CN112369007A - 图像处理设备、图像处理方法、程序和存储介质 - Google Patents

图像处理设备、图像处理方法、程序和存储介质 Download PDF

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Abstract

图像处理设备能够与摄像设备进行通信，其特征在于包括：第一获取部件，用于获取通过按第一变焦倍率进行摄像处理而生成的第一图像；设置部件，用于设置用于分割第一图像中所包括的检测范围的分割条件；分割部件，用于根据分割条件将检测范围分割为多个分割区域；摄像控制部件，用于控制摄像设备，以基于检测范围的各个分割区域改变摄像方向，并按大于第一变焦倍率的第二变焦倍率进行摄像处理，从而顺次生成第二图像；第二获取部件，用于获取各个第二图像；以及读取部件，用于针对各个第二图像进行数据读取处理。

Description

图像处理设备、图像处理方法、程序和存储介质
技术领域
本发明涉及图像处理设备、图像处理方法、程序和存储介质。
背景技术
近年来，已广泛使用能够经由网络通过使用监视侧的终端来控制由安装在远程位置的照相机进行的平摇、俯仰和变焦操作的系统。专利文献1描述了一种用于在这样的监视系统中控制照相机的技术，其中，利用诸如鼠标等的定点装置指定所拍摄的图像的一部分，并且控制照相机以拍摄指定区域的图像。另外，专利文献2描述了一种利用照相机读取条形码以控制库存的库存管理系统。
然而，在现有技术中，当存在要摄像的多个对象时，需要分别针对各对象指定平摇、俯仰或变焦操作，这需要长时间来处理。
鉴于这样的问题而做出了本发明，并且本发明的目的是在存在要摄像的多个对象时减轻与摄像有关的处理负荷并缩短处理时间。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-142685
专利文献2：日本特开2011-150460
发明内容
因此，根据本发明，一种图像处理设备，其能够与摄像设备进行通信，其特征在于，所述图像处理设备包括：第一获取部件，用于获取通过按第一变焦倍率进行摄像处理而生成的第一图像；设置部件，用于设置用于分割所述第一图像中所包括的检测范围的分割条件；分割部件，用于根据所述分割条件将所述检测范围分割为多个分割区域；摄像控制部件，用于控制摄像设备，以基于所述检测范围的各个分割区域改变摄像方向、并且按大于所述第一变焦倍率的第二变焦倍率进行摄像处理，从而顺次生成第二图像；第二获取部件，用于获取各个所述第二图像；以及读取部件，用于针对各个所述第二图像进行数据读取处理。
附图说明
图1是图像处理系统的整体结构图。
图2是图像处理设备的硬件结构图。
图3是NW照相机的外观图。
图4是NW照相机的硬件结构图。
图5是示出准备处理的流程图。
图6是示出摄像画面的示例的图。
图7是示出设置画面的示例的图。
图8是示出读取处理的流程图。
图9是示出检测结果的示例的图。
图10是示出货物的图。
图11是示出准备处理的流程图。
图12是示出匹配模型的图。
图13是示出设置画面的示例的图。
图14是示出测试画面的示例的图。
图15是示出文件的示例的图。
图16是示出读取处理的流程图。
图17是示出摄像画面的示例的图。
图18是示出读取画面的示例的图。
具体实施方式
以下参考附图对本发明的实施例进行说明。
(第一实施例)
图1是图像处理系统的整体结构图。根据本实施例的图像处理系统拍摄搬入工厂等中的货物的图像，读取附加到货物的条形码，并且对照预先登记的条形码的内容来检查条形码。以这种方式，图像处理系统判断货物等是否按计划被搬入工厂。此外，根据本实施例，假设标签被附加到要摄像的货物中包括的各个包裹，并且标签被打印有条形码。根据本实施例的图像处理系统顺次读取并检查附加到各个包裹的标签上所打印的条形码。注意，虽然参考通过图像处理设备100读取并检查的对象为条形码来描述本实施例，但是读取并检查的对象不限于条形码。另外，要读取的对象的其它示例可以是数字、文字或符号本身，或者是根据预定的规则表现这样的信息的诸如图形等的形状。
图像处理系统包括图像处理设备100、NW(网络)照相机110、DB(数据库)120和POE(以太网供电)集线器130。图像处理系统还包括PLC(可编程逻辑控制器)140和传感器150。
POE集线器130连接到图像处理设备100、NW照相机110、DB 120和PLC140，以与这些单元通信。另外，POE集线器130向这些单元供电。在DB 120中，预先登记要搬入的多个包裹中的各包裹所附加的标签上所打印的条形码的内容。PLC 140进行图像处理系统的整体控制。传感器150检测货物已被搬入到预定位置。
图像处理设备100经由POE集线器130连接到NW照相机110。图像处理设备100通过发送控制命令(下面描述)来控制由NW照相机110进行的摄像。安装NW照相机110，以在图像处理设备100的控制下拍摄货物A被搬入至的位置的图像并且拍摄货物A的图像。注意，货物A是多个包裹的堆叠，各包裹具有附加至其的标签。另外，图像处理设备100经由POE集线器130接收由NW照相机110获得的图像。图像处理设备100检测接收到的图像中的打印有条形码的标签的图像并读取条形码。图像处理设备100对照存储在DB 120中的条形码信息来检查从图像读取的条形码信息。以这种方式，图像处理设备100可以确认包裹等已按计划被搬入。注意，虽然参考包裹的搬入作为示例来描述本实施例，但是本实施例可以应用于搬出包裹时的检查。
图2是图像处理设备100的硬件结构图。图像处理设备100包括CPU 201、ROM 202、RAM 203、显示器204、HDD 205、输入装置206、介质驱动器207和I/F 208。CPU 201读出ROM202中存储的控制程序，并且进行各种处理。RAM 203用作诸如CPU 201的主存储器和工作区域等的临时存储区域。HDD 205存储各种数据和各种程序等。显示器204显示各种类型的信息。输入装置206接收用户进行的各种操作。例如，介质驱动器207从诸如SD卡等的介质读取数据以及将数据写入介质。I/F 208与外部设备通信。
通过CPU 201读取ROM 202或HDD 205中存储的程序并执行该程序来实现图像处理设备100(以下描述)的功能和处理。作为另一示例，CPU 201可以读出诸如SD卡等的存储介质中存储的程序，而不是ROM 202等。作为又一示例，图像处理设备100的功能和处理的至少子集可以通过例如彼此协作的多个CPU、RAM、ROM和存储器来实现。可选地，作为另一示例，图像处理设备100的功能和处理的至少子集可以通过使用硬件电路来实现。
图3是NW照相机110的外观图。附图标记301表示平摇驱动单元，其驱动平摇马达以将镜筒单元303的方向改变为由平摇方向304指示的方向。附图标记302表示俯仰驱动单元，其驱动俯仰马达以将镜筒单元303的方向改变为由俯仰方向305指示的方向。另外，包括镜头的镜筒单元303在转动马达的控制下在由转动方向306指示的方向上围绕镜头中心位置可转动。此外，镜筒单元303包括调焦透镜和变焦透镜，调焦透镜和变焦透镜各自由步进马达驱动。NW照相机110被圆顶307完全覆盖。
图4是NW照相机110的硬件结构图。NW照相机110是能够经由网络与外部设备通信的摄像设备。附图标记401表示镜头单元。附图标记402表示CCD单元。附图标记403表示信号处理单元。附图标记404表示图像分析单元，附图标记405表示编码单元，以及附图标记406表示通信处理单元。下面描述将NW照相机110拍摄的图像数据递送至图像处理设备100的处理。通过镜头单元401拍摄的光学图像由CCD单元402转换为RGB数字数据，然后，被发送至信号处理单元403。例如，信号处理单元403将RGB数字数据转换为YCbCr4:2:0格式或YCbCr4:2:2格式的数字数据(图像数据)，将图像数据的大小转换为所请求的传输图像的大小，并且进行各种滤波处理。处理后的图像数据被同时发送至图像分析单元404和编码单元405。此后，通过通信处理单元406经由网络将图像数据发送至外部设备。
编码单元405进行将图像数据编码和压缩为预定格式(例如，H.264格式或JPEG格式)的处理。根据诸如TCP/IP、HTTP或RTP等的网络协议，通过通信处理单元406将由编码单元405生成的H.264运动图像流数据或各个JPEG静止图像数据发送至图像处理设备100。
图像分析单元404分析所拍摄的图像数据并进行处理以检测要摄像的对象的图像图案或满足指定条件的图像图案是否包括在目标图像中。诸如信号处理单元403、图像分析单元404、编码单元405和通信处理单元406等的处理块连接到CPU 411。附图标记407表示连接到马达驱动单元408和镜头驱动单元410的照相机控制单元。照相机控制单元407根据来自CPU 411的指示，输出用于照相机的平摇、俯仰和转动操作(在平摇方向、俯仰方向和绕光轴的转动上的移动)的控制信号以及用于变焦和AF(自动调焦)操作的控制信号。
另外，照相机控制单元407根据RAM 413中存储的可见范围设置和可移动范围设置中的至少一个，控制NW照相机110的可见范围和可移动范围中的至少一个。马达驱动单元408设置有马达驱动电路等，并且根据来自照相机控制单元407的控制信号来驱动平摇俯仰转动马达409。以这种方式，马达驱动单元408能够通过马达的转动来改变照相机的摄像方向。附图标记410表示镜头驱动单元，该镜头驱动单元包括用于进行诸如变焦和AF等的各个控制操作的马达和马达驱动电路。根据来自照相机控制单元407的控制信号来控制镜头驱动单元410。
附图标号411表示CPU(中央处理单元)，其执行ROM(只读存储器)412中存储的控制程序，以进行设备的整体控制。ROM 412、RAM 413和闪速存储器414连接到CPU 411。此外，CPU 411连接到信号处理单元403、图像分析单元404、编码单元405和通信处理单元406。CPU411例如开始/停止各处理块进行的操作、设置操作条件、并且获取操作结果。由此，CPU 411控制各处理块。ROM 412存储用于CPU 411进行设备的控制(诸如应用处理的控制等)的程序和数据。
RAM 413是当CPU 411执行ROM 412中的程序时CPU 411写入/读取数据的存储器。RAM 413具有由CPU 411用来执行用于设备控制的程序的工作区域和临时保存区域等。RAM413存储用于确定可拍摄视角的范围的可见范围设置和用于确定在平摇方向、俯仰方向和变焦方向上的可移动范围的可移动范围设置中的至少一个。
CPU 411根据经由通信处理单元406从图像处理设备100接收到的控制命令来改变摄像方向和变焦倍率。当从NW照相机110接收到用于指定中心位置和变焦倍率的控制命令时，CPU 411根据该控制命令控制平摇俯仰，使得指定的位置与摄像的中心一致，并且以指定的变焦倍率设置变焦。
图5是示出由图像处理设备100进行的准备处理的流程图。准备处理是用于设置NW照相机的摄像位置和用于读取条形码的各种设置的处理。图6是示出在开始执行准备处理时显示的摄像画面600的示例的图。
在S500中，CPU 201控制NW照相机110以拍摄整体图像，使得货物A整体包括在摄像范围内。注意，当拍摄整体图像时，用户可以在摄像画面600的栏601中设置平摇俯仰变焦设置。CPU 201根据通过用户操作所设置的平摇俯仰变焦设置来生成控制命令，并且将该控制命令发送至NW照相机110。NW照相机110从图像处理设备100接收控制命令，根据由控制命令指示的设置进行平摇、俯仰和变焦操作，进行摄像处理，获取整体图像，并且向图像处理设备100发送整体图像。CPU 201进行控制，使得在栏610中显示接收到的整体图像。
随后，在S501中，CPU 201将货物A的区域设置为要检测条形码的检测范围。更具体地，CPU 201根据预先设置的图像识别处理(诸如边缘检测等)来检测货物A的区域，并且将检测到的区域的坐标设置为条形码检测范围。此外，在摄像画面600的栏602中，用户可以改变检测范围。如果进行了用户操作，则CPU 201根据用户操作来改变检测范围。CPU 201将指示检测范围的框611叠加并显示在整体图像上。
随后，在S502中，CPU 201获取根据用户操作的检测范围的分割数量，并且将所获取的数量设置为检测范围的分割数量。更具体地，当用户将垂直分割数量和水平分割数量输入到摄像画面600的栏603时，CPU 201根据该输入来确定分割数量。例如，在图6中示出的示例中，由于水平布置三个包裹且垂直布置五个包裹，因此用户输入3×5的分割数量。在根据用户输入的值设置分割数量之后，CPU 201在检测范围内描绘分割线612，使得根据分割数量均匀地分割检测范围。另外，CPU 201将指示摄像顺序的编号分配给各分割区域，并且显示分配给各分割区域的编号614。注意，CPU 201显示指示当拍摄变焦图像时摄像的中心的位置的叉形标记613(稍后描述)。作为默认位置，在各分割区域的中心显示叉形标记613。
随后，在S503中，如果用户将变焦摄像的中心位置的校正值输入到摄像画面600的栏604中，则CPU 201根据输入而从当前位置(默认位置是分割区域的中心位置)移动变焦摄像的中心位置。由此，CPU 201校正变焦摄像的中心位置。另外，CPU 201根据变焦摄像的中心位置的移动来移动叉形标记613的显示位置。通过改变校正值，用户调整变焦摄像的中心位置，使得变焦摄像的中心位置与要读取的条形码重叠。
随后，在S504中，如果用户将变焦倍率输入到摄像画面600的栏605中，则CPU 201根据该输入而设置用于变焦摄像的变焦倍率。注意，在栏605中设置的变焦倍率大于在栏601中设置的变焦倍率。为此，以在栏601中设置的变焦倍率拍摄的变焦图像的摄像范围窄于以在栏605中设置的变焦倍率拍摄的整体图像的摄像范围。另外，CPU 201在整体图像上叠加并显示根据设置的变焦倍率和变焦摄像的中心位置所确定的摄像范围615。注意，摄像范围615是用于读取条形码的读取范围的示例，并且S502至S504中的处理是用于一起确定各自与分割区域之一相对应的变焦图像的摄像范围(即，条形码的读取区域)的确定处理的示例。
例如，如果变焦倍率被指定为10，则假设可以在垂直方向和水平方向这两者上拍摄整体图像的十分之一。使baseW表示整体图像的宽度，以及使baseH表示整体图像的高度。另外，使curZoom表示变焦倍率。使zoomW和zoomH分别表示变焦摄像范围的宽度和高度。然后，变焦摄像的范围如下：zoomW＝baseW÷curZoom，以及zoomH＝baseH÷curZoom。
当用户将编号输入到用于指定分割区域的栏606并按下测试移动按钮607时，CPU201针对与所指定的编号相对应的分割区域，获取在S503中设置的变焦摄像的中心位置。此后，CPU 201使用中心位置作为摄像的中心，并且生成用于以在S504中设置的变焦倍率摄像的控制命令。CPU 201向NW照相机110发送控制命令。NW照相机110从图像处理设备100接收控制命令，根据由控制命令指示的设置进行平摇俯仰变焦操作，进行摄像处理，获取变焦图像，并且将变焦图像发送至图像处理设备100。此后，CPU 201进行控制，使得在栏610中显示从NW照相机110接收到的变焦图像。用户确认在栏610中显示的变焦图像中是否适当地拍摄了条形码图像，并且可以根据需要通过改变输入到栏605中的值来调整变焦倍率。此时，如果输入到区域605的值改变，则CPU 201重新生成控制命令，并且将控制命令发送至NW照相机110。NW照相机110根据新的控制命令进行摄像处理，新获取变焦图像，并且将变焦图像发送至图像处理设备100。以这种方式，CPU 201可以从NW照相机110接收以反映改变的变焦倍率进行了摄像处理的变焦图像，并且在栏610中显示变焦图像。由此，用户可以检查改变的结果。
随后，在S505中，CPU 201将用户在栏608中指定的摄像顺序设置为变焦摄像顺序。根据本实施例，假设可以选择两种类型的摄像顺序(即，垂直摄像顺序和水平摄像顺序)其中之一。对于垂直摄像，在沿垂直方向顺次拍摄同一列中的分割区域的图像之后，沿垂直方向顺次拍摄紧挨着的右列中的分割区域的图像。对于水平摄像，在沿水平方向顺次拍摄同一行中的分割区域的图像之后，沿水平方向顺次拍摄紧挨着的下一行中的分割区域的图像。通过以这种方式顺次拍摄相邻分割区域的图像，可以减小下一摄像范围所需的平摇和俯仰的移动量。图6示出设置垂直摄像时的摄像顺序。如果设置了水平摄像，则所显示的摄像顺序也改变。注意，上述摄像顺序仅是示例，并且可以使用任何其它摄像顺序，只要平摇和俯仰的移动量减小即可。
随后，在S506中，CPU 201读取基准图像。注意，基准图像是用作设置要读取的变焦图像的基准的图像。例如，在S504中在栏610中显示的变焦图像被存储在HDD 205中，并且作为基准图像被读取。随后，在S507中，CPU 201根据用户操作来设置与读取要读取的对象(在本实施例中，条形码)有关的各种设置。图7是示出用于接收在用户设置各种设置时的用户操作的设置画面700的示例的图。用户通过设置画面700输入各种设置。基准图像显示在设置画面700的栏710中。当按下读入按钮701时，预先存储在HDD 205中的变焦图像作为基准图像被读出并被显示。注意，当按下摄像按钮702时，CPU 201可以向NW照相机110发送控制命令以请求摄像，响应于该控制命令接收由NW照相机110拍摄的图像，并且显示所拍摄的图像作为基准图像。通过对区域指定703进行的操作，指定要读取条形码的矩形范围。此外，要读取的条形码的类型被输入到栏704。在变焦图像中要检测的条形码的数量被输入到栏705。通过使用栏706，选择对照条形码的读取结果进行检查的辞典以获取值。每当通过设置画面700改变与条形码读取有关的设置时，CPU 201基于该设置进行从基准图像读取条形码值的处理。此后，CPU 201将通过对照辞典检查读取的条形码而获得的值711叠加并显示在栏710中。以这种方式，用户可以确认与条形码读取有关的各种设置是否合适。通过上述操作，完成准备处理。
图8是示出读取处理的流程图。当搬入货物时，传感器150检测货物并将检测通知至PLC 140。在从传感器150接收到通知时，PLC 140向图像处理设备100给出指示检测到要摄像的对象的预定通知。在S801中，图像处理设备100的CPU 201判断是否从PLC 140接收到预定通知。如果CPU 201从PLC 140接收到预定通知，则CPU 201开始读取处理。在S802中，CPU 201根据在图6所示的栏601中设置的值来生成控制命令，并且将该控制命令发送至NW照相机110。NW照相机110从图像处理设备100接收控制命令，根据由控制命令指示的设置进行平摇俯仰变焦操作，并且拍摄整体图像。此后，CPU 201从NW照相机110接收整体图像。此外，在S803中，CPU 201对在S802中接收到的整体图像进行图像识别处理，检测货物的区域，并且将该区域的坐标与在步骤S501中设置的检测范围的坐标进行比较。CPU 201基于该比较结果，计算在图6所示的摄像画面600中进行设置时使用的整体图像中的检测范围的位置与在S802中接收到的整体图像中的检测范围的位置之间的偏差。以这种方式，可以校正整体图像中的检测范围的位置，其对于各货物和各摄像稍微不同。注意，也可以在S501中设置关于检测范围的角度信息，并且可以计算并校正检测范围的角度的偏差。
随后，在S804中，CPU 201将输入到图6所示的摄像画面600的栏605中的变焦倍率设置为摄像时的变焦倍率。随后，在S805中，CPU 201将具有第一摄像顺序的分割区域设置为要处理的对象。随后，在S806中，CPU 201针对要处理的分割区域设置变焦摄像的中心位置。如果通过对栏604的输入来校正中心位置，则设置校正后的中心位置。
随后，在S807中，CPU 201设置摄像范围，使得NW照相机110根据在S806中设置的变焦摄像的中心位置来调整平摇俯仰。该处理是控制摄像范围的改变的改变控制处理的示例。随后，在S808中，CPU 201根据在S804中设置的变焦倍率和在S807中设置的摄像范围来生成控制命令，并且将该控制命令发送至NW照相机110。NW照相机110从图像处理设备100接收控制命令，根据由控制命令指示的设置进行平摇俯仰变焦操作，进行摄像处理，获取变焦图像，并且将变焦图像发送至图像处理设备100。注意，因为对于第二和后续分割区域不改变变焦倍率本身，因此NW照相机110仅进行平摇俯仰调整并在改变摄像范围的同时摄像。该处理是摄像控制处理的示例。
在S809中，CPU 201从NW照相机110接收变焦图像。随后，在S810中，CPU 201根据通过图7所示的设置画面700设置的信息，读取在S809中接收的变焦图像中的条形码。CPU 201将变焦图像加载到RAM 203中，并且检测由区域指定703指定的形状的范围中的边缘。然后，CPU 201将具有预定长度的边缘根据预定规则排列的部分确定为条形码，基于在栏704中指定的条形码的类型来选择边缘间隔与输出值之间的对应关系信息，并且从图像中的边缘间隔读取条形码的值。将与条形码的类型相关联的边缘间隔和输出值之间的对应关系信息存储在HDD 205中。随后，在S811中，CPU 201将条形码读取结果存储在诸如HDD 205等的存储单元中。
图9是示出存储在存储单元中的条形码读取结果的示例的图。“ID”是记录的标识信息。“计数”是变焦图像的标识信息。根据本实施例，“计数”表示指示与变焦图像相对应的分割区域的摄像顺序的编号。“分割摄像坐标”是指示变焦图像的中心位置的信息，并且是与叉形标记613相对应的坐标。“变焦范围”是与根据变焦倍率和变焦摄像的中心位置确定的摄像范围615相对应的矩形的坐标。注意，“分割摄像坐标”和“变焦范围”是指示整体图像中的位置的信息。“检测数量”是在变焦图像中检测到的条形码的数量。“检测编号”是条形码标识信息。根据本实施例，在变焦图像中唯一地被分配检测编号。然而，条形码标识信息可以在检测范围中唯一地分配。“中心坐标”是条形码的中心位置的坐标。注意，中心坐标是指示变焦图像中的位置的信息。然而，中心坐标可以是通过将变焦图像中的位置转换为整体图像中的位置而获得的值。“码角度”是所检测的条形码相对于变焦图像的倾斜角度。“检测码”是作为对照辞典检查读取的条形码的结果而检测到的码信息。“可靠度”是条形码的识别精度。除了上述信息之外，存储“检测数量判断”、“辞典一致判断”和“综合评价”的结果。例如，如果检测的数量一致，预先在辞典中登记的值一致，并且可靠度高于或等于阈值，则综合评价被判断为“OK”。例如，如果未检测到应该存在的条形码(例如，如果条形码贴纸被剥离、条形码被某物隐藏、或者条形码是脏的)，则发生所检测到的条形码的数量的不一致。在这种情况下，综合评价被判断为“NG”。注意，可以根据需要设置综合评价的判断标准。
随后，在S812中，CPU 201判断要处理的分割区域的摄像顺序是否是顺序中最后的。如果摄像顺序是最后的(S812中为“是”)，则CPU 201进入S814。如果摄像顺序不是最后的(S812中为“否”)，则CPU 201进入S813。在S813中，CPU 201将摄像顺序中的下一分割区域设置为要处理的对象，此后，进入S806。在这种情况下，在S806中改变变焦摄像的中心位置，在S807中再次调整平摇俯仰，切换摄像范围，并且在S808中给出摄像指示。注意，在这种情况下，由于变焦倍率没有改变，因此不进行放大一次然后再缩小的操作。结果，可以减少用于驱动NW照相机110的变焦的处理时间。
相反，在S814中，CPU 201参考图9所示的条形码读取结果，并且判断是否发现读取条形码失败的变焦图像，即，摄像成功或不成功。如果存在失败(S814中为“是”)，则CPU 201进入S815。如果不存在失败(S814中为“否”)，则CPU 201结束处理。
在S815中，为了重新拍摄读取失败的变焦图像，CPU 201生成控制命令，使得NW照相机110根据变焦图像的中心位置进行平摇和俯仰。此后，CPU 201向NW照相机110发送控制命令。NW照相机110从图像处理设备100接收控制命令，根据由控制命令指示的设置进行平摇和俯仰，进行摄像处理，获取变焦图像，并且将变焦图像发送至图像处理设备100。CPU201从NW照相机110接收变焦图像。随后，在S816中，CPU 201以与S810中相同的方式对接收到的变焦图像再次进行条形码读取处理，并且将条形码读取结果存储在存储单元中。该处理与S808至S811中的处理相同。此时，CPU 201通过使变焦图像的中心位置从预设位置移位来生成控制命令。例如，CPU 201首先通过使中心位置向上移位一定量来使NW照相机110摄像。此后，CPU 201返回到S814中的处理，并且判断是否能够获得“OK”的综合评价。如果获得“OK”的综合评价，则CPU 201结束该处理。
然而，如果获得“NG”的综合评价，则CPU 201随后将摄像范围向下移位一定量并生成控制命令。此后，CPU 201使NW照相机110摄像。如上所述，CPU 201将变焦图像的中心位置向上、向下、向左和向右顺次移位，以使摄像范围移位并重新摄像。结果，即使条形码标签位于未对准位置使得条形码未置于变焦图像的摄像范围中并且条形码读取失败，也可以通过重新摄像来正确地拍摄条形码的图像。作为另一示例，代替使变焦图像的中心位置移位，CPU 201可以在S815中改变所设置的变焦倍率，生成控制命令，并且使NW照相机110重新摄像。在这种情况下，CPU 201首先沿正方向改变变焦倍率，此后使NW照相机110重新摄像。
随后，如果在S814中获得“NG”的综合评价，则CPU 201再次沿负方向改变变焦倍率并使NW照相机110重新摄像。结果，即使由于货物的一部分向前或向后移位并且未聚焦而导致条形码读取失败，由此条形码的读取失败，也可以通过重新摄像来正确地读取条形码。此外，作为另一示例，CPU 201可改变调焦模式或调焦值、曝光(例如，模式、快门速度、光圈或增益)或白平衡设置，并且生成控制命令。此后，CPU 201可以使NW照相机110重新摄像。
注意，在货物A被搬入之后，可以继续搬入具有与货物A相同数量的包裹和包裹堆叠模式的多个货物。在这种情况下，对于第二和随后的货物不需要准备处理。在接收到已经搬入货物的通知时，图像处理设备100开始读取处理。注意，在这种情况下，使用针对货物A设置的条件来进行读取处理。
通过读取处理获得的结果被存储在设备的存储单元中，并且CPU 201对照DB 120中存储的条形码信息来检查结果。然而，进行检查的单元不限于在本实施例中描述的单元。作为另一示例，DB 120可以进行检查。在这种情况下，由图像处理设备100获得的读取结果经由POE集线器130被发送至DB 120。仍可选地，PLC 140可以进行检查。在这种情况下，读取结果经由POE集线器130被发送至PLC 140。
如上所述，根据第一实施例的图像处理系统处理以矩阵模式规则地布置条形码的货物，并且可以一起识别附加至货物的多个条形码的位置。另外，图像处理系统可以通过仅调整平摇俯仰而不改变变焦倍率，根据所识别的位置连续地拍摄多个变焦图像。即，每次进行摄像时不需要缩小/放大处理。因此，减轻与摄像有关的处理负荷，并且可以缩短处理时间。
下面描述第一变形例。根据本实施例，假设在货物中垂直和水平布置的包裹的数量可以根据货物而变化，因此，由用户输入分割数量。然而，当垂直方向和水平方向上的包裹的数量恒定时，不需要输入分割数量。因此，CPU 201可以获取图像处理设备100中预先设置的分割数量，并且根据所获取的数量对检测范围进行分割。
作为第二变形例，图像处理设备100可以根据附加到标签的标记等来识别标签的类型(例如，运输公司)，并且根据所识别的类型来识别变焦图像的摄像时的变焦倍率。图像处理设备100预先存储标签的类型和变焦倍率彼此相关联的表。图像处理设备100参考该表并通过使用标签的类型来确定变焦倍率。如果到货物的距离是预定的，则图像处理设备100根据标签的类型设置适合于打印在标签上的条形码的大小和字符大小的变焦倍率。结果，图像处理设备100可以自动设置变焦倍率。
作为第三变形例，图像处理设备100可以基于整体图像的摄像时的焦距来自动设置变焦图像的摄像时的变焦倍率。
(第二实施例)
以下主要说明根据第二实施例的图像处理系统与根据第一实施例的图像处理系统之间的差异。如图10所示，根据第二实施例的图像处理系统处理没有规则地布置标签的货物B。图像处理设备100对整体图像进行模式匹配，检测整体图像中出现标签的图像的区域，并且根据检测结果确定变焦摄像的范围。
图11是示出由根据第二实施例的图像处理设备100进行的准备处理的流程图。在S1100中，CPU 201根据用户操作来调整拍摄整体货物的图像时的位置(整体摄像位置)。在观看显示器204上显示的货物的图像时，用户调整平摇俯仰变焦，使得整体货物置于摄像范围内。CPU 201根据基于用户操作调整的平摇俯仰变焦设置生成控制命令，并且将该控制命令发送至NW照相机110。NW照相机110从图像处理设备100接收控制命令，根据由控制命令指示的设置进行平摇俯仰变焦操作，进行摄像处理，获取整体图像，并且向图像处理设备100发送整体图像。CPU 201进行控制，使得在显示器204上显示接收到的整体图像。
随后，在S1101中，CPU 201在整体图像中指定包括要读取的条形码的标签区域的位置。更具体地，用户观看显示器204上显示的整体图像以找到整体图像中的标签的区域，并且进行指定位置的操作。CPU 201根据该用户操作，指定标签区域在整体图像中的位置。随后，在S1102中，CPU 201生成匹配模型(模型图像)。更具体地，在S1102中CPU 201根据所指定的区域的位置，从图12所示的整体图像1200中提取标签的图像。此后，CPU 201将提取的图像定义为标签图像的匹配模型1201。
随后，在S1103中，CPU 201设置模式匹配处理。更具体地，CPU 201在图13所示的设置画面1300中根据用户设置的框1301来设置用于模式匹配处理的对象区域。另外，CPU 201根据用户操作设置匹配模型。如这里所使用的，术语“匹配模型的设置”是指为了使用在S1102中生成的匹配模型而指定匹配模型图像作为要在S1103中进行的匹配处理的基准图像。在1302中显示所设置的匹配模型。此外，CPU 201根据对栏1303的输入来设置匹配参数。此外，CPU 201确定进行匹配处理的顺序。例如，CPU 201设置顺序，使得以X坐标的升序/降序进行模式匹配处理，或者以y坐标的升序/降序进行模式匹配处理。
在进行模式匹配处理之后，CPU 201将图14所示的测试画面1400显示在显示器204上。在测试画面1400的栏1401中显示整体图像，并且在出现匹配模型的各个区域上叠加示出匹配结果的框1402。在图14中，所有标签区域1至7与匹配模型一致，这指示检测成功。用户参考匹配结果。如果用户发现未被检测到的标签区域，则用户在区域1403中再次指定变焦摄像位置或在栏1404中重置变焦倍率。以这种方式，用户可以调整模式匹配处理的精度。由此，将通过模式匹配处理检测到的标签区域中的至少一个标签区域设置为用于测试的变焦摄像位置。
随后，在S1104中，当在设置了变焦摄像位置和变焦倍率的测试画面1400中按下测试执行按钮1405时，CPU 201根据设置生成控制命令，并且将该控制命令发送至NW照相机110。NW照相机110从图像处理设备100接收控制命令，根据由控制命令指示的设置进行平摇俯仰变焦操作，进行摄像处理，获取变焦图像，并且将变焦图像发送至图像处理设备100。此后，CPU 201在栏1401中显示接收到的变焦图像。用户可以检查在变焦图像中是否适当地拍摄了条形码的图像，并且调整变焦倍率。随后，在S1105中，CPU 201进一步设置读取设置。读取设置处理与图5所示的S507中的处理相同。即，CPU 201设置用于读取条形码的矩形区域、条形码的类型、条形码的数量、以及辞典等。随后，在S1106中，CPU 201进行用于存储在(下面描述的)读取处理中读取的信息的设置。更具体地，如图15所示，创建用于存储数据的存储区域。
图16是示出读取处理的流程图。当搬入货物时，传感器150检测货物并向PLC 140发出通知。在从传感器150接收到通知时，PLC 140向图像处理设备100给出指示检测到要摄像的对象的预定通知。在S1601中，图像处理设备100的CPU 201判断是否从PLC 140接收到预定通知。如果CPU 201从PLC 140接收到预定通知，则CPU 201开始读取处理。在S1602中，CPU 201在S1100(图11)中设置的摄像条件下生成控制命令，并且将该控制命令发送至NW照相机110。NW照相机110从图像处理设备100接收控制命令，根据由控制命令指示的设置进行平摇俯仰变焦操作，进行摄像处理，获取整体图像，并且将整体图像发送至图像处理设备100。随后，在S1603中，CPU 201根据在图11所示的流程中设置的信息，对在S1602中接收到的整体图像进行模式匹配处理，并且检测标签的图像。使N为检测到的标签的图像的数量。随后，在S1604中，CPU 201设置S1104中设置的变焦倍率。
随后，在S1605中，CPU 201根据摄像顺序，将检测到的标签的图像中的第一标签的图像设置为要处理的对象。随后，在S1606中，CPU 201将所检测到的第一标签的图像的位置设置为摄像的中心位置。随后，在S1607中，CPU 201根据在S1606中设置的中心位置和在S1604中设置的变焦倍率来生成控制命令，并且将该控制命令发送至NW照相机110。NW照相机110从图像处理设备100接收控制命令，根据由控制命令指示的设置进行平摇俯仰变焦操作，进行摄像处理，获取变焦图像，并且将变焦图像发送至图像处理设备100。注意，由于对于第二和后续标签图像不改变变焦倍率，因此NW照相机110仅调整摄像的平摇和俯仰设置。随后的S1608至S1613的处理与图8所示的S808至S813的处理相同。
注意，根据第二实施例，在S1612中，当摄像的顺序是最后的(顺序第N个)时(S1612中为“是”)，读取处理结束。然而，如在第一实施例中所述，如果发现读取失败的变焦图像，则可以重新拍摄变焦图像。此外，如果在S1610中条形码读取处理由于在S1607中进行的平摇俯仰设置中的NW照相机的平摇俯仰控制精度不足而失败，则可以逐步地进行变焦倍率设置、匹配处理和平摇俯仰设置。更具体地，在S1604中将变焦倍率设置为低于可以进行S1610中的码读取的变焦倍率。在S1608中发出摄像指示之后，再次进行标签的图像的模式匹配处理。对于具有接近画面中心的匹配结果的坐标的标签，通过改变中心位置的设置来进行平摇俯仰设置。此后，以在S1604中设置的变焦倍率给出摄像指示，并且针对接收到的变焦图像读取条形码。如上所述，位置移位随着变焦倍率的增加而增加。为此，通过临时减小变焦倍率、改变平摇俯仰变焦设置和重新摄像，可以获得粘贴条形码的正确位置。结果，可以成功地读取条形码。
图17是示出在接收到变焦图像(S1609)时显示的摄像画面1700的示例的图。在栏1701中接收并显示由NW照相机110拍摄的整体图像，并且叠加示出通过检测标签得到的匹配结果的框1702。另外，在栏1703中接收并显示由NW照相机110拍摄的变焦图像。图18是示出在读取条形码(S1610)时显示的读取画面1800的示例的图。读取画面1800显示条形码读取结果1801。
如上所述，即使在标签没有规则地布置在货物上，根据第二实施例的图像处理系统也自动地识别标签上的多个条形码的位置，并且在不改变变焦倍率的情况下顺次拍摄多个变焦图像。结果，可以减轻与摄像有关的处理负荷，并且可以缩短处理时间。
另外，如上所述，根据本发明，在存在要摄像的多个对象的情况下，可以减轻与摄像有关的处理负荷，并且可以缩短处理时间。
本发明可以通过以下处理来实现：经由网络或存储介质将用于实现上述实施例的一个或多个功能的程序提供至系统或设备，并且使系统或设备的计算机中的一个或多个处理器读出并执行程序。本发明还可以通过用于实现一个或多个功能的电路(例如，ASIC)来实现。
本发明不限于以上实施例，并且可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行各种改变和修改。因此，为了使公众知道本发明的范围，提出所附权利要求。
本申请要求于2018年6月19日提交的日本专利申请2018-116378的优先权，其通过引用并入于此。

Claims (20)

1.一种图像处理设备，其能够与摄像设备进行通信，其特征在于，所述图像处理设备包括：
第一获取部件，用于获取通过按第一变焦倍率进行摄像处理而生成的第一图像；
设置部件，用于设置用于分割所述第一图像中所包括的检测范围的分割条件；
分割部件，用于根据所述分割条件将所述检测范围分割为多个分割区域；
摄像控制部件，用于控制摄像设备，以基于所述检测范围的各个分割区域改变摄像方向、并且按大于所述第一变焦倍率的第二变焦倍率进行摄像处理，从而顺次生成第二图像；
第二获取部件，用于获取各个所述第二图像；以及
读取部件，用于针对各个所述第二图像进行数据读取处理。
2.根据权利要求1所述的图像处理设备，其特征在于，所述设置部件根据用户操作来设置所述分割条件。
3.根据权利要求1或2所述的图像处理设备，其特征在于，所述分割条件与分割数量有关。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的图像处理设备，其特征在于，还包括：
模式匹配处理部件，用于在所述第一图像和预定模型图像之间进行模式匹配处理，
其中，所述设置部件基于所述模式匹配处理的识别结果来设置所述分割条件。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的图像处理设备，其特征在于，所述设置部件还根据用户操作来设置所述检测范围。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的图像处理设备，其特征在于，所述第一变焦倍率是根据用户操作来确定的。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的图像处理设备，其特征在于，所述第一变焦倍率是基于针对所述检测范围中的要摄像的对象的焦距来确定的。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的图像处理设备，其特征在于，所述第二变焦倍率是基于所述分割条件来确定的。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的图像处理设备，其特征在于，所述检测范围包括标签的图像，所述图像处理设备还包括用于判断标签的类型的判断部件，并且所述第二变焦倍率是通过参考将标签的类型与变焦倍率相关联的表来确定的。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的图像处理设备，其特征在于，所述第一获取部件和所述第二获取部件经由网络从所述摄像设备分别获取所述第一图像和所述第二图像。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的图像处理设备，其特征在于，在所述读取部件进行的数据读取处理失败的情况下，所述摄像控制部件改变所述摄像方向和所述第二变焦倍率中的至少一个，并且再次进行摄像处理以生成所述第二图像。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的图像处理设备，其特征在于，所述摄像控制部件根据所述变焦倍率和所述摄像方向中的至少一个来生成控制命令，并且将所述控制命令发送至所述摄像设备以控制所述摄像设备。
13.根据权利要求12所述的图像处理设备，其特征在于，还包括：
通信部件，用于经由POE集线器即以太网供电集线器与所述摄像设备进行通信，
其中，经由所述POE将所述控制命令发送至所述摄像设备。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的图像处理设备，其特征在于，所述数据是条形码、QR码和字符串中的至少一个，QR码为注册商标。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的图像处理设备，其特征在于，
所述摄像控制部件还控制所述摄像设备，以按所述第一变焦倍率进行所述摄像处理、并且生成与所述第一图像不同的第三图像，
所述分割部件根据所述分割条件将所述第三图像中所包括的检测范围分割为多个分割区域，以及
所述摄像控制部件还控制摄像设备，以基于所述第三图像中的检测范围的各个分割区域改变所述摄像方向、并且按所述第二变焦倍率进行摄像处理，从而顺次生成与所述第二图像不同的第四图像。
16.根据权利要求15所述的图像处理设备，其特征在于，还包括：
接收部件，用于接收外部传感器所检测到的信息，
其中，响应于来自所述传感器的信息，所述摄像控制部件控制所述摄像设备以按所述第一变焦倍率进行摄像处理并且生成所述第三图像。
17.根据权利要求15或16所述的图像处理设备，其特征在于，还包括：
调整部件，用于基于所述第一图像中的检测范围来调整所述第三图像中的检测范围。
18.一种图像处理设备的控制方法，所述图像处理设备能够与摄像设备进行通信，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：
获取通过按第一变焦倍率进行摄像处理而生成的第一图像；
设置用于分割所述第一图像中所包括的检测范围的分割条件；
根据所述分割条件将所述检测范围分割为多个分割区域；
控制摄像设备，以基于所述检测范围的各个分割区域改变摄像方向、并且按大于所述第一变焦倍率的第二变焦倍率进行摄像处理，从而顺次生成第二图像；
获取各个所述第二图像；以及
针对各个所述第二图像进行数据读取处理。
19.一种程序，用于使计算机用作根据权利要求1至17中任一项所述的图像处理设备的各个部件。
20.一种存储介质，其以计算机可读方式存储根据权利要求19所述的程序。
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