JP7582833B2 - Situation detection system, situation detection method, situation detection program, trained model generation system, and situation detection device - Google Patents
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Description
本発明は、状況検出システム、状況検出方法、状況検出プログラム、学習済みモデル生成システム、及び、状況検出装置に関する。 The present invention relates to a situation detection system, a situation detection method, a situation detection program, a trained model generation system, and a situation detection device.
人工知能(Artificial Intelligence)や深層学習(Deep Learning)を用いて、ドライブレコーダ等の動画像から種々の検出を行う従来の技術として、例えば、特許文献1には、情報処理装置が開示されている。この情報処理装置は、取得部と、信号領域認識部と、速度情報取得部と、加速度情報取得部と、判断部と、を備える。取得部は、車両に搭載された撮影装置により撮影された撮影画像を取得する。信号領域認識部は、取得部により取得された撮影画像のうち、信号機の赤信号を示す赤信号領域を認識する。速度情報取得部は、車両の速度を示す速度情報を取得する。加速度情報取得部は、車両の加速度を示す加速度情報を取得する。判断部は、速度情報または加速度情報と、赤信号領域と、車両が赤信号を無視した運転を行っていることを識別するために予め定められた赤信号無視識別情報と、に基づいて、車両が赤信号を無視した運転を行っているか否かを判断する。この場合において、赤信号無視識別情報は、SVM(Support Vector Machine)を用いた機械学習方法を利用して予め作成される。
For example,
ところで、上述の特許文献1に記載の情報処理装置は、例えば、より詳細な状況検出の点で更なる改善の余地がある。
However, the information processing device described in
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、適正に状況検出を行うことができる状況検出システム、状況検出方法、状況検出プログラム、学習済みモデル生成システム、及び、状況検出装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and aims to provide a situation detection system, a situation detection method, a situation detection program, a trained model generation system, and a situation detection device that can perform appropriate situation detection.
上記目的を達成するために、本発明に係る状況検出システムは、移動体から撮影された動画像を表す動画像データと、前記動画像データにおいて検出される物体を表す物体検出特徴量に関する教師データとからなる第1学習用データセット、前記動画像の撮影に伴って計測された前記移動体の状態に応じた計測値を表す計測データ及び前記物体検出特徴量と、前記計測データの時間変化に伴う前記移動体の動きを表す移動体行動検出特徴量に関する教師データ及び前記物体検出特徴量の時間変化に伴う前記物体の動きを表す物体行動検出特徴量に関する教師データとからなる第2学習用データセット、前記移動体行動検出特徴量及び前記物体行動検出特徴量と、前記移動体の動きと前記物体の動きとが関係して生じる挙動を表す関係行動特徴量に関する教師データとからなる第3学習用データセット、及び、前記関係行動特徴量と、前記挙動の種別を表す関係行動種別データに関する教師データとからなる第4学習用データセットを取得する前処理部と、前記前処理部によって取得された複数の前記第1学習用データセットを用いて、前記動画像データから前記物体検出特徴量を抽出する学習済み物体検出モデルを学習により生成する物体検出モデル生成部と、前記前処理部によって取得された複数の前記第2学習用データセットを用いて、前記計測データ及び前記物体検出特徴量から前記移動体行動検出特徴量及び前記物体行動検出特徴量を抽出する学習済み行動検出モデルを学習により生成する行動検出モデル生成部と、前記前処理部によって取得された複数の前記第3学習用データセットを用いて、前記移動体行動検出特徴量及び前記物体行動検出特徴量から前記関係行動特徴量を抽出する学習済み関係行動検出モデルを学習により生成する関係行動検出モデル生成部と、前記前処理部によって取得された複数の前記第4学習用データセットを用いて、前記関係行動特徴量から前記挙動の種別を特定する学習済み種別特定モデルを学習により生成する種別特定モデル生成部と、検出対象となる前記動画像データ及び前記計測データを入力する検出対象入力部と、前記物体検出モデル生成部によって生成された前記学習済み物体検出モデル、前記行動検出モデル生成部によって生成された前記学習済み行動検出モデル、前記関係行動検出モデル生成部によって生成された前記学習済み関係行動検出モデル、及び、前記種別特定モデル生成部によって生成された前記学習済み種別特定モデルを用いて、前記検出対象入力部によって入力された前記動画像データ及び前記計測データから前記挙動の種別を特定する種別特定部とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the situation detection system according to the present invention includes a first learning dataset including video data representing a video captured from a moving object and teacher data regarding object detection features representing an object detected in the video data, a second learning dataset including measurement data representing measurement values corresponding to the state of the moving object measured in conjunction with the capture of the video and the object detection features, teacher data regarding moving object behavior detection features representing the movement of the moving object accompanying a change in the measurement data over time, and teacher data regarding object behavior detection features representing the movement of the object accompanying a change in the object detection features over time, and a first learning dataset including measurement data representing a measurement value corresponding to the state of the moving object measured in conjunction with the capture of the video data and teacher data regarding object behavior detection features representing the movement of the object accompanying a change in the object detection features over time. a pre-processing unit that acquires a third learning dataset including the motion detection feature and the object motion detection feature, and training data regarding a related action feature that represents a behavior that occurs in relation to the motion of the moving body and the motion of the object, and a fourth learning dataset including the related action feature and training data regarding related action type data that represents a type of the behavior; an object detection model generation unit that generates, by learning, a trained object detection model that extracts the object detection feature from the video image data using the multiple first learning datasets acquired by the pre-processing unit; a behavior detection model generation unit that generates, by learning, a trained behavior detection model that extracts the mobile object behavior detection feature and the object behavior detection feature from the measurement data and the object detection feature using the plurality of third training data sets acquired by the preprocessing unit; a related behavior detection model generation unit that generates, by learning, a trained related behavior detection model that extracts the related behavior feature from the mobile object behavior detection feature and the object behavior detection feature using the plurality of third training data sets acquired by the preprocessing unit; and a trained type identification model that identifies the type of the behavior from the related behavior feature using the plurality of fourth training data sets acquired by the preprocessing unit. a type identification model generation unit that generates a type identification model by a type identification model generation unit that generates a type identification model by a type identification model generation unit, a detection target input unit that inputs the video data and the measurement data to be detected, and a type identification unit that uses the trained object detection model generated by the object detection model generation unit, the trained behavior detection model generated by the behavior detection model generation unit, the trained related behavior detection model generated by the related behavior detection model generation unit, and the trained type identification model generated by the type identification model generation unit to identify the type of behavior from the video data and the measurement data input by the detection target input unit.
また、上記状況検出システムでは、前記第2学習用データセットは、前記計測データ、前記物体検出特徴量に加えて前記動画像の撮影に伴って計測された前記移動体と当該移動体の周囲物体との距離を表す距離データと、前記移動体行動検出特徴量に関する教師データ、前記物体行動検出特徴量に関する教師データに加えて前記距離データの時間変化に伴う前記距離の変化を表す距離変化特徴量に関する教師データとからなり、前記第3学習用データセットは、前記移動体行動検出特徴量、前記物体行動検出特徴量及び前記距離変化特徴量と、前記関係行動特徴量に関する教師データとからなり、前記行動検出モデル生成部は、前記前処理部によって取得された複数の前記第2学習用データセットを用いて、前記計測データ、前記物体検出特徴量及び前記距離データから前記移動体行動検出特徴量、前記物体行動検出特徴量及び前記距離変化特徴量を抽出する前記学習済み行動検出モデルを学習により生成し、前記関係行動検出モデル生成部は、前記前処理部によって取得された複数の前記第3学習用データセットを用いて、前記移動体行動検出特徴量、前記物体行動検出特徴量及び前記距離変化特徴量から前記関係行動特徴量を抽出する学習済み関係行動検出モデルを学習により生成し、前記検出対象入力部は、検出対象となる前記動画像データ、前記計測データ及び前記距離データを入力し、前記種別特定部は、前記物体検出モデル生成部によって生成された前記学習済み物体検出モデル、前記行動検出モデル生成部によって生成された前記学習済み行動検出モデル、前記関係行動検出モデル生成部によって生成された前記学習済み関係行動検出モデル、及び、前記種別特定モデル生成部によって生成された前記学習済み種別特定モデルを用いて、前記検出対象入力部によって入力された前記動画像データ、前記計測データ及び前記距離データから前記挙動の種別を特定するものとすることができる。 In addition, in the above situation detection system, the second learning dataset includes, in addition to the measurement data and the object detection feature, distance data representing a distance between the moving object and an object surrounding the moving object measured in conjunction with the shooting of the video, teacher data regarding the moving object behavior detection feature, and in addition to the teacher data regarding the object behavior detection feature, teacher data regarding a distance change feature representing a change in the distance associated with a change in the distance data over time; the third learning dataset includes the moving object behavior detection feature, the object behavior detection feature, and the distance change feature, and teacher data regarding the related behavior feature; and the behavior detection model generation unit generates, by learning, the learned behavior detection model that extracts the moving object behavior detection feature, the object behavior detection feature, and the distance change feature from the measurement data, the object detection feature, and the distance data using the multiple second learning datasets acquired by the preprocessing unit. The related behavior detection model generation unit generates a learned related behavior detection model by learning, which extracts the related behavior feature from the mobile object behavior detection feature, the object behavior detection feature, and the distance change feature, using the third learning data sets acquired by the preprocessing unit, and the detection target input unit inputs the video data, the measurement data, and the distance data to be detected, and the type identification unit uses the learned object detection model generated by the object detection model generation unit, the learned behavior detection model generated by the behavior detection model generation unit, the learned related behavior detection model generated by the related behavior detection model generation unit, and the learned type identification model generated by the type identification model generation unit to identify the type of behavior from the video data, the measurement data, and the distance data input by the detection target input unit.
上記目的を達成するために、本発明に係る状況検出方法は、移動体から撮影された動画像を表す動画像データと、前記動画像データにおいて検出される物体を表す物体検出特徴量に関する教師データとからなる第1学習用データセット、前記動画像の撮影に伴って計測された前記移動体の状態に応じた計測値を表す計測データ及び前記物体検出特徴量と、前記計測データの時間変化に伴う前記移動体の動きを表す移動体行動検出特徴量に関する教師データ及び前記物体検出特徴量の時間変化に伴う前記物体の動きを表す物体行動検出特徴量に関する教師データとからなる第2学習用データセット、前記移動体行動検出特徴量及び前記物体行動検出特徴量と、前記移動体の動きと前記物体の動きとが関係して生じる挙動を表す関係行動特徴量に関する教師データとからなる第3学習用データセット、及び、前記関係行動特徴量と、前記挙動の種別を表す関係行動種別データに関する教師データとからなる第4学習用データセットを取得するステップと、取得された複数の前記第1学習用データセットを用いて、前記動画像データから前記物体検出特徴量を抽出する学習済み物体検出モデルを学習により生成するステップと、取得された複数の前記第2学習用データセットを用いて、前記計測データ及び前記物体検出特徴量から前記移動体行動検出特徴量及び前記物体行動検出特徴量を抽出する学習済み行動検出モデルを学習により生成するステップと、取得された複数の前記第3学習用データセットを用いて、前記移動体行動検出特徴量及び前記物体行動検出特徴量から前記関係行動特徴量を抽出する学習済み関係行動検出モデルを学習により生成するステップと、取得された複数の前記第4学習用データセットを用いて、前記関係行動特徴量から前記挙動の種別を特定する学習済み種別特定モデルを学習により生成するステップと、検出対象となる前記動画像データ及び前記計測データを入力するステップと、生成された前記学習済み物体検出モデル、前記学習済み行動検出モデル、前記学習済み関係行動検出モデル、及び、前記学習済み種別特定モデルを用いて、入力された前記動画像データ及び前記計測データから前記挙動の種別を特定するステップとを含むことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the situation detection method according to the present invention includes a step of acquiring a first learning dataset including video data representing a video captured from a moving object and teacher data related to object detection features representing an object detected in the video data, a second learning dataset including measurement data representing a measurement value corresponding to a state of the moving object measured in conjunction with the capture of the video data and the object detection features, teacher data related to moving object behavior detection features representing the movement of the moving object accompanying a time change in the measurement data and teacher data related to object behavior detection features representing the movement of the object accompanying a time change in the object detection features, a third learning dataset including the moving object behavior detection features and the object behavior detection features, and teacher data related to related behavior features representing behaviors occurring in conjunction with the movement of the moving object and the movement of the object, and a fourth learning dataset including the related behavior features and teacher data related to related behavior type data representing a type of the behavior, and using the acquired multiple first learning datasets to detect the object from the video data. The method includes a step of generating, by learning, a trained object detection model that extracts features from the measurement data and the object detection features using the acquired multiple second training data sets, a step of generating, by learning, a trained behavior detection model that extracts the mobile object behavior detection features and the object behavior detection features from the measurement data and the object detection features using the acquired multiple third training data sets, a step of generating, by learning, a trained related behavior detection model that extracts the related behavior features from the mobile object behavior detection features and the object behavior detection features using the acquired multiple fourth training data sets, a step of generating, by learning, a trained type identification model that identifies the type of the behavior from the related behavior features using the acquired multiple fourth training data sets, a step of inputting the video data and the measurement data to be detected, and a step of identifying the type of the behavior from the input video data and the measurement data using the generated trained object detection model, the trained behavior detection model, the trained related behavior detection model, and the trained type identification model.
上記目的を達成するために、本発明に係る状況検出プログラムは、移動体から撮影された動画像を表す動画像データと、前記動画像データにおいて検出される物体を表す物体検出特徴量に関する教師データとからなる第1学習用データセット、前記動画像の撮影に伴って計測された前記移動体の状態に応じた計測値を表す計測データ及び前記物体検出特徴量と、前記計測データの時間変化に伴う前記移動体の動きを表す移動体行動検出特徴量に関する教師データ及び前記物体検出特徴量の時間変化に伴う前記物体の動きを表す物体行動検出特徴量に関する教師データとからなる第2学習用データセット、前記移動体行動検出特徴量及び前記物体行動検出特徴量と、前記移動体の動きと前記物体の動きとが関係して生じる挙動を表す関係行動特徴量に関する教師データとからなる第3学習用データセット、及び、前記関係行動特徴量と、前記挙動の種別を表す関係行動種別データに関する教師データとからなる第4学習用データセットを取得し、取得された複数の前記第1学習用データセットを用いて、前記動画像データから前記物体検出特徴量を抽出する学習済み物体検出モデルを学習により生成し、取得された複数の前記第2学習用データセットを用いて、前記計測データ及び前記物体検出特徴量から前記移動体行動検出特徴量及び前記物体行動検出特徴量を抽出する学習済み行動検出モデルを学習により生成し、取得された複数の前記第3学習用データセットを用いて、前記移動体行動検出特徴量及び前記物体行動検出特徴量から前記関係行動特徴量を抽出する学習済み関係行動検出モデルを学習により生成し、取得された複数の前記第4学習用データセットを用いて、前記関係行動特徴量から前記挙動の種別を特定する学習済み種別特定モデルを学習により生成し、検出対象となる前記動画像データ及び前記計測データを入力し、生成された前記学習済み物体検出モデル、前記学習済み行動検出モデル、前記学習済み関係行動検出モデル、及び、前記学習済み種別特定モデルを用いて、入力された前記動画像データ及び前記計測データから前記挙動の種別を特定する、各処理をコンピュータに実行させることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the situation detection program of the present invention acquires a first learning dataset consisting of video data representing a video captured from a moving object and teacher data on object detection features representing an object detected in the video data, a second learning dataset consisting of measurement data representing a measurement value corresponding to the state of the moving object measured in conjunction with the capture of the video and the object detection features, teacher data on moving object behavior detection features representing the movement of the moving object accompanying a time change in the measurement data and teacher data on object behavior detection features representing the movement of the object accompanying a time change in the object detection features, a third learning dataset consisting of the moving object behavior detection features and the object behavior detection features, and teacher data on related behavior features representing behaviors occurring in conjunction with the movement of the moving object and the movement of the object, and a fourth learning dataset consisting of the related behavior features and teacher data on related behavior type data representing a type of the behavior, and uses the acquired multiple first learning datasets to acquire the video data. the computer executes each of the following processes: generating, by learning, a trained object detection model that extracts the object detection feature from the measurement data, using the acquired multiple second training datasets, generating, by learning, a trained behavior detection model that extracts the mobile object behavior detection feature and the object behavior detection feature from the measurement data and the object detection feature, using the acquired multiple third training datasets, generating, by learning, a trained related behavior detection model that extracts the related behavior feature from the mobile object behavior detection feature and the object behavior detection feature, using the acquired multiple fourth training datasets, generating, by learning, a trained type identification model that identifies the type of the behavior from the related behavior feature, inputting the video data and the measurement data to be detected, and using the generated trained object detection model, the trained behavior detection model, the trained related behavior detection model, and the trained type identification model to identify the type of the behavior from the input video data and the measurement data.
上記目的を達成するために、本発明に係る学習済みモデル生成システムは、移動体から撮影された動画像を表す動画像データと、前記動画像データにおいて検出される物体を表す物体検出特徴量に関する教師データとからなる第1学習用データセット、前記動画像の撮影に伴って計測された前記移動体の状態に応じた計測値を表す計測データ及び前記物体検出特徴量と、前記計測データの時間変化に伴う前記移動体の動きを表す移動体行動検出特徴量に関する教師データ及び前記物体検出特徴量の時間変化に伴う前記物体の動きを表す物体行動検出特徴量に関する教師データとからなる第2学習用データセット、前記移動体行動検出特徴量及び前記物体行動検出特徴量と、前記移動体の動きと前記物体の動きとが関係して生じる挙動を表す関係行動特徴量に関する教師データとからなる第3学習用データセット、及び、前記関係行動特徴量と、前記挙動の種別を表す関係行動種別データに関する教師データとからなる第4学習用データセットを取得する前処理部と、前記前処理部によって取得された複数の前記第1学習用データセットを用いて、前記動画像データから前記物体検出特徴量を抽出する学習済み物体検出モデルを学習により生成する物体検出モデル生成部と、前記前処理部によって取得された複数の前記第2学習用データセットを用いて、前記計測データ及び前記物体検出特徴量から前記移動体行動検出特徴量及び前記物体行動検出特徴量を抽出する学習済み行動検出モデルを学習により生成する行動検出モデル生成部と、前記前処理部によって取得された複数の前記第3学習用データセットを用いて、前記移動体行動検出特徴量及び前記物体行動検出特徴量から前記関係行動特徴量を抽出する学習済み関係行動検出モデルを学習により生成する関係行動検出モデル生成部と、前記前処理部によって取得された複数の前記第4学習用データセットを用いて、前記関係行動特徴量から前記挙動の種別を特定する学習済み種別特定モデルを学習により生成する種別特定モデル生成部とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the trained model generation system of the present invention includes a first learning dataset including video data representing a video captured from a moving object and training data on object detection features representing an object detected in the video data, a second learning dataset including measurement data representing measurement values corresponding to the state of the moving object measured in conjunction with the capture of the video and the object detection features, training data on moving object behavior detection features representing the movement of the moving object accompanying a change in the measurement data over time, and training data on object behavior detection features representing the movement of the object accompanying a change in the object detection features over time, a third learning dataset including the moving object behavior detection features and the object behavior detection features, and training data on related behavior features representing behaviors occurring in conjunction with the movement of the moving object and the movement of the object, and a preprocessing unit that acquires a fourth learning dataset including the related behavior features and training data on related behavior type data representing the type of the behavior. and an object detection model generation unit that generates, by learning, a trained object detection model that extracts the object detection feature from the video image data using the multiple first training data sets acquired by the preprocessing unit; a behavior detection model generation unit that generates, by learning, a trained behavior detection model that extracts the mobile object behavior detection feature and the object behavior detection feature from the measurement data and the object detection feature using the multiple second training data sets acquired by the preprocessing unit; a related behavior detection model generation unit that generates, by learning, a trained related behavior detection model that extracts the related behavior feature from the mobile object behavior detection feature and the object behavior detection feature using the multiple third training data sets acquired by the preprocessing unit; and a type identification model generation unit that generates, by learning, a trained type identification model that identifies the type of the behavior from the related behavior feature using the multiple fourth training data sets acquired by the preprocessing unit.
上記目的を達成するために、本発明に係る状況検出装置は、移動体から撮影された動画像を表す動画像データ及び前記動画像の撮影に伴って計測された前記移動体の状態に応じた計測値を表す計測データを入力する検出対象入力部と、前記動画像データから当該動画像データにおいて検出される物体を表す物体検出特徴量を抽出するための学習を行った学習済み物体検出モデル、前記計測データ及び前記物体検出特徴量から前記計測データの時間変化に伴う前記移動体の動きを表す移動体行動検出特徴量及び前記物体検出特徴量の時間変化に伴う前記物体の動きを表す物体行動検出特徴量を抽出するための学習を行った学習済み行動検出モデル、前記移動体行動検出特徴量及び前記物体行動検出特徴量から前記移動体の動きと前記物体の動きとが関係して生じる挙動を表す関係行動特徴量を抽出するための学習を行った学習済み関係行動検出モデル、及び、前記関係行動特徴量から前記挙動の種別を特定するための学習を行った学習済み種別特定モデルを用いて、前記検出対象入力部によって入力された前記動画像データ及び前記計測データから前記挙動の種別を特定する種別特定部とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the situation detection device according to the present invention is characterized by comprising: a detection target input unit that inputs video data representing a video captured from a moving object and measurement data representing a measurement value corresponding to the state of the moving object measured in conjunction with the capture of the video; a trained object detection model that has been trained to extract from the video data an object detection feature that represents an object detected in the video data; a trained behavior detection model that has been trained to extract from the measurement data and the object detection feature a moving object behavior detection feature that represents the movement of the moving object accompanying a time change in the measurement data and an object behavior detection feature that represents the movement of the object accompanying a time change in the object detection feature; a trained relational behavior detection model that has been trained to extract from the moving object behavior detection feature and the object behavior detection feature a relational behavior feature that represents a behavior occurring in relation between the movement of the moving object and the movement of the object; and a trained type identification model that has been trained to identify the type of the behavior from the relational behavior feature.
上記目的を達成するために、本発明に係る状況検出システムは、移動体から撮影された動画像を表す動画像データから当該動画像データにおいて検出される物体を表す物体検出特徴量を抽出する学習済み物体検出モデルを学習により生成する物体検出モデル生成部と、前記動画像の撮影に伴って計測された前記移動体の状態に応じた計測値を表す計測データ及び前記物体検出特徴量から前記計測データの時間変化に伴う前記移動体の動きを表す移動体行動検出特徴量及び前記物体検出特徴量の時間変化に伴う前記物体の動きを表す物体行動検出特徴量を抽出する学習済み行動検出モデルを学習により生成する行動検出モデル生成部と、前記移動体行動検出特徴量及び前記物体行動検出特徴量から前記移動体の動きと前記物体の動きとが関係して生じる挙動を表す関係行動特徴量を抽出する学習済み関係行動検出モデルを学習により生成する関係行動検出モデル生成部と、前記関係行動特徴量から前記挙動の種別を特定する学習済み種別特定モデルを学習により生成する種別特定モデル生成部と、検出対象となる前記動画像データ及び前記計測データを入力する検出対象入力部と、前記物体検出モデル生成部によって生成された前記学習済み物体検出モデル、前記行動検出モデル生成部によって生成された前記学習済み行動検出モデル、前記関係行動検出モデル生成部によって生成された前記学習済み関係行動検出モデル、及び、前記種別特定モデル生成部によって生成された前記学習済み種別特定モデルを用いて、前記検出対象入力部によって入力された前記動画像データ及び前記計測データから前記挙動の種別を特定する種別特定部とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the situation detection system according to the present invention includes an object detection model generation unit that generates, by learning, a trained object detection model that extracts object detection features representing objects detected in video data representing video images captured from a moving object, from the video data representing the video images; a behavior detection model generation unit that generates, by learning, a trained behavior detection model that extracts, from measurement data representing measurement values corresponding to the state of the moving object measured in the course of capturing the video images and the object detection features, mobile object behavior detection features representing the movement of the moving object associated with a change in the measurement data over time and object behavior detection features representing the movement of the object associated with a change in the object detection features over time; and a behavior detection model generation unit that extracts, from the mobile object behavior detection features and object behavior detection features, a relationship behavior feature that represents a behavior occurring in relation to the movement of the moving object and the movement of the object. the related behavior detection model generation unit that generates, by learning, a learned related behavior detection model for identifying the type of the behavior from the related behavior feature; a type identification model generation unit that generates, by learning, a learned type identification model for identifying the type of the behavior from the related behavior feature; a detection target input unit that inputs the video data and the measurement data to be detected; and a type identification unit that identifies the type of the behavior from the video data and the measurement data input by the detection target input unit using the learned object detection model generated by the object detection model generation unit, the learned behavior detection model generated by the behavior detection model generation unit, the learned related behavior detection model generated by the related behavior detection model generation unit, and the learned type identification model generated by the type identification model generation unit.
本発明に係る状況検出システム、状況検出方法、状況検出プログラム、学習済みモデル生成システム、及び、状況検出装置は、適正に状況検出を行うことができる、という効果を奏する。 The situation detection system, situation detection method, situation detection program, trained model generation system, and situation detection device according to the present invention have the effect of being able to perform appropriate situation detection.
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。 Below, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to this embodiment. Furthermore, the components in the following embodiment include those that are easily replaceable by a person skilled in the art, or those that are substantially the same.
[実施形態1]
図1に示す本実施形態の状況検出システム1は、画像を用いて移動体Vとその周囲の状況を検出するためのシステムである。この状況検出システム1による状況検出の対象となる移動体Vは、典型的には、路面を走行する車両であり、例えば、自家用車、レンタカー、シェアリングカー、ライドシェアカー、バス、タクシー、トラック、輸送車、作業車等のいずれであってもよい。
[Embodiment 1]
1 is a system for detecting a moving object V and its surrounding situation using images. The moving object V that is the subject of situation detection by the
ここで、画像を用いた検出技術としては、例えば、物体検出(Object Detection)、行動検出(Action Detection)等がある。 Here, examples of detection techniques using images include object detection and action detection.
物体検出とは、図2に示すように、動画像を構成する静止画像内から物体の種類と位置を検出するものである。さらに言えば、物体検出とは、静止画像からある瞬間の物体の静的な位置、種類を検出するものである。物体検出によって検出される物体は、例えば、車両、通行人、自転車、障害物、街灯、看板、電柱、標識、停止線等である。図2は、一例として、静止画像内の物体検出によって、物体として「自転車」、「停止線」が検出された場合を表しており、当該検出された「自転車」、「停止線」の位置が矩形枠によって示されている。また、この物体検出では、図3に示すように、動画像を構成する複数の静止画像を比較して物体の位置変化を検出することも可能である。図3は、一例として、動画像を構成する複数の静止画像内の物体検出によって、物体として「自転車」、「停止線」が検出され、「自転車」の位置が右から左に変化したことが検出された場合を表している。 As shown in Figure 2, object detection is the detection of the type and position of an object from still images that make up a moving image. More specifically, object detection is the detection of the static position and type of an object at a certain moment from still images. Objects detected by object detection include, for example, vehicles, pedestrians, bicycles, obstacles, street lights, signs, utility poles, signs, stop lines, etc. Figure 2 shows an example of a case where a "bicycle" and a "stop line" are detected as objects by object detection in a still image, and the positions of the detected "bicycle" and "stop line" are indicated by rectangular frames. In addition, this object detection can also detect changes in the position of an object by comparing multiple still images that make up a moving image, as shown in Figure 3. As an example, Figure 3 shows a case where a "bicycle" and a "stop line" are detected as objects by object detection in multiple still images that make up a moving image, and a change in the position of the "bicycle" from right to left is detected.
一方、行動検出とは、図4に示すように、動画像を構成する複数の静止画像から物体検出によって検出された物体の位置、状態等の時間的な変化から物体単独の動き(行動)を検出するものである。言い換えれば、行動検出とは、時間変化に伴う物体の動き(行動)を検出するものである。なおこの場合、例えば、「停止線」等のように、検出された物体がその位置で静止していること(言い換えれば、動いていないこと)も物体の動き(行動)の一例として、当該物体の動きの概念の範疇に含まれる。行動検出では、例えば、動画像を構成する静止画像から複数の物体が検出された場合でも、それぞれの物体単独の動きを検出する。図4は、一例として、動画像を構成する複数の静止画像内の物体検出によって2台の「自転車」が検出された上で、行動検出によって当該2台の「自転車」が「それぞれふらついて走行している」という物体単独の動きが検出された場合を表している。 On the other hand, as shown in FIG. 4, behavior detection is to detect the movement (behavior) of an object alone from the change over time in the position, state, etc. of an object detected by object detection from multiple still images that compose a moving image. In other words, behavior detection is to detect the movement (behavior) of an object with time change. In this case, for example, a detected object that is stationary at its position (in other words, not moving), such as a "stop line," is also included in the concept of the movement of the object as an example of the movement (behavior) of the object. In behavior detection, for example, even if multiple objects are detected from still images that compose a moving image, the movement of each object alone is detected. FIG. 4 shows, as an example, a case where two "bicycles" are detected by object detection in multiple still images that compose a moving image, and then the movement of the two "bicycles" alone, "each of them running unsteadily," is detected by behavior detection.
この行動検出では、物体単独の状態や変化(例えば、「自転車」がふらついて走行している動き)を検出し、例えば、移動体Vの運転者等に対して危険予知を行うことはできるが、検出した複数の物体同士を関係づけて挙動の意味などを検出することはできない。このため、例えば、図4の例では、ふらついて走行している2台の「自転車」が他の物体との関係に関わりなく双方ともに危険であると判断されることとなる。 This behavior detection detects the state or change of an object alone (for example, the unsteady movement of a "bicycle") and can predict danger to, for example, the driver of the moving body V, but it cannot associate multiple detected objects with each other to detect the meaning of their behavior. For this reason, for example, in the example of Figure 4, both of the two unsteady-moving "bicycles" will be judged to be dangerous regardless of their relationship to other objects.
これに対して、本実施形態の状況検出システム1は、物体検出、行動検出に加えて、さらに関係行動検出(Relational Action Detection)を用いて、移動体Vや動画像から検出した物体同士との関係性を検出し、これらの動きを関係づけて相互の挙動の意味(種別)を検出することで、より詳細な状況検出の実現を図っている。
In contrast, the
ここでいう関係行動検出とは、図5に示すように、動画像を構成する複数の静止画像から行動検出によって検出された物体単独の動きや移動体Vの動きから、複数の物体が関係することで生じる挙動(振る舞い)、物体同士の関係性を検出するものである。言い換えれば、関係行動検出とは、移動体Vを含む複数の物体のそれぞれの時間変化に伴う動きが関係して生じる挙動を検出するものである。複数の物体の動きが関係して生じる挙動は、例えば、「複数の物体の関係性の変化に応じて生じる事象」と言い換えることもできる。図5は、一例として、動画像を構成する複数の静止画像内の物体検出によって2台の「自転車」が検出され、行動検出によって当該2台の「自転車」が「それぞれふらついて走行している」という物体単独の動きが検出された場合を表している。そして、図5は、関係行動検出によって、左折しようとしている自車両(移動体V)の動きに対して、ふらついて走行している手前側の「自転車」が自車両の進行方向に向かっている一方、奥側の「自転車」が自車両の進行方向とは異なる方向に向かっているという挙動が検出された場合を表している。 As used herein, the relational behavior detection is, as shown in FIG. 5, a detection of behaviors (behavior) that arise due to the relation between multiple objects, and the relationship between objects, from the movement of the object alone and the movement of the moving body V detected by behavior detection from the multiple still images that make up the moving image. In other words, the relational behavior detection is a detection of behaviors that arise due to the relation between the movements of multiple objects, including the moving body V, that are associated with each other. The behavior that arises due to the relation between the movements of multiple objects can also be rephrased as, for example, "an event that occurs in response to a change in the relationship between multiple objects." As an example, FIG. 5 shows a case where two "bicycles" are detected by object detection in the multiple still images that make up the moving image, and the movement of the two "bicycles" alone, that is, "each of them is running unsteadily," is detected by behavior detection. FIG. 5 also shows a case where the relational behavior detection detects behaviors in which the "bicycle" on the front side that is running unsteadily is heading in the direction of travel of the vehicle (moving body V) that is about to turn left, while the "bicycle" on the back side is heading in a direction different from the direction of travel of the vehicle.
本実施形態の状況検出システム1は、上記のような関係行動検出を用いて移動体Vを含む複数の物体の動きが関係して生じる挙動(振る舞い)を検出し、当該挙動の意味(種別)を特定する。これにより、状況検出システム1は、例えば、図5の例において、自車両の進行方向に向かっている手前側の「自転車」に対しては危険であると判断することが可能である一方、ふらついているものの自車両とは異なる方向に向かっている奥側の「自転車」に対しては危険ではないと判断することも可能となる。
The
ここで、本実施形態の状況検出システム1では、図6に示すように、学習済みモデルMを生成する処理を行う学習フェーズと、学習済みモデルMを用いて上記のような状況検出を実際に行う使用フェーズとがある。状況検出システム1は、例えば、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、タブレット端末等の種々のコンピュータ機器によって実現される。以下、図1、図6、図7を参照して状況検出システムの各構成について詳細に説明する。
As shown in FIG. 6, the
具体的には、状況検出システム1は、入力機器10と、出力機器20と、記憶回路30と、処理回路40とを備える。入力機器10、出力機器20、記憶回路30、及び、処理回路40は、ネットワークを介して相互に通信可能に接続されている。本実施形態の状況検出システム1は、学習フェーズにおける各処理と使用フェーズにおける各処理との双方を行うものである。ここでは、状況検出システム1は、学習フェーズにおける各処理を実行する学習済みモデル生成システムと、使用フェーズにおける各処理を実行する状況検出装置とを集約して1つのシステムで兼用して構成されたものである。
Specifically, the
入力機器10は、状況検出システム1に対する種々の入力を行う機器である。入力機器10は、例えば、ユーザからの各種の操作入力を受け付ける操作入力機器、状況検出システム1外の他の機器からのデータ(情報)入力を受け付けるデータ入力機器等によって実現される。操作入力機器は、例えば、マウス、キーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、タッチパッド、タッチスクリーン、非接触入力回路、音声入力回路等により実現される。データ入力機器は、例えば、有線、無線を問わず通信を介して機器との間で各種データの送受信を行う通信インターフェース、ハードディスクドライブ(HDD)、ソリッドステートドライブ(SSD)、フレキシブルディスク(FD)、光磁気ディスク(Magneto-Optical disk)、CD-ROM、DVD、USBメモリ、SDカードメモリ、Flashメモリ等の記録媒体から各種データを読み出す記録媒体インターフェース等によって実現される。
The
本実施形態の入力機器10は、種々の機器から少なくとも動画像データ、及び、計測データが入力される。
In this embodiment, the
動画像データとは、移動体Vから撮影された当該移動体Vの周囲の動画像を表すデータである。移動体Vの周囲の動画像は、例えば、移動体Vに搭載されたカメラ50によって撮影され、当該カメラ50から動画像データとして入力機器10に入力される。
The video data is data that represents a video image of the surroundings of the moving body V captured from the moving body V. The video image of the surroundings of the moving body V is captured, for example, by a
計測データとは、動画像の撮影に伴って計測された移動体Vの状態に応じた計測値を表すデータである。計測値は、典型的には、移動体Vにおいて動画像の撮影と同期して計測され、撮影時点における移動体Vの状態を表す。計測値は、例えば、移動体Vの速度、移動体Vの加減速度、移動体Vの走行用動力源回転数、移動体Vの方向変化量等の物理量である。また、計測値は、移動体Vの操舵角、アクセルペダルの操作量(アクセル踏み込み量)、ブレーキペダルの操作量(ブレーキ踏み込み量)等を含んでいてもよい。移動体Vの状態に応じた計測値は、例えば、移動体Vに搭載されたセンサ、検出器等の計測機器51によって計測され、当該計測機器51から計測データとして入力機器10に入力される。
Measurement data is data representing measurement values corresponding to the state of the moving body V measured in conjunction with the capture of a moving image. The measurement values are typically measured in the moving body V in synchronization with the capture of a moving image, and represent the state of the moving body V at the time of capture. The measurement values are, for example, physical quantities such as the speed of the moving body V, the acceleration/deceleration of the moving body V, the rotation speed of the power source for running the moving body V, and the amount of change in direction of the moving body V. The measurement values may also include the steering angle of the moving body V, the amount of operation of the accelerator pedal (amount of accelerator depression), the amount of operation of the brake pedal (amount of brake depression), and the like. The measurement values corresponding to the state of the moving body V are measured, for example, by a measuring
なお、カメラ50、及び、計測機器51は、例えば、移動体Vに搭載されたドライブレコーダ等の車載機器を構成するものであってもよい。
The
出力機器20は、状況検出システム1から種々の出力を行う機器である。出力機器20は、例えば、各種画像情報を出力して表示するディスプレイ、音情報を出力するスピーカ、状況検出システム1外の他の機器に対するデータ(情報)出力を行うデータ出力機器等によって実現される。データ出力機器は、例えば、有線、無線を問わず通信を介して機器との間で各種データの送受信を行う通信インターフェース、上記と同様の記録媒体に各種データを書き込む記録媒体インターフェース等によって実現される。
The output device 20 is a device that performs various outputs from the
なお、上述した入力機器10のデータ入力機器と出力機器20のデータ出力機器とは、一部又は全部の構成が兼用されてもよい。
Note that the data input device of the
記憶回路30は、各種データを記憶する回路である。記憶回路30は、例えば、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等によって実現される。記憶回路30は、例えば、状況検出システム1が各種の機能を実現するためのプログラムを記憶する。記憶回路30に記憶されるプログラムには、入力機器10を機能させるプログラム、出力機器20を機能させるプログラム、処理回路40を機能させるプログラム等が含まれる。また、記憶回路30は、入力機器10を介して入力された生データD0、処理回路40での各種処理に必要なデータ、学習済みモデルMの学習に用いる学習用データセットD3、学習済みモデルM、出力機器20を介して出力する種別特定結果データD5等の各種データを記憶する。記憶回路30は、処理回路40等によってこれらの各種データが必要に応じて読み出される。なお、記憶回路30は、ネットワークを介して状況検出システム1に接続されたクラウドサーバ等により実現されてもよい。
The memory circuit 30 is a circuit that stores various data. The memory circuit 30 is realized, for example, by a semiconductor memory element such as a RAM (Random Access Memory) or a flash memory, a hard disk, an optical disk, or the like. The memory circuit 30 stores, for example, a program for the
処理回路40は、状況検出システム1における各種処理機能を実現する回路である。処理回路40は、例えば、プロセッサによって実現される。プロセッサとは、例えば、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の回路を意味する。処理回路40は、例えば、記憶回路30から読み込んだプログラムを実行することにより、各処理機能を実現する。
The processing circuit 40 is a circuit that realizes various processing functions in the
以上、本実施形態に係る状況検出システム1の全体構成の概略について説明した。このような構成のもと、本実施形態に係る処理回路40は、学習フェーズにおいて、学習済みモデルMを生成する各種処理を行うための機能を有している。また、本実施形態に係る処理回路40は、使用フェーズにおいて、学習済みモデルMを用いた各種処理を行うための機能を有している。
The above describes an outline of the overall configuration of the
具体的には、本実施形態の処理回路40は、上記各種処理機能を実現するために、機能概念的に、前処理部41、モデル生成部42、検出対象入力部43、種別特定部44、及び、出力部45を含んで構成される。処理回路40は、例えば、記憶回路30から読み込んだプログラムを実行することにより、これら前処理部41、モデル生成部42、検出対象入力部43、種別特定部44、及び、出力部45の各処理機能を実現する。 Specifically, in order to realize the various processing functions described above, the processing circuitry 40 of this embodiment is functionally configured to include a preprocessing unit 41, a model generating unit 42, a detection target input unit 43, a type identifying unit 44, and an output unit 45. The processing circuitry 40 realizes each of the processing functions of the preprocessing unit 41, the model generating unit 42, the detection target input unit 43, the type identifying unit 44, and the output unit 45, for example, by executing a program read from the memory circuitry 30.
前処理部41は、学習フェーズにおいて、学習済みモデルMを学習させるためのデータに対して各種前処理を実行可能な機能を有する部分である。本実施形態の前処理部41は、説明変数となる入力データD1と目的変数となる教師データD2とからなる学習用データセットD3を取得する処理を実行可能である。 The preprocessing unit 41 is a part that has the function of performing various preprocessing operations on data for training the trained model M during the learning phase. In this embodiment, the preprocessing unit 41 can perform a process of acquiring a learning dataset D3 consisting of input data D1, which is an explanatory variable, and teacher data D2, which is a target variable.
前処理部41によって取得される学習用データセットD3は、学習済みモデルMを機械学習によって生成する際に用いられる教師データセットである。学習用データセットD3は、説明変数となる入力データD1と、当該入力データD1に対応する目的変数となる教師データD2とが1組のセットとして紐づけられることで構成される。さらに言えば、学習用データセットD3は、説明変数として定量化された当該入力データD1と、目的変数として定量化された当該教師データD2とから構成される。 The learning dataset D3 acquired by the preprocessing unit 41 is a teacher dataset used when generating the trained model M by machine learning. The learning dataset D3 is configured by linking together, as a set, input data D1 that serves as explanatory variables and teacher data D2 that serves as a target variable corresponding to the input data D1. More specifically, the learning dataset D3 is configured from the input data D1 quantified as an explanatory variable and the teacher data D2 quantified as a target variable.
前処理部41は、例えば、状況検出システム1外の他の機器等から入力された生データD0に対して様々な前処理を施し、入力データD1と当該入力データD1に対応する教師データD2とを1組のセットとして紐づけることで学習用データセットD3を作成、取得することができる。
The pre-processing unit 41 can, for example, perform various pre-processing operations on raw data D0 input from other devices outside the
ここで、前処理部41によって前処理が施される生データD0は、入力機器10を構成するデータ入力機器を介して状況検出システム1外の他の機器から入力されてもよいし、入力機器10を構成する操作入力機器を介してユーザの操作によって入力されてもよい。本実施形態において、生データD0は、少なくとも上述した動画像データ、及び、計測データを含んでいる。
The raw data D0 to be preprocessed by the preprocessing unit 41 may be input from another device outside the
また、前処理部41によって生データD0に対して施す前処理とは、例えば、生データD0の収集・結合する処理、生データD0から入力データD1を抽出し説明変数として定量化する処理、生データD0に対してアノテーション処理(データに対して教師データD2として成り立たせるためのメタデータを付加する処理)を施し教師データD2を作成し目的変数として定量化する処理、定量化された入力データD1と定量化され教師データD2とを紐づけて組み合わせる処理等を含むものである。前処理部41は、例えば、生データD0が入力されたタイミングで、都度、生データD0に対して前処理を行ってもよいし、入力機器10を構成する操作入力機器を介したユーザの操作に応じて適時のタイミングで生データD0に対して前処理を行ってもよい。
The preprocessing performed by the preprocessing unit 41 on the raw data D0 includes, for example, a process of collecting and combining the raw data D0, a process of extracting the input data D1 from the raw data D0 and quantifying it as an explanatory variable, a process of annotating the raw data D0 (a process of adding metadata to the data to make it valid as teacher data D2) to create teacher data D2 and quantifying it as a target variable, and a process of linking and combining the quantified input data D1 and the quantified teacher data D2. For example, the preprocessing unit 41 may perform preprocessing on the raw data D0 each time the raw data D0 is input, or may perform preprocessing on the raw data D0 at an appropriate timing in response to a user's operation via an operation input device constituting the
また、前処理部41は、例えば、入力機器10を構成するデータ入力機器を介して、状況検出システム1外の他の機器から、予め作成された学習用データセットD3を取得してもよい。ここでの状況検出システム1外の他の機器とは、例えば、多数の入力データD1、教師データD2、学習用データセットD3等をデータベース化して記憶している学習用データ提供システム等である。
The preprocessing unit 41 may also acquire a pre-created learning data set D3 from another device outside the
本実施形態において、前処理部41によって取得される学習用データセットD3は、第1学習用データセットD31、第2学習用データセットD32、第3学習用データセットD33、第4学習用データセットD34を含んで構成される。すなわち、本実施形態の前処理部41は、学習用データセットD3として、第1学習用データセットD31、第2学習用データセットD32、第3学習用データセットD33、及び、第4学習用データセットD34を取得する。 In this embodiment, the training dataset D3 acquired by the preprocessing unit 41 includes a first training dataset D31, a second training dataset D32, a third training dataset D33, and a fourth training dataset D34. That is, the preprocessing unit 41 in this embodiment acquires the first training dataset D31, the second training dataset D32, the third training dataset D33, and the fourth training dataset D34 as the training dataset D3.
第1学習用データセットD31は、学習済みモデルMとして、学習済み物体検出モデルM1を機械学習によって生成する際に用いられる教師データセットである。学習済み物体検出モデルM1は、動画像データから物体検出特徴量を抽出するために用いられる学習済みモデルMである。ここで、物体検出特徴量とは、動画像データにおいて検出される物体を表す特徴量であり、動画像を構成する静止画像内のある瞬間の物体の静的な位置、種類の特徴を表す。学習済み物体検出モデルM1を用いて動画像データから当該物体検出特徴量を抽出する処理は、上述した物体検出に関する処理に相当する。第1学習用データセットD31は、「動画像データ」と、「当該動画像データに対応した物体検出特徴量に関する教師データ」とが1組のセットとして紐づけられることで構成される。つまり、第1学習用データセットD31は、入力データD1(説明変数)として定量化された当該動画像データと、教師データD2(目的変数)として定量化された当該物体検出特徴量に関する教師データとからなる。 The first learning dataset D31 is a teacher dataset used when generating the learned object detection model M1 by machine learning as the learned model M. The learned object detection model M1 is a learned model M used to extract object detection features from video data. Here, the object detection feature is a feature representing an object detected in video data, and represents the static position and type of an object at a certain moment in a still image constituting the video. The process of extracting the object detection feature from video data using the learned object detection model M1 corresponds to the above-mentioned process related to object detection. The first learning dataset D31 is configured by linking "video data" and "teacher data related to object detection features corresponding to the video data" as a set. In other words, the first learning dataset D31 consists of the video data quantified as input data D1 (explanatory variable) and the teacher data related to the object detection feature quantified as teacher data D2 (target variable).
第2学習用データセットD32は、学習済みモデルMとして、学習済み行動検出モデルM2を機械学習によって生成する際に用いられる教師データセットである。学習済み行動検出モデルM2は、計測データ及び物体検出特徴量から移動体行動検出特徴量及び物体行動検出特徴量を抽出するために用いられる学習済みモデルMである。ここで、移動体行動検出特徴量とは、計測データの時間変化に伴う移動体Vの動き(行動)を表す特徴量であり、時間変化に伴う移動体単体の動きの特徴を表す。物体行動検出特徴量とは、物体検出特徴量の時間変化に伴う物体の動き(行動)、言い換えれば、動画像を構成する静止画像内の物体の動きを表す特徴量であり、時間変化に伴う物体単体の動きの特徴を表す。学習済み行動検出モデルM2を用いて計測データ及び物体検出特徴量から移動体行動検出特徴量及び物体行動検出特徴量を抽出する処理は、上述した行動検出に関する処理に相当する。第2学習用データセットD32は、「計測データ及び物体検出特徴量」と、「当該計測データに対応した移動体行動検出特徴量に関する教師データ及び当該物体検出特徴量に対応した物体行動検出特徴量に関する教師データ」とが1組のセットとして紐づけられることで構成される。つまり、第2学習用データセットD32は、入力データD1(説明変数)として定量化された当該計測データ及び当該物体検出特徴量と、教師データD2(目的変数)として定量化された当該移動体行動検出特徴量に関する教師データ及び当該物体行動検出特徴量に関する教師データとからなる。 The second learning dataset D32 is a teacher dataset used to generate the learned behavior detection model M2 by machine learning as the learned model M. The learned behavior detection model M2 is a learned model M used to extract moving object behavior detection features and object behavior detection features from measurement data and object detection features. Here, the moving object behavior detection feature is a feature that represents the movement (behavior) of the moving object V accompanying the time change of the measurement data, and represents the characteristics of the movement of the moving object alone accompanying the time change. The object behavior detection feature is a feature that represents the movement (behavior) of the object accompanying the time change of the object detection feature, in other words, the movement of the object in the still image that constitutes the moving image, and represents the characteristics of the movement of the object alone accompanying the time change. The process of extracting the moving object behavior detection feature and the object behavior detection feature from the measurement data and object detection feature using the learned behavior detection model M2 corresponds to the above-mentioned process related to behavior detection. The second learning dataset D32 is configured by linking together as a set "measurement data and object detection features" and "teacher data on mobile object behavior detection features corresponding to the measurement data and teacher data on object behavior detection features corresponding to the object detection features." In other words, the second learning dataset D32 is composed of the measurement data and the object detection features quantified as input data D1 (explanatory variables), and the teacher data on the mobile object behavior detection features and the teacher data on the object behavior detection features quantified as teacher data D2 (target variable).
なおここでは、学習済み行動検出モデルM2は、計測データ及び物体検出特徴量から移動体行動検出特徴量及び物体行動検出特徴量の双方を抽出する学習済みモデルMであるものとして説明するがこれに限らず、例えば、複数のサブモデルによって構成されてもよい。すなわち、学習済み行動検出モデルM2は、計測データから移動体行動検出特徴量を抽出する移動体行動検出サブモデル、及び、物体検出特徴量から物体行動検出特徴量を抽出する物体行動検出サブモデルとに分かれて構成されていてもよい。この場合、第2学習用データセットD32は、計測データと、当該計測データの時間変化に伴う移動体Vの動きを表す移動体行動検出特徴量に関する教師データとからなる移動体行動検学習用サブデータセット、及び、物体検出特徴量と、当該物体検出特徴量の時間変化に伴う物体の動きを表す物体行動検出特徴量に関する教師データとからなる物体行動検出用サブデータセットに分かれて構成されていてもよい。 Here, the learned behavior detection model M2 is described as a learned model M that extracts both moving object behavior detection features and object behavior detection features from measurement data and object detection features, but is not limited to this, and may be composed of, for example, multiple sub-models. That is, the learned behavior detection model M2 may be composed of a moving object behavior detection sub-model that extracts moving object behavior detection features from measurement data, and an object behavior detection sub-model that extracts object behavior detection features from object detection features. In this case, the second learning dataset D32 may be composed of a moving object behavior detection learning sub-dataset consisting of measurement data and teacher data regarding moving object behavior detection features that represent the movement of a moving object V accompanying a time change in the measurement data, and an object behavior detection sub-dataset consisting of object detection features and teacher data regarding object behavior detection features that represent the movement of an object accompanying a time change in the object detection features.
第3学習用データセットD33は、学習済みモデルMとして、学習済み関係行動検出モデルM3を機械学習によって生成する際に用いられる教師データセットである。学習済み関係行動検出モデルM3は、移動体行動検出特徴量及び物体行動検出特徴量から関係行動特徴量を抽出するために用いられる学習済みモデルMである。ここで、関係行動特徴量とは、移動体Vの動きと動画像を構成する静止画像内の物体の動きとが関係して生じる挙動(振る舞い)を表す特徴量であり、移動体Vを含む複数の物体のそれぞれの時間変化に伴う関係性の変化によって生じる挙動の特徴を表す。さらに言い換えれば、関係行動特徴量とは、移動体Vを含む複数の物体の動きの関係性が時間的にどのように変化しているのかを表す特徴量ということもできる。学習済み関係行動検出モデルM3を用いて移動体行動検出特徴量及び物体行動検出特徴量から関係行動特徴量を抽出する処理は、上述した関係行動検出に関する処理に相当する。第3学習用データセットD33は、「移動体行動検出特徴量及び物体行動検出特徴量」と、「当該移動体行動検出特徴量及び当該物体行動検出特徴量に対応した関係行動特徴量に関する教師データ」とが1組のセットとして紐づけられることで構成される。つまり、第3学習用データセットD33は、入力データD1(説明変数)として定量化された当該移動体行動検出特徴量及び当該物体行動検出特徴量と、教師データD2(目的変数)として定量化された当該関係行動特徴量に関する教師データとからなる。 The third learning dataset D33 is a teacher dataset used to generate the learned relational behavior detection model M3 by machine learning as the learned model M. The learned relational behavior detection model M3 is a learned model M used to extract relational behavior features from moving body behavior detection features and object behavior detection features. Here, the relational behavior feature is a feature that represents the behavior (behavior) that occurs in relation between the movement of the moving body V and the movement of the object in the still image that constitutes the moving image, and represents the characteristics of the behavior that occurs due to the change in the relationship associated with the time change of each of the multiple objects including the moving body V. In other words, the relational behavior feature can also be said to be a feature that represents how the relationship between the movements of the multiple objects including the moving body V changes over time. The process of extracting the relational behavior feature from the moving body behavior detection feature and the object behavior detection feature using the learned relational behavior detection model M3 corresponds to the process related to the above-mentioned relational behavior detection. The third learning dataset D33 is configured by linking together a set of "mobile object behavior detection features and object behavior detection features" and "teacher data on related behavior features corresponding to the mobile object behavior detection features and the object behavior detection features." In other words, the third learning dataset D33 is composed of the mobile object behavior detection features and object behavior detection features quantified as input data D1 (explanatory variables) and the teacher data on the related behavior features quantified as teacher data D2 (target variable).
第4学習用データセットD34は、学習済みモデルMとして、学習済み種別特定モデルM4を機械学習によって生成する際に用いられる教師データセットである。学習済み種別特定モデルM4は、関係行動特徴量から挙動の種別を特定するために用いられる学習済みモデルMである。ここで、挙動の種別とは、移動体Vの動きと動画像を構成する静止画像内の物体の動きとが関係して生じる挙動(振る舞い)の種類やその意味を表すものであり、関係行動特徴量が表す挙動の特徴の種類やその意味を表す。学習済み種別特定モデルM4を用いて関係行動特徴量から挙動の種別を特定する処理は、上述した関係行動検出において、移動体Vの動きと動画像を構成する静止画像内の物体の動きとが関係して生じる挙動の種別を特定する処理に相当する。第4学習用データセットD34は、「関係行動特徴量」と、「当該関係行動特徴量に対応した挙動の種別を表す関係行動種別データに関する教師データ」とが1組のセットとして紐づけられることで構成される。つまり、第4学習用データセットD34は、入力データD1(説明変数)として定量化された当該関係行動特徴量と、教師データD2(目的変数)として定量化された当該関係行動種別データに関する教師データとからなる。 The fourth learning dataset D34 is a teacher dataset used when generating the learned type identification model M4 by machine learning as the learned model M. The learned type identification model M4 is a learned model M used to identify the type of behavior from the related behavior feature. Here, the type of behavior represents the type and meaning of the behavior (behavior) that occurs in relation to the movement of the moving body V and the movement of an object in a still image that constitutes a moving image, and represents the type and meaning of the characteristics of the behavior represented by the related behavior feature. The process of identifying the type of behavior from the related behavior feature using the learned type identification model M4 corresponds to the process of identifying the type of behavior that occurs in relation to the movement of the moving body V and the movement of an object in a still image that constitutes a moving image in the above-mentioned related behavior detection. The fourth learning dataset D34 is configured by linking the "related behavior feature" and "teacher data related to the related behavior type data that represents the type of behavior corresponding to the related behavior feature" as a set. In other words, the fourth learning dataset D34 consists of the relevant behavior feature amount quantified as input data D1 (explanatory variable) and training data regarding the relevant behavior type data quantified as training data D2 (objective variable).
前処理部41は、取得した複数の学習用データセットD3(第1学習用データセットD31、第2学習用データセットD32、第3学習用データセットD33、第4学習用データセットD34)を記憶回路30に記憶させる。 The preprocessing unit 41 stores the acquired multiple learning data sets D3 (first learning data set D31, second learning data set D32, third learning data set D33, and fourth learning data set D34) in the memory circuit 30.
モデル生成部42は、学習フェーズにおいて、動画像データ及び計測データから移動体Vの動きと物体の動きとが関係して生じる挙動の種別を特定する学習済みモデルMを機械学習により生成する処理を実行可能な機能を有する部分である。本実施形態のモデル生成部42は、前処理部41によって取得された複数の学習用データセットD3を用いて、学習済みモデルMを機械学習により生成する処理を実行可能である。モデル生成部42は、例えば、新たな学習用データセットD3が取得されたタイミングで、都度、学習済みモデルMを学習させ、生成する処理を行ってもよいし、入力機器10を構成する操作入力機器を介したユーザの操作に応じて適時のタイミングで、学習済みモデルMを学習させ、生成する処理を行ってもよい。
The model generation unit 42 is a part having a function capable of executing a process of generating a trained model M by machine learning in the learning phase, which identifies the type of behavior that occurs in relation to the movement of the moving body V and the movement of the object from the video image data and the measurement data. The model generation unit 42 of this embodiment is capable of executing a process of generating a trained model M by machine learning using multiple training data sets D3 acquired by the preprocessing unit 41. For example, the model generation unit 42 may train and generate the trained model M each time a new training data set D3 is acquired, or may train and generate the trained model M at an appropriate timing in response to a user's operation via an operation input device that constitutes the
モデル生成部42は、複数の学習用データセットD3を教師データセットとして、種々の機械学習アルゴリズムALに基づく機械学習を行うことによって、学習済みモデルMを生成する。使用する機械学習アルゴリズムALとしては、例えば、ディープラーニング(Deep Learning)、ニューラルネットワーク(Neural Network)、ロジスティック(Logistic)回帰、アンサンブル学習(Ensemble Learning)、サポートベクターマシン(Support Vector Machine)、ランダムフォレスト(Random Forest)、ナイーブベイズ(Naive Bays)等の公知のアルゴリズムが挙げられる。モデル生成部42は、学習用データセットD3のうち、入力データD1を説明変数とし、教師データD2を目的変数として、学習済みモデルMの機械学習を行う。モデル生成部42は、当該機械学習の結果として、動画像データ及び計測データから上記挙動の種別を特定するための機械学習を行った学習済みモデルMを生成する。 The model generation unit 42 generates a trained model M by performing machine learning based on various machine learning algorithms AL using multiple learning datasets D3 as teacher datasets. Examples of the machine learning algorithms AL used include well-known algorithms such as deep learning, neural network, logistic regression, ensemble learning, support vector machine, random forest, and naive bays. The model generation unit 42 performs machine learning of the trained model M using the input data D1 of the training dataset D3 as an explanatory variable and the teacher data D2 as an objective variable. As a result of the machine learning, the model generation unit 42 generates a trained model M that has been subjected to machine learning to identify the type of the above behavior from the video image data and the measurement data.
学習済みモデルMは、例えば、ニューラルネットワークにより実現される。ニューラルネットワークとしては、例えば、CNN(Convolution Neural Network)、RNN(Recurrent Neural Network)、LSTM(Long short-term memory) ネットワーク等の任意の構成を有するニューラルネットワークを採用することができる。この場合、モデル生成部42は、複数の学習用データセットD3を用いた機械学習を行うことにより、当該ニューラルネットワークにおいて重み付けとして用いられる学習重み付け係数等を学習し、当該学習済みモデルMを生成する。 The trained model M is realized, for example, by a neural network. As the neural network, for example, a neural network having any configuration such as a convolution neural network (CNN), a recurrent neural network (RNN), or a long short-term memory (LSTM) network can be adopted. In this case, the model generation unit 42 performs machine learning using multiple training data sets D3 to learn learning weighting coefficients and the like used as weights in the neural network, and generates the trained model M.
より具体的には、本実施形態のモデル生成部42は、機能概念的に、物体検出モデル生成部42a、行動検出モデル生成部42b、関係行動検出モデル生成部42c、及び、種別特定モデル生成部42dを含んで構成される。 More specifically, the model generation unit 42 of this embodiment is conceptually configured to include an object detection model generation unit 42a, a behavior detection model generation unit 42b, a related behavior detection model generation unit 42c, and a type-specific model generation unit 42d.
物体検出モデル生成部42aは、学習済みモデルMのうち、学習済み物体検出モデルM1を機械学習により生成する処理を実行可能な機能を有する部分である。物体検出モデル生成部42aは、前処理部41によって取得された複数の第1学習用データセットD31を用いて、学習済み物体検出モデルM1を機械学習により生成する処理を実行可能である。物体検出モデル生成部42aは、第1学習用データセットD31のうち、「動画像データ」を入力データD1(説明変数)とし、「物体検出特徴量に関する教師データ」を教師データD2(目的変数)として、学習済み物体検出モデルM1の機械学習を行う。物体検出モデル生成部42aは、当該機械学習の結果として、動画像データから物体検出特徴量を抽出するための機械学習を行った学習済み物体検出モデルM1を生成することができる。 The object detection model generation unit 42a is a part that has a function of executing a process of generating a learned object detection model M1 by machine learning from the learned model M. The object detection model generation unit 42a is capable of executing a process of generating a learned object detection model M1 by machine learning using a plurality of first learning datasets D31 acquired by the preprocessing unit 41. The object detection model generation unit 42a performs machine learning of the learned object detection model M1 using "video image data" from the first learning dataset D31 as input data D1 (explanatory variable) and "teacher data related to object detection features" as teacher data D2 (target variable). As a result of the machine learning, the object detection model generation unit 42a can generate a learned object detection model M1 that has been subjected to machine learning for extracting object detection features from video image data.
物体検出モデル生成部42aによって生成された学習済み物体検出モデルM1は、入力を「動画像データ」とし、出力を「物体検出特徴量」としたモデルである。すなわち、学習済み物体検出モデルM1は、動画像データの入力を受け付けて当該動画像データから物体検出特徴量を出力するように機能付けられる。より詳しくは、学習済み物体検出モデルM1は、ニューラルネットワークの入力層に入力された動画像データに対して、ニューラルネットワークにおける学習重み付け係数に基づく演算を行い、ニューラルネットワークの出力層から物体検出特徴量を出力するようにコンピュータを機能させる。 The trained object detection model M1 generated by the object detection model generation unit 42a is a model in which the input is "video data" and the output is "object detection features." In other words, the trained object detection model M1 is functionalized to accept input of video data and output object detection features from the video data. More specifically, the trained object detection model M1 performs a calculation based on the learning weighting coefficients in the neural network for video data input to the input layer of the neural network, and causes the computer to function to output object detection features from the output layer of the neural network.
行動検出モデル生成部42bは、学習済みモデルMのうち、学習済み行動検出モデルM2を機械学習により生成する処理を実行可能な機能を有する部分である。行動検出モデル生成部42bは、前処理部41によって取得された複数の第2学習用データセットD32を用いて、学習済み行動検出モデルM2を機械学習により生成する処理を実行可能である。行動検出モデル生成部42bは、第2学習用データセットD32のうち、「計測データ及び物体検出特徴量」を入力データD1(説明変数)とし、「移動体行動検出特徴量に関する教師データ及び物体行動検出特徴量に関する教師データ」を教師データD2(目的変数)として、学習済み行動検出モデルM2の機械学習を行う。行動検出モデル生成部42bは、当該機械学習の結果として、計測データ及び物体検出特徴量から移動体行動検出特徴量及び物体行動検出特徴量を抽出するための機械学習を行った学習済み行動検出モデルM2を生成することができる。 The behavior detection model generation unit 42b is a part having a function capable of executing a process of generating a learned behavior detection model M2 by machine learning from the learned model M. The behavior detection model generation unit 42b can execute a process of generating a learned behavior detection model M2 by machine learning using a plurality of second learning datasets D32 acquired by the preprocessing unit 41. The behavior detection model generation unit 42b performs machine learning of the learned behavior detection model M2 using the "measurement data and object detection feature amount" of the second learning dataset D32 as input data D1 (explanatory variables) and the "teacher data regarding the moving object behavior detection feature amount and the teacher data regarding the object behavior detection feature amount" as teacher data D2 (target variable). The behavior detection model generation unit 42b can generate a learned behavior detection model M2 that has been subjected to machine learning for extracting the moving object behavior detection feature amount and the object behavior detection feature amount from the measurement data and the object detection feature amount as a result of the machine learning.
行動検出モデル生成部42bによって生成された学習済み行動検出モデルM2は、入力を「計測データ及び物体検出特徴量」とし、出力を「移動体行動検出特徴量及び物体行動検出特徴量」としたモデルである。すなわち、学習済み行動検出モデルM2は、計測データ及び物体検出特徴量の入力を受け付けて当該計測データ及び物体検出特徴量から移動体行動検出特徴量及び物体行動検出特徴量を出力するように機能付けられる。より詳しくは、学習済み行動検出モデルM2は、ニューラルネットワークの入力層に入力された計測データ及び物体検出特徴量に対して、ニューラルネットワークにおける学習重み付け係数に基づく演算を行い、ニューラルネットワークの出力層から移動体行動検出特徴量及び物体行動検出特徴量を出力するようにコンピュータを機能させる。 The learned behavior detection model M2 generated by the behavior detection model generation unit 42b is a model whose input is "measurement data and object detection features" and whose output is "mobile object behavior detection features and object behavior detection features." That is, the learned behavior detection model M2 is functionalized to accept the input of measurement data and object detection features and output the mobile object behavior detection features and object behavior detection features from the measurement data and object detection features. More specifically, the learned behavior detection model M2 performs a calculation based on the learning weighting coefficients in the neural network for the measurement data and object detection features input to the input layer of the neural network, and causes the computer to function to output the mobile object behavior detection features and object behavior detection features from the output layer of the neural network.
なお、行動検出モデル生成部42bは、上述したように、学習済み行動検出モデルM2が複数のサブモデル(移動体行動検出サブモデル、物体行動検出サブモデル)に分かれて構成される場合、学習済み行動検出モデルM2として、当該複数のサブモデルを個別に機械学習により生成するようにしてもよい。 In addition, as described above, when the learned behavior detection model M2 is configured to be divided into multiple sub-models (mobile behavior detection sub-model, object behavior detection sub-model), the behavior detection model generation unit 42b may generate the multiple sub-models individually by machine learning as the learned behavior detection model M2.
関係行動検出モデル生成部42cは、学習済みモデルMのうち、学習済み関係行動検出モデルM3を機械学習により生成する処理を実行可能な機能を有する部分である。関係行動検出モデル生成部42cは、前処理部41によって取得された複数の第3学習用データセットD33を用いて、学習済み関係行動検出モデルM3を機械学習により生成する処理を実行可能である。関係行動検出モデル生成部42cは、第3学習用データセットD33のうち、「移動体行動検出特徴量及び物体行動検出特徴量」を入力データD1(説明変数)とし、「関係行動特徴量に関する教師データ」を教師データD2(目的変数)として、学習済み関係行動検出モデルM3の機械学習を行う。関係行動検出モデル生成部42cは、当該機械学習の結果として、移動体行動検出特徴量及び物体行動検出特徴量から関係行動特徴量を抽出するための機械学習を行った学習済み関係行動検出モデルM3を生成することができる。 The related behavior detection model generation unit 42c is a part having a function capable of executing a process of generating a learned related behavior detection model M3 by machine learning from the learned model M. The related behavior detection model generation unit 42c is capable of executing a process of generating a learned related behavior detection model M3 by machine learning using a plurality of third learning datasets D33 acquired by the preprocessing unit 41. The related behavior detection model generation unit 42c performs machine learning of the learned related behavior detection model M3 using the "mobile object behavior detection feature and object behavior detection feature" from the third learning dataset D33 as input data D1 (explanatory variables) and the "teacher data related to the related behavior feature" as teacher data D2 (target variable). The related behavior detection model generation unit 42c can generate a learned related behavior detection model M3 that has been subjected to machine learning to extract related behavior features from the mobile object behavior detection feature and the object behavior detection feature as a result of the machine learning.
関係行動検出モデル生成部42cによって生成された学習済み関係行動検出モデルM3は、入力を「移動体行動検出特徴量及び物体行動検出特徴量」とし、出力を「関係行動特徴量」としたモデルである。すなわち、学習済み関係行動検出モデルM3は、移動体行動検出特徴量及び物体行動検出特徴量の入力を受け付けて当該移動体行動検出特徴量及び物体行動検出特徴量から関係行動特徴量を出力するように機能付けられる。より詳しくは、学習済み関係行動検出モデルM3は、ニューラルネットワークの入力層に入力された移動体行動検出特徴量及び物体行動検出特徴量に対して、ニューラルネットワークにおける学習重み付け係数に基づく演算を行い、ニューラルネットワークの出力層から関係行動特徴量を出力するようにコンピュータを機能させる。 The learned relational behavior detection model M3 generated by the relational behavior detection model generation unit 42c is a model in which the input is "mobile object behavior detection feature and object behavior detection feature" and the output is "relevant behavior feature." That is, the learned relational behavior detection model M3 is functionalized to receive the input of the mobile object behavior detection feature and the object behavior detection feature, and output the relevant behavior feature from the mobile object behavior detection feature and the object behavior detection feature. More specifically, the learned relational behavior detection model M3 performs a calculation based on the learning weighting coefficient in the neural network for the mobile object behavior detection feature and the object behavior detection feature input to the input layer of the neural network, and causes the computer to function to output the relevant behavior feature from the output layer of the neural network.
種別特定モデル生成部42dは、学習済みモデルMのうち、学習済み種別特定モデルM4を機械学習により生成する処理を実行可能な機能を有する部分である。種別特定モデル生成部42dは、前処理部41によって取得された複数の第4学習用データセットD34を用いて、学習済み種別特定モデルM4を機械学習により生成する処理を実行可能である。種別特定モデル生成部42dは、第4学習用データセットD34のうち、「関係行動特徴量」を入力データD1(説明変数)とし、「関係行動種別データに関する教師データ」を教師データD2(目的変数)として、学習済み種別特定モデルM4の機械学習を行う。種別特定モデル生成部42dは、当該機械学習の結果として、関係行動特徴量から上記挙動の種別を特定するための機械学習を行った学習済み種別特定モデルM4を生成することができる。 The type-specific model generation unit 42d is a part having a function capable of executing a process of generating a learned type-specific model M4 by machine learning from the learned model M. The type-specific model generation unit 42d is capable of executing a process of generating a learned type-specific model M4 by machine learning using a plurality of fourth learning data sets D34 acquired by the preprocessing unit 41. The type-specific model generation unit 42d performs machine learning of the learned type-specific model M4 using the "related behavior feature amount" of the fourth learning data set D34 as input data D1 (explanatory variable) and the "teacher data related to related behavior type data" as teacher data D2 (target variable) from the fourth learning data set D34. The type-specific model generation unit 42d can generate a learned type-specific model M4 that has been subjected to machine learning to identify the type of the above-mentioned behavior from the related behavior feature amount as a result of the machine learning.
種別特定モデル生成部42dによって生成された学習済み種別特定モデルM4は、入力を「関係行動特徴量」とし、出力を、「移動体Vの動きと物体の動きとが関係して生じる挙動の種別を定量化した値」としたとしたモデルである。すなわち、学習済み種別特定モデルM4は、関係行動特徴量の入力を受け付けて当該関係行動特徴量から当該挙動の種別を定量化した値を出力するように機能付けられる。より詳しくは、学習済み種別特定モデルM4は、ニューラルネットワークの入力層に入力された関係行動特徴量に対して、ニューラルネットワークにおける学習重み付け係数に基づく演算を行い、ニューラルネットワークの出力層から当該挙動の種別を定量化した値を出力するようにコンピュータを機能させる。 The learned type-specific model M4 generated by the type-specific model generation unit 42d is a model in which the input is a "related behavior feature" and the output is a "quantified value of the type of behavior that occurs when the movement of the moving body V and the movement of the object are related." In other words, the learned type-specific model M4 is functionalized to accept the input of the related behavior feature and output a quantified value of the type of the behavior from the related behavior feature. More specifically, the learned type-specific model M4 performs a calculation based on the learning weighting coefficient in the neural network for the related behavior feature input to the input layer of the neural network, and causes the computer to function to output a quantified value of the type of the behavior from the output layer of the neural network.
モデル生成部42は、上記のようにして生成した学習済みモデルM(学習済み物体検出モデルM1、学習済み行動検出モデルM2、学習済み関係行動検出モデルM3、学習済み種別特定モデルM4)を記憶回路30に記憶させる。このとき、モデル生成部42は、以前に生成した学習済みモデルMが既に記憶回路30に記憶されていた場合には、記憶されている学習済みモデルMを新しく生成した学習済みモデルMで置き換える。 The model generation unit 42 stores the trained models M (trained object detection model M1, trained behavior detection model M2, trained relational behavior detection model M3, trained type identification model M4) generated as described above in the memory circuit 30. At this time, if a previously generated trained model M has already been stored in the memory circuit 30, the model generation unit 42 replaces the stored trained model M with the newly generated trained model M.
検出対象入力部43は、使用フェーズにおいて、検出対象となる動画像データ及び計測データを入力する処理を実行可能な機能を有する部分である。ここでは、検出対象となる動画像データ及び計測データは、「検出対象データ(入力データ)D4」という場合がある。また、「検出対象データD4」のうち動画像データを「動画像データD41」、計測データを「計測データD42」と記載する場合がある。 The detection target input unit 43 is a part that has a function capable of executing a process to input moving image data and measurement data to be detected during the use phase. Here, the moving image data and measurement data to be detected may be referred to as "detection target data (input data) D4." Furthermore, among the "detection target data D4," the moving image data may be referred to as "moving image data D41," and the measurement data may be referred to as "measurement data D42."
検出対象データD4は、入力機器10を構成するデータ入力機器を介して状況検出システム1外の他の機器から入力されてもよいし、入力機器10を構成する操作入力機器を介してユーザの操作によって入力されてもよい。本実施形態の検出対象入力部43は、カメラ50、計測機器51等から入力機器10を介して受け付けた検出対象データD4(動画像データD41、計測データD42)を種別特定部44に入力する処理を実行可能である。検出対象入力部43は、例えば、移動体Vの移動にあわせてリアルタイムで検出対象データD4を入力してもよいし、移動体Vの移動終了後に適時のタイミングで事後的に検出対象データD4を入力してもよい。検出対象入力部43は、入力する検出対象データD4を一旦記憶回路30に記憶させるようにしてもよい。
The detection target data D4 may be input from another device outside the
種別特定部44は、使用フェーズにおいて、学習済みモデルMを用いて移動体Vの動きと動画像を構成する静止画像内の物体の動きとが関係して生じる挙動の種別を特定する処理を実行可能な機能を有する部分である。本実施形態の種別特定部44は、モデル生成部42によって生成された学習済みモデルMを用いて、検出対象入力部43によって入力された検出対象となる検出対象データD4から当該挙動の種別を特定する処理を実行可能である。より詳細には、種別特定部44は、物体検出モデル生成部42aによって生成された学習済み物体検出モデルM1、行動検出モデル生成部42bによって生成された学習済み行動検出モデルM2、関係行動検出モデル生成部42cによって生成された学習済み関係行動検出モデルM3、及び、種別特定モデル生成部42dによって生成された学習済み種別特定モデルM4を用いて、検出対象入力部43によって入力された動画像データD41及び計測データD42から上記挙動の種別を特定する処理を実行可能である。 The type identification unit 44 is a part having a function of executing a process of identifying the type of behavior occurring in the use phase in relation to the movement of the moving body V and the movement of an object in a still image constituting the moving image, using the learned model M. The type identification unit 44 of this embodiment can execute a process of identifying the type of the behavior from the detection target data D4 that is the detection target input by the detection target input unit 43, using the learned model M generated by the model generation unit 42. More specifically, the type identification unit 44 can execute a process of identifying the type of the behavior from the moving image data D41 and the measurement data D42 input by the detection target input unit 43, using the learned object detection model M1 generated by the object detection model generation unit 42a, the learned behavior detection model M2 generated by the behavior detection model generation unit 42b, the learned related behavior detection model M3 generated by the related behavior detection model generation unit 42c, and the learned type identification model M4 generated by the type identification model generation unit 42d.
具体的には、本実施形態の種別特定部44は、図7に示すように、機能概念的に、物体検出特徴量抽出器44a、統合部44b、行動検出特徴量抽出器44c、関係行動特徴量抽出器44d、及び、分類器44eを含んで構成される。
Specifically, as shown in FIG. 7, the type identification unit 44 of this embodiment is functionally conceptually configured to include an object
物体検出特徴量抽出器44aは、物体検出モデル生成部42aによって生成された学習済み物体検出モデルM1を用いて、動画像データD41から物体検出特徴量D61を抽出する処理を実行可能な機能を有する部分である。物体検出特徴量抽出器44aは、学習済み物体検出モデルM1に対して、検出対象入力部43によって入力された検出対象データD4のうち「動画像データD41」を入力データとして入力し、これに応じて当該学習済み物体検出モデルM1から「物体検出特徴量D61」を出力させる。これにより、物体検出特徴量抽出器44aは、動画像データD41から当該動画像データD41において検出される物体を表す物体検出特徴量D61を抽出する。この物体検出特徴量抽出器44aによって動画像データD41から当該物体検出特徴量D61を抽出する処理は、上述した物体検出に関する処理に相当する。物体検出特徴量抽出器44aは、出力された物体検出特徴量D61を、記憶回路30に記憶させると共に、次段の統合部44bに入力する。
The object
統合部44bは、物体検出特徴量D61と計測データD42とを統合する処理を実行可能な機能を有する部分である。統合部44bは、物体検出特徴量抽出器44aによって入力された「物体検出特徴量D61」と、検出対象入力部43によって入力された検出対象データD4のうち「計測データD42」とを、時系列的に同時刻の組み合わせとなるように統合し、記憶回路30に記憶させると共に、次段の行動検出特徴量抽出器44cに入力する。
The
行動検出特徴量抽出器44cは、行動検出モデル生成部42bによって生成された学習済み行動検出モデルM2を用いて、計測データD42及び物体検出特徴量D61から移動体行動検出特徴量D62及び物体行動検出特徴量D63を抽出する処理を実行可能な機能を有する部分である。行動検出特徴量抽出器44cは、学習済み行動検出モデルM2に対して、統合部44bによって入力された時系列的に同時刻の「計測データD42と物体検出特徴量D61」とを入力データとして入力し、これに応じて当該学習済み行動検出モデルM2から「移動体行動検出特徴量D62及び物体行動検出特徴量D63」を出力させる。これにより、行動検出特徴量抽出器44cは、計測データD42及び物体検出特徴量D61から、当該計測データD42の時間変化に伴う移動体Vの動きを表す移動体行動検出特徴量D62及び当該物体検出特徴量D61の時間変化に伴う物体の動きを表す物体行動検出特徴量D63を抽出する。この行動検出特徴量抽出器44cによって計測データD42及び物体検出特徴量D61から当該移動体行動検出特徴量D62及び当該物体行動検出特徴量D63を抽出する処理は、上述した行動検出に関する処理に相当する。行動検出特徴量抽出器44cは、出力された移動体行動検出特徴量D62、物体行動検出特徴量D63を、記憶回路30に記憶させると共に、次段の関係行動特徴量抽出器44dに入力する。
The behavior detection feature extractor 44c is a part having a function capable of executing a process of extracting a moving object behavior detection feature D62 and an object behavior detection feature D63 from the measurement data D42 and the object detection feature D61 using the learned behavior detection model M2 generated by the behavior detection model generation unit 42b. The behavior detection feature extractor 44c inputs the "measurement data D42 and object detection feature D61" at the same time in time series input by the
なお、行動検出特徴量抽出器44cは、学習済み行動検出モデルM2が複数のサブモデル(移動体行動検出サブモデル、物体行動検出サブモデル)に分かれて構成される場合、当該複数のサブモデルに対してそれぞれ計測データD42、物体検出特徴量D61を入力することで、移動体行動検出特徴量D62、物体行動検出特徴量D63をそれぞれ出力させればよい。 When the learned behavior detection model M2 is divided into multiple sub-models (mobile behavior detection sub-model, object behavior detection sub-model), the behavior detection feature extractor 44c inputs the measurement data D42 and the object detection feature D61 to each of the multiple sub-models, and outputs the mobile behavior detection feature D62 and the object behavior detection feature D63, respectively.
関係行動特徴量抽出器44dは、関係行動検出モデル生成部42cによって生成された学習済み関係行動検出モデルM3を用いて、移動体行動検出特徴量D62及び物体行動検出特徴量D63から関係行動特徴量D64を抽出する処理を実行可能な機能を有する部分である。関係行動特徴量抽出器44dは、学習済み関係行動検出モデルM3に対して、行動検出特徴量抽出器44cによって入力された「移動体行動検出特徴量D62及び物体行動検出特徴量D63」を入力データとして入力し、これに応じて当該学習済み関係行動検出モデルM3から「関係行動特徴量D64」を出力させる。これにより、関係行動特徴量抽出器44dは、移動体行動検出特徴量D62及び物体行動検出特徴量D63から、移動体Vの動きと動画像を構成する静止画像内の物体の動きとが関係して生じる挙動を表す関係行動特徴量D64を抽出する。この関係行動特徴量抽出器44dによって移動体行動検出特徴量D62及び物体行動検出特徴量D63から当該関係行動特徴量D64を抽出する処理は、上述した関係行動検出に関する処理に相当する。関係行動特徴量抽出器44dは、出力された関係行動特徴量D64を、記憶回路30に記憶させると共に、次段の分類器44eに入力する。
The related
分類器44eは、種別特定モデル生成部42dによって生成された学習済み種別特定モデルM4を用いて、関係行動特徴量D64から移動体Vの動きと動画像を構成する静止画像内の物体の動きとが関係して生じる挙動の種別を特定する処理を実行可能な機能を有する部分である。分類器44eは、種別特定モデル生成部42dによって生成された学習済み種別特定モデルM4に対して、関係行動特徴量抽出器44dによって入力された「関係行動特徴量D64」を入力データとして入力し、これに応じて当該学習済み種別特定モデルM4から「上記挙動の種別を定量化した値」を出力させる。これにより、分類器44eは、当該関係行動特徴量が表す上記挙動の種別を特定する。
The classifier 44e is a part having a function capable of executing a process of identifying the type of behavior that occurs in relation to the movement of the moving body V and the movement of an object in a still image that constitutes a moving image from the related behavior feature D64, using the learned type-specific model M4 generated by the type-specific model generation unit 42d. The classifier 44e inputs the "related behavior feature D64" input by the related
例えば、上述した図5の例では、分類器44eは、移動体Vの動きと物体の動きとが関係して生じる挙動の種別として、「手前側の自転車」、「自車両(移動体V)」の動きの関係性から「左折しようとしている自車両に対して、ふらついて走行している手前側の自転車が自車両の進行方向に向かっているという危険な挙動」を特定する。一方、分類器44eは、移動体Vの動きと物体の動きとが関係して生じる挙動の種別として、「奥側の自転車」、「自車両(移動体V)」の動きの関係性から「左折しようとしている自車両に対して、ふらついて走行している奥側の自転車が自車両の進行方向とは異なる方向に向かっているという危険ではない挙動」を特定する。 For example, in the example of FIG. 5 described above, the classifier 44e identifies "a dangerous behavior in which the bicycle in the foreground, which is moving unsteadily, is heading in the direction of travel of the host vehicle, which is trying to turn left," as a type of behavior that occurs when the movement of the moving body V and the movement of an object are related, based on the relationship between the movements of the "bicycle in the foreground" and the "host vehicle (moving body V)." On the other hand, the classifier 44e identifies "a non-dangerous behavior in which the bicycle in the background, which is moving unsteadily, is heading in a direction different from the direction of travel of the host vehicle, which is trying to turn left," as a type of behavior that occurs when the movement of the moving body V and the movement of an object are related, based on the relationship between the movements of the "bicycle in the background" and the "host vehicle (moving body V)."
他の例として、図8の例では、分類器44eは、移動体Vの動きと物体の動きとが関係して生じる挙動の種別として、例えば、「赤信号」、「停止線」、「自車両(移動体V)」の動きの関係性から「赤信号で自車両が停止線上で停止したという交通違反ではない安全な挙動」を特定する。一方、図9の例では、分類器44eは、移動体Vの動きと物体の動きとが関係して生じる挙動の種別として、例えば、「赤信号」、「停止線」、「自車両(移動体V)」の動きの関係性から「赤信号で自車両が停止線上で停止しないという交通違反である危険な挙動(信号無視)」を特定する。 As another example, in the example of FIG. 8, the classifier 44e identifies, as a type of behavior that occurs as a result of the relationship between the movement of the moving body V and the movement of an object, for example, "safe behavior that is not a traffic violation, in which the own vehicle stops on the stop line at a red light," based on the relationship between the movement of the "red light," "stop line," and "own vehicle (moving body V)." On the other hand, in the example of FIG. 9, the classifier 44e identifies, as a type of behavior that occurs as a result of the relationship between the movement of the moving body V and the movement of an object, for example, "dangerous behavior that is a traffic violation, in which the own vehicle does not stop on the stop line at a red light (ignoring a signal)," based on the relationship between the movement of the "red light," "stop line," and "own vehicle (moving body V)."
分類器44eは、出力された上記挙動の種別を定量化した値を、種別特定結果データ(出力データ)D5として記憶回路30に記憶させる。 The classifier 44e stores the quantified value of the output type of the above behavior in the memory circuit 30 as type identification result data (output data) D5.
出力部45は、種別特定部44による挙動の種別の特定結果に基づいて出力を行う処理を実行可能な機能を有する部分である。本実施形態の出力部45は、種別特定部44によって特定された種別特定結果データD5を、出力機器20を介して出力する処理を実行可能である。種別特定結果データD5は、出力機器20を構成するディスプレイを介して画像情報として出力されてもよいし、出力機器20を構成するスピーカを介して音情報として出力されてもよい。また、種別特定結果データD5は、出力機器20を構成するデータ出力機器を介して状況検出システム1外の他の機器に出力されてもよい。出力部45は、例えば、車両の走行にあわせてリアルタイムで種別特定結果データD5を出力してもよいし、入力機器10を構成する操作入力機器を介したユーザの操作に応じて適時のタイミングで種別特定結果データD5を出力してもよい。
The output unit 45 is a part having a function capable of executing a process of outputting based on the result of the identification of the type of behavior by the type identification unit 44. The output unit 45 of this embodiment is capable of executing a process of outputting the type identification result data D5 identified by the type identification unit 44 via the output device 20. The type identification result data D5 may be output as image information via a display constituting the output device 20, or may be output as sound information via a speaker constituting the output device 20. In addition, the type identification result data D5 may be output to other devices outside the
出力部45は、一例として、種別特定部44によって挙動の種別として「危険な挙動」が特定された場合、すなわち、種別特定結果データD5が「危険な挙動」を表す場合、出力機器20を介して警報を出力するようにしてもよい。 As an example, the output unit 45 may output an alert via the output device 20 when the type identification unit 44 identifies the type of behavior as "dangerous behavior," i.e., when the type identification result data D5 indicates "dangerous behavior."
次に、図10のフローチャート図を参照して、状況検出システム1おける状況検出方法の処理手順について説明する。
Next, the processing steps of the situation detection method in the
図10に示す状況検出システム1おける状況検出方法は、取得ステップ(ステップS1)、モデル生成ステップ(ステップS2~ステップS5)、入力ステップ(ステップS6)、種別特定ステップ(ステップS7)、出力ステップ(ステップS8)、判定ステップ(ステップS9)、警報ステップ(ステップS10)を含む。ここでは、上記各ステップに関する処理は、状況検出システム1の処理回路40によって実行される。
The situation detection method in the
まず、処理回路40の前処理部41は、学習用データセットD3として、第1学習用データセットD31、第2学習用データセットD32、第3学習用データセットD33、及び、第4学習用データセットD34を取得するステップ(ステップS1)を実行する。この場合、前処理部41は、入力機器10を介して状況検出システム1外の他の機器から第1学習用データセットD31、第2学習用データセットD32、第3学習用データセットD33、及び、第4学習用データセットD34を直接取得してもよい。また、前処理部41は、入力機器10を介して状況検出システム1外の他の機器から入力された生データD0に対して、様々な前処理を施すことで第1学習用データセットD31、第2学習用データセットD32、第3学習用データセットD33、及び、第4学習用データセットD34を作成、取得してもよい。前処理部41は、取得した複数の第1学習用データセットD31、第2学習用データセットD32、第3学習用データセットD33、及び、第4学習用データセットD34を記憶回路30に記憶させる。
First, the preprocessing unit 41 of the processing circuit 40 executes a step (step S1) of acquiring the first learning data set D31, the second learning data set D32, the third learning data set D33, and the fourth learning data set D34 as the learning data set D3. In this case, the preprocessing unit 41 may directly acquire the first learning data set D31, the second learning data set D32, the third learning data set D33, and the fourth learning data set D34 from another device outside the
次に、処理回路40のモデル生成部42は、取得ステップ(ステップS1)で取得された複数の学習用データセットD3を用いて、学習済みモデルMを機械学習により生成するモデル生成ステップ(ステップS2~ステップS5)を実行する。 Next, the model generation unit 42 of the processing circuit 40 executes a model generation step (steps S2 to S5) in which a trained model M is generated by machine learning using the multiple training data sets D3 acquired in the acquisition step (step S1).
より具体的には、モデル生成部42の物体検出モデル生成部42aは、複数の第1学習用データセットD31を用いて、学習済み物体検出モデルM1を機械学習により生成する物体検出モデル生成ステップ(ステップS2)を実行する。モデル生成部42の行動検出モデル生成部42bは、複数の第2学習用データセットD32を用いて、学習済み行動検出モデルM2を機械学習により生成する行動検出モデル生成ステップ(ステップS3)を実行する。モデル生成部42の関係行動検出モデル生成部42cは、複数の第3学習用データセットD33を用いて、学習済み関係行動検出モデルM3を機械学習により生成する関係行動検出モデル生成ステップ(ステップS4)を実行する。モデル生成部42の種別特定モデル生成部42dは、複数の第4学習用データセットD34を用いて、学習済み種別特定モデルM4を機械学習により生成する種別特定モデル生成ステップ(ステップS5)を実行する。 More specifically, the object detection model generation unit 42a of the model generation unit 42 executes an object detection model generation step (step S2) of generating a trained object detection model M1 by machine learning using a plurality of first learning datasets D31. The behavior detection model generation unit 42b of the model generation unit 42 executes a behavior detection model generation step (step S3) of generating a trained behavior detection model M2 by machine learning using a plurality of second learning datasets D32. The related behavior detection model generation unit 42c of the model generation unit 42 executes a related behavior detection model generation step (step S4) of generating a trained related behavior detection model M3 by machine learning using a plurality of third learning datasets D33. The type-specific model generation unit 42d of the model generation unit 42 executes a type-specific model generation step (step S5) of generating a trained type-specific model M4 by machine learning using a plurality of fourth learning datasets D34.
モデル生成部42は、生成した学習済みモデルM(学習済み物体検出モデルM1、学習済み行動検出モデルM2、学習済み関係行動検出モデルM3、学習済み種別特定モデルM4)を記憶回路30に記憶させる。このとき、モデル生成部42は、以前に生成した学習済みモデルMが既に記憶回路30に記憶されていた場合には、記憶されている学習済みモデルMを新しく生成した学習済みモデルMで置き換える。 The model generation unit 42 stores the generated trained models M (trained object detection model M1, trained behavior detection model M2, trained relational behavior detection model M3, trained type identification model M4) in the memory circuit 30. At this time, if a previously generated trained model M has already been stored in the memory circuit 30, the model generation unit 42 replaces the stored trained model M with the newly generated trained model M.
次に、処理回路40の検出対象入力部43は、検出対象となる検出対象データD4として動画像データD41、及び、計測データD42を処理回路40の種別特定部44に入力する入力ステップ(ステップS6)を実行する。この場合、検出対象入力部43は、入力機器10を介して状況検出システム1外の他の機器から受け付けた検出対象データD4を入力してもよいし、入力機器10を介してユーザの操作によって受け付けた検出対象データD4を入力してもよい。また、検出対象入力部43は、入力する検出対象データD4を一旦記憶回路30に記憶させるようにしてもよい。
Next, the detection target input unit 43 of the processing circuit 40 executes an input step (step S6) of inputting the moving image data D41 and the measurement data D42 as the detection target data D4 to be detected to the type identification unit 44 of the processing circuit 40. In this case, the detection target input unit 43 may input the detection target data D4 received from another device outside the
次に、処理回路40の種別特定部44は、モデル生成ステップ(ステップS2~ステップS5)で生成された学習済み物体検出モデルM1、学習済み行動検出モデルM2、学習済み関係行動検出モデルM3、及び、学習済み種別特定モデルM4を用いて、入力ステップ(ステップS6)で入力された動画像データD41及び計測データD42(検出対象データD4)から移動体Vの動きと動画像を構成する静止画像内の物体の動きとが関係して生じる挙動の種別を特定する種別特定ステップ(ステップS7)を実行する。この場合、種別特定部44は、物体検出特徴量抽出器44a、統合部44b、行動検出特徴量抽出器44c、関係行動特徴量抽出器44d、及び、分類器44eが協働して、動画像データD41及び計測データD42から上記挙動の種別を特定する。種別特定部44は、特定した挙動の種別を定量化した値を、種別特定結果データD5として記憶回路30に記憶させる。
Next, the type identification unit 44 of the processing circuit 40 executes a type identification step (step S7) of identifying the type of behavior that occurs in relation between the movement of the moving body V and the movement of the object in the still image that constitutes the moving image from the moving image data D41 and the measurement data D42 (detection target data D4) input in the input step (step S6) using the learned object detection model M1, the learned behavior detection model M2, the learned relational behavior detection model M3, and the learned type identification model M4 generated in the model generation step (steps S2 to S5). In this case, the type identification unit 44 identifies the type of the above-mentioned behavior from the moving image data D41 and the measurement data D42 by the object
次に、処理回路40の出力部45は、種別特定ステップ(ステップS7)で特定された挙動の種別についての種別特定結果データD5を出力する出力ステップ(ステップS8)を実行する。この場合、出力部45は、種別特定結果データD5を、出力機器20を介して画像情報や音情報として出力してもよいし、出力機器20を介して状況検出システム1外の他の機器に出力してもよい。
Next, the output unit 45 of the processing circuit 40 executes an output step (step S8) of outputting type identification result data D5 for the type of behavior identified in the type identification step (step S7). In this case, the output unit 45 may output the type identification result data D5 as image information or sound information via the output device 20, or may output the type identification result data D5 via the output device 20 to another device outside the
ここでは、出力部45は、さらに、種別特定部44によって特定された挙動の種別が「危険な挙動」等の警報を要する挙動であるか否かを判定する判定ステップ(ステップS9)を実行する。出力部45は、種別特定部44によって特定された挙動の種別が警報を要する挙動でないと判定した場合(ステップS9:No)、本フローチャートによる処理を終了する。出力部45は、種別特定部44によって特定された挙動の種別が警報を要する挙動であると判定した場合(ステップS9:Yes)、出力機器20を介して警報を出力する警報ステップ(ステップS10)を実行し、本フローチャートによる処理を終了する。 Here, the output unit 45 further executes a determination step (step S9) of determining whether the type of behavior identified by the type identification unit 44 is a behavior that requires an alarm, such as "dangerous behavior." If the output unit 45 determines that the type of behavior identified by the type identification unit 44 is not a behavior that requires an alarm (step S9: No), the output unit 45 ends the processing according to this flowchart. If the output unit 45 determines that the type of behavior identified by the type identification unit 44 is a behavior that requires an alarm (step S9: Yes), the output unit 45 executes an alarm step (step S10) of outputting an alarm via the output device 20, and ends the processing according to this flowchart.
上述した状況検出方法は、予め用意された状況検出プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することによって実現することができる。この状況検出プログラムは、上述した取得ステップ(ステップS1)、モデル生成ステップ(ステップS2~ステップS5)、入力ステップ(ステップS6)、種別特定ステップ(ステップS7)、出力ステップ(ステップS8)、判定ステップ(ステップS9)、警報ステップ(ステップS10)の各処理をコンピュータに実行させる。 The above-mentioned situation detection method can be realized by executing a prepared situation detection program on a computer such as a personal computer or a workstation. This situation detection program causes the computer to execute each of the above-mentioned acquisition step (step S1), model generation step (steps S2 to S5), input step (step S6), type identification step (step S7), output step (step S8), judgment step (step S9), and warning step (step S10).
以上で説明した状況検出システム1、状況検出方法、状況検出プログラムは、学習済み物体検出モデルM1を用いて「動画像データ」から当該動画像データにおいて検出される物体を表す「物体検出特徴量」を抽出することで物体検出を行うことができる。また、状況検出システム1、状況検出方法、状況検出プログラムは、学習済み行動検出モデルM2を用いて「計測データ及び物体検出特徴量」から移動体の動きを表す「移動体行動検出特徴量」及び物体の動きを表す「物体行動検出特徴量」を抽出することで行動検出を行うことができる。そして、状況検出システム1、状況検出方法、状況検出プログラムは、学習済み関係行動検出モデルM3を用いて、上記のようにして抽出した「移動体行動検出特徴量及び物体行動検出特徴量」から移動体の動きと物体の動きとが関係して生じる挙動を表す「関係行動特徴量」を抽出することで関係行動検出を行うことができる。そして、状況検出システム1、状況検出方法、状況検出プログラムは、学習済み種別特定モデルM4を用いて、この「関係行動特徴量」から「当該挙動の種別」を特定することができる。
The
この結果、状況検出システム1、状況検出方法、状況検出プログラムは、物体検出、行動検出に加えて、さらに関係行動検出も用いて、移動体Vや動画像から検出した物体同士の関係性を検出し、これらの動きを関係づけて相互の挙動の意味(種別)を検出することができる。これにより、状況検出システム1、状況検出方法、状況検出プログラムは、適正に状況検出を行うことができ、例えば、状況検出をより精緻に行うことができる。
As a result, the
そして、状況検出システム1、状況検出方法、状況検出プログラムは、上記のようにして得られるより精緻な状況検出の結果を、例えば、リアルタイム安全運転診断システム、教育システム、危険予知システム、自動運転システム等に応用が可能である。この場合、状況検出システム1、状況検出方法、状況検出プログラムは、例えば、リアルタイムでの運転警告、運転技術の評価、危険運転・交通違反の発見・評価、危険抑制行動の指導・教育、安全な運行計画の作成、自動運転への反映等の様々な目的で供することができる。
The
例えば、状況検出システム1、状況検出方法、状況検出プログラムは、関係行動検出技術を利用して、バットやバールなどの器具を利用した車両のドアのこじ開けや車上荒らしなどの関係行動検出を行い、警報を発出することで犯罪予防等に活用することも可能である。また、状況検出システム1、状況検出方法、状況検出プログラムは、例えば、建造物や街灯等の構造物に設置された防犯カメラの動画像データも合わせて利用することで、より好適に犯罪予防等に活用することが可能である。
For example, the
また、状況検出システム1、状況検出方法、状況検出プログラムは、例えば、関係行動検出技術を利用して、タクシー等の配車サービスシステムへの応用も可能である。この場合、状況検出システム1、状況検出方法、状況検出プログラムは、例えば、車両周辺の人物の動きと車両の動きに対して関係行動検出を行うことで、道端で車両の来る方向を凝視するような人物の動きや車両に向かって手を挙げる動き等に基づき、タクシーに対する乗車希望の意思を検出し、配車サービスに活用することも可能である。
The
さらに、状況検出システム1、状況検出方法、状況検出プログラムは、例えば、関係行動検出技術を利用して、駐車場の空車案内、空車予測案内サービスへの応用も可能である。また、状況検出システム1、状況検出方法、状況検出プログラムは、例えば、駐車場に設置されたカメラ等の動画像データも合わせて利用することで、満車の駐車場で人物が荷物を積み終えたり車に乗り込んだりする動き等の関係行動検出も行い、例えば、あと数分で空車が出る可能性が高い状況であることを特定し、登録者への案内サービス等に活用することも可能である。
Furthermore, the
なお、以上で説明した実施形態では、状況検出システム1として、1つのシステムで学習フェーズと使用フェーズとの双方を集約して行う場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。
In the embodiment described above, an example of a
例えば、図11に例示する変形例に係る状況検出システム1Aは、学習フェーズにおける各処理を実行する学習済みモデル生成システム100と、使用フェーズにおける各処理を実行する状況検出装置200とに分かれて構成される点で上述した状況検出システム1と異なる。状況検出装置200は、例えば、カメラ50、計測機器51等と共に移動体Vに搭載されるものであってもよい。一方、学習済みモデル生成システム100は、例えば、移動体Vを運用する事業所等に設置されるものであってもよい。
For example, the situation detection system 1A according to the modified example illustrated in FIG. 11 differs from the
学習済みモデル生成システム100は、入力機器110と、出力機器120と、記憶回路130と、処理回路140とを備え、学習用データセットD3を用いた機械学習によって学習済みモデルMを生成する処理を行う。処理回路140は、上記各種処理機能を実現するために、機能概念的に、前処理部141、及び、モデル生成部142を含んで構成される。 The trained model generation system 100 includes an input device 110, an output device 120, a memory circuit 130, and a processing circuit 140, and performs processing to generate a trained model M by machine learning using a training dataset D3. In order to realize the various processing functions described above, the processing circuit 140 is functionally configured to include a preprocessing unit 141 and a model generation unit 142.
前処理部141は、上述した前処理部41と同様に、学習用データセットD3(第1学習用データセットD31、第2学習用データセットD32、第3学習用データセットD33、第4学習用データセットD34)を取得する処理を実行可能である。前処理部141は、取得した複数の学習用データセットD3を記憶回路130に記憶させる。 The preprocessing unit 141, like the preprocessing unit 41 described above, is capable of executing a process of acquiring a training data set D3 (a first training data set D31, a second training data set D32, a third training data set D33, and a fourth training data set D34). The preprocessing unit 141 stores the acquired multiple training data sets D3 in the memory circuitry 130.
モデル生成部142は、上述したモデル生成部42と同様に、前処理部141によって取得された複数の学習用データセットD3を用いて、学習済みモデルMを機械学習により生成する処理を実行可能である。モデル生成部142は、上述したモデル生成部42と同様に、機能概念的に、物体検出モデル生成部142a、行動検出モデル生成部142b、関係行動検出モデル生成部142c、及び、種別特定モデル生成部142dを含んで構成される。モデル生成部142は、生成した学習済みモデルM(学習済み物体検出モデルM1、学習済み行動検出モデルM2、学習済み関係行動検出モデルM3、学習済み種別特定モデルM4)を記憶回路130に記憶させる。
The model generation unit 142, like the model generation unit 42 described above, can execute a process of generating a trained model M by machine learning using a plurality of training data sets D3 acquired by the preprocessing unit 141. Like the model generation unit 42 described above, the model generation unit 142 is functionally conceptually configured to include an object detection model generation unit 142a, a behavior detection model generation unit 142b, a related behavior detection model generation unit 142c, and a type-specific
状況検出装置200は、入力機器210と、出力機器220と、記憶回路230と、処理回路240とを備え、学習済みモデルMを用いて移動体Vの動きと動画像を構成する静止画像内の物体の動きとが関係して生じる挙動の種別を特定する処理を行う。処理回路240は、上記各種処理機能を実現するために、機能概念的に、検出対象入力部243、種別特定部244、及び、出力部245を含んで構成される。
The
検出対象入力部243は、上述した検出対象入力部43と同様に、検出対象となる検出対象データD4となる動画像データD41及び計測データD42を入力する処理を実行可能である。
The detection
種別特定部244は、上述した種別特定部44と同様に、学習済みモデルMを用いて、検出対象入力部243によって入力された検出対象データD4から移動体Vを含む複数の物体の動きが関係して生じる挙動の種別を特定する処理を実行可能である。この場合、種別特定部244は、例えば、学習済みモデル生成システム100の出力機器120、及び、状況検出装置200の入力機器210を介して予め記憶回路230に記憶させた学習済みモデルM(学習済み物体検出モデルM1、学習済み行動検出モデルM2、学習済み関係行動検出モデルM3、学習済み種別特定モデルM4)を用いることができる。この学習済みモデルMは、上述のように学習済みモデル生成システム100によって生成されたモデルである。
The
出力部245は、上述した出力部45と同様に、種別特定部44によって特定された種別特定結果データD5を、出力機器220を介して出力する処理を実行可能である。 The output unit 245, like the output unit 45 described above, is capable of executing a process of outputting the type identification result data D5 identified by the type identification unit 44 via the output device 220.
入力機器110、210、出力機器120、220、記憶回路130、230、処理回路140、240のその他の構成は、上述の入力機器10、出力機器20、記憶回路30、処理回路40と略同様の構成である。本変形例では、移動体Vの周囲の動画像は、例えば、移動体Vに搭載されたカメラ50によって撮影され、当該カメラ50から動画像データとして入力機器210に入力される。同様に、移動体Vの状態に応じた計測値は、例えば、移動体Vに搭載された計測機器51によって計測され、当該計測機器51から動画像データとして入力機器210に入力される。
The remaining configurations of the input devices 110, 210, output devices 120, 220, memory circuits 130, 230, and processing circuits 140, 240 are substantially the same as the
この場合であっても、状況検出システム1A、学習済みモデル生成システム100、状況検出装置200は、上述した状況検出システム1と同様に、適正に状況検出を行うことができ、例えば、状況検出をより精緻に行うことができる。
Even in this case, the situation detection system 1A, the trained model generation system 100, and the
なお、この変形例の場合、状況検出装置200で用いる学習済みモデルMは、上述のように学習済みモデル生成システム100によって生成されたモデルに限らず、他のシステムで生成された学習済みモデルMであってもよい。
In this modified example, the trained model M used in the
[実施形態2]
実施形態2に係る状況検出システム、状況検出方法、状況検出プログラム、学習済みモデル生成システム、及び、状況検出装置は、さらに、距離データを用いる点で実施形態1とは異なる。以下では、上述した実施形態と同様の構成要素には共通の符号が付されるとともに、共通する構成、作用、効果については、重複した説明はできるだけ省略する(以下同様。)。
[Embodiment 2]
The situation detection system, situation detection method, situation detection program, trained model generation system, and situation detection device according to the second embodiment further differ from the first embodiment in that they use distance data. In the following, the same components as those in the above-mentioned embodiments are given the same reference numerals, and duplicated descriptions of the common configurations, actions, and effects are omitted as much as possible (the same applies below).
図12、図13に示す本実施形態の状況検出システム1Bは、移動体行動検出特徴量、物体行動検出特徴量に加えて移動体Vと当該移動体Vの周囲物体との距離の変化を表す距離変化特徴量も用いて関係行動検出を行う点で上述した状況検出システム1と異なる。ここでは、状況検出システム1Bは、処理回路40がモデル生成部42、種別特定部44にかえてモデル生成部42B、種別特定部44Bを含んで構成される点で上述した状況検出システム1と異なる。状況検出システム1Bのその他の構成は、上述の状況検出システム1と略同様の構成である。
The situation detection system 1B of this embodiment shown in Figures 12 and 13 differs from the
本実施形態の入力機器10は、種々の機器から少なくとも動画像データ、計測データに加えて距離データが入力される。
The
距離データとは、動画像の撮影に伴って計測された移動体Vと当該移動体Vの周囲物体(例えば、車両、通行人、自転車、障害物、街灯、看板、電柱、標識、停止線等)との距離を表すデータである。距離データは、典型的には、移動体Vにおいて動画像の撮影と同期して検出される。移動体Vと周囲物体との距離は、例えば、移動体Vに搭載された距離センサ52によって検出され、当該距離センサ52から距離データとして入力機器10に入力される。距離センサ52は、例えば、移動体Vに搭載され、赤外線、ミリ波、超音波等を用いて距離を検出する各種レーダやソナーによって構成される。また、距離センサ52は、例えば、カメラ50によって兼用され、当該カメラ50によって撮影された動画像データに各種処理を施して距離を検出するものであってもよい。
Distance data is data that indicates the distance between the moving body V and surrounding objects (e.g., vehicles, pedestrians, bicycles, obstacles, street lights, signs, utility poles, signs, stop lines, etc.) measured in conjunction with the capture of a moving image. The distance data is typically detected in the moving body V in synchronization with the capture of a moving image. The distance between the moving body V and the surrounding objects is detected, for example, by a
そして、本実施形態の第2学習用データセットD32は、計測データ、物体検出特徴量に加えて上記距離データと、移動体行動検出特徴量に関する教師データ、物体行動検出特徴量に関する教師データに加えて距離変化特徴量に関する教師データとからなる。ここで、距離変化特徴量とは、距離データの時間変化に伴う移動体Vと周囲物体との距離の変化を表す特徴量であり、時間変化に伴う移動体Vと周囲物体との動きに応じた当該距離の変化の特徴を表す。ここでは、第2学習用データセットD32は、「計測データ、物体検出特徴量及び距離データ」と、「当該計測データに対応した移動体行動検出特徴量に関する教師データ、当該物体検出特徴量に対応した物体行動検出特徴量に関する教師データ及び当該距離データに対応した距離変化特徴量に関する教師データ」とが1組のセットとして紐づけられることで構成される。つまり、本実施形態の第2学習用データセットD32は、入力データD1(説明変数)として定量化された当該計測データ、当該物体検出特徴量及び当該距離データと、教師データD2(目的変数)として定量化された当該移動体行動検出特徴量に関する教師データ、当該物体行動検出特徴量に関する教師データ及び当該距離変化特徴量に関する教師データとからなる。 The second learning dataset D32 of this embodiment is composed of the above-mentioned distance data in addition to the measurement data and object detection features, teacher data on the moving object behavior detection features, and teacher data on the object behavior detection features in addition to the teacher data on the distance change features. Here, the distance change feature is a feature that represents the change in the distance between the moving object V and the surrounding objects with the time change of the distance data, and represents the characteristics of the change in the distance according to the movement of the moving object V and the surrounding objects with the time change. Here, the second learning dataset D32 is composed of "measurement data, object detection features, and distance data" and "teacher data on the moving object behavior detection features corresponding to the measurement data, teacher data on the object behavior detection features corresponding to the object detection features, and teacher data on the distance change features corresponding to the distance data" linked as a set. In other words, the second learning dataset D32 in this embodiment is composed of the measurement data, the object detection feature, and the distance data quantified as input data D1 (explanatory variables), and teacher data regarding the mobile object behavior detection feature, the teacher data regarding the object behavior detection feature, and the teacher data regarding the distance change feature quantified as teacher data D2 (target variable).
また、本実施形態の第3学習用データセットD33は、移動体行動検出特徴量、物体行動検出特徴量及び距離変化特徴量と、関係行動特徴量に関する教師データとからなる。第3学習用データセットD33は、「移動体行動検出特徴量、物体行動検出特徴量及び距離変化特徴量」と、「当該移動体行動検出特徴量と当該物体行動検出特徴量と当該距離変化特徴量とに対応した関係行動特徴量に関する教師データ」とが1組のセットとして紐づけられることで構成される。つまり、本実施形態の第3学習用データセットD33は、入力データD1(説明変数)として定量化された当該移動体行動検出特徴量、当該物体行動検出特徴量及び当該距離変化特徴量と、教師データD2(目的変数)として定量化された当該関係行動特徴量に関する教師データとからなる。 The third learning dataset D33 of this embodiment is composed of a moving object behavior detection feature, an object behavior detection feature, a distance change feature, and teacher data related to the related behavior feature. The third learning dataset D33 is composed of a set of "moving object behavior detection feature, object behavior detection feature, and distance change feature" and "teacher data related to the related behavior feature corresponding to the moving object behavior detection feature, the object behavior detection feature, and the distance change feature." In other words, the third learning dataset D33 of this embodiment is composed of the moving object behavior detection feature, the object behavior detection feature, and the distance change feature quantified as input data D1 (explanatory variable), and teacher data related to the related behavior feature quantified as teacher data D2 (target variable).
そして、本実施形態のモデル生成部42Bは、行動検出モデル生成部42b、関係行動検出モデル生成部42cにかえて行動検出モデル生成部42Bb、関係行動検出モデル生成部42Bcを含んで構成される点で上述したモデル生成部42と異なる。モデル生成部42Bのその他の構成は、上述のモデル生成部42と略同様の構成である。 The model generation unit 42B of this embodiment differs from the above-described model generation unit 42 in that it includes a behavior detection model generation unit 42Bb and a related behavior detection model generation unit 42Bc instead of the behavior detection model generation unit 42b and the related behavior detection model generation unit 42c. The other configurations of the model generation unit 42B are substantially the same as those of the above-described model generation unit 42.
行動検出モデル生成部42Bbは、前処理部41によって取得された複数の第2学習用データセットD32を用いて、学習済み行動検出モデルM2を機械学習により生成する。本実施形態の行動検出モデル生成部42Bbは、第2学習用データセットD32のうち、「計測データ、物体検出特徴量及び距離データ」を入力データD1(説明変数)とし、「移動体行動検出特徴量に関する教師データ、物体行動検出特徴量に関する教師データ及び距離変化特徴量に関する教師データ」を教師データD2(目的変数)として、学習済み行動検出モデルM2の機械学習を行う。行動検出モデル生成部42Bbは、当該機械学習の結果として、計測データ、物体検出特徴量及び距離データから移動体行動検出特徴量、物体行動検出特徴量及び距離変化特徴量を抽出するための機械学習を行った学習済み行動検出モデルM2を生成する。行動検出モデル生成部42Bbによって生成された学習済み行動検出モデルM2は、入力を「計測データ、物体検出特徴量及び距離データ」とし、出力を「移動体行動検出特徴量、物体行動検出特徴量及び距離変化特徴量」としたモデルである。 The behavior detection model generation unit 42Bb generates a learned behavior detection model M2 by machine learning using a plurality of second learning datasets D32 acquired by the preprocessing unit 41. In this embodiment, the behavior detection model generation unit 42Bb performs machine learning of the learned behavior detection model M2 using the "measurement data, object detection feature, and distance data" of the second learning dataset D32 as input data D1 (explanatory variables) and "teacher data on moving object behavior detection feature, teacher data on object behavior detection feature, and teacher data on distance change feature" as teacher data D2 (target variable). As a result of the machine learning, the behavior detection model generation unit 42Bb generates a learned behavior detection model M2 that has been machine-learned to extract moving object behavior detection feature, object behavior detection feature, and distance change feature from the measurement data, object detection feature, and distance data. The learned behavior detection model M2 generated by the behavior detection model generation unit 42Bb is a model whose inputs are "measurement data, object detection features, and distance data" and whose output is "mobile object behavior detection features, object behavior detection features, and distance change features."
なお、行動検出モデル生成部42Bbは、上述した行動検出モデル生成部42bと同様に、複数の第2学習用データセットD32を用いて、学習済み行動検出モデルM2として、複数のサブモデル(移動体行動検出サブモデル、物体行動検出サブモデル、距離変化検出サブモデル)を個別に機械学習により生成するようにしてもよい。 In addition, like the above-mentioned behavior detection model generation unit 42b, the behavior detection model generation unit 42Bb may use multiple second learning datasets D32 to individually generate multiple sub-models (mobile object behavior detection sub-model, object behavior detection sub-model, distance change detection sub-model) by machine learning as the learned behavior detection model M2.
関係行動検出モデル生成部42Bcは、前処理部41によって取得された複数の第2学習用データセットD32を用いて、学習済み関係行動検出モデルM3を機械学習により生成する処理を実行可能である。本実施形態の関係行動検出モデル生成部42Bcは、第3学習用データセットD33のうち、「移動体行動検出特徴量、物体行動検出特徴量及び距離変化特徴量」を入力データD1(説明変数)とし、「関係行動特徴量に関する教師データ」を教師データD2(目的変数)として、学習済み関係行動検出モデルM3の機械学習を行う。関係行動検出モデル生成部42Bcは、当該機械学習の結果として、移動体行動検出特徴量、物体行動検出特徴量及び距離変化特徴量から関係行動特徴量を抽出するための機械学習を行った学習済み関係行動検出モデルM3を生成する。関係行動検出モデル生成部42Bcによって生成された学習済み関係行動検出モデルM3は、入力を「移動体行動検出特徴量、物体行動検出特徴量及び距離変化特徴量」とし、出力を「関係行動特徴量」としたモデルである。 The relational behavior detection model generation unit 42Bc can execute a process of generating a learned relational behavior detection model M3 by machine learning using a plurality of second learning datasets D32 acquired by the preprocessing unit 41. The relational behavior detection model generation unit 42Bc of this embodiment performs machine learning of the learned relational behavior detection model M3 using the "moving object behavior detection feature, object behavior detection feature, and distance change feature" of the third learning dataset D33 as input data D1 (explanatory variables) and the "teacher data regarding the relational behavior feature" as teacher data D2 (target variable). As a result of the machine learning, the relational behavior detection model generation unit 42Bc generates a learned relational behavior detection model M3 that has been subjected to machine learning to extract the relational behavior feature from the moving object behavior detection feature, object behavior detection feature, and distance change feature. The learned related behavior detection model M3 generated by the related behavior detection model generation unit 42Bc is a model whose inputs are "mobile object behavior detection features, object behavior detection features, and distance change features" and whose output is "related behavior features."
そして、本実施形態の検出対象入力部43は、使用フェーズにおいて、検出対象となる検出対象データD4として、動画像データD41、計測データD42及び距離データD43を種別特定部44Bに入力する。
Then, in the use phase, the detection target input unit 43 of this embodiment inputs the moving image data D41, the measurement data D42, and the distance data D43 to the
本実施形態の種別特定部44Bは、使用フェーズにおいて、物体検出モデル生成部42aによって生成された学習済み物体検出モデルM1、行動検出モデル生成部42bによって生成された学習済み行動検出モデルM2、関係行動検出モデル生成部42cによって生成された学習済み関係行動検出モデルM3、及び、種別特定モデル生成部42dによって生成された学習済み種別特定モデルM4を用いて、検出対象入力部43によって入力された動画像データD41、計測データD42及び距離データD43から上記挙動の種別を特定する。
In the use phase, the
具体的には、本実施形態の種別特定部44Bは、統合部44b、行動検出特徴量抽出器44c、関係行動特徴量抽出器44dにかえて統合部44Bb、行動検出特徴量抽出器44Bc、関係行動特徴量抽出器44Bdを含んで構成される。種別特定部44Bのその他の構成は、上述の種別特定部44と略同様の構成である。
Specifically, the
統合部44Bbは、物体検出特徴量抽出器44aによって入力された「物体検出特徴量D61」と、検出対象入力部43によって入力された検出対象データD4のうち「計測データD42」と「距離データD43」とを、時系列的に同時刻の組み合わせとなるように統合し、記憶回路30に記憶させると共に、次段の行動検出特徴量抽出器44Bcに入力する。
The integration unit 44Bb integrates the "object detection feature D61" input by the object
行動検出特徴量抽出器44Bcは、行動検出モデル生成部42Bbによって生成された学習済み行動検出モデルM2を用いて、計測データD42、物体検出特徴量D61及び距離データD43から移動体行動検出特徴量D62、物体行動検出特徴量D63及び距離変化特徴量D65を抽出する。行動検出特徴量抽出器44Bcは、学習済み行動検出モデルM2に対して、統合部44Bbによって入力された時系列的に同時刻の「計測データD42、物体検出特徴量D61及び距離データD43」を入力データとして入力し、これに応じて当該学習済み行動検出モデルM2から「移動体行動検出特徴量D62、物体行動検出特徴量D63及び距離変化特徴量D65」を出力させる。行動検出特徴量抽出器44Bcは、出力された移動体行動検出特徴量D62、物体行動検出特徴量D63、距離変化特徴量D65を、記憶回路30に記憶させると共に、次段の関係行動特徴量抽出器44Bdに入力する。 The behavior detection feature extractor 44Bc uses the learned behavior detection model M2 generated by the behavior detection model generation unit 42Bb to extract moving object behavior detection feature D62, object behavior detection feature D63, and distance change feature D65 from the measurement data D42, object detection feature D61, and distance data D43. The behavior detection feature extractor 44Bc inputs the "measurement data D42, object detection feature D61, and distance data D43" input by the integration unit 44Bb at the same time in time series as input data to the learned behavior detection model M2, and outputs the "moving object behavior detection feature D62, object behavior detection feature D63, and distance change feature D65" from the learned behavior detection model M2 in response to this. The behavior detection feature extractor 44Bc stores the output mobile object behavior detection feature D62, object behavior detection feature D63, and distance change feature D65 in the memory circuit 30, and also inputs them to the next-stage related behavior feature extractor 44Bd.
関係行動特徴量抽出器44Bdは、関係行動検出モデル生成部42Bcによって生成された学習済み関係行動検出モデルM3を用いて、移動体行動検出特徴量D62、物体行動検出特徴量D63及び距離変化特徴量D65から関係行動特徴量D64を抽出する。関係行動特徴量抽出器44Bdは、学習済み関係行動検出モデルM3に対して、行動検出特徴量抽出器44Bcによって入力された「移動体行動検出特徴量D62、物体行動検出特徴量D63及び距離変化特徴量D65」を入力データとして入力し、これに応じて当該学習済み関係行動検出モデルM3から「関係行動特徴量D64」を出力させる。関係行動特徴量抽出器44Bdは、出力された関係行動特徴量D64を、記憶回路30に記憶させると共に、次段の分類器44eに入力する。 The related behavior feature extractor 44Bd uses the learned related behavior detection model M3 generated by the related behavior detection model generation unit 42Bc to extract the related behavior feature D64 from the moving object behavior detection feature D62, the object behavior detection feature D63, and the distance change feature D65. The related behavior feature extractor 44Bd inputs the "moving object behavior detection feature D62, the object behavior detection feature D63, and the distance change feature D65" input by the behavior detection feature extractor 44Bc as input data to the learned related behavior detection model M3, and outputs the "related behavior feature D64" from the learned related behavior detection model M3 in response to this. The related behavior feature extractor 44Bd stores the output related behavior feature D64 in the memory circuit 30 and inputs it to the next stage classifier 44e.
分類器44eは、種別特定モデル生成部42dによって生成された学習済み種別特定モデルM4に対して、関係行動特徴量抽出器44Bdによって入力された「関係行動特徴量D64」を入力データとして入力し、これに応じて当該学習済み種別特定モデルM4から「上記挙動の種別を定量化した値」を出力させる。 The classifier 44e inputs the "related behavior feature D64" input by the related behavior feature extractor 44Bd as input data to the learned type-specific model M4 generated by the type-specific model generation unit 42d, and outputs a "quantified value of the type of the above behavior" from the learned type-specific model M4 in response to this.
この場合であっても、状況検出システム1B、状況検出方法、状況検出プログラムは、上述した状況検出システム1と同様に、適正に状況検出を行うことができ、例えば、状況検出をより精緻に行うことができる。
Even in this case, the situation detection system 1B, the situation detection method, and the situation detection program can appropriately detect the situation, similar to the
ここでは、以上で説明した状況検出システム1B、状況検出方法、状況検出プログラムは、学習済み行動検出モデルM2を用いて「計測データ、物体検出特徴量に加えて距離データ」から「移動体行動検出特徴量、物体行動検出特徴量に加えて距離変化特徴量」を抽出することができる。そして、状況検出システム1、状況検出方法、状況検出プログラムは、学習済み関係行動検出モデルM3を用いて、「移動体行動検出特徴量、物体行動検出特徴量に加えて距離変化特徴量」も踏まえて「関係行動特徴量」を抽出することができる。そして、状況検出システム1、状況検出方法、状況検出プログラムは、学習済み種別特定モデルM4を用いて、この関係行動特徴量から当該挙動の種別を特定することができる。この結果、状況検出システム1、状況検出方法、状況検出プログラムは、移動体Vと当該移動体Vの周囲物体との距離を踏まえたより高次な状況検出を行うことができる。
Here, the situation detection system 1B, situation detection method, and situation detection program described above can extract "moving object behavior detection features, object behavior detection features, and distance change features" from "measurement data, object detection features, and distance data" using the learned behavior detection model M2. Then, the
なお、上述した本発明の実施形態に係る状況検出システム、状況検出方法、状況検出プログラム、学習済みモデル生成システム、及び、状況検出装置は、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。 The situation detection system, situation detection method, situation detection program, trained model generation system, and situation detection device according to the above-described embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the claims.
例えば、以上で説明した状況検出システム1、状況検出システム1Bにおいて、出力部45は、検出対象入力部43によって入力される距離データも踏まえて警報の要否を判定するようにしてもよい。
For example, in the
この場合、出力部45は、例えば、図14に例示するように、出力ステップ(ステップS8)の後、種別特定部44、44Bによって特定された挙動の種別が「危険な挙動」等であり、かつ、当該「危険な挙動」において警報の対象となる候補が有るか否かを判定する判定ステップ(ステップS9-1)を実行する。出力部45は、種別特定部44によって特定された挙動の種別が「危険な挙動」等ではない、あるいは、「危険な挙動」において警報の対象となる候補が無いと判定した場合(ステップS9-1:No)、本フローチャートによる処理を終了する。
In this case, as shown in FIG. 14, for example, after the output step (step S8), the output unit 45 executes a determination step (step S9-1) in which the type of behavior identified by the
一方、出力部45は、種別特定部44、44Bによって特定された挙動の種別が「危険な挙動」等であり、かつ、当該「危険な挙動」において警報の対象となる候補が有ると判定した場合(ステップS9-1:Yes)、距離データに基づいて移動体Vと警報の対象となる候補との距離が近いか否かを判定する(ステップS9-2)。出力部45は、例えば、移動体Vと警報の対象となる候補(周囲物体)との距離が予め設定される判定閾値以下であるか否かを判定することで移動体Vと警報の対象となる候補との距離が近いか否かを判定することができる。
On the other hand, when the output unit 45 determines that the type of behavior identified by the
出力部45は、移動体Vと警報の対象となる候補との距離が離れていると判定した場合(ステップS9-2:No)、警報を要しないものと判定し、本フローチャートによる処理を終了する。一方、出力部45は、移動体Vと警報の対象となる候補との距離が近いと判定した場合(ステップS9-2:Yes)、警報を要するものと判定し、出力機器20を介して警報を出力する警報ステップ(ステップS10)を実行し、本フローチャートによる処理を終了する。 If the output unit 45 determines that the distance between the moving body V and the candidate for the alarm is large (step S9-2: No), it determines that an alarm is not required and ends the processing according to this flowchart. On the other hand, if the output unit 45 determines that the distance between the moving body V and the candidate for the alarm is small (step S9-2: Yes), it determines that an alarm is required and executes an alarm step (step S10) to output an alarm via the output device 20 and ends the processing according to this flowchart.
この場合、状況検出システム1、1Bは、無駄な警報をより確実に抑制した上で、状況検出に応じて適正に警報を出力することができる。
In this case, the
以上で説明したモデル生成部42、42B、142は、教師データありの機械学習によって学習済みモデルMを生成するものとして説明したがこれに限らず、一部、又は、全部において、可能な範囲で教師データなしの機械学習によって学習済みモデルMを生成するようにしてもよい。例えば、行動検出モデル生成部42b、42Bb、142bは、いわゆる「LSTM Autoencoder」を利用して、移動体行動検出特徴量に関する教師データ等を用いない教師データなしの機械学習によって、学習済み行動検出モデルM2を生成してもよい。 The model generation units 42, 42B, and 142 described above have been described as generating the trained model M by machine learning with teacher data, but this is not limited thereto, and the trained model M may be generated in part or in whole by machine learning without teacher data to the extent possible. For example, the behavior detection model generation units 42b, 42Bb, and 142b may use a so-called "LSTM Autoencoder" to generate the trained behavior detection model M2 by machine learning without teacher data that does not use teacher data related to mobile object behavior detection features, etc.
以上で説明した処理回路40、140、240は、単一のプロセッサによって各処理機能が実現されるものとして説明したがこれに限らない。処理回路40、140、240は、複数の独立したプロセッサを組み合わせて各プロセッサがプログラムを実行することにより各処理機能が実現されてもよい。また、処理回路40、140、240が有する処理機能は、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。また、処理回路40、140、240が有する処理機能は、その全部又は任意の一部をプログラムにて実現してもよく、また、ワイヤードロジック等によるハードウェアとして実現してもよい。 The processing circuits 40, 140, and 240 described above have been described as each processing function being realized by a single processor, but this is not limited to the above. The processing circuits 40, 140, and 240 may be configured to realize each processing function by combining multiple independent processors and having each processor execute a program. Furthermore, the processing functions of the processing circuits 40, 140, and 240 may be realized by being appropriately distributed or integrated into a single or multiple processing circuits. Furthermore, the processing functions of the processing circuits 40, 140, and 240 may be realized in whole or in any part by a program, or may be realized as hardware using wired logic or the like.
以上で説明したプロセッサによって実行されるプログラムは、記憶回路30、130、230等に予め組み込まれて提供される。なお、このプログラムは、これらの装置にインストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルで、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記録されて提供されてもよい。また、このプログラムは、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納され、ネットワーク経由でダウンロードされることにより提供又は配布されてもよい。 The programs executed by the processors described above are provided by being pre-installed in the storage circuits 30, 130, 230, etc. Note that the programs may be provided by being recorded on a computer-readable storage medium in a format that can be installed on these devices or in a format that can be executed. The programs may also be provided or distributed by being stored on a computer connected to a network such as the Internet and downloaded via the network.
本実施形態に係る状況検出システム、状況検出方法、状況検出プログラム、学習済みモデル生成システム、及び、状況検出装置は、以上で説明した実施形態、変形例の構成要素を適宜組み合わせることで構成してもよい。 The situation detection system, situation detection method, situation detection program, trained model generation system, and situation detection device according to this embodiment may be configured by appropriately combining the components of the embodiments and modified examples described above.
1、1A、1B 状況検出システム
10、110、210 入力機器
20、120、220 出力機器
30、130、230 記憶回路
40、140、240 処理回路
41、141 前処理部
42、42B、142 モデル生成部
42a、142a 物体検出モデル生成部
42b、42Bb、142b 行動検出モデル生成部
42c、42Bc、142c 関係行動検出モデル生成部
42d、142d 種別特定モデル生成部
43、243 検出対象入力部
44、44B、244 種別特定部
44a 物体検出特徴量抽出器
44b、44Bb 統合部
44c、44Bc 行動検出特徴量抽出器
44d、44Bd 関係行動特徴量抽出器
44e 分類器
45、245 出力部
50 カメラ
51 計測機器
52 距離センサ
100 学習済みモデル生成システム
200 状況検出装置
AL 機械学習アルゴリズム
D0 生データ
D1 入力データ
D2 教師データ
D3 学習用データセット
D31 第1学習用データセット
D32 第2学習用データセット
D33 第3学習用データセット
D34 第4学習用データセット
D4 検出対象データ
D41 動画像データ
D42 計測データ
D43 距離データ
D5 種別特定結果データ
D61 物体検出特徴量
D62 移動体行動検出特徴量
D63 物体行動検出特徴量
D64 関係行動特徴量
D65 距離変化特徴量
M 学習済みモデル
M1 学習済み物体検出モデル
M2 学習済み行動検出モデル
M3 学習済み関係行動検出モデル
M4 学習済み種別特定モデル
V 移動体
1, 1A, 1B Situation detection system 10, 110, 210 Input device 20, 120, 220 Output device 30, 130, 230 Memory circuit 40, 140, 240 Processing circuit 41, 141 Preprocessing unit 42, 42B, 142 Model generation unit 42a, 142a Object detection model generation unit 42b, 42Bb, 142b Behavior detection model generation unit 42c, 42Bc, 142c Related behavior detection model generation unit 42d, 142d Type identification model generation unit 43, 243 Detection target input unit 44, 44B, 244 Type identification unit 44a Object detection feature extractor 44b, 44Bb Integration unit 44c, 44Bc Behavior detection feature extractor 44d, 44Bd Related behavior feature extractor 44e Classifier 45, 245 Output unit 50 Camera 51 Measuring device 52 Distance sensor 100 Trained model generation system 200 Situation detection device AL Machine learning algorithm D0 Raw data D1 Input data D2 Teacher data D3 Training data set D31 First training data set D32 Second training data set D33 Third training data set D34 Fourth training data set D4 Detection target data D41 Video image data D42 Measurement data D43 Distance data D5 Type identification result data D61 Object detection feature D62 Mobile object behavior detection feature D63 Object behavior detection feature D64 Related behavior feature D65 Distance change feature M Trained model M1 Trained object detection model M2 Trained behavior detection model M3 Trained related behavior detection model M4 Trained type identification model V Mobile object
Claims (6)
前記前処理部によって取得された複数の前記第1学習用データセットを用いて、前記動画像データから前記物体検出特徴量を抽出する学習済み物体検出モデルを学習により生成する物体検出モデル生成部と、
前記前処理部によって取得された複数の前記第2学習用データセットを用いて、前記計測データ及び前記物体検出特徴量から前記移動体行動検出特徴量及び前記物体行動検出特徴量を抽出する学習済み行動検出モデルを学習により生成する行動検出モデル生成部と、
前記前処理部によって取得された複数の前記第3学習用データセットを用いて、前記移動体行動検出特徴量及び前記物体行動検出特徴量から前記関係行動特徴量を抽出する学習済み関係行動検出モデルを学習により生成する関係行動検出モデル生成部と、
前記前処理部によって取得された複数の前記第4学習用データセットを用いて、前記関係行動特徴量から前記挙動の種別を特定する学習済み種別特定モデルを学習により生成する種別特定モデル生成部と、
検出対象となる前記動画像データ及び前記計測データを入力する検出対象入力部と、
前記物体検出モデル生成部によって生成された前記学習済み物体検出モデル、前記行動検出モデル生成部によって生成された前記学習済み行動検出モデル、前記関係行動検出モデル生成部によって生成された前記学習済み関係行動検出モデル、及び、前記種別特定モデル生成部によって生成された前記学習済み種別特定モデルを用いて、前記検出対象入力部によって入力された前記動画像データ及び前記計測データから前記挙動の種別を特定する種別特定部とを備えることを特徴とする、
状況検出システム。 a pre-processing unit that acquires a first learning dataset including video data representing a video captured from a moving object and teacher data related to object detection features representing an object detected in the video data; a second learning dataset including measurement data representing a measurement value corresponding to a state of the moving object measured while the video was being captured and the object detection features, teacher data related to moving object behavior detection features representing the movement of the moving object accompanying a time change in the measurement data, and teacher data related to object behavior detection features representing the movement of the object accompanying a time change in the object detection features; a third learning dataset including the moving object behavior detection features and the object behavior detection features, and teacher data related to related behavior features representing behaviors occurring in relation to the movement of the moving object and the movement of the object; and a fourth learning dataset including the related behavior features and teacher data related to related behavior type data representing a type of the behavior.
an object detection model generation unit that generates, by learning, a trained object detection model that extracts the object detection feature from the video data, using the plurality of first training data sets acquired by the preprocessing unit;
a behavior detection model generation unit that generates, by learning, a trained behavior detection model that extracts the mobile object behavior detection feature and the object behavior detection feature from the measurement data and the object detection feature using the second learning data sets acquired by the preprocessing unit;
a related behavior detection model generation unit that generates, by learning, a trained related behavior detection model that extracts the related behavior feature from the mobile object behavior detection feature and the object behavior detection feature using the third learning data sets acquired by the preprocessing unit;
a type identification model generation unit that generates, by learning, a trained type identification model that identifies a type of the behavior from the related behavior feature using the plurality of fourth learning data sets acquired by the preprocessing unit;
a detection target input unit for inputting the moving image data and the measurement data to be detected;
a type identification unit that identifies a type of the behavior from the video data and the measurement data input by the detection target input unit, using the trained object detection model generated by the object detection model generation unit, the trained behavior detection model generated by the behavior detection model generation unit, the trained related behavior detection model generated by the related behavior detection model generation unit, and the trained type identification model generated by the type identification model generation unit.
Situation detection system.
前記第3学習用データセットは、前記移動体行動検出特徴量、前記物体行動検出特徴量及び前記距離変化特徴量と、前記関係行動特徴量に関する教師データとからなり、
前記行動検出モデル生成部は、前記前処理部によって取得された複数の前記第2学習用データセットを用いて、前記計測データ、前記物体検出特徴量及び前記距離データから前記移動体行動検出特徴量、前記物体行動検出特徴量及び前記距離変化特徴量を抽出する前記学習済み行動検出モデルを学習により生成し、
前記関係行動検出モデル生成部は、前記前処理部によって取得された複数の前記第3学習用データセットを用いて、前記移動体行動検出特徴量、前記物体行動検出特徴量及び前記距離変化特徴量から前記関係行動特徴量を抽出する学習済み関係行動検出モデルを学習により生成し、
前記検出対象入力部は、検出対象となる前記動画像データ、前記計測データ及び前記距離データを入力し、
前記種別特定部は、前記物体検出モデル生成部によって生成された前記学習済み物体検出モデル、前記行動検出モデル生成部によって生成された前記学習済み行動検出モデル、前記関係行動検出モデル生成部によって生成された前記学習済み関係行動検出モデル、及び、前記種別特定モデル生成部によって生成された前記学習済み種別特定モデルを用いて、前記検出対象入力部によって入力された前記動画像データ、前記計測データ及び前記距離データから前記挙動の種別を特定する、
請求項1に記載の状況検出システム。 the second learning data set includes, in addition to the measurement data and the object detection feature, distance data representing a distance between the moving object and a surrounding object of the moving object measured in conjunction with capturing the video, teacher data regarding the moving object behavior detection feature, and teacher data regarding a distance change feature representing a change in the distance associated with a change in the distance data over time in addition to the teacher data regarding the object behavior detection feature,
the third learning data set includes the moving object behavior detection feature, the object behavior detection feature, the distance change feature, and training data regarding the related behavior feature,
the behavior detection model generation unit generates, by learning, the trained behavior detection model that extracts the moving object behavior detection feature, the object behavior detection feature, and the distance change feature from the measurement data, the object detection feature, and the distance data, using the plurality of second learning data sets acquired by the preprocessing unit;
the related behavior detection model generation unit generates, by learning, a trained related behavior detection model that extracts the related behavior feature from the moving object behavior detection feature, the object behavior detection feature, and the distance change feature, using the third learning data sets acquired by the preprocessing unit;
the detection target input unit inputs the moving image data, the measurement data, and the distance data that are to be detected;
the type identification unit identifies the type of the behavior from the video data, the measurement data, and the distance data input by the detection target input unit, using the trained object detection model generated by the object detection model generation unit, the trained behavior detection model generated by the behavior detection model generation unit, the trained related behavior detection model generated by the related behavior detection model generation unit, and the trained type identification model generated by the type identification model generation unit;
The situation detection system according to claim 1 .
取得された複数の前記第1学習用データセットを用いて、前記動画像データから前記物体検出特徴量を抽出する学習済み物体検出モデルを学習により生成するステップと、
取得された複数の前記第2学習用データセットを用いて、前記計測データ及び前記物体検出特徴量から前記移動体行動検出特徴量及び前記物体行動検出特徴量を抽出する学習済み行動検出モデルを学習により生成するステップと、
取得された複数の前記第3学習用データセットを用いて、前記移動体行動検出特徴量及び前記物体行動検出特徴量から前記関係行動特徴量を抽出する学習済み関係行動検出モデルを学習により生成するステップと、
取得された複数の前記第4学習用データセットを用いて、前記関係行動特徴量から前記挙動の種別を特定する学習済み種別特定モデルを学習により生成するステップと、
検出対象となる前記動画像データ及び前記計測データを入力するステップと、
生成された前記学習済み物体検出モデル、前記学習済み行動検出モデル、前記学習済み関係行動検出モデル、及び、前記学習済み種別特定モデルを用いて、入力された前記動画像データ及び前記計測データから前記挙動の種別を特定するステップとを含むことを特徴とする、
状況検出方法。 acquiring a first learning dataset including video data representing a video captured from a moving object and teacher data related to object detection features representing an object detected in the video data; a second learning dataset including measurement data representing a measurement value corresponding to a state of the moving object measured while the video was being captured and the object detection features, teacher data related to moving object behavior detection features representing the movement of the moving object associated with a time change in the measurement data, and teacher data related to object behavior detection features representing the movement of the object associated with a time change in the object detection features; a third learning dataset including the moving object behavior detection features and the object behavior detection features, and teacher data related to related behavior features representing behaviors occurring in relation to the movement of the moving object and the movement of the object; and a fourth learning dataset including the related behavior features and teacher data related to related behavior type data representing a type of the behavior;
generating, by learning, a trained object detection model that extracts the object detection feature from the video data using the acquired plurality of first training data sets;
generating a trained behavior detection model by learning, the trained behavior detection model extracting the mobile object behavior detection feature and the object behavior detection feature from the measurement data and the object detection feature using the acquired second training data sets;
generating a learned related behavior detection model by learning, the learned related behavior detection model extracting the related behavior feature from the mobile object behavior detection feature and the object behavior detection feature using the acquired third learning data sets;
generating a trained type identification model by learning, the trained type identification model identifying a type of the behavior from the related behavior feature by using the acquired plurality of fourth learning data sets;
inputting the moving image data and the measurement data to be detected;
and identifying a type of the behavior from the input video data and the measurement data using the generated trained object detection model, trained behavior detection model, trained relational behavior detection model, and trained type identification model.
How to detect the situation.
取得された複数の前記第1学習用データセットを用いて、前記動画像データから前記物体検出特徴量を抽出する学習済み物体検出モデルを学習により生成し、
取得された複数の前記第2学習用データセットを用いて、前記計測データ及び前記物体検出特徴量から前記移動体行動検出特徴量及び前記物体行動検出特徴量を抽出する学習済み行動検出モデルを学習により生成し、
取得された複数の前記第3学習用データセットを用いて、前記移動体行動検出特徴量及び前記物体行動検出特徴量から前記関係行動特徴量を抽出する学習済み関係行動検出モデルを学習により生成し、
取得された複数の前記第4学習用データセットを用いて、前記関係行動特徴量から前記挙動の種別を特定する学習済み種別特定モデルを学習により生成し、
検出対象となる前記動画像データ及び前記計測データを入力し、
生成された前記学習済み物体検出モデル、前記学習済み行動検出モデル、前記学習済み関係行動検出モデル、及び、前記学習済み種別特定モデルを用いて、入力された前記動画像データ及び前記計測データから前記挙動の種別を特定する、
各処理をコンピュータに実行させることを特徴とする、
状況検出プログラム。 obtain a first learning dataset including video data representing a video captured from a moving object and teacher data related to object detection features representing an object detected in the video data; a second learning dataset including measurement data representing a measurement value corresponding to a state of the moving object measured while the video was being captured and the object detection features, teacher data related to moving object behavior detection features representing the movement of the moving object associated with a time change in the measurement data, and teacher data related to object behavior detection features representing the movement of the object associated with a time change in the object detection features; a third learning dataset including the moving object behavior detection features and the object behavior detection features, and teacher data related to related behavior features representing behaviors occurring in relation to the movement of the moving object and the movement of the object; and a fourth learning dataset including the related behavior features and teacher data related to related behavior type data representing a type of the behavior;
generating, by learning, a trained object detection model that extracts the object detection feature from the video data using the acquired plurality of first training data sets;
generating a trained behavior detection model by learning, the trained behavior detection model extracting the mobile object behavior detection feature and the object behavior detection feature from the measurement data and the object detection feature using the acquired second training data sets;
generating a trained related behavior detection model by learning, the trained related behavior detection model extracting the related behavior feature from the mobile object behavior detection feature and the object behavior detection feature using the acquired third training data sets;
generating a trained type identification model by learning, the trained type identification model being configured to identify a type of the behavior from the related behavior feature amount, using the acquired plurality of fourth learning data sets;
inputting the moving image data and the measurement data to be detected;
identifying a type of the behavior from the input video data and the measurement data using the generated trained object detection model, trained behavior detection model, trained relational behavior detection model, and trained type identification model;
Each process is executed by a computer.
Situation detection program.
前記前処理部によって取得された複数の前記第1学習用データセットを用いて、前記動画像データから前記物体検出特徴量を抽出する学習済み物体検出モデルを学習により生成する物体検出モデル生成部と、
前記前処理部によって取得された複数の前記第2学習用データセットを用いて、前記計測データ及び前記物体検出特徴量から前記移動体行動検出特徴量及び前記物体行動検出特徴量を抽出する学習済み行動検出モデルを学習により生成する行動検出モデル生成部と、
前記前処理部によって取得された複数の前記第3学習用データセットを用いて、前記移動体行動検出特徴量及び前記物体行動検出特徴量から前記関係行動特徴量を抽出する学習済み関係行動検出モデルを学習により生成する関係行動検出モデル生成部と、
前記前処理部によって取得された複数の前記第4学習用データセットを用いて、前記関係行動特徴量から前記挙動の種別を特定する学習済み種別特定モデルを学習により生成する種別特定モデル生成部とを備えることを特徴とする、
学習済みモデル生成システム。 a pre-processing unit that acquires a first learning dataset including video data representing a video captured from a moving object and teacher data related to object detection features representing an object detected in the video data; a second learning dataset including measurement data representing a measurement value corresponding to a state of the moving object measured while the video was being captured and the object detection features, teacher data related to moving object behavior detection features representing the movement of the moving object accompanying a time change in the measurement data, and teacher data related to object behavior detection features representing the movement of the object accompanying a time change in the object detection features; a third learning dataset including the moving object behavior detection features and the object behavior detection features, and teacher data related to related behavior features representing behaviors occurring in relation to the movement of the moving object and the movement of the object; and a fourth learning dataset including the related behavior features and teacher data related to related behavior type data representing a type of the behavior.
an object detection model generation unit that generates, by learning, a trained object detection model that extracts the object detection feature from the video data, using the plurality of first training data sets acquired by the preprocessing unit;
a behavior detection model generation unit that generates, by learning, a trained behavior detection model that extracts the mobile object behavior detection feature and the object behavior detection feature from the measurement data and the object detection feature using the second learning data sets acquired by the preprocessing unit;
a related behavior detection model generation unit that generates, by learning, a trained related behavior detection model that extracts the related behavior feature from the mobile object behavior detection feature and the object behavior detection feature using the third learning data sets acquired by the preprocessing unit;
a type identification model generation unit that generates, by learning, a trained type identification model that identifies a type of the behavior from the related behavior feature using the plurality of fourth learning data sets acquired by the preprocessing unit.
A trained model generation system.
前記動画像データから当該動画像データにおいて検出される物体を表す物体検出特徴量を抽出するための学習を行った学習済み物体検出モデル、前記計測データ及び前記物体検出特徴量から前記計測データの時間変化に伴う前記移動体の動きを表す移動体行動検出特徴量及び前記物体検出特徴量の時間変化に伴う前記物体の動きを表す物体行動検出特徴量を抽出するための学習を行った学習済み行動検出モデル、前記移動体行動検出特徴量及び前記物体行動検出特徴量から前記移動体の動きと前記物体の動きとが関係して生じる挙動を表す関係行動特徴量を抽出するための学習を行った学習済み関係行動検出モデル、及び、前記関係行動特徴量から前記挙動の種別を特定するための学習を行った学習済み種別特定モデルを用いて、前記検出対象入力部によって入力された前記動画像データ及び前記計測データから前記挙動の種別を特定する種別特定部とを備え、
前記学習済み物体検出モデルは、前記動画像データと、前記物体検出特徴量に関する教師データとからなる複数の第1学習用データセットを用いて学習により生成されたものであり、
前記学習済み行動検出モデルは、前記計測データ及び前記物体検出特徴量と、前記移動体行動検出特徴量に関する教師データ及び前記物体行動検出特徴量に関する教師データとからなる複数の第2学習用データセットを用いて学習により生成されたものであり、
前記学習済み関係行動検出モデルは、前記移動体行動検出特徴量及び前記物体行動検出特徴量と、前記関係行動特徴量に関する教師データとからなる複数の第3学習用データセットを用いて学習により生成されたものであり、
前記学習済み種別特定モデルは、前記関係行動特徴量と、前記挙動の種別を表す関係行動種別データに関する教師データとからなる複数の第4学習用データセットを用いて学習により生成されたものであることを特徴とする、
状況検出装置。 a detection target input unit that inputs moving image data representing a moving image captured from a moving object and measurement data representing a measurement value corresponding to a state of the moving object measured in conjunction with capturing the moving image;
the detection target input unit includes a trained object detection model that has been trained to extract from the video data an object detection feature that represents an object detected in the video data; a trained behavior detection model that has been trained to extract from the measurement data and the object detection feature a mobile object behavior detection feature that represents the movement of the mobile object accompanying a time change in the measurement data and an object behavior detection feature that represents the movement of the object accompanying a time change in the object detection feature; a trained related behavior detection model that has been trained to extract from the mobile object behavior detection feature and the object behavior detection feature a related behavior feature that represents a behavior occurring in relation to the movement of the mobile object and the movement of the object; and a type identification unit that identifies the type of the behavior from the video data and the measurement data input by the detection target input unit using a trained type identification model that has been trained to identify the type of the behavior from the related behavior feature ,
the trained object detection model is generated by learning using a plurality of first learning data sets including the video data and teacher data related to the object detection features;
the trained behavior detection model is generated by learning using a plurality of second learning data sets including the measurement data and the object detection feature, teacher data regarding the mobile object behavior detection feature, and teacher data regarding the object behavior detection feature;
the trained related behavior detection model is generated by learning using a plurality of third learning data sets including the mobile object behavior detection feature and the object behavior detection feature, and teacher data related to the related behavior feature;
The learned type identification model is generated by learning using a plurality of fourth learning data sets including the related behavior feature amount and teacher data related to related behavior type data representing the type of the behavior .
Situation detection device.
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