点群データを用いた橋梁パラメトリックモデルの生成に関する研究

DOI IPSJ

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国土交通省では，橋梁の維持管理の効率化および高度化を図ることを目的として，3次元モデルの作成仕様や表記標準を策定している．維持管理の主体は既設橋梁であり，紙図面等から仕様に準拠した3次元モデルを生成することは容易ではない．そのため，既研究では，地上型レーザスキャナやカメラ搭載UAVにより取得した点群データをもとに構造物の縁や面を推定して3次元モデルを生成する手法が提案されてきた．しかし，橋梁をつねに全方向から計測できるとは限らないため，既研究の適用場面は限定的である．こうした背景の下，著者らは，産官学の連携体制を構築し，維持管理を基軸とした橋梁パラメトリックモデリングの在り方について検討を進めてきた．本研究では，組合せ最適化アルゴリズムを用いた点群データとパラメトリックモデルの適合手法を提案し実験した．これにより，構造物を隈なく計測できない場合でも，点群データから地物の概形を保持した3次元モデルの生成が可能となることを示した．

The Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism (MLIT) has developed specifications and description standards for the creation of 3D models in order to maintain and manage bridges efficiently. The main target of maintenance is the existing bridges. It is not easy to generate a 3D model using a paper drawing. Existing studies have proposed methods to generate 3D models by estimating the edges and surfaces of structures from point cloud data using TLS and UAV. However, it is not always possible to measure a bridge from all directions, so the application of existing research is limited. The authors have established a partnership between industry, government and academia to investigate parametric modeling of bridges for maintenance. In this research, we propose a method of fitting point clouds to parametric models using an optimizing method. This is be able to generate a 3D model that preserves the general shape using point cloud data, even in places where structures cannot be measured from all directions.

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