今回は、XGRIDSから新しく登場した、測量や建設現場などでの3D計測に活用できるハンディ3Dスキャナー Lixel K2 を実際に使用し、従来モデル Lixel K1 との違いや操作性、取得した点群・3DGSデータ、RTK使用時の座標精度を検証しました。

Lixel K2は、Lixel K1からさまざまな部分がアップデートされています。特に、LiDARの向きやカメラ構成、RTKモジュールの標準搭載など、実際の計測時の使いやすさに関わる部分が大きく変更されています。

スペック上の変更だけでなく、実際に計測してみると、スキャナーの向きや持ち方を意識する場面が減り、操作性の改善を感じました。

今回は、実際に取得した点群や3DGSデータ、さらに座標精度の検証結果も交えながら、Lixel K2の進化を紹介していきます。

Lixel K2の4つの進化ポイント

Lixel K1とLixel K2の比較

	Lixel K1	Lixel K2
LiDAR	水平	15°傾斜
Front Camera	なし	搭載
RTK	別売	標準搭載
重量	1.073kg	1.2kg
3DGS	対応	再現性を向上

XGRIDS Lixel K2の仕様・製品詳細を確認する

まずは、Lixel K1からLixel K2で大きく変わった4つのポイントを確認します。

1.15°傾斜LiDARで計測しやすく

Lixel K2で特に印象的だったのが、LiDARシステム自体が15°傾いた状態で搭載されている点です。

従来モデルのLixel K1ではLiDARが水平に搭載されていたため、地面方向のデータを取得する際には、スキャナー自体を意識して傾ける必要がありました。そのため、計測する場所や方向によっては、スキャナーの向きを細かく調整しながら歩く手間が発生してしまいます。

Lixel K2では、LiDARシステムそのものが15°傾いているため、スキャナーを通常通り水平に持った状態でも、地面から周囲まで効率よくレーザーを照射できます。

実際の計測でも、スキャナーの向きを細かく調整する場面が減り、自然な姿勢で歩きながら計測しやすくなりました。

ハンディタイプのスキャナーは歩きながら計測する場面が多いため、この変更は実際の操作性に影響するポイントです。

2.Front Cameraを新搭載

Front Cameraの搭載も大きな変更点の一つです。

Lixel K1では、可視画像をより正確に取得するために、左右どちらかのカメラを計測方向に正対させることを意識する必要がありました。

Lixel K2では、正面方向にFront Cameraが搭載されたことで、基本的にはスキャナーを進行方向へ向けて歩くだけで、正面方向の可視データを取得できるようになっています。Front Cameraの追加により、正面方向のカラー情報も取得しやすさも向上しました。

今回取得した点群では、Lixel K1と比較してRGB情報がより明瞭に確認でき、対象物も視認しやすい結果となりました。

また、Lixel K2にはPortalCamと同系統のFront Cameraが搭載されており、3DGS用の画像データ取得にも活用されます。後ほど、実際に取得した3DGSデータも比較してみます。

3.RTKモジュールを標準搭載

測量や位置情報を扱うユーザーにとって重要な変更点が、RTKモジュールの標準搭載です。

Lixel K1ではRTKモジュールが別売でしたが、Lixel K2ではRTKモジュールが標準で搭載されています。

さらに、LiDARシステム自体が15°傾いていることで、通常の持ち方をした状態でもRTKアンテナが適切な方向を向く構造になっています。

スキャナー本体とRTKアンテナの向きを個別に意識する場面が減ったことも、計測時の扱いやすさにつながっています。

なお、GNSSによる測位自体は可能ですが、RTK補正を利用する場合には別途NTRIPサービスの契約が必要です。

今回の検証では、日本GPSデータサービスのネットワークRTKを使用しています。

4.RTK標準搭載でも約1.2kgの一体型設計

Lixel K2はRTKモジュールを標準搭載した一体型構成で、本体重量は約1.2kgです。バッテリー駆動時間は約1.5時間となっています。

ハンディタイプのスキャナーでは、実際に現場を歩き回りながら計測することになるため、本体重量は意外と重要です。施設内や屋外を歩きながら計測する場合、本体重量や機材構成は作業時の負担に影響します。

Lixel K2はRTKモジュールを本体に標準搭載した一体型構成のため、別途モジュールを取り付ける必要がなく、現場での機材構成をシンプルにできます。

Lixel K2の付属品とLixel GO

【パッケージについて】

パッケージ内容は以下のとおりです。

【Lixel GO（計測アプリ）について】

・点群をリアルタイムでフルカラー表示

・点群のラップ状況をリアルタイムで表示

Lixel K2を実機検証

ここからは、実際にLixel K2を使用して取得したデータを確認していきます。

今回は、点群の見え方だけでなく、RTKを使用した座標精度についても確認しました。

Lixel K1とK2の点群を比較

まずはLixel K1とLixel K2で取得した点群を比較します。

今回取得したデータでは、Lixel K1と比較してRGB情報がより明瞭に確認できました。

実際にデータを確認すると、K1と比較してK2の方が色味がはっきりしており、点群の中にある対象物を視覚的に確認しやすくなっています。

取得後の点群を確認する際にも対象物を識別しやすく、データ確認時の視認性向上につながります。

Lixel K1とK2の3DGSを比較

Lixel K2では、点群だけでなく3D Gaussian Splatting（3DGS）のデータ取得にも対応しています。Lixel K1とLixel K2で取得した3DGSデータについても比較してみました。

今回取得した3DGSデータでは、K1と比較して対象物の形状や色を確認しやすい結果となりました。

今回の比較では、K2の方が対象物の形状や色を確認しやすく、3D空間の見え方にも違いが確認できました。特に3DGSでは、形状だけでなく、カメラから取得した色情報も3D空間の見え方に大きく影響します。

Front Cameraの搭載は、3DGS用の画像データを取得するうえでも重要な変更点です。

Lixel K2のRTK座標精度を検証

続いて、実際に取得した点群の座標精度を確認してみます。

今回の検証条件は以下の通りです。

■検証条件

項目	検証条件
計測時間	18分
計測速度	1m/s
RTK	ON
NTRIP	日本GPSデータサービス
電子基準点	庄和A
基準点までの距離	約1km
精度確認	TREND-POINT
座標点	11点
座標取得	VRS計測
GCP標定	なし

今回はGCPによる標定を行わず、RTKを使用して取得した点群データの座標精度を評価しました。

■水平精度

No	点数	X	Y	点群(X)	点群(Y)	ΔX	ΔY	ΔXY
1	9,568	-2,972.81	1,294.63	-2,972.84	1,294.65	-0.025	0.017	0.03
2	15,285	-3,007.50	1,293.82	-3,007.53	1,293.80	-0.023	-0.02	0.03
3	11,285	-3,024.16	1,302.60	-3,024.14	1,302.59	0.012	-0.009	0.015
4	8,016	-3,022.53	1,245.96	-3,022.52	1,245.99	0.015	0.027	0.031
5	7,586	-3,011.97	1,193.12	-3,011.99	1,193.17	-0.015	0.054	0.056
6	10,365	-2,920.04	1,195.92	-2,920.05	1,195.95	-0.007	0.024	0.025
7	12,251	-2,980.16	1,211.64	-2,980.16	1,211.64	0.003	0	0.003
8	6,802	-2,944.03	1,249.30	-2,944.00	1,249.24	0.037	-0.058	0.069
9	6,388	-2,936.81	1,304.96	-2,936.78	1,304.95	0.034	-0.011	0.036
10	14,225	-2,982.87	1,253.15	-2,982.87	1,253.16	0.006	0.006	0.008
11	16,783	-2,945.91	1,211.16	-2,945.91	1,211.16	0.003	0.002	0.004
					平均値	0.004	0.003	0.028
					RMS誤差	0.02	0.028	0.034

11点について、VRSで取得した座標と点群から取得した座標を比較しました。

水平成分の結果は以下の通りです。

• ΔX平均：0.004m
• ΔY平均：0.003m
• ΔXY平均：0.028m
• RMS誤差：0.034m

今回の検証では、水平位置のΔXY平均が0.028m、RMS誤差が0.034mとなりました。

もちろん、実際の測量精度はGNSSの受信環境や計測条件、スキャン環境、歩行速度などによって変化します。

計測精度はGNSSの受信環境や計測条件によって変化するため、今回の数値は本検証条件における結果です。

■標高精度

No	点数	Z	点群(Z)	ΔZ
1	9,568	45.924	45.945	0.021
2	15,285	45.922	45.932	0.01
3	11,285	46.023	46.021	-0.002
4	8,016	45.837	45.849	0.012
5	7,586	45.218	45.237	0.019
6	10,365	45.544	45.569	0.025
7	12,251	45.501	45.529	0.028
8	6,802	45.578	45.569	-0.009
9	6,388	45.902	45.901	-0.001
10	14,225	46.184	46.19	0.006
11	16,783	46.014	46.036	0.022
			平均値	0.012
			RMS誤差	0.017

続いて標高方向についても確認しました。

標高方向では、ΔZ平均が0.012m、RMS誤差が0.017mとなりました。

ハンディ型の3Dスキャナーというと、「手で持って歩く機材だから精度はそこまで期待できないのでは？」と思われる方もいるかもしれません。

今回の条件では、RTKを使用することで、位置情報を付与した点群データを数cm程度の差で取得できる結果となりました。

実機検証で分かったLixel K2の特徴

今回の実機検証で特に変化を感じたのは、計測時の操作がシンプルになった点です。

Lixel K1では、スキャナーの向きやカメラの向きをある程度意識しながら計測する必要がありました。一方、Lixel K2ではLiDARが15°傾いていることに加え、正面カメラも搭載されています。

そのため、進行方向へスキャナーを向けながら歩くという基本的な操作で計測しやすくなっています。

ハンディ3Dスキャナーは、機材の操作に慣れることも重要ですが、それ以上に「計測中にどのように持つか」「どの方向へ向けるか」といった操作方法も、取得データの品質に影響します。

こうした操作を意識する場面が減ったことが、K1との大きな違いです。

また、RTKモジュールが標準搭載されたことで、別途モジュールを用意する必要がなくなりました。本体重量は約1.2kgで、RTKを含めた機材構成をシンプルにできる点もK1からの変更点です。

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まとめ

今回のLixel K2は、前モデルのLixel K1からハードウェア、カメラ、RTK、そしてデータ処理まで、さまざまな部分がアップデートされたモデルです。

Lixel K2の主なキーポイント

• ・LiDARを15°傾けることで自然な姿勢で計測できる
• ・Front Camera搭載により正面方向の可視データを取得しやすくなった
• ・RTKモジュールを標準搭載
• ・RTKモジュールを標準搭載した約1.2kgの一体型設計
• ・RGB情報をより明瞭に確認
• ・3DGSの形状や色を確認しやすい結果に

これらは、計測時の操作性や機材構成に関わる主な変更点です。

RTKを使用した今回の検証では、水平・標高ともに数cm程度の差に収まる結果となりました。

もちろん、実際の業務で使用する際には、GNSSの受信環境や計測方法、現場条件などを考慮する必要があります。今回の検証では、LiDARの15°傾斜、Front Camera、RTK標準搭載によって、計測時の操作性が改善されていることを確認できました。

操作性やRTK使用時の座標精度を重視する方にとって、導入時の比較候補となるモデルです。

3D計測や点群、3DGSをこれから業務に取り入れたい方はもちろん、Lixel K1からの買い替えを検討されている方にも、ぜひ一度実機でLixel K2の使いやすさを体感していただけますと幸いです。

セキドでは今回検証を行った Lixel K2 や前モデル Lixel K1 、最新3Dスキャナー PortalCam など様々なXGRIDS社の製品を取り扱っています。実機デモ、運用方法、導入費用・見積もりについて相談したい方はお問い合わせください。

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