JP2021051464A - Intrusion detection device and intrusion detection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、境界の位置が適宜に変更される侵入制限エリアへの、作業員の侵入を監視するための技術に関する。本発明は、例えば、寸法違いの品物を対象とする検査ラインや載置倉庫等で、当該品物の寸法によって侵入制限エリアの境界が変化する施設に適用される。 The present invention relates to a technique for monitoring the intrusion of workers into an intrusion restricted area where the position of a boundary is appropriately changed. The present invention is applied to, for example, an inspection line or a storage warehouse for goods having different dimensions, in which the boundary of an intrusion restriction area changes depending on the dimensions of the goods.
製造された製品の検査ライン等においては、例えば、検査ラインに製品が搬送され固定されるまでは、作業員の安全のため、作業エリアのうちの一部の作業領域を侵入制限エリアとする。そして、作業員の安全が確保されてから、作業員により製品の検査が実行される。
侵入制限エリアを定め、作業員がその領域に入らないようにする技術としては、例えば特許文献1に記載の技術がある。特許文献1では、侵入検出装置が、画像の解析によって、警報灯が警報色を表示していることを判別し、かつ、侵入制限エリアに作業員が侵入していると判定した場合、立入り制限領域侵入者検出システムが異常時処理を行う。
In the inspection line of manufactured products, for example, a part of the work area is set as an intrusion restriction area for the safety of workers until the product is transported and fixed to the inspection line. Then, after the safety of the worker is ensured, the worker inspects the product.
As a technique for defining an intrusion restriction area and preventing workers from entering the area, for example, there is a technique described in
特許文献1の技術は、既設の警報を利用する必要があり、且つ、侵入制限エリアが固定されていることが前提となっている。
しかし、鉄鋼業で製造される製品は、製品に応じて寸法も様々である。例えば鋼管の検査ラインでは、対象製品の鋼管の長さによって、侵入制限エリアの範囲が変化する。また、侵入制限エリアの変化により、固定の警報を準備することも困難である。
更に、検査の準備や検査を行う作業員は、様々な姿勢をとったり季節等により服装が異なったりするため、作業員の認識も通常の技術ではできないという問題があった。
The technique of
However, the products manufactured in the steel industry have various dimensions depending on the products. For example, in a steel pipe inspection line, the range of the intrusion restriction area changes depending on the length of the steel pipe of the target product. It is also difficult to prepare a fixed alarm due to changes in the intrusion restriction area.
Further, since the workers who prepare for the inspection and perform the inspection take various postures and change their clothes depending on the season, there is a problem that the workers cannot be recognized by ordinary techniques.
本発明は、侵入制限エリアが製品寸法等によって適宜、変化する場合であっても、侵入制限エリアへの作業員の侵入を精度良く検知することを目的とする。 An object of the present invention is to accurately detect the intrusion of a worker into the intrusion restriction area even when the intrusion restriction area changes appropriately depending on the product dimensions and the like.
本発明者は、一般に使用されている既存の人認知データの流用では、作業員を精度良く認知できないことを突き止め、作業員を認識する個別の機械学習が必要であることの知見を得た。 The present inventor has found that it is not possible to accurately recognize a worker by diverting existing human recognition data that is generally used, and has obtained the finding that individual machine learning for recognizing a worker is required.
そして、課題解決のために、本発明の一態様によれば、移動可能な標識によって侵入制限エリアの境界が区画され、上記侵入制限エリアを含む作業エリアに存在する作業員の上記侵入制限エリアへの侵入の有無を検出する侵入検出装置であって、上記作業エリアを撮像した撮像画像を取得する画像取得部と、作業員を認識する第1の学習済みモデルを用いて、上記画像取得部が取得した撮像画像から作業員の領域を抽出する作業員特定部と、上記標識の位置を特定し、その標識の位置から上記境界を特定する境界特定部と、上記境界特定部が特定する境界と、上記作業員特定部が抽出する作業員の領域とに基づき、上記侵入制限エリアへの作業員の侵入の有無を判定する侵入判定部と、を備えることを要旨とする。 Then, in order to solve the problem, according to one aspect of the present invention, the boundary of the intrusion restriction area is divided by the movable sign, and the worker existing in the work area including the intrusion restriction area is moved to the intrusion restriction area. An intrusion detection device that detects the presence or absence of intrusion, and the image acquisition unit uses an image acquisition unit that acquires an image captured by capturing the work area and a first trained model that recognizes a worker. A worker specifying part that extracts a worker's area from the acquired captured image, a boundary specifying part that specifies the position of the marker and specifies the boundary from the position of the sign, and a boundary specified by the boundary specifying part. The gist is to include an intrusion determination unit for determining whether or not a worker has invaded the intrusion restricted area based on the worker area extracted by the worker identification unit.
また、本発明の他の態様によれば、移動可能な標識によって侵入制限エリアの境界が区画され、上記侵入制限エリアを含む作業エリアに存在する作業員の上記侵入制限エリアへの侵入の有無を検出する侵入検出方法であって、作業員を認識する第1の学習済みモデルを用いて、上記作業エリアを撮像した撮像画像から作業員の領域を抽出するステップと、上記標識の位置を特定し、その標識の位置から上記境界を特定するステップと、上記特定した境界と、上記抽出した作業員の領域とに基づき、上記侵入制限エリアへの作業員の侵入の有無を判定するステップと、を有することを要旨とする。 Further, according to another aspect of the present invention, the boundary of the intrusion restriction area is divided by the movable sign, and the presence or absence of invasion of the worker existing in the work area including the intrusion restriction area into the intrusion restriction area is determined. Using the first trained model that recognizes the worker, which is an intrusion detection method for detecting, the step of extracting the worker's area from the captured image obtained by capturing the work area and the position of the marker are specified. , A step of specifying the boundary from the position of the sign, and a step of determining whether or not a worker has invaded the intrusion restricted area based on the specified boundary and the extracted worker area. The gist is to have.
本発明の態様によれば、製品寸法の変化等の理由で、作業員の侵入を許可しない侵入制限エリアが適宜に変化するような場合であっても、侵入制限エリアへの作業員の侵入を精度良く検知して、侵入制限エリアへの作業員の侵入を確実に監視することが可能となる。この結果、本発明の態様によれば、例えば、侵入制限エリアに作業員が侵入した場合、速やかに警報を発することが可能となる。
ここで、作業員が様々な作業姿勢をとっても、ディープラーニング等の機械学習で事前学習された学習モデルによって、作業員を認識するため、確実に作業員の存在する領域を認識することが可能である。
According to the aspect of the present invention, even if the intrusion restricted area where the intrusion of workers is not permitted changes appropriately due to a change in product dimensions or the like, the intrusion of workers into the intrusion restricted area is allowed. It is possible to detect inaccurately and reliably monitor the intrusion of workers into the intrusion restricted area. As a result, according to the aspect of the present invention, for example, when a worker invades the intrusion restricted area, it is possible to promptly issue an alarm.
Here, even if the worker takes various working postures, the worker is recognized by the learning model pre-learned by machine learning such as deep learning, so that it is possible to surely recognize the area where the worker exists. is there.
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
ここで、図面は模式的なものであり、各部品の大きさや長さの比率等は現実のものとは異なる。また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための構成を例示するものであって、本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
Here, the drawings are schematic, and the size and length ratio of each part are different from the actual ones. Further, the embodiments shown below exemplify a configuration for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention is defined by the claims described in the claims. Various changes can be made within the technical scope of the invention.
(構成)
本実施形態では、鉄鋼業で製造される製品の一例としての鋼管1を例示し、その鋼管1の検査ラインに、本実施形態の侵入検出装置を適用した場合を例に挙げて説明する。
図1は、鋼管1の検査ライン及び侵入検出装置の概念図である。
鋼管1の検査ラインでは、不図示の搬送装置14によって、作業エリアARA−1に検査対象の鋼管1が搬送され、搬送されてきた鋼管1の検査が終了すると(図1の状態)、鋼管1の並び方向に向けて搬送装置14の駆動で鋼管1が搬送される構成となっている。そして、作業エリアARA−1への鋼管1の搬送の際、及び、搬送装置14が駆動して、作業エリアARA−1からの鋼管1の搬送が行われるときには、鋼管1の設置位置、鋼管1の近傍及び鋼管1の移動可能なエリアが侵入制限エリアARA−2となる。ここで、搬送装置14は、例えばキッカー装置からなる。
(Constitution)
In the present embodiment, a
FIG. 1 is a conceptual diagram of an inspection line of a
In the inspection line of the
このとき、作業員Wが侵入制限エリアARA−2の可動の境界Lを認識できるように、当該境界Lの位置の上方に、看板からなる境界表示用の標識2が設けられている。この標識2は、天井側に架設されたワイヤロープ(不図示)から吊り下げされている。ワイヤロープは、作業エリアARA−1に載置された鋼管1の長手方向に沿って架設される。その架設されたワイヤロープに沿って、標識2が、作業エリアARA−1に載置された鋼管1の長手方向に向けて進退するように移動可能となっている。この標識2の移動は、遠隔操作でも良いし、標識2を手動で操作しても構わない。
なお、標識2は、移動させることができ、かつその位置が特定できる限りは、どのような態様であっても良い。
At this time, a
The
図3のように、検査対象となる鋼管1の寸法は様々である。現在、検査するために作業エリアARA−1に搬送されてきた鋼管1のうちの、最大寸法の鋼管1の端部前の床の上方に標識2が設定される。すなわち、上面視でみて、標識2の位置と鋼管1端部との間に緩衝空間が存在する。
本実施形態では、侵入制限エリアARA−2の境界は、標識2側だけが可変となっている。図1の例では、侵入制限エリアARA−2への作業員Wの侵入は、図1中の左側の境界L(標識2側)からと右側の境界からが考えられる。本実施形態では、図1中の左側の境界L(標識2側)からの作業員Wの侵入を監視の対象とする。
また、可動の境界Lは2以上あってもよい。その各可動の境界L毎に境界Lの移動方向に移動する標識2を設置すればよい。
本実施形態の侵入検出装置は、図1のように、監視カメラ10、監視制御部11、記憶部12を備える。
As shown in FIG. 3, the dimensions of the
In the present embodiment, the boundary of the intrusion restriction area ARA-2 is variable only on the
Further, the movable boundary L may be 2 or more. A
As shown in FIG. 1, the intrusion detection device of the present embodiment includes a
<監視カメラ10>
監視カメラ10は、作業エリアARA−1を撮像して、その撮像画像を取得する。監視カメラ10の撮像エリアは、作業エリアARA−1全域である必要はなく、作業エリアARA−1のうちの可動の境界L近傍(例えば境界Lの1m前後の領域)のエリアが撮像可能であればよい。監視カメラ10は、例えば、侵入制限エリアARA−2と作業可能域(作業エリアARA−1のうち侵入制限エリアARA−2以外の領域)、両者の境界Lの標識2を左右に俯瞰でき、また、高さついても作業員W、境界Lを示す標識2、搬送機器等が俯瞰できる程度の高さに設置する。
監視カメラ10は、予め設定したサンプリング周期で、あるいは適宜のタイミングで撮像を実行する。
監視カメラ10の数は1台でも良い。しかし、監視カメラ10は、異なる位置に設置した2台以上有すると更に望ましい。監視カメラ10が2台以上あれば、作業員Wや標識2の位置が、3次元座標に変換可能で、より正確に両者W、2の位置関係が分かる。
<
The
The
The number of
<監視制御部11>
監視制御部11は、図2に示すように、画像取得部11A、境界特定部11B、作業員特定部11C、侵入判定部11Dを備える。また、本実施形態の監視制御部11は、警報発報部11E、機器停止部11F、警報発信部11Gを備える。
ここで、本実施形態の侵入検出装置は、図1に示すように、侵入制限エリアARA−2への作業員Wの侵入を報知するための警報機13を有する。警報機13は、作業員Wが視認しやすい位置に設ければよい。警報機13は、例えば、鋼管1端部に接近する作業員Wが視認可能なエリアに設置する。図1では、警報機13が左側に図示されているが、鋼管1よりも右側に配置されていると作業員Wから視認しやすい。
<
As shown in FIG. 2, the
Here, as shown in FIG. 1, the intrusion detection device of the present embodiment has an
また本実施形態では、作業員Wが所持するスマホ等の移動端末15に、警報を出力可能な警報アプリ15Aがインストールされているとする。その警報アプリ15Aは、警報発信信号を受信すると立ち上がって警報を出力する構成となっているとする。警報の出力は例えば警報音とする。
また、記憶部12には、図2に示すように、第1の学習済みモデル12Aと、第2の学習済みモデル12Bが格納されている。
Further, in the present embodiment, it is assumed that the
Further, as shown in FIG. 2, the
<第1の学習済みモデル12A>
第1の学習済みモデル12Aは、次のようにして生成されたものである。
すなわち、複数の位置(監視カメラ10の設置位置が好ましい)から作業エリアARA−1を撮像した複数の撮像データから、図5に例示するような、様々な作業姿勢、大きさ、位置、背景有する作業員Wについての複数の画像を切り出し、切り出した複数の画像を学習用データ(画像)として、画像データベース20に保存する。画像枚数としては、例えば10万枚とする。
<First trained
The first trained
That is, it has various working postures, sizes, positions, and backgrounds as illustrated in FIG. 5 from a plurality of image data obtained by imaging the work area ARA-1 from a plurality of positions (preferably the installation position of the surveillance camera 10). A plurality of images of the worker W are cut out, and the cut out plurality of images are stored in the
次に、画像データベースに保存された画像データをラベル付けする(ラベリング処理)。
次に、ラベル付けした画像データを用いて、ニューラルネットワークその他の機械学習にて学習を行うことで、作業員Wを認識する特徴を抽出した第1の学習済みモデル12Aを生成する。なお、作業員の作業姿勢毎に個々に機械学習にて学習を行って、作業員Wを認識する第1の学習済みモデル12Aを2以上生成しておき、2以上の第1の学習済みモデル12Aを、作業員特定部11Cで使用するようにしても良い。
第1の学習済みモデル12Aを生成する機械学習の種類や学習の方法については、ディープラーニングなど、公知の方法を採用すればよい。
Next, the image data stored in the image database is labeled (labeling process).
Next, using the labeled image data, learning is performed by a neural network or other machine learning to generate a first trained
As for the type of machine learning and the learning method for generating the first trained
<第2の学習済みモデル12B>
第2の学習済みモデル12Bについても、第1の学習済みモデル12Aと同様な手法によって生成すればよい。
すなわち、現場の撮像データから、様々な場所(位置、背景)や向きから撮像した標識2の画像を切り出し、切り出した複数の画像を学習用データ(画像)として保存する。
次に、切り出した画像データをラベル付けする。
次に、ラベル付けした画像データをニューラルネットワークその他の機械学習で学習を行い、標識2を認識する特徴を抽出した第2の学習済みモデル12Bを生成する。
<Second trained
The second trained
That is, images of the
Next, the cut out image data is labeled.
Next, the labeled image data is trained by a neural network or other machine learning to generate a second trained
<画像取得部11A>
画像取得部11Aは、監視カメラ10が撮像した撮像画像を取得する。
<境界特定部11B>
境界特定部11Bは、標識2の位置を特定し、その特定した標識2の位置から、侵入制限エリアARA−2の可動の境界Lの位置を特定する。
本実施形態の境界特定部11Bは、標識2を認識する第2の学習済みモデル12Bを用いて、画像取得部11Aが取得した撮像画像から標識2の位置を特定する処理を行う。すなわち、対象となる撮像画像に対し、第2の学習済みモデル12Bによる特徴に類似する特徴位置のサーチを掛けて、標識2が存在するエリアの位置を抽出する。この境界特定部11Bによる標識2の位置の特定は、可動の境界Lが変更したと判定する度に1度だけ実行すればよい。
<
The
<
The
The
そして、境界特定部11Bは、抽出した標識2が存在するエリアの下方位置を、侵入制限エリアARA−2の境界Lの位置とする。なお、境界Lは、標識2の重心位置の下方を含みかつ標識2の進退方向に直交する仮想上のラインとする。この境界Lよりも鋼管1側が侵入制限エリアARA−2のエリアとなる。
ここで、境界特定部11Bは、第2の学習済みモデル12Bを用いずに、標識2の位置を特定(推定)してもよい。例えば、標識2に室内GPSを設置し、その室内GPSを用いて標識2位置を特定しても良い。また、標識2を進退させるワイヤの巻取り装置の巻取り量に応じて、標識2の位置を特定してもよい。また、鋼管1の設置位置が予め決まっているので、テストする鋼管1の寸法を上位コンピュータから取得し、その取得した鋼管1の長さから、検査エリアに設置される鋼管1端部の位置を推定し、標識2及び境界L位置を推定するようにしても良い。
Then, the
Here, the
<作業員特定部11C>
作業員特定部11Cは、作業員Wを認識する第1の学習済みモデル12Aを用いて、画像取得部11Aが取得した撮像画像から、作業員Wの領域W−ARAを抽出する処理を行う。すなわち、対象となる撮像画像に対して、第1の学習済みモデル12Aによる特徴に類似する特徴位置のサーチを掛けて、作業員Wが存在する領域W−ARAを抽出する。
作業員Wの領域W−ARAは、例えば、四角形のエリアとする。
ここで、境界特定部11Bが使用する撮像画像と、作業員特定部11Cが使用する撮像画像は同じである必要はない。境界特定部11Bが使用する撮像画像は、侵入制限エリアARA−2を設置する際に、1回取得すればよいが、作業員特定部11Cが使用する撮像画像は、侵入制限エリアARA−2の設定中に、所定サンプリング周期で取得して、作業員抽出の処理を行うことが好ましい。サンプリング周期は、例えば0.5秒とする。
<
The
The area W-ARA of the worker W is, for example, a quadrangular area.
Here, the captured image used by the
<侵入判定部11D>
侵入判定部11Dは、境界特定部11Bが特定する境界Lと、作業員特定部11Cが抽出する作業員Wの領域W−ARAとに基づき、侵入制限エリアARA−2への作業員Wの侵入の有無を判定する。
例えば、侵入判定部11Dは、作業員特定部11Cが抽出した作業員Wが存在する領域W−ARAと、境界特定部11Bが特定した境界Lで区画される侵入制限エリアARA−2のエリアとに重なりが有ると判定した場合には、侵入制限エリアARA−2への作業員Wの侵入が有りと判定する。一方、それ以外の場合には、侵入判定部11Dは、侵入制限エリアARA−2への作業員Wの侵入が無しと判定する。
重なりは、平面視で見た状態での重なりで判定すればよいが、水平2方向のうち、標識2の進退方向(境界Lに直交する方向(x方向とする))の座標位置だけで判断すればよい。
<
The
For example, the
The overlap may be determined by the overlap in a plan view, but it is determined only by the coordinate position in the advancing / retreating direction of the sign 2 (the direction orthogonal to the boundary L (referred to as the x direction)) out of the two horizontal directions. do it.
なお、標識2や作業員Wの領域W−ARAの認識は、画像上の一定領域を占めるので、重心点等を利用して位置を特定してもよい。但し、作業員Wの領域W−ARAと侵入制限エリアARA−2(境界L位置の座標に基づく)との重なりで判定した方が、早期に侵入を検知することが可能である。重なりで判定した場合、例えば、作業員Wの腕だけが境界Lをまたいでいる場合も検知可能となる。
また、侵入判定部11Dは、作業員Wの侵入が所定時間以上(例えば1秒以上)連続して行われた場合に、侵入した場合だけ侵入有りと判定しても良い。この場合、作業員Wが一瞬だけ境界Lを跨いだ場合を除外することができる。
Since the recognition of the area W-ARA of the
Further, the
<警報発報部11E>
警報発報部11Eは、侵入判定部11Dが作業員Wの侵入有りと判定すると、警報機13に警報指令を出力する。警報機13は、警報指令を入力すると警報を報知する。
<機器停止部11F>
機器停止部11Fは、侵入判定部11Dが作業員Wの侵入有りと判定すると、侵入制限エリアARA−2で稼働している機器に停止命令を出力する。停止命令を入力した機器は駆動を停止する。
<
When the
<
When the
<警報発信部11G>
警報発信部11Gは、侵入判定部11Dが作業員Wの侵入有りと判定すると、警報アプリ15Aに警報発信信号を送信する。警報発信信号が送信された警報アプリ15Aは警報を発する処理を行う。警報発信信号の送信は、例えば作業エリアARA−1に設置されたWifi機器を介して実行され、作業エリアARA−1に居る作業員Wの所持する移動端末15に送信される。
ここで、一つの監視カメラ10で、作業エリアARA−1の全域のエリアを撮像する場合、監視カメラ10から遠い位置の情報は、作業員Wの認定が不正確となる可能性が高い。例えば、鋼管1等や設備で作業員Wの一部が隠れ、作業員Wの認識が不正確となる可能性がある。
<
When the
Here, when one
また標識2と作業員Wとの境界L方向の位置関係によっては、標識から離れた位置にある監視カメラの撮像方向から見た場合に、境界Lと作業員Wの位置とが反転して見える場合がある。
このため、本実施形態では、図4に示すように、標識2の移動方向(進退方向)と平行な方向に沿って複数台の監視カメラ10A〜10Eを設置している。なお、標識2は、上方に位置するため、鋼管1に隠れるとなく認識できるため、どの監視カメラ10の撮像画像を採用しても構わない。
Further, depending on the positional relationship between the
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, a plurality of
上記のように複数台の監視カメラ10を使用する場合、画像取得部11Aは、複数台の監視カメラ10のうち、境界特定部11Bが特定した標識2の位置に一番近い監視カメラ10が撮像した撮像画像を、作業員Wの領域W−ARAを抽出するための撮像画像として取得し、作業員特定部11Cに供給する。
具体的には、作業エリアARA−1を、標識2の移動方向に沿って複数の区画Z1〜Z5に区分し、各区画Z1〜Z5毎に対象の区画に向けて監視カメラ10A〜10Eの撮像軸を配置し、各監視カメラ10で、その対象とする区分全域が少なくとも撮像できるように設定する。
When a plurality of
Specifically, the work area ARA-1 is divided into a plurality of compartments Z1 to Z5 along the moving direction of the
ここで、標識2の位置に最も近い監視カメラ10を、監視カメラ10の画像のみから判断する方法としては、例えば、各監視カメラ10の対象とする区画を各監視カメラ10の撮像範囲の水平方向中心部に配置し、各監視画像に移る標識2が撮像範囲の水平方向のもっとも中央に存在する監視カメラが最も標識2に近い監視カメラと判断するという方法が考えられる。
そして、画像取得部11Aは、標識2が位置していると推定される区分の監視カメラ10の画像を、作業員特定部11Cに供給する。
Here, as a method of determining the
Then, the
このような標識2に近い位置の監視カメラ10の撮像画像を利用して作業員Wとの位置関係を判定することで、作業員Wと標識2との位置関係を正確に画像上で判断可能となる。
なお、全ての監視カメラ10A〜10Eの撮像画像を、作業員特定部11Cに供給して、全ての撮像画像を作業員抽出の抽出対象としてもよい。
なお、図1中右側の固定の境界L近傍を撮像するカメラ10の撮像画像に基づき、上記作業員特定部11Cの処理を実行して、侵入制限エリアARA−2の右側の境界からの侵入者の侵入を別途検知するようにしても良い。
By determining the positional relationship with the worker W using the image captured by the
The captured images of all the
In addition, based on the image captured by the
(動作その他)
侵入検出装置は、鋼管1の搬送等の際に、作業エリアARA−1のうち、鋼管1が載置される領域を含むエリアを、一時的に侵入制限エリアARA−2とする。
このとき、標識2を進退させて、標識2を鋼管1端部近傍に移動させておく。標識2の移動は、適宜行われる。鋼管1に作業エリアARA−1が載置された状態では、検査の際に標識2を鋼管1端部近傍に設定しておく。
侵入検出装置は、監視カメラ10が作業エリアARA−1を撮像し、境界特定部11Bが、可動の境界Lの位置を特定するとともに、作業員特定部11Cが、所定サンプリング周期で取得した作業エリアARA−1の撮像画像を元に、作業員Wの領域W−ARAを特定する。
(Operation and others)
The intrusion detection device temporarily sets the area including the area on which the
At this time, the
In the intrusion detection device, the
そして、侵入検出装置は、特定した境界Lの位置と作業員Wの領域W−ARAの重なりから、作業員Wが侵入制限エリアARA−2に侵入しているか否か判定する。具体的に、作業員Wが可動の境界L側の侵入制限エリアARA−2への侵入を判定する。
侵入検出装置は、作業員Wが、侵入制限エリアARA−2にいると判定した場合は、警報機13に警報信号を出力することで、侵入していることを報知する警報が警報器3から出される。
併せて、侵入検出装置は、侵入制限エリアARA−2内にある、作業員Wの危険が伴う稼働中の機器(例えば、パイプ搬送装置14)を非常停止の指令を出力する。
更に侵入検出装置は、作業員Wの持つ移動端末15(スマートフォン等)に直接侵入制限エリアARA−2内に侵入したことを知らせる警報発報の指示する信号を送信する。スマートフォンは指示によって警報アプリ15Aが立ちあがり警報を発報する。
なお、以上の警報処理を、全て有している必要はない。
Then, the intrusion detection device determines whether or not the worker W has invaded the intrusion restriction area ARA-2 from the overlap of the specified boundary L position and the area W-ARA of the worker W. Specifically, the worker W determines the intrusion into the intrusion restriction area ARA-2 on the movable boundary L side.
When the intrusion detection device determines that the worker W is in the intrusion restriction area ARA-2, the intrusion detection device outputs an alarm signal to the
At the same time, the intrusion detection device outputs an emergency stop command to the operating equipment (for example, the pipe transfer device 14) in the intrusion restriction area ARA-2, which is in danger of the worker W.
Further, the intrusion detection device transmits a signal instructing an alarm to notify that the worker W has directly entered the intrusion restriction area ARA-2 to the mobile terminal 15 (smartphone or the like). When the smartphone is instructed, the
It is not necessary to have all of the above alarm processing.
ここで、複数監視カメラ10を利用する場合、標識2の位置で特定される境界L位置に最も近い監視カメラ10の撮像画像を利用するのが望ましい。
また、異なる位置に設置した2台以上の監視カメラ10の撮像画像で同一の標識2を認識することで、予め設定した3次元座標系での統一した標識2の座標系を取得することが可能となる。この場合、境界Lの標識2に最も近い監視カメラ10と標識2を挟んで反対側に存在する監視カメラ10を選択して作業員Wの認識に使用する。標識2と最も近い監視カメラ10をまず選択することで、作業員Wが標識2に近づいたときの判定精度が向上する。また、標識2を挟んで反対側にある監視カメラ10を利用することで、標識2の両側の位置を認識できるからである。また、その際、標識2から最も遠い監視カメラ10を選択することがより望ましい。より広く監視領域を得ることができるからである。
Here, when using the plurality of
Further, by recognizing the
このように、複数台の監視カメラ10を同時に利用する場合は、作業員Wの認識においても、統一された3次元座標系(特定の監視カメラ10の3次元座標に統一してもよいし、別の統一3次元座標系を定めても良い)で、作業員Wの位置が確認できる。認識された標識2位置と認識された作業員Wの位置関係によって、作業員Wが侵入制限エリアARA−2に存在するかどうかが判別できる。
以上のように、本実施形態の侵入検出装置は、工場内等で作業員Wが安全のために侵入が制限された侵入制限エリアARA−2にいるかどうかを判定する。侵入制限エリアARA−2に作業員が居ると判定する場合には、警報を発し、作業員Wに注意喚起し、危険な機器が稼働中であれば、機器を非常停止させ、作業員Wの安全を図る。これにより、工場操業を安全に、安定して稼働させることにより、安全かつ生産効率の高い工場操業を実現できる。
In this way, when a plurality of
As described above, the intrusion detection device of the present embodiment determines whether or not the worker W is in the intrusion restriction area ARA-2 in which the intrusion is restricted for safety in the factory or the like. When it is determined that there is a worker in the intrusion restriction area ARA-2, an alarm is issued to alert the worker W, and if a dangerous device is in operation, the device is stopped in an emergency, and the worker W's For safety. As a result, safe and stable factory operation can be realized, and safe and highly efficient factory operation can be realized.
すなわち、侵入検出装置は、作業員Wが侵入制限エリアARA−2に入った場合には、警報を発することができる効果がある。
また、侵入検出装置は、作業員Wが有するスマートフォン等の移動端末15に警報を送信することにより、工場内の騒音で警報が聞こえない場合や、警報ランプが見えない場所に作業員Wがいても、直接作業員Wが所有するスマートフォンの警報アプリ15Aが起動し、危険を伝えることにより、作業員Wに注意喚起することができる。
このように、侵入検出装置は、作業員の不安全行動(稼働ラインへの侵入等)映像解析で検知し、アラームを発報又は設備を停止して、労働災害を未然に防止することができる。
That is, the intrusion detection device has an effect of being able to issue an alarm when the worker W enters the intrusion restriction area ARA-2.
Further, the intrusion detection device transmits an alarm to the
In this way, the intrusion detection device can detect unsafe behavior of workers (intrusion into the operating line, etc.) by video analysis, issue an alarm or stop the equipment, and prevent occupational accidents. ..
1 鋼管
2 標識
10 監視カメラ
11 監視制御部
11A 画像取得部
11B 境界特定部
11C 作業員特定部
11D 侵入判定部
11E 警報発報部
11F 機器停止部
11G 警報発信部
12 記憶部
12A 第1の学習済みモデル
12B 第2の学習済みモデル
13 警報機
14 搬送装置
15 移動端末
15A 警報アプリ
ARA−1 作業エリア
ARA−2 侵入制限エリア
L 境界
W 作業員
W−ARA 作業員の領域
1
Claims (10)
上記作業エリアを撮像した撮像画像を取得する画像取得部と、
作業員を認識する第1の学習済みモデルを用いて、上記画像取得部が取得した撮像画像から作業員の領域を抽出する作業員特定部と、
上記標識の位置を特定し、その標識の位置から上記境界を特定する境界特定部と、
上記境界特定部が特定する境界と、上記作業員特定部が抽出する作業員の領域とに基づき、上記侵入制限エリアへの作業員の侵入の有無を判定する侵入判定部と、
を備えることを特徴とする侵入検出装置。 An intrusion detection device in which the boundary of the intrusion restriction area is demarcated by a movable sign, and the presence or absence of intrusion of a worker existing in the work area including the intrusion restriction area into the intrusion restriction area is detected.
An image acquisition unit that acquires an image captured by capturing the above work area, and an image acquisition unit.
Using the first trained model that recognizes the worker, the worker identification unit that extracts the worker's area from the captured image acquired by the image acquisition unit, and the worker identification unit.
A boundary specifying part that identifies the position of the sign and specifies the boundary from the position of the sign,
An intrusion determination unit that determines whether or not a worker has invaded the intrusion restriction area based on the boundary specified by the boundary identification unit and the worker area extracted by the worker identification unit.
An intrusion detection device comprising.
複数の撮像部が、上記移動方向と平行な方向に沿って設置されており、
上記画像取得部は、上記境界特定部が特定した標識の位置に基づき、上記複数の撮像部のうち、上記境界の位置に一番近い撮像部が撮像した撮像画像を、上記作業員特定部で作業員の領域を抽出する撮像画像として取得することを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載した侵入検出装置。 The above sign is hung in a state where it can move forward and backward along a preset movement direction.
A plurality of imaging units are installed along a direction parallel to the above-mentioned moving direction.
Based on the position of the marker specified by the boundary specifying unit, the image acquisition unit obtains an image captured by the imaging unit closest to the boundary position among the plurality of imaging units by the worker specifying unit. The intrusion detection device according to any one of claims 1 to 6, wherein the image is acquired as an image for extracting an area of a worker.
上記侵入判定部が作業員の侵入有りと判定すると、上記警報アプリに警報発信信号を送信する警報発信部を有することを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載した侵入検出装置。 An alarm application that can output an alarm is installed on a mobile terminal that can be owned by a worker, and the alarm application is configured to start when an alarm transmission signal is received and output an alarm.
The intrusion according to any one of claims 1 to 7, wherein the intrusion determination unit has an alarm transmission unit that transmits an alarm transmission signal to the alarm application when it determines that a worker has invaded. Detection device.
作業員を認識する第1の学習済みモデルを用いて、上記作業エリアを撮像した撮像画像から作業員の領域を抽出するステップと、
上記標識の位置を特定し、その標識の位置から上記境界を特定するステップと、
上記特定した境界と、上記抽出した作業員の領域とに基づき、上記侵入制限エリアへの作業員の侵入の有無を判定するステップと、
を有することを特徴とする侵入検出方法。 An intrusion detection method in which the boundary of the intrusion restriction area is demarcated by a movable sign, and the presence or absence of intrusion of a worker existing in the work area including the intrusion restriction area into the intrusion restriction area is detected.
Using the first trained model that recognizes the worker, a step of extracting the worker's area from the captured image obtained by capturing the work area, and
The step of identifying the position of the sign and identifying the boundary from the position of the sign,
Based on the above-specified boundary and the above-extracted worker area, a step of determining whether or not a worker has invaded the intrusion restricted area, and
An intrusion detection method comprising.
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