JP6856522B2 - 情報処理装置、制御装置、情報処理方法、および情報処理プログラム - Google Patents
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Description
本発明の一実施形態に係る情報処理装置1について図1から図9に基づいて説明する。情報処理装置1は、ごみ処理施設におけるごみの貯留設備であるごみピット内に堆積されたごみの表層がどのように傾斜しているかを判定する機能を備えている。このごみ処理施設には、ごみピットの他にも、ごみピット内のごみを運搬するクレーンおよびクレーンの動作を制御する制御装置等の設備を含んでいる。このごみ処理施設は、ごみピットとクレーンとクレーンの制御装置とを少なくとも備えていればよく、その他にどのような設備を含むかは任意である。例えば、上記ごみ処理施設は、焼却炉等の設備を備えた焼却処理施設であってもよい。
本実施形態に係る情報処理装置の構成を図1に基づいて説明する。図1は、情報処理装置1の要部構成の一例を示すブロック図である。情報処理装置1は、ごみピット内を1台のカメラ(単眼の光学カメラ)で撮影した画像(以下、ピット画像と呼ぶ)を解析して、ごみの傾斜状態を判定する機能を備えている。情報処理装置1は、例えばパーソナルコンピュータ等であってもよい。ピット画像は複数台のカメラで撮影してもよい。複数台のカメラで撮影する場合、ごみピット内を複数エリアに分けてエリアごとに異なるカメラで撮影してもよいし、同じ場所を異なる位置に配置された複数のカメラで撮影してもよい。
図2に基づいて、ごみ傾斜方向判定部113によるごみの傾斜方向の判定について説明する。図2は、バケットをごみの表層に下ろす前と下ろした後の状態を模式的に示した図である。
図3に基づいてごみの傾斜方向の具体的な判定例を説明する。図3は、ごみの傾斜方向の判定例を示す図である。同図には、ピット画像121の例と、このピット画像121に基づく判定結果とを示している。図3のピット画像121は、ごみピットを斜め上方から撮影した画像である。このピット画像121には、貯留されているごみと、それを囲う壁面とが映っている。この例のように、ピット画像121は、ごみと壁面との境界、およびバケットBUを撮影した画像である。
クレーン状態判定部111がピット画像121からバケットBUを検出し、その傾斜方向を判定することができるように、クレーン状態判定部111には事前に機械学習を行わせておく。この機械学習について図4に基づいて説明する。図4は、機械学習に用いる訓練用データセットに含まれる訓練用画像の一例を示す図である。
図5に基づいてごみの傾斜方向の判定結果の例を説明する。図5は、ごみの傾斜方向の判定結果の例をピット画像121上で示した図である。同図では、クレーンのバケットが下ろされた位置、すなわち傾斜方向判定部113がごみの傾斜方向を判定した領域を矩形で示し、各矩形中の図形(矢印または棒線)で傾斜方向の判定結果を示している。例えば、領域A10の矩形内には左右方向に延伸する棒線が描かれており、これは領域A10の傾斜方向が「水平」と判定されたことを示している。また、領域A11の矩形内には右下がりの矢印が描かれており、これは領域A11の傾斜方向が「右傾斜」と判定されたことを示している。同様に、領域A12では「左傾斜」、領域A13では「手前傾斜」と判定されたことを示している。
図6に基づいてごみ高さ情報123の算出例を説明する。図6は、ごみ高さ情報123の算出における主要な工程を説明する図である。以下詳細に説明するが、ごみ高さ情報123の算出においては、ごみ領域の抽出、壁面の特定、ごみ領域と壁面との境界におけるごみの高さの算出、および境界の内側の領域のごみの高さの算出が行われる。
図7に基づいて、統合部114がごみ高さ情報123を補正することによる、ごみの傾斜方向の判定結果のごみ高さ情報123への統合について説明する。図7は、ごみの傾斜方向の判定結果に基づくごみ高さ情報123の補正を説明する図である。より詳細には、図7では、ごみ高さ情報123が示す高さを三次元的に示すと共に、ごみの傾斜方向が判定された領域A20およびA21と、それらの領域におけるごみの傾斜方向の判定結果を示している。
図8に基づいてクレーン状態判定部111およびクレーン座標判定部112が実行する処理の流れを説明する。図8は、クレーン状態判定部111およびクレーン座標判定部112が実行する処理の一例を示す図である。なお、本処理の前に、ごみピットにおけるクレーンのバケットを撮影した画像データが入力部13を介して情報処理装置1に入力され、記憶部12にピット画像121として記憶されているとする。
図9に基づいてごみ傾斜方向判定部113および統合部114が実行する処理(情報処理方法)の流れを説明する。図9は、ごみ傾斜方向判定部113および統合部114が実行する処理の一例を示す図である。なお、本処理の前に、クレーン状態判定部111が生成したクレーン状態情報122と、ごみ高さ算出部115が生成したゴミ高さ情報123とが記憶部12に記憶されているとする。
本実施形態では、バケットの傾斜方向をそのままごみの傾斜方向とするのではなく、ごみつかみ動作による傾斜状態の変化を考慮してごみの傾斜方向を判定する例を説明する。なお、上記実施形態と同様の構成には同一の参照番号を付し、その説明を省略する。実施形態3以降も同様である。
本実施形態では、上記各実施形態の情報処理装置1が判定したごみ傾斜方向に基づいてクレーンの動作を制御する制御装置について説明する。本実施形態の制御装置は、予め生成されたクレーン運転計画に従ってクレーンを自動で制御し、ごみピット内のごみを運搬させる。なお、本実施形態の制御装置は、上記何れかの実施形態の情報処理装置1の機能を備えていてもよい。
情報処理装置1の制御ブロック(特に制御部11に含まれる各部)は、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、CPU(Central Processing Unit)を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
本発明の一態様に係る情報処理装置は、ごみピット内に堆積されたごみの表層の水平面に対する傾斜方向であるごみ傾斜方向を判定する情報処理装置であって、上記ごみピットのごみを運搬するクレーンのバケットを撮影した画像から、該バケットの水平面に対する傾斜方向であるバケット傾斜方向を判定するクレーン状態判定部と、上記バケットがごみの表層に下ろされた状態で判定されたバケット傾斜方向に基づいて、上記バケットが下ろされた位置のごみ傾斜方向を判定するごみ傾斜方向判定部と、を備えている。
111 クレーン状態判定部
113 ごみ傾斜方向判定部
114 統合部
121 ピット画像(クレーンのバケットを撮影した画像)
Claims (8)
- ごみピット内に堆積されたごみの表層の水平面に対する傾斜方向であるごみ傾斜方向を判定する情報処理装置であって、
上記ごみピットのごみを運搬するクレーンのバケットを撮影した画像から、該バケットの水平面に対する傾斜方向であるバケット傾斜方向を判定するクレーン状態判定部と、
上記バケットがごみの表層に下ろされた状態で判定されたバケット傾斜方向に基づいて、上記バケットが下ろされた位置のごみ傾斜方向を判定するごみ傾斜方向判定部と、を備えていることを特徴とする情報処理装置。 - 上記ごみ傾斜方向判定部は、上記バケットがごみの表層に下ろされた状態で判定されたバケット傾斜方向を、上記バケットが下ろされた位置のごみ傾斜方向と判定することを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
- 上記ごみ傾斜方向判定部は、上記バケットがごみの表層に下ろされた後、ごみをつかむことなくごみの表層から上げられた際に判定されたバケット傾斜方向を、上記バケットが下ろされた位置のごみ傾斜方向と判定することを特徴とする請求項2に記載の情報処理装置。
- 上記ごみ傾斜方向判定部は、過去に上記バケットで行われたごみつかみ動作の態様と、該ごみつかみ動作によってごみがつかみ上げられた位置におけるごみ傾斜方向との相関関係に基づいて構築された予測モデルを用いて、上記バケット傾斜方向に応じたごみ傾斜方向を判定することを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
- 上記ごみピット内の各所における、該ごみピットの底部からごみの表面までの高さを示すごみ高さ情報を、上記ごみ傾斜方向判定部の判定結果と整合するように補正する統合部を備えていることを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の情報処理装置。
- 請求項1から5の何れか1項に記載の情報処理装置が判定したごみ傾斜方向に基づいて上記クレーンの動作を制御する制御装置。
- ごみピット内に堆積されたごみの表層の水平面に対する傾斜方向であるごみ傾斜方向を判定する情報処理装置による情報処理方法であって、
上記ごみピットのごみを運搬するクレーンのバケットを撮影した画像から、該バケットの水平面に対する傾斜方向であるバケット傾斜方向を判定するクレーン状態判定ステップと、
上記バケットがごみの表層に下ろされた状態で判定されたバケット傾斜方向に基づいて、上記バケットが下ろされた位置のごみ傾斜方向を判定するごみ傾斜方向判定ステップと、を含むことを特徴とする情報処理方法。 - 請求項1に記載の情報処理装置としてコンピュータを機能させるための情報処理プログラムであって、上記クレーン状態判定部および上記ごみ傾斜方向判定部としてコンピュータを機能させるための情報処理プログラム。
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