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2014 年度 実績報告書

レーザスキャンによる3次元as-built設備モデルの全自動構築・更新技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 24360057
研究機関北海道大学

研究代表者

金井 理  北海道大学, 情報科学研究科, 教授 (90194878)

研究分担者 伊達 宏昭  北海道大学, 情報科学研究科, 准教授 (20374605)
溝口 知広  日本大学, 工学部, 准教授 (30547831)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード形状モデリング / CAD/CAE / 安心・安全設計 / 建設マネジメント / 維持管理工学 / 物体認識
研究実績の概要

(1) プラント配管等を計測対象として,レーザキャンされた部分的な計測点群とスキャナ位置から,計測空間をFree(物体無し), Occupied(物体あり), Unknown(未計測)の3クラスに分類するとともに,前年度までに開発された認識アルゴリズムを活用した物体認識を実施し,その認識結果から未計測領域内の物体存在確率を反映した観測スコアを予測し,Free空間内で未計測領域内の物体の観測スコアの期待値が最大となる位置を,次スキャンの最適位置として推定できるアルゴリズムを開発し,従来の未計測領域最小化による手法に比較し,より少ないスキャンで物体認識率100%を達成できることを,シミュレーションにより示した.

(2) 地面/床平面への点群投影と画像生成に基づいた,複数の地上型レーザスキャン点群の高速自動レジストレーション(位置合わせ)アルゴリズム,ならびにスキャン未計測部を補完するための大規模環境の地上型レーザスキャン点群とデプスカメラにより得られた局所計測点群の高速レジストレーションアルゴリズムを開発し,10秒程度の処理で正しいラフレジストレーションが完了することを実証した.

(3) レーザ計測点群からの物体認識の研究を行い,計測点群だけでは認識しづらい物体に対し,スキャナで同時取得された画像を併用することで,その認識が可能となることを確認した.この手法を,森林計測点群からの対話的な樹幹検出システムの開発,MMSデータからの電柱・電線の同時認識システムの開発に実際に応用した.

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] IMPROVEMENT OF 3D MONTE CARLO LOCALIZATION USING A DEPTH CAMERA AND TERRESTRIAL LASER SCANNER2015

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Kanai, Ryu Hatakeyama, Hiroaki Date
    • 雑誌名

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

      巻: 未定 ページ: 未定

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] OPTIMAL SETUP OF A TERRESTRIAL LASER SCANNER FOR CAPTURING PIPING OBJECTS IN PLANTS2015

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Kanai, Shin-ya Yamanishi, Hiroaki Date
    • 雑誌名

      Proceeding of the 2nd International Conference on Civil and Building Engineering Informatics

      巻: なし

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Finding the next-best scanner position for as-built modeling of piping systems2014

    • 著者名/発表者名
      Kazuaki Kawashima, Shin-ya Yamanishi, Satoshi Kanai, Hiroaki Date
    • 雑誌名

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

      巻: XL-5 ページ: 313-320

    • DOI

      10.5194/isprsarchives-XL-5-313-2014

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Rendering Method of Laser Scanned Point Clouds of Large Scale Environments by Adaptive Graphic Primitive Selection2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Date, Takashi Maeno, Satoshi Kanai
    • 雑誌名

      Computer-Aided Design and Applications

      巻: 11 ページ: 685-693

    • DOI

      10.1080/16864360.2014.914386

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Registration of Point Clouds of Large-Scale Environments using Point Projection Images2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Date, Yusuke Matsuyama, Satoshi Kanai
    • 雑誌名

      Proceedings of The 15th International Conference on Precision Engineering

      巻: なし ページ: 562-563

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interactive Trunk Extraction from Forest Point Clou2014

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Mizoguchi, Yoshikazu Kobayashi
    • 雑誌名

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

      巻: XL-5 ページ: 433-436

    • DOI

      10.5194/isprsarchives-XL-5-433-2014

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] GPUプログラミングによるデプスカメラを用いた屋内自己位置推定2015

    • 著者名/発表者名
      畠山 龍
    • 学会等名
      2015年度 精密工学会 春季大会 学術講演会
    • 発表場所
      東洋大学(東京都・文京区)
    • 年月日
      2015-03-17 – 2015-03-19
  • [学会発表] コンクリート構造物点検のための3次元Localization手法の開発 -Random Dot MarkerとRGB-DカメラによるLocalization精度の評価-2015

    • 著者名/発表者名
      奥野洋朗
    • 学会等名
      2015年度 精密工学会 春季大会 学術講演会
    • 発表場所
      東洋大学(東京都・文京区)
    • 年月日
      2015-03-17 – 2015-03-19
  • [学会発表] 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1報) -位置推定の高速化と認識率検証の効率化-2015

    • 著者名/発表者名
      山西伸哉
    • 学会等名
      2015年度 精密工学会 春季大会 学術講演会
    • 発表場所
      東洋大学(東京都・文京区)
    • 年月日
      2015-03-17 – 2015-03-19
  • [学会発表] Registration of Point Clouds of Large-Scale Environments using Point Projection Images2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Date
    • 学会等名
      3D レーザスキャニング&イメージングシンポジウム2014
    • 発表場所
      東京大学 本郷キャンパス(東京都・文京区)
    • 年月日
      2014-09-26 – 2014-09-26
    • 招待講演
  • [学会発表] Applying Geometry Processing Techniques to Civil Engineering Applications2014

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Mizoguchi
    • 学会等名
      3D レーザスキャニング&イメージングシンポジウム2014
    • 発表場所
      東京大学 本郷キャンパス(東京都・文京区)
    • 年月日
      2014-09-26 – 2014-09-26
    • 招待講演
  • [学会発表] GPUプログラミングによるデプスカメラを用いた屋内自己位置推定の高速化2014

    • 著者名/発表者名
      畠山 龍
    • 学会等名
      2014年度 精密工学会 秋季大会 学術講演会
    • 発表場所
      鳥取大学(鳥取県・鳥取市)
    • 年月日
      2014-09-16 – 2014-09-18
  • [学会発表] RGB-D カメラを用いた屋内環境マッピングの高速化2014

    • 著者名/発表者名
      奥野 洋朗
    • 学会等名
      2014年度 精密工学会北海道支部 学術講演会
    • 発表場所
      札幌市立大学(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2014-08-30 – 2014-08-30
  • [学会発表] 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2014

    • 著者名/発表者名
      山西 伸哉
    • 学会等名
      2014年度 精密工学会北海道支部 学術講演会
    • 発表場所
      札幌市立大学(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2014-08-30 – 2014-08-30
  • [学会発表] デプスカメラを用いた屋内自己位置推定におけるGPU 並列処理の有用性評価2014

    • 著者名/発表者名
      畠山 龍
    • 学会等名
      2014年度 精密工学会北海道支部 学術講演会
    • 発表場所
      札幌市立大学(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2014-08-30 – 2014-08-30
  • [備考] 北海道大学 大学院情報科学研究科 システム情報科学専攻 ディジタル幾何処理工学研究室 Webページ

    • URL

      http://sdmwww.ssi.ist.hokudai.ac.jp/

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公開日: 2016-06-01  

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