Development of an automatic evaluation system for work posture based on OWAS in the work site

基于OWAS的工地作业姿势自动评价系统的开发

• 批准号: 22K04621
• 负责人: 肥田 拓哉
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Aoyama Gakuin University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04621/
• 关键词: 作業姿勢; OWAS; 人間工学; 経営工学; 筋骨格系障害

本年度の計画である（1）作業姿勢の動画像を取得する撮影空間の構築、（2）作業姿勢の動画像および関節の3次元座標を取得するための被験者実験の実施、（3）OpenPoseによる2次元座標の取得および精度検証を進めた。（1）に関して、さまざまな方向から作業者を撮影するために、地上高1.0m・俯角0度の位置に8台、地上高2.5m・俯角30度の位置に8台、計16台の単眼カメラを設置できる撮影環境を整備した。（2）に関して、（1）で整備した単眼カメラの撮影環境内に光学式のモーションキャプチャシステム（OptiTrack）を設置して、作業者の作業動画と身体の関節座標を同期して計測する実験環境を構築し、被験者実験を実施した。なお、実験前には、カメラ画像座標系の2次元座標とワールド座標系の3次元座標を相互変換するためにカメラ校正を実施して、各単眼カメラのカメラ定数を取得した。（3）に関して、（2）の実験で取得した作業動画を姿勢推定AIであるOpenPoseに入力し、関節2次元座標を取得した。このとき、動画データが膨大であったため、OpenPoseの精度が低下しない範囲内での動画の低解像度化および低フレームレート化を実施した後、OpenPoseによる座標出力を実施した。OpenPoseで取得した関節2次元座標とOptiTrackで取得した関節3次元座標から生成した関節2次元座標を比較・分析した結果、撮影方向や自己オクルージョン（自身の身体の一部により自身の別の身体の一部を遮蔽してている状態）の有無によって、OpenPoseで取得した関節2次元座標の精度に影響があることが明らかになった。

This year's plan includes: (1) construction of image capture space for animation image acquisition of working posture;(2) implementation of object capture for animation image acquisition of working posture and 3D coordinate acquisition of joints;(3) improvement of accuracy of 2D coordinate acquisition of OpenPose. (1) 8 sets at ground height of 1.0m and depression angle of 0 degrees, 8 sets at ground height of 2.5m and depression angle of 30 degrees, and 16 sets at eye height setting. (2) Related,(1) Set up the Optical-type Motion Control System (OptiTrack) in the Image Control Environment, set up the Work Animation of the Industry, and measure the Joint Coordinates of the Body in the same time. Set up the Image Control Environment and implement the Image Control System. The 2D coordinates of the image coordinate system and the 3D coordinates of the image coordinate system are mutually exchanged, and the correction of the image coordinate system is carried out. (3) To obtain the 2D coordinates of the joint. The resolution of the animation is low, and the coordinate output of the animation is low. OpenPose acquires joint 2D coordinates OptiTrack acquires joint 3D coordinates OptiTrack generates joint 2D coordinates Compare analysis results Shadow direction Shadow direction Shadow state OpenPose acquires joint 2D coordinates Accuracy

项目成果

Work postural ergonomic assessment using two-dimensional joint coordinates

使用二维关节坐标进行工作姿势人体工学评估

• DOI: 10.1299/jamdsm.2022jamdsm0055
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing
• 作者: Takuya HIDA;Takato OKADA;Toshiyuki MATSUMOTO
• 通讯作者: Toshiyuki MATSUMOTO

作業画像のデジタイズによるOWASに基づいた作業姿勢評価支援アプリの開発

通过工作图像数字化，开发基于OWAS的工作姿势评估支持应用程序

• 发表时间: 2022
• 作者: Zanlungo Francesco;Feliciani Claudio;Yucel Zeynep;Nishinari Katsuhiro;Kanda Takayuki;肥田拓哉，髙橋典花，松本俊之
• 通讯作者: 肥田拓哉，髙橋典花，松本俊之