JP2015042586A - 物品保管設備 - Google Patents

Abstract

【課題】自動倉庫から出庫された容器からの物品の取り出し作業を物品の撮像画像を用いたピッキング装置により行う際のトラブルの発生を予防する。
【解決手段】ピッキング装置により物品の取り出し作業が行われるピッキング箇所に位置する容器を上方から撮像した作業用撮像画像において物品の矩形面の画像に対応するテンプレート画像との一致度が第１閾値以上の部分を作業用物品存在領域として検出し、当該作業用物品存在領域に基づき物品の位置を認識して取り出すように構成され、入庫用搬送装置の搬送経路上の検査用位置に位置する容器を上方から撮像した入庫用撮像画像内においてテンプレート画像との一致度が第１閾値以上である部分を入庫用物品存在領域として検出し、当該検出した入庫用物品存在領域の数が第２閾値以上であるか否かを判別し、第２閾値未満であると判別するとエラー出力を行う入庫前検査装置を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、内部に直方体形状の物品を収容する上面が開放された複数の容器を収納する自動倉庫と、前記自動倉庫に前記容器を搬送する入庫用搬送装置と、前記自動倉庫から出庫された前記容器から前記物品を取り出すピッキング装置と、を備える物品保管設備に関する。

特開２００７−１３０７１１号公報（特許文献１）には、自動倉庫に一旦保管されている容器（パレット）内の物品が自動倉庫から出荷される場合には、当該出荷される物品を収容した容器が自動倉庫の収納棚から取り出されてピッキング箇所まで搬送され、ピッキングロボットにより当該容器から必要な数の物品だけ自動的に取り出される技術が開示されている。当該ピッキングロボットでは、撮像装置にて撮像したステレオ画像から生成した距離画像から最上段の物品層に属する物品の上面を最上段領域として抽出し、当該抽出した最上段領域に対してテンプレートマッチングによるパターンサーチを実行することにより、容器内の最上段の物品層に属する物品の位置及び姿勢を検出し、当該検出した物品の位置及び姿勢に基づいて物品を取り出している（特許文献１の段落〔００３０〕参照）。また、特許文献１では、パターンサーチに用いられるテンプレートは、物品情報データベースに記憶されている物品の形状データに基づいて自動的に生成している。

ところで、自動倉庫には複数の容器が収納されており、その中には、容器内に本来収容されるべき物品とは異なる物品が誤って収容されている容器等が含まれる場合がある。しかし、上記特許文献１の技術は、自動倉庫に容器を入庫してから当該容器を出庫させて、当該容器内の物品を取り出すまでの一連の動作を、当該容器を管理することにより自動で行っている為、一旦自動倉庫に誤った状態の容器が収納されてしまうと、当該誤った状態のままピッキング箇所に容器が搬送されてしまう。ピッキングロボットは、本来収容されるべき物品（正しい物品）の形状データに基づいて生成されるテンプレートを用いてパターンマッチング処理（パターンサーチ）を実行する為、ピッキング箇所に搬送された容器内に誤った物品が収容されている場合には、最上段の物品層に属する物品の上面（最上段領域）においてマッチング領域が検出できなかったり、マッチング領域として誤った領域が検出されたりする恐れがある。よって、ピッキングロボットは、容器内の最上段の物品層に属する物品の位置及び姿勢を正しく認識できず、当該容器からの物品の取り出し作業を適切に行うことができなくなる。

また、特許文献１で用いられるテンプレートは、物品の形状データから生成されるテンプレートであることから、物品の上面における表面の模様を含まない、物品の輪郭を示すテンプレートであると考えらえるが、テンプレートとして物品表面の模様も含むものを用いる場合には、物品の特定面についての輪郭及び模様を示すテンプレートを予め記憶部に記憶させておき、ピッキングロボットは、このテンプレートによるパターンサーチを行う。一般的に容器に収容される物品は面によって異なる模様となっている場合が多く、ピッキング箇所に搬送された容器内の物品が、特定面が上面を向くような特定の姿勢でなければ、特定面のテンプレートによるパターンサーチで物品の位置及び姿勢を認識できない。そのため、容器内における物品の姿勢が特定の姿勢となっていないような場合では、ピッキングロボットは、容器内の最上段の物品層に属する物品の位置及び姿勢を正しく認識することができず、当該容器からの物品の取り出し作業を適切に行うことができない。

特開２００７−１３０７１１号公報

そこで、自動倉庫から出庫された容器からの物品の取り出し作業を物品の撮像画像を用いたピッキング装置により行う際のトラブルの発生を予防することができる物品保管設備の実現が望まれる。

本発明に係る物品保管設備の特徴構成は、内部に直方体形状の物品を収容する上面が開放された複数の容器を収納する自動倉庫と、前記自動倉庫に前記容器を搬送する入庫用搬送装置と、前記自動倉庫から出庫された前記容器から前記物品を取り出すピッキング装置と、を備えるものにおいて、前記ピッキング装置による前記物品の取り出し作業が行われるピッキング箇所に対応する位置において取り出し作業対象の前記容器を上方から撮像する作業用撮像装置を備え、前記ピッキング装置は、前記作業用撮像装置で撮像した作業用撮像画像において前記物品の矩形面の画像に対応する予め定められたテンプレート画像との一致度が第１閾値以上である部分を作業用物品存在領域として検出し、前記作業用物品存在領域を検出することにより前記物品の位置を認識して、当該物品を前記容器から取り出すように構成され、前記入庫用搬送装置の搬送経路上に設定された検査用位置において、上方から前記容器を撮像する入庫用撮像装置と、前記入庫用撮像装置にて撮像した入庫用撮像画像内において前記テンプレート画像との一致度が前記第１閾値以上である部分を入庫用物品存在領域として検出し、検出した前記入庫用物品存在領域の数が第２閾値以上であるか否かを判別する入庫前検査装置とを備え、前記入庫前検査装置は、検出した前記入庫用物品存在領域の数が前記第２閾値未満であると判別すると、エラー出力を行う点にある。

この特徴構成によれば、自動倉庫から出庫されピッキング箇所まで搬送された容器から物品を取り出す際に、ピッキング装置は、当該取り出し対象となる物品の位置を認識する為に作業用物品存在領域を検出するが、当該作業用物品存在領域を検出する処理と同様の処理を、当該容器が自動倉庫に入庫される前にも実行することができる。すなわち、容器が自動倉庫に入庫される前に、作業用物品存在領域の検出処理と同様の処理により入庫用物品存在領域を検出することで、将来、当該容器に対してピッキング装置が物品の取り出し作業を行う際に作業用物品存在領域を検出できることを、入庫の際に確認しておくことが可能となる。よって、第２閾値を、ピッキング装置が将来の物品の取り出し作業時において作業用物品存在領域を検出できることが担保できる程度、例えば複数個の作業用物品存在領域の数が検出できる程度に設定することにより、当該物品の位置の認識が適切に行うことができないと想定される容器、すなわち、検出された入庫用物品存在領域の数が第２閾値未満である容器が検査用位置に搬送された場合は、エラー出力を行うことができる。
よって、検査用位置において検出される入庫用物品存在領域の数が第２閾値以上であり、ピッキング箇所での物品の取り出し作業の際に作業用物品存在領域を検出して物品の位置を認識することができると想定される容器のみを自動倉庫に入庫させ、検査位置において検出される入庫用物品存在領域の数が第２閾値未満であり、出庫後の物品の取り出し作業の際の物品の位置認識処理を適切に行うことができないと想定される容器、つまり、エラー出力がされた容器については、入庫させない等の運用が可能となる。ちなみに、エラー出力がされた容器については、エラー出力がされた原因を作業者等によって特定したりその原因を取り除いたりすることができる。
従って、自動倉庫から出庫された容器からの物品の取り出し作業を物品の撮像画像を用いたピッキング装置により行う際のトラブルの発生を予防することができる物品保管設備の実現が可能となる。

ここで、前記容器に収容されている物品についての、少なくとも数量情報を含む収容関連情報を、前記容器に付された容器識別情報と関連付けて記憶する収容情報記憶部と、前記容器の前記容器識別情報を取得する容器識別情報取得部と、を備え、前記入庫前検査装置は、前記容器識別情報取得部が取得した前記容器識別情報にて識別される前記容器についての前記収容関連情報に基づいて、前記第２閾値を設定するように構成されていると好適である。

この構成によれば、容器に収容されている物品についての収容関連情報に基づいて第２閾値を設定するように構成されている為、いずれの容器に対しても一律に同じ第２閾値を設定する場合と比べて、例えば、収納関連情報として容器に収容されている物品の総数や最上段の物品層に属する物品の数量等の情報を記憶させておくことで、第２閾値の値を、入庫前検査装置による検査対象の容器の現実の収容状態に応じたより適切な値に設定することができる。その結果、入庫前検査装置による検査を適切に行うことができる。

また、前記入庫用搬送装置と前記検査用位置又は前記検査用位置よりも搬送方向で下流側の位置において接続されて、前記入庫前検査装置にて前記エラー出力が行われた前記容器を作業者による作業が行われる作業箇所に搬送する異常時コンベヤと、前記容器に収容されている物品についての収容関連情報を、前記容器に付された容器識別情報と関連付けて記憶する収容情報記憶部と、前記容器の前記容器識別情報を取得する容器識別情報取得部と、前記物品のそれぞれに付与された物品識別情報を取得する物品識別情報取得部と、前記作業箇所に位置する前記容器に収容されているべき前記物品と、実際に前記容器内に収容されている前記物品とが一致するか否かを判別する物品判別報知部と、をさらに備え、前記収容情報記憶部には、入庫予定の前記容器の前記容器識別情報と当該容器に収容されているべき前記物品の前記物品識別情報とが予め対応付けて記憶されており、前記物品識別情報取得部は、前記作業箇所に位置する前記容器に収容されている前記物品の前記物品識別情報を取得し、前記物品判別報知部は、前記物品識別情報取得部が取得した前記物品識別情報と、前記作業箇所に位置する前記容器の前記容器識別情報に対応付けて前記収容情報記憶部に記憶されている前記物品識別情報とが異なる場合には、前記作業箇所に位置する前記容器に収容されているべき前記物品と、実際に前記容器内に収容されている前記物品とが一致しないと判別するとともに、当該一致しない旨の情報を前記作業者に報知する構成とすると好適である。

この構成によれば、検査用位置において入庫前検査装置によりエラー出力が行われて、異常時コンベヤによって作業箇所に分岐搬送されてきた容器内に実際に収容されている物品と、当該容器に収容されているべき物品とが一致していない場合には、その旨を作業者に報知する。これにより、作業者は、入庫前検査装置でエラー出力が行われた原因を、実際の容器内の物品と当該容器に本来収容されているべき物品とが異なっていることによると推測することができる。よって、作業者は、例えば、実際の容器内に収容されている物品を、当該容器に本来収容されているべき物品に入れ替える作業を行ったり、当該容器の容器識別情報に対応づけられている物品識別情報を、実際の容器内に収容されている物品の物品識別情報に更新する作業を行ったり等の、入庫前検査装置でエラー出力が行われた原因を解消する作業を行うことができる。

本発明の実施形態に係る物品保管設備の概略構成図 本発明の実施形態に係る物品保管設備の制御ブロック図 本発明の実施形態に係る容器及び物品の斜視図 本発明の実施形態に係る入庫用撮像画像の一例を示す図 本発明の実施形態に係る単一高さ画像生成処理を説明するための概念図 本発明の実施形態に係る容器の断面図 本発明の実施形態に係る単一高さ画像を生成する際に用いるヒストグラム 本発明の実施形態に係るパターンマッチング処理を説明する図 本発明の実施形態に係るパターンマッチング処理を説明する別の図 本発明の実施形態に係る入庫前検査処理のフローチャート 本発明の実施形態に係る対象段の決定処理のフローチャート 本発明の実施形態に係る異常時処理のフローチャート

本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る物品保管設備１の全体構成の概略を示す図である。本実施形態の物品保管設備１は、図１に示すように、自動倉庫２と、入庫コンベヤ３と、出庫コンベヤ４と、ピッキングコンベヤ５と、再入庫コンベヤ６と、ピッキング装置７と、供給コンベヤ８と、異常時コンベヤ１１と、制御システム７０（図２参照）とを備える。

１．物品保管設備
本実施形態の物品保管設備１では、自動倉庫２から出庫されてピッキング箇所Ｕへ搬送された容器２０から、ピッキング装置７にて物品２１を取り出す際に、当該取り出し対象である物品２１の位置を画像を用いて認識する。その為に、第１撮像装置１３により容器２０を上方から撮像し、当該撮像した作業用撮像画像内に含まれる予め定められた物品２１の特定の矩形面の画像に対応するテンプレート画像との一致度が第１閾値以上である一の作業用物品存在領域を検出する。そして、当該検出した作業用物品存在領域の平面視における位置や高さ等から取り出し対象である物品２１の上面の中心の座標位置を算出し、当該座標位置に基づいて、ピッキング装置７を作動させて物品２１を取り出す。このピッキング装置７での物品２１の取り出し作業を円滑にできるように、本実施形態における物品保管設備１では、当該容器２０が自動倉庫２へ入庫される前に、第１撮像装置１３と同じ機能を有する第２撮像装置１４で上方から容器２０を撮像し、当該撮像した入庫用撮像画像内に含まれる前記テンプレート画像との一致度が前記第１閾値以上である入庫用物品存在領域Ｍ、すなわち、前記作業用物品存在領域に対応する入庫用物品存在領域Ｍが複数個（第２閾値）検出できるかどうかの検査を行う入庫前検査装置５０を備える点に特徴がある。入庫前検査装置５０にて入庫用物品存在領域Ｍが複数個（第２閾値）検出できれば、ピッキング装置７においても取り出し対象である物品２１を複数個認識できることが想定される為、ピッキング装置７による物品２１の取り出し作業が適切に行えると想定される。

自動倉庫２は、容器２０を複数収納するものであり、具体的には、図１に示すように、容器２０の出し入れ方向が互いに対向するように間隔を隔てて設置した２つの収納棚９と、２つの収納棚９同士の間に形成した移動通路を走行するスタッカークレーン１０とを設けて構成されている。スタッカークレーン１０は、移動通路に沿って走行自在な走行台車（図示せず）と上下に昇降自在な昇降台（図示せず）と当該昇降台に備えられるフォーク式の物品移載装置（図示せず）とを有している。また、スタッカークレーン１０は、後述のクレーン制御部３２によって作動制御されている。

ここで、容器２０は、容器内部を第１撮像装置１３及び第２撮像装置１４にて撮像可能なように上面が開放された直方体形状に構成されており、内部には直方体形状の物品２１を収容している。例えば、容器２０は、トレーや上面を取り除いた段ボール箱等である。また、容器２０は、図３及び図５に示すように、搬送方向に沿う方向、搬送面において搬送方向と直交する幅方向及び鉛直方向（高さ方向）の各方向に複数の物品２１を積層して収容することが可能である。具体的には、図３及び図５に示すように、容器２０は、物品上面が同一の高さに属するように配置された同一形状の複数の物品２１により形成される物品層を、高さ方向に積層した状態で収容している。なお、容器２０は、立方体形状であってもよい。

物品２１は、直方体形状に構成されており、物品２１のそれぞれには物品識別情報が付与されている。本実施形態では、同一種類の物品２１に対しては、同一の物品識別情報が付与されている。そして、１つの容器２０には、同一種類の物品２１が収容されるように、すなわち、同一の物品識別情報が付与された物品２１が収容されるように構成されている。本実施形態では、物品２１の３辺の寸法は、図３に示すように、Ｈ１、Ｗ１、Ｌ１であり、これらの寸法情報は、物品情報データベース４０（図２参照）に物品識別情報に関連付けて予め格納されている。物品２１の各辺の長さの関係は、Ｈ１＜Ｗ１＜Ｌ１である。また、各物品２１が矩形面のいずれの面を上面とした姿勢で収納されるかを示す設定収納姿勢が、容器２０毎に予め定められており、本実施形態では、図３に示すように、高さ方向（鉛直方向）に沿う長さがＨ１となる姿勢（一つの頂点を構成する３辺のうち最も小さい長さの辺が上下に沿う姿勢）が設定収納姿勢である。なお、物品２１は、立方体形状に構成されていてもよい。

入庫コンベヤ３は、自動倉庫２に容器２０を搬送するコンベヤである。本実施形態の入庫コンベヤ３には、検査箇所Ｓと、スタッカークレーン１０により容器２０が受け取られる当該自動倉庫２への入庫ゲートである第１移載箇所Ｑ１とが設けられている。具体的には、本実施形態の入庫コンベヤ３は、直線状に設けられ、搬送方向における最下流側の端部に第１移載箇所Ｑ１が設けられ、当該第１移載箇所Ｑ１に対して上流側で隣接する位置に検査箇所Ｓが設けられている。なお、本実施形態の入庫コンベヤ３が、本発明の入庫用搬送装置に相当する。

検査箇所Ｓは、自動倉庫２に入庫される前に容器２０に対して入庫前検査を行う場所である。この入庫前検査は、自動倉庫２から出庫された容器２０に対して行われるピッキング装置７による物品２１の取り出し作業を円滑に行うことができるかを事前に確認する検査である。なお、入庫前検査の具体的な処理については後述する。本実施形態の検査箇所Ｓは、図１に示すように、入庫コンベヤ３の搬送経路上に設定されている。具体的には、入庫コンベヤ３における第１移載箇所Ｑ１の上流側であり、異常時コンベヤ１１との接続箇所に設定されている。そして、本実施形態の検査箇所Ｓは、入庫前検査の検査結果に応じて、当該入庫前検査の終了した容器２０の搬送先を、第１移載箇所Ｑ１及び異常時コンベヤ１１のいずれかに切り替え可能に構成されている。具体的には、検査箇所Ｓは、図１に示すように、入庫前検査の結果が正常である場合には、容器２０を自動倉庫２に入庫すべく、入庫コンベヤ３の搬送方向に沿った方向に当該容器２０を切り出して、第１移載箇所Ｑ１に搬送する。また、検査箇所Ｓは、入庫前検査の結果が異常である場合には、異常時コンベヤ１１に設定された作業箇所Ｗに容器２０を搬送すべく、入庫コンベヤ３の搬送方向と直交する方向に切り出して、異常時コンベヤ１１へ搬送する。また、検査箇所Ｓを含む入庫コンベヤ３は、コンベヤ制御部３３（図２参照）により制御される。なお、本実施形態の検査箇所Ｓが、本発明の検査位置に対応する箇所に相当する。なお、検査箇所Ｓは、入庫コンベヤ３における異常時コンベヤ１１との接続箇所より入庫コンベヤ３の搬送方向で上流側に設定してもよい。この場合、検査後の容器２０は、異常時コンベヤ１１との接続箇所において上記同様に第１移載箇所Ｑ１又は作業箇所Ｗに分岐搬送される。

また、検査箇所Ｓには、当該検査箇所Ｓにおいて上方から容器２０を撮像する第２撮像装置１４と、第１バーコードリーダ１２とが設けられている。第１バーコードリーダ１２は、検査箇所Ｓに搬送された容器２０の外側面に付されているバーコード１５（図３参照）を非接触（例えば、光学読み取り）で読み取るものである。バーコード１５には、容器２０の固有の容器識別情報が含まれており、第１バーコードリーダ１２は、読み取ったバーコード１５に含まれる容器２０の容器識別情報を上位コントローラ３０（図２参照）に出力する。

第２撮像装置１４は、撮像した対象物から当該第２撮像装置１４までの距離の情報を記録することができる装置（例えばステレオカメラ）である。第２撮像装置１４は、検査箇所Ｓに搬送されてきた容器２０を上方から撮像する。本実施形態では、第２撮像装置１４は、図３に示すように、一対のカメラ１４Ａ及び１４Ｂを備える。カメラ１４Ａは、当該検査箇所Ｓの中心位置の直上であり当該検査箇所Ｓの搬送面からの高さが既知の位置に設けられ、検査箇所Ｓ全体を平面的に撮像する。他方のカメラ１４Ｂは、検査箇所Ｓの中心位置から入庫コンベヤ３の搬送方向で設定距離だけ離間した位置（本例では、入庫コンベヤ３の搬送方向で下流側に離間した位置）の上方に設けられ、斜め上方から検査箇所Ｓ全体を撮像する。そして、第２撮像装置１４は、カメラ１４Ａで撮像した画像における各画素においてのカメラ１４Ａからの距離情報を、カメラ１４Ａ及びカメラ１４Ｂの視差に基づいて算出して、各画素がカメラ１４Ａからの距離情報を有する撮像画像を生成する。なお、第２撮像装置１４が本発明の入庫用撮像装置に相当し、当該第２撮像装置１４の撮像画像が、本発明の入庫用撮像画像に相当する。

出庫コンベヤ４は、自動倉庫２から出庫された容器２０をピッキングコンベヤ５へ搬送するコンベヤである。具体的には、出庫コンベヤ４の搬送方向における最上流側の端部には、第２移載箇所Ｑ２が設けられている。第２移載箇所Ｑ２は、収納棚９から取り出されてスタッカークレーン１０にて搬送された容器２０が、当該スタッカークレーン１０によって出庫される場所、すなわち、自動倉庫２からの出庫ゲートである。そして、出庫コンベヤ４は、当該第２移載箇所Ｑ２に出庫された容器２０をピッキングコンベヤ５へ搬送する。なお、出庫コンベヤ４は、コンベヤ制御部３３により制御される。

ピッキングコンベヤ５は、出庫コンベヤ４から搬送された容器２０をピッキング箇所Ｕに搬送するとともに、当該ピッキング箇所Ｕでの容器２０からの物品２１の取り出し作業が終了した容器２０を再入庫コンベヤ６に搬送するコンベヤである。また、ピッキングコンベヤ５には、搬送方向における一部の領域（本例では中央付近）に幅方向（搬送面における搬送方向と直交する方向）全体に亘ってピッキング箇所Ｕが設定されている。ピッキング箇所Ｕは、ピッキング装置７による容器２０から物品２１の取り出し作業が行われる場所である。また、ピッキング装置７によって容器２０から取り出された物品２１は、後述の供給コンベヤ８に移載される。なお、ピッキングコンベヤ５は、コンベヤ制御部３３により制御される。

また、ピッキング箇所Ｕには、物品２１の取り出し作業対象である容器２０を上方から撮像する第１撮像装置１３と第４バーコードリーダ２３とが設けられている。第１撮像装置１３は、図１に示すように、一対のカメラ１３Ａ及び１３Ｂを備えて、各画素がカメラ１３Ａからの距離情報を有する撮像画像を生成する。なお、第１撮像装置１３は、第２撮像装置１４と同一の構成である為、詳細な説明については省略する。第１撮像装置１３が本発明の作業用撮像装置に相当し、当該第１撮像装置１３の撮像画像が、本発明の作業用撮像画像に相当する。

第４バーコードリーダ２３は、ピッキング箇所Ｕに搬送された容器２０の外側面に付されているバーコード１５を読み取るものであり、第１バーコードリーダと同一の構成である。第４バーコードリーダ２３は、読み取ったバーコード１５に含まれる容器２０の容器識別情報を上位コントローラ３０に出力する。

再入庫コンベヤ６は、ピッキングコンベヤ５から搬送された容器２０、すなわち、ピッキング箇所Ｕにて物品２１の取り出し作業が完了した容器２０を自動倉庫２へ再入庫させるコンベヤである。また、再入庫コンベヤ６の最下流側の端部には、第３移載箇所Ｑ３が設けられている。第３移載箇所Ｑ３へ搬送された容器２０は、スタッカークレーン１０を介して収納棚９へ再入庫される。なお、再入庫コンベヤ６は、後述のコンベヤ制御部３３により制御される。

ピッキング装置７は、自動倉庫２から出庫されてピッキング箇所Ｕに搬送された容器２０から物品２１を取り出す装置である。ピッキング装置７は、図１及び図２に示すように物品認識部３６とピッキングロボット３７とを備えている。また、ピッキング装置７は、上位コントローラ３０と情報伝達可能に接続され、ピッキング装置制御部３４により制御されている。また、ピッキング装置７は、第１撮像装置１３とも情報伝達可能に接続されている。ピッキング装置７は、第１撮像装置１３で撮像した作業用撮像画像において物品２１の矩形面の画像に対応する予め定められたテンプレート画像との一致度が第１閾値以上である部分を作業用物品存在領域として検出し、作業用物品存在領域を検出することにより物品２１の位置を認識して、当該物品２１を容器２０から取り出す。具体的には、図２に示すように、ピッキング装置７では、まず、上位コントローラ３０のピッキング装置制御部３４が、ピッキングコンベヤ５の作動やセンサ（図示せず）等により、容器２０がピッキング箇所Ｕに搬送されたことを検知すると、物品認識部３６に物品探索指令を出力する。物品認識部３６は、第１撮像装置１３から作業用撮像画像を取得し、当該作業用撮像画像を用いて、物品２１の物品上面の３次元位置及び平面視姿勢を認識する処理を実行し、当該認識処理の結果である物品上面の３次元位置及び平面視姿勢の情報（認識結果情報）をピッキング装置制御部３４に出力する。ピッキング装置制御部３４は、当該認識結果情報に基づいて、ピッキングロボット３７の作動を制御する。また、上位コントローラ３０のピッキング装置制御部３４は、第４バーコードリーダ２３からピッキング箇所Ｕに位置する容器２０の容器識別情報を取得することにより、容器２０がピッキング箇所Ｕに搬送されたとして、物品認識部３６に物品探索指令を出力する構成であってもよい。

ピッキングロボット３７は、ピッキングロボットの本体部（図示せず）から延びるアームの先端部に、当該アームに対して回転可能に設けられているハンド部（図示せず）と、当該ハンド部の下面にハンド部の下方空間において伸縮可能な複数の吸着ノズルとを有している。ピッキング装置制御部３４は、物品認識部３６により位置が認識された物品２１の上面の上方までハンド部を作動させ、吸着ノズルを当該物品２１の上面まで伸ばして、当該物品２１の上面に吸着させた状態で上方に向けて縮ませるようにピッキングロボット３７を制御する。

供給コンベヤ８は、ピッキング装置７によって容器２０から取り出された物品２１を、集品コンベヤ（図示せず）へ供給搬送するコンベヤである。なお、供給コンベヤ８は、コンベヤ制御部３３により制御される。

異常時コンベヤ１１は、検査箇所Ｓにおいて入庫コンベヤ３と接続されて、入庫前検査装置５０から異常である旨の検査結果が出力された容器２０（エラー出力が行われた容器２０）を作業箇所Ｗに搬送するコンベヤである。また、本実施形態の異常時コンベヤ１１は、作業箇所Ｗにおける作業が終了した容器２０を入庫コンベヤ３に戻す機能も有している。すなわち、本実施形態の異常時コンベヤ１１は、平面視で角張ったＵ字状に構成され、当該Ｕ字の開口部が入庫コンベヤ３側を向くように配設されている。具体的には、異常時コンベヤ１１は、検査箇所Ｓと、当該検査箇所Ｓよりも入庫コンベヤ３の搬送方向の上流側に位置する合流箇所１７との二箇所で入庫コンベヤ３と接続されている。また、当該Ｕ字の凸部には、作業箇所Ｗが設けられている。

ここで、作業箇所Ｗとは、作業者１６による作業が行われる箇所である。本実施形態では、作業箇所Ｗは、作業者１６がエラーの原因を特定し、当該特定したエラーの原因を解消する為の作業を行う場所である。具体的には、当該作業箇所Ｗでは、作業者１６が、当該作業箇所Ｗに位置する容器２０に収容されているべき物品２１以外の物品２１が収容されていないかや、当該容器２０内に設定収納姿勢以外の姿勢で収納されている物品２１がないかや、予め登録されている物品２１のテンプレート画像に不備がないか等のエラーの原因を特定する。そして、作業者１６は、当該エラーを解消する為の作業、例えば、容器２０に誤って他の物品２１が収容されている場合には、本来収容されているべき物品２１に入れ替える作業や、容器２０内の物品２１の収納姿勢を設定収納姿勢に修正する作業や、テンプレート画像の更新作業等を行い、再度入庫コンベヤ３に当該容器２０を合流させる。

また、作業箇所Ｗには、第２バーコードリーダ１８と、第３バーコードリーダ２２と、表示装置１９とが設けられている。本実施形態の第２バーコードリーダ１８は、作業者１６が、作業箇所Ｗに位置する容器２０内の物品２１の外側面に付されているバーコード（図示せず）を非接触（例えば、光学読み取り）で読み取るものであり、例えばハンディタイプのバーコードリーダである。物品２１の外側面に付されているバーコードには、物品識別情報が含まれており、第２バーコードリーダ１８は、読み取ったバーコードに含まれる物品２１の物品識別情報を上位コントローラ３０（物品判別部３５）に出力する。

第３バーコードリーダ２２は、第１バーコードリーダ１２と同一の構成のバーコードリーダであり、作業箇所Ｗに搬送された容器２０に付されているバーコード１５を非接触で読み取り、当該バーコード１５に含まれる容器識別情報を上位コントローラ（物品判別部３５）に出力する。

表示装置１９は、表示画面を有する液晶表示装置であり、上位コントローラ３０により表示制御されている。表示装置１９には、少なくとも物品判別部３５（後述）における判別結果の情報が表示される。また、表示装置１９には、第３バーコードリーダ２２で読み取った容器識別情報に対応づけられた容器２０に関する情報や、第２バーコードリーダ１８で読み取った物品識別情報に対応づけられた物品２１に関する情報等が表示される構成であってもよい。

２．物品保管制御システム
物品保管制御システム７０（図２参照）は、物品保管設備１の各機能部を制御する上位コントローラ３０と、自動倉庫２へ入庫される前に容器２０に対して入庫前検査を実行する入庫前検査装置５０と、物品情報データベース４０とを備えている。

上位コントローラ３０は、物品容器情報取得部３１と、クレーン制御部３２と、コンベヤ制御部３３と、ピッキング装置制御部３４と、物品判別部３５とを備えている。上位コントローラ３０は、各コンベヤ（入庫コンベヤ３，出庫コンベヤ４，ピッキングコンベヤ５，再入庫コンベヤ６，供給コンベヤ８，異常時コンベヤ１１）と、ピッキング装置７と、スタッカークレーン１０と、表示装置１９とのそれぞれと情報伝達可能に接続され、これらを制御している。また、上位コントローラ３０は、各バーコードリーダ（第１バーコードリーダ１２，第２バーコードリーダ１８，第３バーコードリーダ２２，第４バーコードリーダ２３）とも、これらからの情報伝達が可能なように接続されている。また、上位コントローラ３０は、入庫前検査装置５０とも情報伝達可能に接続されている。上位コントローラ３０は、容器２０が検査箇所Ｓに搬送されたことをセンサ（図示しない）や入庫コンベヤ３の作動等で検知すると、入庫前検査装置５０に対して検査開始指令を出力して入庫前検査装置５０にて入庫前検査を開始させ、当該入庫前検査が終了すると入庫前検査装置５０から検査結果を取得する。なお、上位コントローラ３０は、第１バーコードリーダ１２から検査箇所Ｓに位置する容器２０の容器識別情報を取得することにより、当該容器２０が検査箇所Ｓに搬送されたとして、入庫前検査装置５０に対して検査開始指令を出力する構成であってもよい。

物品容器情報取得部３１は、容器識別情報及び物品識別情報を取得し、これらに対応づけられている容器２０に関する容器情報を物品情報データベース４０のマスター容器情報から取得すると共に、物品２１に関する物品情報をマスター物品情報から取得する機能部である。本実施形態では、物品容器情報取得部３１は、第１バーコードリーダ１２、第３バーコードリーダ２２及び第４バーコードリーダ２３から容器識別情報を取得した場合には、当該容器識別情報に対応づけられている容器２０に関する容器情報をマスター容器情報から取得する。また、その際に、物品容器情報取得部３１は、当該容器識別情報に対応づけられている物品識別情報に基づき、当該物品識別情報に対応づけられている物品２１の物品情報をマスター物品情報から取得する。具体的には、物品容器情報取得部３１は、取得した容器情報に含まれる、容器２０の内部に収容されているべき物品２１の物品識別情報に対応づけられている物品２１の物品情報を取得する。また、物品容器情報取得部３１は、第２バーコードリーダ１８から作業箇所Ｗに位置する容器２０に収容されている物品２１の物品識別情報を取得する。その際に、物品容器情報取得部３１は、当該物品識別情報に対応づけられている物品２１に関する物品情報をマスター物品情報から取得してもよい。なお、容器情報には、容器２０の寸法情報、容器２０の内部に収容されているべき物品２１の物品識別情報、容器２０内の最上段に存在する物品２１の数を示す最上段物品数情報、及び、設定収納姿勢情報が含まれる。また、物品情報には、物品２１の寸法情報、テンプレート画像の情報が含まれる。なお、本実施形態の物品容器情報取得部３１が、本発明の物品識別情報取得部及び容器識別情報取得部に相当する。

具体的には、上位コントローラ３０が、第１バーコードリーダ１２から容器識別情報を取得すると、物品容器情報取得部３１は、当該取得した容器識別情報に基づいて、検査箇所Ｓに位置する容器２０の容器情報を取得するとともに、当該容器識別情報に対応づけられている物品識別情報に基づいて物品情報を取得する。そして、上位コントローラ３０は、入庫前検査装置５０に対して検査開始指令を出力する際に、これらの容器情報及び物品情報も入庫前検査装置５０に出力する。

また、上位コントローラ３０が、第４バーコードリーダ２３から容器識別情報を取得すると、物品容器情報取得部３１は、当該取得した容器識別情報に基づいて、ピッキング箇所Ｕに位置する容器２０の容器情報を取得するとともに、当該容器識別情報に対応づけられている物品識別情報に基づいて物品２１の物品情報を取得する。そして、上位コントローラ３０は、物品認識部３６に対して、容器２０内の物品２１の上面の位置を認識する位置認識処理を開始させる為の物品探索指令を出力する際に、これらの容器情報及び物品情報もピッキング装置７に出力する。

また、上位コントローラ３０が、第３バーコードリーダ２２から容器識別情報を取得すると、物品容器情報取得部３１は、当該取得した容器識別情報に基づいて、作業箇所Ｗに位置する容器２０の容器情報を取得する。また、作業者１６の操作により第２バーコードリーダ１８にて当該容器２０内の物品２１に付されたバーコードが読み取られた場合は、上位コントローラ３０（物品容器情報取得部３１）は、第２バーコードリーダ１８から当該物品２１に付されたバーコードに含まれる物品識別情報を取得する。そして、上位コントローラ３０は、物品容器情報取得部３１にて取得した容器情報に含まれる容器２０の内部に収容されているべき物品２１の物品識別情報と、第２バーコードリーダ１８から取得した実際に容器２０内に収容されている物品２１の物品識別情報とを、物品判別部３５で用いる。

クレーン制御部３２は、スタッカークレーン１０の作動を制御するものであり、スタッカークレーン１０との間で情報伝達可能に接続されている。クレーン制御部３２は、収納棚９における収納部（図示せず）又は第１，第２移載箇所Ｑ１，Ｑ２に対応して設定された物品移載用停止位置に物品移載装置（図示せず）を移動させるべく、走行台車（図示せず）の走行作動及び昇降台（図示せず）の昇降作動を制御する。また、クレーン制御部３２は、当該物品移載装置を当該物品移載用停止位置に停止させた状態で容器２０を取り出したり、卸したりすべく、物品移載装置の作動を制御するように構成されている。

コンベヤ制御部３３は、各コンベヤ（入庫コンベヤ３，出庫コンベヤ４，ピッキングコンベヤ５，再入庫コンベヤ６，供給コンベヤ８，異常時コンベヤ１１）の作動を制御するものである。本実施形態では、コンベヤ制御部３３は、各コンベヤにおける搬送方向の上流側に載置された容器２０（物品２１）を、当該搬送方向の下流側に向かって搬送するように各コンベヤの作動を制御する。また、コンベヤ制御部３３は、検査箇所Ｓに対応する入庫コンベヤも制御する。具体的には、コンベヤ制御部３３は、上位コントローラ３０が、入庫前検査装置５０より異常である旨の結果情報を取得すると、異常時コンベヤ１１にて容器２０を搬送させるべく、検査箇所Ｓに位置する容器２０を搬送方向と直交する方向に切り出すように検査箇所Ｓに対応する入庫コンベヤ３を制御する。また、コンベヤ制御部３３は、上位コントローラ３０が入庫前検査装置５０より正常である旨の結果情報を取得すると、検査箇所Ｓに位置する容器２０を第１移載箇所Ｑ１に搬送すべく、当該容器２０を搬送方向に切り出すように検査箇所Ｓに対応する入庫コンベヤ３を制御する。

ピッキング装置制御部３４は、ピッキング装置７の作動を制御するものである。具体的には、ピッキング装置制御部３４は、容器２０がピッキング箇所Ｕに搬送されたことを検知すると、物品認識部３６に物品探索指令を出力する。そして、ピッキング装置制御部３４は物品認識部３６から認識結果情報を取得すると、当該認識結果情報に基づいて、ピッキングロボット３７の作動を制御する。

物品判別部３５は、作業箇所Ｗに位置する容器２０に収容されているべき物品２１と、実際に容器２０内に収容されている物品２１とが一致するか否かを判別する機能部である。本実施形態では、物品判別部３５は、物品容器識別情報取得部３１が第２バーコードリーダ１８から取得した物品識別情報と、第３バーコードリーダ２２から取得した作業箇所Ｗに位置する容器２０の容器識別情報に対応付けて物品情報データベース４０に記憶されている物品識別情報とが異なる場合には、作業箇所Ｗに位置する容器２０に収容されているべき物品２１と、実際に容器２０内に収容されている物品２１とが一致しないと判別するとともに、当該一致しない旨の情報を作業者に報知する。本実施形態では、物品判別部３５は、作業箇所Ｗに位置する容器２０に収容されているべき物品２１と、実際に容器２０内に収容されている物品２１とが一致しないと判別すると、上位コントローラ３０の表示制御部（図示せず）を介してその旨を表示装置１９に表示させる。この物品判別部３５と表示装置１９とが、本発明の物品判別報知部に相当する。

ここで、物品情報データベース４０は、容器２０に収容されている物品２１についての、少なくとも数量情報を含む収容関連情報を、容器２０に付された容器識別情報と関連付けて記憶する記憶部である。また、物品情報データベース４０には、自動倉庫２に入庫予定の容器２０の容器識別情報と容器２０に収容されているべき物品２１の物品識別情報とが予め対応付けて記憶されている。本実施形態の物品情報データベース４０は、別の装置（図示せず）でマスター登録された各容器２０に関する情報であるマスター容器情報と、同様に別の装置（図示せず）でマスター登録された各物品２１に関する情報であるマスター物品情報とを備えている。マスター容器情報には、各容器２０の寸法情報、各容器２０の内部に収容されているべき各物品２１の物品識別情報、各容器２０内の最上段物品数情報、及び、設定収納姿勢情報が、各容器の固有の容器識別情報に対応づけられて含まれている。本実施形態の物品情報データベース４０が、本発明の収容情報記憶部に相当する。また、本実施形態の各容器２０の内部に収容されているべき各物品２１の物品識別情報、各容器２０内の最上段物品数情報、及び、設定収納姿勢情報が、本発明の収容関連情報に相当する。

また、マスター物品情報には、各物品２１の寸法情報及びテンプレート画像が、各物品２１の物品識別情報に対応づけられて含まれている。物品２１の寸法情報は、当該物品２１の１つの頂点から延びる３辺の各辺の寸法を示す情報である。また、テンプレート画像は、後述のパターンマッチング処理で入庫用物品存在領域Ｍを検出する際の雛形となる画像である。テンプレート画像は、物品２１の６個の矩形面のうちの一部の矩形面の模様に対応する画像であり、本実施形態では、設定収納姿勢時に上面となる矩形面の模様に対応するカラー画像である。具体的には、図８の破線で囲まれた領域で示すように、別の撮像装置（図示せず）によって物品２１の設定収納姿勢時に上面となる矩形面（本例では商品名「○○○」が表示されている面）が撮像され、当該撮像画像に基づく矩形面の画像がテンプレート画像Ｐとして予めマスター登録されている。その際、当該テンプレート画像のサイズや分解能も併せて登録されている。なお、６個の全部の矩形面の画像に対応する６個のテンプレート画像が予めマスター登録されていてもよいが、作業者による登録作業の負担軽減のためには５個以下の矩形面の画像に対応するテンプレート画像が登録されていることが好ましく、本実施形態では、設定収納姿勢時に上面となる１個の矩形面のみが登録されている。なお、当該テンプレート画像は、ピッキング装置７の物品認識部３６で実行されるパターンマッチング処理において作業用物品存在領域を検出する際の雛形でもある。

ところで、本実施形態では、容器２０内に収容されているべき物品２１及び当該物品２１の設定収納姿勢は予め容器２０毎に定められており、本来であれば、容器２０内には、収容されているべき物品２１が設定収納姿勢の状態で収容されているはずである。しかし、例えば、当該容器２０内に物品２１を収容する際に、作業者等が、収容されるべき物品２１とは異なる物品２１（物品識別情報が異なる物品２１）を誤って収容してしまったり、設定収納姿勢とは異なる姿勢で収容してしまったりする場合が考えられる。このような場合、ピッキング箇所Ｕにおけるピッキング装置７による物品２１の取り出し作業では、作業用撮像画像において、テンプレート画像（本来収容されているべき物品２１の設定収納姿勢時において上面となる矩形面の画像）との一致度が第１閾値以上である部分を検出することは困難であり、物品２１の位置認識処理が適切に実行できず、その結果、当該物品２１の取り出し作業が円滑に処理できなくなる。そこで、本実施形態では、入庫前検査装置５０により、ピッキング箇所Ｕでの物品２１の位置認識処理が適切に行うことができるかを、当該テンプレート画像を用いて、自動倉庫２へ入庫前の容器２０に対して事前に確認するための検査をする。すなわち、入庫前検査装置５０は、ピッキング箇所Ｕでの取り出し対象となり得る容器２０内の最上段の物品層に属する物品２１のうち、当該容器２０内に収納されているべき物品２１であってかつ設定収納姿勢で収納されている物品２１が、画像を用いて、ある所定の数（本例では第２閾値）以上検出できるか否かを検査するものである。具体的には、入庫前検査装置５０は、第２撮像装置１４にて撮像した入庫用撮像画像内においてテンプレート画像との一致度が第１閾値以上である部分を入庫用物品存在領域Ｍとして検出し、検出した入庫用物品存在領域Ｍの数が第２閾値以上であるか否かを判別するものである。入庫前検査装置５０は、物品容器情報取得部５１と、画像取得部５２と、容器外形検出部５３と、物品探索範囲設定部５４と、パターンマッチング処理部５７と、検査部５８と、チェック処理部５９と、記憶部６２と、第２閾値設定部６３とを備える。以下、各機能部について説明する。

物品容器情報取得部５１は、上位コントローラ３０から出力された、検査箇所Ｓに位置する容器２０の容器情報及び当該容器２０内に収容されているべき物品２１の物品情報を取得する機能部である。本実施形態では、物品容器情報取得部５１は、当該取得した容器情報及び物品情報を記憶部６２に記憶する。

画像取得部５２は、第２撮像装置１４から撮像画像を取得する機能部である。本実施形態では、画像取得部５２は、上位コントローラ３０より検査開始指令を受けると、第２撮像装置１４に対して撮像指示を出力し、当該撮像指示に基づいて撮像された入庫用撮像画像を第２撮像装置１４から取得する。また、当該入庫用撮像画像が第２撮像装置１４（カメラ１４Ａ）から撮像された物品上面までの距離情報を含んでいる為、画像取得部５２は、当該距離情報と既知である第２撮像装置１４（カメラ１４Ａ）の容器底面（搬送面）からの高さとから、当該入庫用撮像画像における各画素について、当該各画素に対応する位置での物品上面の容器底面からの高さを示す高さ情報を取得する。そして、画像取得部５２は、各画素が容器底面からの高さ情報を有する入庫用撮像画像を生成する。なお、第２撮像装置１４（カメラ１４Ａ）の容器底面からの高さは、既知である搬送面からの高さから、予め容器２０の寸法情報に含まれている容器２０の底面の厚みを差し引くことにより算出することができる。そして、画像取得部５２は、当該生成した各画素が容器底面からの高さ情報を有する入庫用撮像画像を記憶部６２に記憶する。入庫用撮像画像の一例を図４に示す。

容器外形検出部５３は、入庫用撮像画像内に容器２０の外形が含まれるか否かを検出する機能部である。具体的には、図４に示すように、容器外形検出部５３は、まず、入庫用撮像画像内における検査箇所Ｓの搬送面の色と容器２０の色とのコントラスト差から容器外形を抽出する。また、容器外形検出部５３は、記憶部６２の容器情報に含まれる容器２０の寸法情報、特に容器２０の平面視の矩形を形成する２辺の寸法情報を取得する。容器外形検出部５３は、当該抽出した容器外形と、当該取得した容器２０の寸法情報とを比較して、予め定められた許容範囲内で一致していると判別する場合には、容器外形であると認識する。なお、容器外形検出部５３は、当該抽出した容器外形が、容器２０の寸法情報と予め定められた許容範囲内で一致しないと判別する場合には、画像取得部５２を介して再度第２撮像装置１４に撮像指示を出力して新しい画像を取得し、同様に再度容器外形検出部５３で容器外形検出処理を実行する。容器外形検出部５３は、予め定めた所定回数（例えば２回）以上、第２撮像装置１４で撮像し直しても容器外形を検出できなければ、上位コントローラ３０に異常である旨の結果情報を出力する。

物品探索範囲設定部５４は、入庫用撮像画像内において、検出対象である最上段の物品層に属しかつ設定収納姿勢で収納されている物品２１の上面を探索する際に、当該探索処理を実行する範囲である物品探索範囲を設定する機能部である。本実施形態では、まず、物品探索範囲設定部５４は、最上段の物品層を仮定すると共に、当該最上段の物品層に属する物品２１の設定収納姿勢時において上面となり得る面を仮定する。そして、物品探索範囲設定部５４は、当該仮定した最上段の物品層に属する物品２１の設定収納姿勢時において上面となり得る面の高さを算出し、当該算出した高さと同一の高さ情報を有する画素を抽出して第１の単一高さ画像を生成する。そして、物品探索範囲設定部５４は、当該第１の単一高さ画像に、当該物品２１の上面に対応する領域（物品探索領域）が存在するか否かを判別し、当該物品探索領域が存在すると判別する場合には、当該第１の単一高さ画像を物品探索範囲と設定する。

また、物品探索範囲設定部５４は、第１の単一高さ画像に物品探索領域が存在しないと判別した場合には、最上段の物品層に属する物品２１の設定収納姿勢以外の姿勢において上面となり得る面を仮定して、当該仮定した面の高さを算出し、当該高さと同一の高さ情報を有する画素を抽出して単一高さ画像を生成する。そして、物品探索範囲設定部５４は、設定収納姿勢以外の姿勢に対応する当該単一高さ画像に物品探索領域が存在するか否かを判別し、当該物品探索領域が存在すると判別する場合には、最上段の物品層に属する物品２１は設定収納姿勢以外の姿勢で収納されていると考えられる為、異常である旨の結果情報を上位コントローラ３０へ出力する。

また、物品探索範囲設定部５４は、設定収納姿勢以外の姿勢に対応する当該単一高さ画像に物品探索領域が存在しないと判別する場合には、最上段の物品層は、もう一段下の段であると仮定すると共に、当該新たに仮定した最上段の物品層に属する物品２１の設定収納姿勢時において上面となり得る面を新たに仮定する。そして、物品探索範囲設定部５４は、当該新たに仮定した最上段の物品層に属する物品２１の設定収納姿勢時において上面となり得る面の高さを算出し、当該算出した高さと同一の高さ情報を有する画素を抽出して新たな第２の単一高さ画像を生成する。そして、物品探索範囲設定部５４は、同様に、第２の単一高さ画像に、物品探索領域が存在するか否かを判別し、当該第２の単一高さ画像に物品探索領域が存在すると判別する場合には、当該第２の単一高さ画像を物品探索範囲として設定する。一方、物品探索範囲設定部５４は、当該第２の単一高さ画像に物品探索領域が存在しないと判別する場合には、異常である旨の結果情報を上位コントローラ３０へ出力する。

また、ここにおける、物品探索領域が存在するとは、各単一高さ画像に、予め定められたある一定範囲以上の連続した領域が存在することをいい、本例では、単一高さ画像中に、対応する収納姿勢（設定収納姿勢若しくはそれ以外の姿勢）において上面となる矩形面の表面積以上の連続した領域が含まれる場合に物品探索領域が存在するとする。なお、当該矩形面の面積×予め定められた閾値％（例えば、９０％）以上の連続した領域である場合に物品探索領域が存在するとしてもよい。

そして、物品探索範囲設定部５４は、上記の処理を実行する為に、仮想基準面設定部５５と単一高さ画像生成部５６とを備えている。

仮想基準面設定部５５は、最上段の物品層に属する物品２１が載置されていると考えられる面、すなわち当該最上段の物品層に属する物品２１の底面が属すると考えられる面を仮想基準面及び仮想基準下面として設定する機能部である。本実施形態では、仮想基準面設定部５５は、図４及び図６に示すように、容器２０を上方から見た際に、平面視で容器２０内において一番広い平面が属する高さ、すなわち、当該入庫用撮像画像内において同一の高さ情報を有する画素が最も多く含まれる高さを基準高さＨとし、当該基準高さＨの高さ情報を有する画素群により形成される平面を仮想基準面Ｋとして設定する。具体的には、仮想基準面設定部５５は、容器外形検出部５３により容器外形が検出できた場合に、各画素が容器底面からの高さ情報を有する入庫用撮像画像を記憶部６２から取得し、当該入庫用撮像画像に基づいて、図７に示すように、縦軸に画素の出現率（画素数）、横軸に画素値（各画素が有する高さ）をとったヒストグラムを生成する。そして、仮想基準面設定部５５は、当該ヒストグラムを谷で分割した際に最も面積が大きい山を判別し（図７の紙面左側の山）、その山の中で一番出現率が大きい画素値が有する高さ（図７の紙面左側から３番目のヒストグラムの画素値）を基準高さＨとする。図４及び図６の例では、高さ方向（鉛直方向）に積層された下から２層目の物品２１の物品上面から形成される平面が一番広い平面領域を有しており、当該平面が入庫用撮像画像内における仮想基準面Ｋに設定される。

また、仮想基準面設定部５５は、仮想基準面Ｋよりも一段下の物品層に属する物品２１が載置されていると考えられる面、すなわち、物品上面が仮想基準面Ｋに属する物品であるベース段物品（本例では下から２層目の物品）の底面が属する面を仮想基準下面ＫＫとしてさらに設定することができる。具体的には、仮想基準面設定部５５は、仮想基準面Ｋの基準高さＨから、記憶部６２から取得した物品情報に含まれる設定収納姿勢時の物品２１の高さであるＨ１を引いた高さ「Ｈ−Ｈ１」の高さ情報を有する画素群により形成される平面を仮想基準下面ＫＫとして設定する。また、仮想基準面設定部５５は、設定した仮想基準面Ｋ及び仮想基準下面ＫＫの情報を記憶部６２に記憶する。

単一高さ画像生成部５６は、仮想基準面設定部５５により設定された仮想基準面Ｋに底面が属する物品であるベース上段物品（図５の例の下から３層目の物品）が存在すると仮定した場合に、すなわち、ベース上段物品が最上段の物品層に属する物品であると仮定した場合に、当該物品２１の設定収納姿勢時に上面となる面の容器底面からの論理高さを算出する。本実施形態では、単一高さ画像生成部５６は、記憶部６２から取得した物品２１の寸法情報と仮想基準面の高さとに基づいて、当該物品２１の設定収納姿勢において上面となる面の容器底面からの論理高さを算出する。そして、単一高さ画像生成部５６は、当該算出した論理高さと同一の高さ情報を有する画素を入庫用撮像画像から抽出して第１の単一高さ画像を生成する。具体的には、図５の例を用いて説明すると、本実施形態での物品２１の設定収納姿勢は高さ方向に長さＨ１の辺を沿わせたＫＣ姿勢である為、最上段の物品層に属する物品であると考えられるベース上段物品２１の設定収納姿勢時に上面となる面の容器底面からの論理高さは、図５の紙面左側に示すように、基準高さＨに物品２１の高さ方向の寸法Ｈ１を足した「Ｈ＋Ｈ１」となる。すなわち、単一高さ画像生成部５６は、Ｈ＋Ｈ１の高さ情報を有する画素を入庫用撮像画像から抽出して第１の単一高さ画像を生成する。そして、単一高さ画像生成部５６は、当該生成した第１の単一高さ画像を記憶部６２に記憶する。

また、物品探索範囲設定部５４が、第１の単一高さ画像に物品探索領域が存在しないと判別した場合には、単一高さ画像生成部５６は、仮想基準面に底面が属するベース上段物品が最上段の物品層に属する物品２１であると仮定した場合に、当該物品２１の設定収納姿勢以外において上面となる面の容器底面からの論理高さを算出する。具体的には図５の例を用いて説明すると、単一高さ画像生成部５６は、上記設定収納姿勢（ＫＣ姿勢）以外の姿勢である横転ロング姿勢ＫＡ及び横転ショート姿勢ＫＢのそれぞれにおいて物品２１の上面となる面の容器底面からの論理高さを算出する。ここで、横転ロング姿勢ＫＡとは、高さ方向に３辺のうち最も長い辺であるＬ１の辺を沿わせた物品２１の姿勢を示し、横転ショート姿勢ＫＢとは、高さ方向に長さＷ１の辺を沿わせた姿勢を示す。よって、横転ロング姿勢ＫＡ及び横転ショート姿勢ＫＢのそれぞれにおいて物品２１の上面となる面の容器底面からの論理高さは、図５の紙面中央側で示すように、それぞれ「Ｈ＋Ｌ１」と「Ｈ＋Ｗ１」となる。すなわち、単一高さ画像生成部５６は、Ｈ＋Ｌ１の高さ情報を有する画素を入庫用撮像画像から抽出して単一高さ画像を生成するとともに、Ｈ＋Ｗ１の高さ情報を有する画素を入庫用撮像画像から抽出して単一高さ画像を生成する。

また、物品探索範囲設定部５４が、第１の単一高さ画像に物品探索領域が存在しないと判別した場合で、かつ、当該仮想基準面に底面が属するベース上段物品の設定収納姿勢以外の姿勢（横転ロング姿勢や横転ショート姿勢）に対応する単一高さ画像にも物品探索領域が存在しないと判別する場合には、仮想基準面に底面が属するベース上段物品が存在しない、すなわち、ベース上段物品は最上段に属する物品２１ではないと考えられる。そこで、単一高さ画像生成部５６は、仮想基準面よりも一層下の段の底面である仮想基準下面上のベース段物品（図５の例の下から２層目の物品）が存在すると仮定し、すなわち、ベース段物品が最上段に属する物品２１であると仮定し、当該物品２１の設定収納姿勢時に上面となる面の容器底面からの論理高さを算出する。そして、単一高さ画像生成部５６は、当該論理高さと同一の高さ情報を有する画素を入庫用撮像画像から抽出して新たな第２の単一高さ画像を生成して、記憶部６２に記憶する。単一高さ画像生成部５６は、記憶部６２から取得した物品２１の寸法情報と仮想基準下面の情報に基づいて、設定収納姿勢時に上面となる面の容器底面からの論理高さを算出する。具体的には、図５の紙面右側に示すように、単一高さ画像生成部５６は、設定収納姿勢時に上面となる面の容器底面からの論理高さを、仮想基準下面ＫＫの高さ「Ｈ−Ｈ１」に、物品２１の設定収納姿勢時の高さ方向の寸法Ｈを足して、「Ｈ−Ｈ１＋Ｈ」、すなわち「Ｈ」であると算出する。そして、単一高さ画像生成部５６は、「Ｈ」の高さ情報を有する画素を入庫用撮像画像から抽出して第２の単一高さ画像を生成する。

パターンマッチング処理部５７は、第２撮像装置１４にて撮像した入庫用撮像画像内においてテンプレート画像との一致度が第１閾値以上である部分を入庫用物品存在領域Ｍとして検出する機能部である。本実施形態では、パターンマッチング処理部５７は、物品探索範囲設定部５４にて物品探索範囲として設定された単一高さ画像内に含まれる、テンプレート画像との一致度が予め定められた第１閾値以上である領域を入庫用物品存在領域Ｍとして検出する。具体的には、パターンマッチング処理部５７は、物品探索範囲設定部５４にて物品探索範囲が設定されると、記憶部６２から物品情報に含まれるテンプレート画像を探索テンプレートとして取得すると共に、当該物品探索範囲として設定された単一高さ画像を取得する。そして、パターンマッチング処理部５７は、当該単一高さ画像のカラー画像に探索テンプレートをマッチングさせていく。また、当該カラー画像の分解能と探索テンプレートの分解能とが異なる場合には、パターンマッチング処理部５７は、これらの分解能から算出した倍率で当該カラー画像を拡大し、当該拡大したカラー画像に探索テンプレートをマッチングさせていく。そして、パターンマッチング処理部５７は、当該カラー画像中に、探索テンプレートの画像と一致度が予め定められた第１閾値以上（例えば、テンプレート画像を構成する画素数の８０％以上）である領域を検出すると、当該検出した領域を入庫用物品存在領域Ｍとして記憶部６２に記憶する。そして、パターンマッチング処理部５７は、物品探索範囲として設定された単一高さ画像から、当該検出した入庫用物品存在領域Ｍの領域を除いた領域を新たな物品探索範囲として、同様にパターンマッチング処理を実行する。そして、パターンマッチング処理部５７は、当該設定収納姿勢に対応する単一高さ画像から、新たに入庫用物品存在領域Ｍを検出できなくなるまで上記処理を続行する。

図８及び図９の例では、パターンマッチング処理部５４は、物品探索範囲として設定された単一高さ画像Ｔに、探索テンプレートとしてのテンプレート画像Ｐをマッチングさせていく。パターンマッチング処理部５４は、テンプレート画像Ｐとの一致度が予め定められた第１閾値以上である領域を検出すると（図８の単一高さ画像Ｔの領域内の左下の矩形）、当該検出した領域を入庫用物品存在領域Ｍとして記憶部６２に保存する。そして、パターンマッチング処理部５４は、図９に示すように、単一高さ画像Ｔから、先に検出した入庫用物品存在領域Ｍを除いた領域を新たな物品探索範囲として、テンプレート画像Ｐをマッチングさせていく。

一方、パターンマッチング処理部５７は、単一高さ画像内に、探索テンプレートの画像と一致度が予め定められた閾値以上である領域を検出できなかった場合には、記憶部６２に記憶される入庫用物品存在領域Ｍはない。よって、後述の検査部５８において、検出された入庫用物品存在領域Ｍが第２閾値未満となるため、異常である旨の結果情報が上位コントローラ３０に対して出力される。

検査部５８は、パターンマッチング処理部５４にて検出した入庫用物品存在領域Ｍの数が第２閾値未満であるか否かを判別する機能部である。具体的には、検査部５８は、パターンマッチング処理部５４にて、全ての入庫用物品存在領域Ｍが検出されると、記憶部６２に記憶されている当該検出された入庫用物品存在領域Ｍの数を算出する。そして、検査部５８は、記憶部６２に記憶されている第２閾値の情報を取得して、検出された入庫用物品存在領域Ｍの数が第２閾値未満であるか否かを判別する。また、検査部５８は、当該検出した入庫用物品存在領域Ｍの数が第２閾値未満であると判別すると、異常である旨の結果情報を上位コントローラ３０に対して出力する。

また、検査部５８は、検出した入庫用物品存在領域Ｍの数が第２閾値以上であると判別すると、これらの検出した各入庫用物品存在領域Ｍをチェック処理部５９に出力して当該チェック処理部５９にて所定のチェックを行わせる。また、検査部５８は、チェック処理部５９での当該所定のチェックの結果に応じて有効物品存在領域又は無効物品存在領域のいずれかに分類された入庫用物品存在領域Ｍを、当該チェックが終了した順にチェック処理部５９から取得する。そして、検査部５８は、有効物品存在領域に分類された入庫用物品存在領域Ｍが第２閾値以上となった時点で、正常である旨の結果情報を上位コントローラ３０に対して出力する。一方、検査部５８は、パターンマッチング処理部５７で検出した全ての入庫用物品存在領域Ｍの数から無効物品存在領域に分類された入庫用物品存在領域Ｍの数を差し引いた数が、第２閾値未満となった時点で、異常である旨の結果情報を上位コントローラ３０に対して出力する。

チェック処理部５９は、パターンマッチング処理部５４にて検出した各入庫用物品存在領域Ｍに対して所定のチェックを行い、当該チェック結果に応じて、有効物品存在領域と無効物品存在領域とに分類する機能部である。具体的には、チェック処理部５９は、差分チェック部６０とセルチェック部６１とを備え、当該差分チェック部６０又はセルチェック部６１のいずれかで不合格と判別した場合には、無効物品存在領域に分類し、差分チェック部６０及びセルチェック部６１の双方で合格であると判別した場合には、有効物品存在領域に分類する。そして、チェック処理部５９は、有効物品存在領域か無効物品存在領域かの分類分けが完了した入庫用物品存在領域Ｍを検査部５８に出力する。

差分チェック部６０は、テンプレート画像と入庫用物品存在領域Ｍとの差分画像を生成し、当該差分画像のうち許容差分量を超えた領域の、テンプレート画像に対する割合が所定の閾値以下であれば合格と判別する機能部である。なお、当該所定の閾値及び許容差分量は予め設定されており記憶部６２に記憶されている。具体的には、差分チェック部６０は、テンプレート画像と入庫用物品存在領域Ｍとの対応する各座標位置における、Ｒ，Ｇ，Ｂの各チャンネルについての差分を求めて差分画像を作成し、当該差分画像を２値化する。そして、差分チェック部６０は、当該２値化した差分画像において許容差分量を超えた領域のテンプレート画像に対する面積比が所定の閾値以下であれば合格と判別し、所定の閾値未満であれば不合格と判別する。

セルチェック部６１は、テンプレート画像と入庫用物品存在領域Ｍとの双方を同様に複数のセルに分割し、当該分割後の対応するセル同士の類似度を比較し、当該類似度が所定値未満である不合格セル数が所定の許容数以下であれば合格と判別する機能部である。なお、当該類似度の所定値や所定の許容数の情報は、予め定められて記憶部６２に記憶されている。具体的には、セルチェック部６１は、まず、記憶部６２からテンプレート画像と入庫用物品存在領域Ｍとを取得し、これらのエッジ画像を生成する。なお、その際に、テンプレート画像の端部分は除去しておく。そして、セルチェック部６１は、テンプレート画像及び入庫用物品存在領域Ｍのエッジ画像を複数（例えば、３２の倍数）のセルに分割し、対応する双方のセルが「特徴的な模様や文字」を持たない場合（本例では、エッジ量がある閾値より小さい場合）には、合格セルとする。また、対応する双方のセルが「特徴的な模様や文字」を持つ場合には、セルチェック部６１は、対応するセルの類似度を比較し、類似度が所定値未満であるセルを不合格セルとし、これらの不合格セルの総数が、所定の許容数以下であるか否かを判別する。そして、セルチェック部６１は、不合格セルの総数が、所定の許容数以下であると判別した場合には、当該入庫用物品存在領域Ｍは合格であると判別する。

第２閾値設定部６３は、上位コントローラ３０の物品容器情報取得部３１から取得した容器識別情報にて識別される容器２０についての容器情報に基づいて、第２閾値を設定するように構成されている。本実施形態では、パターンマッチング処理部５７において全ての入庫用物品存在領域Ｍが検出されると、第２閾値設定部６３は、検査箇所Ｓに位置する容器２０に関する容器情報に含まれる最上段物品数情報を記憶部６２から取得する。そして、第２閾値設定部６３は、当該最上段物品数の所定の割合（例えば８０％）の個数を第２閾値として設定し、当該設定した第２閾値の情報を容器識別情報に対応づけて記憶部６２に記憶する。第２閾値は、例えば、最上段物品数が２０個で所定の割合が８０％である場合には１６個となる。また、最上段物品数の所定の割合の個数が１個以上となればよく、当該所定の割合は自由に設定することができる。なお、最上段物品数の所定の割合の個数が整数でない場合には、切り下げ等により整数とする。また、第２閾値設定部６３は、予め定めた所定の定数（例えば、５個等）を第２閾値としてもよい。その場合、当該設定した所定の定数が、最上段物品数よりも大きい値の場合には、第２閾値設定部６３は、第２閾値として最上段物品数とすることができる。また、第２閾値設定部６３は、第２閾値として、最上段物品数の所定の割合の個数又は予め定めた所定の定数のいずれか小さい方に設定することもできるし、最上段物品数のうち所定の割合の個数及び予め定めた所定の定数のいずれか大きい方に設定することもできる。

３．物品保管制御の処理手順
本実施形態に係る物品保管制御における各処理手順について、図１０〜図１２を用いて説明する。以下に説明する物品保管制御の処理手順は、上位コントローラ３０、入庫前検査装置５０及びこれらに付随する各装置を構成するハードウェア又はソフトウェア（プログラム）或いはその両方により実行される。上記の各機能部がプログラムにより構成される場合には、上位コントローラ３０及び入庫前検査装置５０のそれぞれが有する演算処理装置（図示せず）が、それぞれが有する各機能部を構成するプログラムを実行するコンピュータとして動作してもよいし、上位コントローラ３０の演算処理装置が、物品保管設備１の全ての機能部を構成するプログラムを実行するコンピュータとして動作してもよい。

３−１．入庫前検査処理について
本実施形態に係る入庫前検査処理では、まず、入庫前検査装置５０は、上位コントローラ３０より検査開始指令を受ける際に、検査箇所Ｓに位置する容器２０の容器情報及び物品情報を上位コントローラ３０より取得する（ステップ＃０１）。次に、第２撮像装置１４から入庫用撮像画像を取得し（ステップ＃０２）、当該ステップ＃０２で取得した入庫用撮像画像から容器２０の外形を検出する（ステップ＃０３）。ステップ＃０３において容器２０の外形を検出できれば（ステップ＃０３：Ｙｅｓ）、次にパターンマッチング処理において探索処理が実行される範囲である物品探索範囲を決定する処理を行う（ステップ＃０４）。ステップ＃０４で決定した物品探索範囲があれば（ステップ＃０５：Ｙｅｓ）、ステップ＃０４で決定した物品探索範囲に対してパターンマッチング処理を実行する（ステップ＃０６）。その後、第２閾値の情報や、各チェック処理等で用いる閾値情報を記憶部６２から取得する（ステップ＃０７）。なお、ステップ＃０６とステップ＃０７との処理手順を入れ替えてもよい。次に、ステップ＃０６のパターンマッチング処理で検出した全入庫用物品存在領域Ｍの数と、ステップ＃０７で取得した第２閾値とを比較し、全入庫用物品存在領域Ｍの数が第２閾値以上であれば（ステップ＃０８：Ｙｅｓ）、その中から１つの入庫用物品存在領域Ｍを選択し（ステップ＃０９）、当該選択した入庫用物品存在領域Ｍに対して差分チェックを行う（ステップ＃１０）。そして、ステップ＃１０の差分チェックで合格と判別すると（ステップ＃１０：Ｙｅｓ）、次に、当該入庫用物品存在領域Ｍに対して、さらにセルチェックを行う（ステップ＃１１）。そして、ステップ＃１１のセルチェックでも合格と判別した入庫用物品存在領域Ｍを、有効物品存在領域に決定する（ステップ＃１１：Ｙｅｓ，ステップ＃１２）。なお、ステップ＃１０とステップ＃１１との処理手順を入れ替えてもよい。

一方、ステップ＃１０の差分チェックで不合格と判別した入庫用物品存在領域Ｍ（ステップ＃１０：Ｎｏ）や、ステップ＃１１のセルチェックで不合格と判別した入庫用物品存在領域Ｍ（ステップ＃１１：Ｎｏ）については、無効物品存在領域に決定する（ステップ＃１６）。そして、ステップ＃０６のパターンマッチング処理で検出した入庫用物品存在領域Ｍのそれぞれに対してステップ＃０９〜ステップ＃１２若しくはステップ＃１６までの処理を順次行う過程で、有効物品存在領域の数が第２閾値以上となると（ステップ＃１３：Ｙｅｓ）、上位コントローラ３０に対して正常である旨の結果情報を出力する（ステップ＃１４）。また、一の入庫用物品存在領域Ｍに対してのステップ＃０９〜ステップ＃１２の処理が終了した時点で、有効物品存在領域の数が第２閾値未満である場合は（ステップ＃１３：Ｎｏ）、ステップ＃０９に戻り、次に選択した入庫用物品存在領域Ｍに対してステップ＃１０の差分チェック等を行う。また、ステップ＃０６で検出した入庫用物品存在領域Ｍのそれぞれに対してステップ＃０９〜ステップ＃１２若しくはステップ＃１６までの処理を順次行う過程で、ステップ＃０６で検出した全入庫用物品存在領域Ｍの数から無効物品存在領域の数を引いた値が第２閾値未満となると（ステップ＃１７：Ｙｅｓ）、上位コントローラ３０に対して異常である旨の結果情報を出力する（ステップ＃１５）。また、一の入庫用物品存在領域Ｍに対してのステップ＃０９〜ステップ＃１６の処理が終了した時点で、ステップ＃０６で検出した全入庫用物品存在領域Ｍの数から無効物品存在領域の数を引いた値が第２閾値以上の場合は（ステップ＃１７：Ｎｏ）、ステップ＃０９に戻り、次に選択した入庫用物品存在領域Ｍに対してステップ＃１０の差分チェック等を行う。

また、ステップ＃０３において容器２０の外形が検出できず（ステップ＃０３：Ｎｏ）、かつ、ステップ＃０２での入庫用撮像画像の取得回数が所定回数以上を超えていなければ（ステップ＃１８：Ｎｏ）、ステップ＃０２に戻り再度第２撮像装置１４から入庫用撮像画像を取得する（ステップ＃０２）。ステップ＃０３において容器２０の外形が検出できず（ステップ＃０３：Ｎｏ）、かつ、ステップ＃０２での入庫用撮像画像の取得回数が所定回数以上を超えれば（ステップ＃１８：Ｙｅｓ）、上位コントローラ３０に対して異常である旨の結果情報を出力する（ステップ＃１５）。また、ステップ＃０５で物品探索範囲を設定しなかった場合にも（ステップ＃０５：Ｎｏ）、上位コントローラ３０に対して異常である旨の結果情報を出力する（ステップ＃１５）。また、ステップ＃０８で、ステップ＃０６のパターンマッチング処理で検出した全入庫用物品存在領域Ｍの数と、ステップ＃０７で取得した第２閾値とを比較し、全入庫用物品存在領域Ｍの数が第２閾値未満である場合にも（ステップ＃０８：Ｎｏ）、上位コントローラ３０に対して異常である旨の結果情報を出力する（ステップ＃１５）。

３−２．物品探索範囲の決定処理について
上記ステップ＃０４の物品探索範囲の決定処理では、まず、最上段の物品層に属する物品２１が載置されていると考えられる面を仮想基準面として設定する（ステップ＃２１）。そして、ステップ＃２１で設定した仮想基準面に底面が属する物品であるベース上段物品が存在すると仮定した場合の、物品２１の設定収納姿勢時において上面となる面の単一高さ画像、すなわち、物品２１の設定収納姿勢に対応する単一高さ画像を生成する（ステップ＃２２）。ステップ＃２２で生成した単一高さ画像について２値化を行い（ステップ＃２３）、ステップ＃２３で２値化した設定収納姿勢に対応する単一高さ画像に、物品探索領域が存在するか否かを判別し、物品探索領域があると判別した場合には（ステップ＃２４：Ｙｅｓ）、物品探索範囲を、仮想基準面に底面が属するベース上段物品の設定収納姿勢に対応する単一高さ画像に決定する（ステップ＃２５）。また、ステップ＃２４で、設定収納姿勢に対応する単一高さ画像に、物品探索領域が存在しないと判別した場合には（ステップ＃２４：Ｎｏ）、仮想基準面に底面が属する物品であるベース上段物品が存在すると仮定した場合の、物品２１の設定収納姿勢以外の姿勢（横転ロング姿勢及び横転ショート姿勢）時において上面となる面の単一高さ画像を生成する（ステップ＃２６）。ステップ＃２６で生成した単一高さ画像について２値化を行い（ステップ＃２７）、ステップ＃２７で２値化した設定収納姿勢以外の姿勢に対応する各単一高さ画像に、物品探索領域が存在するか否かを判別し、物品探索領域があると判別した場合には（ステップ＃２８：Ｙｅｓ）、物品探索範囲はなしと決定して（ステップ＃３４）、物品探索範囲の決定処理を終了する。一方、ステップ＃２８で設定収納姿勢以外の姿勢に対応する各単一高さ画像に、物品探索領域が存在しないと判別した場合には（ステップ＃２８：Ｎｏ）、次に、仮想基準下面を設定する（ステップ＃２９）。そして、仮想基準下面に底面が属し、仮想基準面に上面が属する物品であるベース段物品が存在すると仮定した場合の、物品２１の設定収納姿勢に対応する単一高さ画像を生成する（ステップ＃３０）。ステップ＃３０で生成した単一高さ画像について２値化を行う（ステップ＃３１）。そして、ステップ＃３１で２値化を行った単一高さ画像に、物品探索領域が存在するか否かを判別し、物品探索領域があると判別した場合には（ステップ＃３２：Ｙｅｓ）、物品探索範囲を仮想基準下面に底面が属するベース段物品の設定収納姿勢に対応する単一高さ画像に決定（ステップ＃３３）して、物品探索範囲の決定処理を終了する。また、ステップ＃３２で物品探索領域が存在しないと判別した場合には（ステップ＃３２：Ｎｏ）、物品探索範囲はなしと決定して（ステップ＃３４）、物品探索範囲の決定処理を終了する。

３−３．異常時処理について
次に、上記ステップ＃１５で出力された異常である旨の結果情報を取得した際の上位コントローラ３０の処理（異常時処理）について説明する。入庫前検査装置５０から異常である旨の結果情報を取得すると（ステップ＃４１）、コンベヤ制御部３３は、入庫コンベヤ３の検査箇所Ｓに位置する容器２０を異常時コンベヤ１１に搬送するとともに、異常時コンベヤ１１を作動させる（ステップ＃４２）。そして、当該容器２０が作業箇所Ｗに搬送されると、作業者が第２バーコードリーダ１８を用いて当該容器２０内の物品２１に付されたバーコードを読み取ることにより得られる、当該物品２１の物品識別情報を第２バーコードリーダ１８から取得する（ステップ＃４３）。また、作業箇所Ｗに搬送された容器２０に付されたバーコード１５に含まれる容器識別情報を第３バーコードリーダ２２から取得する（ステップ＃４４）。そして、ステップ＃４４で取得した容器識別情報に対応づけられている物品識別情報を物品情報データベース４０から取得し、当該物品情報データベース４０から取得した物品識別情報とステップ＃４３で取得した物品識別情報とが一致しているかを判別する（ステップ＃４５）。ステップ＃４５で一致していると判別する場合には（ステップ＃４５：Ｙｅｓ）、容器２０内に収容されているべき物品２１が実際に容器２０内に収容されている為、容器２０内の物品２１が正しい旨の情報を表示装置１９に表示して作業者に報知する（ステップ＃４７）。一方、ステップ＃４５で一致していないと判別する場合には（ステップ＃４５：Ｎｏ）、容器２０内に収容されているべき物品２１とは異なる物品２１が容器２０内に収容されている為、容器２０内の物品２１が正しくない旨の情報を表示装置１９に表示して作業者に報知する（ステップ＃４６）。

４．その他の実施形態
最後に、本発明に係る物品保管設備１のその他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。

（１）上記の実施形態では、ステレオカメラ等の一対のカメラ１４Ａ及び１４Ｂを有する第２撮像装置１４を用いて、カメラ１４Ａで撮像した画像における各画素においての当該カメラ１４Ａからの距離情報を、一対のカメラ１４Ａ及び１４Ｂの視差に基づいて算出して、各画素が当該カメラ１４Ａからの距離情報を有する撮像画像を生成する構成であった。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、第２撮像装置１４として、撮像画像と距離情報とを併せて取得できる距離画像センサを用いる構成であってもよい。また、同様に第１撮像装置１３も撮像画像と距離情報とを併せて取得できる距離画像センサを用いる構成であってもよい。

（２）上記の実施形態では、容器識別情報や物品識別情報は、各容器や各物品の外側面に付されたバーコード情報の中に含まれる構成であり、各バーコードリーダによって非接触に（光学的に）読み取られる構成であった。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、各容器や各物品に、容器識別情報や物品識別情報を記憶するＩＣタグ等のＲＦＩＤタグが付されており、当該ＲＦＩＤタグに記憶された情報を無線通信により読み取る構成であってもよい。

（３）上記の実施形態では、上位コントローラ３０と入庫前検査装置５０とは別の装置で構成されているが、上位コントローラ３０及び入庫前検査装置５０の各機能部の機能を同一の装置が備える構成であってもよい。

（４）上記の実施形態では、物品判別部３５は、作業箇所Ｗに位置する容器２０に収容されているべき物品２１と、実際に容器２０内に収容されている物品２１とが一致しないと判別すると、その旨を表示装置１９に表示させることで、作業者に報知する構成であった。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、物品判別部３５は、作業箇所Ｗに位置する容器２０に収容されているべき物品２１と、実際に容器２０内に収容されている物品２１とが一致しない旨を、音声や振動等により作業者に報知する構成であってもよい。

（５）上記の実施形態では、テンプレート画像として、物品２１の設定収納姿勢時に上面となる矩形面の模様に対応する画像のみが予めマスター物品情報に含まれている。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、物品２１の設定収納姿勢時に下面となる矩形面の模様に対応する画像も予めテンプレート画像としてマスター物品情報に含まれる構成であってもよい。その場合、パターンマッチング処理部５７は、一方のテンプレート画像での入庫用物品存在領域Ｍの検出が終了した後に、他方のテンプレート画像で入庫用物品存在領域Ｍの検出を行い、検査部５８は、双方のテンプレート画像で検出された入庫用物品存在領域Ｍの総数が第２閾値未満である場合に異常である旨の結果情報を上位コントローラ３０に出力する構成であってもよい。

（６）上記の実施形態では、検査部５８は、有効物品存在領域に分類された入庫用物品存在領域Ｍの数が第２閾値以上となった時点で、正常である旨の結果情報を上位コントローラ３０に対して出力する構成であったが、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。検査部５８は、全ての入庫用物品存在領域Ｍへのチェックが終了した後で、全有効物品存在領域の数が第２閾値以上であるか否かを判別し、全有効物品存在領域の数が第２閾値以上である場合には正常である旨の結果情報を出力し、全有効物品存在領域の数が第２閾値未満である場合には異常報告を出力する構成であってもよい。

（７）上記の実施形態では、検査部５８は、チェック処理部５９で有効物品存在領域に分類された入庫用物品存在領域Ｍが第２閾値以上となると正常である旨の結果情報を出力する構成であった。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、入庫前検査装置５０は、チェック処理部５９を備えずに、パターンマッチング処理部５７で検出された全入庫用物品存在領域Ｍが第２閾値以上であると正常である旨の結果情報を上位コントローラ３０に出力する構成であってもよい。

（８）上記の実施形態では、仮想基準面設定部５５は、仮想基準面Ｋの基準高さＨとして、ヒストグラムを谷で分割した際に最も面積が大きい山を判別し、当該山の中で一番出現率が大きい画素値が有する高さ、すなわち、同一の高さ情報を有する画素が最も多く含まれる高さを基準高さＨとしている。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、ヒストグラムを谷で分割した際の最も面積が大きい山を構成する画素数及び画素値（各画素が有する高さ）から画素値（高さ）の平均値を算出し、当該平均値を基準高さＨとする構成であってもよい。

（９）上記の実施形態では、異常時コンベヤ１１は、合流箇所１７と検査箇所Ｓとの二箇所で入庫コンベヤ３と接続される平面視で角張ったＵ字状に構成されているが、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。異常時コンベヤ１１は、入庫コンベヤ３と一箇所のみで接続される、例えばＩ字状に構成されていてもよい。その場合、異常時コンベヤ１１の、入庫コンベヤ３と接続される側の端部とは反対側の端部に作業箇所Ｗが設けられる構成であってもよい。また、異常時コンベヤ１１を設けずに、検査箇所Ｓに作業箇所Ｗを設ける構成であってもよい。

Ｓ：検査箇所（検査位置）
Ｕ：ピッキング箇所
Ｐ：テンプレート画像
Ｍ：入庫用物品存在領域
１：物品保管設備
２：自動倉庫
３：入庫コンベヤ（入庫用搬送装置）
７：ピッキング装置
１１：異常時コンベヤ
１３：第１撮像装置（作業用撮像装置）
１４：第２撮像装置（入庫用撮像装置）
１５：バーコード
１６：作業者
１７：作業箇所
１９：表示装置（物品判別報知部）
２０：容器
２１：物品
３１：物品容器情報取得部（容器識別情報取得部）（物品識別情報取得部）
３５：物品判別部（物品判別報知部）
４０：物品情報データベース（収容情報記憶部）
５０：入庫前検査装置

Claims (3)

1. 内部に直方体形状の物品を収容する上面が開放された複数の容器を収納する自動倉庫と、
   前記自動倉庫に前記容器を搬送する入庫用搬送装置と、
   前記自動倉庫から出庫された前記容器から前記物品を取り出すピッキング装置と、を備える物品保管設備であって、
   前記ピッキング装置による前記物品の取り出し作業が行われるピッキング箇所に対応する位置において取り出し作業対象の前記容器を上方から撮像する作業用撮像装置を備え、
   前記ピッキング装置は、前記作業用撮像装置で撮像した作業用撮像画像において前記物品の矩形面の画像に対応する予め定められたテンプレート画像との一致度が第１閾値以上である部分を作業用物品存在領域として検出し、前記作業用物品存在領域を検出することにより前記物品の位置を認識して、当該物品を前記容器から取り出すように構成され、
   前記入庫用搬送装置の搬送経路上に設定された検査用位置において、上方から前記容器を撮像する入庫用撮像装置と、
   前記入庫用撮像装置にて撮像した入庫用撮像画像内において前記テンプレート画像との一致度が前記第１閾値以上である部分を入庫用物品存在領域として検出し、検出した前記入庫用物品存在領域の数が第２閾値以上であるか否かを判別する入庫前検査装置とを備え、
   前記入庫前検査装置は、検出した前記入庫用物品存在領域の数が前記第２閾値未満であると判別すると、エラー出力を行う物品保管設備。
2. 前記容器に収容されている物品についての、少なくとも数量情報を含む収容関連情報を、前記容器に付された容器識別情報と関連付けて記憶する収容情報記憶部と、
   前記容器の前記容器識別情報を取得する容器識別情報取得部と、を備え、
   前記入庫前検査装置は、前記容器識別情報取得部が取得した前記容器識別情報にて識別される前記容器についての前記収容関連情報に基づいて、前記第２閾値を設定するように構成されている請求項１に記載の物品保管設備。
3. 前記入庫用搬送装置と前記検査用位置又は前記検査用位置よりも搬送方向で下流側の位置において接続されて、前記入庫前検査装置にて前記エラー出力が行われた前記容器を作業者による作業が行われる作業箇所に搬送する異常時コンベヤと、
   前記容器に収容されている物品についての収容関連情報を、前記容器に付された容器識別情報と関連付けて記憶する収容情報記憶部と、
   前記容器の前記容器識別情報を取得する容器識別情報取得部と、
   前記物品のそれぞれに付与された物品識別情報を取得する物品識別情報取得部と、
   前記作業箇所に位置する前記容器に収容されているべき前記物品と、実際に前記容器内に収容されている前記物品とが一致するか否かを判別する物品判別報知部と、をさらに備え、
   前記収容情報記憶部には、入庫予定の前記容器の前記容器識別情報と当該容器に収容されているべき前記物品の前記物品識別情報とが予め対応付けて記憶されており、
   前記物品識別情報取得部は、前記作業箇所に位置する前記容器に収容されている前記物品の前記物品識別情報を取得し、
   前記物品判別報知部は、前記物品識別情報取得部が取得した前記物品識別情報と、前記作業箇所に位置する前記容器の前記容器識別情報に対応付けて前記収容情報記憶部に記憶されている前記物品識別情報とが異なる場合には、前記作業箇所に位置する前記容器に収容されているべき前記物品と、実際に前記容器内に収容されている前記物品とが一致しないと判別するとともに、当該一致しない旨の情報を前記作業者に報知する請求項１又は２に記載の物品保管設備。

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