コンピュータビジョンを活用したAI搭載PPEコンプライアンス監視
職場の安全は、産業、製造、建設の各環境における最重要事項であり、個人用保護具(PPE)のコンプライアンスを手作業で確認する場合、困難が伴うことがあります。本プロジェクトでは、Qualcomm® Intelligent Multimedia SDK(QIM SDK)を使用して、リアルタイムのエッジAI搭載PPE監視システムを構築する方法を示します。このソリューションは、作業者を自動的に検出し、ヘルメット、安全ベスト、手袋、マスクなどの必要な安全装備が正しく着用されているかどうかを検証します。
デバイスおよびコンポーネント
ソフトウェア&ツール
プロジェクトの説明
このアプリケーションは、デバイス上で完全に動作するマルチステージのコンピュータビジョンパイプラインを使用しています。人物検出モデルが最初にビデオストリーム内の人物を特定し、2つ目のAIモデルが検出された各人物のPPE準拠を分析します。関連する関心領域(ROI)のみを処理することで、本システムは高い検出精度を維持しつつ、効率的で低遅延の推論を実現します。QualcommのハードウェアアクセラレーションAIおよびマルチメディアフレームワークは、ビデオデコード、前処理、推論、可視化のタスクを専用ハードウェアにオフロードし、CPU使用率を最小化するとともに、エッジデバイスへのスケーラブルな展開を可能にします。
本プロジェクトは、AI を活用して職場の安全を継続的に監視し、リアルタイムの視覚アラートを提供し、コンプライアンス追跡のための実行可能なインサイトを生成する方法を示しています。すべての処理がデバイス上でローカルに行われるため、本ソリューションはレイテンシを低減し、プライバシーを保護し、クラウド接続への依存を排除します。これにより、工場、倉庫、建設現場、物流施設など、信頼性の高いリアルタイムの安全監視が必要な環境に最適です。
主な特長
作業者のリアルタイム検知およびPPE遵守の検証
ヘルメット、安全ベスト、手袋、フェイスマスクの検知
ハードウェアアクセラレーションによる完全なオンデバイスAI推論
GStreamerベースのパイプラインを使用した低遅延ビデオ解析
作業者と検出されたPPE間の階層的メタデータ関連付け
リアルタイムのオーバーレイ、アラート、およびコンプライアンスの可視化
産業用安全監視アプリケーション向けのスケーラブルな展開
用途
産業製造の安全監視
建設現場のコンプライアンス追跡
倉庫および物流作業者の安全
スマートファクトリーおよびIndustry 4.0の導入
エンタープライズ安全性分析およびレポート作成システム
デバイスのセットアップ
パイプラインアーキテクチャ
PPE検出パイプラインは2段階のデイジーチェーン・アーキテクチャを実装しており、2つの連続したAIモデルが連携して動作し、第1モデルの出力が第2モデルの実行を直接駆動します。
ステージ 1 — 人物検出: 最初のAIモデルは動画フレーム全体を処理し、シーン内の各個人の位置を特定するバウンディングボックスを生成します。
クロップ生成: 2つ目のPPE検出モデルでは、バウンディングボックスではなく画像クロップが必要です。これをサポートするため、qtimlvconverterの2つ目のインスタンスがクロップ生成モードで実行され、1つ目のモデルのバウンディングボックスを使用して、検出された各人物を元のフレームから動的にクロップします。
Stage 2 — PPE検出: PPE検出モデルは検出された各人物ごとに1回呼び出され、切り出された各領域を独立して解析して、ヘルメット、ベスト、手袋、マスクを含む安全装備が存在するかどうかを判定します。
メタデータの再付与: 2つ目のqtimetamuxインスタンスがPPE検出結果を元のビデオストリームに再付与し、すべての検出が対応するフレームおよび人物と同期されるようにします。
Monitoring PPE Compliance with AI-Powered Computer Vision blog の手順に従って、必要な前提条件のインストール、Qualcomm Intelligent Multimedia SDK 環境の構成、AI モデルのセットアップ、パイプラインのデプロイ、およびターゲットデバイス上でのアプリケーションの実行を行ってください。詳細なセットアップ手順と実行手順については、ブログを参照してください。
コード
QIMSDK サンプルアプリ
PPE検出を実装するためのサンプルアプリケーション
Qualcomm® IM SDK は、マルチメディア開発向けにハードウェアアクセラレーション対応の GStreamer プラグインおよびリファレンスアプリを提供し、さらに Neural Processing SDK、AI Engine Direct、Lite Runtime などの AI SDK 統合も提供します。
記事タグ