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
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