Development of an automatic drawing scheme for stratigraphic column applicable to Mars

适用于火星的地层柱自动绘制方案开发

• 批准号: 22K14082
• 负责人: 野口 里奈
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Niigata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14082/
• 关键词: 露頭; 柱状図; 機械学習; 火星; 露頭柱状図; 画像解析; 地質記載

2022年度は、柱状図を画像から自動的に作成するための第一段階である「露頭中における柱状図作成対象箇所の自動検出」に取り組み、機械学習技術を用いることによって予測精度が96%を超える地層露出領域抽出モデルの作成に成功した。試行・文献調査の結果、当初計画していた機械学習ライブラリ dlibよりも、全層畳み込みネットワークの1つであるU-netのほうが本目的（地層露出領域の抽出）に適していることが判明した。そのため、U-netを採用した学習スキームを構築・デモンストレーションを実施した。学習に必要となる追加データは3地点（伊豆大島、伊豆大瀬崎、三宅島）での現地調査にて取得した。学習の結果、95%を超える学習精度、96%を超える予測精度を達成した。デモンストレーションにより、地球上露頭画像からのみならず火星上露頭画像についても地層露出領域の抽出が適切にできることを確認した。火星上露頭画像については、探査衛星から撮られた画像とローバー搭載カメラで撮影された画像の両方で地層露出領域の抽出に成功した。これまでの取り組みについて、2022年度日本火山学会秋季大会、2022年日本惑星科学会秋季講演会、第24回 惑星圏シンポジウム等で逐次進捗報告しており、2023年5月開催の日本地球惑星科学連合大会でまとめを発表予定である。また、第一段階のまとめについての論文を執筆中であり、2023年上半期に投稿予定である。第二段階以降にもすでに取り組み始めており、当初の計画以上に研究を進められている。

In 2022, the first stage of automatic generation of columnar images was selected, and the prediction accuracy of mechanical learning technology was 96%. The results of the literature survey, the initial plan, the mechanical learning, and the whole layer of the U-net are suitable for this purpose (extraction of the formation exposed area). U-net is used to construct the system. 3 additional locations (Izu Oshima, Izu Osaki, Miyake Island) are required for study. Learning results, 95% accuracy, 96% accuracy This is to confirm that the extraction of the exposed area of the stratum is appropriate for the outcrop portrait on Earth and the outcrop portrait on Mars. Mars outcrop portrait, exploration satellite, image capture, image capture, formation exposure area extraction The 2022 Japan Volcanology Society Autumn Conference, the 2022 Japan Science Society Autumn Lecture Conference, the 24th Global Science Conference, etc. will be reported successively. The Japan Earth Science Association Conference will be held in May 2023. In the first half of 2023, the contribution is scheduled. In the second stage, the author starts with the research of the original plan.