都市の高精細3次元数値地図の自動作成手法の開発

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13450207
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 柴崎 亮介 東京大学, 空間情報科学研究センター, 教授 (70206126)
• 研究分担者: 上田 稔 会津大学, ソフトウエア学科, 講師 (10254062) ; 史 中超 東京大学, 空間情報科学研究センター, 客員助教授 (70311636)
• キーワード: レーザスキャナ / スリーラインセンサ(TLS) / データ融合 / 高空間データ / 3次元計測技術

研究概要

本年度はレーザスキャナとスリーラインセンサデータの統合による高精細3次元計測技術を開発し、実証実験によるその手法有効性を検討した。
1.車両からの3次元データ取得と地物の自動認識
車載レーザスキャナから得られる3次元データを対象に、地物の自動認識技術を開発した。都市内の地物を対象とし、道路、樹木、車両、建物ファサードに加え、ガードレール、ガードパイプや、標識などの線状構造物の自動抽出・分類を試みた。停車中の自動車や街路樹の陰にならないような場合にはかなり高い成功率で抽出できる。
2.半自動3次元モデリングシステムの開発
車載レーザスキャナから得られる3次元データを対象に、半自動的に、すなわちオペレータが簡単に指示することで、それに基づいて自動的に3次元モデルを構築する手法を開発した。都市地物は形状画幅雑であり、また街路樹などによる隠蔽も大きく、自動的に完全な3次元モデルを構築することは不可能である。そこで、自動化が困難な箇所に関しては半自動手法を適用することで、全体として非常に効率的に3次元モデルを構築することが可能になった。
3.ヘリ搭載センサからの3次元マッピング手法の開発
ヘリに搭載されたスリーラインセンサ(TLS)から建物を中心とした都市地物の3次元マッピングを行う手法のうち、既存の2次元地図などを所与とすることで、自動化比率を非常に向上させることに成功した。さらに、半自動3次元モデリング手法と組み合わせることで、3次元モデルの製作工程全体を効率化することに成功した。また、これにより車載レーザデータとヘリ搭載センサデータを融合して3次元モデルを構築することが容易になった。
4.レーザスキャナによる動体計測
レーザスキャナを利用して、歩行者や車両を面的にトラッキングする手法を開発し、駅構内において実証実験を行い、有効性を確認した。

研究成果

• [文献書誌] Nakagawa, M., Shibasaki, R., Kagawa, Y.: "Fusing stereo linear CCD image and laser range data for building 3D urban model"Joint International Symposium on Geospatial Theory, Processing and Applications, ISPRS, Commission VI, WG IV/7. (CD-R). (2002)
• [文献書誌] Manandhar, D., Shibasaki, R.: "Auto-extraction of Urban Features from Vehicle-borne Laser Data"ISPRS GeoSpatial Theory, Processing and Applications. 34/4(CD-R). (2002)
• [文献書誌] Sompoch P., Shibasaki R.: "A Study on Possibility of TLS image for Application to Road Monitoring on the street in the urban"Student Forum, Geoinformation Forum Japan. 4. 43-49 (2002)
• [文献書誌] Zhao, H., Shibasaki, R.: "Surface Modeling of Urban 3D Objects From Vehicle-borne Laser Range Data"Proc. of Photogrammetric Computer Vision. A. 412-417 (2002)
• [文献書誌] Zhao, H., Kumagai, J., Nakagawa, M., Shibasaki, R.: "Semi-Automatic Road Extraction From High-Resolution Satellite Image"Proc. of Photogrammetric Computer Vision. A. 406-411 (2002)
• [文献書誌] Nakagawa, M., Shibasaki, R.: "Refining coarse 3D building models by using high resolution air-borne linar CCD (TLS) imagery"Proceedings of 23rd Asian Conference on Remote Sensing (ACRS). (CD-R). (2002)