MAD3D Topへ　(株)数理設計研究所Topへ　記述責任者 名倉 裕　2006/08/11記

レーザースキャナ・データ処理を簡単操作で
Windowsソフトウェアを自動操縦

リーグル 3DRiSCAN, LPMSCAN の場合

目次

  1. レーザースキャナ・データ処理の複雑さ
  2. ２つのデータの座標系を一致させる
  3. 制御ソフトウェアを自動操縦
  4. 適用例と効果
  5. 半自動化の勧め
  6. 更なる応用
  7. 連絡先

１．レーザースキャナ・データ処理の複雑さ

　リーグルのの各種レーザースキャナを制御、データ処理を行うソフトウェア、3DRiSCAN、LPMSCANは皆、とても多機能です。測定制御から、基準点の自動検出、測定データの座標変換までこなします。これらの機能は、操作に慣れた人には便利ですが、現場の作業者が普段操作するには向きません。慣れた人でも１ヶ月使わなければとまどうでしょう。それほど多機能で複雑。手数がかかります。

２．２つのデータの座標系を一致させる

　一例として、掘削作業前に測定したデータに、作業後に測定したデータの座標をマッチングする手順を書いてみます。
  1. LPMSCANを起動
    　
  2. 作業前データファイルを開く
  3. 処理範囲を設定
  4. 反射シートを検出
  5. 外周一覧を表示
  6. 作業前データを保存
    　
  7. 作業後データファイルを開く
  8. 処理範囲を設定
  9. 反射シートを検出
  10. 外周一覧を表示
    　
  11. 作業後データを保存
  12. 作業後データファイルを座標変換
  13. 基準点一覧、標準偏差を表示
　この間、各項目でボタン操作、ファイル選択、ファイル名入力など、数多くの手数がかかります。
　野外で見えにくいディスプレイと、扱いにくいポインタを使って、これだけの操作を間違いなく遂行するのは大変です。
　現場で日々繰り返す作業には向きません。

３．制御ソフトウェアを自動操縦

　手間がかかって困る、とはいえ、別途ソフトウェアを開発するのは資金も手間もおおごとです。それなら 3DRiSCAN, LPMSCAN を自動制御しましょう。自動操縦するソフトウェアを作るのに手間はかかりますが、元のソフトウェアの機能を充分に生かせます。操作時間は短縮され、簡単で間違いの少ないシステムができます。データ処理の確かさは元のソフトウェアが保証してくれます。

４．適用例と効果

　半自動化した LPMSCAN の一例です。
　（ ユーザーの仕様により、画面、使用法は変わります。 ）
　ここでは、掘削作業前に測定したデータに、作業後に測定したデータの座標をマッチングします。
　AutoRiSCAN ソフトウェアの横で、LPMSCAN が自動的に動きます。
　AutoRiSCAN の画面全部を紹介します。

(1) 基準ファイルと変換ファイルを選ぶ



　最初の画面です。ここで次の操作をします。
  1. [作業前データファイル]を選ぶ。（基準データファイルです）
  2. [作業後データファイル]を選ぶ。（座標変換データファイルです）
  3. [上記設定で児童処理を開始する] ボタンを押す。

(2) 基準データの範囲確認



　・ここまでの自動動作　（横でLPMSCANが自動的に動きます）
  1. LPMSCANを起動
  2. 作業前データファイルを開く
  3. 処理範囲を設定
  4. 反射シートを検出
  5. 外周一覧を表示
　外周点一覧を見て、範囲に間違いがなければ、[続行] ボタンを押します。

(3) 変換データの範囲確認



　・ここまでの自動動作　（横でLPMSCANが自動的に動きます）
  1. 作業前データを保存
  2. 作業後データファイルを開く
  3. 処理範囲を設定
  4. 反射シートを検出
  5. 外周一覧を表示
　外周点一覧を見て、範囲に間違いがなければ、[続行] ボタンを押します。

(4) 誤差確認



　・ここまでの自動動作　（横でLPMSCANが自動的に動きます）
  1. 作業後データを保存
  2. 作業後データファイルを座標変換
  3. 基準点一覧、標準偏差を表示
　標準偏差が過大でなければ、[続行] ボタンを押します。

(5) 完了



　差魚完了。
　後で土量を算出するための諸データファイルを作成しました。

　４段階の操作で、操作回数は格段に減りました。
　10分から30分かかっていた操作時間は、２〜５分に短縮しました。
　ファイル名は自動的に決められ、キーボードの操作はありません。

５．半自動化の勧め

　複雑な LPMSCAN を自動操縦して、半自動化した結果、現場の土量測定に使っていただける事になりました。
　レーザースキャナが進歩、普及してきた今日、数理設計研究所では、より多くの方々がレーザースキャナを使えるよう、半自動化ソフトウェアを作成しています。

６．更なる応用

６-１．RiSCAN PRO

　リーグルの新型レーザースキャナは、新型ソフトウェア RiSCAN PRO で制御、データ管理をします。データの省略、メッシュ化、TIN化、３次元表示などの機能を追加して、大変な多機能ソフトウェアになりました。それだけに、使いこなすには 3DRiSCAN, LPMSCAN より深い理解を必要とします。しかし測定、データ処理のために、普段から全ての機能を使う事はありません。必要な機能だけを簡単に扱えれば、とても分解能が高い、高精度のデータが得られます。
　数理設計研究所ではまだ試していませんが、現場で速やかに成果を得るためには、RiSCAN PRO の自動化が良いと考えています。

６-２．データ処理一般

　リーグルのソフトウェアを自動化して、座標マッチング作業の簡素化を紹介しました。しかしデータ処理はこれで終わりません。メッシュ化、TIN化、等高線図、断面線図、鳥瞰図、土量計算など、成果は多様です。これらを作成するために、別の複雑なソフトウェアを使わなくてはなりません。
　それも自動化できる可能性は高いのです。

６-３．各種ソフトウェアに

　レーザースキャナ、測量用ソフトウェアに限らず、難解なソフトウェアを自動化すれば、時間短縮、誰でも扱える実行が容易なソフトウェアになるものは数多くあると考えています。

実用例

　オーロラ＆北極圏風景 生中継カメラ
　→「４．主要ソフトウェア」 → 「デジタル一眼レフカメラ インターバル撮影用ソフトウェア」　
　PENTAX製カメラコントロール・ソフトウェアを自動制御しています。

７．連絡先

　ご相談は、株式会社 数理設計研究所 大田研究室 名倉 裕宛メイル、または数理設計研究所 大田研究室まで電話、FAX、書面でご連絡下さい。
　
製作協力：　まえちゃんねっと　

以上