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レーザスキャナ搭載UAVを用いた空間計測技術の高度化と実用化に向けた研究開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H01563
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分22050:土木計画学および交通工学関連
研究機関関西大学

研究代表者

田中 成典  関西大学, 総合情報学部, 教授 (50268330)

研究分担者 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)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2018年度: 13,910千円 (直接経費: 10,700千円、間接経費: 3,210千円)
キーワード空間計測 / UAV / レーザ計測ユニット / 点群解析 / GNSS / ユーザ計測ユニット
研究成果の概要

本研究では、レーザスキャナ、GNSSやIMUとして安価な機器を採用した場合に生じる時刻同期ズレや誤差の増大を解消するために、産学共同で要求仕様を明らかにし、それらに則って各機器を時刻同期する技術を開発することで、新たなレーザ計測ユニットを再開発した。加えて、計測された点群データに混入するノイズを除去する技術、構造物と地表面の点群データを分類する技術や構造物の垂直面やエッジを考慮した点群データのフィルタリング技術を開発した。本研究では、開発技術を通して、誰もが、安価に、業界が満足する精度で、UAVにより点群データを計測するためのレーザ計測ユニットとその解析ソフトウェアが構築できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

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。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (9件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 点群データを用いたブロック塀の自動抽出に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      梅原 喜政, 塚田 義典, 田中 成典, 上月 康則, 下鳴 恒彰, 平野 順俊
    • 雑誌名

      土木学会論文集F3(土木情報学)

      巻: 77 号: 2 ページ: I_161-I_173

    • DOI

      10.2208/jscejcei.77.2_I_161

    • NAID

      130007998819

    • ISSN
      2185-6591
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 車両搭載型センシングユニットの設計・製作と計測実験による評価2021

    • 著者名/発表者名
      窪田諭,塚田義典,梅原喜政,中原匡哉,田中成典
    • 雑誌名

      土木学会論文集F3(土木情報学)

      巻: 77 号: 2 ページ: II_58-II_67

    • DOI

      10.2208/jscejcei.77.2_II_58

    • NAID

      130007998775

    • ISSN
      2185-6591
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      窪田諭,塚田義典,梅原喜政,田中成典
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: 62

    • NAID

      170000184882

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      梅原喜政,塚田義典,中村健二,田中成典,中畑光貴
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: 62

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Research on Identification of Road Features from Point Cloud Data Using Deep Learning2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshimasa Umehara, Yoshinori Tsukada, Kenji Nakamura, Shigenori Tanaka, Koki Nakahata
    • 雑誌名

      International Journal of Automation Technology

      巻: 15

    • NAID

      130008034740

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 完成平面図を用いた道路面地物の点群データの抽出に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      中村健二,塚田義典,田中成典,梅原喜政,中畑光貴
    • 雑誌名

      知能と情報

      巻: 32 号: 1 ページ: 616-626

    • DOI

      10.3156/jsoft.32.1_616

    • NAID

      130007798542

    • ISSN
      1347-7986, 1881-7203
    • 年月日
      2020-02-15
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 橋梁の点群データを用いた深層学習による部位識別に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      塚田義典,窪田諭,田中成典,梅原喜政,中原匡哉,中畑光貴
    • 雑誌名

      知能と情報

      巻: 32 号: 1 ページ: 627-631

    • DOI

      10.3156/jsoft.32.1_627

    • NAID

      130007798539

    • ISSN
      1347-7986, 1881-7203
    • 年月日
      2020-02-15
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 点群ブラウザ3D Point Studioによる公共構造物の管理効率化2020

    • 著者名/発表者名
      中村健二,今井龍一,塚田義典,田中成典,梅原喜政
    • 雑誌名

      建設機械

      巻: 2020年12月号 ページ: 54-58

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      今井龍一,中村健二,塚田義典,田中成典,梅原喜政
    • 雑誌名

      地盤工学会誌

      巻: 68 ページ: 31-34

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      中村健二,今井龍一,塚田義典,田中成典,梅原喜政
    • 雑誌名

      月刊建設

      巻: 21 ページ: 61-64

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] 完成平面図に基づいた点群データの地物抽出技術の高精度化に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      中村健二,塚田義典,田中成典,梅原喜政,中畑光貴
    • 雑誌名

      土木学会論文集F3(土木情報学)

      巻: 75 号: 2 ページ: I_160-I_169

    • DOI

      10.2208/jscejcei.75.2_I_160

    • NAID

      130007829059

    • ISSN
      2185-6591
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 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と設計2019

    • 著者名/発表者名
      窪田 諭、塚田 義典、田中 成典、梅原 喜政、中原 匡哉、飯田 拓馬
    • 雑誌名

      土木学会論文集F3(土木情報学)

      巻: 75 号: 2 ページ: II_105-II_113

    • DOI

      10.2208/jscejcei.75.2_II_105

    • NAID

      130007829060

    • ISSN
      2185-6591
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 道路分野における3次元情報の利活用の取り組み2019

    • 著者名/発表者名
      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
    • 雑誌名

      JACIC情報第120号

      巻: 34 ページ: 44-49

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 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方法と計測誤差に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      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
    • 雑誌名

      土木学会論文集F3(土木情報学)

      巻: 74 号: 2 ページ: II_125-II_135

    • DOI

      10.2208/jscejcei.74.II_125

    • NAID

      130007627302

    • ISSN
      2185-6591
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      梅原喜政,塚田義典,田中成典,上月康則,下鳴恒彰
    • 学会等名
      土木情報学シンポジウム講演集,土木学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 車両搭載センシングユニットの試作と計測実験2020

    • 著者名/発表者名
      窪田諭,塚田義典,梅原喜政,中原匡哉,田中成典
    • 学会等名
      土木情報学シンポジウム講演集,土木学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 点群データと完成平面図の重畳手法に関する一考察2020

    • 著者名/発表者名
      梅原喜政,中村健二,塚田義典,田中成典,中畑光貴
    • 学会等名
      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
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      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
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      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
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      窪田諭,塚田義典,田中成典,梅原喜政,中原匡哉,飯田拓馬
    • 学会等名
      土木情報学シンポジウム講演集,土木学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      中村健二,塚田義典,田中成典,梅原喜政,中畑光貴
    • 学会等名
      土木情報学シンポジウム講演集,土木学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 道路管理者のための点群ブラウザの開発2019

    • 著者名/発表者名
      中村健二,塚田義典,今井龍一,田中成典,梅原喜政,樋渡達也
    • 学会等名
      第33回日本道路会議論文集,日本道路協会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      土木情報学シンポジウム講演集,土木学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] 三次元モデル生成システム2018

    • 発明者名
      田中,窪田,今井,中村,山本,塚田,谷口,他16名
    • 権利者名
      田中,窪田,今井,中村,山本,塚田,谷口,他6社
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-014248
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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