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Geometric modeling and growth prediction of trees. Development of 3D reconstruction methods adapted to point clouds acquired in forests.

树木的几何建模和生长预测。

基本信息

批准号：
18F18796
负责人：
金井崇
金额：
$ 1.41万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-11-09 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は主に 1. 陰的変形モデルを用いた点群からの高精度な森林地表面再構築，および，2. UAV (Unmannaed Aerial Vehicle, 無人航空機) 写真測量データからの詳細な地表面再構築，に関する研究を行った．まず1．について， LiDAR (Light Detection and Ranging) 点群からの森林地表面のモデル化を陰関数曲面を用いて研究した先行研究として， Jules らの研究はこの分野の先駆的な研究である．しかし，このアプローチは，特に遮蔽の多い領域では，手法上，過度に平滑化された表面を構築する傾向があり，細かな凹凸の地表面を再構築することが難しい．そこで本研究では，点群からの高精度な森林地表面再構築手法を提案した．まず深層学習に基づき植物形状を潜在的な地表面から分離する．次に，一の分割 (partition of unity) 手法を用いて複数の局所的近似曲面をブレンドすることで穴を埋める．その後，反復対流モデル (iterative convection model) を用いてデータ点に向かって表面を押し上げることで，再構築された表面の精度を向上させる．本手法により，森林地表面の再構築において最先端の性能を達成することができることを実験により実証した．また，2．について，統計的フィルタにより植生データを潜在的な地形点から分離し，最適化されたタイリングによってプロット全体を同様の複雑さのサブプロットに分割しつつ，一の分割手法によって複数の局所的な近似をブレンドすることによって穴を埋めることで，UAV写真測量データの点群から詳細な地表面を近似するように設計された手法を提案した．異なる地形データでの実験により，我々のアプローチはこれまでの最先端の手法よりも大幅に改善されることが示された．

This year's main projects: 1. The Yin's shape is reconstructed using the high-precision forest surface using the Yin's Point Group, 2. UAV (Unmanned Aerial Vehicle, Unmanned Aerial Vehicle) Detailed reconstruction of the ground surface based on photo measurement and research, and detailed research on the ground surface.まず1. Julesらの Research はこの disciplinary field の槆な Research である．しかし, このアプローチは, special shading and multi-domain では, technique, excessive に smoothing さThe surface has a tendency to be constructed, and the uneven surface is difficult to reconstruct. This research is based on a proposal for a high-precision forest floor surface reconstruction technique based on point groups.まず Deep learning に base づき plant shape を potential な surface から separation する. Partition of unity is a method of approximating the surface of the plurality of parts by using the approximate surface of the complex number.その后, iterative convection model Use the いてデータに to the かって surface をし上げることで, and then build the された surface with a high precision. This method is the most cutting-edge performance in reconstructing the surface of the forest and has been proven to be the best.また，2.について, statistical フィルタによりplant データを potential な terrain point から separation し, optimization されたタイリングによってプロット全を同様の富曑さのサブプロットにdividedしつつ,one point The method of incision is the approximate number of the bureau, UA. V photo measurement, point group, detailed ground surface, approximation, design, technique, proposal, etc. I'm different terrain, I'm different The most cutting-edge techniques of the company have been greatly improved and the techniques have been greatly improved.