2022年11月28日
日本電気株式会社

NECは、建設現場などに設置したカメラの映像から、複数の人物のそれぞれ異なる多種多様な作業内容をリアルタイムで高精度に認識する技術を開発しました。これまで難しいとされていた建設現場のように多数の人が行き交う混雑した環境においても、多種多様な作業内容を同時並行で安定的に認識できます。また、大和ハウス工業株式会社(以下、大和ハウス工業)と共同で建設現場における本技術の実証実験を実施し、有効性を確認しました。

近年、建設業界では、人口減少や高齢化による労働力不足に加え、2024年に適用される時間外労働の上限規制により、働き方改革と生産性向上が急務とされています。しかし、建設現場のように多くの人が行き交い、状況が大きく変化する環境において、各現場の作業者の作業内容や時間のデータ化は困難であり、現場全体の作業状況の把握や人員リソースの最適配置など効率的な現場管理・改善が課題となっています。

また、従来の一般的な行動解析技術では、人物や物体の関係性を解析しますが、その解析には人物や物体の視覚的特徴のみが用いられており、認識できる行動や状況が限定的でした。
本技術では、人物や物体の視覚的特徴に加えて、作業内容を認識するうえで重要な人物の姿勢特徴、使用している道具や重機などの物体の種別情報、人物や物体の位置情報、人物の周辺環境の視覚的特徴などの表現形式の異なる多様な特徴の間の関係性を統合的に解析します。さらに、それぞれの作業内容の認識において、どの特徴が重要になるかを深層学習で適応的に重み付けします。これにより、建設現場のように多人数が行き交う混雑した環境においても、多種多様な作業内容を高精度に認識することができます。

本技術を活用することにより、建設現場などの多数の作業者の作業内容を時系列でデジタル化して管理することが可能となり、業務フローの効率化や人員リソースの最適配置などが期待されます。
NECは今後、建設に加えて、製造・物流・小売などの様々な現場作業に対して本技術の検証を進め、2023年度の実用化を目指します。

技術の特長

1.同時並行で多種多様な作業内容を認識可能

建設現場などでは、多数の人物が大小様々な道具や重機を使用して、周辺の様々な対象物・環境に対し、様々な動作・姿勢で、多種多様な作業内容が同時並行で行われます。本技術では、人物の視覚的特徴に加えて、作業内容を認識するうえで重要な人物の姿勢特徴、物体の種別情報、人物や物体の位置情報、人物の周辺環境の視覚的特徴などの表現形式の異なる多様な特徴の間の関係性を統合的に解析します。これにより、建設現場で行われる「掘削」「転圧」「整地」「コンクリートならし」「コンクリート流し込み」「台車運搬」「鉄筋組み」などの多種多様な作業内容を同時並行で認識することが可能となります。

2.多数の人物が密集した環境でもそれぞれの作業内容を安定的に認識

従来は、建設現場のように多数の人物が行き交う混雑した環境において、それぞれの作業者の作業内容を高精度に認識することは困難でした。本技術は、多様な特徴の間の関係性を統合的に解析する際に、どの特徴が重要になるかを深層学習で適応的に重み付けして解析することで、人の重なりなどにより一部の特徴が検知されない場合でも他の特徴で補完できます。また多数の人物が密集した場合でも、位置情報を重視して人物と物体の間の関係性を正確に捉えることができます。これにより、建設現場のような多数の人物が行き交う混雑した環境においても、安定して作業内容を認識することが可能です。

技術検証

NECは、大和ハウス工業と共同で、2022年3月から5月に戸建て住宅の建設現場において本技術の実証実験を行いました。その結果、「転圧」「根切・埋戻」「コンクリート打設」「鉄筋組み」などの複数の作業内容を正確に認識し、実際の現場作業者による各作業の作業時間を10%以内の誤差で推定することに成功しました。

以上

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NEC　グローバルイノベーション戦略部門