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2020 年度 実績報告書

点品質最適化に基づく環境3次元計測点群データ処理手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K03896
研究機関北海道大学

研究代表者

伊達 宏昭  北海道大学, 情報科学研究院, 准教授 (20374605)

研究分担者 金井 理  北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (90194878)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード3次元レーザ計測 / 画像計測 / 点群 / 計測品質 / 3次元計測データ処理 / 3次元計測支援
研究実績の概要

2020年度は,3次元計測点群データのより高度な計測品質推定,推定品質を用いた高精度な計測データ処理・取得の実現に向けた技術開発を行った.具体的には,計測点群データのより高度な品質推定法として,レーザ計測点群の各点に対する計測誤差楕円体モデル推定法,ならびに画像計測(3次元再構成)点群データの各点の誤差レベル推定法の開発を行った.そして,推定計測品質を計測データのレジストレーション(位置合わせ)やフィルタリング処理へと導入する手法を開発し,実験により従来法よりも高精度なデータ処理が可能となることを確認した.さらに,質の高い計測点群取得のための,計測点群品質リアルタイム提示による計測作業支援システムの開発も行った.
研究期間全体を通して,物体や環境の3次元計測点群データの計測品質推定法,計測品質を考慮した点群データ処理手法群ならびに高品質な点群データ取得支援技術の開発を行った.計測点群データの計測品質推定のために,レーザ計測点群に対する計測距離・入射角・反射強度等に応じた各点の計測誤差・品質推定法の開発,画像計測点群に対する各点の誤差レベル推定法の開発を行った.また,計測品質を利用した計測点群データの位置合わせ(レジストレーション),サンプリング,ノイズ除去,モデルフィッティング法を開発し,従来法に比べて精度の高いデータ処理が可能となることを確認した.さらに,高品質な点群データを取得するための,計測点群データの品質等リアルタイム提示,ならびに画像計測のための最適撮影支援システムの開発を行った.本研究により,物体や環境の3次元計測技術のより幅広い高度な利用のための,高品質な計測点群データ取得と高精度データ処理に関する基礎技術が構築された.

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

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

    • 著者名/発表者名
      Kenta Ohno, Hiroaki Date, and Satoshi Kanai
    • 雑誌名

      International Journal of Automation Technology

      巻: 15(3) ページ: -

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] DETECTION OF INDOOR ATTACHED EQUIPMENT FROM TLS POINT CLOUDS USING PLANAR REGION BOUNDARY2020

    • 著者名/発表者名
      H. Takahashi, H. Date, S. Kanai, K. Yasutake
    • 雑誌名

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

      巻: XLIII-B2-2020 ページ: 495-500

    • DOI

      10.5194/isprs-archives-XLIII-B2-2020-495-2020

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] PLAUSIBLE RECONSTRUCTION OF AN APPROXIMATED MESH MODEL FOR NEXT-BEST VIEW PLANNING OF SFM-MVS2020

    • 著者名/発表者名
      R. Moritani, S. Kanai, H. Date, Y. Niina, R. Honma
    • 雑誌名

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

      巻: XLIII-B2-2020 ページ: 465-471

    • DOI

      10.5194/isprs-archives-XLIII-B2-2020-465-2020

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      大野健太,伊達宏昭,金井理
    • 学会等名
      2021年度精密工学会春季大会学術講演会
  • [学会発表] 深度信頼度を用いたSfM-MVS再構成点の精度レベル推定2021

    • 著者名/発表者名
      阿久津啓,金井理,伊達宏昭,新名恭仁,本間亮平
    • 学会等名
      2021年度精密工学会春季大会学術講演会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      森谷亮太,金井理,伊達宏昭,新名恭仁,本間亮平
    • 学会等名
      2021年度精密工学会春季大会学術講演会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      坪岡航平,金井理,伊達宏昭
    • 学会等名
      2021年度精密工学会春季大会学術講演会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      大野健太,伊達宏昭,金井理
    • 学会等名
      2020年度精密工学会秋季大会学術講演会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      森谷亮太,金井理,伊達宏昭,新名恭仁,本間亮平
    • 学会等名
      2020年度精密工学会秋季大会学術講演会
  • [学会発表] 機械学習を用いたSfM-MVS再構成点群の精度品質予測2020

    • 著者名/発表者名
      阿久津啓,金井理,伊達宏昭,新名恭仁,本間亮平
    • 学会等名
      2020年度精密工学会秋季大会学術講演会
  • [学会発表] Precise Denoising of 3D Point Clouds with Awareness of Point-Wise Measuring Quality2020

    • 著者名/発表者名
      Kohei Tsubooka, Satoshi Kanai, Hiroaki Date, Tatsuo Hariyama, Masahiro Watanabe
    • 学会等名
      the 18th International Conference on Precision Engineering (ICPE2020)
    • 国際学会
  • [備考] 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

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公開日: 2021-12-27  

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