JP6547316B2 - 検品装置 - Google Patents

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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、前記被搬送物に収納される物品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に収納される物品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、前記被搬送物の上方からのX線透過画像と、前記被搬送物の側方からの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、前記被搬送物の上方及び側方からのX線透過画像から前記被搬送物に収納されている物品のうちの所定の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、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。
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、前記被搬送物の上方及び側方からの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3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、前記被搬送物の上方及び側方からの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4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、前記被搬送物の上方及び側方からの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5に記載の発明は、請求項4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6に記載の発明は、請求項4又は請求項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7に記載の発明は、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、前記被搬送物に収納される物品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に収納される物品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、前記被搬送物の上方からのX線透過画像と、前記被搬送物の側方からのX線透過画像と、前記被搬送物の上方からのカラー画像と、を形成可能に構成され、前記画像解析手段は、前記被搬送物の上方及び側方からのX線透過画像と、前記被搬送物の上方からのカラー画像と、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、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 (8)

  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、
    前記被搬送物に収納される物品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に収納される物品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、前記被搬送物の上方からのX線透過画像と、前記被搬送物の側方からの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、
    前記被搬送物の上方及び側方からのX線透過画像から前記被搬送物に収納されている物品のうちの所定の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
    を特徴とする検品装置。
  2. 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、前記被搬送物の上方及び側方からの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、前記被搬送物の上方及び側方からの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1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、前記被搬送物の上方及び側方からの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1に記載の検品装置。
  5. 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4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4又は請求項5に記載の検品装置。
  7. 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、
    前記被搬送物に収納される物品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に収納される物品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、前記被搬送物の上方からのX線透過画像と、前記被搬送物の側方からのX線透過画像と、前記被搬送物の上方からのカラー画像と、を形成可能に構成され、
    前記画像解析手段は、前記被搬送物の上方及び側方からのX線透過画像と、前記被搬送物の上方からのカラー画像と、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。
  8. 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7のいずれか1項に記載の検品装置。
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