平成平成2222年年88月月33日日

株式会社株式会社 高田工業所高田工業所

技術本部ｴﾝｼﾞﾆｱﾘﾝｸﾞ部技術本部ｴﾝｼﾞﾆｱﾘﾝｸﾞ部

企画企画GrGr 加嶋加嶋 慎一慎一

3D3D--SCANSCANの実施報告の実施報告

((成果と問題点成果と問題点))

3次元計測の目的

3次元レーザー計測の概要

3次元レーザー実測（某プラント）

目次目次

成果・問題点・今後の対応について

3次元レーザー計測～モデリングのフロー

Ⅰ.既設設備のあるがままをモデル化・既設設備と改造計画（3DCADデータ）の合成・既設設備の改造計画をもっと短時間で

・正確な設計を実現して工期の短縮を

Ⅱ.危険な現場での作業は最小限に・高所作業

・被爆するような所での現場確認時間短縮

Ⅲ.常に最新のプラントモデルをデーターで保管

3次元計測の目的

３次元レーザースキャナを用いて、地形や構造物などあるがままの状態を計測し

ます。この計測方法を用いることで、対象物に接触することなく、三次元データを取得することが出来る様になり、立入りが困難な場所でも瞬時に高精度の測量データを取得することが可能です。

・測定原理

３次元レーザスキャナは、発射したレーザーが物体に反射して戻ってくるまでの時間を距離に換算する方法（光線飛行時間方式：time of flight）又は発射したレーザーと反射したレーザーの位相差を距離に換算する方法（位相差方式：phase based）により、地形・地物をスキャナを原点とした３次元(X,Y,Z)計測することが出来ます。 ３次元レーザ計測成果は、点群(レーザーが反射した個所)の集合です。 １箇所における測定時間は光線飛行時間方式は位相差方式の約10倍以上の時間が必要となります。

3次元レーザー計測の概要

推奨測定対象物推奨測定対象物 土木測量、屋外施設、遺跡調査土木測量、屋外施設、遺跡調査etcetc プラントプラントetcetc

レーザースキャナー仕様(Z+F社製 IMAGER5006)・計測距離 ： 最長79m （実測時最長距離：20m）・計測時間 ： 通常3～5分程度・測定精度 ： 3mm・測定方法 ： 三脚にて固定による測定

・電源 ： 不要（専用バッテリー使用）

Photon,LS 880 FARO

LMS-Z620,LMS-Z420iRIGEL

ScanStation2,HDS6100 Leica主な製品名メーカー名

3次元レーザー計測の概要：スキャナー仕様

GLS-1000 TOPCON CPW8000,CP3200CULLIDUS ILRIS-3D Optech

GX,GS200 Nikon Trimble

3次元レーザー計測の概要：計測位置決定＆ターゲット設定

ある1箇所からの測定では、測定対象物の1方向の側面（スキャナーから見える範囲）のみの測定となります。測定対象物を全て測定する場合は、測定対象物に対して最低3箇所から測定を行い、測定データを合成する必要があります。データを合成する際、各々の測定に対して共通な測定物（ターゲット）を設定する必要があります。この共通ターゲットを元にデータの合成を行います。共通ターゲットの設定は隣合う測定ポイント間に最低3箇所必要です。

ターゲット形式

・十字マークの紙式

・球形状

3次元レーザー計測の概要：測定範囲

3次元レーザー計測の概要：測定作業手順

3次元レーザー計測の概要：点群データ→ポリゴンデータ変換

点群データ例点群データ例

点の集合体モデルなので実際の対象物の距離間等の測定が難しい。（点と点点の集合体モデルなので実際の対象物の距離間等の測定が難しい。（点と点の距離の測定となる為。重なる箇所はどの点を押さえているか分からない）の距離の測定となる為。重なる箇所はどの点を押さえているか分からない）

点群データポリゴン化点群データポリゴン化

点群をポリゴン化（点群に表面のデータを持たせる）する事により正確な形状を点群をポリゴン化（点群に表面のデータを持たせる）する事により正確な形状を表現でき、正確な位置の測定が可能となる。又、データ容量の軽減。表現でき、正確な位置の測定が可能となる。又、データ容量の軽減。

画像処理ソフトにて画像処理ソフトにて

点群データ→ポリゴン化点群データ→ポリゴン化

3D3Dレーザースキャナーレーザースキャナースキャニング対象物スキャニング対象物

レーザー光レーザー光

3次元レーザー計測～モデリングのフロー

現地調査（現地調査（11箇所：３～７分）箇所：３～７分）

画像処理（モデリング）画像処理（モデリング）

（点群データ合成・ポリゴン化）（点群データ合成・ポリゴン化）

スキャナーデータスキャナーデータ

（点群データ）（点群データ）

3D3Dモデルデータモデルデータ

（ポリゴンデータ）（ポリゴンデータ）

ＰＣの処理ＰＣの処理

点群データ取得点群データ取得

3D3Dスキャンデータとスキャンデータと3D3D配管配管CADCADデータを合成し、干渉等の確認データを合成し、干渉等の確認

成果・問題点・今後の対応について

・成果

既設をスキャンし、 スキャンデータと3D-配管CADデータを合成する事により 3Dデータとして流用出来る事を実証（ビューワソフトでの目視確認）。

問題点

１）測定に関する技術、ノウハウがない。（測定位置・ターゲットの設定方法）

２）測定ﾃﾞｰﾀを合成する方法について、検討。

３）3D-配管CADに測定ﾃﾞｰﾀを取り込む手法がない。

今後の対応

１）測定技術・ノウハウを取得する為、実際に3D測定を行う為のトレーニングを行う。

２）スキャン～データ編集までの作業手順フロー検討

３）3D-CADへｽｷｬﾝﾃﾞｰﾀ取り込み手法検討

ご安全に！