データ５４に基づいて、画像データ５４における白色率７１を観測情報５９として算出する。白色率７１が高ければ雲の割合が高いことを表し、白色率７１が低ければ雲の割合が低いことを表す。すなわち、白色率７１は観測情報５９の例である。
【００４２】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図７を用いて、本実施の形態に係る画像伝送処理Ｓ１０ｂについて説明する。
実施の形態１では、記憶部には、観測ＩＤと圧縮画像データと圧縮率が対応付けられて記憶される。また、伝送順序決定部は、指定された観測ＩＤに対応する圧縮画像データのうち、圧縮率の低い圧縮画像データから順に伝送する伝送順序を決定していた。
本実施の形態では、記憶部１５には、観測ＩＤ５２と圧縮画像データ５５と白色率７１とが対応付けられて記憶される。伝送順序決定部２０は、複数の観測ＩＤ５２の各々に対応する白色率７１に基づいて、伝送順序５８を決定する。伝送順序決定部２０は、記憶部１５から、複数の観測ＩＤ５２に対応する複数の白色率７１を抽出し、抽出した複数の白色率７１を比較し、白色率７１の低い圧縮画像データ５５から順に伝送する伝送順序５８を決定する。
ステップＳ１００、ステップＳ１１０、ステップＳ１１１、ステップＳ１１４、およびステップＳ１１７の処理は、実施の形態１と同様である。
【００４３】
ステップＳ１１２ｂにおいて、画像圧縮部１３は、カメラ１１から観測ＩＤ５２と画像データ５４を取得する。画像圧縮部１３は、画像データ５４を圧縮画像データ５５として圧縮する。
ステップＳ１２２１において、画像解析部３４は、カメラ１１から観測ＩＤ５２と画像データ５４を取得する。画像解析部３４は、画像データ５４の白色率７１を算出する。具体的には、観測した画像データ５４を解析し、画像中の白色率を計算する。画像の白色率の計算方法は問わない。具体例としては、画像をピクセルの２次元配列と捉え、ピクセルごとにＲＧＢ値を参照する。Ｒ，Ｇ，Ｂの各値がいずれも一定値以上ならば白色のピクセルであると判定する。画像の全ピクセル数に対し、白色と判定されたピクセル数の割合を白色率７１とする。
【００４４】
ステップＳ１１３ｂにおいて、記憶部１５には、画像圧縮部１３により、観測ＩＤ５２と圧縮画像データ５５とが対応付けられて記憶される。また、記憶部１５には、画像解析部３４により、観測ＩＤ５２と白色率７１とが対応付けられて記憶される。すなわち、記憶部１５には、観測ＩＤ５２と圧縮画像データ５５と白色率７１とが対応付けられて記憶される。
【００４５】
ステップＳ１１５ｂにおいて、伝送順序決定部２０は、記憶部１５から、伝送画像指定情報５７に含まれる複数の観測ＩＤ５２に対応する複数の圧縮画像データ５５および白色率７１の組を抽出する。
ステップＳ１１６ｂにおいて、伝送順序決定部２０は、抽出した複数の白色率７１を比較し、白色率７１の低い圧縮画像データ５５から順に伝送する伝送順序５８を決定する。伝送順序決定部２０は、伝送順序５８の順に圧縮画像データ５５を画像出力部１６に出力する。画像出力部１６は、伝送順序決定部２０から取得した順に圧縮画像データ５５を伝送部１７に出力する。
【００４６】
＊＊＊本実施の形態に係る効果の説明＊＊＊
本実施の形態に係る画像伝送装置１００ｂでは、雲の割合を白色率として捉え、白色率を用いて、観測条件を判定しているので、より高精度に観測条件を推定することができる。
【００４７】
実施の形態４．
本実施の形態では、主に、実施の形態１から３との相違点について説明する。
本実施の形態において、実施の形態１から３と同様の構成および同様の処理には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４８】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図８を用いて、本実施の形態に係る画像伝送システム５００ｃおよび画像伝送装置１００ｃの構成について説明する。
本実施の形態では、実施の形態１の機能要素に加えて、パラメータ設定部３０、画像解析部３４、白色率判定部３５、地表白色率計算部３６、および地表白色率ＤＢ３７を備える。画像解析部３４と白色率判定部３５と地表白色率計算部３６の機能は、プロセッサ９１０により実現される。また、パラメータ設定部３０と地表白色率ＤＢ３７は、記憶装置９２０に備えられる。なお、パラメータ設定部３０と画像解析部３４との機能は、実施の形態２および３で説明したものと同様である。
【００４９】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図９を用いて、本実施の形態に係る画像伝送処理Ｓ１０ｃについて説明する。
実施の形態１では、記憶部には、観測ＩＤと圧縮画像データと圧縮率が対応付けられて記憶される。そして、伝送順序決定部は、指定された観測ＩＤに対応する圧縮画像データのうち、圧縮率の低い圧縮画像データから順に伝送する伝送順序を決定していた。
本実施の形態では、白色率判定部３５は、圧縮画像データ５５に対応する撮像領域６１において想定される白色率を想定白色率７２として取得する。白色率判定部３５は、地表白色率ＤＢ３７から想定白色率７２を取得する。そして、白色率判定部３５は、圧縮画像データ５５に対応する白色率７１と想定白色率７２との比である白色比７３を観測情報５９として算出する。記憶部１５には、観測ＩＤ５２と圧縮画像データ５５と白色比７３とが対応付けられて記憶される。そして、伝送順序決定部２０は、複数の観測ＩＤ５２の各々に対応する白色比７３に基づいて、伝送順序５８を決定する。
ステップＳ１００、ステップＳ１１０、ステップＳ１１１、ステップＳ１１４、およびステップＳ１１７の処理は、実施の形態１と同様である。
【００５０】
ステップＳ１１２ｃにおいて、画像圧縮部１３は、カメラ１１から観測ＩＤ５２と画像データ５４を取得する。画像圧縮部１３は、画像データ５４を圧縮画像データ５５として圧縮する。ステップＳ１１２ｃは、実施の形態３のステップＳ１１２ｂと同様の処理である。
ステップＳ２２２において、画像解析部３４は、カメラ１１から観測ＩＤ５２と画像データ５４を取得する。画像解析部３４は、画像データ５４の白色率７１を算出する。ステップＳ２２２は、実施の形態３のステップＳ１２２１と同様の処理である。
【００５１】
ステップＳ１１２１ｃにおいて、白色率判定部３５は、圧縮画像データ５５に対応する撮像領域６１において想定される白色率を想定白色率７２として取得する。想定白色率７２は、地表白色率計算部３６により算出される。
具体的には、地表白色率計算部３６は、撮像計画解釈部１２から観測ＩＤ５２および撮像領域６１を受け取る。地表白色率計算部３６は、撮像領域６１を地表白色率ＤＢ３７に渡し、その撮像領域６１の想定白色率７２を受け取る。その後、地表白色率計算部３６は、観測ＩＤ５２と撮像領域６１の想定白色率７２を白色率判定部３５に渡す。
なお、地表白色率ＤＢ３７は、実施の形態２で説明した地表圧縮率ＤＢ３３において、圧縮率を白色率に置き換えたデータベースに相当する。すなわち、地表白色率ＤＢ３７は、地表面を複数の面に分割し、各面の位置情報および想定される白色率を保持するデータベースである。
【００５２】
ステップＳ１１２２ｃにおいて、白色率判定部３５は、圧縮画像データ５５に対応する白色率７１と想定白色率７１との比を白色比７３として算出する。具体的には、白色率判定部３５は、観測ＩＤ５２が同一である白色率７１と想定白色率７２について、白色率７１を想定白色率７２で除算した値を白色比７３として計算する。この値は、想定する白色率と実際の白色率の比を表す。
【００５３】
ステップＳ１１３ｃにおいて、白色率判定部３５は、観測ＩＤ５２と圧縮画像データ５５と白色比７３とを対応付けて記憶部１５に記憶する。このとき、白色率判定部３５は、白色比７３と比較する閾値６３を取得する。そして、白色率判定部３５は、白色比７３が閾値６４以下の場合に、観測ＩＤ５２と圧縮画像データ５５と白色比７３とを対応付けて記憶部１５に記憶する。すなわち、白色比７３の計算結果に閾値６３を設ける。白色比７３が閾値６３を上回った場合、記憶部１５に保存せずに軌道上で削除する。白色比７３が閾値６３以下である場合、白色比７３は、観測ＩＤ５２と圧縮画像データ５５とともに記憶部１５に保存される。
閾値６３はパラメータ設定部３０が保持する。パラメータ設定部３０は閾値６３による判定の有無および閾値６３の値を設定できる。各パラメータの設定は地上局１０よりコマンドにて行う。観測衛星はコマンドを受信し、パラメータ設定部３０に閾値６３を保持する。
【００５４】
ステップＳ１１５ｃにおいて、伝送順序決定部２０は、記憶部１５から、複数の観測ＩＤ５２に対応する複数の白色比７３を抽出する。具体的には、伝送順序決定部２０は、記憶部１５から、伝送画像指定情報５７に含まれる複数の観測ＩＤ５２に対応する複数の圧縮画像データ５５および白色比７３の組を抽出する。
ステップＳ１１６ｃにおいて、伝送順序決定部２０は、抽出した複数の白色比７３を比較し、白色比７３の小さい圧縮画像データ５５から順に伝送する伝送順序５８を決定する。伝送順序決定部２０は、伝送順序５８の順に圧縮画像データ５５を画像出力部１６に出力する。画像出力部１６は、伝送順序決定部２０から取得した順に圧縮画像データ５５を伝送部１７に出力する。
【００５５】
＊＊＊本実施の形態に係る効果の説明＊＊＊
本実施の形態に係る画像伝送装置１００ｃでは、雲の割合を白色率として捉え、白色率と予め定められた想定白色率との白色比を用いて観測条件を判定しているので、より高精度に観測条件を推定することができる。
また、本実施の形態に係る画像伝送装置１００ｃでは、白色比が設定した閾値を上回った場合、記憶部に保存せずに軌道上で削除することができ、より効率的に観測条件の良い画像を優先的に伝送することができる。また、本実施の形態に係る画像伝送装置１００ｃでは、観測した画像の白色率と想定白色率との差異に閾値を設けて観測データの有用度を判定するためのパラメータ設定部を備える。よって、本実施の形態に係る画像伝送装置１００ｃでは、観測した画像の圧縮率と想定圧縮率との差異から伝送の順序を決定し、有用度が低い観測データを軌道上で削除することで、容量の制約が大きい記憶部を有効に活用できる。
【００５６】
実施の形態１から４では、画像伝送装置の各部が独立した機能ブロックとして画像伝送装置を構成している。しかし、上述した実施の形態のような構成でなくてもよく、画像伝送装置の機能ブロック構成は任意である。画像伝送装置の機能ブロックは、上述した実施の形態で説明した機能を実現することができれば、任意である。これらの機能ブロックを、他のどのような組み合わせ、あるいは任意のブロック構成で、画像伝送装置を構成しても構わない。また、画像伝送装置は、１つの装置でなく、複数の装置から構成されたシステムでもよい。
【００５７】
実施の形態１から４について説明したが、これらの実施の形態のうち、複数の部分を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、これらの実施の形態のうち、１つの部分を実施しても構わない。その他、これらの実施の形態を、全体としてあるいは部分的に、どのように組み合わせて実施しても構わない。
なお、上述した実施の形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物および用途の範囲を制限することを意図するものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１０  地上局、１１  カメラ、１２  撮像計画解釈部、１３  画像圧縮部、１４  コマンド取得部、１５  記憶部、１６  画像出力部、１７  伝送部、２０  伝送順序決定部、３０  パラメータ設定部、３１  圧縮率判定部、３２  地表圧縮率計算部、３３  地表圧縮率ＤＢ、３４  画像解析部、３５  白色率判定部、３６  地表白色率計算部、３７  地表白色率ＤＢ、５１  撮像計画、５２  観測ＩＤ、５３  撮像時刻、５４  画像データ、５５  圧縮画像データ、５６  圧縮率、５７  伝送画像指定情報、５８  伝送順序、５９  観測情報、６１  撮像領域、６２  想定圧縮率、６３  閾値、６４  圧縮比、７１  白色率、７２  想定白色率、７３  白色比、１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ  画像伝送装置、５００，５００ａ，５００ｂ，５００ｃ  画像伝送システム、８００  観測衛星、９１０  プロセッサ、９２０  記憶装置、９５０  通信装置、Ｓ１０，Ｓ１０ａ，Ｓ１０ｂ，Ｓ１０ｃ  画像伝送処理。
【図１】
2019121938.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019121938.tif 000009
【図８】
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【図９】
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