Study on real-time estimation of clothing volume by AI from thermal images for HVAC system control

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K04441
• Research Institution: Hiroshima Institute of Technology
• Principal Investigator: 宋 城基 広島工業大学, 環境学部, 准教授 (70422813)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大和 義昭 呉工業高等専門学校, 建築学分野, 教授 (20450140) ; 木村 竜士 高知工業高等専門学校, ソーシャルデザイン工学科, 准教授 (90571810)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 着衣量 / AIプログラム / 熱画像

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的を達成するための以下の4つの課題において、本年度は以下のように実施した。
A.「熱画像から人体部分を認識・抽出するプログラムの開発」においては、熱画像カメラの画像データから、人体以外のノイズを除き、人体の部分を認識できるプログラムの作成ができた。
B.「部位判別＋平均表面温度算出プログラムの開発」においては、表面温度分布からどこが背景と服と肌なのかを判断し、服と肌の平均表面温度の算出するプログラム開発ができた。
C.「着衣量と表面温度分布からなる教師データ構築」においては、半袖+半ズボン、半袖+長ズボンの衣服での人体の姿勢を含む一定の環境条件下での着衣量およびそのときの部位（服と肌）毎の表面温度を実験により測定し、そのデータから部位毎の表面温度と着衣量についての教師データを構築した。
D.「着衣量を推定するAIプログラムの開発」：上記AとBのAIプログラムを含み且つ上記Cの教師データで学習をさせ、入力された熱画像からリアルタイムに着衣量を推定する簡単なプログラムを作成した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究の目的を達成するための4つの小課題において、やや遅れている課題や進んでいる課題があり、総合的に判断すると順調に進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

本研究の目的を達成するための4つの課題において、引き続き以下のように実施する。
A.「熱画像から人体部分を認識・抽出するプログラムの開発」においては、熱画像カメラの画像データから、人体以外のノイズを除き、高精度に人体の部分を認識・抽出するできるプログラムの開発を行う。
B.「部位判別＋平均表面温度算出プログラムの開発」においては、表面温度分布からどこが背景と服と肌なのかを判断し、背景も含めた服と肌の平均表面温度の算出するプログラム開発を行う。
C.「着衣量と表面温度分布からなる教師データ構築」においては、長袖+長ズボンなど厚着の衣服での人体の姿勢を含む異なる温熱環境条件下での着衣量およびそのときの部位（服と肌）毎の表面温度を実験により測定し、そのデータから部位毎の表面温度と着衣量についての教師データを構築する。
D.「着衣量を推定するAIプログラムの開発」：上記AとBのAIプログラムを含み且つ上記Cの教師データで学習をさせ、入力された熱画像からリアルタイムに着衣量を推定するプログラムを作成する。

Causes of Carryover

新型コロナの流行により、予定としていた機材の購入ができず、被験者実験を縮小するしかなかった。また、関連分野の情報収集や意見交換の活動などが制限された。
次年度は、予定通りの機材の購入や被験者実験を拡大し行う予定である。また、関連分野の情報収集や意見交換の活動を活発に行う予定である。