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ウェアラブルセンサを用いたOne-model-fits-all行動認識の研究開発

Research Project

Project/Area Number 21J10059
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Review Section Basic Section 60060:Information network-related
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

吉村 直也  大阪大学, 情報科学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2021-04-28 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywords行動認識 / マルチモーダルデータセット / 作業員の行動認識 / 産業ドメイン / データセット構築
Outline of Research at the Start

行動認識技術とは,ユーザの体等に装着したセンサから得られたデータを用いて,そのユーザの行動を推定する技術であり,推定した行動に基づく実世界指向サービスの最適化を実現する重要基盤技術の1つである.しかし,センサの性能やセンサの装着部位・装着方法の差異などにより,認識精度は実験環境と実環境では大きく異なることが指摘されている.本研究では,デバイスの種類や装着位置の差異にロバストな行動認識技術の実現を目指す.

Outline of Annual Research Achievements

行動認識技術とは、ユーザの体に装着したセンサから得られたセンサデータを解析し、そのユーザの行動を推定する技術である。体に装着したセンサを使用するため、センサの装着場所や装着方法が認識精度に大きな影響を与える。本年度はこの問題の解決に向けたデータセットの構築と、装着位置の行動認識性能への影響の評価を試みた。
センサの装着位置・方法と認識精度の関係を正確に調べるため、物流センタにおける梱包作業を記録したマルチモーダルデータセット「OpenPack Dataset」を構築した。6個のウェアラブルセンサを含めて、16人の被験者から53時間を上回るデータを収集することができた。これは既存の作業行動認識データセットとして最大級である。
構築したOpenPack Datasetには、3次元の骨格情報も含まれる。センサの装着位置と認識精度の関係を、ウェアラブルセンサから直接収集したデータと、3次元の骨格情報から計算した加速度データを用いて分析した。センサから収集したデータを用いた検証では、どのセンサも80%程度の精度で認識できるが、左上腕のセンサは常にスコアが低い傾向にあるなどの影響が確認できた。また、3次元骨格情報を用いた検証では、加速度データの生成から認識までのパイプラインの構築と装着位置による認識精度への影響も確認できたが、実際のセンサに比べて精度が低いなど改善点も明らかになった。
データセットの構築だけではなく、データセットの活用を進めるため 国際会議 Percom 2023 WS BiRDにおいて、「OpenPack Challenge 2022」という行動認識コンペティションを実施した。本コンペでは、33チーム、106名の参加登録があり、延べ28,153回のダウンロードがあった。これらの数字からも、構築したデータセットが他の研究者からも注目度が高いものであることがわかる。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2023 2022 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results) Funded Workshop (1 results)

  • [Journal Article] Acceleration-based Activity Recognition of Repetitive Works with Lightweight Ordered-work Segmentation Network2022

    • Author(s)
      Yoshimura Naoya、Maekawa Takuya、Hara Takahiro、Wada Atsushi、Namioka Yasuo
    • Journal Title

      Proceedings of the ACM on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies

      Volume: 6 Issue: 2 Pages: 1-39

    • DOI

      10.1145/3534572

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 吉村 直也、前川 卓也、原 隆浩2023

    • Author(s)
      産業ドメインにおける複雑行動認識に関する研究
    • Organizer
      情報処理学会 ユビキタスコンピューティングシステム研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 工場・物流センタにおける作業順序を考慮した少量学習データでの作業行動認識手法の検討2022

    • Author(s)
      吉村 直也、前川 卓也、原 隆浩、和田 篤、浪岡 保男
    • Organizer
      情報処理学会 ユビキタスコンピューティングシステム研究会 (UBI)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] OpenPackデータセット: 物流センタにおける 大規模マルチモーダル行動認識データセットの構築2022

    • Author(s)
      吉村 直也、モラレス ハイメ、前川 卓也、原 隆浩
    • Organizer
      情報処理学会 マルチメディア通信と分散処理(DPS)研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Acceleration-based Activity Recognition of Repetitive Works with Lightweight Ordered-work Segmentation Network2022

    • Author(s)
      Naoya Yoshimura, Takuya Maekawa, Takahiro Hara, Atsushi Wada, Yasuo Namioka
    • Organizer
      Ubicomp 2023
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] OpenPack Dataset

    • URL

      https://open-pack.github.io/

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Funded Workshop] 2nd International Workshop on Behavior analysis and Recognition for knowledge Discovery (BiRD 2023)2023

    • Related Report
      2022 Annual Research Report

URL: 

Published: 2021-05-27   Modified: 2024-03-26  

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