JP7122439B2 - ごみピット転落警報装置、ごみピット転落警報方法およびごみピット転落警報プログラム - Google Patents
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Description
また、特許文献2はごみピット内へ作業者が転落することについては何ら言及されていない。
また、近年では、少人化のためクレーンの自動運転が実施されつつあり、ごみピット内を視認できるクレーンの操作者がいない場合に備えて、作業者の転落防止の要求が高まりつつある。
前記投入エリア画像に予め設定される第一画像領域と、前記人存在領域との第一重なり量を算出する第一重なり量算出部と、および/または、
前記投入エリア画像の前記第一画像領域とは異なる場所に予め設定される第二画像領域と、前記人存在領域との第二重なり量を算出する第二重なり量算出部と、を有していてもよい。
前記第一重なり量が第一所定量以上であれば、第一警報を出力する第一警報出力部と、
前記第一重なり量が、第一所定量より大きい第二所定量以上であれば、第二警報を出力する第二警報出力部と、および/または、
前記第二重なり量が、第三所定量以上であれば、第三警報を出力する第三警報出力部と、を有していてもよい。
前記第三所定量は、前記第一所定量より小さくてもよい。
前記プラットフォームを上方から平面視した場合に、前記投入エリアの内に配置される搬入車両(例えば、ごみ収集車、施設内の運搬車両など)と上下方向(例えば、床面から鉛直方向)で重なり合わないように設置される、前記投入エリア画像を撮像する撮像装置を有していてもよい。
前記プラットフォームとは異なる場所で上方から人を撮像した画像に、人存在領域をラベリングした第一教師データと、前記プラットフォームの内で上方から人を撮像した画像に人存在領域をラベリングした第二教師データの内、少なくとも一方を用いて知的情報処理技術によって生成される画像処理プログラム(人存在領域抽出プログラム)を記憶する記憶部を有していてもよい。
プラットフォームからごみピットへごみが投入される投入エリアを上方から撮像した投入エリア画像から、人が存在する人存在領域を抽出する画像処理ステップを含む。
前記投入エリア画像に予め設定される第一画像領域と、前記人存在領域との第一重なり量を算出する第一重なり量算出サブステップと、および/または、
前記投入エリア画像の前記第一画像領域とは異なる場所に予め設定される第二画像領域と、前記人存在領域との第二重なり量を算出する第二重なり量算出サブステップと、含んでいてもよい。
前記画像処理ステップは、
前記プラットフォームとは異なる場所で情報から人を撮像した画像に、人存在領域をラベリングした第一教師データと、前記プラットフォームの内で上方から人を撮像した画像に人存在領域をラベリングした第二教師データの内、少なくとも一方を用いて知的情報処理技術によって生成される画像処理プログラム(人存在領域抽出プログラム)を実行して前記投入エリア画像から前記人存在領域を抽出してもよい。
第一重なり量算出サブステップは、画像処理プログラム(人存在領域抽出プログラム)を実行して第一重なり量を算出してもよい。
第二重なり量算出サブステップは、画像処理プログラム(人存在領域抽出プログラム)を実行して第二重なり量を算出してもよい。
前記第一重なり量が第一所定量以上であれば、第一警報を出力する第一警報出力ステップと、
前記第一重なり量が、第一所定量より大きい第二所定量以上であれば、第二警報を出力する第二警報ステップと、および/または、
前記第二重なり量が第三所定量以上であれば、第三警報を出力する第三警報ステップと、を含んでいてもよい。
前記第三所定量は、前記第一所定量より小さくてもよい。
前記プラットフォームを上方から平面視した場合に、前記投入エリアの内に配置される搬入車両と上下方向(鉛直方向)で重なり合わないように設置される撮像装置で、前記投入エリア画像を撮像する撮像ステップを含んでいてもよい。
少なくとも一つのプロセッサーにより、上記のごみピット転落警報方法を実現するプログラムである。
他の発明のコンピュータ命令が記憶されているコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、前記コンピュータ命令がプロセッサーにより実行されることで、上記の転落警報プログラムのステップを実現するコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
前記画像処理プログラム(人存在領域抽出プログラム)は、再学習されてもよい。
機械学習、深層学習、強化学習、深層強化学習のアルゴリズムは、特に制限されず、従来のアルゴリズムを用いてもよい。教師あり学習として、例えば、線形回帰、一般化線形モデル、サポートベクター回帰、ガウス過程回帰、アンサンブル法、決定木、ニューラルネットワーク、サポートベクターマシン、判別分析、単純ベイズ、最近傍法などの各種アルゴリズムを採用してもよい。
図1に、実施形態1のごみピット転落警報装置1についての構成要素の一例を示す。図2にプラットフォーム60の平面図の一例を示す。図3に撮像領域の平面図の一例を示す。
図2において、撮像装置31、32、33、34は、それぞれ投入エリア画像(E31、E32、E33、E34)を撮像する。各撮像装置は、例えば、プラットフォーム60の天井から床面に向かって撮像するように設置されていてもよく、搬入車両5(51、52、53)のボディ天面より高く、投入扉65の最大高さ以下の位置から、投入口に向かって撮像する位置に設置されていてもよい。各撮像装置は、上から見たときに搬入車両5と、互いに重ならない(陰にならない)ように設置されることで、人7が搬入車両5に隠れるような死角が低減されて、投入扉65と搬入車両5の隙間から落ちる人を確実に撮像できる。
撮像装置30は、一つの投入口あたり、1つでもよく、複数であってもよい。複数の場合に、少なくとも一つが静止画像を撮像または動画を撮像してもよい。複数であれば死角をさらに低減できる。
撮像装置30は、搬入車両5の前上方から後下方に向けて視野角35度から60度の範囲を撮像するように設置されてもよい。
搬入車両5は、例えば、ボディ内のごみを押出手段で外に押し出す押出式と、ボディを傾けてごみを排出するダンプ式などのいずれでもよい。ごみ排出の際に、例えばボディを傾けても死角が生じないように各撮像装置が設置される。
撮像装置32では、人7(人存在領域721、722、723)が撮像されるが、搬入車両52によってその陰の人731は撮像されない。一方、撮像装置33で人731が撮像され、人7(人存在領域732、733)も撮像される。
記憶部40は、プラットフォーム60とは異なる場所で上方から人を撮像した画像に、人存在領域をラベリングした第一教師データと、プラットフォーム60の内で上方から人を撮像した画像に人存在領域をラベリングした第二教師データの内、少なくとも一方を用いて知的情報処理技術によって生成される画像処理プログラム(人存在領域抽出プログラム)を記憶する。
第一教師データは、例えば、立位の人を正面から撮像した画像、インターネットから収集可能な画像である(同じ撮像装置で撮像されていない画像でもよい)。
第二教師データは、例えば、プラットフォーム60に存在する人の画像、投入エリアに存在する人の画像、投入エリア画像中の第一画像領域および/または第二画像領域に存在する(重なりあっている)人の画像である。
画像処理部10は、画像処理プログラム(人存在領域抽出プログラム)を用いて、人存在領域を抽出する。
画像処理部10は、画像処理プログラム(人存在領域抽出プログラム)の人存在領域の抽出判断において(人物か否かの判断において)、人存在領域の抽出の信頼度(0~100%)が人物判断基準閾値(例えば、60%以上、75%以上、80%以上など)以上であれば人存在領域(人物)であると判断する人存在判断部101を有する。
人存在判断部101は、画像処理プログラム(人存在領域抽出プログラム)で抽出された人存在領域のサイズ(例えば、矩形、円形など)が、サイズ閾値の範囲(上限、下限)を外れている場合に、人物ではないと判断してもよい。人物の領域サイズは、搬入車両よりも小さく、スコップなどの備品よりも大きいため、サイズ閾値の範囲(上限、下限)を設定しておくことで、誤認識を減らすことができる。例えば、抽出された領域の矩形サイズが、サイズ閾値の範囲よりも大きいまたは小さい場合には人存在領域でないと判断する。
画像処理部10は、人物判断基準閾値および/またはサイズ閾値の範囲(上限、下限)を可変に設定する閾値設定部102を有する。誤検知が多い場合に閾値を変更するなどできる。
画像処理部10は、動画を形成する連続した静止画(フレーム)のそれぞれにおいて、1フレームで人存在領域(人物)を抽出した場合に、人存在領域が検知できたと判断する第一検知部103を有する。
画像処理部10は、連続した静止画(フレーム)で構成される動画を所定フレーム数(例えば、40~100など)で区切ったフレームブロック毎において、1フレームブロック内で判断基準数(例えば、上記所定数より少ない数)のフレームで人存在領域(人物)を抽出した場合に、人存在領域が検知できたと判断する第二検知部104を有する。「人間の移動」はある程度の期間を継続して発生するため、1フレーム単位ではなく、所定数のフレームの集合体(フレームブロック単位)での検知とするほうが効率的であるので好ましい。
画像処理部10は、フレームブロックの所定フレーム数と、所定フレーム数より小さい判断基準数を可変可能に設定する判断基準設定部105と、を有する。これにより、例えば、ごみピット施設、プラットフォームの状況、搬入車両、作業者の服装などに応じて可変に設定できる。
第一重なり量算出部11は、投入エリア画像に予め設定される第一画像領域E01と、人存在領域(の矩形枠で囲まれた面積)との重なりである、第一重なり量を算出する。
第二重なり量算出部12は、投入エリア画像の第一画像領域E01とは異なる場所(投入口から遠位の場所)に予め設定される第二画像領域E02と、人存在領域(の矩形枠で囲まれた面積)との重なりである、第二重なり量を算出する。
図3において、第一画像領域E01は、ごみの投入口からごみピットを含むように設定されていてもよい。第一画像領域E01は、搬入車両5の後方の画像、車輪止め61、投入口の投入扉65の画像が含まれていてもよい。第一画像領域E01は、搬入車両5の側方または前方の画像が含まれていてもよい。また、第二画像領域E02は、第一画像領域E01と隣接し、かつ投入口からプラットフォーム60側を含むように設定されていてもよい。
出力は、スピーカ25からの音声であってもよい。
第一所定量は、例えば、人存在領域の面積の25%以上~35%未満の範囲の値であってもよい。例えば、車輪止め61に載っている人存在領域732が該当する。第一警報は、例えば、「転落に注意してください」など直接的な警告(音声、音、光など)であってもよい。
第二所定量は、例えば、人存在領域の面積の35%以上100%以下の範囲の値であってもよい。例えば、投入口に落ちかけている人存在領域722、733が該当する。第二警報は、例えば、緊急性の高い警報、クレーンの自動停止、中央管理室への通報であってもよい。
第三所定量は、例えば、人存在領域の面積の5%以上から25%未満の値であってもよい。例えば、人存在領域721、723が該当する。第三警報は、例えば、「安全帯を装着しましょう」などの軽い呼びかけであってもよい。第三所定量は、例えば、第一所定量より小さくてもよい。
図4Aは、第一画像領域E01が投入傾斜面621の始点からごみピット62の方向に設定される。
第一画像領域E01内に、人存在領域750の認識矩形枠が30%~49%重なったら、第一警報が出力される。第一画像領域E01内に、人存在領域751の認識矩形枠が50%~100%重なったら、第二警報(非常停止)が出力される。
第二画像領域E02内に、人存在領域760の認識矩形枠が50%~100%重なったら、第三警報(弱い警告)が出力される。
第一画像領域E01内に、人存在領域の認識矩形枠が30%~49%重なったら、第一警報(強い警告)が出力される。第一画像領域E01内に、人存在領域761の認識矩形枠が50%~100%重なったら、第二警報(非常停止)が出力される。
また、警報出力手段として、例えば、「表示装置」でもよく、液晶モニター、有機ELモニター、CRTモニター、スマートフォン、タブレット、汎用パソコンのモニターなどが例示される。
また、警報出力手段として、例えば、音声出力手段、音出力手段、点灯手段などでもよい。
実施形態2のごみピット転落警報方法は、プラットフォーム60からごみピット62へごみが投入される投入エリアを上方から撮像した投入エリア画像から、人7が存在する人存在領域を抽出する画像処理ステップを含む。
前記画像処理ステップは、
前記投入エリア画像に予め設定される第一画像領域と、前記人存在領域との第一重なり量を算出する第一重なり量算出サブステップと、および/または、
前記投入エリア画像の前記第一画像領域とは異なる場所に予め設定される第二画像領域と、前記人存在領域との第二重なり量を算出する第二重なり量算出サブステップと、含んでいてもよい。
前記画像処理ステップは、
前記プラットフォームとは異なる場所で情報から人を撮像した画像に、人存在領域をラベリングした第一教師データと、前記プラットフォームの内で上方から人を撮像した画像に人存在領域をラベリングした第二教師データの内、少なくとも一方を用いて知的情報処理技術によって生成される画像処理プログラム(人存在領域抽出プログラム)を実行して前記投入エリア画像から前記人存在領域を抽出するステップを含んでいてもよい。
前記人存在判断ステップは、画像処理プログラム(人存在領域抽出プログラム)で抽出された人存在領域のサイズ(例えば、矩形、円形など)が、サイズ閾値の範囲(上限、下限)を外れている場合に、人物ではないと判断してもよい。
前記画像処理ステップは、動画を形成する連続した静止画(フレーム)のそれぞれにおいて、1フレームで人存在領域(人物)を抽出した場合に、人存在領域が検知できたと判断する第一検知ステップを含んでいてもよい。
前記画像処理ステップは、連続した静止画(フレーム)で構成される動画を所定フレーム数(例えば、40~100など)で区切ったフレームブロック毎において、1フレームブロック内で判断基準数(例えば、上記所定数より少ない数)のフレームで人存在領域(人物)を抽出した場合に、人存在領域が検知できたと判断する第二検知ステップを含んでいてもよい。
前記画像処理ステップは、人物判断基準閾値および/またはサイズ閾値の範囲(上限、下限)を可変に設定する閾値設定ステップを含んでいてもよい。
前記画像処理ステップは、フレームブロックの所定フレーム数と、所定フレーム数より小さい判断基準数を可変可能に設定する判断基準設定ステップを含んでいてもよい。
第二重なり量算出サブステップは、画像処理プログラム(人存在領域抽出プログラム)を実行して第二重なり量を算出してもよい。
前記ごみピット転落警報方法は、
前記第一重なり量が第一所定量以上であれば、第一警報を出力する第一警報出力ステップと、
前記第一重なり量が、第一所定量より大きい第二所定量以上であれば、第二警報を出力する第二警報ステップと、および/または、
前記第二重なり量が第三所定量以上であれば、第三警報を出力する第三警報ステップと、を含んでいてもよい。
前記ごみピット転落警報方法は、
前記プラットフォームを上方から平面視した場合に、前記投入エリアの内に配置される搬入車両と上下方向(鉛直方向)で重なり合わないように設置される、前記投入エリア画像を撮像する撮像ステップを含んでいてもよい。
前記画像処理プログラム(人存在領域抽出プログラム)は、第一教師データと第二教師データの両方を用いて知的情報処理技術によって生成されてもよい。
実施形態3のごみピット転落警報プログラムは、
少なくとも一つのプロセッサーにより、上記のごみピット転落警報方法を実現するプログラムである。
実施形態4のコンピュータ命令が記憶されているコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、前記コンピュータ命令がプロセッサーにより実行されることで、上記の転落警報プログラムのステップを実現するコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
10 画像処理装置
101 人存在判断部
102 閾値設定部
103 第一検知部
104 第二検知部
105 判断基準設定部
11 第一重なり量算出部
12 第二重なり量算出部
21 第一警報出力部
22 第二警報出力部
23 第三警報出力部
25 スピーカ
30、31、32、33、34 撮像装置
40 記憶部
5、51、52、53 搬入車両
60 プラットフォーム
61 車輪止め
62 ごみピット
621 投入口傾斜面
65 投入扉
7 人
E01 第一画像領域
E02 第二画像領域
Claims (17)
- ごみピットへごみが投入される投入エリアを、プラットフォームの上方から撮像した投入エリア画像から、人が存在する人存在領域を抽出する画像処理部を有し、
前記画像処理部は、前記投入エリア画像に予め設定される第一画像領域と、前記人存在領域との第一重なり量を算出する第一重なり量算出部を有し、
前記第一重なり量が第一所定量以上であれば、第一警報を出力する第一警報出力部と、
前記第一重なり量が第二所定量以上であれば、第二警報を出力する第二警報出力部を有し、
前記第一画像領域は、プラットフォームからごみピットへのごみの投入口およびごみピットを含むように設定される、
ごみピット転落警報装置。 - 前記画像処理部は、前記投入エリア画像の前記第一画像領域とは異なる場所に予め設定される第二画像領域と、前記人存在領域との第二重なり量を算出する第二重なり量算出部を有し、
前記第二重なり量が第三所定量以上であれば、第三警報を出力する第三警報出力部を、さらに有する、請求項1に記載のごみピット転落警報装置。 - 前記第二画像領域は、前記第一画像領域と隣接し、かつ前記プラットフォームを含むように設定される、請求項2に記載のごみピット転落警報装置。
- 前記プラットフォームを上方から平面視した場合に、前記投入エリアの内に配置される搬入車両と上下方向で重なり合わないように設置される、前記投入エリア画像を撮像する撮像装置を、さらに有する、請求項1から3のいずれか一項に記載のごみピット転落警報装置。
- 前記プラットフォームとは異なる場所で上方から人を撮像した画像に人存在領域をラベリングした第一教師データと、前記プラットフォームの内で上方から人を撮像した画像に人存在領域をラベリングした第二教師データの内、少なくとも一方を用いて知的情報処理技術によって生成される画像処理プログラム(人存在領域抽出プログラム)を記憶する記憶部を、さらに有し、
前記画像処理部は、前記画像処理プログラム(人存在領域抽出プログラム)を用いて前記人存在領域を抽出する処理を実行する、
請求項1から4のいずれか一項に記載のごみピット転落警報装置。 - 前記画像処理プログラムは、前記第一教師データと前記第二教師データの両方を用いて知的情報処理技術によって生成される、請求項5に記載のごみピット転落警報装置。
- 前記画像処理部は、人存在領域の抽出判断において、人存在領域の抽出の信頼度が人物判断基準閾値以上であれば人存在領域であると判断する人存在判断部を有する、
請求項1から6のいずれか一項に記載のごみピット転落警報装置。 - 前記人存在判断部は、抽出された人存在領域のサイズが、サイズ閾値の範囲を外れている場合に、人物ではないと判断する、請求項7に記載のごみピット転落警報装置。
- 前記画像処理部は、
動画を形成する連続した静止画のそれぞれにおいて、1フレームで人存在領域を抽出した場合に、人存在領域が検知できたと判断する第一検知部と、および/または、
連続した静止画で構成される動画を所定フレーム数で区切ったフレームブロック毎において、1フレームブロック内で判断基準数のフレームで人存在領域を抽出した場合に、人存在領域が検知できたと判断する第二検知部を有する、
請求項1から8のいずれか一項に記載のごみピット転落警報装置。 - プラットフォームからごみピットへごみが投入される投入エリアを上方から撮像した投入エリア画像から、人が存在する人存在領域を抽出する画像処理ステップを含み、
前記画像処理ステップは、前記投入エリア画像に予め設定される第一画像領域と、前記人存在領域との第一重なり量を算出する第一重なり量算出サブステップを含み、
前記第一重なり量が第一所定量以上であれば、第一警報を出力する第一警報出力ステップと、
前記第一重なり量が、第一所定量より大きい第二所定量以上であれば、第二警報を出力する第二警報ステップを、含み、
前記第一画像領域は、プラットフォームからごみピットへのごみの投入口およびごみピットを含むように設定される、
ごみピット転落警報方法。 - 前記画像処理ステップは、前記投入エリア画像の前記第一画像領域とは異なる場所に予め設定される第二画像領域と、前記人存在領域との第二重なり量を算出する第二重なり量算出サブステップを含み、
前記第二重なり量が第三所定量以上であれば、第三警報を出力する第三警報ステップを、さらに含む、請求項10に記載のごみピット転落警報方法。 - 前記第二画像領域は、前記第一画像領域と隣接し、かつ前記プラットフォームを含むように設定される、請求項11に記載のごみピット転落警報方法。
- 前記プラットフォームを上方から平面視した場合に、前記投入エリアの内に配置される搬入車両と上下方向で重なり合わないように設置される、前記投入エリア画像を撮像する撮像ステップを、さらに含む、請求項10から12のいずれか一項に記載のごみピット転落警報方法。
- 前記画像処理ステップは、
前記プラットフォームとは異なる場所で情報から人を撮像した画像に人存在領域をラベリングした第一教師データと、前記プラットフォームの内で上方から人を撮像した画像に人存在領域をラベリングした第二教師データの内、少なくとも一方を用いて知的情報処理技術によって生成される画像処理プログラム(人存在領域抽出プログラム)を実行して前記投入エリア画像から前記人存在領域を抽出する、請求項10から13のいずれか一項に記載のごみピット転落警報方法。 - 前記画像処理プログラムは、前記第一教師データと前記第二教師データの両方を用いて知的情報処理技術によって生成される、請求項14に記載のごみピット転落警報方法。
- 少なくとも一つのプロセッサーにより、請求項10から15のいずれか一項のごみピット転落警報方法を実現する、ごみピット転落警報プログラム。
- コンピュータ命令が記憶されているコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記コンピュータ命令がプロセッサーにより実行されることで、請求項16に記載の転落警報プログラムのステップを実現するコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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