【インフラ点検】土木測量用3D LiDARの適切な設定方法について～ドローン搭載～

2021/03/24

Quanergy Geo-Info 無人機 GNSS PhaseOne 鉄道産業物流センシング/IoT 産業機械

【インフラ点検】土木測量用3D LiDARの適切な設定方法について～ドローン搭載～

データと対象物の関係。

この記事では対象物に併せた適切なGEO-INFO社GLQ-A LiDARシステムの設定をご紹介します。

電線検査の場合

下の図でもわかるように対象物と対象物までの距離の条件によってデータの取れ方が格段に変わります。下図のように異なる太さの電線をデータ採りの対象物にした場合、細い電線を検査する方がレーザーポイントが電線に照射され跳ね返る難易度が高くなるのが分かります。どれくらいのレーザーポイントの反射が受けられるか、は電線の①太さと②GLQ-Aと電線までの距離、更に③センサのスキャンレートに影響を受けます。

データを細かく取得するには? Part. 1

ご使用者様の欲しいデータに併せてM8の設定を変更してあげることを推奨します。LiDARの回転速度を落とせば縦方向に荒く、横方向に細かい。反対にLiDARの回転速度を速めれば縦方向に細かく、横方向に荒いデータとなります。縦や横のイメージが掴み辛いときは長ネギの輪切りをイメージいただければわかりやすくなると思います。回転速度が遅ければ少し太めの輪切り、反対に速度が早ければ薄い輪切りのようなイメージのデータが取得可能です。回転速度を5Hzで設定した場合は1秒間に1800°進めば良いことに比べ、20Hzの場合は7200°進む必要が有ります。このスピードの差が入手できるデータに差を生みます。

データを細かく取得するには? Part. 2

GEO-INFOを導入し初期運用段階ではJEPICOまでデータ採りの対象物と目的をお問い合わせいただければと思います。対象物からどれくらい離れてドローンを飛行させるのか、適切なLiDARの回転速度はどれくらいなのか、回答させていただければと思います。また、どのLiDARでも同じではありますが、LiDARのデータは光を基にデータを生成しているため、ドローンの飛行状況や環境によって同じ場所、同じ設定でも採れるデータにどうしても差が生じてしまいます。そのため1フライト毎にデータを抜き出し、確認しつつ作業を進められることをお勧め致します。

地表計測の場合

前半のパートでは電線検査にフォーカスした内容をご紹介していましたが、GEO-INFOをご使用のお客様で同じくらい使用頻度が高いのが地表面のデータ採りです。相対距離から距離を導き出すカメラ測量に比べてLiDARデータはそれぞれのポイントデータが絶対距離のデータを含んでいますので、データ化までの時間が早いのが特徴です。データサイズも写真測量程大きくはなりませんし、コーディネートポイントがあれば複数回の飛行データを自動で統一することが可能です。それではLiDARの回転速度と地表面のデータの見え方を下の図で見ていきましょう。

最後に

上図の通り基本的には電線検査で登場した長ネギスライス理論と余り変わりません。回転速度が遅ければ縦に荒く、横に細かい、早めれば縦に細かく横に荒い。ただ、電線検査のケースと違って地形測量をされる多くのお客様で設定されている回転速度は20Hzと聞きますので、地表面や建物全体のデータを取得することを考えると回転速度を速めてデータを取得することをお勧め致します。