精密な変位・変形計測のためのディジタル写真測量システムの開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650592
• Research Institution: Fukuyama University
• Principal Investigator: 服部 進 福山大学, 工学部, 教授 (50108122)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小野 徹 京都大学, 大学院・工学研究科, 助手 (00263103)
• Keywords: 画像計測 / 写真計測 / ディジタルカメラ / 変位計測 / 変形計測 / ネットワークデザイン / コード付きターゲット / バンドル調整

Research Abstract

本研究は,ディジタルカメラを使って,精密な3次元計測システムを構築することを目的としている.1つはトンネル変位や橋梁ブロックの加工検証などのための比較的近距灘の計測である.計測対象にターゲットを貼り,対象全体をいろいろな方向から撮影し,計測のネットワークを作ることを基本にする.もう1つは岩盤落下のモニタリングに使う遠方監視用の計測システムである.両者とも実用化には多くの課題があるが,平成13年度は主として第1のシステムを中心に考察し,次の成果を得た.
(1)無数に写るターゲットを半自動で認識し,正しくラベルをつけるため,コードを付けたターゲットを設計した.ターゲットを画像処理で認識し,これを手がかりにして全画像を自動接続する手続きを開発した.
(2)基準点のない計測場でのネットワークを最適化するゼロオーダーデザインの構造を明らかにした.これによって弱いネットワークをトータルステ-ションなどの補助観測量を統合したバンドル調整法を開発し,計算効率を大きく向上させた.
(3)建設現場を借りて,トンネルの断面形状を計測し,実用的な精度と効率を出せることを示した.
4)遠方監視用に円形,蝶型のターゲットの計測精度を調査し,円形が優れていることを示した.
(5)小数入る大誤差を検知するため,3σ法,データスヌーピング法,平衡最小2乗法,ロバスト推定法などを比較研究して,実用性を明らかにした(今後発表予定).

Research Products

• [Publications] 秋本圭一, 服部進 他1名: "ディジタル画像計測法を用いた精密工業計測"電子情報通信学会論文誌D-II. J84-DII・7. 1299-1309 (2001)
• [Publications] 服部 進, 他2名: "コード付きターゲットを使った工業画像計測の自動化"電子情報通信学会論文誌D-II. J84-DII・9. 2011-2019 (2001)
• [Publications] 秋本圭一, 服部進 他2名: "画像計測法のトンネル内空形状計測への応用"土木学会論文集. 687/III-56. 289-301 (2001)
• [Publications] 小野 徹, 服部 進: "円形ターゲットの自動認識と高精変計測"日本写真測量学会年次学術講演会発表論文集. 159-162 (2001)
• [Publications] S.Hattori et al.: "Revisit to Zero-Order Design in Industrial Vision Metrology"Proc.of American Society of Photogrammetry and Remote Sensing. (2001)
• [Publications] S.Hattori et al.: "Automated Procedures with Coded Targets in Industrial Vision Motrology"Photogrammetric Engineering and Remote Sensing. (to Appear). (2002)
• [Publications] S.Hattori, et al.: "Semi-Automated Tunnel Measurement by Vision Metrology Using Coded Targets in Modern Tunneling Science and Technology"Swets & Zeitlinger. 1202 (2001)