レーザーレンジデータとGoogle Maps画像の位置合わせを用いた三次元都市環境のモデリング

摘要

広域環境の三次元モデル構築を行うにあたり，レンジデータ同士の位置合わせは，重要な問題の1つである．一般には計測位置·向きの取得に，GPSと，INSやオドメトリなどの動きセンサが併用されるが，GPSは精度が十分でなく，受信に失敗することこも多い．この問題に対し，様々な手法が提案されているものの，その精度と計測コストはトレードオフの関係にある．そこで特別な機器を用いない，精度の良い位置合わせを目的に，新たな位置合わせ手法を提案する．本研究では，Stop-and-Go方式により等間隔に複数レンジデータの計測を行う．位置合わせには，Google Mapsの航空·地図画像を用いる．しかしレンジデータとGoogle Maps画像は性質の全く違うデータであり，直接両者を比較するのは困難である．そこで本手法ではこれらを初めに，建物や植物，道路といった，共通の意味単位（クラス）で分割する．その上で同じクラスの領域が一致するように，各地点での一致率を量る．最終的に全レンジデータの位置確率ならびに計測間隔を用いて，計測位置を求める．評価実験として，GPSとの精度比較を行ったところ，明確な精度の向上を確認した．