JP6481460B2 - 物品管理装置、物品管理システム、物品管理方法及びプログラム - Google Patents
物品管理装置、物品管理システム、物品管理方法及びプログラム Download PDFInfo
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さらに、注文書に記載された商品の種類が多い場合や商品のサイズが大きい場合、商品の束どうしが重ならないように配置して画像を撮影することができない場合があり、商品の一部または全部が別の商品の下に隠れてしまい、照合を行うことが困難になる。
また、これらの問題を避けるために、商品を種類ごとに分けて順番に重量計測器に載せ、検品作業を行う方法が考えられるが、商品の入れ替えに手間がかかるという問題がある。
以下、本発明の一実施形態による物品管理装置を図1〜図11を参照して説明する。
図1は、本発明の第一の実施形態による物品管理装置の最小構成を示す図である。
この図において、符号100は物品管理装置を表している。図1に示す通り、物品管理装置100は、重量取得部102と、商品画像取得部103と、画像差分計算部108と、照合部112を少なくとも備えている。物品管理装置100は、例えばCPU(Central Processing Unit)を備えたコンピュータである。
重量取得部102は、重量計測器が測定した対象商品群の重量の測定値(重量データ)を、重量計測器から取得する。
商品画像取得部103は、撮像装置が撮像した対象商品群を含む画像を、その撮像装置から取得する。
画像差分計算部108は、対象商品群の重量が変化したときに、その変化の前後における対象商品群を含む画像の差分を計算し、差分画像を生成する。
照合部112は、画像差分計算部108が生成した差分画像を、予め登録された複数の商品の画像と照合し、差分画像に対応する商品を特定する。
図2に示す通り、物品管理装置100は、制御判定部101と、重量取得部102と、商品画像取得部103と、入力受付部104と、表示情報出力部105と、取得データ保存部106と、重量画像格納部107と、画像差分計算部108と、重量差分計算部109と、特徴量計算部110と、数量計算部111と、照合部112と、商品情報登録部113と、照合データ格納部114とを備えている。重量取得部102と、商品画像取得部103と、画像差分計算部108と、照合部112については、上記のとおりである。
入力受付部104は、ユーザが入力した情報を取得し、制御判定部101に出力する。ユーザが入力する情報とは、例えば、対象商品群の数量である。
表示情報出力部105は、検品作業に必要な各種情報を生成し、物品管理装置100に接続された表示装置に出力する。
取得データ保存部106は、重量取得部102が取得した重量データを重量画像格納部107に格納する。また、取得データ保存部106は、商品画像取得部103が取得した画像を重量画像格納部107に格納する。
重量画像格納部107は、対象商品群の画像や重量データなどの情報を格納する領域である。
重量差分計算部109は、重量取得部102が取得した対象商品群の重量が変化したときに、その変化の前後における重量の差分を計算する。
特徴量計算部110は、商品画像取得部103が撮像した画像の特徴量を、例えば図形特徴量を算出するなどの一般的な特徴量計算手法により計算する。
数量計算部111は、重量差分計算部109が計算した重量の差分と照合部112が特定した商品の単位重量に基づいて、その商品の数量を計算する。
商品情報登録部113は、商品名や単位重量など商品の情報を照合データ格納部114に登録する。
照合データ格納部114は、商品ごとに、商品名、商品の画像、商品の画像の特徴量、単位重量、などを格納するデータベースである。
図3は、本発明の第一の実施形態による物品管理システムの一例を示す図である。
以下、図3を用いて、本実施形態の物品管理システムの説明を行う。
この図において、符号1は物品管理システムを表している。図3に示す通り、物品管理システム1は、物品管理装置100と、撮像装置200と、重量計測器300と、表示装置400と、入力装置500とを備えている。また、符号600は、検品対象とする商品を示している。
また、これらの処理と並行して、作業員は、管理すべき対象商品群600の数量を、入力装置500を用いて入力する。この管理すべき数量とは、例えば入出荷伝票に記載された「商品−1」の入出荷数量である。
また、画像に写る商品が、登録済みの商品と一意に一致しない場合、物品管理装置100は、類似する商品の一覧を表示する。
作業員は、表示装置400に表示された複数の商品リストの商品の画像や商品名などを目視によって確認し、特定したい商品と一致する商品を選択する。もし、表示された画像リストに検品対象が存在しなければ、検品対象が未登録であると考えられるので、後で述べる商品登録作業を行う。
作業員は、商品が入出荷伝票に記載された商品かどうか、重量計測器300に載せられた商品の数量は入出荷伝票に記載された管理すべき数量と等しいかどうかを確認して、適宜、過不足分の調整などを行う。以上の作業と処理の結果、作業員が表示された画像が検品対象と一致したと判断し、かつ表示装置400に表示された商品の数量が管理すべき数量と等しくなれば、今回、重量計測器300に載せた商品の検品作業は終了である。
図4(a)は、1種類の商品(「商品−1」)を重量計測器300に載せて、撮像装置200で撮像した画像である。1種類の商品についての照合は図3を用いて説明した。
図4(b)、図4(c)は、2種類の商品(「商品−1」及び「商品−2」)を重量計測器300に載せて、撮像装置200で撮像した画像である。図4(b)の画像は、「商品−1」の上に「商品−2」を載せた状態で上方から撮像した画像ある。図4(c)の画像は、「商品−1」と「商品−2」とを横に並べて上方から撮像した画像ある。
図4(b)の場合、下に積まれた「商品−1」を撮影した画像から認識することができない。従って、複数種類の商品を縦に積んだ状態で検品作業を行うことは困難である。また、図4(c)の場合、「商品−1」及び「商品−2」を画像照合によって特定することは可能である。しかし、「商品−1」及び「商品−2」の合計重量は測定できても、それぞれの重量を知ることはできないので、「商品−1」及び「商品−2」の数量を把握することができない。
具体的には、図4(b)のように商品を積みつける場合、まず、図4(a)の状態で、重量取得部102が重量計測器300の測定した重量データ(「重量-1」)を取得し、商品画像取得部103が撮像装置200の撮像した画像(「画像-1」)を取得する。照合部112は、「画像-1」を用いて画像照合を行い、商品の特定を行う。また、数量計算部111は、「重量-1」を特定した商品(「商品−1」)の単位重量で除算して商品の数量を計算する。次に、「商品−2」を「商品−1」の上に載せた図4(b)の状態で、重量取得部102が重量計測器300の測定した重量(「重量-2」)を取得し、商品画像取得部103が撮像装置200の撮像した画像(「画像-2」)を取得する。次に、重量差分計算部109は、「重量-2」から「重量-1」を減算して「商品−2」の重量(「差分重量」と呼ぶ)を計算する。また、画像差分計算部108は、「画像-2」と「画像-1」の差分を計算する。例えば、画像差分計算部108は、「画像-2」の画素値と「画像-1」の画素値を画素毎に比較し、画素値の差が所定の範囲内ならば、その画素についてはフラグ「0」を設定し、画素値の差が所定の範囲内に収まらなければ、その画素についてはフラグ「1」を設定する。このように差分を計算すると、例えば、図4(b)の場合、「商品-2」が占める領域にフラグ「1」が設定される。画像差分計算部108は、フラグ「1」が設定された画素が占める領域を「画像-2」から切り出す。この切り出した画像を差分画像と呼ぶ。照合部112は、「画像-2」から切り出した差分画像を用いて画像照合を行い、商品の特定を行う。また、数量計算部111は、「差分重量」を特定した商品(「商品−2」)の単位重量で除算して「商品−2」の数量を計算する。このようにすれば、「商品−1」の検品作業後に、そのまま「商品−2」を「商品−1」の上に載せたとしても、「商品−2」の検品作業を行うことができ、検品作業の効率が高まる。
図5の処理フローを用いて上述の検品作業における物品管理装置の処理について説明する。
前提として、撮像装置200は固定され、対象商品群600を同じ位置から撮像するものとする。また、検品対象の商品は複数あり、作業員は、次々と検品対象の商品を重量計測器300に載せていくものとする。
まず、作業員は、物品管理装置100を起動する。すると、制御判定部101が、カウンター変数Nを初期化してNに1を設定する(ステップS10)。次に、作業員が、検品作業の対象となる商品のうち1つ目(「商品-1」)を重量計測器300に載せる(ステップS11)。「商品-1」が重量計測器300に置かれると、重量計測器300は、測定した重量データを物品管理装置100に送信する。次に、重量取得部102は、重量計測器300が測定した「商品-1」の重量データを取得する(ステップS12)。重量取得部102は、取得した重量データを取得データ保存部106に出力する。
次に、制御判定部101は、重量データを取得したことを契機として、商品画像取得部103に撮像指示を行う(ステップS13)。すると、商品画像取得部103は、撮像装置200に撮像指示を行い、撮像装置200が撮像した「商品-1」を含む画像を取得する(ステップS14)。商品画像取得部103は、取得した画像を取得データ保存部106に出力する。
ステップS11〜ステップS14と並行して、作業員は、重量計測器300に載せた「商品-1」の目標数量を物品管理装置100に入力する。目標数量とは、入出庫伝票に記載された入出庫すべき「商品-1」の数量である。入力受付部104は、作業員が入力した目標数量を取得し(ステップS15)、取得データ保存部106に出力する。
取得データ保存部106は、重量データと画像と目標数量と変数Nと対応付けて重量画像格納部107に記録し保存する(ステップS16)。
図6の処理フローを用いて図5のステップS17=Yes以降の検品処理について説明する。
まず、制御判定部101が、カウンター変数Mに1を設定する(ステップS21)。次に、画像差分計算部108が、1番目に重量計測器300に載せた商品(「商品−1」)の画像を重量画像格納部107から読み出す。また、重量差分計算部109が、1番目の商品(「商品−1」)の重量データを重量画像格納部107から読み出す。また、制御判定部101が、1番目(「商品−1」)の目標数量を重量画像格納部107から読み出す(ステップS22)。次に、制御判定部101が、変数Mが2以上かどうかを判定する(ステップS23)。変数Mが2未満のとき、つまり、1番目の商品を載せたときは、ステップS27の処理を実行する。変数Mが2以上のとき、次に、画像差分計算部108が、M−1番目に重量計測器300に載せた商品の画像(M−1番目の画像)を重量画像格納部107から読み出す。また、重量差分計算部109が、M−1番目の重量データを重量画像格納部107から読み出す(ステップS24)。次に、重量差分計算部109は、M番目の重量データからM−1番目の重量データを減算して差分重量を計算する(ステップS25)。次に、画像差分計算部108は、M番目の画像とM−1番目の画像の差分を計算する(ステップS26)。具体的には、画像差分計算部108は、M番目の画像とM−1番目の画像を画素毎に比較し、画素値の差が所定の範囲内に収まらない画素に対してフラグ「1」を設定し、画素値の差が所定の範囲内に収まる画素に対してフラグ「0」を設定する。そして、画像差分計算部108は、フラグ「1」が設定された画素が占める領域をM番目の画像から切り出す(「差分画像))。画像差分計算部108は、差分画像を重量画像格納部107へ書き出す。この差分画像は、M番目に重量計測器300に載せた商品のみが写し出された画像である。
次に、制御判定部101は、差分画像などの特徴量を照合部112に出力し、商品の特定を指示する。照合部112は、差分画像などの特徴量を用いて照合データ格納部114に登録された商品の画像と照合を行い、差分画像などに対応する商品を検索する(ステップS28)。例えば、照合データ格納部114は、検品対象となり得る全商品の画像とその画像の特徴量を表す値を有しており、照合部112は、差分画像などの特徴量と、全商品の画像の特徴量を比較し、それらの値が一致する商品を差分画像などに対応する商品であると特定する。あるいは、一致する商品が無い場合、照合部112は、差分画像などの特徴量と最も値が近い特徴量を有し、さらに特徴量の差が所定の範囲内にある場合、その商品を差分画像などに対応する商品であると特定してもよい。なお、特徴量の差が所定の範囲内となる商品が一つも無かったり、あるいは、特徴量の差が所定の範囲内であって、その差が同程度である商品が複数見つかったりした場合は、照合部112は、商品を特定できなかったと判定する。
次に、制御判定部101は、照合部112から取得した検索結果に基づいて、差分画像に対応する商品、つまりM番目に重量計測器300に載せた商品が特定できたかどうかを判定する(ステップS29)。商品を特定できた場合、照合部112は、検索の結果、特定した商品の商品名、単位重量を制御判定部101へ出力する。
符号71Aは、商品名が「商品1」の画像を示している。符号72、73、74が示す画像についても同様である。これら符号71〜74の画像が示す商品は、照合部112が、差分画像などに対応する商品と類似すると決定した商品である。
また、符号75は、M番目に商品を重量計測器300に載せたときに撮像した画像を示している。また符号76は、画像75のうち、M番目に載せた商品だけを写した画像(差分画像)である。作業員は、画像75、画像76を見ながらM番目に載せた商品の外観を確認することができる。また、作業員は、これらの画像と画像71〜74を見比べて、画像71〜74の中に、M番目に載せた商品の画像が存在するかどうかを判断する。例えば、商品3がM番目に載せた商品であると判断したら、作業員は画像73を選択し、選択ボタン77を押下する。すると、表示情報出力部105は、一意に選択された商品の商品名及び単位重量を、制御判定部101に出力する。また、適切な商品が、商品選択画面に表示されない場合、作業員は、キャンセルボタン78を押下する。すると、表示情報出力部105は、商品が特定されなかったことを、制御判定部101に通知する。
符号81は、商品名を入力するフィールドである。作業員は、入力装置500を用いて新規登録商品の商品名をフィールド81に入力する。符号82は、単位重量を入力するフィールドである。作業員は、入力装置500を用いて新規登録商品の単位重量をフィールド82に入力する。単位重量の情報は、例えば重量取得部102から入力するか、または商品の製造元などから入手しているものとする。符号83は、重量画像格納部107に格納された差分画像などを示している。符号84は、登録ボタンである。作業員は、上述の入力を終えると登録ボタン84を押下する。すると、商品情報登録部113は、入力受付部104が入力を受け付けた商品名及び単位重量及び強調表示の情報と、メモリに記録された画像の特徴量及び重量画像格納部107に格納された差分画像とを照合データ格納部114に登録する。これにより、次回以降、照合部112は、M番目の商品について特定することができるようになる。また、商品情報登録部113は、登録した商品の商品名及び単位重量を、制御判定部101に出力する。
図9は、重量計測器300に3種類の商品を載せた後に検品処理を行った場合の検品確認画面の表示例である。
符号85は、照合データ格納部114に記録された1番目の商品の画像を示している。画像85の下には、撮像番号1、1番目の商品の商品名、1番目の商品の検品数量、1番目の商品の数量誤差が表示されている。同様に、符号86は照合データ格納部114に記録された2番目の商品の画像を示している。画像86の下には、撮像番号2、2番目の商品の商品名、検品数量、数量誤差が表示されている。符号87は照合データ格納部114に記録された3番目の商品の画像を示している。画像87の下には、撮像番号3、3番目の商品の商品名、検品数量、数量誤差が表示されている。
作業員は、検品確認画面の表示と入出荷明細と見比べて、対象商品や数量が正しいかどうか確認することができる。更に、撮像装置200によって撮像した対象商品群600も表示させて、作業員が両方の画像を見比べ商品に誤りが無いかどうかを確認できるようにしてもよい。
各商品の画像の下に表示された数量誤差は、数量計算部111が計算した数量誤差である。この値は、現在、重量計測器300に置かれた商品の数量と、入出荷明細に記載のある目標数量との差分である。作業員は、この数量誤差を見て、現在置かれている商品の過不足分を把握することができる。符号88は、OKボタンを示している。検品が終了すると作業員は、ボタン88を押下してこれらの商品の検品を完了する。
図10を用いて数量調整における処理について説明する。図10は、本発明の第一の実施形態による数量調整の一例を説明する図である。図10(a)は、数量調整前の1〜3番目の各商品の検品数量、数量誤差の一例を示している。図10(a)の場合、1〜3番目の商品の合計重量は1500、1番目の商品の数量誤差は0、2番目の商品の数量誤差は1、3番目の商品の数量誤差は-1である。作業員は、まず、2番目の商品(「商品名:YYYYYY」)について数量調整を行う。このとき、作業員は、検品確認画面に表示された2番目の商品の画像である画像86を選択する。入力受付部104は、2番目の商品が選択されたことを示す情報を、制御判定部101を介して、重量差分計算部109に出力する。図10(a)の場合、2番目の商品は、目標数量より1個多いので、作業員は、重量計測器300から2番目の商品を1つ取り除く。すると、重量取得部102は、重量計測器300が測定した重量データ(「1450」)を取得し、その重量データを取得データ保存部106に出力する。取得データ保存部106は、重量データを重量画像格納部107に書き込む。重量差分計算部109は、商品毎に保存された重量を重量画像格納部107から読み出して、それらを合計する(「500」+「400」+「600」=「1500」)。また、重量差分計算部109は、今回重量取得部102が取得した重量(「1450」)から合計した重量(「1500」)を減算する。重量差分計算部109は、2番目の商品が選択されたことを示す情報に基づいて、減算して求めた−50(「1450」−「1500」)を、2番目の商品の重量(「400」)に加算して数量調整後の2番目の商品の重量(400−50=350)を求める。重量差分計算部109は、2番目の商品の単位重量を重量画像格納部107から読み出して、2番目の商品の単位重量(「50」)と数量調整後の2番目の商品の重量(「350」)とを数量計算部111へ出力する。数量計算部111は、2番目の商品の重量を2番目の商品の単位重量で除算して調整後の2番目の商品の検品個数(350÷50=7)を求める。また、数量計算部111は、2番目の商品の目標数量と検品数量から数量誤差を求める。数量計算部111は、検品数量(「7」)と数量誤差(「0」)とを表示情報出力部105に出力する。表示情報出力部105は、検品確認画面の表示を更新する。図10(b)は、このときの各商品の検品数量と数量誤差を示したものである。
次に、処理フローの終了を判定する(ステップS38)。例えば、入力受付部104が、作業員によるボタン88の押下を検出した場合(ステップS38=Yes)、ステップS37へ進む。ボタン88の押下を検出しない場合(ステップS38=No)、ステップS37からの処理を繰り返す。処理フローは終了する。
なお、ここでは、複数の商品を重量計測器300に載せて検品指示を行うと、各商品の検品処理(照合処理や数量算出処理)を行う場合の処理フローを用いて説明したが、作業員が商品を重量計測器300に載せる度に図6の検品処理を自動的に実行するようにしてもよい。
図11は、本発明の第一の実施形態による物品管理装置の使用例を説明する図である。符号600A〜600Fは、商品を示している。保管棚800は、対象商品群600B〜600Fを格納する棚である。符号700は、カートを示している。
(使用例1−1)
倉庫などで出荷する商品を検品する場面を考える。作業員は、入出荷明細を見て、出荷する商品を保管棚800から選択し次々とカート700に載せる。すると、その都度、重量取得部102が、重量計測器300が測定した対象商品群600の重量データを取得し、商品画像取得部103が、撮像装置200が撮像した画像を取得する。取得データ保存部106は、重量データや画像を重量画像格納部107へ保存する。そして、作業員が検品指示操作を行うと、重量差分計算部109がカート700に載せた対象商品群600の重量の変化の前後における重量の差分を計算する。また、画像差分計算部108は、重量変化の前後における画像の差分を計算し、差分画像を生成する。この例の場合、カート700に次々と商品を載せていくので、重量変化における変化後の重量は変化前の重量よりも大きくなる。その場合、画像差分計算部108は、重量の変化の前後における画像の差分に基づいて、重量の変化後に撮像した商品を含む画像から、変化の前後における画像に差分が存在する領域(フラグ「1」を設定した画素が占める領域)を切り出して差分画像を生成する。そして、照合部112は、差分画像を照合データ格納部114に登録された複数の商品の画像と照合し、差分画像に対応する商品を特定する。また、数量計算部111が、重量の差分を照合部112が特定した商品の単位重量で除算してその商品の数量を計算する。作業員は、このようにして特定された商品とその商品の数量と入出荷明細を比較して出荷する商品の検品作業を行う。これらの処理は、これまでに説明したとおりである。
次に、保管棚800が陳列棚であって、作業員がカート700に載せた商品を保管棚800に補充する場面での使用例について考える。説明の便宜のため、カート700には、補充する商品が種類別に載せられていて、1回の補充でそれらの1つの種類の商品を全て保管棚800へ補充するものとする。
作業員は、カート700に載せた商品から保管棚800へ補充を行う。すると、その都度、取得データ保存部106は、重量計測器300が測定した対象商品群600の重量データや撮像装置200が撮像した画像を取得して重量画像格納部107へ保存する。そして、作業員が検品指示操作を行うと、重量差分計算部109が重量の変化の前後における重量の差分を計算する。この例の場合、カート700から次々と商品を取り除いていくので、重量変化における変化後の重量は変化前の重量よりも小さくなる。その場合、画像差分計算部108は、重量の変化の前後における画像の差分に基づいて、重量の変化前に撮像した商品を含む画像から、変化の前後における画像に差分が存在する領域を切り出して差分画像を生成する。照合部112は、差分画像に基づいて保管棚800に補充した商品を特定し、数量計算部111が、その商品の単位重量に基づいて、保管棚800へ補充した商品の数量を計算する。なお、変化後の重量は変化前の重量よりも小さくなる場合は、補充した商品の差分重量は、負の値となるが差分重量の絶対値を単位重量で除算して補充した商品の数量を計算すればよい。作業員は、このようにして特定された商品とその商品の数量を確認して補充作業を行う。
(使用例2−1)
倉庫などで出荷する商品を保管棚800から次々と取り出し、カート700に載せる場面を考える。この場合、上記の(使用例1−2)と同様、保管棚800の各段に設けられた重量計測器300が測定する対象商品群600の重量は、変化後の重量が変化前の重量よりも小さくなる。その場合、画像差分計算部108は、重量の変化の前後における画像の差分に基づいて、重量の変化前に撮像した商品を含む画像から、変化の前後における画像に差分が存在する領域を切り出して差分画像を生成する。照合部112は、差分画像に基づいて保管棚800から取り出した商品を特定し、数量計算部111が、その商品の単位重量に基づいて、保管棚800から取り出した商品の数量を計算する。作業員は、このようにして特定された商品とその商品の数量を確認して出荷時の検品作業を行う。
保管棚800に商品を補充する場面を考える。この場合、上記の(使用例1−1)と同様、保管棚800の各段に設けられた重量計測器300が測定する対象商品群600の重量は、変化後の重量が変化前の重量よりも大きくなる。その場合、画像差分計算部108は、重量の変化の前後における画像の差分に基づいて、重量の変化後に撮像した商品を含む画像から、変化の前後における画像に差分が存在する領域を切り出して差分画像を生成する。照合部112は、差分画像に基づいて保管棚800へ補充した商品を特定し、数量計算部111が、その商品の単位重量に基づいて、保管棚800へ補充した商品の数量を計算する。作業員は、このようにして特定された商品とその商品の数量を確認して補充作業を行う。
(使用例3−1)
倉庫などで出荷する商品を保管棚800から次々と取り出し、カート700に載せる場面を考える。この場合、作業員が出荷対象の荷物を保管棚800から取り出し、カート700に載せると、保管棚800の各段に設けられた重量計測器300が測定する対象商品群600の重量は、変化後の重量が変化前の重量よりも小さくなる。一方、カート700に設けられた撮像装置200が撮像する画像には、出荷対象の商品が次々と新たに写し出される。その場合、画像差分計算部108は、重量の変化の前後における画像の差分に基づいて、重量の変化後に撮像した商品を含む画像から、変化の前後における画像に差分が存在する領域を切り出して差分画像を生成する。照合部112は、差分画像に基づいて保管棚800から取り出した商品を特定し、数量計算部111が、その商品の単位重量に基づいて、保管棚800から取り出した商品の数量を計算する。作業員は、このようにして特定された商品とその商品の数量を確認して出荷時の検品作業を行う。
(使用例3−2)
保管棚800に商品を補充する場合、作業員が保管棚800に商品を補充すると、保管棚800の各段に設けられた重量計測器300が測定する対象商品群600の重量は、変化後の重量が変化前の重量よりも大きくなる。一方、カート700に設けられた撮像装置200が撮像する画像からは、補充した商品が取り除かれていく。対象商品群600の重量は、変化後の重量が変化前の重量よりも大きくなる。その場合、画像差分計算部108は、重量の変化の前後における画像の差分に基づいて、重量の変化前に撮像した商品を含む画像から、変化の前後における画像に差分が存在する領域を切り出して差分画像を生成する。照合部112は、差分画像に基づいて保管棚800へ補充した商品を特定し、数量計算部111が、その商品の単位重量に基づいて、保管棚800へ補充した商品の数量を計算する。作業員は、このようにして特定された商品とその商品の数量を確認して補充作業を行う。
(使用例4−1)
倉庫などで出荷する商品を保管棚800から次々と取り出し、カート700に載せる場面を考える。この場合、作業員が出荷対象の荷物を保管棚800から取り出し、カート700に載せると、カート700に設けられた重量計測器300が測定する対象商品群600の重量は、変化後の重量が変化前の重量よりも大きくなる。一方、保管棚800の各段に設けられた撮像装置200が撮像する画像からは、出荷した商品が取り除かれていく。画像差分計算部108は、(使用例3−2)と同様に、重量の変化の前後における画像の差分に基づいて、重量の変化前に撮像した商品を含む画像から、変化の前後における画像に差分が存在する領域を切り出して差分画像を生成する。照合部112は、差分画像に基づいて保管棚800から取り出した商品を特定し、数量計算部111が、その商品の単位重量に基づいて、保管棚800から取り出した商品の数量を計算する。作業員は、このようにして特定された商品とその商品の数量を確認して出荷時の検品作業を行う。
(使用例4−2)
保管棚800に商品を補充する場合、作業員が保管棚800に商品を補充すると、カート700に設けられた重量計測器300が測定する対象商品群600の重量は、変化後の重量が変化前の重量よりも小さくなる。一方、保管棚800の各段に設けられた撮像装置200が撮像する画像には、出荷対象の商品が次々と写し出される。画像差分計算部108は、(使用例3−1)と同様に、重量の変化の前後における画像の差分に基づいて、重量の変化後に撮像した商品を含む画像から、変化の前後における画像に差分が存在する領域を切り出して差分画像を生成する。照合部112は、差分画像に基づいて保管棚800へ補充した商品を特定し、数量計算部111が、その商品の単位重量に基づいて、保管棚800へ補充した商品の数量を計算する。作業員は、このようにして特定された商品とその商品の数量を確認して補充作業を行う。
図12に示す通り、物品管理装置100は、CPU901と、メモリ902と、ハードディスク等の記憶装置903と、ネットワーク接続用の通信IF904(通信インターフェース)とを含む、コンピュータ装置によって実現される。ただし、物品管理装置100の構成は、図9に示すコンピュータ装置に限定されない。例えば、物品管理装置100は、通信IF904を介して外部に画像または重量データを送信し、外部で検品対象の商品の照合を行い、その結果を受信してもよい。
第一の実施形態では、二回目以降の商品を照合する際、前回照合処理を行った際に用いた画像との差分画像を用いて、対象商品のみの画像を切り出しているが、例えば、重量計測器300がカート700と一体型であり、商品の保管棚800を移動しながら検品する場合、カート700が移動中に、カートに載せた商品の位置が変化したり、あるいは商品の束が崩れてしまったりすることが考えられる。すると、対象商品を置く直前の状態が前回照合時と異なるため、前回照合時の画像との差分画像を用いた場合、対象商品のみの画像をうまく切り出すことができない可能性が高い。
そこで、第二実施形態では、撮像装置200が対象商品群600の動画を撮像する。あるいは、撮像装置200は、例えば1秒ごとに対象商品群600の画像を撮像する。また、商品画像取得部103は、所定の時間間隔で撮影された対象商品群600の画像を取得する。また、画像差分計算部108は、対象商品群600の重量の変化が起きた時刻から過去における所定の時間内に撮像された画像と、重量の変化を契機として撮像された画像の差分を計算し差分画像を生成する。例えば、画像差分計算部108は、重量計測器300が重量データを取得したタイミングの1フレームと、その時点から例えば「3秒前」のように、一定時間前の1フレームとの画像を用いて差分画像を生成する。このようにすると、3秒前までにカートに載せた商品群の位置が変化したとしても、今回照合対象とする商品のみの画像を切り出すことができる可能性が高まる。
100・・・物品管理装置
101・・・制御判定部
102・・・重量取得部
103・・・商品画像取得部
104・・・入力受付部
105・・・表示情報出力部
106・・・取得データ保存部
107・・・重量画像格納部
108・・・画像差分計算部
109・・・重量差分計算部
110・・・特徴量計算部
111・・・数量計算部
112・・・照合部
113・・・商品情報登録部
114・・・照合データ格納部
200・・・撮像装置
300・・・重量計測器
400・・・表示装置
500・・・入力装置
600・・・対象商品群
700・・・カート
800・・・保管棚
901・・・CPU
902・・・メモリ
903・・・記憶装置
904・・・通信IF
Claims (8)
- 対象物品を撮影した画像を取得する商品画像取得部と、
対象物品の重量を取得する重量取得部と、
前記対象物品の重量が変化したときに、その変化の前後における前記画像の差分を計算し、差分画像を生成する画像差分計算部と、
前記差分画像を予め登録された複数の物品の画像と照合し、前記差分画像に対応する物品を特定する照合部と、
前記対象物品の重量が変化したときに、その変化の前後における重量の差分を計算する重量差分計算部と、
前記重量の差分と前記照合部が特定した商品の単位重量に基づいて、前記差分画像に対応する対象物品の数量を計算する数量計算部と、
前記対象物品に含まれる全ての物品について、前記照合部が特定した前記対象物品の画像と、前記数量計算部が計算した物品の数量とを出力する表示情報出力部と、
を備え、
前記表示情報出力部は、前記照合部が前記対象物品を1つに特定できない場合、前記対象物品の候補の画像と前記差分画像とを出力する、
物品管理装置。 - 前記画像差分計算部は、前記変化の前後における画像の差分に基づいて、前記変化後の画像から、前記変化の前後における画像の差分が存在する領域を切り出して前記差分画像を生成する、
請求項1に記載の物品管理装置。 - 前記画像差分計算部は、前記変化の前後における画像の差分に基づいて、前記変化前の画像から、前記変化の前後における画像の差分が存在する領域を切り出して前記差分画像を生成する、
請求項1または請求項2に記載の物品管理装置。 - 前記商品画像取得部は、所定の時間間隔で撮影された画像を取得し、
前記画像差分計算部は、前記重量の変化が起きた時刻から過去における所定の時間内に撮像された画像と、前記重量の変化を契機として撮像された画像の差分を計算する、
請求項1から請求項3の何れか1項に記載の物品管理装置。 - 前記対象物品の候補の画像の中に前記対象物品が存在しない場合、前記表示情報出力部は、さらに前記物品の画像と単位重量を登録するための商品登録画面を出力する、
請求項1から請求項4の何れか1項に記載の物品管理装置。 - 対象物品の画像を撮像する撮像装置と、
対象物品の重量を測定する重量計測器と、
前記重量計測器に商品を載せたことを契機に前記撮像装置が撮像した前記対象物品の画像と、前記重量計測器が測定した前記対象物品の重量と、を取得する請求項1から請求項5の何れか1項に記載の物品管理装置と、
を備えることを特徴とする物品管理システム。 - 対象物品を撮影した画像を取得するステップと、
対象物品の重量を取得するステップと、
前記取得した対象物品の重量が変化したときに、その変化の前後における前記画像の差分を計算し、差分画像を生成するステップと、
前記差分画像を予め登録された複数の物品の画像と照合し、前記差分画像に対応する物品を特定するステップと、
前記特定するステップにて前記対象物品を1つに特定できない場合、前記対象物品の候補の画像と前記差分画像とを出力するステップと、
前記対象物品の重量が変化したときに、その変化の前後における重量の差分を計算するステップと、
前記重量の差分と前記特定された前記物品の単位重量、又は、前記対象物品の候補の画像の中から選択された画像に対応する物品の単位重量に基づいて、前記差分画像に対応する対象物品の数量を計算するステップと、
前記対象物品に含まれる全ての物品について、前記特定するステップで特定された前記物品の画像、又は、前記対象物品の候補の画像の中から選択された画像と、前記計算した物品の数量とを出力するステップと、
を有する物品管理方法。 - 物品管理装置のコンピュータを、
対象物品を撮影した画像を取得する手段、
対象物品の重量を取得する手段、
前記取得した対象物品の重量が変化したときに、その変化の前後における前記画像の差分を計算し、差分画像を生成する手段、
前記差分画像を予め登録された複数の物品の画像と照合し、前記差分画像に対応する物品を特定する手段、
前記特定するステップにて前記対象物品を1つに特定できない場合、前記対象物品の候補の画像と前記差分画像とを出力する手段、
前記対象物品の重量が変化したときに、その変化の前後における重量の差分を計算する手段、
前記重量の差分と前記特定された前記物品の単位重量、又は、前記対象物品の候補の画像の中から選択された画像に対応する物品の単位重量に基づいて、前記差分画像に対応する対象物品の数量を計算する手段、
前記対象物品に含まれる全ての物品について、前記特定するステップで特定された前記物品の画像、又は、前記対象物品の候補の画像の中から選択された画像と、前記計算した物品の数量とを出力する手段、
として機能させるためのプログラム。
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