JP6867089B2 - Object detection system - Google Patents
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Description
本発明は、クレーンによる吊り荷の吊り上げ、または吊り下ろしの作業中、例えば、吊り上げる予定の吊り荷、または吊り荷を吊り下ろす予定位置(玉外し作業場所)周辺にて作業している作業員を検出する物体検出システムに関するものである。 In the present invention, a worker who is working while lifting or lowering a suspended load by a crane, for example, a suspended load to be lifted or a worker working around a planned position (ball removal work place) to be suspended It relates to an object detection system for detection.
従来から、クレーンによる吊り荷作業では、作業員が吊り上げまたは吊り下ろし中の吊り荷に接触しないように、また万が一の吊り荷落下等に対処するために、クレーン先端の直下で、吊り荷、または吊り荷を吊り下ろす予定位置の周辺の安全性が確実に確保できない注意喚起範囲(以下、「注意喚起範囲」という)に作業員が侵入していないことを確認した後、クレーン操作を行う必要がある。
そこで、従来では、クレーンによる吊り荷作業時には、クレーンの操縦室内の操縦者が直接目視することにより、クレーン先端の直下で、吊り荷(吊り荷を吊り下ろす予定位置)周辺の注意喚起範囲に作業員が侵入していないことを判断して、クレーン操作を行っていた。また、吊り荷周辺の注意喚起範囲がクレーンの操縦室内の操縦者から直接目視できない状況では、合図者の指示によって、作業員の安全を確認して、クレーン操作を行っていた。
Conventionally, in the suspended load work by a crane, the suspended load or the suspended load is directly under the tip of the crane so that the worker does not come into contact with the suspended load during lifting or lowering, and in order to deal with the accidental drop of the suspended load. It is necessary to operate the crane after confirming that no workers have entered the caution range (hereinafter referred to as the "warning range") where the safety around the planned position for suspending the suspended load cannot be ensured. is there.
Therefore, conventionally, when suspending a load with a crane, the operator in the cockpit of the crane directly visually observes the work within the alert range around the suspended load (the position where the suspended load is planned to be suspended) directly under the tip of the crane. Judging that no personnel had invaded, he was operating the crane. In addition, when the alert range around the suspended load could not be seen directly by the operator in the cockpit of the crane, the safety of the workers was confirmed and the crane was operated according to the instructions of the signaler.
また、クレーン作業時の作業員の安全性をさらに確保するための様々な技術が開示されている。例えば、特許文献1には、クレーンの吊り荷と作業員とが平面的に所定の距離範囲内に接近した場合に警告を発生するための接近警告システムが開示されている。この接近警告システムは、クレーンのブームの先端、あるいはフック部に取り付けられ、当該ブームの先端あるいはフック部の現在位置情報を取得するクレーン現在位置情報取得手段と、前記クレーンが設置された領域内を通行する作業員の現在位置情報を取得する作業員現在位置情報取得手段と、前記ブームの先端あるいはフック部の現在位置情報と、前記作業員の現在位置情報とを比較し、前記ブームの先端あるいはフック部と前記作業員とが、前記ブームの先端あるいはフック部を中心として平面的に所定の距離範囲内に接近したか否かを判断する接近判断手段と、前記ブームの先端あるいはフック部と前記作業員とが、前記ブームの先端あるいはフック部を中心として平面的に所定の距離範囲内に接近した場合に、警報を発生する警報発生手段と、を備えている。
In addition, various techniques for further ensuring the safety of workers during crane work are disclosed. For example,
しかしながら、上述した特許文献1に記載の接近警告システムでは、そのシステム構成が複雑であり、システム全体が高騰化する虞があり、コスト上の観点から採用することは容易ではない。しかも、作業員現在位置情報取得手段においては、例えば、GPS機能、画像認識装置、赤外線式温度センサー、接近センサー等が適用される構成であるが、いずれも、その構成が複雑であり、検出精度にも影響を及ぼす虞がある。
However, the approach warning system described in
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、構成が複雑化することなく、クレーン作業時の、クレーン先端の直下の注意喚起範囲内における、物体の有無を精度良く検出することができる物体検出システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of this point, and it is possible to accurately detect the presence or absence of an object within the alert range directly below the tip of the crane during crane operation without complicating the configuration. An object of the present invention is to provide an object detection system.
本発明は、上記課題を解決するための手段として、請求項1に記載した発明は、クレーン先端に配置され、該クレーン先端の直下の注意喚起範囲を撮影範囲とするクレーンカメラと、該クレーンカメラにより撮影された映像から指定色を検出する色検出手段と、該色検出手段による判定結果に基づいて警報を発する警報発生手段と、を備え、前記色検出手段は、前記クレーンカメラからの動画映像を取り込み、この動画映像からカメラ静止画を生成するための静止画生成部と、該静止画生成部において生成したカメラ静止画から前記指定色を検出する色検出部と、該色検出部で検出された指定色の範囲が所定範囲以上か否かを判定する色範囲判定部と、該色範囲判定部により前記指定色の範囲が所定範囲以上と判定された際、その範囲を前記カメラ静止画に重ねるように表示する表示部と、を備え、該表示部は、前記カメラ静止画において、前記色検出部で検出された前記指定色の範囲を囲むように四角マークで表示すると共に、該四角マークを前記指定色で表示するように構成されることを特徴とするものである。
請求項1の発明では、クレーン先端から直下の注意喚起範囲内における、物体の有無を精度良く検出することができる。詳しくは、まず、色検出手段に、予め検出する指定色を入力しておく。なお、この指定色は、検出したい物体の色である。そして、クレーン作業中、クレーンカメラにより、クレーン先端の直下の注意喚起範囲を撮影して、その映像が色検出手段に送信される。続いて、色検出手段では、該クレーンカメラからの映像から指定色を検出する。続いて、色検出手段からその検出信号が警報発生手段に送信され、該警報発生手段により、警告音が発せられる。なお、検出する物体は、作業員や、資機材等である。具体的に、請求項1の発明では、色検出手段の静止画生成部において、クレーンカメラからの動画映像から1コマのカメラ静止画(例えば、15コマ/1秒)を連続的に複数生成する。続いて、色検出部により、静止画生成部にて生成された各カメラ静止画から指定色を検出する。さらに、色範囲判定部には、予め、検出すべき指定色の範囲(例えば、画素数)が入力されており、色範囲判定部により、色検出部にて検出された指定色の範囲(例えば、画素数)が、予め入力された指定色の所定範囲以上か否かを判定して、その判定結果に基づいて警報発生手段により警告音が発せられる。これにより、色検出手段の構成を簡素化することができ、コスト削減に貢献することができる。しかも、検出精度が低下することはない。さらに、色検出手段は、色範囲判定部により指定色の範囲が所定範囲以上と判定された際、その範囲をカメラ静止画に重ねるように表示する表示部を備え、該表示部により、カメラ静止画において、色検出部で検出された指定色の範囲を囲むように四角マークで表示すると共に、該四角マークを指定色で表示することができる。
According to the present invention, as a means for solving the above problems, the invention according to
According to the first aspect of the present invention, the presence or absence of an object within the alert range directly below the tip of the crane can be detected with high accuracy. Specifically, first, a designated color to be detected in advance is input to the color detecting means. The designated color is the color of the object to be detected. Then, during the crane operation, the crane camera captures the alert range directly below the tip of the crane, and the image is transmitted to the color detecting means. Subsequently, the color detecting means detects a designated color from the image from the crane camera. Subsequently, the color detecting means transmits the detection signal to the alarm generating means, and the alarm generating means emits a warning sound. The objects to be detected are workers, materials and equipment, and the like. Specifically, in the invention of
請求項2に記載した発明は、請求項1に記載した発明において、前記色検出手段では、複数の前記指定色を検出可能であることを特徴とするものである。
請求項2の発明では、検出したい物体が複数ある場合において、検出したい物体の色がそれぞれ違うことを条件として、各色の物体の検出に有用となる。
The invention according to
The invention of
請求項3に記載した発明は、請求項1または2に記載した発明において、前記指定色は、前記撮影範囲内の作業員が被っているヘルメットの色であることを特徴とするものである。
請求項3の発明では、クレーン先端の直下の注意喚起範囲に侵入している作業員を検出することができ、クレーン作業時の作業員の安全性を確保することができる。
The invention according to
According to the third aspect of the present invention, it is possible to detect an operator who has invaded the alert range immediately below the tip of the crane, and it is possible to ensure the safety of the operator during the crane operation.
本発明に係る物体検出システムによれば、構成が複雑化することなく、クレーン作業時の、クレーン先端の直下の注意喚起範囲内における、物体の有無を精度良く検出することができる。 According to the object detection system according to the present invention, it is possible to accurately detect the presence or absence of an object within the alert range directly below the tip of the crane during crane operation without complicating the configuration.
以下、本発明を実施するための形態を図1〜図6に基づいて詳細に説明する。
本発明の実施形態に係る物体検出システム1は、クレーン作業時に、クレーン先端の直下で、吊り荷3、または吊り荷3を吊り下ろす予定位置周辺の安全性を確保することができない注意喚起範囲への作業員5の侵入を検出するためのものである。なお、本実施形態に係る物体検出システム1では、検出する対象が作業員5であるが、検出する対象を資機材等として、吊り荷3を吊り下ろす際、その吊り下ろす予定位置に資機材等が無いことを確認する際に本物体検出システム1を適用することもできる。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 6.
The
図1に示すように、本実施形態では、クレーン2は、起重機船7上に配置され、旋回可能なクレーン2である。クレーン2の先端にクレーンカメラ10が配置されている。クレーンカメラ10は首振機構により起重機船7の甲板に対して垂直方向を指向しており、クレーンカメラ10からの撮影方向は、起重機船7の甲板に向かって、該甲板に対して垂直方向となる。そして、このクレーンカメラ10は、動画を撮影するもので、クレーン先端から直下の注意喚起範囲が撮影範囲となる。クレーンカメラ10は、操作ユニット11と接続される。該操作ユニット11を操作することにより、クレーンカメラ10のズーム機能、フォーカス制御及び前後左右の首振り機能等が可能になる。操作ユニット11は、例えば、クレーン2の操縦室8内に配置される。なお、図1に示すように、クレーン2の操縦室8の操縦者からの視野方向と、クレーンカメラ10からの撮影方向は異なるようになる。
As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the
図2に示すように、操作ユニット11は、色検出手段12と電気的に接続される。クレーンカメラ10からの動画映像は、操作ユニット11を介して色検出手段12に送信される。色検出手段12は、クレーンカメラ10からの動画映像を取り込み、この動画映像からカメラ静止画を生成するための静止画生成部17と、該静止画生成部17において生成されたカメラ静止画から指定色を検出する色検出部18と、該色検出部18で検出された指定色の範囲(例えば、画素数)が所定範囲以上か否かを判定する色範囲判定部19と、該色範囲判定部19により指定色の範囲が所定範囲以上と判定された際、その範囲をカメラ静止画に重ねるように表示する表示部20と、から構成される。
As shown in FIG. 2, the
静止画生成部17では、クレーンカメラ10からの動画映像を取り込み、当該動画映像から例えば15コマ/秒でカメラ静止画を連続的に生成する。色検出部18には、予め、検出すべき色が複数入力されている。図5を参照して、この色は、作業員5が被っているヘルメット23の色である。例えば、複数の作業員5が、それぞれ異なった色のヘルメット23を被っていれば、その複数のヘルメット23の全ての色が色検出手段12に予め入力されている。
The still
色検出部18では、静止画生成部17で生成した各カメラ静止画から予め入力された複数の指定色を検出するためのものである。色範囲判定部19には、予め、検出すべき指定色の範囲(例えば、画素数)が入力されている。色範囲判定部19では、色検出部18にて検出された指定色の範囲(例えば、画素数)が、予め入力された指定色の所定範囲以上か否かを判定するものである。また、表示部20では、色範囲判定部19により指定色の範囲が所定範囲以上と判定された際、その範囲をカメラ静止画に重ねるように表示するものである。当該表示部20では、図5に示すように、カメラ静止画において、指定色が検出された範囲、すなわち本実施形態では作業員5が被っているヘルメット23の色の範囲が認識できるように、例えば、その範囲を囲むように、検出マークとして四角マーク25で表示する。その四角マーク25を表示する色は、指定色、すなわち検出する色を使用したほうがよい。本実施形態では、色検出手段12はパソコン等の電子演算機(図示略)に搭載される。電子演算機は、そのモニタがクレーン2の操縦室8の操縦者から視認できる場所に配置される。
The
色検出手段12は、警報発生手段13と接続される。警報発生手段13は、色検出手段12の色範囲判定部19において、色検出部18にて検出された指定色の範囲が、予め入力された指定色の所定範囲以上と判定された際、警告音を出すように構成される。本実施形態では、警報発生手段13も、色検出手段12と同様に電子演算機に搭載される。
The
次に、本発明の実施形態に係る物体検出システム1の作用を、図3及び図4に基づいて説明する。
図3に示すように、例えば、クレーン2にて吊り荷3を吊り上げるクレーン作業を行う場合、当該クレーン作業の前段階で撮影ステップS1を開始する。該撮影ステップS1では、クレーンカメラ10によりクレーン先端の直下で吊り荷3周辺の注意喚起範囲の動画を撮影する。
次に、映像取込ステップS2を行う。該映像取込ステップS2では、クレーンカメラ10からの動画映像を色検出手段12の静止画生成部17に取り込む。
Next, the operation of the
As shown in FIG. 3, for example, when a crane operation for lifting a suspended
Next, the video capture step S2 is performed. In the video capture step S2, the moving image from the
次に、静止画生成ステップS3を行う。該静止画生成ステップS3では、クレーンカメラ10からの動画映像を、色検出手段12の静止画生成部17により、例えば15コマ/秒でカメラ静止画を連続的に生成する。
次に、静止画処理ステップS4を行う。当該静止画処理ステップS4では、色検出手段12の色検出部18、色範囲判定部19及び表示部20が、静止画生成ステップS3(静止画生成部17)で生成した複数のカメラ静止画に対して順次、次の処理を行う。
Next, the still image generation step S3 is performed. In the still image generation step S3, the moving image from the
Next, the still image processing step S4 is performed. In the still image processing step S4, the
すなわち、静止画処理ステップS4では、図4に示すように、まず、静止画取得ステップS41を行う。該静止画取得ステップS41では、色検出手段12の色検出部18が、静止画生成部17で生成した各カメラ静止画を順次取得する。
次に、色検出判定ステップS42を行う。該色検出判定ステップS42では、色検出手段12の色検出部18により、カメラ静止画において予め指定された指定色が検出されたか否かを判定する。その結果、色検出部18により指定色が検出された場合には、次の色範囲判定ステップS43に進み、検出されなかった場合には処理完了となる。
That is, in the still image processing step S4, as shown in FIG. 4, first, the still image acquisition step S41 is performed. In the still image acquisition step S41, the
Next, the color detection determination step S42 is performed. In the color detection determination step S42, the
次に、色範囲判定ステップS43では、色検出手段12の色範囲判定部19により、色検出判定ステップS42で検出した指定色の範囲が所定範囲以上か否かが判定される。なお、例えば、図5に示すように、検出する指定色が、作業員5が被っているヘルメット23の色であれば、色範囲判定部19には、予め、ヘルメット23の平面視の面積相当の大きさが、指定色の所定範囲(例えば、画素数)として入力されており、カメラ静止画にて検出された指定色の範囲(例えば、画素数)と、当該所定範囲とが比較される。その結果、色検出手段12の色範囲判定部19により、色検出判定ステップS42で検出した指定色の範囲が所定範囲以上であると判定された場合には、次のマーク表示ステップS44及び警告音発生ステップS45に進み、色範囲判定ステップS43で検出した指定色の範囲が所定範囲よりも小さいと判定された場合には処理完了となる。
Next, in the color range determination step S43, the color
次に、マーク表示ステップS44では、図5に示すように、色検出手段12の表示部20により、カメラ静止画において、指定色(本実施形態では作業員5が被っているヘルメット23の色)の範囲を囲むように四角マーク25を表示する。本実施形態では、電子演算機のモニタ上のカメラ静止画において、指定色の範囲を囲むように四角マーク25が表示される。
また、マーク表示ステップS44と同時に警告音発生ステップS45を行う。該警告音発生ステップS45では、警報発生手段13により、警告音が発せられる。本実施形態では、電子演算機から警告音が発せられる。これにより、クレーン2の操縦室8内の操縦者が、吊り荷3周辺の注意喚起範囲内に作業員5が侵入しているか否かを確認することができる。
Next, in the mark display step S44, as shown in FIG. 5, the
Further, at the same time as the mark display step S44, the warning sound generation step S45 is performed. In the warning sound generation step S45, the warning sound is emitted by the alarm generating means 13. In the present embodiment, a warning sound is emitted from the electronic calculator. As a result, the operator in the
以上説明したように、本発明の実施形態に係る物体検出システム1は、クレーンカメラ10により撮影した映像から作業員5のヘルメット23の色を検出する色検出手段12と、該色検出手段12により作業員5のヘルメット23の色を検出した際に警報を発生する警報発生手段13と、を備えているので、構成が複雑化することなく、クレーン作業時における、クレーン先端の直下の注意喚起範囲内への作業員5の侵入を精度良く検出することができ、作業員5の安全性を向上させることができる。
As described above, the
また、本発明の実施形態に係る物体検出システム1では、色検出手段12は、少なくとも、クレーンカメラ10からの動画映像を取り込み、この動画映像からカメラ静止画を生成するための静止画生成部17と、該静止画生成部17において生成したカメラ静止画から作業員5のヘルメット23の色を検出する色検出部18と、を備えているので、その構成を簡素化することができ、コスト削減に貢献することができる。しかも、検出精度が低下することはない。
Further, in the
なお、図6に示すように、防波堤30の上部工31の背後に吊り荷3を吊り下ろすときなどは、クレーン2の操縦室8内の操縦者から着底場所を直接視認することができない場合がある。このような状況下では、合図者(図示略)の指示により吊り荷3の吊り下ろし操作を行っている。しかしながら、本実施形態に係る物体検出システム1を使用することで、吊り荷3と玉外し作業所との位置関係や、作業員5の有無をクレーン2の操縦室8内の操縦者が確認することができ、作業員5の安全性をさらに確保することができる。その他、陸上工事やビル建設工事等におけるクレーン作業にも本実施形態に係る物体検出システム1を使用することができる。
As shown in FIG. 6, when the suspended
1 物体検出システム,2 クレーン,10 クレーンカメラ,12 色検出手段,13 警報発生手段,17 静止画生成部,18 色検出部,23 ヘルメット 1 object detection system, 2 cranes, 10 crane cameras, 12 color detection means, 13 alarm generation means, 17 still image generator, 18 color detector, 23 helmet
Claims (3)
該クレーンカメラにより撮影された映像から指定色を検出する色検出手段と、
該色検出手段による判定結果に基づいて警報を発する警報発生手段と、
を備え、
前記色検出手段は、前記クレーンカメラからの動画映像を取り込み、この動画映像からカメラ静止画を生成するための静止画生成部と、
該静止画生成部において生成したカメラ静止画から前記指定色を検出する色検出部と、
該色検出部で検出された指定色の範囲が所定範囲以上か否かを判定する色範囲判定部と、
該色範囲判定部により前記指定色の範囲が所定範囲以上と判定された際、その範囲を前記カメラ静止画に重ねるように表示する表示部と、を備え、
該表示部は、前記カメラ静止画において、前記色検出部で検出された前記指定色の範囲を囲むように四角マークで表示すると共に、該四角マークを前記指定色で表示するように構成されることを特徴とする物体検出システム。 A crane camera that is placed at the tip of the crane and whose shooting range is the alert range directly below the tip of the crane.
A color detecting means for detecting a designated color from an image taken by the crane camera, and
An alarm generating means that issues an alarm based on a determination result by the color detecting means, and
With
The color detecting means includes a still image generation unit for capturing a moving image from the crane camera and generating a camera still image from the moving image.
A color detection unit that detects the designated color from the camera still image generated by the still image generation unit, and
A color range determination unit that determines whether or not the range of the designated color detected by the color detection unit is equal to or greater than a predetermined range,
When the color range determination unit determines that the designated color range is equal to or greater than a predetermined range, the color range determination unit includes a display unit that displays the range so as to overlap the camera still image.
The display unit is configured to display the square mark in the camera still image so as to surround the range of the designated color detected by the color detection unit, and to display the square mark in the designated color. An object detection system characterized by that.
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