頑健なコンピュータビジョンベースの建設現場検出による支援技術アプリケーション

科学分野:

• コンピュータビジョン
• 支援技術
• 都市モビリティ

背景:

• 都市ナビゲーションは、特に建設ゾーンにおいて、視覚障がいのある個人にとって大きな課題となります。
• 建設現場は、不整地、バリア、変更されたルートなどの予測不可能な危険をもたらし、安全性を損ないます。
• 現在のナビゲーションツールやハザード検出システムは、建設現場の動的な性質と視覚的なばらつきに不十分に対処しています。

研究 の 目的:

• 建設ゾーンを検出するためのコンピュータビジョンベースの支援システムの開発と評価。
• 都市環境における盲目またはロービジョンの個人向けのリアルタイムハザード識別の向上。
• 複雑な都市景観をナビゲートする視覚障がいのある歩行者の安全性と自立性の向上。

主な方法:

• オープンボキャブラリーオブジェクト検出器、足場/ポール用の特殊なYOLOベースモデル、光学文字認識（OCR）モジュールを含む、複数のモジュールからなるコンピュータビジョンシステムを開発しました。
• これらのモジュールを統合して、多様な建設要素を識別し、標識を解釈しました。
• 7つの建設現場での静的テストと、一人称ビデオデータを使用した0.5マイルの都市ルートに沿った動的テストを実施しました。

主要な成果:

• 静的テストでは88.56%の全体精度を達成し、2〜4mで完璧な検出（100%）、10mまで一貫した識別が可能でした。動的テストでは、建設ゾーンの識別において87.26%の精度を示し、多数決フィルターを使用することで92.0%に向上しました。システムは、十分な警告時間（2〜10m）を提供する距離で建設要素を確実に検出しました。

結論:

• 開発されたシステムは、建設現場をリアルタイムで確実に検出し、重要な事前警告を提供します。
• この技術は、視覚障がいのある個人が情報に基づいた移動の決定を下せるようにし、安全性を向上させます。
• 建設ゾーンにおける視覚的なばらつきに対処するシステムの能力は、支援ナビゲーションにおける重要な進歩を示しています。