2018年6月5日火曜日

点群から変位の抽出

LP の整備もあり、点群データは多くの方に認知されたようと感じています。

最近では、LP を Web GIS で扱いたい要望や、地上レーザーを購入したい要望などが聞こえてきます。CIM 推しにより、点群が "become  a thing" 状態になったということでしょう。

そうなると次のステップも普及しそうです。例えば、点群の差分表示。差分を取れば地表面の変化を表現できますし、体積変化を出せます。崩壊前後の時系列データで、時点の崩壊・堆積量を求めることが可能になります(崩壊面、すべり面は、これだけではダメですが)。
よく利用されている表現ですが、広域かつ維持管理にまで普及すれば容易に変化箇所を把握できるようになります。広域だとメッシュ処理後の対象より粗いデータになりやすいのでスケールの問題はありますが、PSInSAR や MMS 等の併用でカバーできるでしょう。

次に変位。
何らかのマッチング手法を用いて2時期の変位を表現します。6年前に optical flow を試した時期がありましたが、これはイマイチでした。
https://phreeqc.blogspot.com/2012/02/optical-flow-block-matching.html
近年では ICP による点群同士、あるいは点群とメッシュのマッチングを行い、その結果から変位を抽出する手法が主流でしょうか?これに関してはプラントや岩盤を扱う例の載っている商用利用可能なソフト(GPL)も出ています。
CloudCompare Ver.2.6.1 http://www.danielgm.net/cc/
関連する箇所はコチラ↓
Registration > Align (point pairs picking)
 photogrammetry clouds で有効
Registration > Fine registration (ICP)
Distances > Cloud/Cloud dist. (cloud-to-cloud distance)
Distances > Cloud/Mesh dist. (cloud-to-mesh distance)

Optical Flow では 2D に修正する手間を必要としましたが、コチラは 3D の点群で、そのまま処理・表現できるところが長所でしょう。
ただ、過去にある会社が特許申請していましたので、土木分野では気を付けないといけません(結果はどうなったのでしょう)。
こういった海外のソフトの説明書に既に載っている例を国内で特許申請かけようとする姿勢は、消化し難いですね。誰でも使えるソフトや技術が、ある分野では国内で使えなくなるというのもイマイチです。

いずれにしても環境は既に整っていますので、すぐに次のステップに進むでしょう。しばらく、動向を見守りましょう。

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