UAVを使った狭い範囲の図化システムの開発

• Project/Area Number: 15K06265
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Civil engineering project/Traffic engineering
• Research Institution: Fukuyama University
• Principal Investigator: 服部 進 福山大学, 工学部, 教授 (50108122)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000); Fiscal Year 2017: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000); Fiscal Year 2016: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2015: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: UAV / 写真測量 / 地図作成 / 自動標定 / 図化システム

Outline of Annual Research Achievements

平成28年3月申請者は定年を迎える。１年間と限られた時間の中で再考して実験を行ったため成果が極めて限定的になった。 UAVが実用に近づいて、軽量のアマチュアカメラを搭載して、だれでも簡単にできる「手軽な空中写真測量」の期待が高い。この研究は写真測量を専門にしない中小企業の測量作業者のために、アマチュアカメラで撮影した空中写真から地図を作る図化システムを開発することが目標である。成果は次のようである。
1）UAV撮影の空中写真から地図を描画するため「簡易の図化システム」を作り、機能や問題点を明らかにした。立体視は平行法を使い、簡易のステレオメガネで実用になることがわかった。時たま起きる思い違いによる標定点座標の大誤差を検知し除去するためにデータスヌーピング法を組み込み、うまく機能することを実験的に示した。結果はView2015で発表した。
2）標定の自動化が大きな課題である。かならずしもUAVとは関係がないが、多視点撮影の写真から自動で空間の3Dモデルを作る SfM（Structure from Motion）技術があり、これは標定の自動化を含んでいる。すでに外国製品はいくつかある。内外の文献を検索し、UAVの開発状況と機能の現状をまとめた。また既存のSfMソフトについても原理、機能、問題点を調べ、結果を工学部紀要に発表した。また土木学会誌に空中写真測量でのSfMの現状と利用法を報告した。
3）特徴点抽出法であるSIFT、KAZE などの方法と、大誤差で汚れた対応点座標から相互標定要素を求めるためのRANSACを参考にして、空中写真測量のための新しい標定法を研究途中である。最初はSfMで使われている技術の後追いになっているが、解法には大容量マルチコアCPUのPCと開発言語が必要となる。

Research Products

• [Journal Article] 地図作成のためのUAVとSfMソフトウェア (2016)
  • Author(s): 服部 進、中村 雅樹
  • Journal Title: 福山大学工学部紀要 Volume: 39巻
  • NAID: 40020899240
  • Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 土木・測量での写真からの三次元形状復元技術SfM の利用 (2016)
  • Author(s): 服部 進
  • Journal Title: 土木学会誌 Volume: 5月号
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] データスヌーピングを使った相互標定の大誤差検知－UAV撮影の空中写真を使った地図の作成－ (2015)
  • Author(s): 服部 進
  • Organizer: View2015 Vision 技術の実利用ワークショップ
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2015-12-03