ポイントクラウドSAR測量協会

一般社団法人ポイントクラウドSAR測量協会は点群測量技術の健全な発展と普及を通じて点群測量の民主化を志す企業の団体です。

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07 3Dスキャナ配置・計測効率化の研究


PCSSPOINT CLOUD SAR SURVEYING SOCIETY

PCSSのミッション
計測条件を検証し、現場作業を効率化

3Dスキャナ配置・
計測効率化の研究

効率的な計測条件を研究し、
現場実装へ。

室内試験と実現場で条件を変え、品質と生産性の両面から検証します。

室内の障害物を避けて3つの計測位置を巡る、スキャナ配置と計測順序の模式図
位置・回数・順序を検証する円:計測範囲の模式図/灰:障害物
番号は計測順序の例

研究課題

どこに、何台、どの順序で
配置すれば、必要精度を保ちながら
作業時間を抑えられるか。

  • 配置する位置
  • 計測回数
  • 計測する順序

配置と計測条件を比較する

検証する4つの条件

配置と計測条件を検証し、精度・時間・欠測への影響を整理します。

  1. 配置間隔

    無駄のないスキャナ配置の間隔

    円で表す計測範囲と、スキャナ位置A・Bの間隔dを示す上面図
    円:計測範囲 d:設置位置どうしの距離

    設置間隔を変え、必要な範囲の計測と、設置回数・作業時間の関係を確かめます。

  2. 入射角と精度

    レーザーが対象面に当たる角度と、距離精度

    対象面の法線と視線のなす入射角θ、対象までの距離rを示す図
    θ:面の法線との角度 r:対象までの距離

    入射角と距離を変え、取得した点群の品質にどのような違いが生じるかを比較します。

  3. 重複率と死角

    必要十分な重複と死角

    左はAのみで障害物の裏が欠測する図、右はBを追加して同じ部分を補う図。円は計測範囲
    左:Aのみ/黄の斜線は欠測
    右:A+B/青緑はBで補う部分、緑は重複
    右の黄:A・Bの両方から見えない部分

    Aだけでは測れない部分をBから補います。重複部分を確保しながら、最小回数で欠測を無くす。

  4. ターゲット配置

    点群の結合に使う目印の位置と見え方

    スキャナAとBの双方から共通ターゲットT1・T2・T3が見える上面図
    T1〜T3:共通ターゲットの配置例

    共通ターゲットの位置や見え方を変え、点群を結合した結果への影響を確かめます。

図解の読み方

  • A・B:スキャナを設置する位置
  • 円:計測範囲の模式図。障害物の裏側は別途確認します。
  • 法線:対象面に垂直な方向
  • 重複:複数の位置から共通して測れる部分
  • 死角:障害物などに遮られて測れない部分

図解は研究条件を説明する模式図です。配置・順序・ターゲットの数は例示です。

実験と改善を繰り返す

研究プロセス

実験計画から実用化までを一つの検証サイクルとして運用します。

  1. 実験計画

    問題を定義し、比較できる実験方法を設定

  2. 条件別計測

    室内試験と現場実証で条件ごとのデータを取得

  3. 定量解析

    精度・計測時間・欠測などを同じ指標で比較

  4. 標準化

    規程・マニュアルへ実装し、新たな課題を抽出

検証結果と新たな課題を、
次の実験計画へ

標準化の過程で見つかった課題も含め、継続して反映します。

同じ指標で比較する

  • 精度求める精度を満たすか
  • 計測時間どれだけ時間がかかるか
  • 欠測測れない部分が残るか

検証データを現場へ還元する

研究成果の実装先

研究で得た検証データ

  • 点群サーベイヤー
    テキスト

    教材への反映

  • 点群測量
    作業規程

    手順・基準への反映

  • 3Dスキャナ評価

    評価項目への反映

  • 技術教育

    講習・実務教育への反映

研究から、基準・教材・評価項目へ

計画、検証、実装を繰り返し、現場の省力化を成果とする。

一般社団法人ポイントクラウドSAR測量協会

POINT CLOUD SAR SURVEYING SOCIETY

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