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2009 年度 実績報告書

3次元計測に基づく大規模環境の形状処理カーネルの開発とその応用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 21360069
研究機関東京大学

研究代表者

増田 宏  東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (40302757)

研究分担者 三浦 憲二郎  静岡大学, 創造科学技術大学院, 教授 (50254066)
田中 一郎  東京電機大学, 工学部, 教授 (40260963)
榎本 昌一  東京大学, 大学院・工学系研究科, 技術専門職員 (00396764)
キーワード点群処理 / 形状モデリング / CAD / 工業設備 / レーザスキャナ / リバースエンジニアリング
研究概要

本研究の目的は,3次元計測装置によって取得された数千万から数億個の点群データから,大規模設備のモデリングを行うことのできる新しい形状処理カーネルを開発することにある.本年は,研究を進めるにあたっての環境整備,システム開発用のツール群の整備,さらに,画像とメッシュを連携させた新しいモデリング手法の研究と検証を行った.主たる成果は以下の通りである.
(1)大規模点群処理の基盤となるデータサーバの設置と検証用点群データの整備を行った.レーザ計測装置ベンダ3社の協力を得て,大規模点群データを収集した.また,東京大学に設置したデータサーバでデータ管理する環境を構築した.
(2)大規模点群・メッシュを扱うことのできるデータ構造の設計・実装を行った.本データ構造の特徴は,メモリ容量を超える規模のデータを扱うために,外部記憶装置を用いた,ストリーミング処理や高速なランダムアクセスが可能な表現となっていることである.また,点群計測業界で用いられているデータフォーマットに対するデータ変換モジュールも実装した.
(3)イメージベースモデリングとメッシュモデリングを融合した新しいモデリング手法を開発した.本手法は,点群のレーザ反射強度から生成された画像と,座標データから生成されたメッシュモデルを用いて,直感的なモデリング操作を可能にするものである.従来は,メッシュや点群を直接操作してモデリングを行っていたが,これらから対象物を同定することは容易ではなく,ユーザの負担が非常に大きかった.それに対して本手法では,ユーザが画像に基づいてモデリングを行うので,初心者でも直感的なモデリングが行える.また,メッシュの近傍情報を用いて,効率的な3次元処理が行える.
(4)上記の基盤ツールに基づいて,プラントのモデリングのためのフィーチャベースモデリングシステムを実装し,テストデータを用いて検証を行った.その結果,本システムにより点群からのソリッドモデリングが効率的に行えることを確認した.

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (9件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Extraction of Surface Primitives from Noisy Large-Scale Point-Clouds2009

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Masuda, Ichiro Tanaka
    • 雑誌名

      Computer-Aided Design and Applications Vol.6,No.3

      ページ: 387-398

    • 査読あり
  • [学会発表] 大規模点群からの既知部品の検出とパラメータの同定2010

    • 著者名/発表者名
      増田宏
    • 学会等名
      精密工学会春季講演会
    • 発表場所
      埼玉大学
    • 年月日
      2010-03-16
  • [学会発表] 大規模点群に基づくインタラクティブな形状モデリングシステム2009

    • 著者名/発表者名
      増田宏
    • 学会等名
      日本機械学会設計工学・システム部門講演会
    • 年月日
      20091000
  • [学会発表] 対象物の制約を用いた点群データからの幾何曲面抽出2009

    • 著者名/発表者名
      増田宏
    • 学会等名
      精密工学会秋季講演会
    • 年月日
      20090900
  • [学会発表] Interactive 3D Modeling Based on Point-Clouds with Refrectance Image2009

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Masuda
    • 学会等名
      ACM SIGGRAPH Asia Poster
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2009-12-17
  • [学会発表] An Interactive Method for Generating Solid Primitives Based on Large-Scale Point-Clouds2009

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Masuda
    • 学会等名
      12th International Conference on Humans and Computers
    • 発表場所
      静岡大学
    • 年月日
      2009-12-09
  • [学会発表] Surface Extraction from Incomplete Point Data for Digitizing Factories2009

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Masuda
    • 学会等名
      The 9th Japan-Korea Design Engineering Workshop
    • 発表場所
      残波岬ロイヤルホテル(沖縄)
    • 年月日
      2009-11-27
  • [学会発表] 密な点群からの平面抽出を利用したインタラクティブなモデリングシステム2009

    • 著者名/発表者名
      増田宏
    • 学会等名
      NICOGRAPH2009秋季大会
    • 発表場所
      東京工科大学
    • 年月日
      2009-10-23
  • [学会発表] 平面抽出に基づく大規模点群データのレジストレーション2009

    • 著者名/発表者名
      増田宏
    • 学会等名
      精密工学会秋季講演会
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2009-09-10
  • [学会発表] 大規模点群データのための平滑化処理の高速化2009

    • 著者名/発表者名
      増田宏
    • 学会等名
      精密工学会秋季講演会
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2009-09-10
  • [備考]

    • URL

      http://www.nakl.t.u-tokyo.ac.jp/~masuda/main.htm

URL: 

公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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