JP2021081196A - 荷物計測装置、荷物受付システム、荷物計測方法、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施形態1に係る荷物計測装置の一構成例を示す機能ブロック図である。
図1に示すように、本実施形態に係る荷物計測装置1は、制御部1a及び深度センサ1bを有する。荷物計測装置1は、深度センサ1bを用い、深度センサ1bで取得されたデータに基づいて荷物のサイズを算出(計測)することができるように構成されている。この算出を制御部1aが担うことができる。
制御部1aは、載置物がない状態の載置台を、予め深度センサ1bで撮影して背景深度画像データとして記憶しておく。制御部1aはこの記憶のための記憶装置を有することができる。なお、背景深度画像データを記憶する記憶装置と上記プログラムを記憶する記憶装置とは同じ記憶装置とすることができる。
実施形態2について、図2〜図10を併せて参照しながら、実施形態1との相違点を中心に説明するが、実施形態1で説明した様々な例が適用できる。図2は、実施形態2に係る荷物計測装置の一構成例を示す模式図で、図3は、図2の荷物計測装置を示す機能ブロック図である。
深度センサ11は、撮影した範囲の距離情報をピクセル毎に(つまりセンサ素子毎に)取得できるデバイスとすることができる。深度センサ11は、深度センサ11を原点とする平面から対象物までの距離を取得する。深度センサを原点とする平面とは、深度センサの撮影方向をカメラ軸(センサ軸)として、カメラ軸に直交する平面である。
図6に示すように、深度センサ11の中心を原点とし、カメラ軸方向をZ軸とし、Z軸と同一平面上にあり、Z軸と直交する方向をX軸とし、X軸及びZ軸と直交する方向をY軸とする。
深度センサ11のX軸方向の視野角をθx(度)とすると、点Aにおける画像の端までの実距離Xamaxpは、図7及び図9から分かるように、以下の式から算出できる。ここで、Zaは、深度センサ11から荷物Pの上面までの距離である。
Xamaxp=Za×tan(θx/2)
Yamaxp=Za×tan(θy/2)
Ya=△Ya×((Ya−pixel)−480/2)
そして、辺ACの長さは、以下の式で算出することができる。
√((Xc−Xa)2+(Yc−Ya)2)
同様にして、辺BCの長さを、以下の式で算出することができる。
√((Xc−Xb)2+(Yc−Yb)2)
実施形態3について、図11及び図12を併せて参照し、その効果も含めた実施形態2との相違点を中心に説明する。但し、実施形態3は、実施形態1,2で説明した様々な例が適用できる。図11は、実施形態3に係る荷物計測装置を含む荷物受付システムの一構成例を示す模式図で、図12は、図11の荷物計測装置における荷物計測処理の一例を説明するためのフロー図である。
[a]
実施形態1では、図1に示す荷物計測装置1の制御部1aの機能について説明したが、荷物計測装置1としてこの機能が実現できればよい。同様に、実施形態2,3では、図3に示す機能部21〜25の機能について説明したが、荷物計測装置としてこれらの機能が実現できればよい。
実施形態1〜3に係る荷物計測装置は、次のようなハードウェア構成を有していてもよい。図13は、実施形態1〜3に係る荷物計測装置のハードウェア構成の一例を示す図である。なお、上記他の実施形態[a]についても同様である。
さらに、上述した様々な実施形態において、荷物計測装置における荷物計測方法の手順を例示したように、本開示は、上述した深度センサを用いて荷物のサイズを算出する荷物計測方法としての形態も採り得る。また、上記プログラムは、コンピュータに上述した荷物計測方法を実行させるためのプログラムであると言える。
1a 制御部
1b、11 深度センサ
11a カメラ付き深度センサ
10 タブレット端末
10a セルフPOS端末
10b 電子マネーリーダライタ(R/W)
12 載置台
13 センサ取付部
13a 支柱
13b センサ取付部材
14 重量計
21 深度加工部
22 背景深度部
23 頂点検出部
24 長さ算出部
25 出力部
101 プロセッサ、
102 メモリ、
103 入出力インタフェース、
Claims (11)
- 載置台に載置された直方体形状の荷物を実質的に直上から撮影可能である位置に配置され、前記荷物を撮影して前記荷物との距離を取得する深度センサと、
前記深度センサから取得したデータに基づいて前記荷物のサイズを算出する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
載置物がない状態の前記載置台を、予め前記深度センサで撮影して背景深度画像データとして記憶しておき、
前記深度センサを制御し、前記載置台に載置された前記荷物を実質的に直上から撮影して前記荷物の深度画像データを取得し、前記荷物の深度画像データと前記背景深度画像データとの比較によって前記荷物の深度画像データにおける前記荷物のデータを特定し、
前記荷物の深度画像データにおける前記荷物の上面までの前記深度センサからの距離のデータと前記荷物の背景深度画像データにおける前記載置台の上面までの前記深度センサからの距離のデータとに基づいて、前記荷物の高さを算出し、
前記荷物の深度画像データ中で最も左側に位置する第1の頂点の位置と、前記荷物の深度画像データ中で最も右側に位置する第2の頂点の位置と、前記荷物の深度画像データ中で最も上側に位置する、もしくは最も下側に位置する第3の頂点の位置と、を特定し、
前記深度センサの中心を原点とする空間における、前記第1の頂点、前記第2の頂点、及び前記第3の頂点の2次元座標を、前記深度センサの視野角と、それぞれ前記第1の頂点、前記第2の頂点、及び前記第3の頂点の前記深度センサからの距離のデータと、前記深度センサのセンサ素子の数と、それぞれ前記第1の頂点、前記第2の頂点、及び前記第3の頂点に対応する前記深度センサのセンサ素子の位置データとに基づいて求め、
前記第1の頂点、前記第2の頂点、及び前記第3の頂点の2次元座標に基づいて、前記第1の頂点と前記第3の頂点との間の第1の辺の長さと、前記第2の頂点と前記第3の頂点との間の第2の辺の長さと、を算出し、算出した結果を出力する、
荷物計測装置。 - 前記制御部は、
前記深度センサの撮影方向をZ軸とし、前記Z軸と同一平面上にあり、前記Z軸と直交する方向をX軸とし、前記X軸及び前記Z軸と直交する方向をY軸としたとき、前記深度センサのX軸方向の視野角と、前記第1の頂点、前記第2の頂点、及び前記第3の頂点のZ軸方向の距離のデータとに基づいて、それぞれ前記第1の頂点、前記第2の頂点、及び前記第3の頂点におけるX軸方向のZ軸から画像端までの実距離を求め、前記深度センサのY軸方向の視野角と、前記第1の頂点、前記第2の頂点、及び前記第3の頂点のZ軸方向の距離のデータとに基づいて、それぞれ前記第1の頂点、前記第2の頂点、及び前記第3の頂点におけるY軸方向のZ軸から画像端までの実距離を求め、
前記第1の頂点、前記第2の頂点、及び前記第3の頂点におけるX軸方向のZ軸から画像端までの実距離と、前記深度センサのX軸方向のセンサ素子の数とに基づいて、それぞれ前記第1の頂点、前記第2の頂点、及び前記第3の頂点におけるセンサ素子毎のX軸方向の実距離の変化率を求め、前記第1の頂点、前記第2の頂点、及び前記第3の頂点におけるY軸方向のZ軸から画像端までの実距離と、前記深度センサのY軸方向のセンサ素子の数とに基づいて、それぞれ前記第1の頂点、前記第2の頂点、及び前記第3の頂点におけるセンサ素子毎のY軸方向の実距離の変化率を求め、
前記第1の頂点、前記第2の頂点、及び前記第3の頂点の、X軸方向におけるセンサ素子の位置と前記センサ素子毎のX軸方向の実距離の変化率とに基づいて、それぞれ前記第1の頂点、前記第2の頂点、及び前記第3の頂点のX座標を求め、前記第1の頂点、前記第2の頂点、及び前記第3の頂点の、Y軸方向におけるセンサ素子の位置と前記センサ素子毎のY軸方向の実距離の変化率とに基づいて、それぞれ前記第1の頂点、前記第2の頂点、及び前記第3の頂点のY座標を求め、前記第1の頂点、前記第2の頂点、及び前記第3の頂点の2次元座標とする、
請求項1に記載の荷物計測装置。 - 前記制御部は、
前記第1の頂点の前記深度センサからの距離のデータに基づいて、前記第1の頂点のZ座標をZaとし、前記深度センサのX軸方向の視野角をθxとし、X軸方向のセンサ素子の数をXnmrとしたとき、前記第1の頂点における前記センサ素子毎のX軸方向の実距離の変化率△Xaを式
△Xa=Za×tan(θx/2)/(Xnmr/2)
で求め、
前記深度センサのY軸方向の視野角をθyとし、Y軸方向のセンサ素子の数をYnmrとしたとき、前記第1の頂点における前記センサ素子毎のY軸方向の実距離の変化率△Yaを式
△Ya=Za×tan(θy/2)/(Ynmr/2)
で求め、
前記第1の頂点のX座標をXaとし、前記第1の頂点のX軸方向におけるセンサ素子の位置をXa−pixelとしたとき、前記第1の頂点のX座標を式
Xa=△Xa×((Xa−pixel)−Xnmr/2)
で求め、
前記第1の頂点のY座標をYaとし、前記第1の頂点のY軸方向におけるセンサ素子の位置をYa−pixelとしたとき、前記第1の頂点のY座標を式
Ya=△Ya×((Ya−pixel)−Ynmr/2)
で求め、
同様にして、前記第2の頂点、及び前記第3の頂点のX座標とY座標とを求める、
請求項2に記載の荷物計測装置。 - 前記制御部は、前記荷物の深度画像データに基づいて、前記第1の頂点、前記第2の頂点、及び前記第3の頂点を特定する、
請求項1から3のいずれか1項に記載の荷物計測装置。 - さらに撮像装置を有し、
前記制御部は、前記撮像装置で取得した画像の画像認識によって、前記第1の頂点、前記第2の頂点、及び前記第3の頂点を特定する、
請求項1から3のいずれか1項に記載の荷物計測装置。 - さらに表示部を有し、
前記制御部は、前記載置台上の前記荷物を前記撮像装置に撮像させて前記荷物の画像を前記表示部に表示させ、前記荷物の前記第1の頂点、前記第2の頂点、及び前記第3の頂点の少なくとも1つを特定できない場合に、前記荷物の載置状態の訂正を促すメッセージを前記表示部に表示させる、
請求項5に記載の荷物計測装置。 - さらに前記載置台を有し、
前記深度センサは、前記載置台に取り付けられている、
請求項1から6のいずれか1項に記載の荷物計測装置。 - さらに前記載置台内に重量計を有し、前記荷物の重量を測定し、結果を出力する、
請求項1から7のいずれか1項に記載の荷物計測装置。 - 請求項1から8のいずれか1項に記載の荷物計測装置と、情報取得装置と、精算装置と、を備え、
前記情報取得装置が、前記荷物の配送に関する情報を取得し、
前記荷物計測装置が、前記荷物のサイズ及び前記荷物の配送に関する情報に基づいて前記荷物の配送料金を算出し、
前記精算装置が前記荷物の配送料金の精算を行う、
荷物受付システム。 - 載置台に載置された直方体形状の荷物を実質的に直上から撮影可能である位置に配置され、前記荷物を撮影して前記荷物との距離を取得する深度センサを用い、前記荷物のサイズを算出する荷物計測方法であって、
載置物がない状態の前記載置台を、予め前記深度センサで撮影して背景深度画像データとして記憶しておき、
前記深度センサを制御し、前記載置台に載置された前記荷物を実質的に直上から撮影して前記荷物の深度画像データを取得し、前記荷物の深度画像データと前記背景深度画像データとの比較によって前記荷物の深度画像データにおける前記荷物のデータを特定し、
前記荷物の深度画像データにおける前記荷物の上面までの前記深度センサからの距離のデータと前記荷物の背景深度画像データにおける前記載置台の上面までの前記深度センサからの距離のデータとに基づいて、前記荷物の高さを算出し、
前記荷物の深度画像データ中で最も左側に位置する第1の頂点の位置と、前記荷物の深度画像データ中で最も右側に位置する第2の頂点の位置と、前記荷物の深度画像データ中で最も上側に位置する、もしくは最も下側に位置する第3の頂点の位置と、を特定し、
前記深度センサの中心を原点とする空間における、前記第1の頂点、前記第2の頂点、及び前記第3の頂点の2次元座標を、前記深度センサの視野角と、それぞれ前記第1の頂点、前記第2の頂点、及び前記第3の頂点の前記深度センサからの距離のデータと、前記深度センサのセンサ素子の数と、それぞれ前記第1の頂点、前記第2の頂点、及び前記第3の頂点に対応する前記深度センサのセンサ素子の位置データとに基づいて求め、
前記第1の頂点、前記第2の頂点、及び前記第3の頂点の2次元座標に基づいて、前記第1の頂点と前記第3の頂点との間の第1の辺の長さと、前記第2の頂点と前記第3の頂点との間の第2の辺の長さと、を算出し、算出した結果を出力する、
荷物計測方法。 - 載置台に載置された直方体形状の荷物を実質的に直上から撮影可能である位置に配置され、前記荷物を撮影して前記荷物との距離を取得する深度センサを用い、コンピュータに、前記荷物のサイズを算出する算出処理を実行させるためのプログラムであって、
前記算出処理は、
載置物がない状態の前記載置台を、予め前記深度センサで撮影して背景深度画像データとして記憶しておき、
前記深度センサを制御し、前記載置台に載置された前記荷物を実質的に直上から撮影して前記荷物の深度画像データを取得し、前記荷物の深度画像データと前記背景深度画像データとの比較によって前記荷物の深度画像データにおける前記荷物のデータを特定し、
前記荷物の深度画像データにおける前記荷物の上面までの前記深度センサからの距離のデータと前記荷物の背景深度画像データにおける前記載置台の上面までの前記深度センサからの距離のデータとに基づいて、前記荷物の高さを算出し、
前記荷物の深度画像データ中で最も左側に位置する第1の頂点の位置と、前記荷物の深度画像データ中で最も右側に位置する第2の頂点の位置と、前記荷物の深度画像データ中で最も上側に位置する、もしくは最も下側に位置する第3の頂点の位置と、を特定し、
前記深度センサの中心を原点とする空間における、前記第1の頂点、前記第2の頂点、及び前記第3の頂点の2次元座標を、前記深度センサの視野角と、それぞれ前記第1の頂点、前記第2の頂点、及び前記第3の頂点の前記深度センサからの距離のデータと、前記深度センサのセンサ素子の数と、それぞれ前記第1の頂点、前記第2の頂点、及び前記第3の頂点に対応する前記深度センサのセンサ素子の位置データとに基づいて求め、
前記第1の頂点、前記第2の頂点、及び前記第3の頂点の2次元座標に基づいて、前記第1の頂点と前記第3の頂点との間の第1の辺の長さと、前記第2の頂点と前記第3の頂点との間の第2の辺の長さと、を算出し、算出した結果を出力する、
プログラム。
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