ドローンで測る! 3Dマップを利用した測量・解析

3Dマッピング

ドローンを使ったサービスで一押しなのが、対象物の3次元データの活用です。
今までは高額で導入が難しかった分野ですが、弊社では民間企業や団体が手軽に利用できるような価格設定を目標に、メーンサービスとして提供していきます。

利用用途は無限大! 対象物の3Dマップ化

3dmap

3次元データ化の技術は、すでにインフラ整備や土木建築、測量などの分野で本格的に活用されています。しかし解析作業には高度な技術が必要であり、専用ソフトも高額なため、予算が多い国が関わるプロジェクトなど限られた場でしか利用されていませんでした。

しかし近年では技術が向上、3Dマップ化安価の道をドローンが開こうとしています。需要に合った測量方法が提供できるようになることで、活用分野も広がり事業の飛躍的な発展も望めるようになってきました。

専用のクラウドサービスが開始されるなど、利用しやすい環境が一気に整い、価格面で手が届かない時代は終わろうとしています。

以下では主な活用方法、手順などをご紹介しています。費用面で手が出ずに諦めていた企業様や団体様も、ぜひこれを機会に3次元データを利用した測量・解析のサービスをビジネスに活かしてみてください。

3Dマップの作成手順

  1. フライトプランの作成
  2. フライトプランデータのアップロード
  3. カメラ設定
  4. フライト・撮影
  5. 撮影データを保存
  6. SfM処理(※次の章で詳しく説明します)
  7. 3Dデータ完成


ドローンにカメラを付けて上空から連続で写真撮影したものを、専用の3D化ソフトを用いて3次元化しつつ解析して写真測量を行います。

ソフトを使うことで1枚1枚はごく普通の平面的な写真だったものが、パソコン上では立体で表現されるのです。

例えるとするなら、Google Earthが立体的になって、コンピューター上で模型のように表示できる感じです。

これなら勾配のある土地や建物も関係なく、全体像を把握しやすくなります。

SfM処理とは?

SfM(Structure from Motion)処理とはカメラやビデオで撮影した画像から撮影位置を推定しつつ、対象物を3次元的に復元する技術です。

いくつかのソフトがあり、オープンソースも公開されているため活用機会が増えています。ソフトの精度や画像解像度が仕上がりの良さに影響します。

おもなSfMソフト

・PhotoScan(Agisoft社)

低価格だが精度の高い写真測量は不向き

・Smart3DCapture(Acute3D社)

広範囲の大量画像の一括処理に向いている

・Pix4DMapper(Pix4D社)※弊社使用ソフト

pix4D

SfMは数百枚~数千枚の画像データを使い処理します。ジオラマ感覚が味わえる3Dメッシュデータはもちろんのこと、航空写真特有のゆがみを補正したデジタルオルソ画像、高低差が一目瞭然の数値地表モデル(DSM)などの3次元データを作成できます。

近年のドローンは自律飛行(オートパイロット)の機能があり、安定した航空写真の撮影が可能となっています。SfM処理との相性も良いため、継ぎ目もほとんどない3次元マッピングを実現できるのです。

SfM処理に不向きな条件

SfM処理は対象物によってうまくできるものもあれば、うまくできないものもあります。まず3D化するためにキーポイントを抽出しますが、被写体が不鮮明であればあるほど抽出が困難となり、仕上がりもイマイチです。

・相性の良い条件

岩場、土、茂み、建物、都市、10メガピクセル以上の画像、10,000点以上のキーポイント画像など

・相性の悪い条件

砂地、霧、雪原、生き物など動くもの、光を反射するもの、3メガピクセル以下の画像、100点以下のキーポイント画像など

対象物の3次元化でこんなことができる!

1.見ごたえたっぷりの大迫力観光マップ

見ごたえたっぷりの大迫力観光マップ

空撮を使った3次元化技術では細かい部分もかなり再現できます。

例えば大型娯楽施設、歴史的建造物など対象物が大きく見ごたえがあり、地上からと上空からでは見方が大きく変わりそうな建物と周辺エリアを撮影すると大迫力なデータが楽しめることでしょう。

そのデータを使って企業案内、パンフレットなどに利用するの
も手です。

2.周辺地域も一目瞭然で安全安心

周辺地域も一目瞭然で安全安心

会社周辺、学校周辺、住宅周辺など、目標とするエリアを3次元化することで周りに何があるのか、目印となる建物はないか、気になる場所はないかなどが一目瞭然となります。

これにより平面の地図だけでは距離感がつかめなかったところ、上空からでしか全体が把握しづらかったものなどがわかりやすくなります。

使用例としては地域の防災マップ、住宅や土地の案内などが期待できます。

3.測量、計測の確実性アップ

測量、計測の確実性アップ

高低差のわかる数値地表モデル(DSM)やオルソ画像から被写体の正確な位置、長さ、面積などがわかり、従来の方法より測量・計測の効率や正確さがアップします。

住宅、商業施設、工業施設といった建設物をはじめ、河川、滝、道路、畑などの地形や地質の調査を的確に行うことができます。

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