空間情報の効率的収集・蓄積に対する GPS・ ビデオの

空間情報の効率的収集・蓄積に対する
GPS・ビデオの統合的利用
吉村充則
柴崎亮介
京都大学東南アジア研究センター
東京大学空間情報科学研究センター
空間情報
土地利用の空間的分布情報
特に海外調査における広域を移動しながらの踏査
例えば衛星データ解析に資する地上観測データ収集
どこに、何が、どのように(広がり)
例えば: GPSカメラ = 景観
奥行き情報 ← 画像計測 ← ステレオ画像
車載器材全景
車載器材
越辺川河川敷における車載移動観測
ビデオ・ 3軸角度センサ(レーザーレンジファインダ)
河川敷土地利用の空間把握
マレーシア・サラワク州ランビル国立公園
生態観測タワーにおける定点観測
ビデオ・レーザーレンジファインダ・DEM
樹高計測の効率化
(目 的)
奥行き情報 + 移動・定点 + 効率
カメラ → ビデオ
(2)
試作した情報収集ツールの機器構成
(1)
ビデオカメラ
ビデオ/コンピュータ
インターフェイス
3軸角度センサ
サブノートPC
LAN
LAN
RS232C
DATATECH
GU-3020
PC
サブノートPC
GPS
SONY CCD-TRV85K
KONICA MR1500
(調整中)
現場作業
LAN
RS232C
Trimble GeoExplore
室内作業
RS232C
距離計測装置
現場作業
LEDHA-GO
(検証用)
奥行き情報抽出)には
室内実験による使用ビデオの性能評価が必要
キャリブレーションと3次元座標計測にて精度検証
しかし、
民生ビデオでは、正確なバックデータが得られにくい
1)CCD-TRV85K : バックデータ不明瞭(手ぶれ防止機能…..)
そこで
同時期に開発され、ほぼ同スペックである
2)CCR-TRV9(バックデータ有り)の
既知内部標定要素(主点位置・レンズディストーション・スケールファクタ)
を用い
室内実験により
(キャリブレーションと3次元座標計測)
1)への代用可能性検証
室内実験
(精度検証)
撮影条件
ビデオから対象までの距離:H=90cm
基線長:B=20cm
高低差:20,50,100mm
ステレオ画像を取得
(ビデオ映像をキャプチャ)
左・右画像それぞれを
バンドル調整法により単写真標定
3次元計測を実施
結果:σxy=0.1mm, σz=0.5mm
対象までの距離:H=300mとすれば、
σxy=33m, σz=165m
基準点
検証点
z方向に精度が悪いのは、1)見かけ上Targetが6mとなる、2)点位置計測が2値化後面積重心
V-Com Intf稼動で効果有
->室外への応用可能
3軸角度センサとカメラの姿勢データ同期試験
3軸センサ観測:(ωs,Φs,κs)
カメラ移動に伴う変動量比較
κ
Z
①
Φ
Y
②
単写真評定:(ωo,Φo,κo)
④
同様な変動量を示す
⑤
③
⑥
⑧
⑦
X
ω
試作システムでは、
外部評定要素:カメラ位置(X0,Y0,Z0)→ GPSにより
カメラの傾き(ω,Φ,κ) → 3軸角度センサにより
内部標定要素:焦点距離(f0)・主点位置(x0,y0)
レンズディストーション(P)・スケールファクタ(a1,a2)
→ 室内実験により
それぞれ求められる
標定を必要としないリアルタイムな3次元計測システムへの展開