2010 Fiscal Year Annual Research Report
高精度GPS技術を用いた小型自律飛行ロボットによる情報収集手法の開発
Project/Area Number |
09J02960
|
Research Institution | Waseda University |
Principal Investigator |
鈴木 太郎 早稲田大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC1)
|
Keywords | UAV / GPS / 位置姿勢 / SLAM |
Research Abstract |
小型自律飛行ロボット(UAV)を用いた情報収集では,災害時の運用や,地形の観測・変化をとらえる上で,地上の三次元地形図の計測が求められる.そこで運用が容易な小型UAVを用いて高精度な地上の三次元地形図を作成するための要素技術開発を行った.具体的には,UAVに搭載したGPS,慣性センサ,そして単眼カメラによる空撮画像を複合した,SLAM (Simultaneous Localization And Mapping)アルゴリズムの構築を行った.三次元地図作成にはUAVの位置姿勢をより高精度に推定することが必要であるが,これは,空撮画像による画像特徴を観測することでUAVの位置姿勢を補正し,さらに画像特徴の三次元座標を求めることで地形図を作成するものである.空撮映像からSIFT(Scale Invariant Feature Transform)特徴点を自動抽出,さらにロバストな画像特徴の対応付けを行うことで,画像の幾何的な拘束を用いて小型UAVの位置姿勢の補正するカルマンフィルタを構築した.さらに,三角測量の原理を用いて画像特徴の三次元座標を求め,これをカルマンフィルタの状態量に追加することで,高精度な三次元地形図の作成を行った.実環境試験により作成した三次元地形図の精度評価を行い,既存の航空測量による地形図と比較を行った結果,高精度に地形図が作成できることを確認した.これにより小型UAVを用いて地上の三次元地形の把握が可能となり,新たな情報収集の手法を構築した.
|
Research Products
(4 results)