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Development of data processing methods of 3D scanned point cloud of environments based on point quality optimization

Research Project

Project/Area Number 18K03896
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 18030:Design engineering-related
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

Date Hiroaki  北海道大学, 情報科学研究院, 准教授 (20374605)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 金井 理  北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (90194878)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2019: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywords3次元レーザ計測 / 3次元画像計測 / 点群 / 計測品質 / 計測データ処理 / 3次元計測支援 / 画像計測 / 3次元計測データ処理 / 3次元再構成 / 計測品質推定 / 位置合わせ / フィッティング / 3次元計測 / 点品質最適化 / 大規模環境
Outline of Final Research Achievements

In this research, we developed methods of 3D scan data processing considering the scan quality in order to use 3D scan data of large-scale environments and structures more stably and accurately in several 3D applications. We developed methods for estimating the scan quality of 3D scan data (point clouds), methods for supporting 3D scan data acquisition to efficiently acquire high quality 3D scan data, and basic processing methods of 3D scan data based on the scan quality. The effectiveness of the methods were evaluated through experiments using real scan data of some environments and structures.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は,環境や構造物の3次元計測データ(点群)の計測品質の推定手法を確立し,計測品質を考慮したデータ処理手法が,従来法に比べてより高精度な処理結果をもたらすことを示している.また,高品質計測点群データの効率的取得を支援する技術を開発し,環境や構造物の維持管理,点検,保守,検査への3次元計測技術活用の高度化・高精度化のための基盤となる計測データ処理技術を構築している.

Report

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

    (26 results)

All 2021 2020 2019 2018 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (22 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Study on Real-Time Point Cloud Superimposition on Camera Image to Assist Environmental Three-Dimensional Laser Scanning2021

    • Author(s)
      Kenta Ohno, Hiroaki Date, and Satoshi Kanai
    • Journal Title

      International Journal of Automation Technology

      Volume: 15(3)

    • NAID

      130008034725

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      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] DETECTION OF INDOOR ATTACHED EQUIPMENT FROM TLS POINT CLOUDS USING PLANAR REGION BOUNDARY2020

    • Author(s)
      H. Takahashi, H. Date, S. Kanai, K. Yasutake
    • Journal Title

      International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences

      Volume: XLIII-B2-2020 Pages: 495-500

    • DOI

      10.5194/isprs-archives-xliii-b2-2020-495-2020

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] PLAUSIBLE RECONSTRUCTION OF AN APPROXIMATED MESH MODEL FOR NEXT-BEST VIEW PLANNING OF SFM-MVS2020

    • Author(s)
      R. Moritani, S. Kanai, H. Date, Y. Niina, R. Honma
    • Journal Title

      International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences

      Volume: XLIII-B2-2020 Pages: 465-471

    • DOI

      10.5194/isprs-archives-xliii-b2-2020-465-2020

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 環境3次元レーザ計測支援のためのカメラ画像へのリアルタイム点群重畳表示に関する研究ー点群色調補正による複数点群の重畳表示ー2021

    • Author(s)
      大野健太,伊達宏昭,金井理
    • Organizer
      2021年度精密工学会春季大会学術講演会
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  • [Presentation] 深度信頼度を用いたSfM-MVS再構成点の精度レベル推定2021

    • Author(s)
      阿久津啓,金井理,伊達宏昭,新名恭仁,本間亮平
    • Organizer
      2021年度精密工学会春季大会学術講演会
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  • [Presentation] SfM-MVSによる効率的で高品質なas-isモデル生成のための最適撮影計画支援システムの開発(第8報)ー追加撮影終了条件の検討ー2021

    • Author(s)
      森谷亮太,金井理,伊達宏昭,新名恭仁,本間亮平
    • Organizer
      2021年度精密工学会春季大会学術講演会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 計測点信頼度を考慮した3次元点群の高精度デノイジング(第2報)-MLSとBilateral Filterのアルゴリズム改良によるデノイジング誤差の低減ー2021

    • Author(s)
      坪岡航平,金井理,伊達宏昭
    • Organizer
      2021年度精密工学会春季大会学術講演会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Detection of indoor attached equipment from TLS point clouds using planar region boundary2021

    • Author(s)
      Hayato Takahashi, Hiroaki Date, Satoshi Kanai, and Kazushige Yasutake
    • Organizer
      XXIV ISPRS Congress 2020
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      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Plausible reconstruction of an approximated mesh model for next-best view planning of SfM-MVS2021

    • Author(s)
      Ryota Moritani, Satoshi Kanai, Hiroaki Date, Yasuhito Niina, and Ryohei honma
    • Organizer
      XXIV ISPRS Congress 2020
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      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 環境3次元レーザ計測支援のための点群重畳表示に関する研究ーカメラ画像と点群画像を用いた自己位置姿勢推定ー2020

    • Author(s)
      大野健太,伊達宏昭,金井理
    • Organizer
      2020年度精密工学会秋季大会学術講演会
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  • [Presentation] SfM-MVSによる効率的で高品質なas-isモデル生成のための最適撮影計画支援システムの開発(第6報)ー 低品質領域抽出結果に基づく追加撮影用カメラ位置の推定ー2020

    • Author(s)
      森谷亮太,金井理,伊達宏昭,新名恭仁,本間亮平
    • Organizer
      2020年度精密工学会秋季大会学術講演会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 機械学習を用いたSfM-MVS再構成点群の精度品質予測2020

    • Author(s)
      阿久津啓,金井理,伊達宏昭,新名恭仁,本間亮平
    • Organizer
      2020年度精密工学会秋季大会学術講演会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Precise Denoising of 3D Point Clouds with Awareness of Point-Wise Measuring Quality2020

    • Author(s)
      Kohei Tsubooka, Satoshi Kanai, Hiroaki Date, Tatsuo Hariyama, Masahiro Watanabe
    • Organizer
      the 18th International Conference on Precision Engineering (ICPE2020)
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      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] レーザ計測点群からの屋内環境モデリング-天井面付属設備の自動抽出-2020

    • Author(s)
      髙橋勇斗,伊達宏昭,金井 理,安武和成
    • Organizer
      2020年度精密工学会春季大会学術講演会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] SfM-MVSによる効率的で高品質なas-isモデル生成のための最適撮影計画支援システムの開発(第5報)-幾何学的特徴を用いた近似物体表面モデルの改良-2020

    • Author(s)
      森谷亮太,金井 理,伊達宏昭,新名恭仁,本間亮平
    • Organizer
      2020年度精密工学会春季大会学術講演会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] QUALITY PREDICTION OF DENSE POINTS GENERATED BY STRUCTURE FROM MOTION FOR HIGH-QUALITY AND EFFICIENT AS-IS MODEL RECONSTRUCTION2019

    • Author(s)
      R. Moritani, S. Kanai, H. Date, Y. Niina, and R. Honma
    • Organizer
      ISPRS Geospatial Week 2019
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      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] TLS POINT CLOUD REGISTRATION BASED ON ICP ALGORITHM USING POINT QUALITY2019

    • Author(s)
      H. Date, E. Wakisaka, Y. Moribe, and S. Kanai
    • Organizer
      ISPRS Geospatial Week 2019
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      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] SfM-MVS向け最適撮影計画支援システムのための品質予測指標の改善および撮影不足箇所の推定2019

    • Author(s)
      森谷亮太,金井理,伊達宏昭,新名恭仁,本間亮平
    • Organizer
      日本写真測量学会令和元年度秋季学術講演会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] SfM-MVSによる効率的で高品質なas-isモデル生成のための最適撮影計画支援システムの開発(第3報)-モデル品質予測指標の改善-2019

    • Author(s)
      森谷亮太,金井理,伊達宏昭,新名恭仁,本間亮平
    • Organizer
      2019年度精密工学会秋季大会学術講演会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] レーザ計測点群からの規則性を考慮した屋内環境モデリング -矩形境界認識に基づく屋内物体のモデリング-2019

    • Author(s)
      髙橋勇斗,伊達宏昭,金井理
    • Organizer
      2019年度精密工学会秋季大会学術講演会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] SfM-MVSによる効率的で高品質なas-isモデル生成のための最適撮影計画 - 貪欲法による低品質領域の推定手法の開発 -2019

    • Author(s)
      森谷亮太,金井理,伊達宏昭,新名恭仁,本間亮平
    • Organizer
      日本写真測量学会北海道支部第37回学術講演会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] TLS Point Cloud Registration Based on ICP Algorithm Using Point Quality2019

    • Author(s)
      Hiroaki Date, Eisuke Wakisaka, Yoshinori Moribe, Satoshi Kanai
    • Organizer
      ISPRS Geospatial Week 2019
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      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Quality Prediction of Dense Points Generated by Structure from Motion for High-Quality and Efficient As-Is Model Reconstruction2019

    • Author(s)
      Ryota Moritani, Satoshi Kanai, Hiroaki Date, Yasuhito Niina, Ryohei Honma
    • Organizer
      ISPRS Geospatial Week 2019
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      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Structure from Motionによる効率的で高品質なas-isモデル生成のための最適撮影計画(第2報) ―近似物体表面モデルの生成と品質予測指標の推定―2018

    • Author(s)
      森谷亮太,金井理,伊達宏昭
    • Organizer
      2018年度精密工学会北海道支部学術講演会
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  • [Presentation] 鋳造品の迅速リバースエンジニアリングに関する研究-計測シミュレーションに基づく鋳造品の最適計測姿勢推定手法の有用性評価-2018

    • Author(s)
      浦田昇尚,伊達宏昭,金井理,後藤孝行,安田星季
    • Organizer
      2018年度精密工学会秋季大会学術講演会
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      2018 Research-status Report
  • [Remarks] 北海道大学 大学院情報科学研究院 システム情報科学部門 ディジタル幾何処理工学研究室

    • URL

      https://www.ist.hokudai.ac.jp/labo/dgp

    • Related Report
      2020 Annual Research Report 2019 Research-status Report 2018 Research-status Report

URL: 

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

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