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Development for Advanced and Practical Application of Spatial Measurement Technology Using Laser Scanner Equipped UAV

Research Project

Project/Area Number 18H01563
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 22050:Civil engineering plan and transportation engineering-related
Research InstitutionKansai University

Principal Investigator

TANAKA Shigenori  関西大学, 総合情報学部, 教授 (50268330)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 窪田 諭  関西大学, 環境都市工学部, 教授 (60527430)
今井 龍一  法政大学, デザイン工学部, 教授 (90599143)
中村 健二  大阪経済大学, 情報社会学部, 教授 (70556969)
山本 雄平  大阪工業大学, 情報科学部, 講師 (10560485)
塚田 義典  摂南大学, 経営学部, 講師 (50622643)
姜 文渊  関西大学, 先端科学技術推進機構, 特別任命准教授 (20804008)
井上 晴可  大阪経済大学, 情報社会学部, 講師 (20804024)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥18,070,000 (Direct Cost: ¥13,900,000、Indirect Cost: ¥4,170,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2018: ¥13,910,000 (Direct Cost: ¥10,700,000、Indirect Cost: ¥3,210,000)
Keywords空間計測 / UAV / レーザ計測ユニット / 点群解析 / GNSS / ユーザ計測ユニット
Outline of Final Research Achievements

In this research, we redeveloped a new laser measurement unit by clarifying the required specifications in collaboration with industry and academia, and developing the technology to synchronize each device according to them, in order to solve the time mis-synchronization and the increase of error that occurs when inexpensive devices are adopted as laser scanners, GNSSs and IMUs. In addition, we developed a technology to remove noise from the measured point cloud data, a technology to classify the point cloud data of structures and ground surfaces, and a technology to filter the point cloud data considering the vertical surfaces and edges of structures. Through the developed technologies, we have been able to construct a laser measurement unit and a software for measuring point cloud data with UAVs by anyone, at low cost, and with accuracy satisfactory to the industry.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、市販の安価なレーザスキャナ、GNSSやIMUを組み合わせてレーザ計測ユニットを再開発した。従来、安価な機器を組み合わせた場合、累積誤差が生じ、実用に耐えうる精度での計測は困難である。そこで、本研究では、産学共同で要求仕様を整理した上で、これら安価な機器同士を的確に時刻同期し、ノイズを除去するフィルタリング技術を開発することで、業界が満足する精度での計測を実現した。この点に、本研究成果の学術的意義がある。また、安価なレーザ計測ユニットと解析ソフトウェアが開発できたことで、これまで高価なために導入が難しかった企業においても、データ計測を可能とした点に社会的意義がある。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (14 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (9 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] RESEARCH ON AUTOMATIC EXTRACTION OF BLOCK WALL USING POINT CLOUD DATA2021

    • Author(s)
      梅原 喜政, 塚田 義典, 田中 成典, 上月 康則, 下鳴 恒彰, 平野 順俊
    • Journal Title

      Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. F3 (Civil Engineering Informatics)

      Volume: 77 Issue: 2 Pages: I_161-I_173

    • DOI

      10.2208/jscejcei.77.2_I_161

    • NAID

      130007998819

    • ISSN
      2185-6591
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] CONSTRUCTION OF SENSING UNIT MOUNTED ON A CAR AND ITS EVALUATION BY MEASUREMENT EXPERIMENTS2021

    • Author(s)
      窪田諭,塚田義典,梅原喜政,中原匡哉,田中成典
    • Journal Title

      Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. F3 (Civil Engineering Informatics)

      Volume: 77 Issue: 2 Pages: II_58-II_67

    • DOI

      10.2208/jscejcei.77.2_II_58

    • NAID

      130007998775

    • ISSN
      2185-6591
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 点群データを用いた橋梁パラメトリックモデルの生成に関する研究2021

    • Author(s)
      窪田諭,塚田義典,梅原喜政,田中成典
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌

      Volume: 62

    • NAID

      170000184882

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 幾何特徴に基づいた点群データから道路地物の識別に関する一考察2021

    • Author(s)
      梅原喜政,塚田義典,中村健二,田中成典,中畑光貴
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌

      Volume: 62

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Research on Identification of Road Features from Point Cloud Data Using Deep Learning2021

    • Author(s)
      Yoshimasa Umehara, Yoshinori Tsukada, Kenji Nakamura, Shigenori Tanaka, Koki Nakahata
    • Journal Title

      International Journal of Automation Technology

      Volume: 15

    • NAID

      130008034740

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Research for Extracting Point Cloud Data Related to Road Surface Features Using Plan of Completion Drawing2020

    • Author(s)
      中村健二,塚田義典,田中成典,梅原喜政,中畑光貴
    • Journal Title

      Journal of Japan Society for Fuzzy Theory and Intelligent Informatics

      Volume: 32 Issue: 1 Pages: 616-626

    • DOI

      10.3156/jsoft.32.1_616

    • NAID

      130007798542

    • ISSN
      1347-7986, 1881-7203
    • Year and Date
      2020-02-15
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Research for Recognizing Individual Parts of Bridge Using Point Cloud Data with Deep Learning2020

    • Author(s)
      塚田義典,窪田諭,田中成典,梅原喜政,中原匡哉,中畑光貴
    • Journal Title

      Journal of Japan Society for Fuzzy Theory and Intelligent Informatics

      Volume: 32 Issue: 1 Pages: 627-631

    • DOI

      10.3156/jsoft.32.1_627

    • NAID

      130007798539

    • ISSN
      1347-7986, 1881-7203
    • Year and Date
      2020-02-15
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 点群ブラウザ3D Point Studioによる公共構造物の管理効率化2020

    • Author(s)
      中村健二,今井龍一,塚田義典,田中成典,梅原喜政
    • Journal Title

      建設機械

      Volume: 2020年12月号 Pages: 54-58

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      2020 Annual Research Report
  • [Journal Article] CIM・i-Constructionの成果を用いた公共構造物のデジタルツインの構築に向けた取り組み2020

    • Author(s)
      今井龍一,中村健二,塚田義典,田中成典,梅原喜政
    • Journal Title

      地盤工学会誌

      Volume: 68 Pages: 31-34

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Journal Article] 公共構造物の管理効率化のための点群ブラウザ3D Point Studioの開発2020

    • Author(s)
      中村健二,今井龍一,塚田義典,田中成典,梅原喜政
    • Journal Title

      月刊建設

      Volume: 21 Pages: 61-64

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      2020 Annual Research Report
  • [Journal Article] RESEARCH CONCERNING HIGH ACCURACY METHOD OF EXTRACTING ROAD FEATURES FROM POINT CLOUD DATA USING PLAN OF COMPLETION DRAWING2019

    • Author(s)
      中村健二,塚田義典,田中成典,梅原喜政,中畑光貴
    • Journal Title

      Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. F3 (Civil Engineering Informatics)

      Volume: 75 Issue: 2 Pages: I_160-I_169

    • DOI

      10.2208/jscejcei.75.2_I_160

    • NAID

      130007829059

    • ISSN
      2185-6591
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] SURVEY AND DESIGN OF PORTABLE LASER SCANNER FOR MEASURING THREE-DIMENSIONAL DATA ON STRUCTURES2019

    • Author(s)
      窪田 諭、塚田 義典、田中 成典、梅原 喜政、中原 匡哉、飯田 拓馬
    • Journal Title

      Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. F3 (Civil Engineering Informatics)

      Volume: 75 Issue: 2 Pages: II_105-II_113

    • DOI

      10.2208/jscejcei.75.2_II_105

    • NAID

      130007829060

    • ISSN
      2185-6591
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 道路分野における3次元情報の利活用の取り組み2019

    • Author(s)
      中村健二,今井龍一,窪田諭,山本雄平,塚田義典,姜文渊,田中成典
    • Journal Title

      JACIC情報第120号

      Volume: 34 Pages: 44-49

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Journal Article] ACCURACY EVALUATION OF MEASUREMENT WITH LASER SCANNER EQUIPPED UAV FOR EARTHWORKS CONSTRUCTION MANAGEMENT2018

    • Author(s)
      田中成典,窪田諭,今井龍一,中村健二,山本雄平,塚田 義典,谷口寿俊,中原匡哉
    • Journal Title

      Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. F3 (Civil Engineering Informatics)

      Volume: 74 Issue: 2 Pages: II_125-II_135

    • DOI

      10.2208/jscejcei.74.II_125

    • NAID

      130007627302

    • ISSN
      2185-6591
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] センシングデータを用いたブロック塀の維持管理に関する構想研究2020

    • Author(s)
      梅原喜政,塚田義典,田中成典,上月康則,下鳴恒彰
    • Organizer
      土木情報学シンポジウム講演集,土木学会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 車両搭載センシングユニットの試作と計測実験2020

    • Author(s)
      窪田諭,塚田義典,梅原喜政,中原匡哉,田中成典
    • Organizer
      土木情報学シンポジウム講演集,土木学会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 点群データと完成平面図の重畳手法に関する一考察2020

    • Author(s)
      梅原喜政,中村健二,塚田義典,田中成典,中畑光貴
    • Organizer
      第24回関西大学先端科学技術シンポジウム講演集,関西大学先端科学推進機構
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  • [Presentation] 深層学習による点群データからの道路地物の識別に関する基礎的研究2019

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      塚田義典,中村健二,田中成典,梅原喜政,平野順俊,大月庄治,川村義和
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      第35回ファジィシステムシンポジウム講演論文集,日本知能情報ファジィ学会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 機械学習による点群データからの道路地物の識別に関する基礎的研究2019

    • Author(s)
      梅原喜政,塚田義典,中村健二,田中成典,平野順俊,大月庄治,川村義和
    • Organizer
      第35回ファジィシステムシンポジウム講演論文集,日本知能情報ファジィ学会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 構造物の三次元データ計測に用いる可搬型レーザスキャナの調査研究2019

    • Author(s)
      窪田諭,塚田義典,田中成典,梅原喜政,中原匡哉,飯田拓馬
    • Organizer
      土木情報学シンポジウム講演集,土木学会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 完成平面図に基づいた点群データからの地物抽出技術の高精度化に関する検討2019

    • Author(s)
      中村健二,塚田義典,田中成典,梅原喜政,中畑光貴
    • Organizer
      土木情報学シンポジウム講演集,土木学会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 道路管理者のための点群ブラウザの開発2019

    • Author(s)
      中村健二,塚田義典,今井龍一,田中成典,梅原喜政,樋渡達也
    • Organizer
      第33回日本道路会議論文集,日本道路協会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 土工の施工管理におけるUAV搭載型レーザスキャナによる計測誤差に関する調査研究2018

    • Author(s)
      田中成典,窪田諭,今井龍一,中村健二,山本雄平,塚田義典,谷口寿俊,中原匡哉
    • Organizer
      土木情報学シンポジウム講演集,土木学会
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      2018 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 三次元モデル生成システム2018

    • Inventor(s)
      田中,窪田,今井,中村,山本,塚田,谷口,他16名
    • Industrial Property Rights Holder
      田中,窪田,今井,中村,山本,塚田,谷口,他6社
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2018-014248
    • Filing Date
      2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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