重機搭載型 AIカメラ監視システム開発

~山岳トンネル現場の接触災害根絶へ~

株式会社Lightblue Technology<東京都文京区、代表取締役、園田 亜斗夢>はこのほど、 清水建設株式会社<東京都中央区、代表取締役社長 井上 和幸>と共同で、山岳トンネル現場における人と重機との接触災害の根絶を目指し、単眼カメラユニットと画像解析AIで構成する、重機搭載型のAIカメラ監視システムを開発しました。
このシステムは、画像解析AIを用いて、重機に取り付けた単眼カメラの画像から重機周辺の危険区域内にいる人間を瞬時に検知し、警告音、ライト点灯、モニター表示等でアラートを発報するものです。システムの最大の特長は、画像解析AIに骨格推定アルゴリズムを組み込むことで、カメラ画像に映り込むヒトの関節の動きから頭や腕、足などの骨格をリアルタイムに推定し、時々の姿勢、ポーズまで認識できることです。また、コンパクトかつ安価な単眼カメラで高価なステレオカメラ並みの距離推定精度を確保できることも大きな特徴です。

建設現場で発生する災害のうち、重機接触災害が占める割合は約2割に上ります。特に、狭い作業空間内で複数の重機を稼働させる山岳トンネル現場では、重機と作業員との接触をいかに回避するかが安全管理上の大きな課題となっています。

重機接触災害の防止対策技術としては、複眼のステレオカメラを用いて人の検知と重機からの距離推定を行うカメラ監視システムが既に製品化されています。ただ、既存製品は導入コストが高いものが多く、しゃがんだ状態では人として検知するのが難しいといった機能面での制約もありました。そこで当社は、最新のAI画像解析技術と汎用の単眼カメラを組み合わせることで、低コストながら高レベルの人検知・距離推定性能を確保したAIカメラ監視システムを開発しました。

AIカメラ監視システムの核となる画像解析AIは、ヒトが取る様々な姿勢の骨格を機械学習しているので、手荷物等により画像中のヒトの身体の一部しか映っていない場合や不動の場合でも、確実にヒトの存在を検知します。一方、検知したヒトと重機との距離は、推定した骨格から得られる足元の位置を基準に求めます。距離が5m以下になると、作業者と重機オペレータに警報を発する仕組みとしています。

本システムの開発にあたっては、当社がAIエンジン開発、システム構築開発、清水建設株式会社が計画の立案、実験・評価を担当しました。実証試験では、9割を超える高い検知精度が確認できており、今後、神奈川県内で施工中の新東名高速道路萱沼トンネル工事に本システムを装備した重機を導入し、現場環境下での適用性を検証します。実現場での検証結果を基に、検知精度や使い勝手のさらなる改良を図り、2021年中の商品化・外販開始を目指します。


≪参 考≫
■清水建設株式会社の概要
本 社 東京都中央区京橋二丁目16番1号
代表者 代表取締役社長 井上 和幸
資本金 743.65億円
業 容 建築・土木等建設工事の請負(総合建設業)

■システム構成
 

 



■画像解析AIによる骨格推定


●人の骨格を、右側(赤線)と左側(青線)を区別して認識できるため、人の向き(重機が見えているか)も判別できる。

 

●×印は足元の推定位置。常に安全側の評価(実際よりも重機に近い評価)となるように算定。









■「新東名高速道路 萱沼トンネル工事」の概要
発 注 者 中日本高速道路株式会社
工事場所 神奈川県秦野市八沢~神奈川県足柄上郡松田町
工  種 山岳トンネル
規  模 トンネル延長 上り線1,363m 下り線1,358m
工  期 2017年9月~2021年8月
 

■弊社会社情報
Lightblue Technologyは、Deep Learningを中心としたAIアルゴリズムを社会実装することで、複雑化した社会における課題を解決する会社です。AIによって現場作業員の活動を数値データ化&見える化し、業務効率の改善や安全性向上を、短期間でかつ容易に実現できる、人にフォーカスした画像解析AIソリューション(ヒューマンセンシングAI)を提供しております。労働災害の防止、製造ラインの人員配置最適化といった労働現場の安全管理/業務改善等をご検討の際はご用命ください。

名称:株式会社Lightblue Technology
設立:2018年1月
代表者:園田 亜斗夢
所在地:〒113-0034 東京都文京区湯島4丁目1−13 ルネ湯島ビル2F
公式HP:https://www.lightblue-tech.com/
 
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