【お客様活用事例】UAVを活用したICT構造物対応の3次元計測および高精細オルソ画像作成

2024/12/12

この記事は、Phase One社1億画素カメラを導入いただきました株式会社CSS技術開発様にご協力/ご執筆いただきました記事となります。
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UAV（ドローン）を使用した写真測量（UAV空中写真測量）はi-Constructionの普及以降、数多くの建設現場で活用されています。主に土工の地形測量技術として広く使われているUAV空中写真測量ですが、普及し始めた当初より「精度±5cmの測量技術」という認識が広がり、長らく「ミリオーダーの測量は難しい技術」と認識されてきました。しかし高精度測量に適したUAVやカメラを使用することで、UAV空中写真測量によるミリオーダーの測量が可能となります。

株式会社CSS技術開発（東京都多摩市）では、RTK-UAV（RTK-GNSS搭載型UAV）と高画素カメラを使うことでUAV空中写真測量によるミリオーダーの測量を実現。ICT構造物工をはじめとした構造物計測を実施しています。

1億画素カメラ「iXM-100」とRTK-UAVによるミリオーダーの3次元測量

UAV空中写真測量は、撮影した複数の写真から施設や地形などの3次元点群データを作成する技術です。その精度は写真が撮影された位置情報、カメラの画素数、焦点距離、対象物までの距離、オーバーラップ率等に依存します。

CSS技術開発では以前よりUAV空中写真測量を高精度に行うため、写真が撮影された位置情報をより正確にするRTK-UAVによりセンチオーダーの測量を実施してきました。

そしてさらにUAV空中写真測量でのミリオーダーの計測を実現するため、カメラの性能が精度に与える影響に着目。測量に用いられるカメラの約2倍にあたる1億画素での撮影が可能な点検・検査向けカメラ「iXM-100」を導入し、より高精度な３次元測量を実現しました。

高精細オルソモザイク

ICT構造物工の出来形計測に完全対応

ICT構造物工の出来形計測は、従来のUAV空中写真測量では要求精度が満たせないことから主にTLS測量（地上型レーザースキャナ測量）によって行われてきました。TLS測量ではレーザースキャナを三脚で設置して周囲を計測します。

要求精度と点群密度が満たせる反面、背の高い橋脚や法面等の計測では足場を高くしていきながら繰り返し測量する必要があり、重い機材を担いで足場や斜面を登らなければいけないため作業員の安全面でも負担の大きい作業となっていました。

UAV空中写真測量によるミリオーダーの測量が可能になったことで、足場を設置しなくても３次元測量が可能になり、足場建設のコスト削減、測量時間の短縮、作業員の安全確保が可能になります。

CSS技術開発では、ICT活用工事の測量からデータ作成までトータルにサポートしており、ICT構造物工の出来ばえ評価をはじめとした成果物の作成にも対応しています。

高精度ポイントクラウド	出来ばえ評価

0.2mm以下のひび割れも写るオルソ画像を橋梁点検にも活用可能

UAV空中写真測量のカメラに点検・検査向けカメラ「iXM-100」を採用したことで、被写体となる構造物から10mの距離から高精細な写真の撮影が可能となりました。撮影した写真から作成される画素寸法※ 0.3mmのオルソ画像は、0.2mm以下のひび割れも写るため橋梁の点検写真撮影としても活用が可能です。

※画素寸法：1ピクセルあたりのサイズ

2種類のUAVを使用して構造物全体をカバー

CSS技術開発では構造物をくまなく計測するために、２種類のUAVを使用しています。

PhaseOne社1億画素カメラ	Skydio2+

離れた位置から高精細写真を撮影できる「iXM-100」により広い面を短時間で撮影し、大型のUAVが近寄れない狭い場所や橋の裏側などは小型UAV「Skydio2+」を使いより構造物に接近して撮影します。2種類のUAVとカメラの特性を活かし、現場に適した測量をご提供いたします。

ミリオーダーで測量が可能な1億画素カメラ

本技術で使用した高解像度カメラは、Phase One社ドローン用高画素カメラ「iXM-100」です。

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