(57)【要約】  本発明は、衛星画像を取得、圧縮、及び伝送する方法であって、系統的に、画像が取得され（１０１）、（１０２）、この画像が、画像の特性値と、取得画像内で所定の自然物体を認識し、これらの自然物体を典型的物体によって置換えることによって前処理された画像とを供給する画像前処理ステップによって処理され、前記特性値が、圧縮アルゴリズムとそれぞれが関連づけられている値の表と比較され（１０３）、前記特性値に対応する圧縮アルゴリズムが、前記画像を圧縮する圧縮手段によって実施され（１０４）、前記圧縮画像が、伝送手段により遠隔画像受信装置に向けて伝送される（１０５）ことを特徴とする方法に関する。
2012501137.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地球観測衛星画像を取得、簡約、及び伝送する方法において、系統的に
（１０１）画像が、前記衛星に搭載された機器によって取得され、
（１０２）この画像が、画像を前処理するステップによって処理され、前記前処理ステップが、前処理された画像と、画像の内容を表す、画像の特性値と呼ばれる少なくとも１つのデジタル値とを供給するように構成されており、取得画像内の所定の自然物体を認識するステップと、これらの自然物体を典型的物体で置き換える後続ステップとを含み、
（１０３）前記特性値が、圧縮アルゴリズムとそれぞれが関連づけられた値の表と比較され、
（１０４）前記特性値に対応する圧縮アルゴリズムが、前記前処理画像を圧縮するために、圧縮手段によって実施され、
（１０５）前記圧縮画像は、伝送手段により遠隔画像受信装置に向けて伝送されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記典型的物体が、所定の画像及び均一ゾーンのうちから選択されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記自然物体が、
水のゾーン（海、湖、河等）
雪に覆われた表面、
氷河、
雲、
均一な砂漠ゾーン（砂丘等）、
均一な植生のゾーン（森林、耕作地等）から選択されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
各画像について、前記画像処理手段が、この画像より先に取得された画像シーケンスを処理するように構成され、それにより、この画像の前記特性値が、この画像、及び先に取得された前記画像シーケンスに依存することを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
少なくとも１つの画像圧縮アルゴリズムが、サイコビジュアル圧縮アルゴリズムであることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
各画像圧縮アルゴリズムが、サイコビジュアル圧縮アルゴリズムであることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
画像の前記特性値が、画像のテクスチャ、画像の空間周波数電力、画像の平均輝度、画像の平均コントラスト、画像の主色、画像の色の均一度、画像の複雑性、画像のエントロピーを含む群から選択されることを特徴とする、請求項１ないし６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記特性値に対応する圧縮アルゴリズムが、ＤＣＴ型アルゴリズム、ウェーブレットによるアルゴリズム、及びフラクタルによるアルゴリズムを含む群から選択されることを特徴とする、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
衛星画像を取得、圧縮、及び伝送する機器であって、
画像を系統的に取得する手段と、
前処理画像と、その内容を表す画像の少なくとも１つの特性値とを供給するように構成された、各取得画像を処理する手段であって、取得画像内で所定の自然物体を認識し、これらの自然物体を典型的物体で置き換えるように構成された処理手段と、
各特性値を、特定の圧縮アルゴリズムにそれぞれが関連づけられている値の表と比較する手段と、
画像の特性値に対応する圧縮アルゴリズムを実施して各画像を圧縮する手段と、
遠隔画像受信装置に向けて画像を伝送する手段と、
を含むことを特徴とする機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地球観測衛星画像を取得、簡約、及び伝送する方法に関し、特に低軌道の衛星に搭載して実施される地球観測衛星画像を取得、簡約、及び伝送する方法に特に関する。
【背景技術】
【０００２】
地球観測衛星、特に、全球の系統的撮影を確実に行うための低軌道衛星は、比較的短い期間に大量かつ種々の画像の取得を行うことが可能である。この種々の画像は、特にこれらの衛星が、その軌道飛行中に全球の様々な領域の上空を飛行することから生じ、その中には、海洋、砂漠、都市、森林、極圏等がある。例えば海洋の色を測定するための衛星ＥＮＶＩＳＡＴに取り付けられた機器ＭＥＲＩＳのような、特定タイプのゾーンの取得のみを行うために衛星に取り付けられた機器が存在する。飛行するゾーンが、衛星に搭載される、特にデータ画像を取得する各機器が標的とする目標に対応しないからとして、この機器が画像を取得すべきでない期間を決定できるようにする手段を、衛星に付与することが知られている。それにより、更に帯域幅を限定できるようになり、かつ資源を無駄に使用しないことが可能になる。各機器ごとに、これらの不観測期間は、一般的に観測すべきでないゾーンの座標によって定められる。これらの除外ゾーンは、機器が標的とする目標に応じて、海洋、森林、都市、極地等であり得る。更に、可視スペクトルで動作する機器の場合は、これらの除外ゾーンは、闇に包まれたゾーンをも含み得る。実際、ある衛星は、その軌道の一部の間、画像取得の意味がない闇に包まれた領域の上空を飛行する。
【０００３】
したがって、公知の方法においては、
−  飛行する地理的ゾーンの識別手段が、飛行するゾーンの画像取得を行うべきかどうか判定し、
−  このゾーンの画像取得は、この飛行するゾーンの画像が取得されるべきであると、識別手段が判定した場合に行われ、
−  この画像が、画像圧縮手段によって圧縮され、
−  この圧縮画像が、遠隔画像受信装置に向けて伝送される。
【０００４】
飛行する地理的ゾーンの識別手段は、全球の幾つかの地理的ゾーンを除外できるようにする。全球の幾つかの地理的ゾーンを除外するこの技術は、機器によって取得されたデータを地上に伝送するために必要な帯域幅を限定する戦略の不可欠な部分をなす。この帯域幅の限定は、画像の地上への移送前に実際に取得された画像の圧縮によっても得られる。この画像圧縮は、多種多様な圧縮アルゴリズムによって得ることができ、それらの中にはＪＰＥＧ、ＪＰＥＧ２０００等のタイプのアルゴリズムがある。
【０００５】
本発明者らは、これら公知の方法の不都合が、一方では、全球の幾つかのゾーンが有用であり得るとしても、全く無視されており、他方では、圧縮アルゴリズムが、取得された画像に適合していないことだと判断した。例えば人間活動ゾーンの観測プロトコルから一般的に離れた海洋がそれに当てはまるが、これらのゾーンの画像は、船、石油海底掘削装置等のような、関連した、有用なデータを明らかにし得る。
【０００６】
更に、除外するゾーンの定義は、衛星の軌道、地球の回転等が介在するので、特に低軌道衛星の場合は比較的複雑な仕事である。その上、気象データが衛星に永続的に伝達される場合を除き、気象状態は衛星から知らされておらず、したがって機器は、有用でない曇った画像の取得及び伝送を実施する可能性がある。
【０００７】
その上、公知の圧縮方法によって供給される画像の圧縮品質は、圧縮する画像のタイプに依存する。特に、本発明者らは、巨大都市の画像を圧縮するのに有効な圧縮アルゴリズムが、熱帯林の画像圧縮には適さないことを究明した。
【０００８】
米国特許第６０３１９３９号は、圧縮条件の自動的選択により画像データの圧縮を最適化する方法を記載している。この方法においては、幾つかの圧縮アルゴリズムが、圧縮すべき画像又は試験画像に対して評価され、使用するアルゴリズムが、各アルゴリズムの評価後に、ユーザによって選択された、ユーザの目標を表すパラメータから自動的に決定される。様々なアルゴリズムが、同じ画像の様々な部分に適用され得る。同様に、刊行物「衛星画像の無損失画像データ圧縮を最大化するための適応技術（ａｎ  ａｄａｐｔｉｖｅ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ  ｔｏ  ｍａｘｉｍｉｚｅ  ｌｏｓｓｌｅｓｓ  ｉｍａｇｅ  ｄａｔａ  ｃｏｍｐｒｅｓｓｓｉｏｎ  ｏｆ  ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  ｉｍａｇｅｓ）」ＸＰ００４０１１７８３は、画像の技術的パラメータ（エントロピー、テクスチャ、モチーフの規則性等）の解析のみに基づく、衛星画像の損失のない圧縮技術を記載している。様々なコード化技術が、画像の様々な領域の様々なエントロピーに応じて適用される。純粋に技術的な画像解析（光度、テクスチャ、コントラスト等）しか行われないため、これらの方法の圧縮性能は、限られた状態に留まっている。
【０００９】
したがって、帯域幅の削減において進展することを可能にする、すなわち圧縮の点で優れた性能を有する伝送を得るために、全球の任意のゾーンの画像取得を可能にし、観測物体のタイプに適合した画像簡約を可能にすることのできる、地球観測画像を取得、簡約、及び伝送する方法を提供することが本当に必要である。
【発明の概要】
【００１０】
本発明は、宇宙システムへの搭載組込みに適合し、特に簡易であり、かつ標準的なデジタル処理資源によって迅速に実施できる方法を提案することも目的とする。
【００１１】
本発明は、同等の伝送情報量で帯域幅の使用削減を可能にする、衛星に搭載して実施される、地球観測画像を取得、簡約及び伝送するかかる方法を供給することを目的とする。
【００１２】
本発明は、同等の帯域幅で、従来技術の方法よりも多くの情報を伝送できる、衛星に搭載して実施されるかかる方法を供給することも目的とする。
【００１３】
本発明は、衛星が上空を飛行するゾーンに適合された、地球観測画像を取得、簡約、及び伝送する方法を提案することも目的とする。
【００１４】
本発明は、圧縮ステップで、衛星によって取得された各画像に応じた特定の圧縮方法を利用する、かかる方法を提案することも目的とする。
【００１５】
本発明は、圧縮ステップで、衛星によって取得された各画像の各利用に応じた特定の圧縮方法を利用する、かかる方法を提案することも目的とする。
【００１６】
本発明は、この方法を実施する衛星が、夜間の撮影を妨げる特定の昼／夜プログラムを持たなくてすむ、かかる方法を提案することも目的とする。
【００１７】
本発明は、この方法を実施する衛星が、曇った被写域が撮影を妨げる可能性があるかどうか判定するための特定の気象予報解析プログラムを持たなくてすむ、かかる方法を提案することも目的とする。
【００１８】
そのために、本発明は、地球観測衛星画像を取得、簡約、及び伝送する方法であって、系統的に：
−  画像が、この衛星に搭載された機器によって取得され、
−  この画像が、画像前処理ステップによって処理され、この前処理ステップは、前処理された画像と、画像の内容を表す、画像の特性値と呼ばれる少なくとも１つのデジタル値とを供給するように構成されており、取得画像内の所定の自然物体を認識するステップと、これらの自然物体を典型的物体で置き換える後続ステップとを含み、
−  前記特性値が、圧縮アルゴリズムとそれぞれ関連づけられている値の表と比較され、
−  前記前処理画像を圧縮するために、前記特性値に対応する圧縮アルゴリズムが、圧縮手段によって実施され、
−  前記圧縮画像が、遠隔画像受信装置に向けて伝送手段によって伝送されることを特徴とする方法に関する。
【００１９】
本発明による方法は、衛星に搭載されるあらゆるタイプの光学機器が、遠隔装置に向けて画像を伝送する帯域幅に過負荷を掛けることなく、飛行するゾーンの系統的な取得を実行できるようにする。更に、本発明による方法では、画像取得前に、飛行中のゾーンの取得を行うべきかどうか判定することは必要でない。具体的には、本発明による方法は、観測機器によって取得された各画像について、画像の特性値を評価する。この値は、画像のスペクトル、画像のコントラスト、画像の光度、画像のテクスチャを表すものでよく、一般的に画像を処理するあらゆるタイプのアルゴリズムによって定義できる。次いで、この特性値が、所定の特性値の表と比較される。これら所定の値は、機器によって取得できる全てのタイプの画像に対応する。例えば、幾つかの特性値は、雲の存在によって完全に隠された画像に対応し、他のものは、海洋の画像に対応し、他のものは、砂漠の画像に対応する、等々。これら所定の特性値は、経験によって定義され、衛星に搭載して取り付けられたメモリ内に記憶される。したがって、前記値の表は、取得された各画像と無関係に、かつあらゆる画像取得前に作成され、記憶される。更に、本発明による方法においては、処理中の画像のタイプに特に適合した特定の圧縮アルゴリズムを各特性値と関連づける。
【００２０】
本発明による方法は、資源の使用を最適化することを可能にし、地上に向けて伝送されるデータ量を削減する全体的戦略を定める。本発明による方法は、単なる画像圧縮を超えるものである。具体的には、本発明による方法においては、画像を地上に伝送する前に簡約する。かかる画像簡約は、全文において前処理ステップと呼ばれる、画像を処理するステップと、この前処理画像を圧縮するステップとを含む。この初期処理は、前処理画像と呼ばれる画像を供給できるようにする。このステップは、画像の空間フィルタリング、画像の閾値処理、画像の一部の削除、及び一般的に人間による画像の理解しやすさに必要でないデータを削除するための、任意の画像の処理とからなり得る。
【００２１】
特に、有利には、本発明による方法は、各画像について、元の物体と呼ばれる、画像内の（特に景色の所定の形状及び／又はテクスチャ等の認識によって）所定の自然物体を認識するステップと、これら元の物体を置換物体で置き換える後続ステップとを含む。これらの置換物体は、所定の物体であっても、元の物体から決定された物体であってもよい。
【００２２】
これらのステップは、有利には、画像を前処理するステップ中に実施される。したがって、前処理ステップは、画像内で景色の特定の元の物体を認識することからなる。これら元の物体は、例えば雲、森林ゾーン、海岸、池、建築物、牧草地、雪に覆われた範囲、道路、林道等である。この前処理ステップは、次いで例えば有利には認識された元の各物体を、この検出された元の物体の特性を示す１つ又は幾つかのピクセルで置き換える。この前処理ステップは、観測の標的である目標に特有のものであってもよい。特に、取得及び前処理された画像が、緑の空間のみを表すものである場合、前処理ステップは、次いで緑の空間でない（池、海岸等）物体を（特にその特定の形状及び／又はテクスチャによって）検出するようにのみ、努めることができ、これらの物体の各々を、特性色の１つ又は幾つかのピクセル（均一ゾーン）で置き換えることができる。したがって、これらのゾーンは、観測の標的である目標を見ると画質を変質させることなく、置換前よりも少ないバイト数でコード化できる。
【００２３】
もう１つの変形形態によれば、置換えは、検出された物体を所定の画像で置き換えることであってよい。例えば、検出された各海岸は、画像の視覚的印象が保存されるように、所定の海岸の画像で置き換えられる。
【００２４】
このように、本発明による方法においては、有利には、前記典型的物体は、所定の画像及び均一ゾーンから選択される。
【００２５】
この置換えステップにより、画像をコード化するのに必要なバイト量を大幅に削減し、及び／又は置き換えられない要素の品質を向上させることが可能になる。実際に、置換ゾーンはより少ないバイトしか必要とせず、非置換ゾーンは、全体画像に関して同等のバイト数でより微細にコード化できる。
【００２６】
本発明による方法は、前処理した画像を圧縮する後続ステップを含む。圧縮アルゴリズムは、あらゆるタイプのものでよく、撮影の標的となる目標に応じて決定される。圧縮アルゴリズムは、本発明による方法を実施する衛星によって発信された時間単位当たりのデータ量が、所定の限度内で可変であるように決定することができる。アルゴリズムは、本発明による方法を実施する衛星によって発信されたデータの平均伝達量が、一定であるように決定することもできる。
【００２７】
有利には、本発明によれば、少なくとも１つのアルゴリズム、特に特性値に対応する各アルゴリズムは、サイコビジュアル圧縮アルゴリズム（psychovisual compression algorithm）である。
【００２８】
サイコビジュアル型の圧縮、すなわち人間による画像の理解しやすさのために有用な情報のみを保存する圧縮は、遠隔画像受信装置に向けて伝送されるデータ量を大幅に低減することを可能にする圧縮機能を確実に行うだけでなく、例えば曇った被写域下での取得画像及び海の画像の追加の処理機能も確実に行うので、特に有効である。その際に、衛星が、強度の曇った被写域によって隠された画像の取得を行う場合、サイコビジュアル型の圧縮アルゴリズムは、特定の手続きなしに画像の強度の圧縮を得られるようにする。同様に、サイコビジュアル型の圧縮により、本発明による機器が、夜間の撮影を妨げる特定の昼／夜プログラムを持たなくてもよくなる。実際に、撮影された夜間のゾーン画像は、サイコビジュアル型の圧縮モジュールによって非常に強度に圧縮される。
【００２９】
画像の特性値が、海洋ゾーンの画像であることを示す場合、選択される圧縮アルゴリズムは、海洋ゾーンであることをユーザが認識するのに十分な情報を保存しながら、画像を非常に強度に圧縮する。更に、サイコビジュアル圧縮アルゴリズムは、不要な情報のみを除去し、それにより、画像が船舶を含む場合は、その船舶が圧縮アルゴリズムによって保存される。
【００３０】
本発明による方法は、圧縮レベル及び圧縮タイプを取得画像のタイプに適合させる。圧縮率は、初期データ容量に対する容量利得として定義され、取得画像に応じて非常に可変であり得る。特に都市ゾーンの場合は、圧縮率は、本発明によれば、０．１５程度であるが、曇ったゾーンの場合は、０．９５程度である。
【００３１】
飛行するゾーンの系統的な撮影を行う低軌道衛星は、本発明による取得、圧縮及び伝送方法により、地上に向けて伝送するデータ量を軌道当たり平均で５０％超削減することができる。本発明者らは、系統的な撮影を行い、本発明による方法を実施する低軌道衛星によって伝送されるデータ量が、選択的な撮影を行う低軌道衛星によって伝送されるデータ量に匹敵するが、衛星の軌道全体が撮影されるので、伝送データに含まれる情報量が、遙かに多いことを確認した。このように、同等の帯域幅で、本発明による方法を実施する衛星は、従来技術の方法を実施する衛星よりも遙かに多くの利用可能な情報を供給することができる。地上に向けて伝送される情報量が同等のとき、本発明による方法を実施する衛星は、従来技術による方法を実施する衛星よりも少ない帯域幅を使用する。
【００３２】
本発明による方法は、全球の撮影を行うための機器に特に適している。
【００３３】
画像の内容を表す画像の特性値は、あらゆるタイプのものでよい。
【００３４】
有利には、本発明によれば、画像の特性値は、次の特性の１つを表す。
−  画像のテクスチャ、
−  画像の空間周波数電力、
−  画像の平均輝度、
−  画像の平均コントラスト、
−  画像の主色、
−  画像の色の均一度、
−  画像の複雑性、
−  画像のエントロピー。
【００３５】
本発明の一変形形態によれば、画像の特性値は、前述の特性の１つ又は幾つかの関数であってよい。
【００３６】
本発明による方法は、
−  水のゾーン（海、湖、河等）
−  雪に覆われた表面、
−  氷河、
−  雲、
−  均一な砂漠ゾーン（砂丘等）、
−  均一な植生のゾーン（森林、耕作地等）、
−  及び一般的に、画像の圧縮率を高め、圧縮性能を強化するのに有利なメカニズム（置換ステップ）の利用を可能にする特定の任意の自然要素の中から選択された自然物体を、取得された画像内で検出することによって、適用例の特定の意味論的パラメータに対して圧縮を最適化するために、すなわち地上の景色の観測を最適化するために、（前処理ステップが）画像の内容解析を考慮するようにすることに注目すべきである。
【００３７】
有利には、本発明によれば、圧縮アルゴリズムは、
−  ＤＣＴ（離散コサイン変換（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｃｏｓｉｎｅ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ））圧縮、
−  ウェーブレット圧縮
−  フラクタル圧縮を含む全体のうちから選択される。
【００３８】
有利には、本発明によれば、各画像ごとに、画像を処理する手段は、この画像より先に取得された画像シーケンスを処理するように構成され、それにより、この画像の前記特性値は、この画像と、先に取得されたこの画像シーケンスとに依存する。このように、本発明による方法は、画像の固有の内容に基づくだけでなく、この画像より先に取得された画像の内容にも基づいて画像の特性値を決定することができる。特に、連続する画像の内容が近い場合、後続の画像の内容全体を保存する必要はない。このように、画像処理の際に、以前に取得された画像が、この画像に類似する内容を有するように見える場合（比較的均一な大きいゾーンの上空を飛行する場合にこれが当てはまる）、前処理画像は、先行する画像と異なる要素と、初期画像が先行画像とそれらの追加要素との和であるという表示としか含むことができない。
【００３９】
本発明は、地球観測衛星画像を取得、圧縮、及び伝送する機器であって、
−  画像を系統的に取得する手段と、
−  前処理画像と、その内容を表す画像の少なくとも１つの特性値とを供給するように構成された、各取得画像を処理する手段であって、取得画像内で所定の自然物体を認識し、これらの自然物体を典型的物体で置き換えるように構成された処理手段と、
−  各特性値を、特定の圧縮アルゴリズムにそれぞれが関連づけられた値の表と比較する手段と、
−  各前処理画像の特性値に対応する圧縮アルゴリズムを実施してこの画像を圧縮する手段と、
−  遠隔画像受信装置に向けて圧縮画像を伝送する手段とを含むことを特徴とする機器にも関する。
【００４０】
本発明による機器の画像取得手段は、有利には、ＣＣＤセンサを備えた光学カメラである。処理手段は、有利にはマイクロプロセッサに接続されたデジタル手段である。比較手段は、有利には、対応値の表を記憶する手段に接続されたデジタル手段であり、この記憶は、局所的であっても遠隔的であってもよい。圧縮手段は、有利には、マイクロプロセッサに接続されたデジタル手段である。伝送手段は、有利には、衛星と地球との間でデータを伝送する無線周波数伝送手段である。
【００４１】
本発明による機器は、有利には、本発明による方法を実施し、本発明による方法は、有利には本発明による機器によって実施される。
【００４２】
本発明は、上述又は後述の特性の全部又は一部を併用して特徴とする、地球観測衛星画像を取得、圧縮、及び伝送する方法、及びかかる方法を実施する機器にも関する。
【００４３】
本発明の他の目的、特性及び利点は、専ら非限定的なものとして示され、かつ添付図面を参照する、以下の説明を読めば明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明による衛星画像を取得、圧縮、及び伝送する方法の概略フローチャートである。
【図２ａ】都市ゾーンの画像の概略図である。
【図２ｂ】本発明による方法によって一旦処理された同じ画像の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
本発明による衛星画像を取得、圧縮、及び伝送する方法は、図１に表すように、画像が機器によって取得される、画像を取得する第１ステップ１０１を含む。
【００４６】
本発明による方法は、画像の特性値と呼ばれる、この画像の内容を表すデジタル値を供給するためにこの画像を処理する後続ステップ１０２を含む。この特性値は、あらゆるタイプのものでよい。特性値は、各画像ごとに、画像のテクスチャ、画像の空間周波数電力、画像の平均輝度、画像の平均コントラスト、画像の主色、画像の色の均一度、画像の複雑性、画像のエントロピー、又は２つ以上のこれらパラメータの関数に対応するものでよい。本発明の一実施形態によれば、画像は、複数の下位画像に分割でき、これら下位画像の各々について画像の特性値が計算できる。
【００４７】
この処理ステップ１０２は、前処理画像を供給することも可能にする。この前処理は、画像の空間フィルタリング、画像の閾値処理、画像の幾つかの物体の削除、及び一般的に、地上に向けて伝送されるデータ量の削減に寄与するが、人間に有用な情報は失わない、特定の処理からなることができる。
【００４８】
図２ａ及び図２ｂは、それぞれ衛星に搭載して取り付けられた機器によって取得された画像の一例と、本発明による方法によって前処理された同じ画像を示す。
【００４９】
図２ａは、エッフェル塔の図であり、図には、エッフェル塔に加えて、雲２、セーヌ川の一部３、森林の多いゾーン４、５、６及び芝地７が見える。
【００５０】
図２ｂは、同じ図を示すが、画像は、本発明による方法の前処理ステップ１０２中に前処理されている。雲２が検出され、白い均一ゾーン２２で置き換えられたことに気付く。同様に、セーヌ川の一部３が検出され、均一ゾーン３３で置き換えられている。森林ゾーン４、５、６が検出され、同様に均一ゾーン４４、５５、６６で置き換えられている。本発明による方法は、自然物体の認識を行い、それらを典型的物体（均一ゾーン２２、３３、４４、５５、６６、７７）で置き換えることを可能にし、それにより、図２ｂの画像を記憶するために必要なデータ量は、図２ａの画像を記憶するために必要なデータ量よりも遙かに少ない。更に、画像２ａの関連データは、画像２ｂ上に保存される。
【００５１】
一般的に、前処理ステップ１０２は、画像内の物体を（特に景色の特定の形状及び／又はテクスチャによって）認識できるようにする。この認識は、物体を識別できるようにする関連パラメータから画像内の物体を（自動的に又は手動で（人間が介在して））認識する方法によって実施することができる。これらの物体は、例えば雲、森林ゾーン、海岸、池、建築物、牧草地、雪に覆われた範囲、道路、林道等である。この前処理ステップは、その場合有利には検出された各物体を、所定の典型的物体、特に（物体が削除されるので、検出された自然物体の均一な表現に、又は消去された画像のゾーンに対応するものでよい）所定の画像又は所定の均一ゾーンで置き換える。例えば、画像２ａ内で検出された各雲２は、所定の雲の画像で置き換えられ、したがって画像２ｂの視覚的印象は、画像２ａとほぼ同一であるが、画像を大容量記憶媒体に記憶させるために必要なバイト量は、大幅に低下する。
【００５２】
本発明による方法は、ステップ１０２において計算された特性値を、対応表と呼ばれる値の表と比較する後続ステップ１０３を含み、対応表の各要素は、特定の圧縮アルゴリズムに関連づけられる。画像の特性値、又は画像の特性値の関数は、この画像に圧縮を適合させるように、取得された画像のタイプを特徴付けることを目的とする。対応表の各値に特定のアルゴリズムが関連づけられている。対応表は、互いに異なる多数のアルゴリズムを含むことができる。更に、様々な値を、同じアルゴリズムに関連づけることができ、例えば圧縮率のようなアルゴリズムのパラメータのみが、これらの値に関してアルゴリズムを互いに区別する。
【００５３】
対応表は、例えば圧縮アルゴリズムとそれぞれが関連づけられている、複数の値範囲を定義する。このように、ステップ１０２で評価された特性値が、所与の値範囲に属する場合、ステップ１０４で使用される圧縮アルゴリズムは、画像の特性値が属するこの値範囲に関連づけられたアルゴリズムである。
【００５４】
本発明による方法は、ステップ１０２で決定された特性値に対応する選択された圧縮アルゴリズムによって前処理済み画像を圧縮する後続ステップ１０４を含む。使用されるアルゴリズムは、公知のあらゆるタイプのものでよい。それにもかかわらず、本発明の好ましい一実施形態によれば、ステップ１０３で示されるアルゴリズムは、サイコビジュアル型の圧縮アルゴリズムである。かかるアルゴリズムは、例えば、特性値が与えられている場合、「ＪＰＥＧ  ２０００」の名称で知られるアルゴリズムである。
【００５５】
本発明による方法は、ステップ１０４で圧縮された画像を遠隔画像受信装置に向けて伝送する後続ステップ１０５を含む。かかる画像受信装置は、例えば地上受信局である。
【００５６】
本発明によれば、画像取得は、公知のあらゆるタイプの手段によって行うことができる。
【００５７】
取得画像の処理は、好ましくはマイクロプロセッサに接続されたデジタル手段によって行われる。具体的には、この処理は、画像を解析し、そこからこの画像を表す画像の少なくとも１つの特性値を求めることからなる。画像の特性値は、画像のテクスチャ、画像の空間周波数電力、画像の平均輝度、画像の平均コントラスト、画像の主色、画像の色の均一度、画像の複雑性等に対応するものでよい。
【００５８】
圧縮アルゴリズムは、ＤＣＴ、ウェーブレット、フラクタル圧縮等のアルゴリズムであってよい。これらのアルゴリズムは、当業者に知られており、ここで詳細に記載しない。
【００５９】
本発明は、本発明による方法を実施する機器にも及ぶ。衛星画像を取得、簡約及び伝送するかかる機器は、画像を系統的に取得する手段と、前処理された画像と、画像の内容を表す、画像の特性値と呼ばれる少なくとも１つのデジタル値とを供給するように構成された、各画像を処理する手段と、各特性値を、特定の圧縮アルゴリズムにそれぞれが関連づけられている値の表と比較する手段と、画像の特性値に対応する圧縮アルゴリズムを実施して各前処理画像を圧縮する手段と、遠隔画像受信装置に向けて画像を伝送する手段とを含む。
【００６０】
画像を取得する手段は、あらゆるタイプのものでよい。本発明の好ましい一実施形態によれば、この取得手段は、地上表面の画像を撮るように構成された衛星に搭載されたデジタルカメラである。前処理、画像処理、及び画像圧縮手段は、好ましい一実施形態によれば、ソフトウェア手段によって実施される。画像を伝送する手段は、当業者に知られており、ここで詳細に記載しない。
【００６１】
本発明による機器は、本発明による方法を実施し、本発明による方法は、有利には本発明による機器によって実施される。
【００６２】
本発明は、記載された実施形態のみに限定されない。特に、本発明による方法は、画像を前処理するステップ中に、検出された自然要素のあらゆるタイプの置換を含むことができる。更に、これら自然要素を検出する手段は、特に要素の形状、要素の色、要素のテクスチャ、要素の周波数電力、要素のコントラスト、要素の主色、要素の色の均一度、要素の複雑さ等に応じてあらゆるタイプのものでよい。
【図１】
2012501137.tif 000003
【図２ａ】
2012501137.tif 000004
【図２ｂ】
2012501137.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成22年6月21日(2010.6.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地球観測衛星画像を取得、処理、圧縮、及び伝送する方法において、系統的に
（１０１）画像が、前記衛星に搭載された機器によって取得され、
（１０２）この画像が、画像を前処理するステップによって処理され、前記前処理ステップが、前処理された画像と、画像の内容を表す、画像の特性値と呼ばれる少なくとも１つのデジタル値とを供給するように構成されており、取得画像内で所定の自然物体の形状を認識するステップと、これらの自然物体を典型的物体で置き換える後続ステップとを含み、
（１０３）前記特性値が、圧縮アルゴリズムとそれぞれが関連づけられた値の表と比較され、
（１０４）前記特性値に対応する圧縮アルゴリズムが、前記前処理画像を圧縮するために、圧縮手段によって実施され、
（１０５）前記圧縮画像は、伝送手段により遠隔画像受信装置に向けて伝送されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記典型的物体が、所定の画像及び均一ゾーンのうちから選択されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記自然物体が、
水のゾーン（海、湖、河等）
雪に覆われた表面、
氷河、
雲、
均一な砂漠ゾーン（砂丘等）、
均一な植生のゾーン（森林、耕作地等）から選択されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
各画像について、前記画像処理手段が、この画像より先に取得された画像シーケンスを処理するように構成され、それにより、この画像の前記特性値が、この画像、及び先に取得された前記画像シーケンスに依存することを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
少なくとも１つの画像圧縮アルゴリズムが、サイコビジュアル圧縮アルゴリズムであることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
各画像圧縮アルゴリズムが、サイコビジュアル圧縮アルゴリズムであることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
画像の前記特性値が、画像のテクスチャ、画像の空間周波数電力、画像の平均輝度、画像の平均コントラスト、画像の主色、画像の色の均一度、画像の複雑性、画像のエントロピーを含む群から選択されることを特徴とする、請求項１ないし６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記特性値に対応する圧縮アルゴリズムが、ＤＣＴ型アルゴリズム、ウェーブレットによるアルゴリズム、及びフラクタルによるアルゴリズムを含む群から選択されることを特徴とする、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
衛星画像を取得、処理、圧縮、及び伝送する機器であって、
画像を系統的に取得する手段と、
前処理画像と、その内容を表す画像の少なくとも１つの特性値とを供給するように構成された、各取得画像を処理する手段であって、取得画像内で所定の自然物体の形状を認識し、これらの自然物体を典型的物体で置き換えるように構成された処理手段と、
各特性値を、特定の圧縮アルゴリズムにそれぞれが関連づけられている値の表と比較する手段と、
画像の特性値に対応する圧縮アルゴリズムを実施して各画像を圧縮する手段と、
遠隔画像受信装置に向けて画像を伝送する手段と、
を含むことを特徴とする機器。
【国際調査報告】
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