特許 7677106 画像解析装置および画像解析方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-05-07

(45)【発行日】2025-05-15

(54)【発明の名称】画像解析装置および画像解析方法

(51)【国際特許分類】

   G01S 13/90 20060101AFI20250508BHJP

【ＦＩ】

G01S13/90 191

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021165979

(22)【出願日】2021-10-08

(65)【公開番号】P2023056648

(43)【公開日】2023-04-20

【審査請求日】2024-02-26

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109612

【弁理士】

【氏名又は名称】倉谷 泰孝

(74)【代理人】

【識別番号】100116643

【弁理士】

【氏名又は名称】伊達 研郎

(74)【代理人】

【識別番号】100184022

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 美保

(72)【発明者】

【氏名】栗原 康平

(72)【発明者】

【氏名】豊田 善隆

(72)【発明者】

【氏名】三五 大輔

【審査官】山下 雅人

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－０３２８２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／２０２２５９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－２０５１４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第６２４６４４０（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特許第６２４６４４１（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開２０１７－２２００５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２０７３６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１７５３３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１１７３２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３２２５５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｓ ７／００－１７／９５

Ｇ０６Ｔ １／００

Ｇ０６Ｔ ７／００－ ７／９０

Ｇ０６Ｖ１０／００－２０／９０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

リモートセンシングデータである入力画像データを読み込むデータ読込部と、
前記データ読込部に読み込まれた前記入力画像データに対する変位解析結果および変位解析結果を得た際の設定パラメータを含む解析履歴に関するデータを保存する解析結果保存部と、
前記データ読込部に読み込まれた前記入力画像データに対応する過去の変位解析結果が、前記解析結果保存部に存在する場合は、前記解析履歴に関するデータと前記データ読込部に読み込まれた前記入力画像データとを用いたインクリメント変位解析を行って前記入力画像データに対応する変位解析結果を生成し、前記過去の変位解析結果が前記解析結果保存部に存在しない場合は、前記データ読込部に読み込まれた複数の前記入力画像データを用いた入力画像変位解析を行って前記入力画像データに対応する変位解析結果を生成する変位解析部と
を備え、
前記インクリメント変位解析は、ＰＳＩｎＳＡＲまたはＳＢＡＳによる差分干渉解析である、
画像解析装置。

【請求項2】

前記変位解析部は、前記解析結果保存部に、前記入力画像データに対応する前記過去の変位解析結果が存在する場合は前記インクリメント変位解析を選択し、前記入力画像データに対応する前記過去の変位解析結果が存在しない場合は前記入力画像変位解析を選択する処理方法選択部と、
前記処理方法選択部で前記インクリメント変位解析が選択された場合、前記インクリメント変位解析を行って前記入力画像データに対応する変位解析結果を生成し、前記処理方法選択部で前記入力画像変位解析が選択された場合、前記入力画像変位解析を行って前記入力画像データに対応する変位解析結果を生成する解析実行部と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像解析装置。

【請求項3】

前記処理方法選択部は、前記解析履歴に関するデータを読み込む解析履歴読込部と、
前記解析履歴読込部で読み込んだ前記解析履歴に関するデータに前記入力画像データに対応する前記過去の変位解析結果が存在する場合に、前記解析履歴に関するデータに含まれる設定パラメータである既存設定パラメータに入力された設定パラメータが含まれているか否かを照合するパラメータ照合部と、
前記パラメータ照合部で照合した結果、前記入力された設定パラメータが前記既存設定パラメータに含まれている場合には前記インクリメント変位解析を実行することを決定し、前記入力された設定パラメータが前記既存設定パラメータに含まれていない場合には前記入力画像変位解析を実行することを決定する処理方法決定部と
を備えることを特徴とする請求項２に記載の画像解析装置。

【請求項4】

前記変位解析部は、変位解析結果を生成するために用いる前記入力画像データの観測時期を選択する処理範囲選択部
を備えることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の画像解析装置。

【請求項5】

リモートセンシングデータである入力画像データを読み込むデータ読込ステップと、
前記データ読込ステップで読み込まれた前記入力画像データに対応する過去の変位解析結果が、前記入力画像データに対する変位解析結果および変位解析結果を得た際の設定パラメータを含む解析履歴に関するデータを保存する解析結果保存部に存在する場合は、前記解析履歴に関するデータと前記データ読込部に読み込まれた前記入力画像データとを用いたインクリメント変位解析を行って前記入力画像データに対応する変位解析結果を生成し、前記過去の変位解析結果が解析結果保存部に存在しない場合は、前記データ読込部に読み込まれた複数の前記入力画像データを用いた入力画像変位解析を行って前記入力画像データに対応する変位解析結果を生成する変位解析ステップと、
前記変位解析ステップで生成された変位解析結果および変位解析結果を得た際の設定パラメータを含む解析履歴に関するデータを解析結果保存部に保存する解析結果保存ステップと
を備え、前記インクリメント変位解析は、ＰＳＩｎＳＡＲまたはＳＢＡＳによる差分干渉解析である、画像解析方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、画像解析装置および画像解析方法に関する。

【背景技術】

【0002】

洪水、大雨、地震などの災害発生時に、地上に設置された各種センサーで検知した検知結果に基づいて被害状況を把握することが行われている。地上センサーを用いて被害状況を把握する方法は、地上センサーが設けられた場所に近い位置の家屋や発電所などの被害状況を把握することに利用できるが、広域に被害が発生する災害において、地域全体の被害状況を面状に把握することができない。
広域の災害における被害状況を把握する手法としては、リモートセンシングデータを活用した解析手法がある。このような解析手法に用いるリモートセンシングデータの例としては、航空機、ドローン、人工衛星等に搭載された、光学素子や合成開口レーダー（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａｒ、以下、ＳＡＲと称する）で検知するデータが挙げられる。

【0003】

例えばＳＡＲが検知する画像を用いた解析手法では、異なる位置から観測した２枚のＳＡＲ画像を干渉させて地表の標高情報を抽出したり、同じ地表位置における観測時期が異なる２つのＳＡＲ画像の差をとることにより地表の変位を測定する干渉処理の技術が用いられている。
ＳＡＲ画像の干渉処理を用いた解析手法では、複数枚のＳＡＲ画像を用いることにより、高い信号雑音比（ｓｉｇｎａｌ－ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ、以下、ＳＮ比と称す）の解析結果が得られ、ＳＡＲ画像を干渉処理した干渉画像は、微小な地表の変位を捉えることができることから、地表の変位を伴う災害監視、港湾監視、火山監視などに利用することができる。

【0004】

例えば、特許文献１では、ＰＳ点(Ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ Ｓｃａｔｔｅｒｅｒ)とよばれるコヒーレンスなどが高い画素のみを抽出することでノイズ成分を抑制し、計測の精度を向上させており、加えて、多数のＳＡＲ画像を干渉させることで位相成分の時系列的な変化を解析し、所定期間での変位の傾向である変位速度を高い精度で計測している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第４８６１５５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記のような従来の解析手法では、ＳＡＲ画像のようなリモートセンシングデータを用いるが、リモートセンシングデータは写真等で用いられるフォーマットの画像データに比べ、データサイズが非常に大きく、画像解析に多大な時間を要するという課題があった。
本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであり、画像解析に要する時間を抑えることができる画像解析装置および画像解析方法を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示に係る画像解析装置は、リモートセンシングデータである入力画像データを読み込むデータ読込部と、データ読込部に読み込まれた入力画像データに対する変位解析結果および変位解析結果を得た際の設定パラメータを含む解析履歴に関するデータを保存する解析結果保存部と、データ読込部に読み込まれた入力画像データに対応する過去の変位解析結果が、解析結果保存部に存在する場合は、解析履歴に関するデータとデータ読込部に読み込まれた入力画像データとを用いたインクリメント変位解析を行って入力画像データに対応する変位解析結果を生成し、過去の変位解析結果が解析結果保存部に存在しない場合は、データ読込部に読み込まれた複数の入力画像データを用いた入力画像変位解析を行って入力画像データに対応する変位解析結果を生成する変位解析部とを備えたものである。また、本開示に係る画像解析装置が実行するインクリメント変位解析は、ＰＳＩｎＳＡＲまたはＳＢＡＳによる差分干渉解析である。

【発明の効果】

【0008】

本開示の画像解析装置は、入力画像データを読み込むデータ読込部と、入力画像データに対する変位解析結果を保存する解析結果保存部と、入力画像データに対応する過去の変位解析結果が、解析結果保存部に存在する場合は、過去の変位解析結果を得た際の解析履歴に関するデータとデータ読込部に読み込まれた入力画像データとを用いたインクリメント変位解析を行い、過去の変位解析結果が解析結果保存部に存在しない場合は、データ読込部に読み込まれた複数の入力画像データを用いた入力画像変位解析を行い、入力画像データに対応する変位解析結果を生成する変位解析部とを備えたので、解析結果保存部に過去の変位解析結果が存在する場合には、過去の変位解析結果を得た際の解析履歴に関するデータを利用してインクリメント変位解析処理が行われるため、複数の入力画像データを用いた入力画像変位解析処理より変位解析に要する時間を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態１における画像解析装置の構成図

【図2】実施の形態１における画像解析装置の動作を示すフローチャート

【図3】ＰＳＩｎＳＡＲを用いた変位解析における入力画像データと変位解析結果との関係を示す模式図

【図4】ＳＢＡＳを用いた変位解析における入力画像データと変位解析結果との関係を示す模式図

【図5】実施の形態１において変位解析を実行する際に用いるデータを模式的に示すタイムチャート

【図6】実施の形態２における画像解析装置の構成図

【図7】実施の形態２における処理方法選択動作を示すフローチャート

【図8】実施の形態３における画像解析装置の構成図

【図9】実施の形態３における画像解析装置の動作を示すフローチャート

【図10】実施の形態３において変位解析を実行する際に用いるデータを模式的に示すタイムチャート

【発明を実施するための形態】

【0010】

実施の形態１．
図１は、実施の形態１における画像解析装置１と、画像解析装置１と接続された入力データ保存部２と、測量データ保存部３とで構成された画像解析システム４の構成図である。この画像解析システム４は、光学素子やＳＡＲ等の検知装置で検知され入力データ保存部２に保存された入力画像データと測量データ保存部３に保存された地表の標高情報等の測量データを画像解析装置１で読み込み、画像解析を行うシステムである。
入力データ保存部２には入力画像データが保存され、測量データ保存部３には標高情報などの測量データを保存されている。測量データは測位衛星や航空レーザを用いて取得したＤＥＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｅｌｅｖａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌ）などの地形データの他、写真測量など地上で取得された地形データが挙げられ、入力画像データの歪みを補正する目的で用いられる。

【0011】

画像解析装置１は、入力データ保存部２に保存されたリモートセンシングデータである入力画像データ、および測量データ保存部３に保存された測量データを読み込むデータ読込部１１と、データ読込部１１に読み込まれた入力画像データに対する変位解析結果および変位解析結果を得た際の設定パラメータ等を含む解析履歴に関するデータを保存する解析結果保存部１２と、データ読込部１１に読み込まれた入力画像データに対応する過去の変位解析結果が解析結果保存部１２に存在する場合は、過去の変位解析結果および変位解析結果を得た際の設定パラメータを含む解析履歴に関するデータと、データ読込部１１に読み込まれた入力画像データとを用いたインクリメント変位解析を行って入力画像データに対応する変位解析結果を生成し、過去の変位解析結果が解析結果保存部１２に存在しない場合は、データ読込部１１に読み込まれた複数の入力画像データを用いた入力画像変位解析を行って入力画像データに対応する変位解析結果を生成する変位解析部１３とを備える。

【0012】

変位解析部１３は、解析結果保存部１２に、入力画像データに対応する過去の変位解析結果が存在する場合はインクリメント変位解析を選択し、入力画像データに対応する過去の変位解析結果が存在しない場合は入力画像変位解析を選択する処理方法選択部１３１と、処理方法選択部１３１でインクリメント変位解析が選択された場合、解析結果保存部１２から読み出した過去の変位解析結果および変位解析結果を得た際の設定パラメータ等を含む解析履歴に関するデータと、データ読込部１１に読み込まれた入力画像データとを用いたインクリメント変位解析を行って入力画像データに対応する変位解析結果を生成し、処理方法選択部１３１で入力画像変位解析が選択された場合、データ読込部１１に読み込まれた複数の入力画像データを用いた入力画像変位解析を行って入力画像データに対応する変位解析結果を生成する解析実行部１３２とを備える。

【0013】

次に、このように構成された画像解析装置１の動作について説明する。図２は実施の形態１における画像解析装置１の動作を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ１において、データ読込部１１は、入力データ保存部２に保存された入力画像データ、および測量データ保存部３に保存された測量データを読み込み、処理方法選択部１３１に送る（データ読込ステップ）。ここで、入力データ保存部２に保存された入力画像データは、例えば、ＳＡＲにより観測した観測データであり、同じ観測対象領域を複数の観測時期において観測した画像を示すデータである。複数の観測時期で観測した場合、それぞれの画像は、撮像機器が相対的に異なる位置で観測した画像となる。

【0014】

次に、ステップＳ２において、処理方法選択部１３１は、解析結果保存部１２を参照し、データ読込部１１が読み込んだ入力画像データに対応する領域の処理履歴情報から過去の変位解析結果が存在するかを判定し、過去の変位解析結果が存在する場合はインクリメント変位解析を、過去の変位解析結果が存在しない場合は入力画像変位解析を選択する。

【0015】

さらに、解析実行部１３２は、入力画像データと過去の複数時期の入力画像データとが、撮像時のセンサー方向の違いや撮像面までの距離の違いなど撮像由来の不整合が存在する場合、測量データ保存部３に保存された測量データを用いて画像間の歪みを補正し、変位解析を実行する。

【0016】

そして、ステップＳ３において、解析実行部１３２は、ステップＳ２で処理方法選択部１３１が選択した処理方法に基づき、インクリメント変位解析または入力画像変位解析を行う（変位解析ステップ）。
ステップＳ２で入力画像変位解析を行う選択がなされた場合、解析実行部１３２は、データ読込部１１が読み込んだ複数の入力画像データを用いて入力画像変位解析を実行し、入力画像データに対応する変位解析結果および変位解析結果を得た際の設定パラメータを含む解析履歴に関するデータを生成する。

【0017】

一方、ステップＳ２でインクリメント変位解析を行う選択がなされた場合、解析実行部１３２は、入力画像データの領域に対応する過去の変位解析結果および変位解析結果を得た際の設定パラメータを含む解析履歴に関するデータを解析結果保存部１２から取り出し、この解析履歴に関するデータとデータ読込部１１で読み込んだ入力画像データとを用いてインクリメント変位解析を実行して入力画像データに対応する変位解析結果を生成する。
このインクリメント変位解析は、解析結果保存部１２に過去の解析結果が存在する場合には、過去の変位解析結果および変位解析結果を得た際の設定パラメータを含む解析履歴に関するデータと入力画像データを利用して行うので、一度変位解析した入力画像データの組み合わせについての演算と設定パラメータの設定を省略できるため、複数の入力画像データを用いた入力画像変位解析処理より変位解析に要する時間を抑えることができる。以下に解析実行部１３２が実行するインクリメント変位解析の詳細について説明する。

【0018】

まず、変位解析の手法として、ＰＳＩｎＳＡＲによる差分干渉解析を実施する場合を説明する。図３は、ＰＳＩｎＳＡＲを用いた変位解析における入力画像データと変位解析結果との関係を示す模式図であり、横軸を観測時期、縦軸を観測を行った撮像機器の相対的な位置とし、各入力画像データの観測時期と位置をプロットしたものである。

【0019】

図３（ａ）は、各入力画像データを表しており、撮像時期の古い順からＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５の５データがプロットされている。

【0020】

入力画像データの領域に対応する過去の変位解析結果がなく、入力画像変位解析が選択された場合は、図３（ａ）に示す複数のデータを用いて、４通りの入力画像データの組み合わせで入力画像変位解析が実行される。例えば、基礎情報であるマスターデータをＤ３とすると、Ｄ３と他の４つのデータとの４通りの組み合わせで入力画像変位解析を実行する。Ｄ３と他の４つのデータとを繋いだ実線は、繋いだ２つのデータを対象としてパラメータを用いたＰＳＩｎＳＡＲによる入力画像変位解析を実行することを表している。

【0021】

一方、新たな入力画像データであるＤ６が読み込まれた際、同じ対象領域に対応する過去の変位解析結果があり、インクリメント変位解析が選択された場合は、図３（ｂ）に示すように、この新たな入力画像データであるＤ６と、過去の変位解析結果であるＩ１３、Ｉ２３、Ｉ４３、Ｉ５３とを用いたインクリメント変位解析が実行される。
ここで、Ｄ３と他の４つのデータとを繋いだ点線は、繋いだ２つのデータを対象としてパラメータを用いたＰＳＩｎＳＡＲによる入力画像変位解析が過去に実行されたことを表している。Ｉ１３、Ｉ２３、Ｉ４３、Ｉ５３は、同じ対象領域に対する複数の入力画像データを用いて入力画像変位解析を行った変位解析結果であり、各変位解析結果Ｉ１３、Ｉ２３、Ｉ４３、Ｉ５３の添え字は、入力画像変位解析に用いた２つの入力画像データの添え字を組み合わせたものである。例えば、変位解析結果Ｉ１３は入力画像データＤ１と入力画像データＤ３とを用いて入力画像変位解析を行った結果である。

【0022】

同じ領域に対する新たな入力画像データであるＤ６と、過去の変位解析結果Ｉ１３、Ｉ２３、Ｉ４３、Ｉ５３とを用いたインクリメント変位解析では、まず、入力画像データＤ６とマスターデータＤ３の変位解析を実行して変位解析結果Ｉ３６（図示せず）を生成する。そして、Ｉ１３、Ｉ２３、Ｉ４３、Ｉ５３、Ｉ３６から変位量の近似式を算出する。ここで、ＰＳＩｎＳＡＲの特徴として「対象の変位の時間変化は線形」という仮定を鑑み、算出した近似式から乖離が大きい変位解析結果は変位量位相が安定していない点として変位解析結果の集合から取り除き、残った変位解析結果に基づきより高精度の変位量を算出することで、入力画像データに対応する変位解析結果として生成する。

【0023】

このインクリメント変位解析では、過去の変位解析結果Ｉ１３、Ｉ２３、Ｉ４３、Ｉ５３、および、これらを得た際、すなわちＤ３とＤ１、Ｄ２、Ｄ４、Ｄ５の４つの入力画像データとの組み合わせによる入力画像変位解析の際に使用した設定パラメータを含む解析履歴に関するデータを解析結果保存部１２から取り出し、再度使用することができるので、単に複数の入力画像データを用いて行う入力画像変位解析処理より変位解析に要する時間を抑えることができる。

【0024】

次に、ＰＳＩｎＳＡＲとは別の変位解析の手法として、観測時点全ての組み合わせで干渉処理を行う、ＳＢＡＳによる差分干渉解析を実施する場合を説明する。図４は、ＳＢＡＳを用いた変位解析における入力画像データと変位解析結果との関係を模式的に示す模式図であり、横軸を観測時期、縦軸を観測を行った撮像機器の相対的な位置とし、各入力画像データの観測時期と位置をプロットしたものである。

【0025】

図４（ａ）にある観測データである入力画像データは、撮像時期の古い順からＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５の５データがプロットされている。

【0026】

入力画像データの領域に対応する過去の変位解析結果がなく、入力画像変位解析が選択された場合は、図４（ａ）に示す複数のデータを用いて、４通りの入力画像データの組み合わせで入力画像変位解析が実行される。例えば、基礎情報であるマスターデータをＤ３とすると、入力画像データのペア全てを用いて入力画像変位解析を実施する。図４（ａ）において、各データを繋いだ実線は、繋いだ２つのデータを対象としてパラメータを用いたＳＢＡＳによる入力画像変位解析を表している。なお、入力画像データの撮像位置が一定距離以上離れたデータペア、つまりベースラインが長いデータペアは、高さ方向で感度が良くなり、使用する参照ＤＥＭの影響を受けやすくなるため差分干渉解析に向かないので、差分干渉解析を実施しない。したがって、図４（ａ）の例では、ベースラインが長い、Ｄ１とＤ５のペアと、Ｄ２とＤ４のペアでは差分干渉解析を実施していない。

【0027】

一方、新たな入力画像データであるＤ６が読み込まれた際、同じ対象領域に対応する過去の変位解析結果があり、インクリメント変位解析が選択された場合は、図４（ｂ）に示すように、この新たな入力画像データであるＤ６と、過去の変位解析結果であるＩ１２、Ｉ１３、Ｉ１４、Ｉ２３、Ｉ２５、Ｉ４３、Ｉ４５、Ｉ５３とを用いたインクリメント変位解析が実行される。
ここで、Ｄ３と他の４つのデータとを繋いだ点線は、繋いだ２つのデータを対象としてパラメータを用いたＳＢＡＳによる入力画像変位解析が過去に行われたことを表している。Ｉ１２、Ｉ１３、Ｉ１４、Ｉ２３、Ｉ２５、Ｉ４３、Ｉ４５、Ｉ５３は、同じ対象領域に対する複数の入力画像データを用いて入力画像変位解析を行った変位解析結果であり、各変位解析結果Ｉ１２、Ｉ１３、Ｉ１４、Ｉ２３、Ｉ２５、Ｉ４３、Ｉ４５、Ｉ５３の添え字は、入力画像変位解析に用いた２つの入力画像データの添え字を組み合わせたものである。例えば、変位解析結果Ｉ１３は入力画像データＤ１と入力画像データＤ３とを用いて入力画像変位解析を行った結果である。

【0028】

同じ領域に対する新たな入力画像データであるＤ６と、過去の変位解析結果Ｉ１２、Ｉ１３、Ｉ１４、Ｉ２３、Ｉ２５、Ｉ４３、Ｉ４５、Ｉ５３とを用いたインクリメント変位解析では、まず、入力画像データＤ６とマスターデータＤ３の変位解析を実行して変位解析結果Ｉ１６、Ｉ２６、Ｉ４６、Ｉ５６、Ｉ６３（いずれも図示せず）を生成する。そして、これらＩ１６、Ｉ２６、Ｉ４６、Ｉ５６、Ｉ６３とに基づき変位量を算出することで、入力画像データに対応する変位解析結果として生成する。

【0029】

このインクリメント変位解析では、過去の変位解析結果Ｉ１２、Ｉ１３、Ｉ１４、Ｉ２３、Ｉ２５、Ｉ４３、Ｉ４５、Ｉ５３、およびこれらを得た際、すなわち、図４（ａ）に実線で示した入力画像変位解析の際に使用した設定パラメータを含む解析履歴に関するデータを解析結果保存部１２から取り出し、再度使用することができるので、複数の入力画像データの組み合わせを用いた入力画像変位解析処理を設定パラメータの設定から行う場合より、変位解析に要する時間を抑えることができる。

【0030】

変位解析部１３は、以上のようにして生成した変位解析結果を解析結果保存部１２に保存する（解析結果保存ステップ）。

【0031】

図５は、実施の形態１におけるステップＳ３において選択された処理方法に基づいて変位解析を実行する際に用いるデータを示すタイムチャートである。

【0032】

まず、時期Ｔ４において、新規に変位解析を実施する場合のように最初の変位解析を実施する場合、過去の変位解析結果が存在しないので、時期Ｔ１からＴ４までの入力画像データを用いて入力画像変位解析が実行される。
次に、新たな入力画像データとして時期Ｔ５における入力画像データをデータ読込部１１で読み込んだ場合、過去の変位解析結果があるので処理方法選択部１３１によりインクリメント変位解析が選択される。この場合、時期Ｔ２から時期Ｔ４までの入力画像データを用いて生成した変位解析結果と、新たな時期Ｔ５における画像入力データとを用いて、インクリメント変位解析が実行される。なお、どの程度の範囲の過去の変位解析結果を利用するかは、状況によって決めればよく、例えば、設定した期間より過去のデータは入力データから外し、変位解析を行わないようにしてもよい。図５では、過去３つ前まで過去の変位解析結果を利用する例を示している。

【0033】

新たな入力画像データとして時期Ｔ６における入力画像データを読み込んだ場合も同様にインクリメント変位解析が実行される。

【0034】

また、過去の変位解析結果がある場合でも、他の条件、あるいはユーザの指示により、新規な変位解析を行うことが適切な場合は、解析実行部１３２にインクリメント変位解析ではなく入力画像変位解析を実行させるようにしてもよい。図５には、新たな入力画像データとして時期Ｔ７における入力画像データを読み込んだ場合、時期Ｔ４から時期Ｔ７における入力画像データを用いて入力画像変位解析が実行される様子を示している。

【0035】

以上のように、実施の形態１における画像解析装置１によれば、解析結果保存部１２に過去の変位解析結果が存在する場合には、過去の変位解析結果および過去の変位解析結果を得た際の設定パラメータ等を含む解析履歴に関するデータと入力画像データを利用してインクリメント変位解析処理が行われるため、過去の変位解析を実行する際に用いた設定パラメータを再度使用することにより、複数の入力画像データの組み合わせを用いた入力画像変位解析処理を設定パラメータの設定から行う場合より、変位解析に要する時間を抑えることができる。

【0036】

実施の形態２.
図６は、実施の形態２における画像解析装置１を用いた画像解析システム４の構成図である。この実施の形態２においては、変位解析において用いられる設定パラメータをユーザが入力するパラメータ入力部１４が設けられ、また画像解析装置１の処理方法選択部１３１に、解析履歴読込部１３１１と、パラメータ照合部１３１２と、処理方法決定部１３１３とが設けられており、その他は、実施の形態１で示した画像解析システム４と同様の構成である。

【0037】

解析履歴読込部１３１１は、データ読込部１１に読み込まれた入力画像データに対応する領域の過去の解析結果が解析結果保存部１２に存在する場合、入力画像データに対応する解析履歴に関するデータを読み込むものである。この解析履歴に関するデータには、入力画像データに対応する過去の変位解析結果、および変位解析結果を得た際の設定パラメータが含まれている。

【0038】

パラメータ照合部１３１２は、解析履歴読込部１３１１に読み込まれた解析履歴に関するデータに含まれる設定パラメータ、すなわち既存設定パラメータと、パラメータ入力部１４に入力された設定パラメータとを照合するものであり、パラメータ入力部１４に入力された設定パラメータが既存設定パラメータに含まれているか否かを示す存否情報を出力する。なお、設定パラメータとしては、例えば、入力する測量データの種別、ノイズフィルタ種別、ノイズフィルタのウインドウサイズ、などが挙げられる。

【0039】

処理方法決定部１３１３は、パラメータ照合部１３１２から出力された存否情報が、パラメータ入力部１４に入力された設定パラメータが既存設定パラメータに含まれていることを示す場合にはインクリメント変位解析を実行することを決定し、パラメータ入力部１４に入力された設定パラメータ設定パラメータが既存設定パラメータに含まれていないことを示す場合には入力画像変位解析を実行することを決定するものである。

【0040】

次に、このように構成された画像解析装置１の動作について説明する。図７は、実施の形態２の画像解析装置１の動作を示すフローチャートである。

【0041】

まず、ステップＳ１１では、実施の形態１におけるステップＳ１と同様に、データ読込部１１が、入力データ保存部２に保存された入力画像データ、および測量データ保存部３に保存された測量データを読み込み、処理方法選択部１３１に送る。
次に、ステップＳ２１において、解析履歴読込部１３１１は、入力画像データに対応する領域の過去の変位解析結果を得る際の解析履歴に関するデータを読み込む。

【0042】

そして、ステップＳ２２において、パラメータ照合部１３１２は、データ読込部１１が読み込んだ入力画像データに対応する変位解析結果が、解析履歴読込部１３１１が読み込んだ解析履歴に関するデータに含まれるか否か判断し、変位解析結果が含まれている場合は、その変位解析結果を得た際の既存設定パラメータと、パラメータ入力部１４に入力された設定パラメータとを照合し、パラメータ入力部１４に入力された設定パラメータが既存設定パラメータに含まれているか否かを示す存否情報を出力する。

【0043】

ステップＳ２３において、処理方法決定部１３１３は、パラメータ照合部１３１２から出力された存否情報が、パラメータ入力部１４に入力された設定パラメータが既存設定パラメータに含まれていることを示す場合にはインクリメント変位解析を実行することを決定し、パラメータ入力部１４に入力された設定パラメータが既存設定パラメータに含まれていないことを示す場合には入力画像変位解析を実行することを決定する。

【0044】

次に、ステップＳ３１において、解析実行部１３２は、ステップＳ２３で決定された変位解析を、実施の形態１で説明したステップＳ３を同様にして実行する。

【0045】

以上のように、実施の形態２の画像解析装置１によれば、解析履歴読込部１３１１で読み込んだ解析履歴に入力画像データに対応する過去の変位解析結果が存在する場合に、入力された設定パラメータが既存設定パラメータに含まれているか否かを照合するパラメータ照合部と、パラメータ照合部による照合の結果、入力された設定パラメータが既存パラメータに含まれている場合にはインクリメント変位解析を実行することを決定し、入力設定パラメータが既存パラメータに含まれていない場合には入力画像変位解析を実行することを決定する処理方法決定部とを備えたので、一度変位解析した入力画像データの組み合わせについての演算とパラメータの設定を省略できるため、複数の入力画像データを用いた入力画像変位解析処理より変位解析に要する時間を抑えることができる。

【0046】

実施の形態３.
図８は、実施の形態３における画像解析装置１を用いた画像解析システム４の構成図であり、地形変化に関する情報である外部変化情報を保存する外部変化情報保存部１５が設けられ、また画像解析装置１の変位解析部１３に、外部変化情報保存部１５から読み出した外部変化情報を用いて、変位解析に用いる入力画像データの観測時期を選択する処理範囲選択部１３３を備えたほかは、実施の形態１と同様の構成である。
なお、外部変化情報保存部１５に保存される外部変化情報とは、地形や周辺エリアになんらかの変化を与える外部要因の発生状況を示す情報であり、例えば、河川傾斜面への造営などを行う公共工事の実施状況を示す情報、あるいは、過去の災害発生状況を示す情報である。
このような外部変化の前後では地形、周辺環境等が大きく変化している可能性がある。地形等が大きく変化する前の変位解析結果は、地形等が変化した後の対象エリアに対する変位解析を行う際に流用する過去の変位解析結果としては適切でない。このため、実施の形態３の画像解析装置１では外部変化情報を用いて、変位解析に用いる入力画像データの観測時期を適切に選択するようにしている。

【0047】

次に、このように構成された画像解析装置１の動作について説明する。図９は実施の形態３における画像解析装置１の動作を示すフローチャートである。

【0048】

まず、ステップＳ４１、ステップＳ４２では、実施の形態１におけるステップＳ１、ステップＳ２と同様に、処理方法選択部１３１が、入力画像データに対応する領域の処理履歴情報から過去の変位解析結果が存在するかを判定し、過去の変位解析結果が存在する場合はインクリメント変位解析を、過去の変位解析結果が存在しない場合は入力画像変位解析を選択する。

【0049】

次に、ステップＳ４３において、処理範囲選択部１３３は、外部変化情報保存部１５から読み出した外部変化情報を用いて、変位解析に用いる入力画像データの観測時期を選択する。

【0050】

図１０は、実施の形態３において変位解析を実行する際に用いるデータを模式的に示すタイムチャートである。この図１０に示した例は、時期Ｔ２と時期Ｔ３との間において、観測領域内で工事が発生している場合である。
まず、時期Ｔ４において、新規に変位解析を実施する場合のように最初の変位解析を実施する場合、過去の変位解析結果が存在しないので、時期Ｔ１からＴ４までの入力画像データを用いて入力画像変位解析が実行される。

【0051】

次に、時期Ｔ５における入力画像データが追加された場合、ステップＳ４２の処理方法選択部１３１が処理方法を選択する動作により、インクリメント変位解析が選択される。
続いてステップＳ４３において処理範囲選択部１３３による入力画像データの観測時期を選択する選択動作が行われる。

【0052】

このとき、処理範囲選択部１３３は外部変化情報保存部１５から読み込んだ外部変化情報により、時期Ｔ２と時期Ｔ３との間において、観測領域内で工事が発生していることが示さており、時期Ｔ２以前に観測された入力画像データを用いた変位解析結果をインクリメント変位解析に用いることは適切でない。
このため、インクリメント変位解析に用いる変位解析結果としては、時期Ｔ３以降に観測された入力画像データを用いた変位解析結果が適切であり、処理範囲選択部１３３は、インクリメント変位解析に用いる入力画像データの観測時期として、時期Ｔ３以降の時期を選択する。そして、この選択された時期の入力画像データによる変位解析結果を用いて解析実行部１３２によりインクリメント変位解析が実行される。

【0053】

同様にして、時期Ｔ６の画像データが追加された場合は、時期Ｔ３から時期Ｔ５の入力画像データによる変位解析結果と時期Ｔ６の入力画像データとを用いてインクリメント変位解析が実行される。

【0054】

以上のように、実施の形態３の画像解析装置１によれば、外部変化情報を用いて変位解析に用いる入力画像データの観測時期を選択する処理範囲選択部１３３を設けた構成により、工事等により地形、環境等が大きく変化した可能性がある場合には、変化があった時期以降の時期の入力画像データを用いて変位解析を実行するので、変位解析に用いる入力画像データが適切に選択され、精度よい変位解析を実行することができる。

【符号の説明】

【0055】

１ 画像解析装置、 ２入力データ保存部、 ３測量データ保存部、 ４画像解析システム、 １１ データ読込部、 １２解析結果保存部、 １３ 変位解析部、 １４パラメータ入力部、 １５ 外部変化情報保存部、 １３１ 処理方法選択部、 １３２ 解析実行部、 １３１１ 解析履歴読込部、 １３１２ パラメータ照合部、 １３１３ 処理方法決定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】