JP7025126B2 - 情報処理装置、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ついて図1から図10に基づいて説明する。
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、ごみピット内のごみの高さを算出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121を解析してごみの高さを算出する処理(情報処理方法)の流れを図2に基づいて説明する。図2は、ピット画像121を解析してごみの高さを算出する処理の一例を示すフローチャートである。なお、本処理の前に、ごみピット内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として格納されているとする。
本発明の他の実施形態について図11に基づいて説明する。図11は、実施形態2において境界より内側の領域におけるごみの高さを算出する方法を説明する図である。なお、境界におけるごみの高さの算出方法は実施形態1と同様である。また、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。
壁面より内側の領域におけるごみの高さの算出精度を向上させる方法として、クレーンの動作時に取得できる情報を利用する方法が挙げられる。具体的には、一般的なごみピットでは、クレーンでごみを持ち上げる際、クレーンのバケットがごみに接したときに、そのときのクレーンのロープ(ワイヤ)長が出力される。そして、このロープ長から、クレーンのバケットが接した位置におけるごみの高さを特定することができる。
壁面より内側の領域におけるごみの高さの算出精度を向上させる他の方法として、学習機能を取り入れる方法が挙げられる。この場合、ピット底面を分割した区画ごとの高さをピット画像から求める識別器を構築する。具体的には、ごみの高さが既知の区画の高さ情報を教師信号として、その区画のピット画像とごみの高さとを結びつけるルールを機械学習させた識別器を構築する。なお、識別器の構築に用いる高さ情報は、例えばクレーンのワイヤ長により求めてもよいし、レーザセンサやステレオカメラなどの装置を用いて求めてもよい。この識別器を用いることにより、ごみの高さが未知のごみピットのピット画像から、そのごみピットにおける区画ごとの高さ情報を得ることができる。上記実施形態で説明した高さ推定と、学習による高さ推定とを組み合わせることにより、高さの推定精度をさらに向上させることが可能になる。
ピット画像に映るごみの様子から、ごみ質(攪拌されているか否か、古い、新しいといった状態)を判定することも可能である。ごみの高さとごみ質とが分かれば、クレーンに最適な動作を自動で行わせることも可能になる。例えば、撹拌されていない場所や、高く積み上がっている場所において、優先的にクレーンにごみを掴む動作を行わせることにより、高さの均等化とごみ質の均等化を両立させたクレーンの自動制御が可能になる。
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高さを推定する情報処理装置であって、上記ごみピット内を撮影した画像における、ごみピットの壁面とごみとの境界を特定する境界特定部と、上記画像における壁面上に設定された基準線と、上記境界特定部が特定した境界との位置関係から、上記境界におけるごみの高さを算出する高さ算出部と、を備えている構成である。
113 境界特定部
115 高さ算出部
121 ピット画像(ゴミピット内を撮影した画像)
Claims (8)
- ごみピット内に堆積されたごみの高さを推定する情報処理装置であって、
上記ごみピット内を光学カメラで撮影した画像における、ごみピットの壁面とごみとの境界を特定する境界特定部と、
上記画像における壁面上に設定された基準線と、上記境界特定部が特定した境界との位置関係から、上記境界におけるごみの高さを算出する高さ算出部と、を備え、
上記境界特定部は、上記画像を構成する各画素について、当該画素と当該画素に隣接する画素との間における色または階調の変化の度合いが所定の下限値以下であるか否かを判定し、上記画像を構成する画素のうち、隣接する画素との間における色または階調の変化の度合いが所定の下限値以下である画素からなる領域を上記ごみピットの壁面領域とし、上記変化の度合いが所定の下限値より大きい画素からなる領域をごみ領域とすることにより上記境界を特定する、ことを特徴とする情報処理装置。 - ごみピット内に堆積されたごみの高さを推定する情報処理装置であって、
上記ごみピット内を撮影した画像における、ごみピットの壁面とごみとの境界を特定する境界特定部と、
上記画像における壁面上に設定された基準線と、上記境界特定部が特定した境界との位置関係から、上記境界におけるごみの高さを算出する高さ算出部と、
上記画像においてごみが映っている領域を、ごみが傾斜して堆積している斜面領域と、ごみが平坦に堆積している平面領域に分類する領域分類部を備え、
上記高さ算出部は、上記ごみピットの複数の壁面について該壁面とごみとの境界におけるごみの高さを算出すると共に、上記斜面領域ではごみの高さが変化し、上記平面領域ではごみの高さが変化しないとして、上記境界より内側の領域におけるごみの高さを算出する、ことを特徴とする情報処理装置。 - 上記基準線は、上記ごみピットの底面と平行であって複数設定されており、各基準線はそれぞれ異なる所定の高さの位置を示していることを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
- ごみピット内に堆積されたごみの高さを推定する情報処理装置であって、
上記ごみピット内を撮影した画像における、ごみピットの壁面とごみとの境界を特定する境界特定部と、
上記画像における壁面上に設定された基準線と、上記境界特定部が特定した境界との位置関係から、上記境界におけるごみの高さを算出する高さ算出部と、を備え、
上記境界特定部は、上記画像を構成する画素のうち、隣接する画素との間における色または階調の変化の度合いが所定の下限値以下である画素からなる領域を上記ごみピットの壁面領域とし、上記変化の度合いが所定の下限値より大きい画素からなる領域をごみ領域とすることにより上記境界を特定し、
上記境界特定部は、上記変化の度合いが所定の下限値より大きい画素からなる領域のうち、当該領域を構成する画素の数が相対的に多い領域を上記ごみ領域とすることを特徴とする情報処理装置。 - 上記高さ算出部は、上記ごみピットの複数の壁面について該壁面とごみとの境界におけるごみの高さを算出すると共に、上記境界より内側の領域におけるごみの高さを、上記境界までの距離に応じた加重平均により上記境界におけるごみの高さから算出することを特徴とする請求項1、3、4の何れかに記載の情報処理装置。
- ごみピット内に堆積されたごみの高さを推定する情報処理装置による情報処理方法であって、
上記ごみピット内を光学カメラで撮影した画像における、ごみピットの壁面とごみとの境界を特定する境界特定ステップと、
上記画像における壁面上に設定された基準線と、上記境界特定ステップで特定した境界との位置関係から、上記境界におけるごみの高さを算出する高さ算出ステップと、を含み、
上記境界特定ステップでは、上記画像を構成する各画素について、当該画素と当該画素に隣接する画素との間における色または階調の変化の度合いが所定の下限値以下であるか否かを判定し、上記画像を構成する画素のうち、隣接する画素との間における色または階調の変化の度合いが所定の下限値以下である画素からなる領域を上記ごみピットの壁面領域とし、上記変化の度合いが所定の下限値より大きい画素からなる領域をごみ領域とすることにより上記境界を特定する、ことを特徴とする情報処理方法。 - ごみピット内に堆積されたごみの高さを推定する情報処理装置による情報処理方法であって、
上記ごみピット内を撮影した画像における、ごみピットの壁面とごみとの境界を特定する境界特定ステップと、
上記画像における壁面上に設定された基準線と、上記境界特定ステップで特定した境界との位置関係から、上記境界におけるごみの高さを算出する高さ算出ステップと、
上記画像においてごみが映っている領域を、ごみが傾斜して堆積している斜面領域と、ごみが平坦に堆積している平面領域に分類するステップと、を含み、
上記高さ算出ステップでは、上記ごみピットの複数の壁面について該壁面とごみとの境界におけるごみの高さを算出すると共に、上記斜面領域ではごみの高さが変化し、上記平面領域ではごみの高さが変化しないとして、上記境界より内側の領域におけるごみの高さを算出する、ことを特徴とする情報処理方法。 - 請求項1または4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、上記境界特定部および上記高さ算出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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