JP2016141541A - 検品装置 - Google Patents

Abstract

【課題】商品箱等に収納されている物品の収納状態や取得したＸ線透過画像の撮影状態に関わらず、搬送手段によって搬送される被搬送物内の物品の数量を正確に計数し、物品の検品を精度良く行うことが可能な検品装置を提供する。
【解決手段】集品ライン５２によって搬送される商品箱５０に収納される物品５１の検品を行うＸ線検品システム１０が、商品箱５０の画像を形成する画像形成部２１と、画像形成部２１によって形成される商品箱５０の画像を解析する画像解析部２４と、商品箱５０に関する情報を管理する記憶部２２と、を備え、画像形成部２１が、商品箱５０の上面のＸ線透過画像と、商品箱５０の側面のＸ線透過画像と、を形成可能に構成され、画像解析部２４は、商品箱５０の上面及び側面のＸ線透過画像と、記憶部２２によって管理されている商品箱５０に関する情報と、に基づいて、商品箱５０に収納されている物品５１の数量を計数するように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、搬送手段によって搬送される商品箱等の被搬送物に収納されている物品の検品装置に関するものである。

従来、物流センター等において各種物品を出荷する場合には、ユーザ（消費者、中間業者等）からの物品要求情報（注文、出荷計画等）に応じて、ユーザ（配送先）別の商品箱に各種物品を仕分ける。そして、仕分けた商品箱内の物品の品種及び個数を物品要求情報の内容と照合する作業（検品作業）を行った後、配送先へ出荷を行う。

上記検品作業は、特許文献１の荷物監視システムのようなＸ線システムを備えた検品装置により行う場合がある。
特許文献１の荷物監視システムは、撮像トンネルを備え、当該撮像トンネルに出荷する商品箱を通過させ、その通過させている間に商品箱内のＸ線透過画像を取得する。そして、取得したＸ線透過画像に基づいて商品箱内に収納されている物品の数量を数えるように構成されている。
特許文献１の荷物監視システムのように、取得したＸ線透過画像に基づいて商品箱内に収納されている物品の数量を数える場合においては、単にＸ線透過画像を取得するだけでなく、異なる視点からの複数のＸ線透過画像を取得する必要がある。特に、商品箱内で物品が重なり合っている場合には、一視点からのＸ線透過画像では物品を充分に把握することができず、物品の数量を正確に数えることができない。

特表２０１２−５０４０８５号公報

しかしながら、特許文献１の荷物監視システムのように異なる視点からの複数のＸ線透過画像を取得することにより物品の検品を行う検品装置であっても、商品箱内に収納されている物品の収納状態、或いは取得したＸ線透過画像の撮影状態によっては、商品箱内の物品の数量を正確に数えることができない場合があった。

そこで、本発明は、商品箱等の被搬送物内に収納されている物品の収納状態、或いは取得したＸ線透過画像の撮影状態に関わらず、搬送手段によって搬送される被搬送物内の物品の数量を正確に計数し、物品の検品を精度良く行うことが可能な検品装置を提供することを目的とする。

本発明の解決しようとする課題は以上であり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、本発明のうち請求項１に記載の検品装置は、搬送手段によって搬送される被搬送物に収納される物品の検品を行う検品装置であって、前記被搬送物の画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段によって形成される前記被搬送物の画像を解析する画像解析手段と、前記被搬送物に関する情報を管理する情報管理手段と、を備え、前記画像形成手段は、前記被搬送物の上面のＸ線透過画像と、前記被搬送物の側面のＸ線透過画像と、を形成可能に構成され、前記画像解析手段は、前記被搬送物の上面及び側面のＸ線透過画像と、前記情報管理手段によって管理されている前記被搬送物に関する情報と、に基づいて、前記被搬送物に収納されている物品の数量を計数するものである。
上記構成では、被搬送物の上面及び側面のＸ線透過画像と、情報管理手段によって管理されている被搬送物の情報と、に基づいて、被搬送物に収納されている物品の数量を計数する。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の検品装置において、前記画像解析手段は、前記被搬送物の上面及び側面のＸ線透過画像から前記被搬送物に収納されている検品対象物品の画像を抽出するための複数の画像抽出手段を備え、前記複数の画像抽出手段のいずれか１つの画像抽出手段を選択して、前記被搬送物に収納されている検品対象物品の画像を抽出し、この抽出した検品対象物品の画像と、前記情報管理手段において管理されている前記検品対象物品の基準画像と、を比較して前記検品対象物品を特定することにより前記被搬送物に収納されている前記検品対象物品の数量を計数するものである。
上記構成では、画像解析手段が、複数の画像抽出手段から１つの画像抽出手段を選択することで検品対象物品の画像を抽出し、検品対象物品の数量を計数する。

さらに、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の検品装置において、前記複数の画像抽出手段のいずれか１つの画像抽出手段は、前記被搬送物の上面及び側面のＸ線透過画像に対して所定の閾値で二値化処理を行うことにより、前記検品対象物品の画像を抽出するものである。
上記構成では、画像解析手段が、被搬送物のＸ線透過画像に対して所定の閾値で二値化処理を行うことにより、検品対象物品の画像を抽出し、検品対象物品の数量を計数する。

さらにまた、請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の検品装置において、前記複数の画像抽出手段のいずれか１つの画像抽出手段は、前記被搬送物の上面及び側面のＸ線透過画像に対して閾値を適宜変更しながら二値化処理を行うことにより、前記検品対象物品の画像を抽出するものである。
上記構成では、画像解析手段が、被搬送物のＸ線透過画像に対して閾値を適宜変更しながら二値化処理を行うことにより、検品対象物品の画像を抽出し、検品対象物品の数量を計数する。

さらにまた、請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の検品装置において、前記複数の画像抽出手段のいずれか１つの画像抽出手段は、前記被搬送物の上面及び側面のＸ線透過画像における前記検品対象物品の画像の輪郭を細線化することにより、前記検品対象物品の画像を抽出するものである。
上記構成では、画像解析手段が、被搬送物のＸ線透過画像における検品対象物品の画像の輪郭を細線化することにより、検品対象物品の画像を抽出し、検品対象物品の数量を計数する。

さらにまた、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の検品装置において、前記画像解析手段は、画像抽出手段によって細線化された画像をベクトル化することにより前記検品対象物品の形状及び大きさを想定してその中心点を計数し、前記中心点が一定距離に集まっているものを前記検品対象物品の１つの集合体と判断するものである。
上記構成では、画像解析手段が、細線化された画像をベクトル化することにより計数された中心点が一定距離に集まっているものを検品対象物品の１つの集合体と判断する。

さらにまた、請求項７に記載の発明は、請求項５又は請求項６に記載の検品装置において、前記画像解析手段は、画像抽出手段によって細線化された画像をベクトル化することにより前記検品対象物品の形状及び大きさを想定してその中心点を計数し、前記中心点が整列されているものを前記検品対象物品の１つの集合体と判断するものである。
上記構成では、画像解析手段が、細線化された画像をベクトル化することにより計数された中心点が整列されているものを検品対象物品の１つの集合体と判断する。

さらにまた、請求項８に記載の発明は、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の検品装置において、前記画像形成手段は、前記被搬送物の上面のカラー画像を形成し、前記画像解析手段は、前記被搬送物の上面及び側面のＸ線透過画像と、前記被搬送物の上面のカラー画像と、前記情報管理手段によって管理されている前記被搬送物の情報と、に基づいて、前記被搬送物に収納されている物品の数量を計数するものである。
上記構成では、前記画像解析手段が、被搬送物のＸ線透過画像及びカラー画像から被搬送物に収納されている物品の数量を計数する。

さらにまた、請求項９に記載の発明は、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の検品装置において、前記画像解析手段は、前記被搬送物に収納されている第１の検品対象物品の数量を計数すると、前記画像形成手段によって形成される画像から前記第１の検品対象物品の画像を消去し、前記第１の検品対象物品の画像が消去された画像から第２の検品対象物品の画像を解析するものである。
上記構成では、画像解析手段が、複数の検品対象物品の画像から第１の検品対象物品の数量を計数し、計数後、第１の検品対象物品の画像を消去した上で、第２の検品対象物品の画像を解析する。

本発明の検品装置によれば、被搬送物の上面及び側面のＸ線透過画像を、情報管理手段によって管理されている被搬送物の情報と組み合わせて解析することから、商品箱等の被搬送物内に収納されている物品の収納状態、或いは取得したＸ線透過画像の撮影状態に関わらず、搬送手段によって搬送される被搬送物内の物品の数量を正確に計数し、物品の検品を精度良く行うことができる。特に、物品が重なった状態で被搬送物に収納されていた場合であっても、それぞれの物品を的確に検品することができる。また、被搬送物の上面及び側面のＸ線透過画像を用いて物品の数量を計数するため、画像形成手段の構成を簡略化することができる。

本発明に係る検品装置の一例であるＸ線検品システムの全体構成図である。 （ａ）は、同Ｘ線検品システムの平面図、（ｂ）は、同Ｘ線検品システムの側面断面図である。 画像分析システムにおける検品対象物品の画像の抽出及び解析方法を示すフローチャートである。

まず、本発明の検品装置に係るＸ線検品システム１０について説明する。
Ｘ線検品システム１０は、物流センター等において各種物品５１を出荷する際に、ユーザ別に仕分けた商品箱５０（「被搬送物」の一例）内の物品５１の品種及び個数を、ユーザからの物品要求情報の内容と照合する作業（検品作業）を行うシステムである。また、Ｘ線検品システム１０は、商品箱５０内に混入した物品５１以外の異物（例えば、針、安全ピン等）を検出する。なお、Ｘ線検品システム１０は、物流センター等において各種物品を出荷する際の検品作業を行うものに限定されるものではなく、物流センター等において各種物品が入荷（納品）される際の検品作業を行うものであっても構わない。

図１に示すように、Ｘ線検品システム１０は、物品要求情報に応じて物品５１を商品箱５０に集品する際に商品箱５０を搬送する集品ライン５２（「搬送手段」の一例）の最後部或いは中途部に配置され、集品ライン５２から搬送される商品箱５０内の物品５１を検品する。
また、Ｘ線検品システム１０は、制御装置５３に接続されている。
制御装置５３は、例えば、中央処理装置と、ハードディスク等の記憶装置と、を備えたパーソナルコンピュータ或いはＰＣサーバ等の汎用コンピュータによって構成され、入力される情報に基づいて情報処理を実行可能に構成されている。制御装置５３は、物流センター等における仕分け設備５４（ゾーンコントローラ５５等）及びＸ線検品システム１０（画像分析システム２０）に接続され、設備全体の制御を行う。
制御装置５３は、Ｘ線検品システム１０を制御するに際し、商品箱５０に関する情報をＸ線検品システム１０に送信する。ここで、商品箱５０に関する情報とは、いわゆる集品データ（ピッキングデータ）等であり、例えば、商品箱５０のコード、形状、大きさ等、商品箱５０に収納されている物品５１のコード、商品名、数量、形状、大きさ等、出荷先のコード、名称、物品要求情報等、集品（ピッキング）及び検品に際して必要な商品箱５０、物品５１及び出荷先に関する様々な情報（データ）である。

図１に示すように、Ｘ線検品システム１０は、主に、出荷する物品５１を撮影するための画像撮影装置１１と、画像撮影装置１１に物品５１を搬出入するための搬送装置１２と、画像撮影装置１１及び搬送装置１２を制御する画像分析システム２０（「画像形成手段」、「画像解析手段」、「情報管理手段」の一例）と、から主に構成されている。

搬送装置１２は、例えば、ベルトコンベア等で構成されている。搬送装置１２は、その両端部が集品ライン５２に連結されている。搬送装置１２は、その一端部側（上流側）から商品箱５０を受け入れて画像撮影装置１１へ搬入する。そして、画像撮影装置１１による撮影が完了した商品箱５０をその他端部側（下流側）から搬出し、集品ライン５２に移載する。ここで、Ｘ線検品システム１０において物品５１の品種及び個数が物品要求情報の内容と合致していると判断された場合は、そのまま商品箱５０が搬送装置１２の下流側から搬出され、合致しない場合は、画像撮影装置１１の出口側の作業者Ｈが該当する商品箱５０内の物品５１の品種及び個数を目視で確認する。
また、搬送装置１２の上流側には、画像撮影装置１１へ搬入する商品箱５０を検知するセンサ５６が設けられている。センサ５６は、画像分析システム２０に接続され、検知信号を画像分析システム２０に送信する。

図２に示すように、画像撮影装置１１は、搬送装置１２を跨ぐように設けられＸ線を遮蔽する筐体１３と、搬送中の商品箱５０（物品５１）に対してＸ線を照射する第１及び第２のＸ線発生装置１４・１５と、商品箱５０（物品５１）を透過したＸ線を検出する第１及び第２のラインセンサ１６・１７と、ＣＣＤカメラ１８と、シグナルタワー１９と、から主に構成されている。

筐体１３は、物品５１の検品を行う空間内のＸ線を遮蔽するものである。筐体１３は、その一端部に商品箱５０を搬入するための入口部１３Ａと、その他端部に商品箱５０を搬出するための出口部１３Ｂと、が設けられている。筐体１３には、その入口部１３Ａから出口部１３Ｂにかけて搬送装置１２が設けられている。そして、搬送装置１２が入口部１３Ａから出口部１３Ｂに向けて商品箱５０を水平に搬送する。すなわち、画像撮影装置１１においては、商品箱５０が筐体１３内を通過する間に画像の撮影が行われる。

第１及び第２のＸ線発生装置１４・１５は、搬送装置１２によって搬送される商品箱５０（物品５１）に対してＸ線を照射するものである。
第１Ｘ線発生装置１４は、筐体１３の内部上方に設けられ、搬送装置１２によって搬送される商品箱５０（物品５１）の上方からＸ線を照射する。
第２Ｘ線発生装置１５は、筐体１３の内部側方であって搬送装置１２の搬送面より上方に設けられ、搬送装置１２によって搬送される商品箱５０（物品５１）の側方からＸ線を照射する。
なお、図２においては、第２Ｘ線発生装置１５を商品箱５０の搬送方向に対して左側に配置しているが、これに限定されるものではなく、商品箱５０（物品５１）の側方からＸ線を照射可能な位置であれば、第２Ｘ線発生装置１５を商品箱５０の搬送方向に対して右側に配置しても構わない。

第１及び第２のラインセンサ１６・１７は、第１及び第２のＸ線発生装置１４・１５から照射され商品箱５０（物品５１）を透過したＸ線を検出するものである。
第１ラインセンサ１６は、搬送装置１２を挟んで第１Ｘ線発生装置１４と対向するように筐体１３の内部下方に設けられる。
第２ラインセンサ１７は、第２Ｘ線発生装置１５と対向するように筐体１３の内部側方に設けられる。
なお、図２においては、第２ラインセンサ１７を商品箱５０の搬送方向に対して右側に配置しているが、これに限定されるものではなく、第２Ｘ線発生装置１５と対向する位置であれば、第２ラインセンサ１７を商品箱５０の搬送方向に対して左側に配置しても構わない。

ＣＣＤカメラ１８は、商品箱５０の上面のカラー画像を撮影するためのカメラである。ＣＣＤカメラ１８は、筐体１３の内部上方に設けられ、搬送装置１２によって搬送される商品箱５０（物品５１）の上方からカラー画像を撮影する。

シグナルタワー１９は、商品箱５０内の物品５１の品種及び個数が物品要求情報の内容と合致している否かを表示する。シグナルタワー１９は、例えば、赤色の表示灯、黄色の表示灯、青色の表示灯を重ねて構成される。そして、例えば、商品箱５０内の物品５１の品種及び個数が物品要求情報の内容と合致していない場合には赤色の表示灯が点灯し、合致している場合には青色の表示灯が点灯し、その他、筐体１３内で異常が発生した場合には黄色の表示灯が点灯する。

画像分析システム２０は、例えば、中央処理装置と、ハードディスク等の記憶装置と、を備えたパーソナルコンピュータ或いはＰＣサーバ等の汎用コンピュータによって構成され、入力される情報に基づいて情報処理を実行可能に構成されている。画像分析システム２０は、画像撮影装置１１及び搬送装置１２を制御するとともに、商品箱５０内の物品５１の画像を形成及び解析し、商品箱５０内の物品５１の品種の判別及び個数の計数を行う。
また、画像分析システム２０は、検品対象物品の基準画像及び商品箱５０に関する情報を管理する。ここで、検品対象物品の基準画像とは、商品箱５０に収納される予定の物品を予め撮影した画像であり、検品対象物品の特定及び数量の計数の際に基準となる画像である。検品対象物品の基準画像は、画像分析システム２０において形成されるＸ線透過画像及びカラー画像に対応させて形成される。

図１に示すように、画像分析システム２０は、画像撮影装置１１（第１及び第２のＸ線発生装置１４・１５、第１及び第２のラインセンサ１６・１７、ＣＣＤカメラ１８）に接続されている。画像分析システム２０は、第１及び第２のラインセンサ１６・１７からＸ線信号を受信し、ＣＣＤカメラ１８から画像信号を受信する。
また、画像分析システム２０は、制御装置５３及びセンサ５６に接続されている。画像分析システム２０は、制御装置５３からの制御信号或いはセンサ５６からの検知信号に基づいて第１及び第２のＸ線発生装置１４・１５等を制御する。さらに、画像分析システム２０は、形成及び抽出した画像、計数した物品５１の品種及び個数等の情報を制御装置５３に送信する。

さらにまた、画像分析システム２０は、商品箱５０内の物品５１の画像を形成する画像形成部２１（「画像形成手段」の一例）と、検品対象物品の基準画像及び商品箱５０に関する情報を記憶する記憶部２２（「情報管理手段」の一例）と、画像形成部２１によって形成された画像から検品対象物品の画像を抽出する画像抽出部２３と、画像抽出部２３によって抽出された画像を解析して商品箱５０内の物品５１の品種の判定及び個数の計数を行う画像解析部２４（「画像解析手段」の一例）と、を主に備える。画像分析システム２０の各部は、動作を行うためのプログラムをそれぞれ備え、当該プログラムに基づいて動作を行う。

画像形成部２１は、第１及び第２のラインセンサ１６・１７で検出されたＸ線信号及びＣＣＤカメラ１８からの画像信号に基づいて商品箱５０内の物品５１の画像を形成する。具体的には、画像形成部２１は、第１のラインセンサ５６で検出されたＸ線信号に基づいて商品箱５０の上面のＸ線透過画像を形成する。また、第２のラインセンサ５６で検出されたＸ線信号に基づいて商品箱５０の側面のＸ線透過画像を形成する。さらに、ＣＣＤカメラ１８からの画像信号に基づいて商品箱５０の上面のカラー画像を形成する。

記憶部２２は、物品５１の検品前に事前に制御装置５３から取得した商品箱５０に関する情報及び事前に形成した検品対象物品の基準画像を記憶する。記憶部２２は、制御装置５３或いは仕分け設備５４から送信される情報を記憶する。また、記憶部２２は、画像形成部２１が形成したＸ線透過画像及びカラー画像と、画像抽出部２３が抽出した検品対象物品の画像と、を記憶する。すなわち、記憶部２２は、出荷時における商品箱５０内の物品５１の画像データを記憶する。これにより、商品箱５０内の物品５１の有無を出荷後に確認することができる。

画像抽出部２３は、画像形成部２１によって形成されたＸ線透過画像或いはカラー画像に基づいて商品箱５０内の検品対象物品の画像を抽出する。画像抽出部２３は、画像形成部２１によって形成されたＸ線透過画像或いはカラー画像から検品対象物品の画像を抽出するための複数の画像抽出プログラム（「画像抽出手段」の一例）を備える。画像抽出部２３は、複数の画像抽出プログラムから、検品対象物品の画像抽出に最適な１つの画像抽出プログラムを選択することにより検品対象物品の画像を抽出する。なお、画像抽出部２３は、最適な複数（２つ以上）の画像抽出プログラムを選択する（組み合わせる）ことにより検品対象物品の画像を抽出しても構わない。
複数の画像抽出プログラムは、例えば、画像形成部２１によって形成されたＸ線透過画像に対して静的二値化処理を行うプログラムと、当該Ｘ線透過画像に対して動的二値化処理を行うプログラムと、画像形成部２１によって形成されたＸ線透過画像における検品対象物品の画像の輪郭を抽出して細線化処理を行うプログラムなどから構成される。なお、複数の画像抽出プログラムは上記のプログラムに限定されるものではなく、画像形成部２１によって形成されたＸ線透過画像から特定の検品対象物品の画像を抽出可能なプログラムであれば良い。

画像解析部２４は、画像抽出部２３によって抽出された商品箱５０内の検品対象物品の画像を解析し、検品対象物品の品種の判定及び個数の計数等を行う。画像解析部２４は、画像抽出部２３によって抽出された検品対象物品の画像と、記憶部２２に記憶されている検品対象物品の基準画像及び商品箱５０に関する情報と、に基づいて、商品箱５０内の検品対象物品の品種の判定及び個数の計数等を行う。

次に、Ｘ線検品システム１０の動作について説明する。
図２に示すように、商品箱５０が集品ライン５２から筐体１３の入口部１３Ａへ搬送されると、センサ５６は商品箱５０を検知し、検知信号を画像分析システム２０に送信する。画像分析システム２０は、送信される検知信号及び搬送装置１２の搬送速度に基づいて、商品箱５０が筐体１３内（物品５１の検品を行う空間内）を通過するタイミングを演算する。

第１及び第２のＸ線発生装置１４・１５は、画像分析システム２０によって演算されたタイミングに応じて、搬送装置１２によって搬送される商品箱５０に対してＸ線を照射する。また同様に、ＣＣＤカメラ１８は、上記タイミングに応じて、商品箱５０の上方からの画像を撮影する。なお、商品箱５０内の物品５１の画像をＸ線透過画像のみで形成する場合には、第１及び第２のＸ線発生装置１４・１５のみが作動し、ＣＣＤカメラ１８は作動しない。また、商品箱５０内の物品５１の上方からの画像をカラー画像で形成し、側面の画像をＸ線透過画像で形成する場合には、第２のＸ線発生装置１５及びＣＣＤカメラ１８が作動し、第１のＸ線発生装置１４は作動しない。

第１及び第２のＸ線発生装置１４・１５よりＸ線が照射されると、第１及び第２のラインセンサ１６・１７は、商品箱５０（物品５１）を透過したＸ線の透過量を検出する。そして、第１及び第２のラインセンサ１６・１７は、検出したＸ線の透過量をＸ線信号として画像分析システム２０に送信する。また、ＣＣＤカメラ１８は、商品箱５０の上方からの画像を撮影すると、画像信号を画像分析システム２０に送信する。

画像分析システム２０において上記Ｘ線信号或いは画像信号を受信すると、画像形成部２１は、上記Ｘ線信号或いは画像信号に基づいて商品箱５０内の物品５１の画像を作成する。具体的には、画像形成部２１は、第１のラインセンサ５６から送信されたＸ線信号に基づいて商品箱５０の上方からのＸ線透過画像を形成する。また、画像形成部２１は、第２のラインセンサ５６から送信されたＸ線信号に基づいて商品箱５０の側方からのＸ線透過画像を形成する。さらに、画像形成部２１は、ＣＣＤカメラ１８から送信された画像信号に基づいて商品箱５０の上方からのカラー画像を形成する。
画像抽出部２３は、画像形成部２１が形成した画像から検品対象物品の画像を抽出する。この時、画像抽出部２３は、画像形成部２１が形成した画像の状態（撮影状態）、或いは検品する検品対象物品の収納状態等に応じて、複数の画像抽出プログラムからいずれか１つの画像抽出プログラムを選択して検品対象物品の画像を抽出する。
画像解析部２４は、画像抽出部２３が抽出した画像を解析する。画像解析部２４は、画像抽出部２３が抽出した画像と、記憶部２２に記憶されている検品対象物品の基準画像及び商品箱５０に関する情報と、に基づいて、検品対象物品の品種を判定し、個数を計数する。さらに、画像解析部２４は、解析した検品対象物品の品種及び個数を、ユーザからの物品要求情報の内容と照合する。そして、検品対象物品の品種及び個数が物品要求情報の内容と合致する場合には、画像解析部２４は、シグナルタワー１９に対して、合致していることを示す青色の表示灯を点灯する旨の指示信号を送信する。また、物品５１の品種及び個数が物品要求情報の内容と合致していない場合には、画像解析部２４は、シグナルタワー１９に対して、合致していないことを示す赤色の表示灯を点灯する旨の指示信号を送信する。

シグナルタワー１９は、画像解析部２４からの指示信号により青色或いは赤色の表示灯を点灯する。なお、物品５１の品種及び個数が物品要求情報の内容と合致していない場合（シグナルタワー１９の表示灯が赤色に点灯している場合）、作業者Ｈは搬送装置１２により搬送される対象の商品箱５０内の物品５１の品種及び数量を目視で確認して検品する。また、物品５１の品種及び個数が物品要求情報の内容と合致している場合（シグナルタワー１９の表示灯が青色に点灯している場合）には、作業者Ｈによる目視確認をせずに、商品箱５０を搬送装置１２によりそのまま搬送し出荷する。

次に、画像分析システム２０における検品対象物品の画像の抽出及び解析について説明する。
上述のように、画像分析システム２０においては、画像形成部２１によって形成された画像の状態（撮影状態）、商品箱５０に収納されている検品対象物品の品種、数量或いは収納状態などに応じて検出対象物品の画像の抽出方法（画像抽出プログラム）を選択することにより、画像形成部２１によって形成された画像から検品対象物品の画像を抽出し、抽出した検品対象物品の画像を解析する。また、画像分析システム２０においては、解析により適正に品種の判定及び数量の計数が完了した検品対象物品の画像は、画像形成部２１によって形成された画像から消去される。そして、検品の完了した物品５１の画像が消去された状態の画像から、再度検品対象物品の画像を抽出して解析する。このように、画像分析システム２０においては、画像形成部２１によって形成された画像から検品対象物品の解析に適した画像を抽出するための画像抽出プログラム（画像抽出手段）を適宜選択し、選択した画像抽出プログラムに基づいて、画像形成部２１によって形成された画像から検品対象物品の画像を、検品対象物品毎に抽出して解析する。そして、商品箱５０に収納されている全ての物品５１の検品が完了するまで、画像の抽出及び解析を繰り返す。以下に、画像分析システム２０における検品対象物品の画像の抽出及び解析を図３に沿って説明する。

図３に示すように、画像形成部２１によって画像が形成されると（Ｓ１）、画像抽出部２３は形成された商品箱５０の上面及び側面のＸ線透過画像から商品箱５０に収納されている物品５１の座標及び傾きを取得する（Ｓ２）。そして、画像抽出部２３は、上記Ｘ線透過画像に対して所定の閾値で静的二値化処理を行う（Ｓ３）。これにより、商品箱５０に収納される物品５１のうちの所定の物品５１（検品対象物品）の二値化画像が抽出される。

画像解析部２４は、画像抽出部２３が抽出した静的二値化画像と、記憶部２２に記憶されている検品対象物品の基準画像及び商品箱５０に関する情報と、を比較し、該当する検品対象物品があるか否かを判断する（Ｓ４）。具体的には、画像解析部２４は、記憶部２２に記憶されている検品対象物品の基準画像から、画像抽出部２３が抽出した静的二値化画像と同じ画像を検索して検品対象物品を画像レベルで判断する。そして、画像レベルで判断した検品対象物品と、商品箱５０に関する情報から得られる検品対象物品と、を比較して、商品箱５０に検品対象物品があるか否かを判断する。
画像解析部２４は、検品対象物品があると判断すると（Ｓ４−Ｙｅｓ）、当該検品対象物品が商品箱５０に規定数量収納されているか否かを判断する（Ｓ５）。具体的には、画像解析部２４は、画像抽出部２３が抽出した静的二値化画像から、記憶部２２に記憶されている検品対象物品の基準画像と同じ画像を計数して判断する。画像解析部２４は、当該検品対象物品が商品箱５０に規定数量収納されていると判断すると（Ｓ５−Ｙｅｓ）、当該検品対象物品に対応する二値化画像を消去する（Ｓ６）。そして、画像解析部２４は、記憶部２２に記憶されている商品箱５０に関する情報に基づいて、他に検品対象物品があるか否かを判断する（Ｓ７）。画像解析部２４は、他に検品対象物はないと判断すると（Ｓ７−Ｎｏ）、シグナルタワー１９に対して指示信号（青色の表示灯点灯）を送信し、検品を終了させる。また、画像解析部２４は、他に検品対象物があると判断すると（Ｓ７−Ｙｅｓ）、閾値を変更して（Ｓ１３）、再度、静的二値化処理を行う（Ｓ３）。
一方、画像解析部２４は、当該検品対象物品が商品箱５０に規定数量収納されていないと判断すると（Ｓ５−Ｎｏ）、シグナルタワー１９に対して指示信号（赤色の表示灯点灯）を送信し、検品を終了させる。

また、画像解析部２４が、画像抽出部２３が抽出した二値化画像と、記憶部２２に記憶されている検品対象物品の基準画像及び商品箱５０に関する情報と、を比較し、該当する検品対象物品がないと判断すると（Ｓ４−Ｎｏ）、画像抽出部２３は、上記Ｘ線透過画像に対して動的二値化処理を行う（Ｓ８）。画像解析部２４は、画像抽出部２３が抽出した動的二値化画像と、記憶部２２に記憶されている検品対象物品の基準画像及び商品箱５０に関する情報と、を比較し、該当する検品対象物品があるか否かを判断する（Ｓ９）。画像解析部２４は、検品対象物品があると判断すると（Ｓ９−Ｙｅｓ）、当該検品対象物品が商品箱５０に規定数量収納されているか否かを判断する（Ｓ５）。

一方、画像解析部２４が検品対象物品はないと判断すると（Ｓ９−Ｎｏ）、画像抽出部２３は、上記動的二値化画像における検品対象物品の画像の輪郭を抽出して細線化する（Ｓ１０）。画像解析部２４は、画像抽出部２３によって細線化された画像をベクトル化し（Ｓ１１）、検品対象物品の形状及び大きさを想定して中心点を計数する。そして、画像解析部２４は、その計数した中心点により該当する検品対象物品があるか否かを判断する（Ｓ１２）。ここで、画像解析部２４は、ベクトル化した画像において、計数した中心点が一定距離に集めっているものを検品対象物品の１つの集合体と判断して、Ｓ１２において、該当する検品対象物品があると判断する。また、画像解析部２４は、ベクトル化した画像において、計数した中心点が整列されているものを検品対象物品の１つの集合体と判断して、Ｓ１２において、該当する検品対象物品があると判断する。なお、１つの集合体とは、袋詰め、パック詰め等されて１つに集められた物品５１の集まりをいう。例えば、袋詰めされた複数個の果物、パック詰めされた複数個の玉子等のことをいい、１つの物品５１として算出される。

画像解析部２４は、検品対象物品があると判断すると（Ｓ１２−Ｙｅｓ）、当該検品対象物品が商品箱５０に規定数量収納されているか否かを判断する（Ｓ５）。一方、画像解析部２４は、検品対象物品はないと判断すると（Ｓ１２−Ｎｏ）、閾値を変更して（Ｓ１３）、再度、静的二値化処理を行う（Ｓ３）。

以上のように、上記実施例に係るＸ線検品システム１０によると、商品箱５０の上面及び側面のＸ線透過画像を、画像分析システム２０（記憶部２２）によって管理されている商品箱５０の情報と組み合わせて解析することから、商品箱５０に収納されている物品５１の収納状態、或いは画像形成部２１によって形成された画像の状態（撮影状態）に関わらず、集品ライン５２によって搬送される商品箱５０内の物品５１の数量を正確に計数し、精度良く商品箱５０に収納されている物品５１の検品を行うことができる。特に、物品５１が重なった状態で商品箱５０に収納されていた場合であっても、それぞれの物品５１を的確に検品することができる。また、商品箱５０の上面及び側面のＸ線透過画像のみを用いて物品５１の数量を計数可能であるため、画像撮影装置１１の構成を簡略化することができる。
また、上記実施例に係るＸ線検品システム１０によると、商品箱５０内の物品５１の品種、収納状態或いは画像形成部２１によって形成された画像の状態（撮影状態）等に応じて画像抽出プログラムを選択（変更）することで、検品対象物品の画像を抽出し、検品対象物品の判定及び数量の計数を行うことができる。そのため、物品５１が商品箱５０内において重なった状態で搬送された場合であっても、より精度良く物品５１の検品を行うことができる。
さらに、上記実施例に係るＸ線検品システム１０によると、複数の検品対象物品の画像から第１の検品対象物品の数量を計数し、計数後、第１の検品対象物品の画像を消去した上で、第２の検品対象物品の画像を解析することにより、複数の検品対象物品を一品ずつ個別に検品することから、物品５１が商品箱５０内において重なった状態で搬送された場合であっても、より精度良く物品５１の検品を行うことができる。

なお、本実施の形態においては、第１Ｘ線発生装置１４は筐体１３の内部上方に設けられているが、これに限定されるものではなく、搬送装置１２の搬送面に対して垂直な方向から物品５１にＸ線を照射することが可能であれば、筐体１３の内部下方に設けても構わない。この場合、第１ラインセンサ１６は、筐体１３の内部上方に設ける。
また、本実施の形態においては、商品箱５０のＸ線透過画像に商品箱５０のカラー画像を組み合わせて検品対象物品の判定及び数量の計数を行うこともできる。具体的には、商品箱５０の上方及び側方からのＸ線透過画像と、ＣＣＤカメラ１８による商品箱５０の上方からのカラー画像と、を組み合わせることにより行う。このように、Ｘ線透過画像と、カラー画像と、を組み合わせることで画像レベルでの検品対象物品の判定性能が向上し、より精度良く物品５１の検品を行うことができる。
また、商品箱５０の側方からのＸ線透過画像と、ＣＣＤカメラ１８による商品箱５０の上方からのカラー画像と、を組み合わせることにより検品対象物品の判定及び数量の計数を行うこともできる。このようにすることで、Ｘ線発生装置の台数を削減することができ、画像撮影装置１１の構成を簡略化することができる。

さらに、本実施の形態においては、画像の輪郭を抽出することにより検品対象物品の画像の抽出を行っているが、これに限定されるものではなく、例えば、二値化画像における影の色の濃淡、エッジ等を検出することにより検品対象物品の画像の抽出を行っても構わない。

１０ Ｘ線検品システム（検品装置）
２０ 画像分析システム
２１ 画像形成部（画像形成手段）
２２ 記憶部（情報管理手段）
２４ 画像解析部（画像解析手段）
５０ 商品箱（被搬送物）
５１ 物品
５２ 集品ライン（搬送手段）

Claims (9)

1. 搬送手段によって搬送される被搬送物に収納される物品の検品を行う検品装置であって、
   前記被搬送物の画像を形成する画像形成手段と、
   前記画像形成手段によって形成される前記被搬送物の画像を解析する画像解析手段と、
   前記被搬送物に関する情報を管理する情報管理手段と、
   を備え、
   前記画像形成手段は、前記被搬送物の上面のＸ線透過画像と、前記被搬送物の側面のＸ線透過画像と、を形成可能に構成され、
   前記画像解析手段は、前記被搬送物の上面及び側面のＸ線透過画像と、前記情報管理手段によって管理されている前記被搬送物に関する情報と、に基づいて、前記被搬送物に収納されている物品の数量を計数すること
   を特徴とする検品装置。
2. 前記画像解析手段は、
   前記被搬送物の上面及び側面のＸ線透過画像から前記被搬送物に収納されている検品対象物品の画像を抽出するための複数の画像抽出手段を備え、
   前記複数の画像抽出手段のいずれか１つの画像抽出手段を選択して、前記被搬送物に収納されている検品対象物品の画像を抽出し、
   この抽出した検品対象物品の画像と、前記情報管理手段において管理されている前記検品対象物品の基準画像と、を比較して前記検品対象物品を特定することにより前記被搬送物に収納されている前記検品対象物品の数量を計数すること
   を特徴とする請求項１に記載の検品装置。
3. 前記複数の画像抽出手段のいずれか１つの画像抽出手段は、前記被搬送物の上面及び側面のＸ線透過画像に対して所定の閾値で二値化処理を行うことにより、前記検品対象物品の画像を抽出すること
   を特徴とする請求項２に記載の検品装置。
4. 前記複数の画像抽出手段のいずれか１つの画像抽出手段は、前記被搬送物の上面及び側面のＸ線透過画像に対して閾値を適宜変更しながら二値化処理を行うことにより、前記検品対象物品の画像を抽出すること
   を特徴とする請求項２に記載の検品装置。
5. 前記複数の画像抽出手段のいずれか１つの画像抽出手段は、前記被搬送物の上面及び側面のＸ線透過画像における前記検品対象物品の画像の輪郭を細線化することにより、前記検品対象物品の画像を抽出すること
   を特徴とする請求項２に記載の検品装置。
6. 前記画像解析手段は、
   画像抽出手段によって細線化された画像をベクトル化することにより前記検品対象物品の形状及び大きさを想定してその中心点を計数し、
   前記中心点が一定距離に集まっているものを前記検品対象物品の１つの集合体と判断すること
   を特徴とする請求項５に記載の検品装置。
7. 前記画像解析手段は、
   画像抽出手段によって細線化された画像をベクトル化することにより前記検品対象物品の形状及び大きさを想定してその中心点を計数し、
   前記中心点が整列されているものを前記検品対象物品の１つの集合体と判断すること
   を特徴とする請求項５又は請求項６に記載の検品装置。
8. 前記画像形成手段は、前記被搬送物の上面のカラー画像を形成し、
   前記画像解析手段は、前記被搬送物の上面及び側面のＸ線透過画像と、前記被搬送物の上面のカラー画像と、前記情報管理手段によって管理されている前記被搬送物の情報と、に基づいて、前記被搬送物に収納されている物品の数量を計数すること
   を特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の検品装置。
9. 前記画像解析手段は、
   前記被搬送物に収納されている第１の検品対象物品の数量を計数すると、前記画像形成手段によって形成される画像から前記第１の検品対象物品の画像を消去し、
   前記第１の検品対象物品の画像が消去された画像から第２の検品対象物品の画像を解析すること
   を特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の検品装置。
   

Images