山口大学 神野有生(Kanno Ariyo)の技術ノート

UAV(ドローン)を使った写真測量などについて、広く使えそうな技術情報を掲載します。
1. SfM/MVSソフトAgisoft PhotoScanの突っ込んだ使い方の解説
2. 対空標識(標定点・検証点)を劇的に減らす方法の提案
などなど!


テーマ:

【このテーマの記事は、学術誌や学会等で発表した内容の宣伝です。】

 

UAV写真測量において、対象領域にちりばめられた標定点(GCP)・検証点に対空標識を設置し、測量・回収する作業は、最も大変な現地作業です。この作業量が、UAV写真測量のコストを左右すると言っても過言ではないでしょう。

 

平成29年度第3回動体計測研究会(ARIDA;9月26日@東大生研)に招待いただき、現在一般的なUAV写真測量(空撮 → SfM → セルフキャリブレーション付きバンドル調整 → MVSによる3次元点群生成)について、国土地理院のマニュアル案よりも、対空標識(を置く標定点・検証点)を減らせないか」という問題提起をさせていただきました。

 

発表スライドはこちらです

(半透明塗りつぶしを多用しています。9月28日に半透明が有効なバージョンに替えました)

 

要点は次の通りです。

  • 必要な標定点の数・配置は用途(ジオリファレンス or バンドル調整)次第。
  • 小さな領域では、標定点の用途をジオリファレンスに限定することで、標定点は対象領域の4隅にあれば十分となる。河道のように細長い領域でも、小さなブロックに分割して解析することで、同様の状況が作れる。
  • その際、非線形の系統誤差を抑制するための工夫として、手動タイポイントを用いたSfMの設定の最適化や、標定点に関する交差検証 (CPCV)によるSfMの精度確認が可能。
  • それでも精度が不十分な時は、検証点(もともと検証用に設置した点)も含めてバンドル調整に動員すればよい。その場合の精度評価は、検証点に関するleave-one-out交差検証 (VPCV)で可能。

 

※ 統計学的な視点から、SfMを統計的モデリングとみなしたアプローチです。「なぜそれで良いのか」の理解にはSfMの他に「過適合」 「交差検証」に関する知識が必要です(資料には説明が含まれません)。

※ テーマ「PhotoScanを極める」で提案した手法を含んでいます。
 

書誌情報:
神野有生, UAV写真測量のための対空標識の節減方法について, 平成29年度第3回動体計測研究会, 2017.

 

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