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High quality point cloud generation of large-scale environments using various 3D scanners

Research Project

Project/Area Number 26420073
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Design engineering/Machine functional elements/Tribology
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

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

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 金井 理  北海道大学, 情報科学研究科, 教授 (90194878)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2014: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywordsレーザ計測 / 点群 / Structure from Motion / メッシュ / 位置合せ / 最適計測方式 / レーザ計測点群 / SfMメッシュ / 最適計測位置推定 / 領域抽出 / 特徴抽出 / 3次元計測 / レジストレーション / 最適計測 / 特徴量 / 大規模環境
Outline of Final Research Achievements

In this research, some methods for combining several 3D scan data from various 3D scanning systems and optimized scanning in order to obtain high quality 3D scan data of large-scale environments and structures. For combining several 3D scan data, efficient automatic registration methods for 3D scan data acquired from terrestrial laser scanner, mobile laser scanner, handy scanner, and structure from motion are developed. For optimized scanning, methods to estimate best laser-scanner positions which allow us to acquire high quality point clouds with a smaller number of scanning, considering scanning importance of the objects and laser-scanning properties, are developed.

Report

(4 results)
  • 2016 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2015 Research-status Report
  • 2014 Research-status Report
  • Research Products

    (30 results)

All 2017 2016 2015 2014

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (28 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Automatic registration of MLS point clouds and SfM meshes of urban area2016

    • Author(s)
      Reiji Yoshimura, Hiroaki Date, Satoshi Kanai, Ryohei Honma, Kazuo Oda, Tatsuya Ikeda
    • Journal Title

      Geo-spatial Information Science

      Volume: 19(3) Issue: 3 Pages: 171-181

    • DOI

      10.1080/10095020.2016.1212517

    • NAID

      120006360095

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Finding the next-best scanner position for as-built modeling of piping systems2014

    • Author(s)
      Kazuaki Kawashima, Shin-ya Yamanishi, Satoshi Kanai, Hiroaki Date
    • Journal Title

      Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci.

      Volume: XL-5 Pages: 313-320

    • DOI

      10.5194/isprsarchives-xl-5-313-2014

    • Related Report
      2014 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 点群投影画像に基づく大規模環境レーザ計測点群の自動位置合わせ - グラフ表現を用いた複数点群のロバスト・高精度位置合わせ -2017

    • Author(s)
      角 太樹,伊達 宏昭,金井 理
    • Organizer
      2017年度精密工学会春季大会学術講演会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学矢上キャンパス(神奈川県・横浜市)
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  • [Presentation] 難計測部をもつ空調設備as-built3次元モデル構築のための最適スキャナ配置計画(第2報)- 計測重要度を考慮したスキャナ配置位置の推定と効果検証 -2017

    • Author(s)
      脇坂 英佑,金井 理,伊達 宏昭
    • Organizer
      2017年度精密工学会春季大会学術講演会
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      慶應義塾大学矢上キャンパス(神奈川県・横浜市)
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    • Author(s)
      加藤 雅志,伊達 宏昭,金井 理
    • Organizer
      2017年度精密工学会春季大会学術講演会
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      慶應義塾大学矢上キャンパス(神奈川県・横浜市)
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  • [Presentation] 円筒オブジェクト一致制約を利用したプラント配管系統レーザスキャン点群データの高精度レジストレーション2017

    • Author(s)
      森谷 亮太,金井 理,伊達 宏昭, 渡辺 正浩,中野 隆宏,山内 雄太
    • Organizer
      2017年度精密工学会春季大会学術講演会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学矢上キャンパス(神奈川県・横浜市)
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  • [Presentation] OPTIMUM LASER SCAN PLANNING FOR AS-BUILT 3D MODELING OF HVAC SYSTEM WITH DIFFICULT-TO-MEASURE REGIONS2017

    • Author(s)
      Eisuke Wakisaka, Satoshi Kanai, Hiroaki Date
    • Organizer
      the 3rd International Conference on Civil and Building Engineering Informatics
    • Place of Presentation
      Taipei (Taiwan)
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  • [Presentation] 航空写真計測メッシュとMMS計測点群を用いた高品質市街地モデル生成 - MMS計測点群による航空写真計測メッシュの改善2016

    • Author(s)
      吉村玲二,伊達宏昭,金井理,本間亮平,織田和夫,池田辰也
    • Organizer
      2016年度精密工学会春季大会学術講演会
    • Place of Presentation
      東京理科大学野田キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-15
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  • [Presentation] 点群投影画像に基づく複数大規模環境レーザ計測点群の自動レジストレーション - 空間分類に基づくレジストレーション妥当性評価を用いた手法性能改善2016

    • Author(s)
      角太樹,伊達宏昭,金井理
    • Organizer
      2016年度精密工学会春季大会学術講演会
    • Place of Presentation
      東京理科大学野田キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-15
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  • [Presentation] 配管系統のレーザ計測とモデル化のための最適スキャナ位置推定(第2報)- 認識率検証の高精度化と効率化2016

    • Author(s)
      山西伸哉,金井理,伊達宏昭
    • Organizer
      2016年度精密工学会春季大会学術講演会
    • Place of Presentation
      東京理科大学野田キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-15
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  • [Presentation] 点群投影画像に基づく大規模環境レーザ計測点群の自動位置合わせ ―高さ情報と遮蔽情報を用いた画像の拡張による効率化と検証―2016

    • Author(s)
      角 太樹,伊達 宏昭,金井 理
    • Organizer
      2016年度精密工学会北海道支部学術講演会
    • Place of Presentation
      旭川市大雪クリスタルホール(北海道・旭川市)
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  • [Presentation] 市街地環境MMS計測点群のマルチスケール特徴抽出に関する研究2016

    • Author(s)
      加藤 雅志,伊達 宏昭,金井 理
    • Organizer
      2016年度精密工学会北海道支部学術講演会
    • Place of Presentation
      旭川市大雪クリスタルホール(北海道・旭川市)
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  • [Presentation] 円筒オブジェクト一致制約を利用したプラント配管系統レーザスキャンデータの高精度レジストレーション2016

    • Author(s)
      森谷 亮太,金井 理,伊達 宏昭, 渡辺 正浩,中野 隆宏,山内 雄太
    • Organizer
      2016年度精密工学会北海道支部学術講演会
    • Place of Presentation
      旭川市大雪クリスタルホール(北海道・旭川市)
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 点群投影画像に基づく大規模環境レーザ計測点群の自動位置合わせ - 点群特徴を用いた画像の拡張による効率化 -2016

    • Author(s)
      角 太樹,伊達 宏昭,金井 理
    • Organizer
      2016年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • Place of Presentation
      茨城大学水戸キャンパス(茨城県・水戸市)
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 難計測部をもつ空調設備as-built3次元モデル構築のための最適スキャナ配置計画(第1報) - 不完全なSfMモデルに基づいた計測対象空間の空間占有状態分類手法 -2016

    • Author(s)
      脇坂 英佑,金井 理,伊達 宏昭
    • Organizer
      2016年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • Place of Presentation
      茨城大学水戸キャンパス(茨城県・水戸市)
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Automatic Registration of Laser-Scanned Point Clouds of Bridges using Linear Features2016

    • Author(s)
      Hiroaki Date, Takahito Yokoyama, Satoshi Kanai, Yoshiro Hada, Manabu Nakao, and Toshiya Sugawara
    • Organizer
      Asian Conference on Design and Digital Engineering
    • Place of Presentation
      Jeju (Republic of Korea)
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 橋梁の維持管理支援のための3次元計測点群処理とその応用2016

    • Author(s)
      伊達宏昭
    • Organizer
      3Dレーザスキャニング&イメージングシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学生産技術研究所(東京都・目黒区)
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    • Invited
  • [Presentation] Automatic Registration of MLS Point Clouds and SfM Meshes of Urban Area2015

    • Author(s)
      R. Yoshimura, H. Date, S. Kanai, R. Honma, K. Oda, and T. Ikeda
    • Organizer
      The 9th International Symposium on Mobile Mapping Technology
    • Place of Presentation
      The University of New South Wales
    • Year and Date
      2015-12-09
    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Automatic Robust Registration of MLS Point Clouds of Urban Area2015

    • Author(s)
      H. Date, S. Takai, S. Kanai, R. Honma, K. Oda, and T. Ikeda
    • Organizer
      The 9th International Symposium on Mobile Mapping Technology
    • Place of Presentation
      The University of New South Wales
    • Year and Date
      2015-12-09
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 異種計測システムで取得した大規模環境計測データのレジストレーション2015

    • Author(s)
      伊達宏昭
    • Organizer
      3D レーザスキャニング&イメージングシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学山上会館
    • Year and Date
      2015-11-20
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    • Invited
  • [Presentation] 未計測領域補完のためのTLSとデプスカメラ計測点群の自動レジストレーション2015

    • Author(s)
      角太樹,伊達宏昭,金井理
    • Organizer
      2015年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2015-09-04
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  • [Presentation] デプスカメラを用いたTLS点群内未計測領域の点群補完手法の開発2015

    • Author(s)
      角太樹,伊達宏昭,金井理
    • Organizer
      2015年度精密工学会北海道支部学術講演会
    • Place of Presentation
      千歳科学技術大学
    • Year and Date
      2015-08-29
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  • [Presentation] 道路面と道路周辺物体を用いた市街地SfMメッシュとMMS点群のスケール・位置合せ2015

    • Author(s)
      吉村玲二,伊達宏昭,金井理,本間亮平,織田和夫,池田辰也
    • Organizer
      2015年度精密工学会北海道支部学術講演会
    • Place of Presentation
      千歳科学技術大学
    • Year and Date
      2015-08-29
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  • [Presentation] OPTIMAL SETUP OF A TERRESTRIAL LASER SCANNER FOR CAPTURING PIPING OBJECTS IN PLANTS2015

    • Author(s)
      Satoshi Kanai, Shin-ya Yamanishi and Hiroaki Date
    • Organizer
      2nd International Conference on Civil and Building Engineering Informatics
    • Place of Presentation
      東京コンベンションホール
    • Year and Date
      2015-04-22
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      2015 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 航空写真計測メッシュとMMS計測点群を用いた高品質市街地モデル生成 - 計測データ間の位置合わせ -2015

    • Author(s)
      吉村玲二,伊達宏昭,金井 理,本間亮平,織田和夫,池田辰也
    • Organizer
      2015年度精密工学会春季大会学術講演会
    • Place of Presentation
      東洋大学 白山キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-17 – 2015-03-19
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      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 走行軌跡を用いた市街地MMS計測点群の高精度レジストレーション - GCPを参照した点群位置修正と大規模点群データへの適用 -2015

    • Author(s)
      高井俊吾,伊達宏昭,金井 理,本間亮平,織田和夫,池田辰也
    • Organizer
      2015年度精密工学会春季大会学術講演会
    • Place of Presentation
      東洋大学 白山キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-17 – 2015-03-19
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      2014 Research-status Report
  • [Presentation] Registration of Point Clouds of Large-Scale Environments using Point Projection Images2014

    • Author(s)
      Hiroaki Date
    • Organizer
      3D レーザスキャニング&イメージングシンポジウム2014
    • Place of Presentation
      東京大学 本郷キャンパス
    • Year and Date
      2014-09-26
    • Related Report
      2014 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 走行軌跡を用いた市街地MMS計測点群の高精度レジストレーション - ラフレジストレーションとずれ算出用部分点群の適応的抽出 -2014

    • Author(s)
      高井俊吾,伊達宏昭,金井 理,本間亮平,織田和夫,池田辰也
    • Organizer
      2014年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • Place of Presentation
      鳥取大学
    • Year and Date
      2014-09-16 – 2014-09-18
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 市街地MMS 計測点群のロバスト位置合わせのためのラフ位置合わせとずれ算出用点群評価2014

    • Author(s)
      高井俊吾,伊達宏昭,金井 理,本間亮平,織田和夫,池田辰也
    • Organizer
      2014年度精密工学会北海道支部学術講演会
    • Place of Presentation
      札幌市立大学
    • Year and Date
      2014-08-30
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] Registration of Point Clouds of Large-Scale Environments using Point Projection Images2014

    • Author(s)
      Hiroaki DATE, Yusuke MATSUYAMA, Satoshi KANAI
    • Organizer
      The 15th International Conference on Precision Engineering
    • Place of Presentation
      金沢市
    • Year and Date
      2014-07-23 – 2014-07-25
    • Related Report
      2014 Research-status Report

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Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-22  

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