三次元デジタルアーカイブのための高精度・高密度な移動型レーザレンジセンサの開発

遺跡などの大規模な文化財の三次元デジタルアーカイブに向けた、LiDARとカメラのフュージョンによるモバイルセンシングの研究を進めた。一つはLiDARとカメラの相対位置姿勢の校正手法の研究を進めた。この研究では、まずLiDARとカメラの動きをそれぞれから得られる点群、画像より推定し、推定したセンサそれぞれの動きからLiDAR-カメラ間の位置姿勢を求める。その際、特にカメラの動き推定が画像からだけでは十分な精度が得られないため、LiDARの点群情報を使ってカメラ画像に対して奥行情報を与え、それも活用することでカメラの動き推定の精度を上げて、校正自体の精度も向上させた。この手法はもともとレーザレンジファインダーとカメラとの校正用に開発したが、車載センサなどでよく使われるマルチビームLiDARなど、様々なセンサの組み合わせに用いることができるなど汎用性が高く、LiDAR-カメラフュージョンを用いる様々な研究に応用できる。本研究はロボット系の最大会議の一つであるIROSにて発表した。また、プロファイラ（レーザレンジファインダーにてゆっくりと進みながら輪切り上に側面を測定）-カメラによる移動体を用いた三次元の大規模構造物測定に必要とされるセンサのモーション推定において、その推定精度を上げるための研究も引き続き進めた。まず初期のモーションを推定し、その後、画像上の特徴点を使わず輝度を用いた、初期推定モーションの補正およびセンサ間の相対位置姿勢の補正を行う手法を提案し、仮想データ、実データでの有効性を確認した。

遺跡などの大規模な文化財の三次元デジタルアーカイブに向けた、LiDARとカメラのフュージョンによるモバイルセンシングの研究を進めた。一つはLiDARとカメラの相対位置姿勢の校正手法の研究を進めた。この研究では、まずLiDARとカメラの動きをそれぞれから得られる点群、画像より推定し、推定したセンサそれぞれの動きからLiDAR-カメラ間の位置姿勢を求める。その際、特にカメラの動き推定が画像からだけでは十分な精度が得られないため、LiDARの点群情報を使ってカメラ画像に対して奥行情報を与え、それも活用することでカメラの動き推定の精度を上げて、校正自体の精度も向上させた。この手法はもともとレーザレンジファインダーとカメラとの校正用に開発したが、車載センサなどでよく使われるマルチビームLiDARなど、様々なセンサの組み合わせに用いることができるなど汎用性が高く、LiDAR-カメラフュージョンを用いる様々な研究に応用できる。本研究はロボット系の最大会議の一つであるIROSにて発表した。また、プロファイラ（レーザレンジファインダーにてゆっくりと進みながら輪切り上に側面を測定）-カメラによる移動体を用いた三次元の大規模構造物測定に必要とされるセンサのモーション推定において、その推定精度を上げるための研究も引き続き進めた。まず初期のモーションを推定し、その後、画像上の特徴点を使わず輝度を用いた、初期推定モーションの補正およびセンサ間の相対位置姿勢の補正を行う手法を提案し、仮想データ、実データでの有効性を確認した。