スペースデータ、カメラやドローンの映像から人と荷物の動きを3D空間上で捉えるAI映像解析技術を開発

PR TIMES

空間を再現する技術を映像解析に応用し、施設の警備や安全管理の初動を支える

株式会社スペースデータ(本社:東京都港区、代表取締役社長:佐藤航陽、以下「スペースデータ」)は、監視カメラやドローンで撮影した映像をAIで解析し、映っている人や荷物の位置・動き・持ち主を地図や3D空間上で把握できる映像解析技術を開発しました。今回、「上空のドローン映像からの人物追跡」「置き去り・置き引きのリアルタイム検知」「歩行者の動きの地図表示と集計」「映像上の人物とIDの対応づけ」の4つの機能に対応するシステムを開発しました。空港や駅、商業施設、イベント会場などの施設管理者や警備事業者が、異常の発見から対象の追跡、状況の把握までを一つの画面で行える仕組みを目指します。
[画像1: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/80352/250/80352-250-6b579cafef775cbf62afaf3e62c34d74-1690x931.png?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]
背景
多くの施設で監視カメラの設置が進む一方、映像を確認するのは人であり、多数のカメラを常時見続けることや、異常に気付いてから対象者の行き先を追うことは、警備担当者にとって大きな負担となっています。また、カメラ映像からは「画面のどこに映っているか」は分かっても、「施設内のどの位置にいるのか」「どの関係者なのか」とは結びついていないため、複数のカメラや入退場記録などの情報を突き合わせる作業は手作業に頼っているのが現状です。
スペースデータは、衛星データやAIを活用して都市や施設を3D空間として再現するデジタルツインの技術を開発してきました。今回は、この空間を再現する技術を映像解析と組み合わせ、映像に映る人や物を、現実の空間上の位置として扱えるようにしました。今回の4つの機能は、「RobotBrain」の機能として開発したものです。
開発した機能の概要
1. 上空のドローン映像から特定の人物を追い続ける人物追跡
[画像2: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/80352/250/80352-250-a18242f09ed46e92a130f46e92591c20-1920x925.jpg?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]
図1:ドローン映像からの人物追跡デモ画面(左:機体のカメラ映像と検出結果、中央:追跡対象の1人を熱の色で示した3D表示)。映像:MEVA dataset (C) Kitware Inc.・IARPA(CC BY 4.0)を加工
実際のドローン映像を用いて、人が集まる中から特定の1人を上空から追い続けるデモを作成しました。AIが映像に映る全員を検出して番号を付け、追跡対象の1人とそれ以外の人を色分けして3D空間上に表示します。物陰などで一時的に見えなくなった人も、予測した位置で追跡を続けます。
映像を施設の3Dモデルに重ね合わせることで、ドローンの位置と向きを映像から推定し、3D点群(空間を多数の点の集まりで表したデータ)を「機体の視点」から確認できます。GPS(衛星測位システム)の情報は追跡には使わず、推定結果の検証にのみ用いています。
2. 置き去り・置き引きをその場で知らせるリアルタイム検知
[画像3: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/80352/250/80352-250-4261872ff12a00894a4e39f75227566b-1920x925.jpg?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]
図2:置き去り検知のデモ画面。持ち主が離れたまま60秒以上動かない荷物を「置き去りの疑い」として通知。映像:MEVA dataset (C) Kitware Inc.・IARPA(CC BY 4.0)を加工
監視カメラの映像をAIがリアルタイムで解析し、置かれた荷物と、その荷物を置いた人(持ち主)を自動で対応づけます。持ち主が荷物から離れたまま60秒が経過すると「置き去り」、持ち主以外の人が荷物を持ち去ると「置き引き」として、その場で通知します。持ち去った人がどの方向へ移動したかも追跡できます。
録画映像を最後まで解析して判定するオフライン処理と比較したところ、リアルタイム処理でも同じ荷物と人物を捉え、ほぼ同じタイミングで通知を出せることを確認しました。施設の警備担当者は、映像を見続けることなく不審な荷物や盗難の発生を直後に把握し、持ち去った人の移動方向を手がかりに初動対応へ移ることができます。
3. 歩行者の動きを地図上に重ねて集計する人流の可視化
カメラ映像からAIで検出した人を、地図データ上の位置に変換し、映像と地図を同じ時刻で並べて表示します。映像上の人を選択すると、地図上の同じ人物と移動の軌跡が強調表示されます。
人と車の検出数の推移に加え、区域ごとの通行人数、横断する向き、歩く速さを集計できます。地図の線を映像に重ねてカメラの位置を合わせる較正機能により、地図上の位置の精度を高めることができます。交差点や駅前広場の管理者は、時間帯ごとの人の流れや滞留の傾向を数値で把握し、誘導員の配置や動線の見直しに活用できます。
4. 映像に映る人物とIDの保有者を対応づける照合
「カメラ映像に何を組み合わせれば、映った人物がどの関係者かを特定できるか」について、事例調査を行い、次の3つの方式に整理しました。
- イベント照合:ICカードのタッチやQRコードの読み取りなど、本人がIDを使った瞬間の時刻・場所で対応づける方式
- 連続照合:タグやスマートフォンの位置・動きと、映像上の人の軌跡を数秒~数十秒かけて比べて対応づける方式
- 登録画像との照合:映像上の顔を、事前に登録した顔写真と照合する方式

このうち連続照合について、映像とGPSロガー(位置を記録する携帯型の装置)のデータを用いた機能を開発しました。映像から追跡した人物の位置とGPSロガーの位置を時刻と場所で突き合わせ、映っている人物がどのロガーの持ち主かを特定します。10秒以上追跡できた人物を対象に、最も近いロガーとの距離や2番目に近いロガーとの差などの条件で判定し、周囲に複数人がいて判断できない場合は「未判定」として区別します。工場や建設現場、重要施設では、関係者が携帯する端末の位置情報と映像を組み合わせることで、映像上の人物が立ち入りを許可された関係者かどうかを確認するといった活用が見込まれます。
今後の展望
スペースデータは、今回開発した各機能を組み合わせ、複数のカメラやドローンの映像、IDや位置情報のデータを一つの3D空間上で統合して扱える仕組みの開発を進めます。今後は実際の施設環境での検証を重ね、施設管理者や警備事業者、自治体との実証を目指します。また、映像から人物を特定する技術の活用にあたっては、プライバシーへの配慮と、関連する法令・ガイドラインに沿った運用設計をあわせて進めていきます。
株式会社スペースデータについて
株式会社スペースデータは、宇宙を誰もが活用できるインフラへと変える「宇宙の民主化」を使命に、宇宙をはじめとするあらゆる空間の知能化(MAKE SPACE INTELLIGENT)に取り組むテクノロジースタートアップです。
空間を情報化し、AIに物理を学ばせ、機械が自律的に動けるようにする「空間知能」の技術を活用して、宇宙開発から都市開発、防災、安全保障まで、次の未来を支えるデジタルプラットフォームの構築を国内外で進めています。
スペースデータの公式サイトでは、「NEWS」にて最新の取り組みや発表をご紹介しています。詳細は https://spacedata.jp/news をご覧ください。
社名:株式会社スペースデータ
代表:佐藤航陽
所在地:東京都港区虎ノ門1-17-1 虎ノ門ヒルズビジネスタワー 15階
資本金:15億1300万円
事業内容:宇宙開発に関わる投資と研究
HP:https://spacedata.jp
NEWS:https://spacedata.jp/news
X:https://x.com/spacedatainc
LinkedIn:https://www.linkedin.com/company/spacedatajp/
採用情報:https://www.wantedly.com/companies/spacedata/projects
本件に関するお問い合わせ
下記のお問い合わせフォームからご連絡ください。
https://spacedata.jp/contact

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記事提供元:タビリス