フジタ技術研究報告第57号 2021年

体表面温度測定及び顔認証システムの開発

森 時

悠青木 真路要概2019年末に発生した新型コロナウイルス(COVID-19)が広まっている中、建設業は「地域の守り手」としてその社会的使命を果たしていく必要があり、事業の継続のために必要な工事については継続することが求められるものと考えられている。そのため、一層感染防止のための取り組みを進め、クラスター発生により現場を閉所させないことが重要である。
本稿では、感染対策の一環として入退場の記録及び検温記録作業の簡素化を目的に開発した「体表面温度測定及び顔認証システム」ついて報告する。
本システムは、作業員をサーマルカメラで撮影し、体表面温度の測定及び顔認証処理を同時に実施し、結果を表示する。本
システムを導入することで、作業所入退場時の体表面温度による1次スクリーニングと、作業員の入退場の記録を同時に行うことが可能となる。
現場導入及び当社顧客へのトライアル導入、ヒアリングを行い、建設業以外での活用に対する課題抽出を行った。

Development of “Body Surface Temperature Measurement and Face Recognition System”
Abstract
Amidst the widespread outbreak of the new coronavirus (COVID-19) since the end of 2019, the constructionindustry needs to fulfill its social mission as a "protector of the community" and is considered to be required toproceed with construction work that is necessary for the continuation of business. Therefore, it is important totake further measures to prevent infections and to avoid the closure of construction sites due to cluster outbreaks.
In this paper, we report on a "body surface temperature measurement and face recognition system" that wedeveloped to simplify the work of recording entry and exit times and temperature readings as part of infection
control measures.
The system uses a thermal camera to photograph workers, simultaneously measures their body surface
temperature and performs face recognition, and displays the results. By installing this system, it will be possible
to perform primary screening by body surface temperature at the time of entry and exit from the workplace and torecord the entry and exit of workers at the same time.
We adopted the system on site, conducted a trial introduction to our customers, and held interviews to identify
challenges with regard to use outside the construction industry.

キーワード：

顔認証、サーマルカメラ−7−フジタ技術研究報告 第57号

§１. はじめに

1.2 「体表面温度測定及び顔認証システム」 の概要
本システムのシステムイメージを図1に示す。

1.1 背景本システムは、作業員をサーマルカメラで撮影し、撮影さ2019 年末に中国湖北省武漢市で発生した新型コロナれた映像の中から顔情報の抽出及び体表面温度の測定をウイルス(COVID-19)は急速な勢いで全世界に広まり、実施すると同時に測定結果画面に表示する。その後、抽出

2021 年 3 月には WHO が「新型コロナウイルスはパンデミされた顔情報と事前に登録した顔情報を照合することで個ック(世界的大流行)と言えると評価をした。」と表明する事

人を特定し、測定された体表面温度と共に認証結果画面に態となっている。日本でも 2021 年 8 月現在、新規陽性者表示する。事前に設定した温度を超過した人物を検知した数は、1 カ月間で 50 万人を超えており、感染が急拡大し場合は警報ランプの点滅と同時に警報音を発し、再確認をている状況となっている。このような状況において、各業促すことができる（図2）。

界では様々な感染防止策を策定し、感染防止を実現しながら経済活動を行っている。

登録された人物情報及び、画面に表示された入退場時の結果はクラウド上に保存され本社・支店等の遠隔地からも建設業は、社会資本整備の担い手であると同時に、災害時には最前線で地域社会の安全・安心の確保を担うWebブラウザを用いてリアルタイムに確認することができる（図3）。

「地域の守り手」としてその社会的使命を果たしていく必

人物情報をクラウド上で管理することで、1度登録された要があり、「新型コロナウイルス感染症対策の基本的方針

人物の情報は他の作業所でも活用することができるように（令和２年５月２５日変更）」において、公共工事は社会のなり作業所毎に新たな登録は不要となるほか、人物の登録安定の維持の観点から、緊急事態措置の期間中にも、継作業を作業所から離れた場所から実施することも可能とな続を求められる事業として位置づけられており、事業の継る。

続のために必要な工事については継続することが求めら

また、入退場時の結果は遠隔地にてリアルタイムで確認れるものと考えられている。今後、完全な感染症の終息まできるため、体表面温度が高いなど異常が発生した場合にでの期間が長期にわたることを考えると、一層感染防止

遠隔からサポートができるようになり作業所に配置される管のための取り組みを進め、新型コロナウイルス感染症のま理者の負担軽減を図ることができる。

ん延を防止していく役割に加え、事業を通じた国民生活への貢献拡大という役割が求められている。

本システムを導入することで、作業所入場時の体表面温度による1次スクリーニングと、作業員の入退場時の記録(人当社では作業所での感染対策として、休憩所でのアク物情報及び体表面温度)を同時に行うと共に、体調不良者リル板の設置や分散朝礼、日々の検温記録などの様々が発生した場合には、対象者の過去の体表面温度の推移な感染対策を実施している。

や同日に作業をしていた作業員の情報をいち早く取得する

本稿では、感染対策の一環として入退場の記録及びことができ、感染拡大防止対策となる。

検温記録作業の簡素化を目的に開発した「体表面温度測定及び顔認証システム」(以下、本システム)及び導入に向けた取り組みについて報告する。
クラウド

作業所
ルータ
体サーマルカメラ
スイッ ング
ブ
温度表示
画面
用

作業員

顔認証サー

管理サー

顔認証
ジ ール

認証結果
画面

者

図 1 システムイメージ図−8−－2－

保守担当・サポートなど

体表面温度測定顔認証システムの開発④ ②で作成した 通過人数及び通過人物のデータと③で抽出した物情報を比較

サーマルカメラ※顔認証実施時のパラメータについては、各社推奨値を利用
警報ランプ

測定結果画面

認証結果画面

図 4 ネットワークカメラで撮影した通勤の様子
各社毎に一致人数(目視結果と一致した人数)、誤検知人数(目視結果と異なる人数)、未検知人数(人物として検出できなかった人数)をまとめたものを表1に示す。
表 1 会社毎の一致人数及び誤検知人数

図 2 作業所に設置する装置

通過A社

社

C社

人数
1日目

5951/0/8

49/0/1045/0/142日目

48

45/3/044/2/240/0/83日目

53

43/1/946/0/738/0/15※記入方法：一致人数 / 誤検知人数 / 未検知人数

図 3 入退場状況表示画面

C社は誤検知人数が0人だったが、一致人数が少なく未検知人数が多い結果となっている。
A社、 社は共に一致数が同数だったが、A社に比べると§２. 体表面温度測定及び顔認証システムの構築社の方が誤検知人数は少なかった。

2.1 活用技術した。

今回は最も一致数が多く誤検知の数が少ない 社を採用
ここでは、本システムで活用した技術について示す。

社の顔認証システムは導入後も継続的に精度の向上を伴う ージョンアップが実施されている。

(1) 顔認証技術
顔認証技術の選定にあたって、３社の技術を選定し、認証精度の検証を実施した。

一例として、従来の顔認証技術が苦手としていたマスクを装着した状態での顔認証精度を向上させた ージョンでの検証の結果を下記に示す。

実施方法

実施方法

① 当社技術センター前の通勤の様子をネットワークカ① 実際に作業所入退場時に撮影された画像からマスメラで3日間撮影(図4)

ク装着有無の両方を含めた画像をランダムに 1115

② すべての動画を目視にて確認し、通過人数及び枚抽出

通過人物のデータを作成② 精度向上前及び精度向上後の認証結果(類似度)③ 撮影した動画を元に各社の顔認証ソフトウェアを利を取得

用し人物情報を抽出③ 精度向上前後での認証結果を比較−9−－3－

フジタ技術研究報告 第57号

精度向上前後の結果を元に目視にて正しく検知したもの

表 2 精度向上前後の集計結果(正)、誤って他人として検知されたもの(誤)に分類し、箱ひ精度

精度向上前向上後げ図で表したものをそれぞれ図5、図6 に示す。箱ひげ図とは、データの中心50%の分布を箱状の記載とし、中心線は差中央値を、中央のマークは平均値を表している。また箱の未検知数

685657-28

上下にあるひげはそれぞれ最大値・最小値を表している。

正答数

40145150

誤検知数

297-2293.26

98.47

5.22

類似度とは、事前に登録された顔情報とどの程度一致しているかという指標となっている。一般的に、顔認証システ

認証率(％) ※ムでは算出された類似度に対して一定の閾値を設け、類似※ 未検知数は信頼度が低いデータのため除外度が低い結果を取り除くことで認証率の調整が可能となっている。

精度向上前に比べ精度向上後は未検知数が低下していることから、精度向上前の状態では検知できなかった顔画像が検知できるようになったことが分かる。また、正答数が類似度増加し誤検知数が低下していため、結果として約5%の認証率の向上が確認できた。
(2) サーマルカメラ
作業所での1次スクリーニングの為には温度測定の精度正誤も重要である。そのため本システムでは通常のサーマルカ
メラに加え 「 体 」 と呼ばれる装置を利用した温度キャリ

図 5 マスク精度向上前ブレーション機能を持つ製品を選定した。一般的に、通常のサーマルカメラの精度は±0.5℃程度といわれているが、「 体 」をカメラの画角内に設置し、カメラ内部でリアルタ類似度イムに補正を行う事で、±0.3℃まで誤差を抑えることが可能となる。

正誤

図 6 マスク精度向上後
今回は、正しく検知できたデータの75%を検出するための閾値として、精度向上前には 0.35, 精度向上後 には
図 7 選定したカメラ(左) 及び0.41 を設定し精度の比較を実施した。精度向上前後の未体(右)検知数(類似度が閾値より低いデータの件数、顔のサイズが小さい,画質が悪い等が考えられる) ,正答数(目視の結果と一致した件数),誤検知数(目視の結果と異なる件数),認証率(正答数の割合)を表したものを表2に示す。
今回の結果では、①の際に”顔のサイズが小さい”,”正面を向いていない”など顔認証に適さない画像が多く抽出されており、未検知数が約半数を占める結果となった。その図 8 カメラ設置イメージため、認証率については信頼性の低いとされる未検知数を除いた形で算出を行った。

2.2 設置上の工夫
顔認証を精度よく実施するためには影などが入っていない一定の明るさで正面向きの顔写真を撮影する必要がある。また、体表面温度測定用のサーマルカメラについては計測の仕組み上、太陽光や風、気温等外部環境の影響に−10−－4－体表面温度測定顔認証システムの開発大きく左右される。これらの問題に対応するため、作業所に§４. 外部システムとの連携導入する際にはユニット ウス内に本装置を組みこむことと4.1 建設キャリアアップシステムとの連携についてした。
ユニット ウス内で撮影を行う事で、太陽光の影響を抑え

現在、国土交通省では建設業に関わる技能者の資格・ることができ顔認証に最適な影のない顔写真の撮影を行う

社会保険加入状況・現場の就業履歴などを登録・蓄積し、ことが可能となる。また体表面温度の測定に関しても太陽光技能者の適正な評価や建設事業者の業務負担軽減にや外気と遮断されることで外部環境の影響を受けにくい状役立てるための仕組みとして、建設キャリアアップシステ態を作ることができた。

ム（Construction Career Up System, 略称 CCUS）の活用

作業所によっては、ユニットウス内の通路をL字型にを推進している。

し、ユニット ウス内の滞留時間を少しでも長くすることで体当社としても上記の取り組みに向けて、以前より様々な表面温度測定時の外気への影響を最小限に抑えることが種類の CCUS 連携のためのシステムの導入を行っている。
本システムでは他社システムと連携させることで、入退できた。
サーマルカメラは体表面温度測定結果を表示する測定結果画面の上部に設置することで、測定結果を確認すると場時に収集した入退記録情報を CCUS に連携できる仕組みを整えた。

いう自然な動作の中で顔認証を実施しやすい正面画像を撮影することができるようになっている。

4.2 建設現場以外での活用

建設現場では、工事進捗に合わせて本システムの設置

前述した通り、作業所に導入したシステムでは、事前に位置を移動させることが多く発生すると考えられる。その際登録済みの人物の顔認証結果を体表面温度と共に表示にはクレーン等を用いてユニット ウスごと移動できるというし、体表面温度が所定の温度を超えた場合は警告音及び点も大きな特徴の１つである。

警告ランプで知らせる仕組みとなっている。
一方、会社のエントランスのような不特定多数の人が訪§３. 結果問する施設では、警告音を鳴らす必要がなく、事前に登録がされていない来訪者に対して、体表面温度を伝えること

3.1 処理性能が必要である。そのため、不特定多数の人が訪問する施設

前述したように、本システムでは被認証対象者に対して、向けに認証結果とは別に、認証処理の前段階において、撮測定結果画面及び認証結果画面を提示する。

影画像から抽出した顔情報と共に、体表面温度を表示する

実現場に設置された装置を用いて実験し、ウォークスル仕組みを用意した。本機能は前述した顔認証結果を体表ーを実現するためには、被認証対象者がユニット ウスに面温度と共に表示する機能と併用することも可能となってい入ってから、２秒以内に結果を表示する必要があることが分る（図10）。

かった。
本システムでは、サーマルカメラのパラメータ調整や顔認

4.3 建設作業所以外での活用について証速度の向上、また認証結果画面に表示を行うまでの処理を最適化することで、２秒以内の結果表示を達成し、ウォークスルーでの認証を実現することができた。
3.2 現場導入実績
1回目の緊急事態宣言（2020年3月）後直ちにシステム開発に着手し、同年5月から初期 ージョンの現場導入を開始し、現在2021年9月現在に至って運用を継続している。
2021年8月までに、社内79か所への導入及び建設業以外での活用の一環として、3社のへのトライアル導入を実施し
図 10 当社エントランスに設置している様子ている。
前述したように、遠隔での監視・操作が可能なシステム構

本システムの有効性及び課題を建設現場以外から抽出成としていたため、多くの現場への段階的なリリースと改善することを目的として当社顧客に ニター依頼を行い数社が可能である。に導入を行い、 ニター期間後ヒアリングを実施した。ヒアリ
ングした結果は以下の通りである。
−11−－5－

フジタ技術研究報告 第57号

 顔認証は高精度で、マスク着用時でも認証でき温度測定も非常に正確だった

顔認証技術は精度が向上すると共に、空港やマンション等様々な分野での導入が進んでいる。

 立ち止まる必要がなく、ウォークスルーで認証・測定ができた

本システムでは体表面温度測定と顔認証の組み合わせとなっているが、今後は今回得られた課題への対応を進め Web上で簡単に管理でき、とても運用しやすいていくとともに、「顔認証+α」 をキーワードに体表面温度測 通信環境が悪く、出勤時間帯で認証が遅い時がある定以外の仕組みと顔認証技術を組み合わせる事で本シス

テムの発展を図っていきたい。

体 の設置の関係上、設置スペースが限られる§５. 今後の開発について

参 考 文 献1)

現場及び顧客ヒアリングにおける問題の多くはカメラと体 という機器構成から生じる設置、運用上の問題及び通信環境に依存するものが非常に多いため、これらを次期開

2)3)発のターゲットとして設定し、現在改良を行っている。

データからわかる－新型コロナウイルス感染症情報－
https://covid19.mhlw.go.jp/extensions/public/index.html,
2021,9,6
新型コロナウイルス感染症対策の基本的対処方針（令和3年8月25日変更）, 新型コロナウイルス感染症対策本部決定
https://corona.go.jp/expert-meeting/pdf/kihon_h_0525.pdf
建設業における新型コロナウイルス感染予防対策ガイドライン（令和２年５月１４日版） , 国土建 第18号 令和2年5月14日

機器構成から生じる設置、運用上の問題への対応として、既存のカメラと 体 を一体化させる取り組みを進めてひとこといる(図11)。今回選定したカメラに小型の 体 を取り付け近年、技術の発達が目覚しく、ることでカメラとの位置関係を固定することが可能となる。ま日々新しい技術が誕生していた既存の 体 の設置が不要となるため、設置面での負荷る。これらの技術を積極的に導入し、建設業の IT化を推進していも低減される。

きたい。

森時 悠

図 11 小型の体を取り付けた様子(開発中)

通信環境に依存する問題への対応として、本システム設置箇所に小型の顔認証装置を追加し、顔認証のみを現地で実施する仕組みの構築を進めている。顔登録作業は既存の仕組みで行い、サー に登録されている登録情報と現地に配置している顔認証装置の登録情報を定期的に同期させることで既存のメンテナンス性を確保しつつ、顔認証時の安定性向上を図る。

§６. まとめ
本稿は、当社で開発を実施した体表面温度測定及び顔認証システムの各種技術及び、作業所への適用・顧客トライアルについて詳述した。そして、トライアル導入先企業へのインタビ ーを実施し、建設業以外での活用に対する課題抽出を行った。

−12−－6－