JP2013121134A - Imaging device, commodity sales processing device, and program - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、撮像装置、商品販売処理装置、およびプログラムに関する。 Embodiments described herein relate generally to an imaging apparatus, a merchandise sales processing apparatus, and a program.
POS(Point Of Sales)システムの入力端末である商品処理装置は、データを入力するためのキーボード、商品に付されているバーコードからデータを読み取るスキャナ、キーボードから入力されたデータやスキャナにより読み取られたデータを表示する表示器などを備えている。そして、一般的な利用において、バーコードが付されていない商品の場合、商品処理装置のオペレータは、キーボードを利用してデータを入力することが必須となる。具体的には、オペレータは、キーボードを用いて、データを数値で入力するか、あるいは予め用意された選択肢から所望のデータを選択する、などの手間を必要としていた。そこで、取得した画像から登録対象の商品を認識する画像認識機能を用いることにより、オペレータがキーボードを用いてデータを入力する手間を低減させる商品処理装置が開発されている。 A merchandise processing apparatus that is an input terminal of a POS (Point Of Sales) system includes a keyboard for inputting data, a scanner that reads data from a barcode attached to the merchandise, and data that is input from the keyboard and the scanner. It is equipped with a display that displays the data. In general use, in the case of a product without a barcode, it is essential for an operator of the product processing apparatus to input data using a keyboard. Specifically, the operator needs to input data numerically using a keyboard or to select desired data from options prepared in advance. In view of this, a product processing apparatus has been developed that uses an image recognition function for recognizing a product to be registered from an acquired image, thereby reducing an operator's trouble of inputting data using a keyboard.
ところで、商品に付されているバーコードからデータを読み取るスキャナに加えて、取得した画像から登録対象の商品を認識する画像認識機能を備えた商品処理装置は、バーコードを撮像した画像を取得する撮像手段(例えば、モノクロのカメラ)と、画像認識機能に用いる画像を取得する撮像手段(例えば、カラーのカメラ)と、を備えている。通常、複数の撮像手段を備えた商品処理装置では、撮像手段の数だけ、当該複数の撮像手段により撮像する撮像範囲に光を照射する照射部を設置する必要があり、かつ各照射部から光を照射するタイミングも、撮像手段の数だけ増やす必要がある。 Incidentally, in addition to a scanner that reads data from a barcode attached to a product, a product processing apparatus having an image recognition function that recognizes a product to be registered from the acquired image acquires an image obtained by capturing the barcode. Imaging means (for example, a monochrome camera) and imaging means (for example, a color camera) for acquiring an image used for the image recognition function are provided. In general, in a product processing apparatus including a plurality of imaging units, it is necessary to install irradiation units that irradiate light in the imaging range captured by the plurality of imaging units as many as the number of imaging units, and light from each irradiation unit. It is also necessary to increase the timing of irradiation by the number of imaging means.
実施形態の撮像装置は、第1撮像手段と、生成手段と、照射手段と、第2撮像手段と、を備える。前記第1撮像手段は、所定間隔で撮像を行わせる第1撮像制御信号に従って第1撮像領域を撮像した画像を取得する。前記生成手段は、前記第1撮像手段による撮像に同期して前記第1撮像領域を含む照射領域への光の照射を行わせる照射制御信号、および前記第1撮像手段による撮像に同期して前記第1撮像領域と略同一の第2撮像領域の撮像を行わせる第2撮像制御信号を生成する。前記照射手段は、前記生成された照明制御信号に従って前記照射領域に光を照射する。前記第2撮像手段は、前記生成された第2撮像制御信号に従って前記第2撮像領域を撮像して画像を取得する。 The imaging apparatus according to the embodiment includes a first imaging unit, a generation unit, an irradiation unit, and a second imaging unit. The first imaging unit obtains an image obtained by imaging the first imaging area in accordance with a first imaging control signal for imaging at a predetermined interval. The generating means is synchronized with the imaging by the first imaging means, an irradiation control signal for irradiating light to the irradiation area including the first imaging area, and the imaging means is synchronized with the imaging by the first imaging means. A second imaging control signal for generating an image of the second imaging area substantially the same as the first imaging area is generated. The irradiation unit irradiates light to the irradiation region according to the generated illumination control signal. The second imaging unit acquires an image by imaging the second imaging region in accordance with the generated second imaging control signal.
以下、本実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本実施形態にかかるPOSシステムの全体構成を示す斜視図である。図1に示すように、POS(Point Of Sales)システム1は、一取引にかかる商品の登録、精算を行うPOS端末11を備える。POS端末11は、チェックアウト台51上のドロワ21上面に載置されている。そして、POS端末11は、ドロワ21の開放動作を制御する。POS端末11は、オペレータ(ユーザ)によって押下操作されるキーボード22を上面に配置している。また、POS端末11は、キーボード22を操作するオペレータから見てキーボード22よりも奥側に、オペレータに向けて情報を表示する表示デバイス23を設けている。表示デバイス23は、表示面23aに情報を表示する。また、POS端末11は、タッチパネル26を表示面23a上に積層配置している。また、POS端末11は、表示デバイス23よりもさらに奥側に、顧客用表示デバイス24を回転自在に立設している。顧客用表示デバイス24は、その表示面24aに情報を表示する。なお、図1に示す顧客用表示デバイス24は、表示面24aを図1中手前側に向けているが、表示面24aが図1中奥側に向くように顧客用表示デバイス24を回転させることによって、顧客に向けて情報を表示する。
Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of the POS system according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, a POS (Point Of Sales)
POSシステム1は、POS端末11が載置されているチェックアウト台51とL字を形成するようにして、横長テーブル状のカウンタ台151を配置している。カウンタ台151の上面には、荷受面152が形成されている。荷受面152には、商品Aを収納する買物カゴ153が載置される。買物カゴ153は、顧客によって持ち込まれる第1の買物カゴ153aと、第1の買物カゴ153aから商品読取装置101を挟んだ位置に位置付けられる第2の買物カゴ153bとに分けて考えることができる。なお、買物カゴ153は、いわゆるカゴ形状のものに限るものではなく、パン店やドーナツ店等の店舗において用いられるトレーなどであっても良い。
The
カウンタ台151の荷受面152には、POS端末11とデータ送受信自在に接続された商品読取装置101が設置されている。商品読取装置101は、薄型矩形形状のハウジング102を備える。ハウジング102の正面には、第1読取窓103および当該第1読取窓103の上部に設けられた第2読取窓108が配置されている。ハウジング102の上部には、表示・操作部104が取り付けられている。表示・操作部104には、タッチパネル105が表面に積層された表示デバイス106が設けられている。表示デバイス106の右隣にはキーボード107が配設されている。オペレータから見て表示・操作部104の裏面左奥側には、顧客に情報を提供するための顧客用表示デバイス109が設置されている。
On the
このような商品読取装置101は、商品読取部110(図3参照)を備えている。商品読取部110は、第1読取窓103の奥側に第1撮像部164(図2参照)を配置し、第2読取窓108の奥側に第2撮像部168を配置している。
Such a
顧客によって持ち込まれた第1の買物カゴ153aには、一取引にかかる商品Aが収納されている。商品Aは、オペレータの手によって第1の買物カゴ153aから第2の買物カゴ153bへと移動される。この移動過程で、商品Aが商品読取装置101の第1読取窓103または第2読取窓108に向けられる。第1読取窓103の奥側に配置された第1撮像部164(図2参照)は、商品Aに付されているバーコード等のコードシンボルから商品Aを示す商品ID(商品情報)を光学的に読み取るための第1撮像領域B1(図2参照)を有し、当該第1撮像領域B1(図2参照)に存在する商品Aを撮像したモノクロの画像を取得する。また、第2読取窓108の奥側に配置された第2撮像部168(図2参照)は、商品Aの商品画像から当該商品Aの商品IDを読み取るための範囲であり、第1撮像領域B1(図2参照)に少なくとも一部が重なる(若しくは、第1撮像領域B1(図2参照)と略同一の)第2撮像領域B2を有し、当該第2撮像領域B2(図2参照)に存在する商品Aを撮像してカラーの画像を取得する。商品読取装置101では、第1撮像部164(図2参照)または第2撮像部168(図2参照)により取得された画像に含まれる商品Aの全部または一部の商品画像を検出する。商品読取装置101では、第1撮像部164(図2参照)により取得された画像および第2撮像部168(図2参照)により取得された画像の少なくとも一方に商品Aの全部または一部の商品画像が含まれることを検出した場合、その画像をPOS端末11へ出力する。なお、本実施形態では、第1撮像部164がモノクロ画像を取得し、第2撮像部168がカラー画像を取得しているが、これに限定するものではなく、例えば、第1撮像部164および第2撮像部168の両方でカラー画像を取得して、いずれか一方で撮像されたカラー画像(つまり、後述する読取部504において第1読取処理に用いるカラー画像)をモノクロ画像に変換しても良い。また、第1撮像部164がカラー画像を取得し、第2撮像部168がモノクロ画像を取得する構成としても良い。
In the
POS端末11は、商品読取装置101から出力された画像を受け取ると、受け取った画像のうち、第1撮像部164(図2参照)により取得された画像および第2撮像部168(図2参照)により取得された画像のうちいずれから商品IDが読取可能かを特定する。そして、第1撮像部164(図2参照)により取得された画像から商品IDが読取可能であることを特定した場合、POS端末11は、第1撮像部164(図2参照)により取得された画像に含まれるバーコードや2次元コードなどのコードシンボルから、商品Aを示す商品ID(商品情報)を読み取る。次いで、POS端末11は、商品IDに対応付けて商品Aの売上登録に関わる情報(例えば、商品分類、商品名、単価、商品画像など)を記憶する商品マスタファイルF1(図4参照)から、読み取った商品IDと対応付けられた情報を読み出す。そして、POS端末11は、読み出した情報を、売上マスタファイル(図示しない)などに記録することにより商品Aの売上登録を行う。
When the
一方、POS端末11は、第2撮像部168(図2参照)により取得された画像から商品IDを読取可能であることを特定した場合、商品マスタファイルF1(図4参照)に記憶された商品画像を参照して、第2撮像部168(図2参照)により取得された画像に含まれる商品Aの全部または一部の商品画像から特定の物体である商品Aを認識する。次いで、POS端末11は、商品マスタファイルF1(図4参照)から、認識した商品Aの商品IDなどの商品Aに関わる情報を読み出す。これにより、POS端末11は、第2撮像部168(図2参照)により取得された画像から商品ID(商品情報)を読み取るものとする。そして、POS端末11は、読み出した情報を、売上マスタファイル(図示しない)などに記録することにより商品Aの売上登録を行う。
On the other hand, when the
図2は、商品読取装置の概略的な縦断側面図である。商品読取装置101には、ハウジング102に商品読取部110が内蔵されている。商品読取部110は、第1撮像領域B1に存在する商品Aに付されたコードシンボルから商品IDを読み取るための画像を取得する第1撮像部164、および第1撮像領域B1と少なくとも一部が重なる(若しくは、第1撮像領域B1と略同一の)第2撮像領域B2を有し、当該第2撮像領域B2に存在する商品Aの商品画像から商品IDを読み取るための画像を取得する第2撮像部168を備える。
FIG. 2 is a schematic longitudinal side view of the commodity reading apparatus. In the
第2撮像部168は、第1撮像部164よりも上方から第2撮像領域B2を撮像した画像を取得する。なお、本実施形態では、第2撮像部168は、第1撮像部164よりも上方から第2撮像領域B2を撮像した画像を取得しているが、第1撮像部164が第1撮像領域B1を撮像する方向とは異なる方向から第2撮像領域B2を撮像した画像を取得するものであれば、これに限定するものではない。
The
第1撮像部164は、商品Aが配置される第1撮像領域B1側に配置された表側カバー部材117と、表側カバー部材117の反対側に配置され当該表側カバー部材117と組み合わせて配置される裏側カバー部材118とで形成された箱形の筐体112を有している。
The
筐体112内には、CCD撮像素子を備える撮像ボード113と、第1撮像領域B1を含む照射領域Dを有し、当該照射領域Dに対して照明光を照射する照明装置である照明ボード116と、CCD(Charged Coupled Device)撮像素子(またはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)撮像素子)が取得した撮像画像に対して画像処理を行う画像処理ボード115と、を備えている。従来の商品読取装置は、複数の撮像部を備えている場合、撮像部の撮像領域に光を照射する照射部を、撮像部毎に設定している。これに対し、本実施形態においては、第2撮像部168の第2撮像領域B2を第1撮像部164の第1撮像領域B1と略同一とすることで、照明ボード116によって第1撮像領域B1および第2撮像領域B2の両方に光を照射することができるので、撮像部の数だけ照射部を設ける必要がなくなる。
The
表側カバー部材117は、第1撮像領域B1側の筐体112のうち最も第1撮像領域B1側に位置する表面板117aが配置されるほか、表面板117aの中央部には、内部に向けて凹設部117bが形成されている。凹設部117bは、奥に行くほどその断面積が減少する四角錘形の壁面を備えて形成され、凹設部117bの最奥部には開口部117cが開設されている。
The
撮像ボード113は、エリアイメージセンサであるCCD撮像素子およびCCD撮像素子の駆動回路を備えた撮像基板114と、CCD撮像素子に第1撮像領域B1の撮像画像を結像する結像レンズ119と、を備えている。
The
画像処理ボード115は、画像処理装置であって、撮像ボード113から出力された動画像データ中から商品画像を検出可能な1枚のフレームデータを認識する。そして、画像処理ボード115は、認識したフレームデータを出力する。
The
照明ボード116は、開口部117cの奥側に配置される。照明ボード116の基板116aには、撮像ボード113の撮像用の開口部116cが開設されている。凹設部117bの最奥部の開口部117c内に位置する照明ボード116の基板116a上には、複数のLED発光素子116bが開口部116cを囲うように配置されている。これにより、複数のLED発光素子116bは、第1撮像領域B1を含む照射領域Dに光を照射する。なお、本実施形態では、第1撮像部164が有するLED発光素子116bにより照射領域Dに光を照射しているが、これに限定するものではなく、第2撮像部168に照射部を設けて、照射領域Dに光を照射しても良い。
The
このように構成された第1撮像部164は、開口部117cの位置を商品読取装置101のハウジング102に形成された第1読取窓103に位置合わせして、ハウジング102に内蔵されている。これにより、撮像ボード113は、その読取光軸C1が第1読取窓103の外部に位置する第1撮像領域B1に向けられている。そして、結像レンズ119は、第1撮像領域B1からの反射光がCCD撮像素子に焦点を結ぶような焦点距離を有している。これにより、撮像ボード113に設けられている撮像基板114と結像レンズ119とは、第1撮像領域B1に位置する商品Aの商品画像を取得する。
The
第2撮像部168は、商品Aが配置される第2撮像領域B2側に配置された表側カバー部材121と、表側カバー部材121の反対側に配置され当該表側カバー部材121と組み合わせて配置される裏側カバー部材122とで形成された箱形の筐体120を有している。
The
筐体120内には、カラーCCD撮像素子(またはカラーCMOS撮像素子)を備える撮像ボード123と、カラーCCD撮像素子が取得した撮像画像に対して画像処理を行う画像処理ボード124と、を備えている。
The
表側カバー部材121は、第2撮像領域B2側の筐体120のうち最も第2撮像領域B2側に位置する表面板121aが配置されるほか、表面板121aの中央部には、内部に向けて凹設部121bが形成されている。凹設部121bは、奥に行くほどその断面積が減少する四角錘形の壁面を備えて形成され、凹設部121bの最奥部には開口部121cが開設されている。
The
撮像ボード123は、カラーCCD撮像素子およびカラーCCD撮像素子の駆動回路を備えた撮像基板125と、カラーCCD撮像素子に第2撮像領域B2の撮像画像を結像する結像レンズ126と、を備えている。
The
画像処理ボード124は、画像処理装置であって、撮像ボード123から出力された動画像データ中から商品画像を検出可能な1枚のフレームデータを認識する。そして、画像処理ボード124は、認識したフレームデータを出力する。
The image processing board 124 is an image processing apparatus, and recognizes one piece of frame data from which the product image can be detected from the moving image data output from the
さらに、第2撮像部168は、開口部121cに透明な保護カバー127を有している。
Further, the
このように構成された第2撮像部168は、開口部121cの位置を商品読取装置101のハウジング102に形成された第2読取窓108に位置合わせして、ハウジング102に内蔵されている。これにより、撮像ボード123は、その読取光軸C2が第2読取窓108の外部に位置する第2撮像領域B2に向けられている。そして、結像レンズ126は、第2撮像領域B2からの反射光がカラーCCD撮像素子に焦点を結ぶような焦点距離を有している。これにより、撮像ボード123に設けられている撮像基板125と結像レンズ126とは、第2撮像領域B2に位置する商品Aの商品画像を取得する。
The
図3は、POS端末および商品読取装置のハードウェア構成を示すブロック図である。POS端末11は、情報処理を実行する情報処理部としてのマイクロコンピュータ60を備える。マイクロコンピュータ60は、各種演算処理を実行し各部を制御するCPU(Central Processing Unit)61に、ROM(Read Only Memory)62とRAM(Random Access Memory)63とがバス接続されている。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a hardware configuration of the POS terminal and the commodity reading apparatus. The
POS端末11のCPU61には、前述したドロワ21、キーボード22、表示デバイス23、タッチパネル26、顧客用表示デバイス24がいずれも各種の入出力回路(いずれも図示せず)を介して接続されている。これらは、CPU61による制御を受ける。
The
キーボード22は、「1」、「2」、「3」…等の数字や「×」という乗算の演算子が上面に表示されているテンキー22d、仮締めキー22e、および締めキー22fを含む。
The
POS端末11のCPU61には、HDD(Hard Disk Drive)64が接続されている。HDD64には、プログラムや各種ファイルが記憶されている。HDD64に記憶されているプログラムや各種ファイルは、POS端末11の起動時に、その全部または一部がRAM63にコピーされてCPU61により順次実行される。HDD64に記憶されているプログラムの一例は、商品販売データ処理用のプログラムPRである。HDD64に記憶されているファイルの一例は、ストアコンピュータSCから配信されて格納されている商品マスタファイルF1である。
An HDD (Hard Disk Drive) 64 is connected to the
商品マスタファイルF1は、店舗に陳列して販売する商品Aの各々について、商品Aの売上登録にかかる情報と、その商品Aの商品画像とを対応付けて記憶するファイルである。図4は、商品マスタファイルのデータ構成を例示する概念図である。図4に示すように、商品マスタファイルF1は、商品Aごとに、ユニークに割り当てられ商品Aを識別するための商品ID、商品Aが属する商品分類、商品名、単価などの商品Aの売上登録にかかる情報と、商品Aの商品画像と、を対応付けて記憶するファイルである。 The product master file F1 is a file that stores information related to sales registration of the product A and the product image of the product A in association with each product A to be displayed and sold in the store. FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating the data configuration of the product master file. As shown in FIG. 4, the product master file F1 is a product ID for uniquely identifying each product A, a product ID for identifying the product A, a product classification to which the product A belongs, a product name, a unit price, and the like. And the product image of the product A are stored in association with each other.
図3に戻り、POS端末11のCPU61には、ストアコンピュータSCとデータ通信を実行するための通信インターフェース25が入出力回路(図示せず)を介して接続されている。ストアコンピュータSCは、店舗のバックヤード等に設置されている。ストアコンピュータSCのHDD(図示せず)には、POS端末11に配信される商品マスタファイルF1が格納されている。
Returning to FIG. 3, a
さらに、POS端末11のCPU61には、商品読取装置101との間でデータ送受信を可能にする接続インターフェース65が接続されている。接続インターフェース65には、商品読取装置101が接続されている。また、POS端末11のCPU61には、レシートなどに印字するプリンタ66が接続されている。プリンタ66は、CPU61の制御の下、一取引の取引内容をレシートに印字する。
Further, the
商品読取装置101も、マイクロコンピュータ160を備える。マイクロコンピュータ160は、CPU161にROM162とRAM163とがバス接続されている。ROM162には、CPU161によって実行されるプログラムが記憶されている。CPU161には、撮像装置167、音声出力部165が各種の入出力回路(いずれも図示せず)を介して接続されている。撮像装置167、音声出力部165は、CPU161によって動作が制御される。表示・操作部104は接続インターフェース176を介してPOS端末11に接続されている。表示・操作部104はPOS端末11のCPU61によって動作が制御される。
The
撮像装置167は、第1撮像領域B1を撮像した画像および第2撮像領域B2を撮像した画像を取得するものである。本実施形態では、撮像装置167は、上述したように、第1撮像領域B1の画像を取得する第1撮像部164、第2撮像領域B2の画像を取得する第2撮像部168、および照射領域Dに光を照射する照明ボード116を備える。第1撮像部164は、CPU161により入力された所定間隔(例えば、5000分の1秒)で撮像を行わせる第1露光タイミングパルス(第1撮像制御信号)に従って、第1撮像領域B1を撮像してモノクロのフレーム画像を取得する。照明ボード116は、CPU161によって生成された露光タイミングパルスに従って照射領域Dに光を照射する。第2撮像部168は、CPU161によって生成された第2露光タイミングパルス(第2撮像制御信号)に従って第2撮像領域B2を撮像してカラーのフレーム画像を取得する。そして、CPU161は、第1撮像部164により取得されたフレーム画像および第2撮像部168により取得されたフレーム画像を、当該各フレーム画像を取得した撮像部(第1撮像部164および第2撮像部168)を識別する撮像部IDを付加してRAM163に保存する。なお、第1撮像部164は、CPU161により入力された第1露光タイミングパルスに従って第1撮像領域B1を撮像するフレームレートが可変可能である。また、第1撮像部164が備える照明ボード116も、CPU161によってLED発光素子116bを点灯する強度を可変可能である。
The
音声出力部165は、予め設定された警告音などを発生するための音声回路とスピーカなどである。音声出力部165は、CPU161の制御の下で警告音などの音声による報知を行う。
The
さらに、CPU161には、POS端末11の接続インターフェース65に接続して、POS端末11との間でデータ送受信を可能にする接続インターフェース175が接続されている。CPU161は、商品読取装置101の第1撮像部164および第2撮像部168によって取得されたフレーム画像を、接続インターフェース175を介して出力し、接続インターフェース65を介してPOS端末11に入力する。
Furthermore, a connection interface 175 that connects to the
次に、CPU161、CPU61がプログラムを順次実行することで実現されるCPU161、CPU61の機能部について、図5および図6を参照して説明する。図5は、POS端末および商品読取装置の機能構成を示すブロック図である。図6は、第1撮像部および第2撮像部の露光タイミングおよび照明ボードの照射タイミングを説明するためのタイミングチャートである。図5に示すように、CPU161は、プログラムを順次実行することにより、取込部501、検出部502、出力部503としての機能を備える。同様に、CPU61は、読取部504、認識部505、登録部506としての機能を備える。
Next, functional units of the
取込部501は、撮像動作開始後に、第1撮像部164および第2撮像部168が取得してRAM163に保存されたフレーム画像を順次取り込む。取込部501は、フレーム画像の取り込みを、RAM163に保存された順に行うものとする。
The capturing
また、取込部501は、図6に示すように、第1撮像部164により第1撮像領域B1を撮像する際に、垂直方向および水平方向のタイミングを計るための垂直同期信号VDおよび水平同期信号HDをトリガにして、第1撮像部164に所定間隔で撮像を行わせるための第1露光タイミングパルスを第1撮像部164に対して出力する。これにより、取得部501は、第1撮像部164を、所定間隔で第1撮像領域B1の撮像を行わせてマスター動作させる。
Further, as illustrated in FIG. 6, the capturing
また、取得部501は、図6に示すように、第1撮像部164に出力する第1露光タイミングパルスに同期して(つまり、第1撮像部164による撮像に同期して)、照明ボード116に対して照射領域Dに対する光の照射を行わせる照射タイミングパルス(照明制御信号)を生成する。そして、取得部501は、生成した照射タイミングパルスを照明ボード116に出力する。これにより、取得部501は、照明ボード116を、第1撮像部164による撮像と同期して照射領域Dに光を照射させてスレーブ動作させる。
Further, as illustrated in FIG. 6, the
さらに、取得部501は、図6に示すように、第1撮像部164に出力する第1露光タイミングパルスに同期して(つまり、第1撮像部164による撮像に同期して)、第2撮像部168に撮像を行わせる第2露光タイミングパルス(第2撮像制御信号)を生成する。そして、取得部501は、生成した第2露光タイミングパルスを第2撮像部168に出力する。これにより、取得部501は、第2撮像部168を、第1撮像部164に同期して第2撮像領域B2の撮像を行わせてスレーブ動作させる。
Furthermore, as illustrated in FIG. 6, the
このように、第1撮像部164をマスター動作させるとともに、照明ボード116および第2撮像部168を第1撮像部164の撮像に同期してスレーブ動作させることにより、第1撮像部164が撮像を行うタイミングおよび第2撮像部168が撮像を行うタイミングそれぞれ別々に光を照射する必要がなくなるので、商品読取装置101が複数の撮像部を有している場合でも照明ボード116を複数設ける必要がなくなり、かつ照明ボード116から光を照射する回数を増やす必要もなくなる。
As described above, the
検出部502は、取込部501により取り込まれたフレーム画像に含まれる商品Aの商品画像の全部または一部を、パターンマッチング技術や文字認識技術などを用いて検出する。
The
本実施形態では、検出部502は、取り込まれたフレーム画像から肌色領域の有無を検出する。肌色領域が検出された場合、すなわち、オペレータの手の写り込みが検出された場合、検出部502は、取り込まれたフレーム画像を2値化した画像から輪郭線などを抽出する。これにより、検出部502は、オペレータの手が把持していると想定される商品Aの輪郭抽出を試みる。このとき、手の形状を示す輪郭と、それ以外の輪郭とが検出された場合は、オペレータが商品Aを把持していると判断する。
In the present embodiment, the
出力部503は、取込部501が取り込んだフレーム画像を、接続インターフェース175を介してPOS端末11へ出力する。出力部503は、取込部501が取り込んだフレーム画像を逐次POS端末11へ出力してもよいが、検出部502により商品Aの全部または一部が検出されたフレーム画像をPOS端末11へ出力するものとする。このように、検出部502により商品Aの全部または一部が検出されたフレーム画像をPOS端末11へ出力することで、商品Aの全部または一部が含まれていないフレーム画像によって、当該フレーム画像に含まれるコードシンボルからの商品情報の読み取りや、商品マスタファイルF1を参照して実行する商品Aの認識がPOS端末11で行われることを防止できる。商品情報の読み取りや特定の物体(商品A)の認識処理は処理時間を要することから、商品情報の読み取りや特定の物体の認識の見込みのない、商品Aの全部または一部が含まれていないフレーム画像での処理を防止することで、処理時間の短縮を図ることができる。
The
読取部504(第1読取部)は、出力部503により出力されたフレーム画像のうち第1撮像部164により取得されたフレーム画像(第1撮像部164の撮像部IDが付加されたフレーム画像)から、バーコードや2次元コード等のコードシンボルを検出するとともに、検出したコードシンボルから、商品Aを識別する商品ID(商品情報)を読み取る第1読取処理を行う。
The reading unit 504 (first reading unit) is a frame image acquired by the
認識部505は、商品マスタファイルF1の商品画像を参照して、出力部503により出力されたフレーム画像のうち第2撮像部168により取得されたフレーム画像(第2撮像部168の撮像部IDが付加されたフレーム画像)に含まれる商品Aの全部または一部の画像から、特徴量として色合いや表面の凹凸状況等の表面の状態を読み取ることによって特定の物体として商品Aを認識する。次いで、認識部505は、商品マスタファイルF1から、認識した商品Aの商品IDを読み出す。これにより、認識部505(第2読取部)は、第1読取処理とは異なる処理であって、第2撮像部168により取得されたフレーム画像から、商品IDを読み取る第2読取処理を行う。本実施形態では、認識部505は、一般物体認識により商品Aの認識を行うものとする。なお、認識部505は、処理時間の短縮を図るため、商品Aの輪郭や大きさは考慮しないものとする。POS端末11では、認識部505の認識結果により、商品マスタファイルF1に予め登録されている商品の中から商品読取装置101が読み取った商品を特定できる。
The recognizing
このように画像中に含まれる物体を認識することは一般物体認識(generic object recognition)と呼ばれている。このような一般物体認識については、下記の文献において各種認識技術が解説されている。
柳井 啓司,“一般物体認識の現状と今後”,情報処理学会論文誌,Vol.48,No.SIG16 [平成22年8月10日検索],インターネット<URL: http://mm.cs.uec.ac.jp/IPSJ-TCVIM-Yanai.pdf >
Recognizing an object contained in an image in this way is called generic object recognition. Regarding such general object recognition, various recognition techniques are described in the following documents.
Keiji Yanai, “Current Status and Future of General Object Recognition”, IPSJ Journal, Vol. 48, no. SIG16 [Search August 10, 2010], Internet <URL: http://mm.cs.uec.ac.jp/IPSJ-TCVIM-Yanai.pdf>
また、画像をオブジェクトごとに領域分割することによって一般物体認識を行う技術が、下記の文献において解説されている。
Jamie Shottonら,“Semantic Texton Forests for Image Categorization and Segmentation”,[平成22年8月10日検索],インターネット<URL: http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.145.3036&rep=rep1&type=pdf >
Further, techniques for performing general object recognition by dividing an image into regions for each object are described in the following documents.
Jamie Shotton et al., “Semantic Texton Forests for Image Categorization and Segmentation”, [August 10, 2010 search], Internet <URL: http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1. 1.145.3036 & rep = rep1 & type = pdf>
登録部506は、商品マスタファイルF1から、読取部504により読み取られた商品IDが示す商品Aまたは認識部505により読み取られた商品IDが示す商品Aの売上登録にかかる情報(例えば、商品Aの商品ID、商品分類、商品名、単価など)を読み出す。そして、登録部506は、読み出した情報を、売上マスタファイルなどに記録することにより、商品Aの売上登録を行う。
The
次に、POSシステム1の動作について詳細に説明する。図7は、本実施形態にかかるPOSシステムの動作の一例を示すフローチャートである。
Next, the operation of the
先ず、商品読取装置101側の動作について説明する。図7に示すように、POS端末11による商品登録の開始などに応じて処理が開始されると、取込部501は、垂直同期信号VDおよび水平同期信号HDをトリガにして、第1露光タイミングパルスを生成し、生成した第1露光タイミングパルスを第1撮像部164に出力することにより、第1撮像部164による撮像を開始させる(ステップS700)。
First, the operation on the
また、取込部501は、第1露光タイミングパルスの生成と同時に、当該第1露光タイミングパルスに同期する照射タイミングパルスおよび第2露光タイミングパルスを生成し、生成した照射タイミングパルスを照明ボード116に出力し、生成した第2露光タイミングパルスを第2撮像部168に出力することにより、照明ボード116による光の照射および第2撮像部168による撮像を開始させる(ステップS701)。
In addition, the capturing
次いで、取込部501は、第1撮像部164および第2撮像部168が取得してRAM163に保存されたフレーム画像を取り込む(ステップS702)。次いで、検出部502は、取込部501が取り込んだ、第1撮像部164の撮像部IDが付加されたフレーム画像および第2撮像部168の撮像部IDが付加されたフレーム画像それぞれから商品Aの商品画像の全部または一部の検出を行う(ステップS703)。次いで、出力部503は、第1撮像部164の撮像部IDが付加されたフレーム画像および第2撮像部168の撮像部IDが付加されたフレーム画像のうち少なくとも一方から商品Aの全部または一部が検出された場合、当該第1撮像部164の撮像部IDが付加されたフレーム画像および第2撮像部168の撮像部IDが付加されたフレーム画像をPOS端末11へ出力する(ステップS704)。
Next, the capturing
次いで、CPU161は、POS端末11から商品登録の終了通知などによる業務終了の有無を判定する(ステップS705)。業務を継続する場合(ステップS705:No)、CPU161は、ステップS702へ処理を戻して処理を継続させる。業務を終了する場合(ステップS705:Yes)、取込部501は、第1露光タイミングパルス、照射タイミングパルス、および第2露光タイミングパルスの出力を停止して、第1撮像部164および第2撮像部168による撮像、および照明ボード116による光の照射を終了し(ステップS706)、処理を終了する。
Next, the
次に、POS端末11側の動作について説明する。図7に示すように、キーボード22の操作指示による商品登録の開始などに応じて処理が開始されると、CPU61は、商品読取装置101から出力された、第1撮像部164の撮像部IDが付加されたフレーム画像および第2撮像部168の撮像部IDが付加されたフレーム画像を受信する(ステップS707)。次いで、読取部504は、受信したフレーム画像のうち、第1撮像部164の撮像部IDが付加されたフレーム画像から、コードシンボルを検出するとともに、検出したコードシンボルから商品IDを読み取る第1読取処理を実行する(ステップS708)。また、認識部505は、商品マスタファイルF1の商品画像を参照して、受信したフレーム画像のうち第2撮像部168の撮像部IDが付加されたフレーム画像に含まれる商品Aの商品画像から、商品Aを認識するとともに、商品マスタファイルF1から、認識した商品Aの商品IDを読み出す第2読取処理を実行する(ステップS709)。
Next, the operation on the
読取部504による第1読取処理および認識部505による第2読取処理が行われ、読取部504により読み取られた商品IDと、認識部505により読み取られた商品IDとが一致した場合、登録部506は、読取部504により読み取られた商品IDが示す商品A(または認識部505により読み取られた商品IDが示す商品A)の売上登録を行う(ステップS710)。
When the first reading process by the
ここで、読取部504による第1読取処理により読み取られた商品IDと、認識部505による第2読取処理により読み取られた商品IDとが一致しなかった場合、登録部506は、第1読取処理により読み取られた商品IDおよび第2読取処理により読み取られた商品IDのうち予め設定された読取処理(例えば、第1読取処理)により読み取られた商品IDが示す商品Aの売上登録を行うものとする。なお、本実施形態では、第1読取処理により読み取られた商品IDと第2読取処理により読み取られた商品IDとが一致しなかった場合に、第1読取処理により読み取られた商品IDが示す商品Aの売上登録を行っているが、これに限定するものではなく、第2読取処理により読み取られた商品IDが示す商品Aの売上登録を行っても良い。
Here, when the product ID read by the first reading process by the
また、読取部504による第1読取処理および認識部505による第2読取処理のうちいずれか一方の読取処理が失敗して商品IDが読み取られなかった場合、登録部506は、成功した読取処理により読み取られた商品IDが示す商品Aの売上登録を行うものとする。
In addition, when any one of the first reading process by the
図8は、読取処理の失敗が発生した場合の処理を説明するための図である。図8において、フレーム画像801は、第1撮像部164により取得されたモノクロのフレーム画像であり、フレーム画像802は、第2撮像部168により取得されたカラーのフレーム画像である。図8に示すように、フレーム画像801に含まれるバーコード画像803が不鮮明で、第1読取処理によりバーコード画像803からの商品IDの読み取りに失敗した場合、認識部505は、第2読取処理によって、第2撮像部168により取得したフレーム画像802を用いて一般物体認識(オブジェクト認識)を実行して、当該フレーム画像802に含まれる商品Xがいかなるものかを認識させて当該商品Xの商品IDを読み取る。そして、登録部506が、認識部505によってフレーム画像802から読み取った商品IDが示す商品Aの売上登録を行う。これにより、バーコード等のコードシンボルから商品IDを読み取らせることを意図して第1撮像領域B1に商品Aをかざして商品読取装置101に読取動作を行わせる場合において、コードシンボルからの商品IDの読み取りが失敗した場合でも、第1撮像領域B1と略同一の第2撮像領域B2を撮像したフレーム画像からの商品IDの読み取りが成功すれば、再度、商品Aを第1撮像領域B1にかざさなくても商品Aの売上登録が行われるので、商品読取装置101を操作するオペレータの操作感を向上させることができる。
FIG. 8 is a diagram for explaining a process when a reading process failure occurs. In FIG. 8, a
次いで、CPU61は、キーボード22の操作指示による売上登録の終了などによる業務終了の有無を判定する(ステップS711)。業務を継続する場合(ステップS711:No)、CPU61は、ステップS707へ処理を戻して処理を継続させる。業務を終了する場合(ステップS711:Yes)、CPU61は処理を終了する。
Next, the
このように本実施形態にかかるPOSシステム1によれば、所定間隔で撮像を行わせる第1露光タイミングパルスに従って第1撮像領域B1を撮像した画像を取得する第1撮像部164と、第1撮像部164による撮像に同期して第1撮像領域B1を含む照射領域Dへの光の照射を行わせる照射タイミングパルス、および第1撮像部164による撮像に同期して第1撮像領域B1と略同一の第2撮像領域B2の撮像を行わせる第2露光タイミングパルスを生成する取込部501と、生成された照射タイミングパルスに従って照射領域Dに光を照射する照明ボード116と、生成された第2露光タイミングパルスに従って第2撮像領域B2を撮像して画像を取得する第2撮像部168と、を備えることにより、第1撮像部164が撮像を行うタイミングおよび第2撮像部168が撮像を行うタイミングそれぞれ別々に光を照射する必要がなくなるので、商品読取装置101が複数の撮像部を有している場合でも照明ボード116を複数設ける必要がなくなり、かつ照明ボード116から光を照射する回数を増やす必要もなくなる。
As described above, according to the
また、本実施形態にかかるPOSシステム1によれば、第2撮像部168が、第1撮像部164が第1撮像領域B1を撮像する方向とは異なる方向から第2撮像領域B1を撮像した画像を取得することにより、第1撮像部164により取得した画像に対する第1読取処理により商品IDが読み取られなかった場合でも、第2撮像部168により取得した画像に対する第2読取処理により商品IDが読み取れる場合があるので、商品IDの読取精度を向上させることができる。
Further, according to the
また、本実施形態にかかるPOSシステム1によれば、第2撮像部168が、第1撮像部164よりも上方から第2撮像領域B2を撮像した画像を取得することにより、オペレータと同じ視線で商品Xの画像を取得させて、商品IDの読み取りを実行させることができる。
Further, according to the
なお、本実施形態のPOS端末および商品読取装置で実行されるプログラムは、ROM等に予め組み込まれて提供されるが、これに限定するものではなく、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD−ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD−R、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。 Note that the program executed by the POS terminal and the product reading apparatus of the present embodiment is provided by being incorporated in advance in a ROM or the like, but is not limited to this, and is a file in an installable format or an executable format. In such a case, the program may be recorded on a computer-readable recording medium such as a CD-ROM, a flexible disk (FD), a CD-R, or a DVD (Digital Versatile Disk).
さらに、本実施形態のPOS端末および商品読取装置で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態のPOS端末および商品読取装置で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。 Furthermore, the program executed by the POS terminal and the commodity reading apparatus of the present embodiment may be provided by being stored on a computer connected to a network such as the Internet and downloaded via the network. Further, the program executed by the POS terminal and the product reading apparatus of the present embodiment may be provided or distributed via a network such as the Internet.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1 POSシステム
11 POS端末
101 商品読取装置
116 照明ボード
164 第1撮像部
168 第2撮像部
501 取込部
502 検出部
503 出力部
504 読取部
505 認識部
506 登録部
DESCRIPTION OF
実施形態の撮像装置は、第1撮像手段と、生成手段と、照射手段と、第2撮像手段と、を備える。前記第1撮像手段は、所定間隔で撮像を行わせる第1撮像制御信号に従って第1撮像領域を撮像した画像を取得する。前記生成手段は、前記第1撮像手段による撮像に同期して前記第1撮像領域を含む照射領域への光の照射を行わせる照明制御信号、および前記第1撮像手段による撮像に同期して第2撮像領域の撮像を行わせる第2撮像制御信号を生成する。前記照射手段は、前記生成された照明制御信号に従って前記第1撮像領域および前記第2撮像領域に光を照射する。前記第2撮像手段は、前記生成された第2撮像制御信号に従って前記第2撮像領域を撮像して画像を取得する。 The imaging apparatus according to the embodiment includes a first imaging unit, a generation unit, an irradiation unit, and a second imaging unit. The first imaging unit obtains an image obtained by imaging the first imaging area in accordance with a first imaging control signal for imaging at a predetermined interval. The generation means synchronizes with the imaging by the first imaging means, and controls the illumination control signal for irradiating the irradiation area including the first imaging area and the imaging with the first imaging means . A second imaging control signal for performing imaging of the two imaging areas is generated. The irradiation unit irradiates light to the first imaging region and the second imaging region according to the generated illumination control signal. The second imaging unit acquires an image by imaging the second imaging region in accordance with the generated second imaging control signal.
Claims (6)
前記第1撮像手段による撮像に同期して前記第1撮像領域を含む照射領域への光の照射を行わせる照射制御信号、および前記第1撮像手段による撮像に同期して前記第1撮像領域と略同一の第2撮像領域の撮像を行わせる第2撮像制御信号を生成する生成手段と、
前記生成された照明制御信号に従って前記照射領域に光を照射する照射手段と、
前記生成された第2撮像制御信号に従って前記第2撮像領域を撮像して画像を取得する第2撮像手段と、
を備えた撮像装置。 First imaging means for acquiring an image obtained by imaging the first imaging area in accordance with a first imaging control signal for imaging at a predetermined interval;
An irradiation control signal for irradiating light to an irradiation area including the first imaging area in synchronization with imaging by the first imaging means, and the first imaging area in synchronization with imaging by the first imaging means Generating means for generating a second imaging control signal for imaging substantially the same second imaging area;
Irradiating means for irradiating the irradiation area with light according to the generated illumination control signal;
Second imaging means for capturing an image of the second imaging region in accordance with the generated second imaging control signal;
An imaging apparatus comprising:
前記第2撮像手段は、前記第2撮像領域を撮像したカラー画像を取得する請求項1または2に記載の撮像装置。 The first imaging unit acquires a monochrome image obtained by imaging the first imaging region,
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the second imaging unit acquires a color image obtained by imaging the second imaging area.
前記第1撮像手段による撮像に同期して前記第1撮像領域を含む照射領域への光の照射を行わせる照射制御信号、および前記第1撮像手段による撮像に同期して前記第1撮像領域と略同一の第2撮像領域の撮像を行わせる第2撮像制御信号を生成する生成手段と、
前記生成された照明制御信号に従って前記照射領域に光を照射する照射手段と、
前記生成された第2撮像制御信号に従って前記第2撮像領域を撮像して画像を取得する第2撮像手段と、
前記第1撮像手段により取得した画像から、第1処理によって商品情報を読み取る第1読取手段と、
前記第2撮像手段により取得した画像から、前記第1処理とは異なる第2処理によって商品情報を読み取る第2読取手段と、
前記第1読取手段または前記第2読取手段により読み取った商品情報が示す商品の売上登録を行う登録手段と、
を備えた商品販売処理装置。 First imaging means for acquiring an image obtained by imaging the first imaging area in accordance with a first imaging control signal for imaging at a predetermined interval;
An irradiation control signal for irradiating light to an irradiation area including the first imaging area in synchronization with imaging by the first imaging means, and the first imaging area in synchronization with imaging by the first imaging means Generating means for generating a second imaging control signal for imaging substantially the same second imaging area;
Irradiating means for irradiating the irradiation area with light according to the generated illumination control signal;
Second imaging means for capturing an image of the second imaging region in accordance with the generated second imaging control signal;
First reading means for reading product information by first processing from an image acquired by the first imaging means;
Second reading means for reading product information from an image acquired by the second imaging means by a second process different from the first process;
Registration means for registering sales of the product indicated by the product information read by the first reading means or the second reading means;
Product sales processing device with
前記第1撮像手段による撮像に同期して前記照射領域への光の照射を行わせる前記照射制御信号、および前記第1撮像手段による撮像に同期して前記第2撮像領域の撮像を行わせる前記第2撮像制御信号を生成する生成手段と、
として機能させるためのプログラム。 First imaging means for acquiring an image obtained by imaging a first imaging area according to a first imaging control signal for imaging at a predetermined interval, and an irradiation area including the first imaging area according to an illumination control signal for performing light irradiation An imaging apparatus comprising: irradiation means for irradiating light; and second imaging means for acquiring an image obtained by imaging a second imaging area substantially the same as the first imaging area in accordance with a second imaging control signal for performing imaging. The computer to control,
The irradiation control signal for irradiating the irradiation area with light in synchronization with imaging by the first imaging means, and the imaging of the second imaging area in synchronization with imaging by the first imaging means Generating means for generating a second imaging control signal;
Program to function as.
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-
2011
- 2011-12-08 JP JP2011269263A patent/JP2013121134A/en active Pending
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