レーザスキャナによるレンジ画像処理

レーザスキャナによるレンジ画像処理

建物や橋梁などの建築物を計測できるレーザスキャナ。これにより得られたデータについて基礎から加工方法、応用までを詳解。

著者 星 仰
山田貴浩
ジャンル その他
出版年月日 2013/10/01
ISBN 9784501628307
判型・ページ数 A5・244ページ
定価 本体2,700円+税
在庫 在庫あり

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建物や橋梁などの建築物を計測できるレーザスキャナ。レーザスキャナにより得られたデータについて基礎から加工方法、応用までを詳細に解説する。

 これまで各分野での産業用構造物は,計測値を基にした設計図から製作されてきた。特に,CAD分野では3面図と材料表が基礎資料となっていて,図面なくして,人工衛星を打ち上げるロケットや明石海峡の大吊橋も建設できていない。
 また,地形図などは,人工衛星や飛行機にセンサやカメラを搭載して画像図や地図の原版を作成してきたが,多くの場合,地上測量の補助から正確な成果が生まれてきている。このようなこれまでの各種のモデルや図面の過程を補足し,従来の地上測量成果の過程を補佐する新しい方法が最近実用化し始めてきた。これは,従来,上空からのプロファインダと呼ばれる調査技術を地上に応用したレーザスキャナが開発されたことに起因している。
 レーザスキャナは1側点からその周辺の地物の位置を短時間でデータ収集できる高度な装置で,レーザ光線の照射方向と地物に到達して反射してくる時間から地物の3次元位置を計測できるからである。これから得られた多量で正確な点群データは,現場で直接コンピュータを介して記憶媒体に保存できるので,画像処理技術を習得したモデリング技術者にとって重宝がられてきている。
 レーザスキャナによって収集される3Dのレンジ画像を閲覧した技術者は,視点を自由に変えたリアルタイムの動画像に魅せられて,レンジ画像処理にのめり込むことが多いと聞く。
 しかし,欧米と比較するとわが国のレンジ画像を利用したCAD分野,土木・建築系の設計分野,コンピュータグラフィックスのモデリング分野,医療関係のMRI分野,素粒子関連分野など単発的な使われ方が多く,しかも,狭い特化した部門では成長してきているが,総合的なレンジ画像処理を手掛けている企業が皆無に近いことは残念で仕方がない.これが今後のわが国の情報産業分野の発展の鍵を握っているようにも思われるので本書を執筆することにした。
 わが国でのレンジ画像処理の体系化が進んでいない今日,試行的であるがレンジ画像処理に最小限不可欠なビューアのプラグラムを本書に含め,プログラムの適用に関連する事項やデータについてはホームページに準備したので,本書の巻末を参照されたい。
 最後になりましたが,本書の出版にご協力いただいた,東京電機大学出版局の石沢岳彦氏にお礼申し上げる。
 2013年9月
 著者しるす

◆書籍関連情報◆


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第1章 画像の基礎
 1.1 2次元画像
 1.2 多次元画像
 演習問題
第2章 位置測定の方法
 2.1 前方交会法
 2.2 レーザレンジ計測法
 2.3 地球測位システム
 演習問題
第3章 レーザスキャナ
 3.1 レーザの概要
 3.2 レーザスキャナ装置
 3.3 レーザスキャナの性能
 3.4 現地調査とデータ収集
 3.5 データ収集関連ハードウェア(器材)
 3.6 データ収集用ソフトウェア
 3.7 座標系変換ソフトウェア
 演習問題
第4章 レンジ画像処理の基礎論
 4.1 点群データの座標変換と可視化
 4.2 ノイズ除去
 4.3 定型物体計測
 4.4 点群データからのメッシュ化
 4.5 直線と平面の抽出
 4.6 領域分割(セグメンテイション)
 4.7 部分メッシュの処理順序の設定
 4.8 等高線の抽出
 4.9 モデリング
 演習問題
第5章 レンジ画像データの形式
 5.1 VRMLの概要
 5.2 X3Dの概要
 5.3 ASCIIの概要
 5.4 DXFの概要
 5.5 VTK(Visualization Tool Kit)の概要
 5.6 その他の拡張子
 演習問題
第6章 レンジ画像データ処理
 6.1 Java言語の概要
 6.2 Java3D
 6.3 C#言語の概要
 6.4 VisualC++2012Expressによるレンジ画像表示プログラム
 6.5 ノイズ除去フィルタ
 6.6 法線ベクトルによる三角メッシュの仮稜線の削除フィルタ
 6.7 三角メッシュ生成の簡易法
 6.8 線分・平面の抽出
 6.9 平面を利用した画像融合処理
 6.10 レンダリングの初期処理
 演習問題
第7章 レンジ画像の応用
 7.1 ビルのモデリング
 7.2 橋梁の架設と補修
 7.3 樹木葉の計測
 7.4 トンネル断面計測
 7.5 文化財保護の計測
 7.6 災害地区の調査
 7.7 走行車上からの動的高速道路測定
 7.8 高速道路モデリング
 7.9 電子透かしとスレガノグラフィ
 演習問題
第8章 レンジ画像データベース
 8.1 欧州のレンジ画像データベース
 8.2 米国のレンジ画像データベース
 8.3 国内のレンジ画像データベース
 演習問題
参考文献
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