JP2000163593A - 商品デ―タ収集器及び商品認識システム - Google Patents

商品デ―タ収集器及び商品認識システム

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JP2000163593A
JP2000163593A JP32443399A JP32443399A JP2000163593A JP 2000163593 A JP2000163593 A JP 2000163593A JP 32443399 A JP32443399 A JP 32443399A JP 32443399 A JP32443399 A JP 32443399A JP 2000163593 A JP2000163593 A JP 2000163593A
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data collector
light
image
linear
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Michael Allen Spencer
アレン スペンサー マイケル
Donald Alexander Collins Jr
アレクサンダー コリンズ ジュニア ドナルド
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 商品の形状を参照形状情報と比較することに
よりその商品を同定する商品認識システムを提供する。 【構成】 本システムは、商品を複数の線状光で照明す
るための複数線状光を発生する光投影機を有する商品形
状データ収集器を含む。これら複数の線状光は商品の外
面に沿って曲がることによって当該商品の形状に一致す
る形状をなす。この商品データ収集器はさらに、商品照
明中に線状光からなるイメージを捕捉するイメージ捕捉
装置と、前記光投影機およびイメージ捕捉装置の動作を
制御する制御回路とを含む。本システムはさらに、その
イメージ内に存在する形状データを参照形状データと比
較して当該商品を同定するコンピューターを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は商品認識システムに関
し、特に商品形状データ収集器を含む商品認識システム
に関する。
【０００２】
【従来の技術】バーコードリーダーは小売りチェックア
ウト（retail checkout, 小売店における会計等の処
理）および在庫制御において有用であることが良く知ら
れている。ほとんどの商品にはバーコードのラベルが付
けてあるので、バーコードリーダーは通常の取引の際、
ほとんどの商品を同定し認識することができる。
【０００３】バーコードリーダーで同定し記録すること
ができない典型的なアイテムは、量り売りする収穫物等
の商品である。このような収穫物は通常、バーコードで
ラベル化できないからである。そのような商品の価格決
定を補助するため、バーコードリーダーは商品の重量を
計量する秤を備えることができる。しかし収穫品の同定
は依然としてチェックアウトオペレーターの仕事であ
り、オペレーターは収穫品を同定すると共に手操作で商
品同定コードを入力しなければならない。オペレーター
は形状、色、風合いなどの種々の指標を視覚的に調べ、
これらの指標を収穫品の絵と比較しなければならない。
しかしオペレーターに頼る同定方法は遅速かつ非能率で
あり、１５パーセント程度の誤りを起こしやすい。
【０００４】それゆえ、収穫品の同定および取引算入に
対するオペレーターの関与を最小限化する収穫品認識シ
ステムを提供することが望ましい。商品認識システムの
一部として、商品の同定に使用する形状情報を収集する
商品形状データ収集器を与えることが望ましい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上述
した先行技術のシステムの問題点および欠点を解決する
ことである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の教示によれば、
商品形状データ収集器を備えた商品認識システムが与え
られる。
【０００７】本システムは、商品を複数の線状光（line
s of light）で照明するための複数の線状光を発生する
光投影機を含んだ商品形状データ収集器を有する。これ
らの線状光が商品の外側表面にわたって屈曲することに
より、当該商品の形状を呈する。この商品データ収集器
はさらに、商品照明中、線状光のつくるイメージを捕捉
すると共に光投影機およびイメージ捕捉装置の動作を制
御する制御回路を含む。本システムはさらに、当該イメ
ージに含まれている形状データを参照形状データと比較
するコンピューターを含む。
【０００８】本発明の一実施例の特徴は、本商品データ
収集器が静的な非可動部品のみを含むことである。
【０００９】
【実施例】添付の図面を参照して本発明の実施例を以下
に説明する。
【００１０】図１を参照するとわかるように、取引処理
システム１０は主要な要素としてバーコードデータ収集
器１２、秤１６、および商品形状データ収集器１４を含
む。
【００１１】商品形状データ収集器１４は商品１８を同
定する目的で商品１８に関する形状データを収集する。
参照商品形状データは収集されると商品データファイル
３０に格納される。取引の際、商品形状データが収集さ
れ、商品データファイル３０内の商品形状データと比較
される。商品形状収集器１４は、商品１８を同定するた
めの主要手段もしくは補助手段として動作しうる。商品
形状データ収集器１４はまた、バーコードデータ収集器
１２と組み合わせて統合ユニットとすることもできる。
【００１２】システム１０はオプションとして補助的商
品データ収集器を含むことができるが、これは商品１８
の同定を援助するためにさらなるデータを提供するもの
である。補充的商品データ収集器は、商品１８を同定す
る主要手段もしくは二次的手段として、色データ、色分
布データ、およびまたは芳香データのようなデータを与
えることができる。参照商品データが収集されると商品
データファイル３０に格納される。
【００１３】バーコードデータ収集器１２は商品３２上
のバーコード２２を読み取り、商品３２に関連する商品
同定番号を取得する。この番号は価格索引番号（price
look-up (PLU) number）としても知られている。バーコ
ードデータ収集器１２は、バーコードを読み取るための
レーザー線状光を使用する光学バーコードスキャナを含
んだ任意のバーコードデータ収集器でよい。バーコード
データ収集器１２はチェックアウトカウンタ内に配置し
てもよく、チェックアウトカウンタ頂部に装着してもよ
い。
【００１４】秤１６は商品１８の重量を決定する。秤１
６はバーコードデータ収集器１２と協同するが、別個に
動作し別個に装着するように設計することができる。取
引端末器２０が重量情報に基づいて商品１８の価格を決
定できるよう、秤１６は商品１８の重量情報を取引端末
器２０に送る。秤１６から送られる重量情報は、商品１
８の同定にも使用できる。
【００１５】取引端末器２０はバーコードデータ収集器
１２、商品形状データ収集器１４、および秤１６の動作
を制御すると共に、オペレーターが顧客との取引を完了
することができるようにするに必要な付加的周辺機器を
含むことが望ましい。取引端末器２０は商品認識ソフト
ウェア２１を実行する。このソフトウェアは商品形状デ
ータ収集器１４から得た形状情報を含んだイメージデー
タを含んでおり、そのイメージデータを商品データファ
イル３０内の参照イメージデータと比較して商品１８を
同定する。
【００１６】この代わりとして、取引端末器２０を含む
ネットワークにおいて取引サーバ２４が上記の手順で商
品１８を同定することができる。
【００１７】いずれの場合でも取引サーバ２４は商品デ
ータファイル３０から商品同定情報を取得し、 ＰＬＵ
データファイル２８から対応する単価を取引端末器２０
へ送る。取引端末器２０は、秤１６から得た商品１８の
重量を単価に乗ずることにより商品１８の価格を計算す
る。端末器２０は商品１８とその計算価格を取引記録に
算入する。
【００１８】ＰＬＵデータファイル２８と商品データフ
ァイル３０は格納媒体２６に格納されるが、いずれも取
引端末器２０がある場所に配置することもできる。
【００１９】図２を参照するとわかるように、商品形状
データは光投影機３６、制御回路３８、およびイメージ
捕捉装置５０を含む。光投影機３６は光源４０、ビーム
分割器４２、回折素子４４、回折素子４６、および反射
鏡４８を含む。
【００２０】光源４０は赤外線レーザーであることが好
ましい。
【００２１】ビーム分割器４２はレーザー４０から来る
発散性レーザービーム５２を二つの発散性ビーム５４お
よび５６に分割する。好適なビーム分割器４２はビーム
５４および５６が実質上等しい強度レベルをもつように
ビーム５２を半分に分割する。この代わりとして別個の
ビーム５４および５６を生成すべく二つのレザー源４０
を使用することができる。
【００２２】回折素子４４および４６が発散性ビーム５
４および５６を回折して回折パターン５８および６０を
生成する。好適な回折素子４４および４６は１インチあ
たり約５０ロンキ線をもつロンキ素子（Ronchi element
s）である。回折素子４４および４６は、回折パターン
５８が回折パターン６０と実質上直角となるように、形
状認識の目的上最適な方向に向けてある。
【００２３】反射鏡４８は回折パターン５８を回折パタ
ーン６０と重ね合わせ、光格子パターン７０（図３およ
び４）を形成する。
【００２４】制御回路３８は光源４０の動作を制御す
る。制御回路３８は自動的に、または商品１８が秤１６
上に置かれたときに、あるいはオペレーターの指示によ
り開始される取引端末器２０からの命令に応答して、光
源４０を作動させる。制御回路３８はイメージ捕捉装置
５０を制御し、イメージデータをイメージ捕捉装置５０
から取引端末器２０に送る。
【００２５】イメージ捕捉装置５０は商品１８の周囲を
包む光格子パターン７０のイメージ６２を捕捉する。好
適なイメージ捕捉装置５０は電荷結合装置（ＣＣＤ）ま
たは相補的金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）である。
【００２６】有利なことに、商品形状データ収集器１４
が機械工作した高価な回折光学器も含まず、故障し易い
部品も含まない。
【００２７】図３および４に光格子パターン７０を示
す。図３は、商品がないとき、光格子パターン７０が実
質上直線をなすことを示す。図４は、光格子パターン７
０により商品１８を照明したとき、光格子パターン７０
が商品１８の外面７２に沿って外面形状に一致する曲線
を含むことを示す。これらの線の間隔は本装置からの対
象物までの距離に依存する。線の曲率は対象物の曲率お
よびその表面の不規則性に依存する。
【００２８】商品認識ソフトウェア２１は集めたイメー
ジデータを参照イメージデータと比較する。特に、商品
認識ソフトウェア２１は光格子パターン７０とその特性
および特徴とを、商品データファイル３０に格納されて
いる参照光格子パターン、特性および特徴と比較する。
商品認識ソフトウェア２１は、もっともらしい候補また
は候補の順位リストを決定し、そのリストを表示し、お
よびまたはオペレーターが照合確認しうるようにそのリ
ストに記載されている商品の格納イメージを表示するこ
とが好ましい。
【００２９】図５には商品形状データ収集器の三つの装
着構成例が示してある。商品形状データ収集器１４の第
一装着構成例はそのハウジング９６を、本発明の譲受人
が製造する光学バーコードリーダーモデル７８７５とい
う型のバーコードデータ収集器１２のハウジング８０内
に装着するものである。好適な商品形状データ収集器１
４は、光学バーコードリーダーのオペレーションとの干
渉を避けるため、光学バーコードリーダー内の光路の外
に装着される。したがって、商品形状データ収集器１４
は開口８８の上方に装着して開口９４がオペレーターに
向き合うようにさせることができ、あるいは開口８６の
正面に装着して開口９４を上向きにさせることができ
る。後者の装着方法は開口８４が秤の計量プレート８２
内にあることが必要である
【００３０】商品形状データ収集器１４を装着するもう
一つの構成は、チェックアウトカウンタ９２に装着され
ている柱９０にハウジング９５を装着し、開口９４を下
方に向けることである。
【００３１】どちらの場合も、オペレーターが取引端末
器２０の商品形状データ収集器１４を作動開始させ、ち
ょっとの間、商品１８を開口９４上方に置く。商品形状
データ収集器１４は１秒未満にイメージデータを捕捉す
るが、これは商品処理としては正常な時間の範囲内であ
る。
【００３２】本発明は本発明の範囲内で種々の設計変更
を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の商品認識システムと商品形状データ収
集器を含む取引処理システムのブロック図である。
【図２】商品形状データ収集器のブロック図である。
【図３】商品形状データ収集器により出力ウインドウに
平行な一平面上に生成される光格子パターンを表す図で
ある。
【図４】商品が存在する場合の光格子パターンを表す図
である。
【図５】商品形状データ収集器の装着構成例を示す図で
ある。
【符号の説明】
１０ 取引処理システム １８ 商品 ３２ 商品 ２２ バーコード ２０ 取引端末器 ２６ 格納媒体 ３６ 光投影機 ５２-５６ レーザービーム ５８-６０ 回折パターン ７０ 光格子パターン ６２ イメージ ９６ 商品形状データ収集器のハウジング ８０ バーコードデータ収集器のハウジング ８８ 開口 ９４ 開口 ８２ 計量プレート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイケル アレン スペンサー アメリカ合衆国 30024 ジョージア州 スワニー エイト ポイント コート 658 (72)発明者 ドナルド アレクサンダー コリンズ ジ ュニア アメリカ合衆国 30044 ジョージア州 ローレンスビル シングリー コート 776

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数の線状光で商品を照明するための複数
    の線状光を発生する光投影機と、 該商品の照明中、該光線のイメージを捕捉するイメージ
    捕捉装置とを含むことを特徴とする商品データ収集器。
  2. 【請求項２】該光投影機が交差する複数の線状光を発生
    することを特徴とする請求項１に記載の商品データ収集
    器。
  3. 【請求項３】該線状光の交差角が約９０度であることを
    特徴とする請求項２に記載の商品データ収集器。
  4. 【請求項４】該光投影機が光ビームを発生する光源と、 該ビームを回折して複数の線状光を発生するための回折
    素子とを含むことを特徴とする請求項１乃至３に記載の
    商品データ収集器。
  5. 【請求項５】該光源がレーザーを、好適には赤外線レー
    ザーを含むことを特徴とする請求項１乃至４に記載の商
    品データ収集器。
  6. 【請求項６】該回折素子がロンキ素子を含むことを特徴
    とする請求項１乃至５に記載の商品データ収集器。
  7. 【請求項７】該ロンキ素子が１インチ（２.５４センチ
    メートル）あたり約５０ロンキ線をもつことを特徴とす
    る請求項６に記載の商品データ収集器。
  8. 【請求項８】該光投影機がさらに、 もう一つの光ビームを発生するための別の光源と、 該他方のビームを回折してもう一つの複数の線状光を発
    生するもう一つの回折素子とを含むことを特徴とする請
    求項１乃至７に記載の商品データ収集器。
  9. 【請求項９】該他方の光源が一方の光ビームを分割して
    該他方の光ビームを発生するビーム分割器を含むことを
    特徴とする請求項８に記載の商品データ収集器。
  10. 【請求項１０】該一方の複数線状光および該他方の複数
    線状光が交差するように配置すべく該一方および該他方
    の回折素子が指向されていることを特徴とする請求項８
    乃至９に記載の商品データ収集器。
  11. 【請求項１１】該光投影機がさらに該光源および該イメ
    ージ捕捉装置の動作を制御する制御回路を含むことを特
    徴とする請求項１乃至１０に記載の商品データ収集器。
  12. 【請求項１２】該商品が秤の上に置かれるときに発生さ
    れる信号に応答して該制御回路が該光源を点灯させるこ
    とを特徴とする請求項１１に記載のデータ収集器。
  13. 【請求項１３】オペレーターが入力を行った取引端末器
    により発生される信号に応答して該制御回路が該光源を
    点灯させることを特徴とする請求項１１に記載の商品デ
    ータ収集器。
  14. 【請求項１４】該イメージ捕捉装置が、 電荷結合装置（ＣＣＤ）カメラまたは相補的金属酸化物
    半導体（ＣＭＯＳ）カメラを含むことを特徴とする請求
    項１乃至１３に記載の商品データ収集器。
  15. 【請求項１５】複数の非可動素子にして複数の線状光で
    商品を照明するための複数の線状光を発生する光投影機
    と、 該商品の照明中、該光線のイメージを捕捉するイメージ
    捕捉装置とを含む複数非可動素子からなることを特徴と
    する商品データ収集器。
  16. 【請求項１６】複数の線状光で商品を照明するための複
    数の線状光を発生する光投影機と、 該商品の照明中、該光線のイメージを捕捉するイメージ
    捕捉装置と、 該光投影機および該イメージ捕捉装置の動作を制御する
    制御回路とを含む商品形状データ収集器と、 該イメージに含まれる形状データを参照形状データと比
    較して該商品を同定するコンピューターとを含むことを
    特徴とする商品認識システム。
  17. 【請求項１７】該コンピューターが該商品の販売または
    該商品が販売される店舗内のサーバを完了するための取
    引端末器を含むことを特徴とする請求項１６に記載の商
    品認識システム。
  18. 【請求項１８】該コンピューターが商品として蓋然性の
    ある候補のリストを発生するとともに、オペレーターが
    その商品たることを照合確認するため、該蓋然性ある候
    補を表示することを特徴とする請求項１６乃至１７に記
    載の商品認識システム。
  19. 【請求項１９】該商品形状データ収集器がバーコードリ
    ーダーに装着されているか、またはチェックアウトカウ
    ンタに装着されていることを特徴とする請求項１６乃至
    １８に記載の商品認識システム。
  20. 【請求項２０】(a) 複数の線状光を該商品に投影するス
    テップと、 (b) 該線状光のイメージを捕捉するステップとを含むこ
    とを特徴とする商品に関連する形状データを収集する方
    法。
  21. 【請求項２１】(c) 該イメージに含まれている形状情報
    を参照形状情報と比較して該商品を同定するステップを
    含むことを特徴とする請求項２０に記載の商品認識方
    法。
  22. 【請求項２２】(d) 商品が秤の上に載せられると該商品
    の重量を記録するステップと、 (e) 該重量情報と同定情報とから該商品の価格情報を決
    定するステップとを含むことを特徴とする請求項２０乃
    至２１に記載の方法。
JP32443399A 1998-11-19 1999-11-15 商品デ―タ収集器及び商品認識システム Pending JP2000163593A (ja)

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