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JP7692716B2 - Workplace monitoring system - Google Patents
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Description

本発明は、油圧ショベル等を用いて土木作業等が行われる作業現場の監視システムに関する。 The present invention relates to a monitoring system for work sites where civil engineering works are carried out using hydraulic excavators and the like.

特許文献1には、入力画像から検出された判別の候補となる候補物体が、歩行者であるか否かをニューラルネットワーク手法によって判別する物体判別部を備えた画像認識装置が記載されている。 Patent document 1 describes an image recognition device equipped with an object discrimination unit that uses a neural network method to determine whether a candidate object detected from an input image is a pedestrian or not.

具体的には、物体判別部は、撮像装置から現在入力されている入力画像内の候補物体の輪郭及び大きさと、学習モデル記憶部に記憶しておいた歩行者を構成する所定の部位(例えば、頭、胴体、手足など)のいずれかのパターンの大きさ及び形状とを比較する判定(部位判定)を行って、その一致度(一致度合い)を示す判定出力値を求める。そして、物体判別部は、判定出力値が所定の判別閾値を超えていれば、候補物体が歩行者を構成する所定の部位(例えば、頭、胴体、手足など)のいずれかであることから、候補物体を歩行者であると判別する。 Specifically, the object discrimination unit performs a judgment (part judgment) to compare the contour and size of the candidate object in the input image currently being input from the imaging device with the size and shape of any of the patterns of predetermined parts that make up a pedestrian (e.g., head, torso, limbs, etc.) stored in the learning model storage unit, and obtains a judgment output value that indicates the degree of match. If the judgment output value exceeds a predetermined discrimination threshold, the object discrimination unit judges the candidate object to be a pedestrian, since the candidate object is any of the predetermined parts that make up a pedestrian (e.g., head, torso, limbs, etc.).

特開2008-21034号公報JP 2008-21034 A

ニューラルネットワーク手法等により物体の認識の精度を向上させるためには、様々な状況に応じた学習用データを収集し、物体の認識処理に必要な認識モデル(学習モデル)を更新することが有効である。しかしながら、撮影装置で撮影された画像データに基づいて学習用データを作成する際、画像データが膨大になると学習用データの作成に手間がかかり、物体の認識の精度の向上に必要な認識モデルの更新が遅れてしまうといった問題がある。 In order to improve the accuracy of object recognition using neural network techniques, etc., it is effective to collect learning data corresponding to various situations and update the recognition model (learning model) required for object recognition processing. However, when creating learning data based on image data captured by an imaging device, if the amount of image data becomes enormous, creating the learning data takes time and effort, which can lead to problems such as delays in updating the recognition model required to improve the accuracy of object recognition.

本発明は、学習用データを容易に作成することができ、認識モデルの更新を適切に行うことにより、物体の認識の精度の向上を図ることができる作業現場の監視システムを提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a work site monitoring system that can easily create learning data and improve the accuracy of object recognition by appropriately updating the recognition model.

本発明の一態様による作業現場の監視システムは、記憶部を有し、作業機械の周囲を撮影する撮影装置により撮影された画像データと前記記憶部に記憶された認識モデルとを用いて、監視範囲内の物体の存否の認識を行う認識処理を実行する監視装置と、前記認識モデルの更新用の更新用データを生成する学習装置と、を備える。前記監視装置は、前記認識処理により認識された物体の認識処理結果の信頼度が所定の閾値以上の場合には、当該認識処理に用いた画像データを前記記憶部に記憶保持する。前記学習装置は、前記更新用データを、記記憶部に記憶保持された前記画像データの中から入力装置の操作によって選択された画像データと、当該画像データに基づいて作成された正解データと、を含む学習用データを用いて学習を行うことにより生する。
A monitoring system for a work site according to one aspect of the present invention includes a monitoring device having a memory unit and executing a recognition process to recognize the presence or absence of an object within a monitoring range using image data captured by an imaging device that captures images of the surroundings of a work machine and a recognition model stored in the memory unit , and a learning device that generates update data for updating the recognition model . When the reliability of a recognition process result of an object recognized by the recognition process is equal to or higher than a predetermined threshold , the monitoring device stores and holds in the memory unit the image data used in the recognition process. The learning device generates the update data by learning using learning data including image data selected by operating an input device from the image data stored and held in the memory unit and supervised data created based on the image data .

本発明によれば、学習用データを容易に作成することができ、認識モデルの更新を適切に行うことにより、物体の認識の精度の向上を図ることができる作業現場の監視システムを提供することができる。 The present invention provides a work site monitoring system that can easily create learning data and appropriately update the recognition model to improve the accuracy of object recognition.

作業現場の監視システムの構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a work site monitoring system. 作業現場の監視システムの主な機能について示す機能ブロック図。FIG. 2 is a functional block diagram showing main functions of the work site monitoring system. 表示装置の表示画面に表示される表示画像の一例について示す図であり、撮影装置の近傍において、作業員が立った状態で作業をしている様子が撮影された表示画像を示す。FIG. 13 is a diagram showing an example of a display image displayed on a display screen of a display device, showing a display image of a worker working while standing near a photographing device. 表示装置の表示画面に表示される表示画像の一例について示す図であり、作業員がしゃがみ込んだ状態で作業をしている様子が撮影された表示画像を示す。FIG. 13 is a diagram showing an example of a display image displayed on a display screen of a display device, showing a display image in which a worker is working in a crouched position. 監視装置のコントローラにより実行される監視処理の内容について示すフローチャート。5 is a flowchart showing the contents of a monitoring process executed by a controller of the monitoring device. 監視装置のコントローラにより実行される画像データ送信処理の内容について示すフローチャート。5 is a flowchart showing the contents of an image data transmission process executed by a controller of the monitoring device. 監視装置のコントローラにより実行される認識モデル更新処理の内容について示すフローチャート。6 is a flowchart showing the contents of a recognition model update process executed by a controller of the monitoring device. 変形例1に係る監視装置における表示装置の表示画面に表示される表示画像の一例について示す図。13 is a diagram showing an example of a display image displayed on a display screen of a display device in the monitoring device according to the first modification. FIG. 変形例1に係る監視装置における表示装置の表示画面に表示される表示画像の別の例について示す図。13A and 13B are diagrams showing another example of a display image displayed on the display screen of the display device in the monitoring device according to the first modification.

図面を参照して、本発明の実施形態に係る作業現場の監視システムについて説明する。作業現場では、作業機械が稼働している。作業機械は、土木作業、建設作業、解体作業等の各種作業に用いられる機械である。本実施形態では、作業機械が、クローラ式の油圧ショベル1である例について説明する。 A monitoring system for a work site according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. At the work site, a work machine is in operation. The work machine is a machine used for various types of work such as civil engineering work, construction work, and demolition work. In this embodiment, an example will be described in which the work machine is a crawler-type hydraulic excavator 1.

図1は、作業現場の監視システム5の構成を示す図である。図1に示すように、作業現場の監視システム5は、作業現場で作業を行う油圧ショベル1と、管理センタ52に設置される管理サーバ53と、を有する。管理センタ52は、例えば、油圧ショベル1の製造業者(メーカー)の本社、支社、工場等の施設、油圧ショベル1のレンタル会社、サーバの運営を専門的に行うデータセンタ、油圧ショベル1を所有するオーナーの施設等に設置される。管理サーバ53は、油圧ショベル1の状態を遠隔で管理(把握、監視)する外部装置である。 Figure 1 is a diagram showing the configuration of a work site monitoring system 5. As shown in Figure 1, the work site monitoring system 5 has a hydraulic excavator 1 that performs work at the work site, and a management server 53 installed in a management center 52. The management center 52 is installed, for example, in a facility such as the head office, branch office, or factory of the manufacturer of the hydraulic excavator 1, a rental company for the hydraulic excavator 1, a data center that specializes in operating servers, or a facility of the owner of the hydraulic excavator 1. The management server 53 is an external device that remotely manages (understands and monitors) the status of the hydraulic excavator 1.

監視システム5は、作業現場で作業を行う油圧ショベル1と、作業現場から離れた場所あるいは作業現場に設置される管理サーバ53との間で広域ネットワークの通信回線50を介して双方向通信を行うことができるように構成されている。すなわち、油圧ショベル1と管理サーバ53とは、通信回線50を介して情報(データ)の送信、受信を行うことができる。通信回線50は、携帯電話事業者等が展開する携帯電話通信網(移動通信網)、インターネット等である。例えば、図示するように、油圧ショベル1と無線基地局51とが携帯電話通信網(移動通信網)で接続されている場合、無線基地局51は、油圧ショベル1から所定の情報を受信すると、受信した情報をインターネットを介して管理サーバ53に送信する。 The monitoring system 5 is configured to enable two-way communication between the hydraulic excavator 1 performing work at the work site and a management server 53 installed at a location remote from the work site or at the work site via a wide area network communication line 50. That is, the hydraulic excavator 1 and the management server 53 can transmit and receive information (data) via the communication line 50. The communication line 50 is a mobile phone communication network (mobile communication network) deployed by a mobile phone operator or the like, the Internet, or the like. For example, as shown in the figure, when the hydraulic excavator 1 and the wireless base station 51 are connected via a mobile phone communication network (mobile communication network), when the wireless base station 51 receives predetermined information from the hydraulic excavator 1, it transmits the received information to the management server 53 via the Internet.

管理サーバ53は、油圧ショベル1から受信した稼働データ、警告データ、及び、画像データ等の車体データを受信し、ハードディスクドライブ等の記憶部54に記憶する。管理サーバ53は、記憶部54に記憶された情報(データ)を液晶ディスプレイ装置等の表示装置55に表示させる。管理者は、管理サーバ53をキーボード、マウス等の入力装置56により操作し、所定の油圧ショベル1の情報を表示装置55に表示させることで、油圧ショベル1の状態を把握することができる。例えば、管理サーバ53は、油圧ショベル1から送信された画像データを記憶部54に記憶し、記憶した画像データに基づいて、表示装置55の表示画面に油圧ショベル1の周囲の画像を表示させる。 The management server 53 receives vehicle body data such as operation data, warning data, and image data from the hydraulic excavator 1 and stores the data in a memory unit 54 such as a hard disk drive. The management server 53 displays the information (data) stored in the memory unit 54 on a display device 55 such as a liquid crystal display device. The administrator can operate the management server 53 using an input device 56 such as a keyboard or mouse to display specific information about the hydraulic excavator 1 on the display device 55, thereby understanding the status of the hydraulic excavator 1. For example, the management server 53 stores image data transmitted from the hydraulic excavator 1 in the memory unit 54, and displays an image of the surroundings of the hydraulic excavator 1 on the display screen of the display device 55 based on the stored image data.

油圧ショベル1は、機体(車体)4と、機体4に取り付けられる作業装置10と、を備える。機体4は、走行体2と、走行体2上に旋回可能に設けられた旋回体3と、を備え、旋回体3の前部に作業装置10が取り付けられている。走行体2は、左側のクローラを駆動させる左側走行用油圧モータ及び右側のクローラを駆動させる右側走行用油圧モータと、を備える。走行体2は、左右一対のクローラを走行用油圧モータによって駆動することにより走行する。旋回体3は、機体4に設けられた旋回用油圧モータを駆動することにより旋回する。 The hydraulic excavator 1 comprises a machine body (vehicle body) 4 and a working device 10 attached to the machine body 4. The machine body 4 comprises a running body 2 and a rotating body 3 rotatably mounted on the running body 2, with the working device 10 attached to the front of the rotating body 3. The running body 2 comprises a left-side running hydraulic motor that drives the left crawler and a right-side running hydraulic motor that drives the right crawler. The running body 2 runs by driving a pair of left and right crawlers with the running hydraulic motors. The rotating body 3 rotates by driving a rotating hydraulic motor provided on the machine body 4.

旋回体3は、旋回フレーム8と、旋回フレーム8の前部左側に設けられる運転室7と、旋回フレーム8の後部に設けられるカウンタウエイト9と、旋回フレーム8における運転室7の後側に設けられるエンジン室6と、を有する。エンジン室6には、原動機であるエンジン、エンジンにより駆動される油圧ポンプ等の油圧機器が収容されている。旋回フレーム8の前部中央には作業装置10が回動可能に連結されている。 The rotating body 3 has a rotating frame 8, a cab 7 provided on the front left side of the rotating frame 8, a counterweight 9 provided at the rear of the rotating frame 8, and an engine room 6 provided on the rotating frame 8 behind the cab 7. The engine room 6 houses an engine as a prime mover, and hydraulic equipment such as a hydraulic pump driven by the engine. A working device 10 is rotatably connected to the center of the front of the rotating frame 8.

作業装置10は、回動可能に連結される複数のフロント部材及びフロント部材を駆動する複数の油圧シリンダ(アクチュエータ)を有する多関節型の作業装置である。本実施形態では、3つのフロント部材としてのブーム11、アーム12及びバケット13が、直列的に連結される。ブーム11は、その基端部が旋回フレーム8の前部に回動可能に連結される。アーム12は、その基端部がブーム11の先端部に回動可能に連結される。バケット13は、アーム12の先端部に回動可能に連結される。 The working device 10 is a multi-joint working device having multiple rotatably connected front members and multiple hydraulic cylinders (actuators) that drive the front members. In this embodiment, the three front members, a boom 11, an arm 12, and a bucket 13, are connected in series. The base end of the boom 11 is rotatably connected to the front of the rotating frame 8. The base end of the arm 12 is rotatably connected to the tip of the boom 11. The bucket 13 is rotatably connected to the tip of the arm 12.

ブーム11は、油圧シリンダ(以下、ブームシリンダ11aとも記す)によって駆動され、旋回フレーム8に対して回動する。アーム12は、油圧シリンダ(以下、アームシリンダ12aとも記す)によって駆動され、ブーム11に対して回動する。バケット13は、油圧シリンダ(以下、バケットシリンダ13aとも記す)によって駆動され、アーム12に対して回動する。作業装置10の各油圧シリンダが駆動されることにより、地山の掘削、整地等の作業が行われる。 The boom 11 is driven by a hydraulic cylinder (hereinafter also referred to as boom cylinder 11a) and rotates relative to the revolving frame 8. The arm 12 is driven by a hydraulic cylinder (hereinafter also referred to as arm cylinder 12a) and rotates relative to the boom 11. The bucket 13 is driven by a hydraulic cylinder (hereinafter also referred to as bucket cylinder 13a) and rotates relative to the arm 12. By driving each hydraulic cylinder of the working device 10, work such as excavating the ground and leveling the ground is performed.

監視システム5は、油圧ショベル1に搭載される監視装置40と、油圧ショベル1の外部、例えば、油圧ショベル1が稼働する作業現場に設置される学習装置60と、を備える。監視システム5は、撮影装置30により撮影された画像データに基づいて、監視範囲(すなわち、撮影装置30による撮影範囲)内を監視するためのシステムである。監視システム5は、旋回体3に複数の撮影装置30を取り付けることにより、機体4の周囲の監視が可能である。 The monitoring system 5 comprises a monitoring device 40 mounted on the hydraulic excavator 1, and a learning device 60 installed outside the hydraulic excavator 1, for example, at the work site where the hydraulic excavator 1 is operating. The monitoring system 5 is a system for monitoring the monitoring range (i.e., the range photographed by the photographing device 30) based on image data photographed by the photographing device 30. The monitoring system 5 is capable of monitoring the surroundings of the machine body 4 by attaching multiple photographing devices 30 to the rotating body 3.

図1に示すように、本実施形態では、旋回体3の後方向を撮影する撮影装置30がカウンタウエイト9の上部に取り付けられている。撮影装置(後カメラ)30は、旋回体3の後方の領域を左右約180°の画角で斜めに見下ろすような方向で連続的に撮影する。なお、油圧ショベル1は、後カメラの他に、旋回体3の左方向を撮影する撮影装置(左カメラ)、旋回体3の右方向を撮影する撮影装置(右カメラ)、旋回体3の前方向を撮影する撮影装置(前カメラ)を備えていてもよい。撮影装置30は、例えば、耐久性、耐候性に優れたCCD、CMOSなどの撮像素子と広角レンズを備えた広角ビデオカメラである。 As shown in FIG. 1, in this embodiment, a camera 30 that captures images of the rear of the rotating body 3 is attached to the top of the counterweight 9. The camera (rear camera) 30 continuously captures images of the area behind the rotating body 3 in a diagonal downward direction with a viewing angle of approximately 180° to the left and right. In addition to the rear camera, the hydraulic excavator 1 may also be equipped with a camera (left camera) that captures images of the left side of the rotating body 3, a camera (right camera) that captures images of the right side of the rotating body 3, and a camera (front camera) that captures images of the front side of the rotating body 3. The camera 30 is, for example, a wide-angle video camera equipped with a durable, weather-resistant imaging element such as a CCD or CMOS, and a wide-angle lens.

運転室7内には、油圧ショベル1の各部を操作するための操作装置、及び、所定の情報を表示する表示装置190が設けられる。表示装置190は、後述するコントローラ100による処理により、油圧ショベル1の周囲に物体が存在すると判定された場合(物体が検出された場合)、その情報を表示画面に表示させて、物体が検出されたことを油圧ショベル1のオペレータに報知する。なお、表示装置190は、液晶ディスプレイ上にタッチセンサが設けられたタッチパネルモニタである。つまり、表示装置190は、所定の操作を行うことにより、所定の情報をコントローラ100に入力可能な入力装置180(図2参照)としても機能する。 In the cab 7, there are provided an operating device for operating each part of the hydraulic excavator 1, and a display device 190 for displaying predetermined information. When the display device 190 determines that an object is present around the hydraulic excavator 1 (when an object is detected) through processing by the controller 100 described below, the display device 190 displays the information on a display screen to notify the operator of the hydraulic excavator 1 that an object has been detected. The display device 190 is a touch panel monitor having a touch sensor on a liquid crystal display. In other words, the display device 190 also functions as an input device 180 (see FIG. 2) that can input predetermined information to the controller 100 by performing a predetermined operation.

第1通信装置160は、広域ネットワークである通信回線50に接続される無線基地局51と無線通信可能な無線通信装置であって、所定の周波数帯域を感受帯域とする通信アンテナを含む通信インタフェースを有する。なお、第1通信装置160は、Wi-Fi(登録商標)、ZigBee(登録商標)、Bluetooth(登録商標)などの通信方式を利用して、学習装置60と直接的に、あるいは間接的に情報の授受を行うようにしてもよい。 The first communication device 160 is a wireless communication device capable of wireless communication with a wireless base station 51 connected to a communication line 50, which is a wide area network, and has a communication interface including a communication antenna with a specific frequency band as its sensitive band. The first communication device 160 may also directly or indirectly send and receive information with the learning device 60 using a communication method such as Wi-Fi (registered trademark), ZigBee (registered trademark), or Bluetooth (registered trademark).

コントローラ100及び管理サーバ53は、動作回路としてのCPU(Central Processing Unit)、記憶部としてのROM(Read Only Memory)、記憶部としてのRAM(Random Access Memory)及び入出力インタフェース(I/Oインタフェース)、その他の周辺回路を備えたコンピュータで構成される。なお、コントローラ100及び管理サーバ53は、それぞれ1つのコンピュータで構成してもよいし、複数のコンピュータで構成してもよい。 The controller 100 and the management server 53 are configured as a computer having a CPU (Central Processing Unit) as an operating circuit, a ROM (Read Only Memory) as a storage unit, a RAM (Random Access Memory) as a storage unit, an input/output interface (I/O interface), and other peripheral circuits. Note that the controller 100 and the management server 53 may each be configured as a single computer, or may each be configured as multiple computers.

コントローラ100及び管理サーバ53のROMは、EEPROM等の不揮発性メモリであり、各種演算が実行可能なプログラム及び閾値等のデータが格納されている。すなわち、コントローラ100及び管理サーバ53のROMは、本実施形態の機能を実現するプログラムを読み取り可能な記憶媒体(記憶装置)である。RAMは揮発性メモリであり、CPUとの間で直接的にデータの入出力を行うワークメモリである。RAMは、CPUがプログラムを演算実行している間、必要なデータを一時的に記憶する。なお、コントローラ100及び管理サーバ53は、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ等の不揮発性メモリを記憶部として備えている。 The ROM of the controller 100 and the management server 53 is a non-volatile memory such as an EEPROM, and stores programs capable of executing various calculations and data such as thresholds. In other words, the ROM of the controller 100 and the management server 53 is a storage medium (storage device) capable of reading programs that realize the functions of this embodiment. The RAM is a volatile memory, and is a work memory that directly inputs and outputs data to and from the CPU. The RAM temporarily stores necessary data while the CPU is executing the program. The controller 100 and the management server 53 are equipped with non-volatile memory such as a flash memory or a hard disk drive as a storage unit.

CPUは、ROMに記憶された制御プログラムをRAMに展開して演算実行する処理装置であって、制御プログラムに従って入出力インタフェース及びROM,RAMから取り入れた信号に対して所定の演算処理を行う。入出力インタフェースには、各種装置からの信号が入力される。入出力インタフェースは、入力された信号をCPUで演算可能なように変換する。入出力インタフェースは、CPUでの演算結果に応じた出力用の信号を生成し、その信号を各種装置に出力する。 The CPU is a processing device that loads a control program stored in ROM into RAM and executes calculations, and performs predetermined calculations on signals received from the input/output interface, ROM, and RAM in accordance with the control program. Signals from various devices are input to the input/output interface. The input/output interface converts the input signals so that they can be calculated by the CPU. The input/output interface generates output signals according to the results of calculations by the CPU, and outputs these signals to various devices.

図2は、作業現場の監視システム5の主な機能について示す機能ブロック図である。図2に示すように、監視装置40は、旋回体3に取り付けられ機体4の周囲を撮影する撮影装置30と、撮影装置30で撮影された画像を表示画面に表示させる表示装置190と、油圧ショベル1の外部に設置される外部装置である学習装置60と無線通信を行うための第1通信装置160と、表示装置190及び第1通信装置160を制御するコントローラ100と、コントローラ100に所定の情報を入力する入力装置180と、を備える。 Figure 2 is a functional block diagram showing the main functions of the work site monitoring system 5. As shown in Figure 2, the monitoring device 40 includes a camera device 30 attached to the rotating body 3 and taking pictures of the surroundings of the machine body 4, a display device 190 that displays images taken by the camera device 30 on a display screen, a first communication device 160 for wireless communication with a learning device 60 that is an external device installed outside the hydraulic excavator 1, a controller 100 that controls the display device 190 and the first communication device 160, and an input device 180 that inputs predetermined information to the controller 100.

コントローラ100は、撮影装置30により撮影された画像データを表示装置190に表示させる表示制御装置、第1通信装置160を介して画像データを外部へ送信する通信制御装置、及び、撮影装置30により撮影された画像データ内の物体を認識する認識処理装置として機能する。以下、詳しく説明する。 The controller 100 functions as a display control device that displays image data captured by the image capture device 30 on the display device 190, a communication control device that transmits the image data to the outside via the first communication device 160, and a recognition processing device that recognizes objects in the image data captured by the image capture device 30. These are explained in detail below.

コントローラ100は、ROMに記憶されているプログラムを実行することにより、物体認識部101、表示画像生成部102、記憶保持制御部103及び通信制御部104として機能する。また、コントローラ100の不揮発性メモリは、モデル記憶部131及び画像記憶部132として機能する。なお、モデル記憶部131及び画像記憶部132は、単一の不揮発性メモリで構成してもよいし、それぞれ個別の不揮発性メモリで構成してもよい。 By executing a program stored in the ROM, the controller 100 functions as an object recognition unit 101, a display image generation unit 102, a memory retention control unit 103, and a communication control unit 104. The non-volatile memory of the controller 100 also functions as a model storage unit 131 and an image storage unit 132. The model storage unit 131 and the image storage unit 132 may be configured as a single non-volatile memory, or each may be configured as an individual non-volatile memory.

モデル記憶部131には、物体を認識するための認識モデルが記憶されている。認識モデルは、畳み込みニューラルネットワーク(Convolutional Neural Network)の1種であるYOLO(You Only Look Once)モデルである。YOLOモデルは、ニューラルネットワーク手法による機械学習に基づく深層学習の結果により作成される認識モデルであり、予めモデル記憶部131に記憶されている。 The model storage unit 131 stores a recognition model for recognizing objects. The recognition model is a YOLO (You Only Look Once) model, which is a type of convolutional neural network. The YOLO model is a recognition model created as a result of deep learning based on machine learning using a neural network method, and is stored in advance in the model storage unit 131.

物体認識部101は、撮影装置30により撮影された画像データを取得し、取得した画像データから、単一の認識モデル(YOLOモデル)を用いた認識処理によって、監視範囲内の物体の存在を認識する(推定する)。物体認識部101は、認識処理により認識された物体の認識処理結果の信頼度に基づいて、監視範囲内に物体が存在するか否かを判定する。物体認識部101は、画像データに対する認識処理の結果、認識された物体の認識処理結果の信頼度が第1信頼度以上であるか否かを判定する。物体認識部101は、認識された物体の認識処理結果の信頼度が第1信頼度以上である場合には、監視範囲内に物体が存在すると判定する。物体認識部101は、認識された物体の認識処理結果の信頼度が第1信頼度未満である場合には、監視範囲内に物体が存在するとは判定しない。 The object recognition unit 101 acquires image data captured by the imaging device 30, and recognizes (estimates) the presence of an object within the monitoring range from the acquired image data through recognition processing using a single recognition model (YOLO model). The object recognition unit 101 determines whether or not an object exists within the monitoring range based on the reliability of the recognition processing result of the object recognized by the recognition processing. The object recognition unit 101 determines whether or not the reliability of the recognition processing result of the recognized object is equal to or higher than a first reliability as a result of the recognition processing on the image data. If the reliability of the recognition processing result of the recognized object is equal to or higher than the first reliability, the object recognition unit 101 determines that an object exists within the monitoring range. If the reliability of the recognition processing result of the recognized object is less than the first reliability, the object recognition unit 101 does not determine that an object exists within the monitoring range.

信頼度は、物体認識部101の認識処理により得られる判定出力値であり、認識モデルに予め設定されている物体のパラメータとの一致度(一致度合い)に相当し、完全に一致する場合には100%となる。第1信頼度は、物体の存在の有無を判定するために予め設定される閾値である。第1信頼度は、例えば、90%程度の値が設定される。 The reliability is a judgment output value obtained by the recognition process of the object recognition unit 101, and corresponds to the degree of match (degree of agreement) with the parameters of the object preset in the recognition model, and is 100% in the case of perfect agreement. The first reliability is a threshold value that is preset to determine the presence or absence of an object. The first reliability is set to a value of, for example, about 90%.

本実施形態では、認識モデルが人の頭部に関するパラメータ群を有しており、物体認識部101は、人の頭部と推定する確度を信頼度として算出する。つまり、物体認識部101は、取得した画像データから、認識モデルを用いて、人の頭部を認識する認識処理を実行する。物体認識部101は、認識処理により存在が認識された物体の情報として、「物体の種類を表すクラス(認識対象の分類情報)」、「物体の位置座標情報(画像内の横軸方向の座標及び縦軸方向の座標)」、「物体の大きさ情報(物体を囲む矩形枠の横軸方向長さ及び縦軸方向長さ)」を生成する。 In this embodiment, the recognition model has a group of parameters related to a human head, and the object recognition unit 101 calculates the likelihood that it is estimated to be a human head as the reliability. In other words, the object recognition unit 101 executes a recognition process to recognize a human head from the acquired image data using the recognition model. The object recognition unit 101 generates information on the object whose existence is recognized by the recognition process, such as a "class representing the type of object (classification information of the recognition target)," "position coordinate information of the object (coordinates in the horizontal and vertical directions in the image)," and "size information of the object (lengths in the horizontal and vertical directions of a rectangular frame surrounding the object)."

表示画像生成部102は、物体認識部101により監視範囲内に存在すると判定された物体192の情報(物体の位置座標及び物体の大きさの情報)に基づいて、その物体192を囲む枠画像193を、撮影装置30により撮影された画像に合成して表示装置190の表示画面に表示させる(図3及び図4参照)。 Based on information about an object 192 that has been determined by the object recognition unit 101 to be present within the monitoring range (information about the object's position coordinates and size), the display image generation unit 102 synthesizes a frame image 193 surrounding the object 192 with the image captured by the imaging device 30 and displays the frame image 193 on the display screen of the display device 190 (see Figures 3 and 4).

図3及び図4は、表示装置190の表示画面に表示される表示画像の一例について示す図である。図3は、撮影装置30の近傍(すなわち油圧ショベル1の後部の近傍)において、作業員が立った状態で作業をしている様子が撮影された表示画像を示し、図4は撮影装置30からある程度離れた位置において、作業員がしゃがみ込んだ状態で作業をしている様子が撮影された表示画像を示す。 Figures 3 and 4 show examples of display images displayed on the display screen of the display device 190. Figure 3 shows a display image captured of a worker working in a standing position near the image capture device 30 (i.e., near the rear of the hydraulic excavator 1), and Figure 4 shows a display image captured of a worker working in a crouched position at a certain distance from the image capture device 30.

図3及び図4に示すように、表示画像生成部102は、撮影装置30で撮影された撮影画像191を表示装置190の表示画面に表示させる。表示画像生成部102は、物体認識部101により監視範囲内に物体192が存在すると判定されると、その物体(人の頭部)192を囲む矩形状の枠画像193を生成し、枠画像193を撮影画像191に合成して表示装置190の表示画面に表示させる。このように、物体(人の頭部)192の位置及び大きさを表す矩形状の枠画像193を撮影画像191に重ねて表示することにより、オペレータは、油圧ショベル1の周囲に存在する作業員(人)の位置を容易に把握することができる。 3 and 4, the display image generating unit 102 displays the captured image 191 captured by the imaging device 30 on the display screen of the display device 190. When the object recognizing unit 101 determines that an object 192 exists within the monitoring range, the display image generating unit 102 generates a rectangular frame image 193 surrounding the object (human head) 192, synthesizes the frame image 193 with the captured image 191, and displays the result on the display screen of the display device 190. In this way, by displaying the rectangular frame image 193 representing the position and size of the object (human head) 192 superimposed on the captured image 191, the operator can easily grasp the position of the worker (person) present around the hydraulic excavator 1.

表示画像生成部102は、油圧ショベル1から作業員までの距離に応じて段階的に枠画像193の色を変化させることが好ましい。表示画像生成部102は、例えば、油圧ショベル1から作業員までの距離が第1閾値未満の場合には枠画像193を赤色で表示し、油圧ショベル1から作業員までの距離が第1閾値以上第2閾値未満の場合には枠画像193を黄色で表示し、油圧ショベル1から作業員までの距離が第2閾値以上の場合には枠画像193を青色で表示する。なお、第2閾値は第1閾値よりも大きい値である。このように、枠画像193を油圧ショベル1から作業員までの距離に応じて段階的に変化させることにより、オペレータは、作業員の位置をより容易に把握することができる。 It is preferable that the display image generating unit 102 gradually changes the color of the frame image 193 according to the distance from the hydraulic excavator 1 to the worker. For example, the display image generating unit 102 displays the frame image 193 in red when the distance from the hydraulic excavator 1 to the worker is less than a first threshold, displays the frame image 193 in yellow when the distance from the hydraulic excavator 1 to the worker is equal to or greater than the first threshold and less than a second threshold, and displays the frame image 193 in blue when the distance from the hydraulic excavator 1 to the worker is equal to or greater than the second threshold. Note that the second threshold is a value greater than the first threshold. In this way, by gradually changing the frame image 193 according to the distance from the hydraulic excavator 1 to the worker, the operator can more easily grasp the position of the worker.

なお、油圧ショベル1から作業員までの距離の算出方法の一例は以下のとおりである。コントローラ100の記憶部には、撮影装置30で撮影された撮影画像191の位置座標をショベル基準座標系(例えば、旋回体3の旋回中心軸上の任意の点を原点とした3次元座標系)における位置座標へ変換する変換パラメータが記憶されている。コントローラ100は、枠画像193の下辺の中心位置の座標を変換パラメータによりショベル基準座標系の位置座標へ変換(座標変換)し、油圧ショベル1からの距離(例えば、ショベル基準座標系の原点からの距離)を算出する。なお、枠画像193は、人の頭部の位置及び大きさを表しているため、人の頭部の位置から人の足部の位置を推定するための補正パラメータによって、座標変換後の座標を補正し、補正後の座標に基づいて油圧ショベル1から作業員(人)までの距離を算出してもよい。 An example of a method for calculating the distance from the hydraulic excavator 1 to the worker is as follows. The storage unit of the controller 100 stores conversion parameters for converting the position coordinates of the image 191 captured by the image capture device 30 into position coordinates in the excavator reference coordinate system (e.g., a three-dimensional coordinate system with an origin at any point on the rotation center axis of the revolving body 3). The controller 100 converts (coordinate conversion) the coordinates of the center position of the lower side of the frame image 193 into position coordinates in the excavator reference coordinate system using the conversion parameters, and calculates the distance from the hydraulic excavator 1 (e.g., the distance from the origin of the excavator reference coordinate system). Since the frame image 193 represents the position and size of the person's head, the coordinates after the coordinate conversion may be corrected using correction parameters for estimating the position of the person's feet from the position of the person's head, and the distance from the hydraulic excavator 1 to the worker (person) may be calculated based on the corrected coordinates.

記憶保持制御部103は、物体認識部101により認識された物体の認識処理結果の信頼度が第2信頼度以上であるか否かを判定する。記憶保持制御部103は、物体認識部101により認識された物体の認識処理結果の信頼度が第2信頼度以上である場合には、その画像データを画像記憶部132に記憶保持させる。記憶保持制御部103は、物体認識部101により認識された物体の認識処理の結果の信頼度が第2信頼度未満である場合には、その画像データを画像記憶部132に記憶保持させない。 The memory retention control unit 103 determines whether the reliability of the recognition processing result of the object recognized by the object recognition unit 101 is equal to or higher than the second reliability. If the reliability of the recognition processing result of the object recognized by the object recognition unit 101 is equal to or higher than the second reliability, the memory retention control unit 103 causes the image data to be stored and retained in the image storage unit 132. If the reliability of the recognition processing result of the object recognized by the object recognition unit 101 is less than the second reliability, the memory retention control unit 103 does not cause the image data to be stored and retained in the image storage unit 132.

コントローラ100は、撮影装置30で撮影された1秒当たり30枚の画像データで構成される映像データを取得する。1秒間で取得される複数の画像データは、その多くが類似する画像データとなる。このため、本実施形態では、記憶保持制御部103は、撮影装置30から取得した画像データを間引いて画像記憶部132に記憶保持する。記憶保持制御部103は、取得した画像データのうち、所定時間t0(例えば、0.2秒)ごとに、画像データを画像記憶部132に記憶保持させる。なお、画像データには、撮影画像の情報だけでなく、油圧ショベル1の識別番号、撮影日時などの情報も含まれる。 The controller 100 acquires video data consisting of 30 image data frames per second captured by the image capture device 30. Many of the multiple image data acquired in one second are similar image data. For this reason, in this embodiment, the memory retention control unit 103 thins out the image data acquired from the image capture device 30 and stores and retains the thinned image data in the image storage unit 132. The memory retention control unit 103 stores and retains image data from the acquired image data in the image storage unit 132 at predetermined time intervals t0 (e.g., 0.2 seconds). Note that the image data includes not only information about the captured image, but also information such as the identification number of the hydraulic excavator 1 and the date and time of capture.

第2信頼度は、認識モデルの再学習に用いる画像データを選別するための閾値(画像データが再学習を必要とするか否かを判定するための閾値)であり、予め、第1信頼度よりも低い任意の値が設定される。第2信頼度は、例えば、50~70%程度の値が設定される。第2信頼度は、選別された画像データに物体が存在しているか否かを人が判断し、学習用データの作成を効率よく行うことができるか否かによって定めることができる。つまり、第2信頼度は、所定の物体が存在する可能性が高いか否かを判定するための閾値ともいえる。なお、選別された画像データに基づいて学習用データの作成を効率よく行えない場合には、第2信頼度の値を上昇させればよい。 The second reliability is a threshold for selecting image data to be used in re-training the recognition model (a threshold for determining whether image data requires re-training), and is set in advance to an arbitrary value lower than the first reliability. The second reliability is set to a value of, for example, about 50-70%. The second reliability can be determined by whether a person can determine whether an object is present in the selected image data and whether it is possible to efficiently create learning data. In other words, the second reliability can be said to be a threshold for determining whether a specified object is likely to exist. Note that if learning data cannot be efficiently created based on the selected image data, the value of the second reliability can be increased.

通信制御部104は、第1通信装置160によって学習装置60と通信が可能な状態であるか否かを判定する。通信制御部104は、通信が可能な状態である場合、第1通信装置160によって、画像記憶部132に記憶保持されている画像データを学習装置60に送信する。学習装置60は、第2通信装置150によって、監視装置40から画像データを受信する。学習装置60は、監視装置40からの画像データの受信が正常に完了した場合、その旨を表す受信完了情報を、第2通信装置150によって油圧ショベル1の監視装置40に送信する。監視装置40は、受信完了情報を受信すると、送信が正常に完了したと判定された画像データを送信済み画像データとして登録する。送信済み画像データは、定期的に消去される、あるいは、上書き可能な状態とされる。なお、送信済み画像データは、学習装置60に送信されることはない。 The communication control unit 104 determines whether or not communication with the learning device 60 is possible through the first communication device 160. When communication is possible, the communication control unit 104 transmits the image data stored in the image storage unit 132 to the learning device 60 through the first communication device 160. The learning device 60 receives image data from the monitoring device 40 through the second communication device 150. When the learning device 60 has successfully received the image data from the monitoring device 40, the learning device 60 transmits reception completion information indicating this to the monitoring device 40 of the hydraulic excavator 1 through the second communication device 150. When the monitoring device 40 receives the reception completion information, the monitoring device 40 registers the image data for which it has been determined that the transmission has been successfully completed as transmitted image data. The transmitted image data is periodically erased or made in a state in which it can be overwritten. The transmitted image data is not transmitted to the learning device 60.

図5を参照して、監視装置40のコントローラ100により実行される監視処理の内容について説明する。図5に示すフローチャートの処理は、例えば、油圧ショベル1のイグニッションスイッチがオン(すなわち、キーオン)されることにより開始され、初期設定が行われた後、所定の制御周期(例えば、1/30秒)で繰り返し実行される。 The monitoring process executed by the controller 100 of the monitoring device 40 will be described with reference to FIG. 5. The process of the flowchart shown in FIG. 5 is started, for example, when the ignition switch of the hydraulic excavator 1 is turned on (i.e., the key is turned on), and after initial settings are made, it is repeatedly executed at a predetermined control period (e.g., 1/30 seconds).

ステップS101において、コントローラ100は、撮影装置30で撮影された画像のデータを撮影装置30から取得し、ステップS104へ進む。 In step S101, the controller 100 acquires data of an image captured by the image capture device 30 from the image capture device 30, and proceeds to step S104.

ステップS104において、コントローラ100は、ステップS101で取得した1枚の画像データから認識モデルを用いた認識処理を行い、その認識処理の結果の信頼度(本実施形態では、人の頭部の推定確度)を算出し、ステップS107へ進む。なお、認識処理では、コントローラ100は、監視範囲内に存在すると推定された物体(認識された物体)の位置座標情報及び大きさ情報も算出する。 In step S104, the controller 100 performs recognition processing using a recognition model from the single image data acquired in step S101, calculates the reliability of the recognition processing result (in this embodiment, the estimated accuracy of a human head), and proceeds to step S107. In the recognition processing, the controller 100 also calculates position coordinate information and size information of an object estimated to be present within the monitoring range (a recognized object).

ステップS107において、コントローラ100は、本演算サイクルよりも前であって、かつ本演算サイクルに最も近い演算サイクルでの記憶保持処理S113(前回の記憶保持処理とも記す)が実行されてからの時間tが、予め定めた所定時間t0(例えば、0.2秒)を経過しているか否かを判定する。ステップS107において、前回の記憶保持処理S113が実行されてからの時間tが、予め定めた所定時間t0を経過していると判定されると、ステップS110へ進む。ステップS107において、前回の記憶保持処理S113が実行されてからの時間tが、予め定めた所定時間t0を経過していないと判定されると、ステップS131へ進む。なお、初めてステップS107が実行された場合には、ステップS110へ進む。また、時間tは、コントローラ100のタイマ機能により計測され、後述するステップS113の記憶保持処理が実行される度にリセット(t=0)される。 In step S107, the controller 100 determines whether the time t since the memory retention process S113 (also referred to as the previous memory retention process) in the calculation cycle that is prior to this calculation cycle and is closest to this calculation cycle has elapsed a predetermined time t0 (for example, 0.2 seconds). If it is determined in step S107 that the time t since the previous memory retention process S113 has been executed has elapsed a predetermined time t0, the process proceeds to step S110. If it is determined in step S107 that the time t since the previous memory retention process S113 has been executed has not elapsed a predetermined time t0, the process proceeds to step S131. If step S107 is executed for the first time, the process proceeds to step S110. The time t is measured by the timer function of the controller 100, and is reset (t=0) each time the memory retention process in step S113 described later is executed.

ステップS110において、コントローラ100は、ステップS104で算出された信頼度が第2信頼度以上であるか否かを判定する。ステップS110において、信頼度が第2信頼度以上であると判定されるとステップS113へ進み、信頼度が第2信頼度未満であると判定されるとステップS137へ進む。 In step S110, the controller 100 determines whether the reliability calculated in step S104 is equal to or greater than the second reliability. If it is determined in step S110 that the reliability is equal to or greater than the second reliability, the process proceeds to step S113, and if it is determined that the reliability is less than the second reliability, the process proceeds to step S137.

ステップS113において、コントローラ100は、ステップS101で取得した画像データを画像記憶部132に記憶保持し、ステップS131へ進む。ステップS131において、コントローラ100は、ステップS104で算出された信頼度が第1信頼度以上であるか否かを判定する。ステップS131において、信頼度が第1信頼度以上であると判定されると、その物体は存在しているとしてステップS134へ進み、信頼度が第1信頼度未満であると判定されると、その物体は存在していないとしてステップS137へ進む。 In step S113, the controller 100 stores the image data acquired in step S101 in the image storage unit 132, and proceeds to step S131. In step S131, the controller 100 determines whether the reliability calculated in step S104 is equal to or greater than the first reliability. If it is determined in step S131 that the reliability is equal to or greater than the first reliability, the object is considered to exist and the process proceeds to step S134, and if it is determined that the reliability is less than the first reliability, the object is considered to not exist and the process proceeds to step S137.

ステップS134において、コントローラ100は、ステップS104で監視範囲内に存在すると判定された物体の位置座標情報及び大きさ情報に基づいて、枠画像193を生成し、ステップS137へ進む。 In step S134, the controller 100 generates a frame image 193 based on the position coordinate information and size information of the object determined to be present within the monitoring range in step S104, and proceeds to step S137.

ステップS137において、コントローラ100は、ステップS101で取得した画像データに基づいて表示画像(撮影画像191)を生成し、表示装置190の表示画面に表示させる。なお、本演算サイクルにおいて枠画像生成処理S134が実行されている場合には、ステップS101で取得した画像データに基づいて生成した表示画像(撮影画像191)に枠画像193を合成した合成画像を表示装置190の表示画面に表示させる。 In step S137, the controller 100 generates a display image (captured image 191) based on the image data acquired in step S101, and displays it on the display screen of the display device 190. If the frame image generation process S134 is being executed in this calculation cycle, a composite image in which the display image (captured image 191) generated based on the image data acquired in step S101 is composited with the frame image 193 is displayed on the display screen of the display device 190.

ステップS137の表示処理が完了すると、図5のフローチャートに示す処理を終了し、次の演算サイクルのステップS101へ進む。 When the display process of step S137 is completed, the process shown in the flowchart of FIG. 5 ends and proceeds to step S101 of the next calculation cycle.

図6を参照して、監視装置40のコントローラ100により実行される画像データ送信処理の内容について説明する。図6に示すフローチャートの処理は、例えば、油圧ショベル1のイグニッションスイッチがオン(すなわち、キーオン)されることにより開始され、初期設定が行われた後、所定の制御周期で繰り返し実行される。 The image data transmission process executed by the controller 100 of the monitoring device 40 will be described with reference to FIG. 6. The process of the flowchart shown in FIG. 6 is started, for example, when the ignition switch of the hydraulic excavator 1 is turned on (i.e., the key is turned on), and after initial settings are made, it is repeatedly executed at a predetermined control period.

ステップS116において、コントローラ100は、第1通信装置160によって学習装置60と通信が可能な状態であるか否かを判定する。ステップS116において、通信が可能な状態であると判定されるとステップS119へ進み、通信が不可能な状態であると判定されるとステップS128へ進む。 In step S116, the controller 100 determines whether or not communication with the learning device 60 is possible via the first communication device 160. If it is determined in step S116 that communication is possible, the process proceeds to step S119, and if it is determined that communication is not possible, the process proceeds to step S128.

ステップS128において、コントローラ100は、画像記憶部132に記憶保持されている画像データのうち、登録画像データ(送信済み画像データとして登録されている画像データ、及び、未送信画像データとして登録されている画像データ)以外の画像データを未送信画像データとして登録して図6のフローチャートに示す処理を終了する。 In step S128, the controller 100 registers image data stored in the image storage unit 132 other than the registered image data (image data registered as sent image data and image data registered as unsent image data) as unsent image data, and ends the process shown in the flowchart of FIG. 6.

ステップS119において、コントローラ100は、画像記憶部132に記憶保持されている画像データのうち、未送信画像データとして登録されている画像データを第1通信装置160によって管理サーバ53へ送信し、ステップS122へ進む。 In step S119, the controller 100 transmits the image data registered as unsent image data among the image data stored in the image storage unit 132 to the management server 53 via the first communication device 160, and proceeds to step S122.

ステップS122において、コントローラ100は、未送信画像データの送信が正常に完了したか否かを判定する。ステップS122において、コントローラ100は、管理サーバ53からステップS119で送信した未送信画像データに関する受信完了情報を取得した場合、未送信画像データの送信が正常に完了したと判定し、ステップS125へ進む。ステップS122において、コントローラ100は、管理サーバ53からステップ119で送信した未送信画像データに関する受信完了情報を所定時間内に取得しなかった場合、未送信画像データの送信が正常に完了しなかったと判定し、ステップS128へ進む。 In step S122, the controller 100 determines whether the transmission of the unsent image data has been completed successfully. In step S122, if the controller 100 acquires from the management server 53 reception completion information regarding the unsent image data transmitted in step S119, the controller 100 determines that the transmission of the unsent image data has been completed successfully, and proceeds to step S125. In step S122, if the controller 100 does not acquire from the management server 53 reception completion information regarding the unsent image data transmitted in step S119 within a predetermined time, the controller 100 determines that the transmission of the unsent image data has not been completed successfully, and proceeds to step S128.

ステップS125において、コントローラ100は、画像記憶部132に記憶保持されている画像データのうち、管理サーバ53への送信が完了した画像データを送信済み画像データとして登録し、図6のフローチャートに示す処理を終了する。 In step S125, the controller 100 registers the image data stored in the image storage unit 132 that has been completely transmitted to the management server 53 as transmitted image data, and ends the process shown in the flowchart of FIG. 6.

図1に示すように、学習装置60は、管理サーバ53と、第2通信装置150と、表示装置55と、入力装置56と、を備える。第2通信装置150は、第1通信装置160と同様の構成である。図2に示すように、学習装置60は、制御部57及び記憶部54として機能する。なお、記憶部54は、管理サーバ53に搭載されるフラッシュメモリ、ハードディスクドライブ等の不揮発性メモリに相当する。記憶部54には、認識モデルが記憶されている。制御部57は、表示装置55及び第2通信装置150を制御する。 As shown in FIG. 1, the learning device 60 includes a management server 53, a second communication device 150, a display device 55, and an input device 56. The second communication device 150 has the same configuration as the first communication device 160. As shown in FIG. 2, the learning device 60 functions as a control unit 57 and a memory unit 54. The memory unit 54 corresponds to a non-volatile memory such as a flash memory or a hard disk drive mounted on the management server 53. A recognition model is stored in the memory unit 54. The control unit 57 controls the display device 55 and the second communication device 150.

制御部57は、第2通信装置150による受信処理により、油圧ショベル1の監視装置40の画像記憶部132で記憶保持された画像データを取得し、記憶部54に記憶する。制御部57は、入力装置56から入力される情報に基づいて、取得した画像データを表示装置55の表示画面に表示させる。 The control unit 57 acquires the image data stored in the image storage unit 132 of the monitoring device 40 of the hydraulic excavator 1 through reception processing by the second communication device 150, and stores the image data in the storage unit 54. The control unit 57 displays the acquired image data on the display screen of the display device 55 based on information input from the input device 56.

制御部57は、取得した画像データに関する学習用データに基づいて学習を行うことにより、新しいバージョンの認識モデルを生成するとともに、認識モデルの更新用データを生成する処理(更新用データ生成処理)を実行する。認識モデルの更新用データとは、油圧ショベル1のモデル記憶部131に記憶されている認識モデルを新しいバージョンの認識モデルに更新するための更新プログラムである。なお、認識モデルの更新用データは、更新プログラムに限定されず、新しいバージョンの認識モデル全体であってもよい。 The control unit 57 performs learning based on the learning data related to the acquired image data to generate a new version of the recognition model and executes a process of generating update data for the recognition model (update data generation process). The update data for the recognition model is an update program for updating the recognition model stored in the model storage unit 131 of the hydraulic excavator 1 to a new version of the recognition model. Note that the update data for the recognition model is not limited to the update program, and may be the entire new version of the recognition model.

学習用データは、取得した画像データのうち、所定の物体(例えば、人)が存在することが管理者の目視によって確認された画像データと、その画像データ内の物体の位置座標情報(画像内の横軸方向の座標及び縦軸方向の座標)と、その物体の大きさ情報(物体を囲む矩形枠の横軸方向長さ及び縦軸方向長さ)と、その物体の種類を表すクラス(分類情報)と、で構成される。学習用データは、管理者が、表示装置55に表示される画像を見ながら入力装置56を操作し、物体が存在する画像データを選択し、その画像データ内の物体の位置座標情報、大きさ情報及びクラスを、選択した画像データと対応付けて記憶部54に記憶させる処理(学習用データ作成処理)を行うことにより作成することができる。 The learning data is composed of image data in which the administrator has visually confirmed that a specific object (e.g., a person) is present among the acquired image data, position coordinate information of the object in the image data (horizontal and vertical coordinates in the image), size information of the object (horizontal and vertical lengths of a rectangular frame surrounding the object), and a class (classification information) indicating the type of object. The learning data can be created by the administrator operating the input device 56 while looking at the image displayed on the display device 55, selecting image data in which an object is present, and performing a process (learning data creation process) in which the position coordinate information, size information, and class of the object in the image data are stored in the memory unit 54 in association with the selected image data.

上述したように、学習装置60が受信した画像データは、油圧ショベル1の監視装置40において、人が存在する可能性が高いとして選別されたものである。このため、管理者は、少ない画像データに基づいて、効率よく学習用データを作成することができる。 As described above, the image data received by the learning device 60 has been selected by the monitoring device 40 of the hydraulic excavator 1 as having a high probability of indicating the presence of a person. This allows the administrator to efficiently create learning data based on a small amount of image data.

学習装置60の制御部57は、学習用データに基づいて、YOLOv3等を用いた周知のニューラルネットワーク手法による機械学習を行うことにより、新しいバージョンの認識モデルを生成するとともに、認識モデルの更新用データを生成する。 The control unit 57 of the learning device 60 performs machine learning using a well-known neural network method such as YOLOv3 based on the learning data to generate a new version of the recognition model and generate data for updating the recognition model.

監視装置40の通信制御部104は、学習装置60と通信を行って、管理サーバ53の記憶部54に記憶されている認識モデルの情報を取得する。通信制御部104は、取得した認識モデルの情報に基づいて、学習装置60が、モデル記憶部131に記憶されている認識モデルのバージョンよりも新しいバージョンの認識モデルを有しているか否かを判定する。つまり、監視装置40の通信制御部104は、管理サーバ53の記憶部54に記憶されている認識モデルに、モデル記憶部131に記憶されている認識モデルには存在しない新規なパラメータ群が含まれているか否かを判定する。 The communication control unit 104 of the monitoring device 40 communicates with the learning device 60 to acquire information about the recognition model stored in the memory unit 54 of the management server 53. Based on the acquired information about the recognition model, the communication control unit 104 determines whether the learning device 60 has a newer version of the recognition model than the version of the recognition model stored in the model memory unit 131. In other words, the communication control unit 104 of the monitoring device 40 determines whether the recognition model stored in the memory unit 54 of the management server 53 includes a new parameter group that does not exist in the recognition model stored in the model memory unit 131.

学習装置60が、モデル記憶部131に記憶されている認識モデルのバージョンよりも新しいバージョンの認識モデルを有している場合、通信制御部104は、第1通信装置160を介して、認識モデルの更新用データを取得するための要求指令を学習装置60へ送信する。学習装置60の制御部57は、要求指令を受信すると、認識モデルの更新用データを第2通信装置150によって監視装置40へ送信する。 If the learning device 60 has a newer version of the recognition model than the version of the recognition model stored in the model storage unit 131, the communication control unit 104 transmits a request command to the learning device 60 via the first communication unit 160 to obtain update data for the recognition model. When the control unit 57 of the learning device 60 receives the request command, it transmits the update data for the recognition model to the monitoring device 40 via the second communication unit 150.

通信制御部104は、第1通信装置160による受信処理により、学習装置60から認識モデルの更新用データを取得する。通信制御部104は、取得した認識モデルの更新用データに基づいて、モデル記憶部131に記憶されている認識モデルを更新する更新処理(バージョンアップ)を行う。すなわち、コントローラ100は、モデル記憶部131に記憶されている認識モデルを構成するパラメータ群を更新する。 The communication control unit 104 acquires data for updating the recognition model from the learning device 60 through reception processing by the first communication device 160. The communication control unit 104 performs an update process (upgrade) for updating the recognition model stored in the model storage unit 131 based on the acquired data for updating the recognition model. In other words, the controller 100 updates the parameter group constituting the recognition model stored in the model storage unit 131.

図7を参照して、監視装置40のコントローラ100により実行される認識モデル更新処理の内容について説明する。図7に示すフローチャートの処理は、例えば、油圧ショベル1のイグニッションスイッチがオン(すなわち、キーオン)されることにより開始され、初期設定が行われた後、実行される。なお、図7に示すフローチャートの処理は、イグニッションスイッチがオンされて、油圧ショベル1の監視装置40の起動されたときに実行される場合に限らず、オペレータによって入力装置180が操作され、入力装置180から更新処理の実行指令がコントローラ100に入力されると実行されるようにしてもよい。 The contents of the recognition model update process executed by the controller 100 of the monitoring device 40 will be described with reference to FIG. 7. The process of the flowchart shown in FIG. 7 is started, for example, when the ignition switch of the hydraulic excavator 1 is turned on (i.e., the key is turned on), and is executed after initial settings are made. Note that the process of the flowchart shown in FIG. 7 is not limited to being executed when the ignition switch is turned on and the monitoring device 40 of the hydraulic excavator 1 is started, but may also be executed when the operator operates the input device 180 and a command to execute the update process is input from the input device 180 to the controller 100.

ステップS180において、コントローラ100は、第1通信装置160によって学習装置60と通信が可能な状態であるか否かを判定する。ステップS180において、通信が可能な状態であると判定されるとステップS185へ進み、通信が不可能な状態であると判定されると図7のフローチャートに示す処理を終了する。 In step S180, the controller 100 determines whether or not communication with the learning device 60 is possible via the first communication device 160. If it is determined in step S180 that communication is possible, the process proceeds to step S185, and if it is determined that communication is not possible, the process shown in the flowchart of FIG. 7 ends.

ステップS185において、コントローラ100は、学習装置60から認識モデルのバージョン情報を取得し、学習装置60の認識モデルのバージョンが、監視装置40のモデル記憶部131に記憶されている認識モデルのバージョンよりも新しいか否かを判定する。ステップS185において、学習装置60の認識モデルのバージョンが、監視装置40のモデル記憶部131に記憶されている認識モデルのバージョンよりも新しいと判定されると、ステップS190へ進む。ステップS185において、学習装置60の認識モデルのバージョンが、監視装置40のモデル記憶部131に記憶されている認識モデルのバージョンよりも新しくないと判定されると、図7のフローチャートに示す処理を終了する。 In step S185, the controller 100 acquires version information of the recognition model from the learning device 60, and determines whether the version of the recognition model of the learning device 60 is newer than the version of the recognition model stored in the model storage unit 131 of the monitoring device 40. If it is determined in step S185 that the version of the recognition model of the learning device 60 is newer than the version of the recognition model stored in the model storage unit 131 of the monitoring device 40, the process proceeds to step S190. If it is determined in step S185 that the version of the recognition model of the learning device 60 is not newer than the version of the recognition model stored in the model storage unit 131 of the monitoring device 40, the process shown in the flowchart of FIG. 7 is terminated.

ステップS190において、コントローラ100は、第1通信装置160によって、学習装置60から認識モデルの更新用データを取得し、ステップS195へ進む。 In step S190, the controller 100 acquires data for updating the recognition model from the learning device 60 via the first communication device 160, and proceeds to step S195.

ステップS195において、コントローラ100は、現在利用されている認識モデル(現行モデル)を、ステップS190で取得した認識モデルの更新用データによって更新する更新処理を実行し、図7のフローチャートに示す処理を終了する。 In step S195, the controller 100 executes an update process to update the currently used recognition model (current model) with the recognition model update data acquired in step S190, and ends the process shown in the flowchart of FIG. 7.

以上のとおり、本実施形態に係る監視方法は、撮影装置30により撮影された画像データを取得する取得処理(S101)と、モデル記憶部131に記憶されている認識モデルを用いて、取得した画像データから監視範囲内(撮影範囲内)に存在する物体を認識する認識処理(S104)と、を含む。この監視方法は、画像データ内において認識された物体の認識処理結果の信頼度が第1信頼度以上である場合には、監視範囲内(撮影範囲内)に物体が存在すると判定する存在判定処理(S131)と、画像データ内において認識された物体の認識処理結果の信頼度が第1信頼度よりも低い第2信頼度以上である場合には、その画像データを画像記憶部132に記憶保持する記憶保持処理(S110でY→S113)と、画像記憶部132に記憶保持された画像データに基づいて学習用データを作成する学習用データ作成処理と、学習用データに基づいて認識モデルの更新用データを生成する更新用データ生成処理と、更新用データに基づいてモデル記憶部131に記憶された認識モデルを更新するモデル更新処理(S195)と、を含む。この監視方法によれば、学習用データを容易に作成することができ、認識モデルの更新を適切に行うことにより、物体の認識の精度の向上を図ることができる。 As described above, the monitoring method according to this embodiment includes an acquisition process (S101) for acquiring image data captured by the imaging device 30, and a recognition process (S104) for recognizing an object present within the monitoring range (shooting range) from the acquired image data using a recognition model stored in the model storage unit 131. This monitoring method includes a presence determination process (S131) for determining that an object exists within the monitoring range (shooting range) when the reliability of the recognition process result of the object recognized in the image data is equal to or higher than a first reliability, a storage and retention process (Y in S110 to S113) for storing and retaining the image data in the image storage unit 132 when the reliability of the recognition process result of the object recognized in the image data is equal to or higher than a second reliability lower than the first reliability, a learning data creation process for creating learning data based on the image data stored and retained in the image storage unit 132, an update data generation process for generating update data for the recognition model based on the learning data, and a model update process (S195) for updating the recognition model stored in the model storage unit 131 based on the update data. This monitoring method makes it easy to create learning data, and by appropriately updating the recognition model, it is possible to improve the accuracy of object recognition.

上述した実施形態によれば、次の作用効果を奏する。 The above-described embodiment provides the following advantages:

(1)作業現場の監視システム5は、機体(車体)4の周囲を撮影する撮影装置30と、撮影装置30により撮影された画像データを取得し、取得した画像データに基づいて、監視範囲内の物体の存在を認識するコントローラ(認識処理装置)100と、を有する監視装置40と、コントローラ(認識処理装置)100により取得された画像データに基づいて学習を行う学習装置60と、を備える。監視装置40は、物体(例えば、人の頭部)を認識するための認識モデルが記憶されたモデル記憶部131と、所定の画像データを記憶保持する画像記憶部132と、を備える。監視装置40は、コントローラ100により認識された物体の認識処理結果の信頼度が第1信頼度以上の場合には、監視範囲内に物体が存在すると判定する。監視装置40は、コントローラ100により認識された物体の認識処理結果の信頼度が第1信頼度よりも低い第2信頼度以上の場合には、その認識処理の対象となった画像データを画像記憶部132に記憶保持する。学習装置60は、画像記憶部132に記憶保持された画像データに関する学習用データに基づいて学習を行うことにより、モデル記憶部131に記憶された認識モデルの更新用データを生成する。監視装置40は、学習装置60により生成された更新用データに基づいてモデル記憶部131に記憶されている認識モデルを更新する。 (1) The monitoring system 5 for the work site includes a monitoring device 40 having an imaging device 30 that captures images of the surroundings of the machine body (vehicle body) 4, a controller (recognition processing device) 100 that acquires image data captured by the imaging device 30 and recognizes the presence of an object within a monitoring range based on the acquired image data, and a learning device 60 that performs learning based on the image data acquired by the controller (recognition processing device) 100. The monitoring device 40 includes a model storage unit 131 that stores a recognition model for recognizing an object (e.g., a human head), and an image storage unit 132 that stores and holds predetermined image data. When the reliability of the recognition processing result of the object recognized by the controller 100 is equal to or higher than the first reliability, the monitoring device 40 determines that an object exists within the monitoring range. When the reliability of the recognition processing result of the object recognized by the controller 100 is equal to or higher than the second reliability that is lower than the first reliability, the monitoring device 40 stores and holds the image data that was the subject of the recognition processing in the image storage unit 132. The learning device 60 generates update data for the recognition model stored in the model storage unit 131 by performing learning based on the learning data related to image data stored and held in the image storage unit 132. The monitoring device 40 updates the recognition model stored in the model storage unit 131 based on the update data generated by the learning device 60.

この構成では、学習用データの作成に必要な画像データを抽出して(選択して)記憶保持するため、少ない画像データで学習用データを作成することができる。このため、学習用データの作成を効率よく行うことができ、認識モデルの更新を短期間で行うことができる。つまり、本実施形態によれば、学習用データを容易に作成することができ、認識モデルの更新を適切に行うことにより、物体の認識(検出)の精度の向上を図ることができる。 In this configuration, image data required for creating training data is extracted (selected) and stored, so that training data can be created with a small amount of image data. This allows training data to be created efficiently, and the recognition model can be updated in a short period of time. In other words, according to this embodiment, training data can be easily created, and the recognition model can be appropriately updated, thereby improving the accuracy of object recognition (detection).

(2)監視装置40は、油圧ショベル(作業機械)1に搭載される。監視装置40は、画像記憶部132に記憶保持されている画像データを学習装置60に送信し、学習装置60から認識モデルの更新用データを受信する第1通信装置160を備える。学習装置60は、油圧ショベル1の外部に設けられる。学習装置60は、監視装置40から画像データを受信し、監視装置40へ認識モデルの更新用データを送信する第2通信装置150を備える。監視装置40は、第1通信装置160により受信した認識モデルの更新用データに基づいて、モデル記憶部131に記憶された認識モデルを更新する。 (2) The monitoring device 40 is mounted on the hydraulic excavator (work machine) 1. The monitoring device 40 includes a first communication device 160 that transmits image data stored in the image memory unit 132 to the learning device 60 and receives data for updating the recognition model from the learning device 60. The learning device 60 is provided outside the hydraulic excavator 1. The learning device 60 includes a second communication device 150 that receives image data from the monitoring device 40 and transmits data for updating the recognition model to the monitoring device 40. The monitoring device 40 updates the recognition model stored in the model memory unit 131 based on the data for updating the recognition model received by the first communication device 160.

この構成では、第1通信装置160及び第2通信装置150により、学習用データの作成に用いる画像データを速やかに監視装置40から学習装置60へ提供することができ、認識モデルの更新用データを速やかに学習装置60から監視装置40へ提供することができる。したがって、本実施形態によれば、記憶媒体等を用いて監視装置40と学習装置60との間でデータの授受を行う場合に比べて、認識モデルの更新をより適切なタイミングで行うことができるため、作業効率の向上を図ることができる。 In this configuration, the first communication device 160 and the second communication device 150 can quickly provide image data used to create learning data from the monitoring device 40 to the learning device 60, and can quickly provide data for updating the recognition model from the learning device 60 to the monitoring device 40. Therefore, according to this embodiment, the recognition model can be updated at a more appropriate time than when data is exchanged between the monitoring device 40 and the learning device 60 using a storage medium or the like, thereby improving work efficiency.

(3)監視装置40は、取得した画像データから、単一の認識モデルを用いた認識処理によって、監視範囲内の物体の存在を認識する。これにより、複数の認識モデルによって複数段階の認識処理を実行する場合に比べて、認識処理の精度の向上を図ることができる。 (3) The monitoring device 40 recognizes the presence of an object within the monitoring range from the acquired image data through recognition processing using a single recognition model. This improves the accuracy of the recognition processing compared to a case where multiple recognition models are used to perform multiple stages of recognition processing.

(4)監視装置40は、取得した画像データから、認識モデルを用いて、人の頭部を含む体の一部を認識する認識処理を実行する。これにより、監視範囲内の人の位置を適切に把握することができる。 (4) The monitoring device 40 executes a recognition process that uses a recognition model to recognize parts of a person's body, including the head, from the acquired image data. This allows the position of a person within the monitoring range to be properly grasped.

次のような変形例も本発明の範囲内であり、変形例に示す構成と上述の実施形態で説明した構成を組み合わせたり、以下の異なる変形例で説明する構成同士を組み合わせたりすることも可能である。 The following modified examples are also within the scope of the present invention, and it is possible to combine the configurations shown in the modified examples with the configurations described in the above embodiments, or to combine the configurations described in the different modified examples below.

<変形例1>
上記実施形態では、コントローラ100が、人(作業員)の頭部を認識する処理を実行し、監視範囲内に存在していると判定された人の頭部(検出された人の頭部)の位置及び大きさを表す枠画像193を表示装置190の表示画面に表示させる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。撮影装置30により撮影された画像は、画像下端部の中心が最も撮影装置30に近く、画像下端部の中心から放射状に距離が加算される。このため、コントローラ100は、立体物である人(作業員)の距離を推定する場合には、検出された人(作業員)の足元の位置座標に基づいて、ショベル基準座標系の位置座標を演算し、油圧ショベル1から作業員までの距離を算出することが好ましい。
<Modification 1>
In the above embodiment, an example has been described in which the controller 100 executes a process for recognizing the head of a person (worker) and displays a frame image 193 representing the position and size of the head of a person (detected person's head) determined to be present within the monitoring range on the display screen of the display device 190, but the present invention is not limited to this. In an image captured by the imaging device 30, the center of the bottom edge of the image is closest to the imaging device 30, and distances are added radially from the center of the bottom edge of the image. For this reason, when estimating the distance to a person (worker) who is a three-dimensional object, it is preferable that the controller 100 calculates the position coordinates in the excavator reference coordinate system based on the position coordinates of the feet of the detected person (worker) and calculates the distance from the hydraulic excavator 1 to the worker.

本変形例1に係る監視装置40は、取得した画像データから、認識モデルを用いて、人の頭部を含む体の一部として、人の頭部、頭部を含む上半身、及び、上半身を含む全身の3つのクラス(種類)の位置及び大きさを認識する認識処理を実行する。つまり、本変形例では、モデル記憶部131に記憶されている認識モデルには、頭部及び上半身及び全身の3つのクラスに対するパラメータ群が含まれている。 The monitoring device 40 according to this first modification executes a recognition process using a recognition model from the acquired image data to recognize the position and size of three classes (types) of a person's head, upper body including the head, and whole body including the upper body as parts of the person's body including the head. In other words, in this modification, the recognition model stored in the model storage unit 131 includes parameter sets for the three classes of head, upper body, and whole body.

図8に示すように、コントローラ100は、人の頭部、上半身及び全身の位置及び大きさを表す矩形状の枠画像193A,193B,193Cを表示装置190の表示画面に表示させる。なお、人の頭部、上半身及び全身が検出された場合に、それらの位置及び大きさを表す枠画像193A,193B,193Cを全て表示せずに、最も大きい枠画像、すなわち全身の位置及び大きさを表す枠画像193Cのみを表示させるようにしてもよい。コントローラ100は、枠画像193Cの下端部の中心位置の座標に基づいて、油圧ショベル1から人までの距離を演算する。 As shown in FIG. 8, the controller 100 displays rectangular frame images 193A, 193B, 193C representing the position and size of the person's head, upper body, and entire body on the display screen of the display device 190. When the person's head, upper body, and entire body are detected, it is also possible to display only the largest frame image, that is, frame image 193C representing the position and size of the entire body, without displaying all of the frame images 193A, 193B, 193C representing their positions and sizes. The controller 100 calculates the distance from the hydraulic excavator 1 to the person based on the coordinates of the center position of the bottom end of frame image 193C.

コントローラ100は、人(作業員)がしゃがみ込んで作業を行っている場合には、図9に示すように、人の頭部及び上半身の位置及び大きさを表す矩形状の枠画像193A,193Bを表示装置190の表示画面に表示させる。なお、人の頭部及び上半身が検出された場合に、それらの位置及び大きさを表す枠画像193A,193Bを全て表示せずに、最も大きい枠画像、すなわち上半身の位置及び大きさを表す枠画像193Bのみを表示させるようにしてもよい。この場合、コントローラ100は、枠画像193Bの下端部の中心位置の座標に基づいて、油圧ショベル1から人までの距離を演算する。 When a person (worker) is crouching down to work, the controller 100 causes the display screen of the display device 190 to display rectangular frame images 193A, 193B representing the position and size of the person's head and upper body, as shown in FIG. 9. When the person's head and upper body are detected, it is also possible to display only the largest frame image, that is, frame image 193B representing the position and size of the upper body, without displaying all of the frame images 193A, 193B representing their positions and sizes. In this case, the controller 100 calculates the distance from the hydraulic excavator 1 to the person based on the coordinates of the center position of the bottom end of frame image 193B.

本変形例1の構成によれば、作業員(人)の位置をより正確に把握することができるため、油圧ショベル1による作業効率の向上を図ることができる。 The configuration of this modified example 1 allows the position of the worker (person) to be grasped more accurately, thereby improving the work efficiency of the hydraulic excavator 1.

<変形例2>
上記実施形態では、通信装置150,160を介して、監視装置40と学習装置60とがデータの送受信を行う例について説明したが、本発明はこれに限定されない。メモリカード、USBメモリ等の持ち運びが可能な記憶媒体、あるいは記憶媒体を内蔵するタブレットPC等の情報端末を介して監視装置40と学習装置60との間でデータのやり取りを行ってもよい。
<Modification 2>
In the above embodiment, an example has been described in which the monitoring device 40 and the learning device 60 transmit and receive data via the communication devices 150 and 160, but the present invention is not limited to this. Data may be exchanged between the monitoring device 40 and the learning device 60 via a portable storage medium such as a memory card or USB memory, or an information terminal such as a tablet PC that has a built-in storage medium.

この場合、例えば、監視装置40は、画像記憶部132に画像データを蓄積し、記憶媒体に蓄積した画像データを移動する。管理者は、記憶媒体を用いて、学習装置60の記憶部54に画像データを記憶させ、学習用データを作成する。学習装置60は、学習用データに基づいて認識モデルの再学習を行い、認識モデルの更新用データを生成し、記憶媒体に記憶させる。オペレータは、記憶媒体を用いて、認識モデルの更新用データを監視装置40に入力する。監視装置40は、入力された認識モデルの更新用データに基づいて、モデル記憶部131に記憶されている認識モデルを更新する。したがって、本変形例2に係る監視システム5は、通信装置150,160を省略することができる。また、本変形例2によれば、通信装置150,160を介した通信を行う必要がないため、認識モデルの再学習及び認識モデルの更新のための通信コストがかかることもない。 In this case, for example, the monitoring device 40 accumulates image data in the image storage unit 132 and moves the image data accumulated in the storage medium. The administrator uses the storage medium to store image data in the storage unit 54 of the learning device 60 and create learning data. The learning device 60 re-learns the recognition model based on the learning data, generates data for updating the recognition model, and stores the data in the storage medium. The operator uses the storage medium to input the data for updating the recognition model to the monitoring device 40. The monitoring device 40 updates the recognition model stored in the model storage unit 131 based on the input data for updating the recognition model. Therefore, the monitoring system 5 according to this modification 2 can omit the communication devices 150 and 160. Furthermore, according to this modification 2, there is no need to communicate via the communication devices 150 and 160, so there is no communication cost for re-learning the recognition model and updating the recognition model.

<変形例3>
上記実施形態では、図6のフローチャートに示す処理により、画像記憶部132に記憶保持されている画像データを学習装置60に送信する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、入力装置180に対する操作に基づいて、画像記憶部132に記憶保持されている未送信の画像データを学習装置60に送信するようにしてもよい。オペレータが入力装置180を用いてデータ送信を行うための操作がなされると、入力装置180からコントローラ100にデータ送信指令が入力される。図2に示すように、通信制御部104は、データ送信指令が入力されると、第1通信装置160を制御して、画像記憶部132に記憶保持されている未送信の画像データを管理サーバ53へ送信する。
<Modification 3>
In the above embodiment, an example has been described in which image data stored in the image storage unit 132 is transmitted to the learning device 60 by the process shown in the flowchart of FIG. 6, but the present invention is not limited thereto. For example, untransmitted image data stored in the image storage unit 132 may be transmitted to the learning device 60 based on an operation on the input device 180. When an operator performs an operation to transmit data using the input device 180, a data transmission command is input from the input device 180 to the controller 100. As shown in FIG. 2, when the data transmission command is input, the communication control unit 104 controls the first communication device 160 to transmit the untransmitted image data stored in the image storage unit 132 to the management server 53.

コントローラ100は、油圧ショベル1の稼働時間が予め定めた閾値を超えたか否かを判定し、稼働時間が閾値を超えた場合に、自動で画像記憶部132に記憶保持されている未送信の画像データを管理サーバ53に送信してもよい。コントローラ100は、蓄積した未送信の画像データの量が予め定めた閾値を超えたか否かを判定し、未送信の画像データの量が閾値を超えた場合に、自動で画像記憶部132に記憶保持されている未送信の画像データを管理サーバ53に送信してもよい。 The controller 100 may determine whether the operating time of the hydraulic excavator 1 has exceeded a predetermined threshold, and if the operating time has exceeded the threshold, may automatically transmit unsent image data stored in the image storage unit 132 to the management server 53. The controller 100 may determine whether the amount of accumulated unsent image data has exceeded a predetermined threshold, and if the amount of unsent image data has exceeded the threshold, may automatically transmit unsent image data stored in the image storage unit 132 to the management server 53.

<変形例4>
上記実施形態では、表示装置190の表示画面に、物体192の位置及び大きさを表す矩形状の枠画像193を表示させる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。枠画像193は、矩形状に限定されず、円形状、楕円形状、五角形等の多角形状としてもよいし、曲線と直線とを繋いだ任意の形状としてもよいし、物体の形状に沿った形状としてもよい。また、枠画像193は、任意のアルファ値を設定した透過色で表示してもよい。枠画像193は、物体が検出された場合に常に表示することなく、任意の周期で表示(点滅表示)させてもよい。
<Modification 4>
In the above embodiment, an example has been described in which a rectangular frame image 193 representing the position and size of an object 192 is displayed on the display screen of the display device 190, but the present invention is not limited to this. The frame image 193 is not limited to a rectangular shape, and may be a polygonal shape such as a circle, an ellipse, or a pentagon, or may be any shape made by connecting curves and straight lines, or may be a shape that follows the shape of the object. The frame image 193 may also be displayed in a transparent color with an arbitrary alpha value set. The frame image 193 may not always be displayed when an object is detected, but may be displayed (blinked) at an arbitrary cycle.

<変形例5>
上記実施形態では、撮影装置30で撮影された画像内に物体が存在すると判定されると、枠画像193を撮影画像191に合成して表示する例について説明したが、物体が存在すると判定されたことをオペレータに通知するための方法は、これに限定されない。例えば、コントローラ100は、撮影装置30で撮影された画像内に物体が存在すると判定された場合、撮影画像191の外側に、物体(例えば、作業員)が存在することを表すアイコンを表示させるようにしてもよい。
<Modification 5>
In the above embodiment, an example has been described in which, when it is determined that an object exists in an image captured by the image capture device 30, the frame image 193 is composited with the captured image 191 and displayed, but the method for notifying the operator that it has been determined that an object exists is not limited to this. For example, when it is determined that an object exists in an image captured by the image capture device 30, the controller 100 may display an icon indicating the existence of an object (e.g., a worker) outside the captured image 191.

<変形例6>
上記実施形態では、学習装置60が油圧ショベル1の外部の管理センタ52に設けられる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。油圧ショベル1に搭載される監視装置40に、上記実施形態で説明した学習装置60の機能を持たせてもよい。この場合、上記実施形態で説明した通信装置150,160によるデータのやり取り、及び、変形例2で説明した記憶媒体によるデータのやり取りが不要になる。なお、油圧ショベル1に監視装置40及び学習装置60を搭載する場合、コントローラ100において、認識モデルの再学習が行われるため、処理能力が高い(性能の高い)コンピュータが必要となる。一方、上記実施形態で説明したように、学習装置60を油圧ショベル1の外部に設けることにより、油圧ショベル1に搭載されるコントローラ100のコストの低減を図ることができる。
<Modification 6>
In the above embodiment, an example in which the learning device 60 is provided in the management center 52 outside the hydraulic excavator 1 has been described, but the present invention is not limited to this. The monitoring device 40 mounted on the hydraulic excavator 1 may have the functions of the learning device 60 described in the above embodiment. In this case, data exchange by the communication devices 150 and 160 described in the above embodiment and data exchange by the storage medium described in Modification 2 become unnecessary. Note that when the monitoring device 40 and the learning device 60 are mounted on the hydraulic excavator 1, the recognition model is re-learned in the controller 100, so a computer with high processing power (high performance) is required. On the other hand, by providing the learning device 60 outside the hydraulic excavator 1 as described in the above embodiment, the cost of the controller 100 mounted on the hydraulic excavator 1 can be reduced.

<変形例7>
上記実施形態では、油圧ショベル1に搭載される監視装置40が記憶保持した画像データを、第1通信装置160によって管理センタ52内の学習装置60に送信する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。図1に示すように、監視装置40は、第1通信装置160によって、油圧ショベル1及び管理センタ52とは別の場所に設置されるデータサーバ58に画像データを送信してもよい。データサーバ58は、受信した画像データを記憶装置59に記憶する。この場合、データサーバ58の記憶装置59に記憶されている画像データを用いて学習用データを作成し、学習用データをデータサーバ58の記憶装置59に記憶させる。学習装置60は、第2通信装置150によって、データサーバ58から学習用データを受信する。学習装置60は、学習用データに基づいて認識モデルの更新用データを生成する。本変形例7によれば、学習装置60の記憶部54の容量を上記実施形態に比べて小さくすることができる。
<Modification 7>
In the above embodiment, an example has been described in which the image data stored in the monitoring device 40 mounted on the hydraulic excavator 1 is transmitted to the learning device 60 in the management center 52 by the first communication device 160, but the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 1, the monitoring device 40 may transmit image data to a data server 58 installed in a location separate from the hydraulic excavator 1 and the management center 52 by the first communication device 160. The data server 58 stores the received image data in the storage device 59. In this case, learning data is created using the image data stored in the storage device 59 of the data server 58, and the learning data is stored in the storage device 59 of the data server 58. The learning device 60 receives the learning data from the data server 58 by the second communication device 150. The learning device 60 generates update data for the recognition model based on the learning data. According to this seventh modification, the capacity of the storage unit 54 of the learning device 60 can be made smaller than that of the above embodiment.

<変形例8>
上記実施形態では、撮影装置30により撮影した画像のデータを、所定の条件が成立したときに、画像記憶部132に記憶保持する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。図1に示すように、油圧ショベル1に取り付けられる撮影装置30と同様の高さ及び取付角度となるように、油圧ショベル1が稼働する作業現場に設置された支柱34の先端に取り付けられた撮影装置33により撮影された画像データを画像記憶部132に記憶保持するようにしてもよい。
<Modification 8>
In the above embodiment, an example has been described in which data of an image captured by the image capture device 30 is stored and held in the image storage unit 132 when a predetermined condition is met, but the present invention is not limited to this. As shown in Fig. 1, image data captured by an image capture device 33 attached to the tip of a support 34 installed at a work site where the hydraulic excavator 1 is operating may be stored and held in the image storage unit 132 so as to have the same height and mounting angle as the image capture device 30 attached to the hydraulic excavator 1.

この場合、監視システムは、撮影装置33と、撮影装置33に接続される監視シミュレータ240と、を有する。監視シミュレータ240は、監視装置40と同様の構成及び機能を有しているため、それらの詳細な説明は省略する。本変形例では、上記実施形態と同様、監視シミュレータ240は、撮影装置33により撮影された画像データを取得し、取得した画像データから監視範囲(撮影範囲)内の物体の存在を認識する認識処理を実行する。監視シミュレータ240は、画像データ内において認識された物体の認識処理結果の信頼度が第2信頼度以上である場合に、その認識処理の対象となった画像データを抽出して監視シミュレータ240の画像記憶部に記憶保持する。 In this case, the monitoring system has a photographing device 33 and a monitoring simulator 240 connected to the photographing device 33. The monitoring simulator 240 has the same configuration and functions as the monitoring device 40, so detailed description thereof will be omitted. In this modified example, similar to the above embodiment, the monitoring simulator 240 acquires image data photographed by the photographing device 33, and executes recognition processing to recognize the presence of an object within the monitoring range (photographing range) from the acquired image data. When the reliability of the recognition processing result of the object recognized in the image data is equal to or higher than the second reliability, the monitoring simulator 240 extracts the image data that was the subject of the recognition processing and stores and holds it in the image storage unit of the monitoring simulator 240.

つまり、本変形例8では、撮影装置33の撮影範囲を油圧ショベル1の撮影装置30の撮影範囲として模擬した状態で、撮影装置33による撮影を行って、撮影した画像のデータの中から、効率よく学習用データを作成することができる画像データを選別することができる。したがって、本変形例8によれば、油圧ショベル1を用いなくても、学習用データの作成に必要な画像データの取得することができる。 In other words, in this modification 8, the imaging range of the imaging device 33 is simulated as the imaging range of the imaging device 30 of the hydraulic excavator 1, and imaging is performed by the imaging device 33, and image data that can be used to efficiently create learning data can be selected from the captured image data. Therefore, according to this modification 8, it is possible to obtain the image data necessary to create learning data without using the hydraulic excavator 1.

<変形例9>
上記実施形態では、監視装置40が、監視範囲内に存在する人を認識する処理を実行する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。監視装置40は、監視範囲内に存在する物体として、作業車両、標識、岩等の障害物を認識する処理を実行してもよい。
<Modification 9>
In the above embodiment, an example has been described in which the monitoring device 40 executes a process for recognizing a person present within the monitoring range, but the present invention is not limited to this. The monitoring device 40 may execute a process for recognizing obstacles such as a work vehicle, a sign, a rock, etc. as objects present within the monitoring range.

<変形例10>
上記実施形態では、作業機械がクローラ式の油圧ショベル1である場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されない。ホイール式の油圧ショベル、ホイールローダ、ダンプトラック、クレーン等の種々の作業機械に本発明を適用することができる。
<Modification 10>
In the above embodiment, the working machine is a crawler type hydraulic excavator 1, but the present invention is not limited to this. The present invention can be applied to various working machines such as wheeled hydraulic excavators, wheel loaders, dump trucks, and cranes.

<変形例11>
上記実施形態では、認識モデルとしてYOLOモデルを例に挙げたが、認識モデルはこれに限定されない。SSD(Single Shot Multibox Detector)などの種々の物体認識用のCNN(Convolutional Neural Network)モデルを採用してもよい。
<Modification 11>
In the above embodiment, the YOLO model is used as an example of the recognition model, but the recognition model is not limited to this. Various convolutional neural network (CNN) models for object recognition, such as a single shot multibox detector (SSD), may be used.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the above embodiments merely show some of the application examples of the present invention, and are not intended to limit the technical scope of the present invention to the specific configurations of the above embodiments.

1…油圧ショベル(作業機械)、4…機体(車体)、5…監視システム、10…作業装置、30…撮影装置、33…撮影装置、40…監視装置、52…管理センタ、53…管理サーバ、54…記憶部、55…表示装置、56…入力装置、60…学習装置、100…コントローラ(認識処理装置)、101…物体認識部、102…表示画像生成部、103…記憶保持制御部、104…通信制御部、131…モデル記憶部、132…画像記憶部、150…第2通信装置、160…第1通信装置、180…入力装置、190…表示装置、240…監視シミュレータ(監視装置) 1... hydraulic excavator (working machine), 4... machine body (vehicle body), 5... monitoring system, 10... working device, 30... imaging device, 33... imaging device, 40... monitoring device, 52... management center, 53... management server, 54... storage unit, 55... display device, 56... input device, 60... learning device, 100... controller (recognition processing device), 101... object recognition unit, 102... display image generation unit, 103... memory retention control unit, 104... communication control unit, 131... model storage unit, 132... image storage unit, 150... second communication device, 160... first communication device, 180... input device, 190... display device, 240... monitoring simulator (monitoring device)

Claims (4)

記憶部を有し、作業機械の周囲を撮影する撮影装置により撮影された画像データと前記記憶部に記憶された認識モデルとを用いて、監視範囲内の物体の存否の認識を行う認識処理を実行する監視装置と、前記認識モデルの更新用の更新用データを生成する学習装置と、を備えた作業現場の監視システムにおいて、
前記監視装置は、
記認識処理により認識された物体の認識処理結果の信頼度が所定の閾値以上の場合には、当該認識処理に用いた画像データを前記記憶部に記憶保持し、
前記学習装置は、
前記更新用データを、記記憶部に記憶保持された前記画像データの中から入力装置の操作によって選択された画像データと、当該画像データに基づいて作成された正解データと、を含む学習用データを用いて学習を行うことにより生する、
ことを特徴とする作業現場の監視システム。
A monitoring system for a work site, comprising: a monitoring device having a memory unit , which executes a recognition process for recognizing the presence or absence of an object within a monitoring range using image data captured by an imaging device that captures images of the surroundings of a work machine and a recognition model stored in the memory unit; and a learning device that generates update data for updating the recognition model,
The monitoring device includes:
When the reliability of the recognition processing result of the object recognized by the recognition processing is equal to or greater than a predetermined threshold , the image data used in the recognition processing is stored and held in the storage unit;
The learning device includes:
The update data is generated by performing learning using learning data including image data selected by operating an input device from the image data stored and held in the storage unit and answer data created based on the image data .
A work site monitoring system comprising:
請求項1に記載の作業現場の監視システムにおいて、2. The work site monitoring system according to claim 1,
前記監視装置によって前記記憶部へ記憶保持される前記画像データは、前記認識処理によって物体が存在していないと判定された画像データを含むThe image data stored and held in the storage unit by the monitoring device includes image data in which it is determined by the recognition process that no object is present.
ことを特徴とする作業現場の監視システム。A work site monitoring system comprising:
請求項1に記載の作業現場の監視システムにおいて、
前記監視装置は、作業機械に搭載され
前記学習装置は、前記作業機械の外部に設けられ
前記監視装置と前記学習装置とは、互いに通信装置によってデータの送受信を行う
ことを特徴とする作業現場の監視システム。
2. The work site monitoring system according to claim 1,
The monitoring device is mounted on a work machine ,
the learning device is provided outside the work machine ,
The monitoring device and the learning device transmit and receive data to each other via a communication device.
A work site monitoring system comprising:
請求項3に記載の作業現場の監視システムにおいて、4. The work site monitoring system according to claim 3,
前記監視装置は、前記記憶部に記憶保持した前記画像データを前記学習装置に送信すると共に、前記記憶部に記憶保持した前記画像データのうち前記学習装置への送信が完了した画像データを定期的に消去するThe monitoring device transmits the image data stored in the storage unit to the learning device, and periodically deletes image data that has been completely transmitted to the learning device among the image data stored in the storage unit.
ことを特徴とする作業現場の監視システム。A work site monitoring system comprising:
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