AI単眼深度推定(monocular depth estimation)による3次元建物モデル生成

    空中写真画像から地形や建物等の3Dモデル(DSM)を取得するにはステレオ画像を用いたSfM/MVSによる計測が必要になり時間とコストがかかります。 一方で衛星画像は最新のデータを有効活用することができますが、高精細な情報が得られないことSfM/MVS計測では空中写真同様にコストと時間がかかります。 そこで衛星画像からAIの超解像技術と単眼深度推定(monocular depth estimation)を用いて、3Dモデル(DSM)をリアルタイムで生成する取り組みを始め精緻化に取り組んでいます。 さらに衛星画像のアップロードから超解像、単眼深度推定、3Dモデルへの変換(PLY形式等)の生成工程をEnd-to-Endでブラウザで完結する試験的なAI as a Serviceを開発しました。 広域での整合性や高層建物の扱いなど多くの課題は残りますが、住宅街では良好な結果を示しています。 主目的は住宅屋根形状(切妻、寄棟、陸屋根)の3Dモデルを取得することで、 将来的には日射量や太陽光発電のポテンシャル評価を行うWebサービスを検討しています。

  • (左画像)単眼深度推定に入力する衛星画像 (右画像)隣接する単眼深度画像を建物形状と隣接建物との相対的な関係に基づき整合を図った広域の深度画像 衛星画像と深度画像
    単眼深度推定で生成した3次元サーフェース・モデル。 3次元サーフェース・モデル
    寄棟屋根の形状が再現できていることがわかる。 3Dモデルの寄棟屋根
    こちらも建物が未収しているが寄棟屋根や切妻屋根の形状が再現できている。 3Dモデルの寄棟屋根や切妻屋根
    単眼深度推定で生成した深度画像からDEMを生成してGISに展開して作成した陰影図 単眼深度推定で生成した深度画像からDEMを生成してGISに展開して作成した陰影図
    3次元サーフェース・モデルで作成した鳥観図 3次元サーフェース・モデルで作成した鳥観図