JP6394340B2 - 商品登録装置、商品登録方法およびプログラム - Google Patents
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Description
また、本発明に係るプログラムは、商品の販売に関連する情報を示す販売関連情報を登録するために用いる指標物に対応付けて前記販売関連情報が記憶されている記憶手段を備えた商品登録装置におけるコンピュータを、撮影手段により撮影された撮影画像を用いて物体を認識する認識手段、前記商品と前記指標物とが認識された場合に、前記記憶手段に記憶された前記指標物に対応する販売関連情報を、認識された前記商品の情報とともに登録する登録制御手段、として機能させ、前記認識手段は、前記撮影画像を用いて認識された物体のうち、所定の領域に重なって位置する物体を前記指標物と認識し、前記所定の領域に重ならずに位置する物体を前記商品と認識することを特徴とする。
まず、本発明の第1の実施形態に係る商品登録装置1について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る商品登録装置1の外観の概略図である。図1に示すように、商品登録装置1は、顧客用ディスプレイ11、タッチディスプレイ12、キャッシュドロワ13、プリンタ14、撮影装置15、撮影台16、バックライト光源17を備え、商品販売店のカウンタ台2に設置される。なお、商品の会計を行う際、商品登録装置1を扱うオペレータ(店員)は、カウンタ台2の図面手前側に立ち、商品を購入する顧客はカウンタ台2の図面奥側に立つ。
商品登録装置1は、POSレジスタ端末として機能し、商品の種類(識別情報)や個数等の情報を受け付け、合計代金等の表示や、販売管理・売上実績管理等のための情報を入出力する。
タッチディスプレイ12は、例えば液晶表示装置であるディスプレイ12A(図2参照)の表面にタッチパネル12B(図2参照)が積層されたものであり、オペレータ側である図面手前を向いている。このタッチディスプレイ12は、オペレータに対して撮影画像や各種情報(商品名、金額など)を表示するとともに、オペレータによるタッチ操作入力を受け付ける。
プリンタ14は、商品の会計時に会計の内容(商品名、金額など)をレシートに印字する。
撮影領域151は、撮影台16における撮影装置15によって撮影可能な領域である。
また、トレー3は、光を透過するように半透明になっている。そして、トレー3に載った状態の商品を撮影装置15により撮影する際には、照明装置から照射光が照射されるとともに、トレー3の下からは、バックライト光源17によりバックライトが上向きに照射される。これにより、商品の周囲に形成される影を可及的に排除し得る。
図2は、本発明の第1の実施形態に係る商品登録装置1のハードウェア構成を示す図である。
商品登録装置1は、図1において示した構成以外に、CPU(Central Processing Unit)20、RAM(Random Access Memory)21、ROM(Read Only Memory)22、記憶部23を備えている。なお、各構成は、内部バスや各入出力回路(不図示)を介して互いに通信可能に接続されている。
RAM21は、CPU20によって使用される一時記憶手段である。CPU20が実行するプログラムに係る画像データ等を一時的に記憶する。
ROM22は、不揮発性の記憶手段であり、CPU20によって実行されるプログラム等を記憶する。
ディスプレイ12Aは、CPU20によって制御され、オペレータに対して商品等の撮影画像や商品の会計に関する情報(商品名、金額など)を表示する。
タッチパネル12Bは、ディスプレイ12Aにより表示した情報に対するオペレータのタッチ操作入力を受け付ける。
プリンタ14は、例えば、熱転写プリンタであり、レシートを印字する。具体的には、プリンタ14は、商品の会計時にCPU20の指示により、会計の内容をレシートに印字する。
商品登録装置1のCPU20は、ROM22に格納されたプログラムを実行することにより、処理部10の各機能を具現化する。処理部10は、撮影手段によって撮影された物体が、商品であるか、指標物であるかを撮影画像に基づき判定する。そして、処理部10は、商品を認識するとともに、指標物を認識し、その指標物の位置情報を取得することにより、客層情報や割引情報などの販売関連情報を特定して登録する。この処理部10は、画像記憶部110、オブジェクト認識処理部120、販売関連情報確定部130、商品・販売関連情報提示部140、入力取得部150、販売情報登録部160、情報出力部170を備える。
そして、オブジェクト認識処理部120は、トレー3上の商品を認識するとともに、所定の領域に位置する(所定の領域と重なる)指標物を認識し、その指標物の位置を検知する。以下、具体的に説明する。
物体領域判定部121は、画像記憶部110が取り込んだフレーム画像について、オブジェクト認識することにより、所定の領域と重なる物体であるか否かを判定する。そして、物体領域判定部121は、所定の領域と重ならないと判定した物体については、その物体が商品であるとして、その物体認識画像(分離画像)を商品検出部122に引き渡す。一方、物体領域判定部121は、所定の領域と重なると判定した物体については、その物体が指標物であるとして、その物体認識画像(分離画像)を指標物検出部125に引き渡す。
柳井啓司,「一般物体認識の現状と今後」,[online]、情報処理学会論文誌,2007年11月15日,Vol.48,No.SIG16、1-24頁,[平成26年11月10日検索],インターネット<URL:http://mm.cs.uec.ac.jp/IPSJ-TCVIM-Yanai.pdf>
Jamie Shottonら,“Semantic Texton Forests for Image Categorization and Segmentation”, Computer Vision and Pattern Recognition, 2008. CVPR 2008. IEEE Conference on,[平成26年11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>
(1)分離画像に対応する商品が一意に決定された。
(2)分離画像に対応する商品の候補が1つ以上存在する。
(3)分離画像に対応する商品が無いと決定する。
条件Yは、充足すれば上記(2)と判断するための条件である。条件Yは、例えば、「類似度60%以上の商品が1つ以上あること」である。具体的には、例えば、ある分離画像の物体について、類似度の一番大きい商品が類似度80%の商品Aで、二番目が類似度75%の商品Bで、三番目が類似度65%の商品Cで、四番目が類似度55%の商品Dであったとする。このとき条件Yを満たすので、分離画像に対応する候補として類似度60%以上の対象である商品A,B,Cが存在する。
また、類似度の算出方法が相対評価の場合も、同様にして条件を設定すればよい。
そして、指標物位置判断部127は、取得した物体認識画像(分離画像)の指標物が所定の領域(ここでは、縁部30)のうちのさらにどの領域の区分に位置するかを判断する。例えば、指標物位置判断部127は、第1領域の区分[1]と重なる形で指標物が位置すると判断する。指標物位置判断部127は、判断した指標物の位置情報(例えば、「第1領域・区分[1]」を、販売関連情報確定部130に引き渡す。
例えば、指標物認識部126から取得した指標物の情報が「手」であり、指標物位置判断部127から取得した指標物の位置情報が領域「1」(第1領域)の区分「1」である場合には、販売関連情報(ここでは、客層情報)として「女性・子供」が対応付けられる。同様に、指標物認識部126から取得した指標物の情報が「手」であり、指標物位置判断部127から取得した指標物の位置情報が領域「2」(第2領域)の区分「2」である場合には、販売関連情報として「男性・大人」が対応付けられる。
例えば、図11(a)に示す、トレー3の縁部30の第4領域および第5領域を、商品等の登録確定処理に対応付けて指標物位置対応情報300(図8参照)に登録しておく。そして、販売関連情報確定部130は、図11(b)に示す例のように、指標物の情報が「手」であり、指標物の位置情報として領域「4」(第4領域)であると指標物位置判断部127が判断した場合に、商品等の登録確定処理(会計内容の確定処理)を実行する。このようにすることにより、オペレータは、タッチディスプレイ12(図1参照)において確定ボタンを操作することなく、商品の識別情報や個数などを確定することができる。
なお、商品や販売関連情報等の確定は、入力取得部150を介して、オペレータによる入力操作を受け付けることにより行われてもよいし、前記したように、販売関連情報確定部130が、商品等の登録確定処理を実行するトレー3上の所定の領域(図11の例では、第4領域および第5領域)に指標物が位置することを認識することにより行ってもよい。
図12は、本発明の第1の実施形態に係る商品販売登録情報400のデータ構成例を示す図である。図12に示すように、商品販売登録情報400には、販売ID、販売時刻、商品ID、商品名、単価(定価)、値引き額、個数、売上金額、客層情報などが登録される。
ここで、販売情報登録部160は、販売IDおよび販売時刻に対応付けて、販売が確定された商品について、商品マスタ情報100を参照し、商品ID、商品名、単価(定価)を取得して登録する。そして、販売情報登録部160は、確定された商品毎の販売個数に基づき、売上金額を計算して登録する。また、販売情報登録部160は、販売関連情報確定部130が確定した、客層情報や値引き額などの販売関連情報を登録する。
次に、商品登録装置1の処理の流れを説明する。
図13は、本発明の第1の実施形態に係る商品登録装置1の商品・販売関連情報登録処理の流れを示すフローチャートである。
商品登録装置1は、撮影台16の撮影領域151を撮影装置15によって、常時撮影し続ける。または、顧客がトレー3を撮影台16に載せ、オペレータがタッチディスプレイ12上の撮影ボタンをタッチすることにより、商品登録装置1の処理部10が撮影装置15からの画像を取り込み、一連の処理を開始する。
次に、オブジェクト認識処理部120は、画像記憶部110が記憶したフレーム画像に対して、オブジェクト認識処理を行う。
具体的には、オブジェクト認識処理部120の物体領域判定部121が、撮影画像上のオブジェクト(商品や指標物)が所定の領域(例えば、トレー3の縁部30)と重なっているか否かを認識するとともに、そのオブジェクト(商品や指標物)を背景から分離することで、物体認識画像(分離画像)を生成する(ステップS11)。そして、物体領域判定部121は、認識したオブジェクトが、所定の領域と重なる否かを判定し(ステップS12)、重なる場合には(ステップS12→Yes)、そのオブジェクトが指標物であると判定して、その物体認識画像を指標物検出部125に出力し、ステップS13に進む。一方、物体領域判定部121は、認識したオブジェクトが、所定の領域と重ならない場合には(ステップS12→No)、そのオブジェクトが商品であると判定して、その物体認識画像を商品検出部122に出力し、ステップS19に進む。
まず、指標物検出部125の指標物認識部126は、取得した物体認識画像(分離画像)について、形状、大きさ、色合い等の特徴量を演算し、記憶部23内の指標物マスタ情報200(図6参照)と比較することにより類似度を算出する(ステップS14)。そして、指標物認識部126は、このオブジェクトが登録した指標物であるか否かを判定する(ステップS15)。この物体が指標物と判定された場合には(ステップS15→Yes)、指標物認識部126は、判定した指標物の情報を販売関連情報確定部130に出力し、次のステップS16に進む。一方、この物体が指標物と判定されなかった場合には(ステップS15→No)、ステップS18に進む。
例えば、販売関連情報確定部130は、図9に示す例においては、指標物位置対応情報300(図8)を参照することにより、指標物が「手」であり、指標物の位置情報が第1領域の区分[1]であることから、販売関連情報(ここでは、客層情報)が、「女性・子供」であると確定する。
まず、商品検出部122の商品類似度演算部123は、取得した物体認識画像(分離画像)について、形状、大きさ、色合い等の特徴量を演算し、記憶部23内の商品マスタ情報100(図5参照)と比較することにより類似度を算出する(ステップS20)。
そして、表示された情報が確定されていないと処理部10が判断したならば(ステップS24→No)、ステップS10に戻り処理を続ける。一方、表示された情報が確定したと判断したならば(ステップS24→Yes)、次のステップS25に進む。
次に、本発明の第2の実施形態に係る商品登録装置1Aについて説明する。
第2の実施形態に係る商品登録装置1Aの外観の概略図およびハードウェア構成は、第1の実施形態に係る商品登録装置1と同様のため(図1、図2参照)、記載を省略する。
図14に示す商品登録装置1Aが、商品登録装置1(図3)と異なる点は、図3の処理部10が、図14では処理部10Aになっていること、オブジェクト認識処理部120の指標物検出部125の中の指標物位置判断部127が、指標物位置判断部127Aとなっていること、オブジェクト認識処理部120にジェスチャ認識部128が加わっていること、記憶部23の中に、ジェスチャマスタ情報500が加わっていることである。
指標物位置判断部127Aは、指標物認識部126が、指標物が「手」であると決定した場合に、画像記憶部110が取り込んだフレーム画像に基づき、その指標物(「手」)が商品の画像と重なっているか否かを判定する。そして、指標物位置判断部127Aは、指標物(「手」)が、商品の画像と重なっていると判定した場合、その指標物(「手」)の物体認識画像(分離画像)をジェスチャ認識部128に引き渡す。
例えば、ジェスチャID「G001」は、左手の手の平側を撮影装置15に向けて、人差し指をたてるジェスチャ(手の形状)が、対応情報(販売関連情報)として「1」(1個)であることを示している。ジェスチャID「G006」は、右手の手の平側を撮影装置15に向けて、人差し指をたてるジェスチャ(手の形状)が、対応情報(販売関連情報)として「6」(6個)であることを示している。
また、ジェスチャID「G020」は、左手の手の甲側を撮影装置15に向けて、人差し指をたてるジェスチャ(手の形状)が、対応情報(販売関連情報)として、そのジェスチャと画面上で重なっている商品が「値引き対象商品」であることを示している。同様に、ジェスチャID「G021」は、右手の点甲側を撮影装置15に向けて、人差し指をたてるジェスチャ(手の形状)が、対応情報(販売関連情報)として、そのジェスチャと画面上で重なっている商品が「値引き対象商品」であることを示している。なお、ジェスチャID「G020」と「G021」とにおいて、値引き対象商品に予め同一の値引き額(割引率)を設定しておいてもよいし、例えば、ジェスチャID「G020」の値引き対象商品は「10円引き」、ジェスチャID「G021」の値引き対象商品は「20円引き」というように設定しておいてもよい。
次に、商品登録装置1Aの処理の流れを説明する。
図18は、本発明の第2の実施形態に係る商品登録装置1Aの商品・販売関連情報登録処理の流れを示すフローチャートである。図18に示した処理のうち、図13に示す本発明の第1の実施形態に係る商品登録装置1と同一の処理には、同一の名称と符号を付し、適宜説明を省略する。
ステップS23以降の処理は、図13に示した処理と同様の処理を行い、商品の情報や販売関連情報などを、ディスプレイ12Aに表示して確定した場合に、商品販売登録情報400(図12参照)に登録を行い、処理を終える。
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更実施が可能である。
(a) 本発明の商品登録装置1は、パン以外の食品、例えばキャベツやニンジン等に代表される野菜や、リンゴや梨等に代表される果物、ちくわ・天ぷら等に代表される調理品を認識する際に、その商品を購入した顧客の客層情報や商品の割引情報等を販売関連情報として商品の情報とともに登録するようにしてもよい。
(b) 本実施形態では、所定の領域としてトレー3の縁部30(図4参照)を例として説明したが、これに限定されず、予め商品登録装置1に撮影装置15の撮影領域151内の特定の領域を登録しておくことにより、同様の作用効果を得ることができる。例えば、トレー3がない場合であっても、撮影領域151内の撮影台16の表面に、所定の領域とわかるように色を付した領域を設けるようにし、物体がその領域と重なることにより、商品登録装置1が指標物と判定するようにしてもよい。
(c) 本実施形態では、指標物として、手とトングを例に説明したが、取り扱う商品に合わせて、菜箸やフォーク・スプーン等でもよく、これらの指標物を指標物マスタ情報200(図6)に予め登録しておくようにする。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
<請求項1>
商品の販売に関連する情報を示す販売関連情報を登録するために用いる指標物に対応付けて前記販売関連情報が記憶されている記憶手段と、
撮影手段により撮影された撮影画像を用いて物体を認識し、前記商品と前記指標物とが認識された場合に、前記記憶手段に記憶された前記指標物に対応する販売関連情報を、認識された前記商品の情報とともに登録する制御手段と、
を備えることを特徴とする商品登録装置。
<請求項2>
前記制御手段は、前記撮影画像を用いて認識された物体のうち、所定の領域に重なって位置する物体を前記指標物と認識し、前記所定の領域に重ならずに位置する物体を前記商品と認識することを特徴とする請求項1に記載の商品登録装置。
<請求項3>
前記販売関連情報は、前記商品を購入する顧客の客層を示す客層情報であり、
前記記憶手段は、前記所定の領域のうちの前記指標物が重なる位置毎に、異なる属性の客層を対応付けて記憶しており、
前記制御手段は、前記指標物が前記所定の領域と重なる位置に基づき、前記客層を判定して前記販売関連情報として登録することを特徴とする請求項2に記載の商品登録装置。
<請求項4>
前記販売関連情報は、前記商品の価格の割引情報であり、
前記記憶手段は、前記所定の領域のうちの前記指標物が重なる位置毎に、前記割引情報を対応付けて記憶しており、
前記制御手段は、前記指標物が前記所定の領域と重なる位置に基づき、前記割引情報を取得して前記販売関連情報として登録することを特徴とする請求項2に記載の商品登録装置。
<請求項5>
前記記憶手段は、前記指標物である手の複数の形状を、前記販売関連情報に対応付けて記憶しており、
前記制御手段は、前記指標物と認識した物体が手であり、かつ、前記撮影画像において前記商品と認識した物体と当該指標物と認識した物体とが重なる場合に、当該手の形状を認識し、対応する販売関連情報を取得して登録することを特徴とする請求項2に記載の商品登録装置。
<請求項6>
前記記憶手段は、前記指標物である手の複数の形状それぞれを、前記商品の個数に対応付けて前記販売関連情報として記憶することを特徴とする請求項5に記載の商品登録装置。
<請求項7>
前記記憶手段は、前記指標物である手の複数の形状それぞれを、前記商品の割引情報に対応付けて前記販売関連情報として記憶することを特徴とする請求項5に記載の商品登録装置。
<請求項8>
商品の販売に関連する情報を示す販売関連情報を登録するために用いる指標物に対応付けて前記販売関連情報を予め記憶手段に記憶させるステップと、
撮影手段により撮影された撮影画像を用いて物体を認識するステップと、
前記商品と前記指標物とが認識された場合に、前記記憶手段に記憶された前記指標物に対応する販売関連情報を、認識された前記商品の情報とともに登録するステップと、
を有することを特徴とする商品登録方法。
10,10A 処理部
11 顧客用ディスプレイ
12 タッチディスプレイ
12A ディスプレイ
12B タッチパネル
13 キャッシュドロワ
14 プリンタ
15 撮影装置
16 撮影台
17 バックライト光源
20 CPU
21 RAM
22 ROM
23 記憶部
100 商品マスタ情報
110 映像記憶部
120 オブジェクト認識処理部
121 物体領域判定部
122 商品検出部
123 商品類似度演算部
124 商品類似度判断部
125 指標物検出部
126 指標物認識部
127,127A 指標物位置判断部
128 ジェスチャ認識部
130 販売関連情報確定部
140 商品・販売関連情報提示部
150 入力取得部
160 販売情報登録部
170 情報出力部
200 指標物マスタ情報
300 指標物位置対応情報
400 商品販売登録情報
500 ジェスチャマスタ情報
Claims (8)
- 商品の販売に関連する情報を示す販売関連情報を登録するために用いる指標物に対応付けて前記販売関連情報が記憶されている記憶手段と、
撮影手段により撮影された撮影画像を用いて物体を認識し、前記商品と前記指標物とが認識された場合に、前記記憶手段に記憶された前記指標物に対応する販売関連情報を、認識された前記商品の情報とともに登録する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記撮影画像を用いて認識された物体のうち、所定の領域に重なって位置する物体を前記指標物と認識し、前記所定の領域に重ならずに位置する物体を前記商品と認識することを特徴とする商品登録装置。 - 前記販売関連情報は、前記商品を購入する顧客の客層を示す客層情報であり、
前記記憶手段は、前記所定の領域のうちの前記指標物が重なる位置毎に、異なる属性の客層を対応付けて記憶しており、
前記制御手段は、前記指標物が前記所定の領域と重なる位置に基づき、前記客層を判定して前記販売関連情報として登録することを特徴とする請求項1に記載の商品登録装置。 - 前記販売関連情報は、前記商品の価格の割引情報であり、
前記記憶手段は、前記所定の領域のうちの前記指標物が重なる位置毎に、前記割引情報を対応付けて記憶しており、
前記制御手段は、前記指標物が前記所定の領域と重なる位置に基づき、前記割引情報を取得して前記販売関連情報として登録することを特徴とする請求項1に記載の商品登録装置。 - 前記記憶手段は、前記指標物である手の複数の形状を、前記販売関連情報に対応付けて記憶しており、
前記制御手段は、前記指標物と認識した物体が手であり、かつ、前記撮影画像において前記商品と認識した物体と当該指標物と認識した物体とが重なる場合に、当該手の形状を認識し、対応する販売関連情報を取得して登録することを特徴とする請求項1に記載の商品登録装置。 - 前記記憶手段は、前記指標物である手の複数の形状それぞれを、前記商品の個数に対応付けて前記販売関連情報として記憶することを特徴とする請求項4に記載の商品登録装置。
- 前記記憶手段は、前記指標物である手の複数の形状それぞれを、前記商品の割引情報に対応付けて前記販売関連情報として記憶することを特徴とする請求項4に記載の商品登録装置。
- 商品の販売に関連する情報を示す販売関連情報を登録するために用いる指標物に対応付けて前記販売関連情報が記憶されている記憶手段を備えた商品登録装置が実行する商品登録方法であって、
撮影手段により撮影された撮影画像を用いて物体を認識する第1ステップと、
前記商品と前記指標物とが認識された場合に、前記記憶手段に記憶された前記指標物に対応する販売関連情報を、認識された前記商品の情報とともに登録する第2ステップと、
を有し、
前記第1ステップは、前記撮影画像を用いて認識された物体のうち、所定の領域に重なって位置する物体を前記指標物と認識し、前記所定の領域に重ならずに位置する物体を前記商品と認識することを特徴とする商品登録方法。 - 商品の販売に関連する情報を示す販売関連情報を登録するために用いる指標物に対応付けて前記販売関連情報が記憶されている記憶手段を備えた商品登録装置におけるコンピュータを、
撮影手段により撮影された撮影画像を用いて物体を認識する認識手段、
前記商品と前記指標物とが認識された場合に、前記記憶手段に記憶された前記指標物に対応する販売関連情報を、認識された前記商品の情報とともに登録する登録制御手段、
として機能させ、
前記認識手段は、前記撮影画像を用いて認識された物体のうち、所定の領域に重なって位置する物体を前記指標物と認識し、前記所定の領域に重ならずに位置する物体を前記商品と認識することを特徴とするプログラム。
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