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研究による製品 自然地形、大規模構造物を測定する
3Dスキャナ・システム MAD3D
製造・販売 大永ドリーム(株)   研究・設計 (C)数理設計研究所

山地・河川の3次元モデリングシステム
New HP 2001/8/10

特徴

 山地・河川や大規模な建築物などの3次元形状を測定する実用システムです。

接近できない対象を1〜2km離れて自動測定
測定反射鏡が不要(あれば10kmぐらいまで)
最高5cm、最低20cmの精度
2人で運搬測定、バッテリーで2時間の運用

開発の経緯

 数理設計研究所は土石流警報機の開発など防災研究もしています。この3Dスキャナシステムは土砂崩壊現象や地形変動を測定するための装置として大永ドリーム(株)と共同で研究開発しています。
 大永ドリーム(株)は普通の企業として資金を我々はアイデア+知恵+労力を出しています。このシステムのハードウェア基本部は大永ドリーム所有、数理設計研究所は測定アルゴリズム、システム構成、データ処理ソフトなどを所有しています。

 防災研究と対策のためには地形を知る必要がありますが従来の方法で測定するには危険を伴うことも多く、なかなか研究と対策が進みません。このシステムは人が行けない災害現場や崩壊が進みつつある地形の形状をリアルタイムに知ることができるものです。
 またヘリコプタなどでは不可能な、垂直に近い面や谷底でも高精度に測定することができます。耐候性もよく霧以外の条件なら雨や台風の中でも測定できます。

測定原理とデータ処理:
 レーザレーダを使って近赤外光を送信し、事物にあたって反射してきた光の往復時間を測定して距離を知ります。このレーザレーダを精密経緯台の上に載せてパソコンから制御して対象までの距離と角度(r、φ、θ)を一点毎に記録します。
 データを整理して3次元モデルを作れば一般的なCADデータとして扱えるようになりますし、さらに断面や体積など必要なパラメータも計算することもできます。

説明書

開発と実験の経過
1997〜 開発経緯、発起、資金調達文書の草案
1998/12 始めての建築物
Data ぐんま産業高度化センター 社屋
1999/2 渡良瀬川の河床断面
Data 太田・足利 葉鹿橋上流 河床断面
1999/2 初の本格野外、冬季実験、山+河床
Data 足尾で厳冬期 実証試験 山+河床断面 
1999/9 発表原稿 日本非破壊検査協会 非破壊検査画像処理 特別研究委員会 第2回オープンセミナ(PDF 1.1M)
1999/9/13 Data 群馬県園原ダム 堰堤断面 道路法面
Data 群馬県南郷 斜面崩壊の記録
2000/3 Data 赤城温泉そば 尾根地形から樹木を排除(等高、断面、体積)地形パラメータ推定 
2000/7 足尾松木川支流大ナギ沢横の崩壊地
2000/8 Data 長野県伊那郡大鹿村 大西山岩壁崩壊地
精密合成法(特許出願中)によって尾根の両側を含む3Dモデルを作る
2000/9 長野県蒲原沢
1996年蒲原沢の源頭部崩壊による土石流が合流する地点の土砂崩壊体積の推定
 

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