JP6744430B2 - 製品を店舗内の棚構造に割り当てる棚割表を自動的に生成する方法 - Google Patents
製品を店舗内の棚構造に割り当てる棚割表を自動的に生成する方法 Download PDFInfo
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Description
本出願は、2016年5月19日に出願された米国仮出願第62/339,047号、2016年5月19日出願された米国仮出願第62/339,039号、および2016年5月19日出願された米国仮出願第62/339,045号の利益を主張しており、その全体が本参照によって援用される。
1.方法
2.応用
3.ロボットシステム
4.階層および用語
5.ロボットシステムのプロビジョニング
5.1 複数のロボットシステム
6.リアルフロアマップ
6.1 2Dフロアマップ
6.2 3Dフロアマップ
6.3 建築計画
6.4 監視された棚構造の検出
7.座標系
8.ウェイポイントの生成
10. 画像収集
11.画像調整
しかし、システムは、ロボットシステムによってキャプチャされた画像を、その他の方法で変更、デワープ、または操作することもできる。
12.画像収集の変形例
13.画像のセグメント化
13.1 棚構造のセグメント化
13.2 棚区画のセグメント化
13.3 棚のセグメント化
13.4 製品のセグメント化
13.4 スロットのセグメント化
14.棚割表の初期化
14.1 アドレス
15.製品の識別
13.1 テンプレート画像データベース
13.3 テンプレートマッチング
14.テンプレート画像データベースのフィルタリング
14.1 店舗タイプ別のテンプレート画像データベースのフィルタ処理
14.2 棚構造カテゴリによるテンプレート画像データベースのフィルタ処理
14.3 近傍の製品によるテンプレート画像データベースのフィルタ処理
14.4 ブランド別のテンプレート画像データベースのフィルタ処理
14.5 カラー値によるテンプレート画像データベースのフィルタ処理
14.6 オブジェクトの形状別のテンプレート画像データベースのフィルタ処理
14.7 棚札データによるテンプレート画像データベースのフィルタ処理
15.ランキング
16.複数のフェーシング
17.手動の棚札付け
18.製品/棚札の不一致
19.空のスロット
20.棚割表の生成
21.棚割表の実施方法
Claims (20)
- 製品を店舗内の棚構造に割り当てる棚割表を自動的に生成するための方法であって、前記方法は、
第1のマッピングルーチン中に前記店舗内の床空間のマップデータを自律的に収集するためのロボットシステムを送ることと、
前記ロボットシステムによって記録されたマップデータに基づいて、前記店舗内の棚構造の集合の位置を表す前記店舗の新しい棚割表を初期化することと、
前記店舗における好ましい在庫状態の確認を受信することにより、第1の撮像ルーチン中に、前記棚構造の集合の中の第1の棚構造の近傍の第1のウェイポイントで光学データを記録するための前記ロボットシステムを送ることと、
前記第1のウェイポイントを占拠しながら、前記ロボットシステムによって記録された光学データを含む第1の画像にアクセスすることと、
前記第1の画像内の第1の垂直方向の位置における第1の棚を検出することと、
前記第1の画像内の前記第1の棚上の第1の横方向の位置における第1のオブジェクトを検出することと、
前記第1のオブジェクトを表す前記第1の画像の第1の領域から抽出された特徴に基づいて、前記第1のオブジェクトを第1の製品の単位として識別することと、
前記新しい棚割表の前記第1の棚構造の表示上に前記第1の棚の前記第1の垂直方向の位置と前記第1のオブジェクトの前記第1の横方向の位置を投影して前記新しい棚割表における第1のスロットを画定することと、
前記第1の撮像ルーチン中の前記店舗における好ましい在庫状態の確認に基づき、前記第1のオブジェクトを前記第1の製品の単位として識別することに呼応して、前記新しい棚割表において前記第1の製品の前記第1のスロットに対する割り当てであって、前記第1のスロットの目標在庫状態を定義する割り当てを書き込むことと、を含む方法。 - さらに、
前記ロボットシステムからマップデータを受信することと、
前記店舗内の前記床空間のフロアマップに前記マップデータを変換することと、
前記フロアマップ内の座標系を定義することと、
前記フロアマップに表される第1の棚構造を識別することと、
前記第1の棚構造に、前記店舗内の第1の棚構造としてラベルを付けることと、
前記第1の棚構造に沿って、前記座標系に対して前記第1のウェイポイントを含み、前記第1の棚構造に面する方位を指定する第1のウェイポイントの集合を定義することと、
前記第1のウェイポイントで光学データを記録するために前記ロボットシステムを送ることは、前記第1のウェイポイントの集合の各ウェイポイントを占拠しながら前記ロボットシステムを送って前記第1のウェイポイントの集合の各ウェイポイントへ移動して前記第1の棚構造の光学データを記録することを含む請求項1に記載の方法。 - 前記新しい棚割表を初期化することは、前記フロアマップに表された前記第1の棚構造の位置および長さに基づいて前記新しい棚割表における前記第1の棚構造の第1の側の第1の立面マップを初期化することを含み、
第1の棚の第1の垂直方向の位置と、第1のオブジェクトの第1の横方向の位置を前記新しい棚割表の前記第1の棚構造の表示上に投影することは、前記第1の棚の前記第1の垂直方向の位置、前記第1のオブジェクトの前記第1の横方向の位置、および前記第1のウェイポイントによって定義された位置と方位に基づいて前記第1の立面マップにおける前記第1のスロットを画定することを含む請求項2に記載の方法。 - 第1の画像にアクセスすることは、
前記ロボットシステムに一体化した一組の個別のカラーカメラで前記ロボットシステムが前記第1のウェイポイントの集合を通って移動しながら記録した第1のデジタル写真画像の集合を受け取ることと、
前記第1のデジタル写真画像の集合を、前記ロボットシステム内の前記一組の個別のカラーカメラの既知の位置と、前記店舗内の前記ロボットシステムの実際の位置と方位に基づいて、前記第1のウェイポイントの集合のそれぞれを占拠しながら前記第1の棚構造の前記第1の画像に組み合わせることを含む請求項2に記載の方法。 - 前記第1のオブジェクトを前記第1の製品の単位として識別することは、
前記第1の画像の第1の領域から第1の特徴の集合を抽出することと、
前記第1の特徴の集合の特徴と、テンプレート画像のデータベースに格納され、前記第1の製品を表す第1のテンプレート画像の特徴との間の相関に呼応して前記第1の製品の単位として前記第1のオブジェクトを識別することと、を含む請求項1に記載の方法。 - さらに、
前記第1の画像内の第1の位置からオフセットした第2の垂直方向の位置で第2の棚を検出することと、
前記第1の画像内の第1の棚と前記第2の棚に沿って配置された棚札の集合を検出することと、
前記第1の画像に表される前記棚札の集合から製品識別子の集合を抽出することと、
前記テンプレート画像のデータベースから第1のテンプレート画像の集合を読み出すことと、を含み、前記第1のテンプレート画像の集合の各テンプレート画像は、前記製品識別子の集合で指定された製品の視覚的特徴を含み、
前記第1のオブジェクトを前記第1の製品の単位として識別することは、
前記第1の画像の第1の領域から抽出された第1の特徴の集合をテンプレート画像の集合内のテンプレート画像と比較することと、前記第1の特徴の集合の特徴と、前記第1のテンプレート画像の集合のうちの、閾値スコアを超える前記第1のテンプレート画像の特徴の間の類似度スコアに呼応して、前記第1のオブジェクトを前記第1の製品の単位として識別することを含む請求項5に記載の方法。 - 前記第1の画像の前記第1の領域から前記第1の特徴の集合を抽出することは、前記第1の画像の前記第1の領域から相対色値の第1のカラースペクトルを抽出することを含み、
さらに、前記テンプレート画像のデータベースから、そのそれぞれのテンプレート画像が、相対色値の第1のカラースペクトルを近似する相対色値のカラースペクトルを示す第1のテンプレート画像の集合を読み出すことを含み、
前記第1のオブジェクトを前記第1の製品の単位として識別することは、
前記第1の画像の第1の領域から抽出された第1の特徴の集合をテンプレート画像の集合内のテンプレート画像と比較することと、前記第1の特徴の集合の特徴と、前記第1のテンプレート画像の集合のうちの、閾値スコアを超える前記第1のテンプレート画像の特徴の間の類似度スコアに呼応して、前記第1のオブジェクトを前記第1の製品の単位として識別することを含む請求項5に記載の方法。 - 前記第1の画像の前記第1の領域から前記第1の特徴の集合を抽出することは、
前記第1の画像の前記第1の領域から第1のテキスト文字列を抽出することと、前記第1のテキスト文字列に基づいて前記第1のオブジェクトに関連付けられた第1のブランドを識別することと、を含み、
さらに、それぞれが前記第1のブランドに関連付けられた製品を表す前記第1のテンプレート画像の集合を前記テンプレート画像のデータベースから読み出すことを含み、
前記第1のオブジェクトを前記第1の製品の単位として識別することは、前記第1の画像の前記第1の領域から抽出された前記第1の特徴の集合をテンプレート画像の集合内のテンプレート画像と比較することと、
前記第1の特徴の集合の特徴と、前記第1のテンプレート画像の集合のうちの、閾値スコアを超える前記第1のテンプレート画像の特徴の間の類似度スコアに呼応して、前記第1のオブジェクトを前記第1の製品の単位として識別することを含む請求項5に記載の方法。 - さらに、
前記第1の画像内の前記第1の棚上の第2の横方向の位置における第2のオブジェクトを検出することと、
前記第2のオブジェクトを表す前記第1の画像の第2の領域から第2の特徴の集合を抽出することと、
前記第1のオブジェクトを前記第1の製品の単位として識別することに呼応して、前記第1の製品の製品カテゴリを識別し、それぞれが前記製品カテゴリの製品を表す第2のテンプレート画像の集合を前記テンプレート画像のデータベースから読み出すことと、を含むことと、
前記第2の特徴の集合の特徴と閾値スコアを超える、前記第2のテンプレート画像の集合のうちの第2の製品を表す第2のテンプレート画像の特徴の間の類似度スコアに呼応して、前記第2のオブジェクトを第2の製品の単位として識別することと、
第2の垂直方向の位置を投影し、前記第2のオブジェクトの第2の横方向の位置を新しい棚割表上に投影して、第2のスロットを画定することと、
前記第2のオブジェクトを前記第2の製品の単位として識別することに呼応して、前記新しい棚割表において、前記第2の製品の割り当てを前記第2のスロットに書き込むことと、を含む請求項5に記載の方法。 - 前記第1の画像内の前記第1の棚上の第2の横方向の位置における第2のオブジェクトを検出することと、
前記第2のオブジェクトを表す前記第1の画像の第2の領域から第2の特徴の集合を抽出することと、
テンプレート画像の不足に呼応して、テンプレート画像のデータベース内で、前記第2のオブジェクトを未知としてラベル付けして、少なくとも前記第2の特徴の集合の特徴への閾値類似度を示す特徴を定義することと、
第2の垂直方向の位置を投影し、第2のオブジェクトの第2の横方向の位置を前記新しい棚割表上に投影して、第2のスロットを画定することと、
前記新しい棚割表において、前記第2のオブジェクトに手動でラベル付けするための指示を生成することと、
オペレータポータルへの前記第2のオブジェクトを表す前記第1の画像の指示および第2の領域を提供することと、を含む請求項5に記載の方法。 - 前記新しい棚割表において、前記第1の製品の前記第1のスロットに対する前記割り当てを書き込むことは、第1の撮像ルーチン中に、ロボットシステムが収集した光学データに基づいて店舗の新しい棚割表を生成することを含み、
さらに、
前記第1の撮像ルーチンに続く第2の撮像ルーチン中に第1のウェイポイントを占拠しながら、前記ロボットシステムによって記録された光学データを含む第2の画像にアクセスすることと、
新しい棚割表の第1のスロットに対応する前記第2の画像の第2の領域で第2のオブジェクトを検出することと、
前記第2の画像の前記第2の領域から第2の特徴の集合を抽出することと、
前記新しい棚割表によって前記第1のスロットに割り当てられた前記第1の製品のテンプレート画像のデータベースにおける、前記第1のスロットに割り当てられた前記第2の特徴の集合とテンプレート画像の特徴との相違に呼応して、前記第1の棚構造において前記第1のスロットに第1の製品の単位が不適切に在庫保有されていると判断することと、前記第1の製品の単位が前記第1の棚構造において前記第1のスロットに不適切に在庫保有されている旨の判断に呼応して、前記第1のスロット上の前記第1の製品に対して第1の在庫補充指示を生成することと、を含む請求項5に記載の方法。 - 前記ロボットシステムを送り、前記店舗内の前記床空間のマップデータを自律的に収集することは、前記ロボットシステムを送って、前記ロボットシステムを前記店舗に初期配送した後、および前記店舗の既知の棚割表の不足に呼応して前記店舗内で前記第1のマッピングルーチンを実行することを含む請求項1に記載の方法。
- さらに、
第1の画像において、第1のオブジェクトに隣接する第1の棚の第1の棚札を検出することと、
前記第1の画像に表される前記第1の棚札から第1の製品識別子を抽出することと、
第1の製品以外を示す前記第1の製品識別子に呼応して、指示を生成して前記第1の製品を示す前記第1の棚札を修正することと、
前記指示と前記第1のオブジェクトを表す前記第1の画像の第1の領域をマネージャポータルに供給することを含む請求項1に記載の方法。 - 前記第1のオブジェクトを検出することは、前記第1の画像の前記第1の棚上のオブジェクトのクラスタを検出することを含み、
前記第1の製品の単位として第1のオブジェクトを識別することは、前記オブジェクトのクラスタのうちの各オブジェクトを、前記オブジェクトのクラスタを表す前記第1の画像の前記第1の領域から抽出した特徴に基づいて前記第1の製品の単位として識別することを含み、
さらに、
前記オブジェクトのクラスタにある前記第1の製品の単位数を生成することと、前記第1の画像の前記第1の領域から前記オブジェクトのクラスタのオブジェクトの配置を抽出することと、を含み、
前記新しい棚割表において、前記第1の製品の前記第1のスロットに対する前記割り当てを書き込むことは、前記新しい棚割表の前記第1のスロットに対する割り当てへ前記単位数と前記配置を書き込むことを含む請求項1に記載の方法。 - さらに、
前記第1の画像において、前記第1の棚の前記第1のオブジェクトから横方向にオフセットした開放領域を検出することと、
前記第1の棚上で前記開放領域を検出することに呼応して、第1の画像において、前記開放領域に隣接する前記第1の棚に第2の棚札を検出し、前記第1の画像に表される前記第2の棚札から第2の製品の識別子を抽出し、前記第1の棚の前記第1の垂直方向の位置と、前記新しい棚割表における前記第1の棚構造の前記表示上にある前記開放領域の第2の横方向の位置とを投影して、第2のスロットを画定し、前記第2のスロットへ前記第2の製品に対する割り当てを書き込むことを含む請求項1に記載の方法。
- 製品を店舗内の棚構造に割り当てる棚割表を自動的に生成するための方法であって、前記方法は、
前記店舗の好ましい在庫状態の確認を受信することにより、撮像ルーチン中に、前記店舗内の棚構造の集合に沿ってナビゲートし、前記店舗内の棚構造の集合の光学データをキャプチャするためにロボットシステムを送ることと、
撮像ルーチン中に前記ロボットシステムによって収集されたマップデータから、前記ロボットシステムによって生成された床空間のフロアマップにアクセスすることと、
撮像ルーチン中に、前記ロボットシステムによって記録された光学データから生成された画像の集合を受信することと、
前記画像の集合において表された製品の集合を識別することと、
前記画像の集合の画像に関連付けられた光学データのキャプチャ中に、前記画像の集合のうちの画像に表された前記製品の集合における製品の位置に基づいて、かつ、前記店舗のフロアマップ内の前記ロボットシステムの位置に基づいて、前記店舗における前記製品の集合の位置を識別することと、
撮像ルーチン中に、前記店舗における好ましい在庫状態の確認に基づいて、前記店舗の新しい棚割表を生成することと、前記店舗の目標在庫条件を定義する割り当ての集合を新しい棚割表に入力し、前記割り当ての集合のうちの各割り当てが、前記店舗内の製品識別子及び位置を特定することと、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記ロボットシステムから前記画像の集合を受信することは、前記店舗における第1の位置を占拠しながら、前記ロボットシステムによって記録された視覚データを含む第1の画像にアクセスすることを含み、前記第1の画像が、棚構造の集合のうちの第1の棚構造を表しており、
前記画像の集合において表された前記製品の集合を識別し、前記店舗における前記製品の集合の位置を識別することは、
前記第1の画像内の第1の垂直方向の位置における第1の棚を検出することと、
前記第1の画像内の第1の棚上の第1の横方向の位置における第1のオブジェクトを検出することと、
前記第1のオブジェクトを表す前記第1の画像の第1の領域から抽出された特徴に基づいて、前記第1のオブジェクトを第1の製品の単位として識別することと、を含み、
前記新しい棚割表を生成して前記割り当ての集合を前記新しい棚割表に入力することは、
前記新しい棚割表の第1の棚構造の表示上に前記第1の棚の前記第1の垂直方向の位置と前記第1のオブジェクトの前記第1の横方向の位置を投影して第1のスロットを画定することと、
前記第1のオブジェクトを前記第1の製品の単位として識別することに呼応して、前記新しい棚割表における前記第1の製品の前記第1のスロットに対する割り当てを書き込むことと、を含む請求項16に記載の方法。 - 前記第1のオブジェクトを前記第1の製品の単位として識別することは、
前記第1の画像の前記第1の領域から第1のテキスト文字列を抽出することと、
前記第1のテキスト文字列に基づいて前記第1のオブジェクトに関連付けられた第1のブランドを識別することと、を含み、
それぞれが前記第1のブランドに関連付けられた製品を表す第1のテンプレート画像の集合をテンプレート画像のデータベースから読み出すことを含み、
前記第1の画像の前記第1の領域から抽出された第1の特徴の集合をテンプレート画像の集合内のテンプレート画像と比較することと、
前記第1の特徴の集合の特徴と、前記第1のテンプレート画像の集合のうちの、閾値スコアを超える第1のテンプレート画像の特徴の間の類似度スコアに呼応して、前記第1のオブジェクトを前記第1の製品の単位として識別することと、を含む請求項17に記載の方法。 - 前記店舗内の前記床空間全体を移動するためのロボットシステムを送ることは、前記ロボットシステムを送って、前記ロボットシステムを前記店舗に初期配送した後、前記店舗の既知の棚割表の不足に呼応して、前記店舗内で前記撮像ルーチンを実行することを含む請求項16に記載の方法。
- 前記店舗の目標在庫状態を定義する割り当ての集合を前記新しい棚割表に入力することは、第1の製品の第1の識別子を特定し、前記店舗における第1のスロットの第1の位置を特定する第1の割り当てを生成することと、前記第1の割り当てを前記新しい棚割表に書き込むこととを含み、
さらに、
前記ロボットシステムを送り出して撮影サイクルに続く走査サイクルを実行することと、
前記走査サイクル中に、前記ロボットシステムによって記録された光学データを含む第2の画像にアクセスすることと、
前記新しい棚割表において特定された前記第1のスロットを表した前記第2の画像の領域から特徴の集合を抽出することと、
前記特徴の集合における特徴と、前記第1の製品のテンプレート画像の集合における特徴との違いに基づいて、前記第1のスロットにおける前記第1の製品の不適切な在庫保有を識別することと、
前記第1のスロットにおける前記第1の製品の不適切な在庫保有を識別することに呼応して、前記第1のスロットに対して第1の在庫補充指示を生成することと、を含む請求項16に記載の方法。
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