プロジェクト背景
産業現場では、カメラ映像から煙の有無を判定し、検出した煙を黒煙、白煙、色不確定に分類するシステムが必要でした。さらに、RK3588産業用コンピューターで稼働し、RTSP映像を受信し、ブラウザー監視と画像・動画テストを提供し、物理警報出力を制御する必要がありました。
納品目標
データ準備、二段階推論、誤検知対策、Web運用、ハードウェア出力、導入、ロールバック、受入記録までを追跡可能なエッジシステムとして納品し、単一動画の結果を一般的な精度として扱わないことを目標としました。
二段階エッジ推論と警報制御
警報経路では煙の有無と煙色を分離し、ハードウェア出力前に時間的な継続確認を行います。判断経路を追跡でき、誤検知対策を個別に検証できます。
- 01
映像入力
IPカメラのRTSP映像またはアップロードされた画像・動画を受信し、分析モードに合わせてフレームを正規化します。
- 02
煙検知
第一段階で煙の有無を判定します。純黒、二値に近い画像、静止画面、異常な暗画面は警報判定前に保護ルールで除外します。
- 03
煙色分類
煙と確認された入力のみを第二段階へ送り、シーンに応じたサンプリングで黒煙、白煙、色不確定を分類します。
- 04
時間的確認
ライブ映像と動画は、設定した信頼度と継続時間を満たした場合にのみ警報要求を生成します。
- 05
物理出力
RK3588サービスがMCP2221AのGP0を制御し、設定時間だけ警報レベルを保持した後、自動監視へ戻します。
- 06
現場向け強化
回帰試験、実機確認、サービス・映像状態、ファイルハッシュ、バックアップ、ロールバック記録を版ごとに管理します。
管理対象の納品物
- アルゴリズムとモデル設定
- 二段階の煙・色判定、シーン保護、しきい値、版管理されたモデル設定。
- RK3588 Webアプリ
- ライブ監視、画像・動画テスト、設定、状態表示、制御可能な警報連動。
- ハードウェア統合
- MCP2221A接続、GP0制御、保持時間、自動復帰、出力エラー表示。
- 導入パッケージ
- サービス定義、インストーラー、チェックサム、自動起動、バックアップ・復旧記録。
- 検証記録
- データセット台帳、自動試験、実機証拠、回帰結果、既知の制限。
確認済み結果
以下の数値は特定の入力、ソフトウェア版、実機条件に対応しており、一般的な精度値ではありません。
RK3588上の37秒テスト動画
抽出74フレーム中74フレームで煙を検知し、73フレームを黒煙と分類。黒煙比率98.65％で警報条件を満たしました。この証拠取得時はアップロード出力を分離しており、GPIOは動作させていません。
ハードウェア連動メディア試験
条件を満たす黒煙画像と動画でGP0がHighとなり、11秒保持後に自動モードへ戻ってLowになりました。ソフトウェアv2.0.0を顧客側産業用コンピューターで確認。
暗入力の誤検知回帰
純黒、近黒、ノイズ、暗いグラデーション、JPEG、PNG、文字入りの13種は警報なし。実機の3入力でもGP0 Highは発生しませんでした。ソフトウェアv2.0.3、モデル設定v2.6で確認。
データセット・自動回帰
暗画面保護が既存の読取可能な1,760画像を誤って除外した件数は0。自動試験70件が合格しました。現在のデータセットとしきい値に限る結果です。
受入・運用証拠
- 導入したアプリケーションとモデルファイルのSHA-256が記録値と一致しました。
- 受入確認時にサービスは稼働・自動起動状態、RTSP映像は接続、MCP2221Aは利用可能でした。
- 暗入力保護追加後も、実黒煙ベンチマークは煙信頼度98.53％、色信頼度99.99％で検出されました。
- 試験後の6回のライブ確認で、煙なし、警報なし、GP0 Low、ハードウェア接続を確認しました。
適用範囲と制限
結果は記録された動画、画像、データセット、カメラ条件、RK3588、モデル設定、しきい値に限定されます。一般的なPrecision／Recall、認証済み不透過度測定、法規制上の排出監視、24時間連続可用性を示すものではありません。新規現場ではカメラ位置、昼夜の代表データ、しきい値調整、遮蔽・天候試験、出力配線、別途合意した耐久試験が必要です。