屋内計測装置のご紹介
TIMMS
(Trimble Indoor Mobile Mapping System
)
株式会社ニコン・トリンブル(NIKON-TRIMBLE
)
株式会社ニコンと米国Trimble Inc.
(旧Trimble Navigation LTD.
)との出資比率50:50
の合弁企業として2003
年7
月に業務を開始
株式会社ニコン・ジオテックスとトリンブル・ジャパン株式会社の全業務を引き継ぐ GNSS受信機やトータルステーションなどの測量機器から3D計測ソリューション、
情報化施工、精密農業まで生産性向上をサポートする幅広いソリューションと サービスを提供
本社:東京都大田区南蒲田 営業所:札幌・大阪・福岡 Trimble Inc.
GPS機器の開発会社として1978年に米国カリフォルニア州に設立
先端的なGNSS
機器に加え、独自の測位技術や顧客用途に応じた通信技術、ソフトウエアと組合せて、測量、建築、土木、マシンコントロール、ナビゲーション、
資産管理、インフラなどの分野に幅広いソリューションを提供
本社:米国カリフォルニア州サニーベール 事務所:35
か国 営業サポート:125
か国 Applanix
モービルマッピング製品とソリューション開発会社として1991
年にカナダトロントに設立 2003年にTrimble社に買収され双方の技術を統合する製品とソリューションを提供
Position・Orientation・System(POS TM
)を航空、陸上、そして海上測量に展開
トロントに製造、販売、サポートそしてマーケティングの本拠地を置く 25
年以上のビジネス実績と95%
以上の製品輸出NIKON-TRIMBLE 及び Trimble の概要
Trimble のスキャニング製品
静的スキャニング
複数のセンサー設置
ミリメータレベルの精度
建築設計レベルの正確さ
屋外モバイルスキャニング
車両搭載(GNSS+IMU+LiDAR)技術
センチメータレベルの精度
構造物設計や道路調査、標高取得の参照データ
地理空間情報収集(道路及び地物情報収集)
屋内モバイルスキャニング
人間が持ち運ぶ(IMU+LiDAR)技術
センチメータレベルの精度
構造物設計や設備保守、セキュリティ計画の参照データ
地理空間情報収集(屋内空間情報収集)屋内モバイルスキャニング
現状、地図などをクリックすることで建物の外部を参照することが可能
同じように建物・トンネル・プラントの内部も地図・モデル化を行いたい GNSS
による位置計測ができない環境でも作成できる
従来の測量やスキャンは時間と費用がかかり現実的ではない
データ収集と処理、モデリングは効率よく生産的で適時に行われる GNSS
が使用できない室内において3D
空間モデルを生成するための最適な技術の組合せ 360
°球形イメージカメラ
室内で動的に動作するために設計されたLiDAR
データ収集を完結させるために構成された装置(コンピュータ・電装機器) Applanixの最新POS-LV TM
システム搭載
特徴 GNSS不要
地上の参照点(マーカー)を基準 LiDAR照射の影を最小とする計測
計測範囲の拡大
自己完結計測
シンプルなワークフロー Trimble ConnectによりWEBブラウザを使用して
どこででもデータアクセスが可能(クラウドサービス)TIMMS - Trimble Indoor Mobile Mapping System
Ladybug3を搭載
1m移動毎に360°の写真を撮影 FARO X130を搭載
スキャナの回転を固定し 進行方向に対して90°に レーザを放射
488,000点/秒
Eye Safeレーザー(class1)
内装タイプを両輪に使用 タイヤの回転より距離を計測 高性能なジャイロセンサー
2組のバッテリーを搭載し ホットスワップに対応
レーザスキャナ
360
°カメラ操作用タッチパネル スクリーン
データロギング用
PC
内臓バッテリーDMI
IMU (慣性航法装置)
TIMMS - Trimble Indoor Mobile Mapping System
従来の 3D スキャナとの相違点
計測時間の大幅な短縮
ターゲット設置が不要死角が出来ない様に
3Dスキャナを複数箇所に移動 ⇒計測を繰り返す必要がある 取得された点群を合わせるため ターゲットの設置が必要
1m/秒以内の速度で TIMMSを押して歩くだけ
※初期化やTIEポイントの計測は必要
固定式
3D
スキャナTIMMS
TIMMS 計測のメリット
連続マッピング
エレベータや車いすリフト等で フロアの移動が可能 TIMMS
オフィスソフトウェアにより 複数フロア一体の3D
モデルから フロア毎の2D
マップを作成することが可能
広範囲を計測可能
絶対地理座標 2D,3D
のビルディングモデルは そのまま地図上への展開が可能でGIS
データとの親和性が高い
地物間の距離計測が可能TIMMS ワークフロー 計測
計測計画
計測ルート、基準点設置箇所の検討
走行距離500m
間隔で基準点の設置 が必要
基準点測量
屋外でGNSS
を使用して座標を取得 TS
を使用して屋内の基準点を測量 TIMMS
計測
初期化(TIMMS
を基準点にて20
分停止)
計測(
移動は秒速1m
以下)
移動先にある基準点で停止(30秒程度)
終了処理(初期化した基準点に戻り5分停止)
TIMMS計測
計測計画基準点測量
位置姿勢計算
色付き点群作成
Las
データ2D
マップ作成2D
マップ抽出GeoTIFF
データ3D
モデリングTIMMS ワークフロー 点群データ解析
後処理ソフトウェアによる自動処理TIMMS計測
計測計画基準点測量
位置姿勢計算
色付き点群作成
Las
データ2D
マップ作成2D
マップ抽出GeoTIFF
データ3D
モデリングTIMMS ワークフロー モデリング
TIMMS計測
計測計画基準点測量
位置姿勢計算
色付き点群作成
Las
データ2D
マップ作成2D
マップ抽出GeoTIFF
データ3D
モデリングTIMMS ワークフロー 動画紹介
TIMMS の利用範囲
公共安全管理
国の重要施設、ビルディング
空港、地下鉄、鉄道駅、運輸施設
公共施設競技場、野球場、劇場、歴史的施設
事故、事件現場のデジタル記録 BIM
、MEP
エンジニアリング
プラント、製鉄所、倉庫、商業施設
施工保守管理(資産管理・不動産開発)
高層複合施設(高層マンション・オフィス)
トンネル
高速道路、鉄道、上下水道(共用地下道)、採掘現場
屋内式歩行者通路や広場
地上・地下で構成される広場や歩行者通路、階段や交差路
防犯・監視カメラの設置検討BIM
:Building Information Model
MEP: Mechanical, Electrical and Plumbing
LAX International Airport 計測事例
顧客の要求
空港第2
ターミナルビル(167,000m 2
)の空間情報構築
設備/
施設の維持管理のための正確なBIM
・GIS
モデルの構築
全施設の記録(椅子・ブース・チケット発券機・コンピュータ)
挑戦
空港ターミナルの稼働中にデータ取得(混雑の中での作業)
迅速にデータ取得を行い正確な処理を行う
空港運用に対して影響を最小限に留める
方策 TIMMS
屋内モービルマッピングシステムを使用 Applanix
のスキャン・データ処理開発/
サービス者により実施
結果
約30時間で167,000m2
の空間情報を取得-従来のLiDAR計測より作業日数を21日も削減
空港ターミナルを閉鎖することなく実施
完全・完璧に正確なモデルを構築
空港運用への影響は最小限に留めたLAX 計測結果(モデリング事例)
建築工事における出来形管理
点群データ(elevation color表示) モデリングデータ
施工済みの箇所が設計図面に示す形状・寸法に対して的確か 取得した点群データから検査
建築途中と完成後に計測することで天井裏の配管など完成後に 見えない物の配置を把握することが可能点群データ
3D
モデリングデータ建設途中
点群データ
3D
モデリングデータ完成後
建築工事における出来形管理
建築工事における出来形管理
ガイドマップ・防犯マップ作成
取得された点群データから3D
モデリングを作成して観光者用 ガイダンスや防災マップに利用 JR九州 博多駅1階コンコース・地下街
計測時間:3
日間(夜間のみ実施)無人航空機( UAV )による
LiDAR 計測のご説明
はじめに
UAV
によるLiDAR
計測地形計測やリモートセンシングで活用されていた航空機搭載型
LiDAR
と 高精度測位を組合せた計測手法を、手軽に飛行が可能な無人航空機で 実現するものです NIKON-TRIMBLE
の強み高精度
GNSS+IMU
計測技術とUAV+LiDAR
を融合させて、航空機搭載型LiDAR
と遜色ない計測を実現しますLiDAR USA
モバイル計測装置のインテグレート企業LiDAR USA
社の機体を採用
米国アラバマ州に1999
年FAGERMAN Technology
と同時設立
ハードウエア及びソフトウエアの設計から製造・サポートまで行う
北米・南米・中国・豪州・タイ・ニュージーランド・UAEに販売実績あり
多種のレーザスキャナーインテグレーション経験を持つ VeloDyne HDL Series, PUCK
Quanergy M8
FARO FOCUS 3D
Z-F Profiler
あらゆるプラットフォームに対応 Light Plane
Automobile
Train
Boat
UAV
LiDAR USA 社の UAV 製品
ScanLook Revolution
GNSS IMU
ボード、データ記録装置を一体化した小型スキャナー向け専用設計 Velodyne PUCK
、Puck Lite
及びQuanergy M8
GNSS IMUとボアサイトキャリブレーションは出荷時に調整済み
解析処理ソフトウエアScanLook PC
で計算処理
あらゆるUAV
に搭載可能 FARGERMAN Technology
社製UAV Y6 Flying Machine
で完全試験済みでフライト可能時間は25
分 DJI社と代理契約により日本国内認証モデルにScanLook Revolutionを搭載して供給可能
簡単なトレーニングで運用が可能
製品操作トレーニング1日
GNSS IMU後処理解析ソフトウエア 1日
UAV
操作トレーニング(DJI
社UAV
操作経験により完熟トレーニング)ScanLook Snoopy A
Snoopy A システム概要
Velodyne Puck LITE
重量
590g
走査線
16Lasers
測定距離
100m
掃射点数300,000点/秒
水平方向360°
垂直方向
30°
計測データ
植栽データ フィルタリング
TIN
メッシュ作成抽出した断面
UAV LiDAR 計測
飛行経路
計測された点群データ
真上からの表示 植生の種類、間隔にもよるが
レーザスキャナ搭載の場合、地表面も計測できている
点群データと検証点の重畳
H1 104696 40839.69 1090.661 H2 104690 40821.39 1094.629 H3 104684.5 40801.56 1096.378 H4 104668.5 40854.25 1109.386 H5 104614.7 40896.55 1127.581 H6 104610.2 40913.4 1130.009 H7 104682.1 40824.8 1100.82 T2 104680.9 40828.03 1101.739
鉛直方向の検証点の差異は、おおむね±5cm 但し、レンジノイズは大きく
15cm
程度ある。大分県豊後大野市での計測例(地割れ)
5月16日に地割れを発見、当該地域の住民が避難 6月28日・29日に新潟大学とUAV+LiDAR計測実施
同日一部避難解除となるがいまだに一部住民は避難中〇離着陸場所
現在新潟大学にて両日の差を3Dで把握できるか検証中