Research on High Accuracy Integration of Drone Aerial Photos and Maps using Onboard RTK-GNSS

2022年度は、一般的なカメラ搭載小型ドローンを用いて、GCP（Ground Control Point）を使わず、機体に搭載したRTK-GNSS（Real Time Kinematic-Global Navigation Satellite System）による衛星精密測位により写真に位置情報を付与し、SfM/MVS（Structure from Motion/Multi View Stereo）技術を用いて作成する写真地図の誤差低減を目的とした研究を行った。特に以下の2点についての検証を実施した。（1）ホバリング精度の検証：本研究で新たに開発したドローン飛行・空撮手法である「ACP（Aerial Control Photo）法」では、SfM/MVS処理の際に用いる写真の一部（ACP）に精密位置情報を付与する。ACPを撮影するタイミングでドローンは誤差低減のためにホバリング静止するが、このホバリングの精度は、成果物としての写真地図の精度に大きく影響すると考えられる。この精度を検証したところ、概ね水平で40から50cm程度、鉛直で30から40cm程度であった。（2）写真地図精度のACP数依存性の検証：SfM/MVS処理により成果物としての写真地図を作成する場合に、写真地図の精度がACPの数に依存しているかを検証した。264枚の空撮写真に対して、ACPを48枚使用した場合、36、24、12、6枚使用した場合でそれぞれ写真地図の精度を検証したところ、明確な依存性はないことが確認できた。ACP法により作成した写真地図の精度は、水平方向で1m程度、鉛直方向で1.3m程度となっているため、誤差の要因は他にもあると考えられる。現在検討している要因は、（A）アンテナ位相中心とカメラ撮像素子中心の相対位置補正、（B）レンズの歪み補正、（C）ACP推定アルゴリズムのさらなる高精度化、である。

2022年度は、一般的なカメラ搭載小型ドローンを用いて、GCP（Ground Control Point）を使わず、機体に搭載したRTK-GNSS（Real Time Kinematic-Global Navigation Satellite System）による衛星精密測位により写真に位置情報を付与し、SfM/MVS（Structure from Motion/Multi View Stereo）技術を用いて作成する写真地図の誤差低減を目的とした研究を行った。特に以下の2点についての検証を実施した。（1）ホバリング精度の検証：本研究で新たに開発したドローン飛行・空撮手法である「ACP（Aerial Control Photo）法」では、SfM/MVS処理の際に用いる写真の一部（ACP）に精密位置情報を付与する。ACPを撮影するタイミングでドローンは誤差低減のためにホバリング静止するが、このホバリングの精度は、成果物としての写真地図の精度に大きく影響すると考えられる。この精度を検証したところ、概ね水平で40から50cm程度、鉛直で30から40cm程度であった。（2）写真地図精度のACP数依存性の検証：SfM/MVS処理により成果物としての写真地図を作成する場合に、写真地図の精度がACPの数に依存しているかを検証した。264枚の空撮写真に対して、ACPを48枚使用した場合、36、24、12、6枚使用した場合でそれぞれ写真地図の精度を検証したところ、明確な依存性はないことが確認できた。ACP法により作成した写真地図の精度は、水平方向で1m程度、鉛直方向で1.3m程度となっているため、誤差の要因は他にもあると考えられる。現在検討している要因は、（A）アンテナ位相中心とカメラ撮像素子中心の相対位置補正、（B）レンズの歪み補正、（C）ACP推定アルゴリズムのさらなる高精度化、である。