• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2021 年度 実績報告書

福島第一原子力発電所廃炉作業における危険動作の画像認識判定手法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 19K05324
研究機関東京大学

研究代表者

出町 和之  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (00292764)

研究分担者 三木 大輔  地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 開発本部開発第三部情報技術グループ, 副主任研究員 (70757343)
鈴木 俊一  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任教授 (80767997)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード作業安全 / 自然言語処理 / 動作認識 / 物体認識 / 位置推定 / 階層型Scene Graph / 論理表現化 / 深層学習
研究実績の概要

本研究の目的は、申請者が開発した「手」と「全身」の動作の深層学習画像認識技術を適用し、環境・対象・距離の画像情報も組み合わせ、廃炉作業中の危険動作の自動判定及び表示手法を確立することであった。このため、カメラ画像から得られる「手」と「全身」の動作に加えて環境、対象、対象までの距離などを求め、これらを組み合わせた決定木による危険動作を判定する手法の開発を行うことを研究計画とした。
しかし研究を進めるうち、精度の良い危険動作判定のためには、「手」と「全身」の動作と環境、対象、対象までの距離を単純に認識するだけでは不十分であり、「物体(工具や防護具)」「物体間距離と位置関係」「物体と体の部位の距離と位置関係」「物体の状態」「3次元全身動動作推定用深層学習」など、より多くの認識を含める必要があることが判明した。よって、新たにこれらを認識する画像処理技術の開発を行った。
また、申請では危険動作の判定に決定木を用いることを提案したが、より高度な改善案として階層型Scene Graphを新たに考案し、これを画像認識結果から自動構築するプログラムを開発した。さらに、安全・危険の判定基準となる安全マニュアルなどのルール文を自然言語処理を用いて論理表現化することに成功した。
令和3年度はさらに、画像認識アルゴリズムの物体認識をセマンティックセグメンテ―ションからインスタンスセグメンテーションへ更新し、前処理にもインスタンスセグメンテーションを用いる姿勢推定AIを提案・実装した。また、自然言語処理による階層型Scene Graph出力アルゴリズムにおいては、英文ルールにしか適用できなかったため、これを和文ルールにも対応できるように改良し、国内利用に向けた実用化のための利便性を高めることに成功した。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Graph-based linguistic and visual information integration for on-site occupational hazards identification2022

    • 著者名/発表者名
      Chen Shi、Demachi Kazuyuki、Dong Feiyan
    • 雑誌名

      Automation in Construction

      巻: 137 ページ: 104191~104191

    • DOI

      10.1016/j.autcon.2022.104191

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Towards on-site hazards identification of improper use of personal protective equipment using deep learning-based geometric relationships and hierarchical scene graph2021

    • 著者名/発表者名
      Chen Shi、Demachi Kazuyuki
    • 雑誌名

      Automation in Construction

      巻: 125 ページ: 103619~103619

    • DOI

      10.1016/j.autcon.2021.103619

    • 査読あり
  • [雑誌論文] owards on-site hazards identification of improper use of personal protective equipment using deep learning-based geometric relationships and hierarchical scene graph", Automation in Construction2021

    • 著者名/発表者名
      Shi Chen, Kazuyuki Demachi,
    • 雑誌名

      Applied Sciences

      巻: 125 ページ: 103619

    • 査読あり
  • [学会発表] 画像深層学習と自然言語処理を融合した検知手法の提案・開発・実装2022

    • 著者名/発表者名
      出町和之、陳実
    • 学会等名
      日本原子力学会2022年春の年会
  • [学会発表] A Dynamic Graph-based Time Series Analysis Framework for On-site Occupational Hazards Identification2021

    • 著者名/発表者名
      Shi Chen, Feiyan Dong, Kazuyuki Demachi
    • 学会等名
      38th International Symposium on Automation and Robotics in Construction
    • 国際学会
  • [学会発表] Malicious Action Monitoring Technology By Coupling Deep Leanings Of Image Recognition And Natural Language Processing2021

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Demachi
    • 学会等名
      INMM/ESARDA 2021 Joint Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] A Novel Detection Approach to Preventing Theft of Nuclear Materials Using Deep Learning-based Object Detection and Human Pose Estimation2021

    • 著者名/発表者名
      Yuki Yokochi, Shi Chen, Kazuyuki Demachi
    • 学会等名
      INMM/ESARDA 2021 Joint Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] A Graph-Based Scene Understanding Approach for Ensuring Proper Use of Personal Protective Equipment at the Decommissioning Site of Fukushima Daiichi Nuclear Power Station2021

    • 著者名/発表者名
      Shi Chen, Kazuyuki Demachi
    • 学会等名
      28th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE28)
    • 国際学会
  • [学会発表] Towards Malicious Action Detection for Nuclear Security via Integrated Deep Learning Based Image Recognition and Natural Language Processing2021

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Demachi, Shi Chen, Masaki Sudo
    • 学会等名
      28th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE28)
    • 国際学会
  • [学会発表] 核施設における通常の操作からの盗取の識別2021

    • 著者名/発表者名
      横地悠紀, 陳実, 出町和之
    • 学会等名
      日本保全学会第17回学術講演会
  • [学会発表] 画像認識と自然言語処理の連成による核セキュリティ悪意行為検知2021

    • 著者名/発表者名
      出町和之、陳実
    • 学会等名
      日本保全学会第17回学術講演会

URL: 

公開日: 2022-12-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi