JP7259877B2 - DETECTION METHOD, DETECTION DEVICE, DETECTION SYSTEM AND COMPUTER PROGRAM - Google Patents

DETECTION METHOD, DETECTION DEVICE, DETECTION SYSTEM AND COMPUTER PROGRAM Download PDF

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JP7259877B2 JP2021022860A JP2021022860A JP7259877B2 JP 7259877 B2 JP7259877 B2 JP 7259877B2 JP 2021022860 A JP2021022860 A JP 2021022860A JP 2021022860 A JP2021022860 A JP 2021022860A JP 7259877 B2 JP7259877 B2 JP 7259877B2
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Description

本発明は、仕分け機における物体検知をより高速に且つ精度よく検出する検出方法、検出装置、検出システム及びコンピュータプログラムに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a detection method, a detection device, a detection system, and a computer program for detecting objects in a sorting machine with higher speed and accuracy.

物品を搬送するために、搬送先別に物品を仕分けする仕分け機(ソータ)が、多数の物品の発送を担う物流センターで使用されている。物品識別コードが読み取られることにより、仕分け機は、投入された物品を識別し、識別した物品を梱包するコンテナ、又は箱が用意されるシュータ部へ吐き出す。 2. Description of the Related Art In order to transport articles, a sorter that sorts articles by destination is used in a distribution center that is responsible for shipping a large number of articles. By reading the item identification code, the sorting machine identifies the input item and discharges the identified item to a container for packing or a shooter section in which a box is prepared.

シュータ部への物品の吐き出しは、シュータ部の仕分け先の間口に対応する箇所で、物品が載せられたトレイが傾斜機構によって傾斜して物品が滑り出ることによって実現されるか、物品がシューによって押し出されることによって実現される。 The discharge of the articles to the chute section is realized by tilting a tray on which the articles are placed at a position corresponding to the sorting destination frontage of the chute section by means of a tilting mechanism, and by causing the articles to slide out, or by sliding the articles out by means of a shoe. Realized by extrusion.

シュータ部への吐き出しが不十分で、仕分け機の搬送部に物品が残存するケースがある。物品が軽量で滑り出ない、回転して押し出されないといった事象が起こり得る。そこで仕分け機には、吐き出されていない残品を検出する検出装置が設けられている。 There are cases in which articles are left in the conveying section of the sorting machine due to insufficient discharge to the chute section. Events can occur where the article is light and does not slide out, or rotates and is not extruded. Therefore, the sorting machine is provided with a detection device for detecting remaining articles that have not been discharged.

特許文献1には、カメラを含み、反射光によって搬送物が搬送ベルトに搭載されているかを判定する判定装置を用いることが開示されている。特許文献1には、判定装置が、搬送ベルトの反射光と、残品からの反射光とを区別できずに誤判定する可能性があることが記載されている。 Patent Literature 1 discloses the use of a determination device that includes a camera and determines whether or not a transported object is mounted on a transport belt based on reflected light. Japanese Patent Laid-Open No. 2003-100000 describes that the judgment device may make an erroneous judgment because it cannot distinguish between reflected light from the conveying belt and reflected light from the remaining items.

特開平11-314720号公報JP-A-11-314720

画像処理によって物品が存在するか否かを検出する装置は、特許文献1で提示されているように、仕分け機の誤動作を、低い確率であっても起こす可能性がある。物流センターで使用される仕分け機では、搬送スピードが速く、物品も軽量、コンパクト、透明パッケージ等と多岐に亘る。このため、画像処理を用いず、発光素子からの反射光の変位、又は発光素子から投じられた光が到達するか否かを受光素子で測定するセンサを用いた検出装置も使用されている。しかしながら、これらのセンサは、発光素子からビーム状に投じた光の反射又は透過を、点で測定するため、センサを複数用いたとしても検出不可領域が発生する。また、反射光の変位を測定するセンサは、雑誌やシャツのような薄物の物品の有無を検出できない場合がある。 Apparatuses that detect the presence or absence of articles by image processing can cause sorter malfunctions even at a low probability, as presented in US Pat. Sorting machines used in distribution centers have high transport speeds and carry a wide variety of items, such as lightweight, compact, and transparent packages. For this reason, a detection device using a sensor that measures the displacement of the reflected light from the light-emitting element or whether or not the light projected from the light-emitting element arrives is also used without using image processing. However, since these sensors measure the reflection or transmission of the beam-like light emitted from the light-emitting element at a point, even if a plurality of sensors are used, an undetectable area is generated. Also, sensors that measure the displacement of reflected light may not be able to detect the presence or absence of thin articles such as magazines and shirts.

本発明は、仕分け機における物体検知をより高速に且つ精度よく検出する検出方法、検出装置、検出システム及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a detection method, a detection device, a detection system, and a computer program for detecting objects in a sorting machine with higher speed and accuracy.

本開示の一実施形態の検出方法は、搬送される物品が載置され、移動する箇所を撮像した撮像画像を取得し、取得した撮像画像内の基準点に基づいて前記箇所を含む検出対象範囲を決定し、前記撮像画像における前記検出対象範囲に含まれる画素の色相、彩度及び明度の内の少なくとも1つを取得し、前記検出対象範囲内の任意の画素の色相、彩度及び明度のいずれかが、色相、彩度及び明度それぞれについて記憶してある範囲外であるか否かを判断し、範囲外であると判断した場合、前記箇所に物品が存在することを検出する処理を含む。 A detection method according to an embodiment of the present disclosure acquires a captured image of a location where an article to be conveyed is placed and moves, and detects a detection target range including the location based on a reference point in the acquired captured image. to acquire at least one of the hue, saturation, and brightness of pixels included in the detection target range in the captured image, and the hue, saturation, and brightness of any pixel in the detection target range Judging whether any one of them is out of the stored range for each of hue, saturation, and lightness, and if it is judged that it is out of the range, it includes a process of detecting the presence of an article at the location. .

本開示の一実施形態の検出装置は、搬送される物品が移動する箇所を撮像した撮像画像を取得する画像取得部、取得した撮像画像内の基準点に基づいて前記箇所を含む検出対象範囲を決定する範囲決定部、前記撮像画像における前記検出対象範囲に含まれる画素の色相、彩度及び明度の内の少なくとも1つを取得するデータ取得部、前記検出対象範囲内の任意の画素の色相、彩度及び明度のいずれかが、色相、彩度及び明度それぞれについて記憶してある範囲外であるか否かを判断する判断部、及び、範囲外であると判断した場合、前記箇所に物品が存在することを検出する検出部を備える。 A detection device according to an embodiment of the present disclosure includes an image acquisition unit that acquires a captured image of a location where an article being transported moves, and a detection target range that includes the location based on a reference point in the acquired captured image. a range determination unit to determine; a data acquisition unit that acquires at least one of hue, saturation, and brightness of pixels included in the detection target range in the captured image; hue of any pixel within the detection target range; a judgment unit for judging whether any of the saturation and lightness is out of the range stored for each of the hue, saturation, and lightness; A detection unit is provided for detecting the existence of the object.

本開示の一実施形態の検出システムは、投入される物品を搬送しながら搬送先別に仕分ける仕分け機の、搬送経路の箇所に設置され、前記箇所を、異なる角度から異なる色の光を照射する照明装置と、前記照明装置によって照射された箇所を撮像する撮像装置と、前記撮像装置から撮像される画像を取得して前記箇所に物品が存在するか否かを検出する検出装置とを含み、前記検出装置は、取得した撮像画像内の基準点に基づいて前記箇所を含む検出対象範囲を決定し、前記撮像画像における前記検出対象範囲に含まれる画素の色相、彩度及び明度の内の少なくとも1つを取得し、前記検出対象範囲内の任意の画素の色相、彩度及び明度のいずれかが、色相、彩度及び明度それぞれについて記憶してある範囲外であるか否かを判断し、範囲外であると判断した場合、前記箇所に物品が存在することを検出する。 A detection system according to an embodiment of the present disclosure is installed at a location on a transport path of a sorting machine that sorts input items by destination while transporting them, and illuminates the location with light of different colors from different angles. an imaging device that captures an image of a location illuminated by the lighting device; and a detection device that acquires an image captured by the imaging device and detects whether or not an article exists in the location, The detection device determines a detection target range including the location based on a reference point in the acquired captured image, and determines at least one of hue, saturation, and brightness of pixels included in the detection target range in the captured image. and determine whether any of the hue, saturation, and lightness of any pixel within the detection target range is outside the range stored for each of the hue, saturation, and lightness, and If it is determined that the location is outside, it detects that an article exists at the location.

本開示の一実施形態のコンピュータプログラムは、投入される物品を搬送しながら搬送先別に仕分ける仕分け機と接続されるコンピュータに、前記仕分け機における物品の搬送経路の箇所を撮像した撮像画像を取得し、取得した撮像画像内の基準点に基づいて前記箇所を含む検出対象範囲を決定し、前記撮像画像における前記検出対象範囲に含まれる画素の色相、彩度及び明度の内の少なくとも1つを取得し、前記検出対象範囲内の任意の画素の色相、彩度及び明度のいずれかが、色相、彩度及び明度それぞれについて記憶してある範囲外であるか否かを判断し、範囲外であると判断した場合、前記箇所に物品が存在することを検出する処理を実行させる。 A computer program according to an embodiment of the present disclosure acquires, in a computer connected to a sorting machine that sorts input articles by destination while conveying them, a captured image of a transportation path of the articles in the sorting machine. determining a detection target range including the location based on a reference point in the acquired captured image, and acquiring at least one of hue, saturation, and lightness of pixels included in the detection target range in the captured image. Then, it is determined whether any of the hue, saturation, and lightness of an arbitrary pixel within the detection target range is out of the range stored for each of the hue, saturation, and lightness. When it is determined that an article exists at the location, a process for detecting the existence of the article is executed.

本開示の検出方法、検出装置、検出システム及びコンピュータプログラムでは、仕分け機にて搬送経路を移動するトレイ、スラット等の物品が載置される箇所を写すように設置された撮像装置から得られる撮像画像に対して検出が実行される。撮像画像内の基準点として検出対象範囲が決定され、検出対象範囲内の画素の色相、彩度又は明度のうち、いずれかにおいて、予め記憶してあるそれぞれに対する値の範囲から外れた値がある場合、物品が写っていると検出される。 In the detection method, the detection device, the detection system, and the computer program of the present disclosure, an image obtained from an imaging device installed so as to capture a place where articles such as trays and slats moving on a conveying path in a sorting machine are placed. Detection is performed on the image. A detection target range is determined as a reference point in the captured image, and any of hue, saturation, or lightness of pixels within the detection target range has a value outside the range of values stored in advance. , it is detected that the article is in the picture.

本開示の一実施形態の検出方法では、前記撮像画像は、前記箇所に対し、異なる角度から異なる色の光を照射して撮像される画像である。 In the detection method according to an embodiment of the present disclosure, the captured image is an image captured by irradiating the spot with light of different colors from different angles.

本開示の検出方法では、前記物品が載置される箇所に対して異なる角度から異なる色の光が照射され、異なる色の影が投影される。異なる色の影が写っている範囲は、色相の差異によって検出が可能になる。透明な物品であっても異なる角度からの異なる光の影が一部でも生じた場合に、これを検出することができる。 In the detection method of the present disclosure, light of different colors is irradiated from different angles to the place where the article is placed, and shadows of different colors are projected. Areas with shadows of different colors can be detected by the difference in hue. Even transparent articles can be detected if they are partially shadowed by different light from different angles.

本開示の一実施形態の検出方法は、記撮像画像内の、特定の色又は特定の形状に投じられた光が写る範囲における特定の一点を前記基準点として決定する。 A detection method according to an embodiment of the present disclosure determines, as the reference point, a specific point in a range in which light projected in a specific color or a specific shape is captured in the captured image.

本開示の検出方法では、撮像画像には、前記箇所の一部に投じられる特定の色又は特定の形状の光が写る。この特定の色又は特定の形状の光が写っている範囲における特定の一点が基準点とされ、搬送スピード、撮像スピード等の影響を低減して検出対象範囲を決定することが可能となる。 In the detection method of the present disclosure, the captured image includes light of a specific color or a specific shape that is projected onto a portion of the location. A specific point in the range in which light of a specific color or shape is captured is used as a reference point, and the detection target range can be determined by reducing the effects of transport speed, imaging speed, and the like.

本開示の一実施形態の検出方法では、前記特定の光の色は、前記異なる色の内の少なくとも1つに対して補色である。 In the detection method of an embodiment of the present disclosure, the specific color of light is complementary to at least one of the different colors.

本開示の検出方法では、異なる角度から照射される光の内の1つと、特定の色又は特定の形状の光とを補色の関係とすることにより、特定の色又は特定の形状の光が写る範囲が、撮像画像から抽出されやすい。 In the detection method of the present disclosure, one of the lights emitted from different angles and the light of a specific color or shape are in a complementary color relationship, so that the light of a specific color or shape is captured. The range is likely to be extracted from the captured image.

本開示の一実施形態の検出方法は、物品が存在しない前記箇所に対し、異なる角度からの異なる色の光を照射して撮像された画像における色相、彩度、及び明度の範囲を予め記憶しておく処理を含む。 A detection method according to an embodiment of the present disclosure pre-stores ranges of hue, saturation, and brightness in an image captured by irradiating light of different colors from different angles to the location where no article exists. Including processing to keep

本開示の検出方法では、物品が存在しない時点で撮像されたトレイ、スラット等の箇所の撮像画像における異なる角度から異なる色の光が照射された状態における色相、彩度及び明度の範囲のデータが予め記憶されてあり、このデータとの比較によって検出が実行される。仕分け機が使用される前の状態のみならず、使用開始後の経年劣化で色味が変化する可能性がある空のトレイ、スラットとの比較が可能である。 In the detection method of the present disclosure, data on the range of hue, saturation, and lightness in a state where light of different colors is irradiated from different angles in a captured image of a location such as a tray or slat captured when there is no article. Pre-stored, detection is performed by comparison with this data. It is possible to compare not only the state before the sorting machine is used, but also empty trays and slats whose color may change due to deterioration over time after the start of use.

本開示の一実施形態の検出方法では、前記撮像画像は、仕分け機にて搬送される物品が載置されるトレイを撮像した画像である。 In the detection method according to an embodiment of the present disclosure, the captured image is a captured image of a tray on which articles conveyed by the sorting machine are placed.

本開示の検出方法では、物品のトレイを写して検出が実行される。トレイの色の色相、彩度、明度との比較の結果、いずれか1つでも相違があった場合に物品を検出したとすることで多様な素材、色の外装の物品の検出が可能である。 In the detection method of the present disclosure, detection is performed by imaging a tray of articles. As a result of comparison with the hue, saturation, and brightness of the color of the tray, it is possible to detect articles with exteriors of various materials and colors by assuming that an article is detected when there is a difference in any one of them. .

本開示によれば、搬送される物の有無を画像によって面で検出でき、透明パッケージ、薄物などの多様な物品の検出も精度よく実施できる。 According to the present disclosure, the presence/absence of an object to be conveyed can be detected on the surface using an image, and various objects such as transparent packages and thin objects can be detected with high accuracy.

本実施形態の検出方法の概要図である。It is a schematic diagram of the detection method of this embodiment. トレイに対するカメラによる撮影方法の概要図である。It is a schematic diagram of the imaging method by the camera with respect to a tray. 検出装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a detection apparatus. 検出装置の処理部による検出処理手順の一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an example of a detection processing procedure by a processing unit of the detection device; トレイの撮像画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the captured image of a tray. 検出対象範囲及びマスク対象範囲の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a detection object range and a mask object range. 物品が残っているトレイの撮像画像の一例を示す線図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a captured image of a tray on which articles remain; 抽出した色相の分布図である。4 is a distribution map of extracted hues; FIG. 抽出した彩度の分布図である。4 is a distribution map of extracted chroma. FIG. 抽出した明度の分布図である。4 is a distribution map of extracted brightness. FIG. 物品が残っているトレイの撮像画像の他の一例を示す線図である。FIG. 10 is a diagram showing another example of a captured image of a tray on which articles remain; 抽出した色相の分布図である。4 is a distribution map of extracted hues; FIG. 抽出した彩度の分布図である。4 is a distribution map of extracted chroma. FIG. 抽出した明度の分布図である。4 is a distribution map of extracted brightness. FIG. 変形例1における検出装置の処理手順の一例を示すフローチャートである。9 is a flow chart showing an example of a processing procedure of the detection device in modification 1; 変形例2における検出装置の処理手順の一例を示すフローチャートである。10 is a flow chart showing an example of a processing procedure of a detection device in modification 2;

本開示をその実施の形態を示す図面を参照して具体的に説明する。 The present disclosure will be specifically described with reference to the drawings showing the embodiments thereof.

図1は、本実施形態の検出方法の概要図である。図1には、検出方法を用いる仕分け機100と、仕分け機100で搬送される物品を写すように取り付けられたカメラ101と、カメラ101及び仕分け機100の制御部10に接続される検出装置2とを含む。カメラ101は、仕分け機100にて仕分けされるシュート部13よりも上流及び/又は下流で搬送される物品を写すように取り付けられる。検出装置2は、カメラ101で撮像された画像データに基づいて、搬送される物品の有無の検出結果を仕分け機100へ通知する。 FIG. 1 is a schematic diagram of the detection method of this embodiment. FIG. 1 shows a sorting machine 100 using a detection method, a camera 101 mounted to photograph the articles conveyed by the sorting machine 100, and a detection device 2 connected to the camera 101 and the control unit 10 of the sorting machine 100. including. The camera 101 is attached so as to photograph articles conveyed upstream and/or downstream of the chute section 13 sorted by the sorting machine 100 . Based on the image data captured by the camera 101, the detection device 2 notifies the sorting machine 100 of the detection result of the presence or absence of articles to be conveyed.

仕分け機100は、投入部11、搬送部12、及びシュート部13に分けられる。投入部11では、オペレータ(又はロボット)が、物品に付されている識別コードをリーダに読ませて空いているトレイ121に載せる作業を行なう。 The sorting machine 100 is divided into an input section 11 , a conveying section 12 and a chute section 13 . In the loading unit 11, an operator (or a robot) causes a reader to read the identification code attached to the article and places the article on an empty tray 121. FIG.

搬送部12は、図1に示すように例えば無端環状の軌道で設けられたレール122に沿って連結して走行する複数のトレイ121を含む。搬送部12には、図1に示すように、複数のトレイ121が、水平面に平行に循環するように設けられている。勿論、搬送部12の構成はこれに限られず、複数のトレイ121が直線状に走行する構成であってもよいし、複数のトレイ121が螺旋状に循環するように走行する構成であってもよい。トレイ121の走行スピードは例えば120m/分である。走行スピードは、仕分け機100の設定によって定められ、後述する制御部10によって制御される。 The conveying unit 12 includes a plurality of trays 121 that are connected and run along rails 122 that are provided as, for example, endless annular tracks, as shown in FIG. As shown in FIG. 1, the conveying section 12 is provided with a plurality of trays 121 so as to circulate in parallel with the horizontal plane. Of course, the structure of the conveying unit 12 is not limited to this, and may be a structure in which the plurality of trays 121 travel linearly, or a structure in which the plurality of trays 121 travel so as to spirally circulate. good. The running speed of the tray 121 is, for example, 120 m/min. The running speed is determined by the setting of the sorting machine 100 and controlled by the control section 10, which will be described later.

複数のトレイ121には、各々識別データが付されている。搬送部12には、複数のトレイ121の内、少なくとも特定のトレイ121が、搬送部12内のいずれの箇所に存在するかを検出する検出機構が備えられている。搬送部12は、トレイ121の連結順序によって複数のトレイ夫々についてトレイの搬送部12内における位置を検出することが可能である。検出機構は例えば、トレイ121を走行させる駆動部のモータに取り付けられたエンコーダと、エンコーダから出力されるパルス信号を受信して位置を検出する検出部とを含む機構である。検出機構は他の例では、トレイ121に取り付けられた識別タグを特定の場所で読み取るリーダを用いて位置を検出してもよい。 Identification data is attached to each of the plurality of trays 121 . The transport section 12 is provided with a detection mechanism that detects where at least a specific tray 121 among the plurality of trays 121 is present in the transport section 12 . The transport unit 12 can detect the positions of the trays in the transport unit 12 for each of the plurality of trays according to the order in which the trays 121 are connected. The detection mechanism is, for example, a mechanism including an encoder attached to a motor of a drive unit that makes the tray 121 run, and a detection unit that receives pulse signals output from the encoder and detects the position. Alternatively, the detection mechanism may detect the position using a reader that reads an identification tag attached to the tray 121 at a specific location.

トレイ121を傾斜させる傾斜機構は例えば、レール122のトレイ121を支持する支持部が屈曲可能な構成で実現される。傾斜機構は、トレイ121の下面の一部を突き上げて傾斜させる機構であってもよい。 The tilting mechanism for tilting the tray 121 is realized, for example, by a configuration in which the supporting portion of the rail 122 that supports the tray 121 is bendable. The tilting mechanism may be a mechanism that pushes up and tilts a part of the lower surface of the tray 121 .

シュート部13は、搬送部12のトレイ121のレール122の一部に平行して設けられており、トレイ121の傾斜によってトレイから放出される物品を受け取る。シュート部13には、図1に示すように搬送に用いられる小型コンテナ又は段ボール箱である物流資材Pが載置されている。シュート部13は、区分けされた作業台であって、梱包作業者が作業台に放出された物品を物流資材Pに梱包してもよい。 The chute section 13 is provided parallel to a part of the rails 122 of the tray 121 of the transport section 12 and receives articles discharged from the tray due to the inclination of the tray 121 . On the chute 13, as shown in FIG. 1, distribution materials P, which are small containers or cardboard boxes used for transportation, are placed. The chute section 13 is a sectioned workbench, and a packing worker may pack the articles discharged onto the workbench into the physical distribution material P. As shown in FIG.

仕分け機100の投入部11、搬送部12及びシュート部13は、制御部10と信号線で接続され、制御部10によって制御される。制御部10は、仕分け作業者が投入部11でリーダ112に物品の識別コードを読み取らせたタイミングで、識別コードが読み取られたこと及びその識別コードを検知する。制御部10は、検知した識別コードについて、投入部11で物品が投入されたトレイ121を、例えば重量センサを用いたトレイ121が空であるか否かを検出する装置で特定する。重量センサではなく、投入部11の直下流に設けたカメラ101で撮影された画像から検出装置2で検出してもよい。これにより制御部10は、いずれのトレイ121にいずれの識別コードの物品が載置されているかを特定することができる。制御部10は、予め設定されている仕分けスケジュール、又は、外部装置からの制御に応じて、シュート部13で傾斜させるトレイ121を決定し、決定したトレイ121の傾斜を搬送部12へ指示する。 The input section 11 , the conveying section 12 and the chute section 13 of the sorting machine 100 are connected to the control section 10 by signal lines and controlled by the control section 10 . The control unit 10 detects that the identification code has been read and the identification code at the timing when the sorting operator causes the reader 112 to read the identification code of the article in the input unit 11 . Based on the detected identification code, the control unit 10 identifies the tray 121 into which the articles have been placed by the loading unit 11 by means of a device that detects whether or not the tray 121 is empty using, for example, a weight sensor. Instead of the weight sensor, the detecting device 2 may detect from an image captured by a camera 101 provided immediately downstream of the loading section 11 . Thereby, the control unit 10 can specify which tray 121 has which article with which identification code is placed. The control unit 10 determines the trays 121 to be tilted by the chute unit 13 according to a preset sorting schedule or control from an external device, and instructs the transport unit 12 to tilt the determined trays 121 .

本実施形態の検出装置2は、シュート部13の下流を走行するトレイ121を写し、残品を検出する。制御部10からの制御によって傾斜させ、物品を吐き出したはずのトレイ121に、物品が残っている場合、その物品のシュート部13への吐き出しが達成されていない。検出装置2は、残品の存在を検出した場合に、制御部10へ通知する。制御部10は、検出装置2からの検出通知に基づいて、残品がある場合、再度吐き出しを試行させるように搬送部12へ指示するか、他のエラー用のバッファ部への吐き出しを試みてもよい。 The detection device 2 of the present embodiment detects the remaining articles by copying the tray 121 traveling downstream of the chute section 13 . If an article remains in the tray 121 which should have been tilted by the control from the control section 10 and the article was discharged, the article has not been discharged to the chute section 13 . The detection device 2 notifies the control unit 10 when detecting the existence of the remaining product. Based on the detection notification from the detection device 2, the control unit 10 instructs the conveying unit 12 to attempt to eject again if there is a remaining item, or attempts to eject to another error buffer unit. good too.

検出装置2は、上述したように、投入部11直下流で、トレイ121に物品が載置されたか否かを検出するためのセンサとして利用されてもよい。 The detection device 2 may be used as a sensor for detecting whether or not an article is placed on the tray 121 immediately downstream of the input section 11, as described above.

本実施形態の仕分け機100では、上述したように、トレイ121が分速120mで走行する。分速120m(=2000mm/秒=2mm/ミリ秒)で動くトレイ121の検出を画像処理で実行するので、検出装置2の処理は、できる限り高速であること、あるいは高速とするために簡易であることが求められる。 In the sorting machine 100 of this embodiment, as described above, the tray 121 travels at a speed of 120 m/min. Since detection of the tray 121 moving at a speed of 120 m/min (=2000 mm/sec=2 mm/msec) is performed by image processing, the processing of the detection device 2 should be as fast as possible or simple to speed up. Something is required.

図2は、トレイ121に対するカメラ101による撮影方法の概要図である。物品の有無の検出対象であるトレイ121は、略矩形の底板の両短辺に沿って設けられた側壁を有している。両側壁は一長辺に近づくほどに高さが低く形成されている。底板に設けられたネジ穴で、レール122及び傾斜機構に接続され、開放された一長辺側から物品が滑り落ちることができるようにしてある。 FIG. 2 is a schematic diagram of a method of photographing the tray 121 with the camera 101. As shown in FIG. The tray 121, which is an object for detecting the presence or absence of articles, has side walls provided along both short sides of a substantially rectangular bottom plate. Both side walls are formed so that height becomes low, so that one long side is approached. Threaded holes in the bottom plate are connected to rails 122 and a tilt mechanism to allow articles to slide down one open long side.

カメラ101は、トレイ121の底板に略直交する向きに上方から見下ろすように、トレイ121全体が撮像範囲に含むような距離を取るようにして固定されている。本実施形態においてカメラ101は、トレイ121の走行方向が、撮像される画像における横方向(Horizontal)に対応し、トレイ121の走行方向に直交する方向が、撮像される画像における縦方向(Vertical)に対応するように設置される。走行方向が縦方向に対応するように設置されてもよい。カメラ101は、その撮影方向(奥行)が底板に対して直交する構成には限らず、少し傾けて設けられてもよい。カメラ101の撮像範囲にトレイ121の底板全体を含み、物品によって投影される影を捉えるためにできる限り、直交する向きであることが好ましい。 The camera 101 is fixed at a distance such that the entire tray 121 is included in the imaging range so that the camera 101 can be viewed from above in a direction substantially perpendicular to the bottom plate of the tray 121 . In the present embodiment, the camera 101 is configured so that the traveling direction of the tray 121 corresponds to the horizontal direction in the captured image, and the direction orthogonal to the traveling direction of the tray 121 corresponds to the vertical direction in the captured image. installed to correspond to It may be installed so that the running direction corresponds to the vertical direction. The camera 101 is not limited to a configuration in which the photographing direction (depth) thereof is orthogonal to the bottom plate, and may be provided with a slight inclination. The imaging range of the camera 101 includes the entire bottom plate of the tray 121 and is preferably oriented as orthogonally as possible to capture the shadows cast by the articles.

カメラ101に対して照明装置103が設置されている。照明装置103は、第1照明装置31、第2照明装置32、第3照明装置33を含む。 A lighting device 103 is installed for the camera 101 . The lighting device 103 includes a first lighting device 31 , a second lighting device 32 and a third lighting device 33 .

第1照明装置31は、トレイ121の走行方向に幅を持つ形状の光を投じる照明装置である。第1照明装置31は例えば、トレイ121の走行方向に長さを持つ細長い矩形状の光を投じる所謂ラインレーザーである。その他、走行方向に長さを持つ丸、矩形等の特定の形状に光を投じる照明装置であってもよい。第1照明装置31は、画像におけるトレイ121の境界部分を特定するために用いられる。第1照明装置31は、投じた光の内、トレイ121の縁で反射した光と、トレイ121とトレイ121との隙間で反射しないか、若しくはトレイ121の下方に設けられた受け板で反射した光との間の不連続箇所を検出装置2で検出させる。 The first lighting device 31 is a lighting device that emits light having a width in the running direction of the tray 121 . The first lighting device 31 is, for example, a so-called line laser that emits light in an elongated rectangular shape having a length in the running direction of the tray 121 . In addition, it may be a lighting device that emits light in a specific shape such as a circle or rectangle having a length in the running direction. The first illumination device 31 is used to identify the border portion of the tray 121 in the image. In the first lighting device 31, among the emitted light, the light reflected by the edge of the tray 121 is not reflected by the gap between the trays 121 or by the receiving plate provided below the tray 121. The detecting device 2 detects the discontinuous point between the light.

第2照明装置32は、トレイ121に対し、斜め上方から光を照射する照明装置である。本実施形態の第2照明装置32は、カメラ101の側方に設置され、図2に示すように、トレイ121の底板に対して約45度で二方向から光を照射する。第2照明装置32から照射される光は、トレイ121に載置される物品の影を、第3照明装置33からの光による影と異なる向きに投影するように設置される。図2に示すように、第2照明装置32は、トレイ121の走行方向に沿う鉛直面上に設置され、該鉛直面上に走行方向に対して45度及び135度の向きを法線とする放射面を有する。 The second lighting device 32 is a lighting device that irradiates the tray 121 with light obliquely from above. The second lighting device 32 of the present embodiment is installed on the side of the camera 101 and, as shown in FIG. 2, irradiates the bottom plate of the tray 121 with light from two directions at about 45 degrees. The light emitted from the second lighting device 32 is installed so that the shadow of the article placed on the tray 121 is projected in a different direction from the shadow cast by the light from the third lighting device 33 . As shown in FIG. 2, the second lighting device 32 is installed on a vertical plane along the running direction of the tray 121, with normals on the vertical plane at 45 degrees and 135 degrees with respect to the running direction. It has a radiating surface.

第3照明装置33は、トレイ121の板部に略平行な光を照射する照明装置である。本実施形態の第3照明装置33は、トレイ121の走行方向に平行、且つ底板に直交する向きで設置されており、照明面に拡散板を設置することで、ばらつきの少ない面状に光を投じ、トレイ121に載置された物品の影を大きく投影する。図2に示すように、第3照明装置33は複数台、トレイ121の走行方向の両側に設けられる。 The third lighting device 33 is a lighting device that irradiates the plate portion of the tray 121 with substantially parallel light. The third lighting device 33 of this embodiment is installed in a direction parallel to the running direction of the tray 121 and perpendicular to the bottom plate. The object placed on the tray 121 casts a large shadow. As shown in FIG. 2, a plurality of third lighting devices 33 are provided on both sides of the tray 121 in the running direction.

第1照明装置31、第2照明装置32、及び第3照明装置33の設置角度及び位置は一例であって上述及び図2に示す形態に限られないことは勿論である。第1照明装置31については上述したように、撮像画像から第1照明装置31から投じられた光が写る範囲及び境界を特定できるように設置される。第2照明装置32及び第3照明装置33は、互いに異なる角度を持って設置され、一方の照明装置は、光がトレイ121の面上で略均一に拡散するように、他方の照明装置は、その光によって投影される影が明確になるように設置されるとよい。 The installation angles and positions of the first lighting device 31, the second lighting device 32, and the third lighting device 33 are examples, and needless to say, are not limited to the forms described above and shown in FIG. As described above, the first lighting device 31 is installed so that the range and boundary where the light projected from the first lighting device 31 is captured can be specified from the captured image. The second lighting device 32 and the third lighting device 33 are installed at angles different from each other. It should be installed so that the shadow cast by the light is clear.

第1照明装置31、第2照明装置32、及び第3照明装置33からの光の色は一例では夫々、緑、赤色、青(詳細にはシアン)とする。本実施の形態では、トレイ121に光を照射する第2照明装置32及び第3照明装置33からの光の色を、トレイ121の色味と補色の関係に近く、かつ互いに区別し易い色を選定することが好ましい。第1照明装置31からの光の色は、上述したように不連続性を検出するために第2照明装置32又は第3照明装置33からの光の色に対して分別できる色、できれば補色であることが好ましい。また、第1照明装置31の光は、第2照明装置32及び第3照明装置33からの照射光と区別するため、レーザー光のように強く集光されていることが必要である。本実施の形態では、トレイ121の色が黄味を含むとして、第2照明装置32及び第3照明装置33からの光の色をそれぞれ、赤及び青に選定し、第1照明装置31からの光の色を緑に選定した。光の配色は、これらの色に限らないが、試行錯誤の結果、この配色で後述の処理による検出精度が良好であった。 For example, the colors of light from the first lighting device 31, the second lighting device 32, and the third lighting device 33 are green, red, and blue (specifically, cyan), respectively. In the present embodiment, the colors of the light from the second lighting device 32 and the third lighting device 33 that irradiate the tray 121 are set to colors that are close to the color of the tray 121 and complementary colors and that are easy to distinguish from each other. It is preferable to select The color of the light from the first lighting device 31 should be a distinguishable, preferably complementary color, to the color of the light from the second lighting device 32 or the third lighting device 33 for detecting discontinuities as described above. Preferably. Also, the light from the first lighting device 31 needs to be strongly condensed like a laser beam in order to distinguish it from the irradiation light from the second lighting device 32 and the third lighting device 33 . In this embodiment, assuming that the tray 121 has a yellowish color, the colors of light from the second lighting device 32 and the third lighting device 33 are selected to be red and blue, respectively. The color of the light was chosen to be green. The color scheme of the light is not limited to these colors, but as a result of trial and error, the accuracy of detection by the process described later was good with this color scheme.

第1照明装置31、第2照明装置32、及び第3照明装置33からの光を常時照射した状態で、カメラ101はトレイ121が走行する部分を撮像範囲として画像信号を、検出装置2へモニタ出力する。 With the light from the first lighting device 31, the second lighting device 32, and the third lighting device 33 constantly irradiated, the camera 101 monitors the image signal to the detection device 2 with the area where the tray 121 travels as the imaging range. Output.

カメラ101の撮像範囲にトレイ121が入ることを検知するためのセンサ104が用いられてもよい。センサ104は例えば、出射光の反射変位を測定する測距センサを用いる。センサ104は、測定した距離に応じた信号を検出装置2へ出力し続ける。 A sensor 104 may be used to detect when the tray 121 enters the imaging range of the camera 101 . The sensor 104 uses, for example, a distance measuring sensor that measures the reflected displacement of emitted light. The sensor 104 continues to output a signal to the detection device 2 according to the measured distance.

検出装置2は、センサ104からの信号レベルの変化を契機に、又は、定期的に(所定のキャプチャレートで)、カメラ101からの画像をキャプチャ(取得)する。 The detection device 2 captures (obtains) an image from the camera 101 triggered by a change in signal level from the sensor 104 or periodically (at a predetermined capture rate).

図2に示したような撮影方法で撮影した画像からトレイ121に物品が存在するか否かを検出する検出装置2の構成及び処理について詳細を説明する。 The configuration and processing of the detection device 2 for detecting whether or not there is an article in the tray 121 from an image photographed by the photographing method shown in FIG. 2 will be described in detail.

図3は、検出装置2の構成を示すブロック図である。検出装置2は、処理部20及び記憶部21を備える。処理部20は、CPU(Central Processing Unit )である。処理部20はマイクロコントローラであってもよい。処理部20は、記憶部21に記憶されている検出プログラム2Pを読み出して実行することにより、画像処理によって物品の有無を検出する。 FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the detection device 2. As shown in FIG. The detection device 2 includes a processing section 20 and a storage section 21 . The processing unit 20 is a CPU (Central Processing Unit). The processing unit 20 may be a microcontroller. The processing unit 20 reads out and executes the detection program 2P stored in the storage unit 21 to detect the presence or absence of an article by image processing.

処理部20は、汎用入出力のピンを有し、仕分け機100のPLC(Programmable Logic Controller )を用いた制御部10との間で信号を入出力する。処理部20は、CPUの演算に用いる一時メモリを内蔵する。処理部20は、仕分け機100の制御部10から、特定のトレイ121の位置を示すデータを所得できる。例えば処理部20は、例えばトレイ121を走行させるモータのエンコーダ124からの出力を入力し、エンコーダ124からのパルスカウントによってトレイ121の位置を取得できる。処理部20は、カメラ101からの画像信号を入力し、センサ104からの出力信号を入力する。 The processing unit 20 has general-purpose input/output pins, and inputs/outputs signals to/from the control unit 10 using a PLC (Programmable Logic Controller) of the sorting machine 100 . The processing unit 20 incorporates a temporary memory used for CPU calculations. The processing unit 20 can obtain data indicating the position of a specific tray 121 from the control unit 10 of the sorting machine 100 . For example, the processing unit 20 can acquire the position of the tray 121 by inputting the output from the encoder 124 of the motor that drives the tray 121 and by counting the pulses from the encoder 124 . The processing unit 20 receives an image signal from the camera 101 and receives an output signal from the sensor 104 .

記憶部21は、SSD(Solid State Drive )又はハードディスク等の不揮発性の記憶媒体である。処理速度を向上させるために読み出し速度が早いSSDを採用することが好ましい。記憶部21には、検出プログラム2Pが記憶されている。記憶部21に記憶されている検出プログラム2Pは、記憶媒体9に記憶されている検出プログラム9Pを処理部20が読み出して複製したものであってもよい。 The storage unit 21 is a non-volatile storage medium such as an SSD (Solid State Drive) or hard disk. In order to improve the processing speed, it is preferable to adopt an SSD with a high read speed. The storage unit 21 stores a detection program 2P. The detection program 2P stored in the storage unit 21 may be a copy of the detection program 9P stored in the storage medium 9 read by the processing unit 20 .

記憶部21は、検出前に予め記憶しておいたトレイ121のカラー情報を記憶する。カラー情報は、設定時に1度記憶されてもよいし、トレイ121の経時劣化に合わせるようにして定期的にカメラ101からの画像信号を用いて記憶されてもよい。 The storage unit 21 stores color information of the tray 121 previously stored before detection. The color information may be stored once at the time of setting, or may be periodically stored using an image signal from the camera 101 so as to match the deterioration of the tray 121 over time.

図4は、検出装置2の処理部20による検出処理手順の一例を示すフローチャートである。処理部20は、上述したように、1つのカメラ101について、対応するセンサ104からの入力信号の信号レベルの立ち上がりを契機に、又は、所定のキャプチャレート(例えば30回/秒)で以下の処理を実行する。複数のカメラ101が接続されている場合、複数のカメラ101毎に処理を実行する。 FIG. 4 is a flowchart showing an example of a detection processing procedure by the processing unit 20 of the detection device 2. As shown in FIG. As described above, for one camera 101, the processing unit 20 performs the following processing at a predetermined capture rate (for example, 30 times/second), triggered by the rise of the signal level of the input signal from the corresponding sensor 104. to run. When multiple cameras 101 are connected, the process is executed for each of the multiple cameras 101 .

処理部20は、カメラ101からの画像信号から画像を取得する(ステップS1)。 The processing unit 20 acquires an image from the image signal from the camera 101 (step S1).

処理部20は、取得した画像内の、第1照明装置31からの投光形状の不連続箇所から基準点を決定する(ステップS2)。 The processing unit 20 determines a reference point from a discontinuous portion of the projection shape from the first illumination device 31 in the acquired image (step S2).

処理部20は、ステップS2で決定した基準点を基準に、取得した画像内の検出対象範囲を決定する(ステップS3)。処理部20は、ステップS3で決定した検出対象範囲におけるマスク対象範囲を決定する(ステップS4)。 The processing unit 20 determines a detection target range in the acquired image based on the reference point determined in step S2 (step S3). The processing unit 20 determines a mask target range in the detection target range determined in step S3 (step S4).

記憶部21は、ステップS2で決定される基準点からの検出対象範囲の画像内における相対位置の座標データを予め記憶している。記憶部21は、ステップS4で用いるマスク対象範囲の座標データを、検出対象範囲からの相対位置、又は、基準点からの相対位置で記憶する。座標データは、点検時に書き換えられてもよい。マスク対象範囲は、トレイ121に存在する凹部、又はネジ等に対応する箇所である。凹部又はネジで投影される影による影響を排除するために設定されている。マスク対象が不要なトレイ121に対する検出処理では、ステップS4の処理は省略可能である。 The storage unit 21 stores in advance the coordinate data of the relative position within the image of the detection target range from the reference point determined in step S2. The storage unit 21 stores the coordinate data of the mask target range used in step S4 as a relative position from the detection target range or a relative position from the reference point. The coordinate data may be rewritten during inspection. The area to be masked is a portion corresponding to a concave portion, a screw, or the like existing in the tray 121 . It is set to eliminate the effects of shadows cast by recesses or screws. In the detection process for the tray 121 that does not need to be masked, the process of step S4 can be omitted.

処理部20は、ステップS4でマスク対象範囲として決定された範囲以外の検出対象範囲の各画素における色相、彩度、及び明度のデータ(数値)を夫々、取得する(ステップS5)。 The processing unit 20 acquires data (numerical values) of the hue, saturation, and lightness of each pixel in the detection target range other than the range determined as the mask target range in step S4 (step S5).

ステップS5において、検出対象範囲に含まれる全画素の色相、彩度、及び明度のデータを取得すると時間を要するので、処理部20は、画像の縮小処理を施し、取得する値の数を減らしてから取得してもよい。 In step S5, it takes time to acquire the hue, saturation, and lightness data of all pixels included in the detection target range. may be obtained from

処理部20は、ステップS5で取得した色相、彩度、又は明度の値群の中に、予め記憶部21に記憶してあるカラー情報に含まれる色相、彩度、及び明度のいずれかの範囲から外れる値があるか否かを判断する(ステップS6)。 The processing unit 20 selects any range of hue, saturation, or lightness included in the color information stored in advance in the storage unit 21 from the value group of hue, saturation, or lightness acquired in step S5. It is determined whether or not there is a value outside of (step S6).

ステップS6において処理部20は、色相のみの数値が、予め記憶してあるカラー情報の色相の範囲外である場合に、外れる値があると判断する。処理部20は、彩度のみの数値が、予め記憶してあるカラー情報の彩度の範囲外である場合に、外れる値があると判断する。同様にして処理部20は、明度のみの数値が、予め記憶してあるカラー情報の明度の範囲外である場合に、外れる値があると判断する。即ち、ステップS6において処理部20は、検出対象範囲内の、画素の位置によらず、色相、彩度又は明度に対してORで、カラー情報の範囲外の値があるか否かを判断する。 In step S6, the processing unit 20 determines that there is an outlier value when the numerical value of only the hue is out of the hue range of the pre-stored color information. The processing unit 20 determines that there is an outlier value when the numerical value of only the saturation is out of the pre-stored range of the saturation of the color information. Similarly, the processing unit 20 determines that there is an outlier value when the numerical value of only the lightness is out of the lightness range of the pre-stored color information. That is, in step S6, the processing unit 20 determines whether or not there is a value outside the range of the color information by ORing the hue, saturation, or lightness regardless of the position of the pixel within the detection target range. .

ステップS6において処理部20は、検出対象範囲内のマスク対象範囲を除いた領域の画素のうち、カラー情報の範囲外の値を持つ画像が1つでも存在すれば、外れる値があると判断する。しかしながら、処理部20は、1つではなく5画素以上、30画素以上等、所定の複数の画素数以上で範囲外の値が持たれているかを判断してもよい。 In step S6, the processing unit 20 determines that there is an outlier value if even one image having a value outside the range of color information exists among the pixels in the detection target range excluding the mask target range. . However, the processing unit 20 may determine whether a predetermined number of pixels or more, such as 5 pixels or more, or 30 pixels or more, instead of 1, have values outside the range.

ステップS6で外れる値があると判断された場合(S6:YES)、処理部20は、ステップS1で取得した画像に対応するトレイ121に物品が存在することを検出する(ステップS7)。処理部20は、ステップS1で画像を取得したタイミングでカメラ101の撮像範囲に入ったトレイ121の識別データを特定してもよい。処理部20は、検出結果を制御部10へ通知し(ステップS8)、1回の検出処理を終了する。 If it is determined that there is a deviating value in step S6 (S6: YES), the processing section 20 detects that there is an article in the tray 121 corresponding to the image acquired in step S1 (step S7). The processing unit 20 may specify the identification data of the tray 121 that has entered the imaging range of the camera 101 at the timing when the image is acquired in step S1. The processing unit 20 notifies the control unit 10 of the detection result (step S8), and ends one detection process.

ステップS8において処理部20は、物品の有無を信号レベルで識別可能な信号を制御部10へ出力し続けておき、制御部10が信号レベルでこれを検知する。処理部20は、ステップS8において、特定したトレイ121の識別データと共に物品が存在することを示すメッセージを制御部10へ送信してもよい。 In step S8, the processing section 20 keeps outputting a signal that can identify the presence or absence of an article to the control section 10 at the signal level, and the control section 10 detects this at the signal level. In step S<b>8 , the processing unit 20 may transmit to the control unit 10 a message indicating that there is an article together with the identification data of the specified tray 121 .

ステップS6で外れる値がないと判断された場合(S6:NO)、処理部20は、ステップS1で取得した画像に対応するトレイ121に物品が存在しないことを検出し(ステップS9)、処理をステップS8へ進める。 If it is determined in step S6 that there is no deviating value (S6: NO), the processing unit 20 detects that there is no article in the tray 121 corresponding to the image acquired in step S1 (step S9), and executes the process. Proceed to step S8.

図4のフローチャートに示した処理手順で処理部20は、ステップS5で検出範囲内の画素のデータをほぼ全て取得してから、カラー情報の色相、彩度、及び明度のデータと比較するとして説明した。しかしながらこれに限らず、処理部20は、検出範囲内の画素のデータを検出範囲の特定の箇所の画素から順に画素単位で取得し、取得する都度に、データと予め記憶してあるカラー情報の色相、彩度、及び明度の範囲と比較してもよい。特定の箇所の画素から開始して1つ又は所定の数以上の画素で、カラー情報の色相、彩度、及び明度の範囲外のデータであると判断された時点で、検出範囲内の画素全てを取得せずとも、物品が存在すると検出(S7)してもよい。 In the processing procedure shown in the flowchart of FIG. 4, the processing unit 20 obtains almost all the data of the pixels within the detection range in step S5, and then compares them with the hue, saturation, and lightness data of the color information. bottom. However, the present invention is not limited to this, and the processing unit 20 sequentially acquires the data of the pixels within the detection range on a pixel-by-pixel basis starting from the pixels at a specific location in the detection range. Hue, saturation, and lightness ranges may be compared. All pixels within the detection range when one or more than a predetermined number of pixels starting from a pixel at a specific location are determined to be data outside the range of hue, saturation, and lightness of color information The presence of the article may be detected (S7) without acquiring the .

図4のフローチャートに示した処理手順を、具体例を挙げて説明する。図5は、トレイ121の撮像画像の一例を示す図である。図5では撮像画像を線図で示している。図5に示す撮像画像の例は、矩形のトレイ121を上方から写した画像であるが、トレイ121は平行四辺形状で写っている。図5では、図2に示したようにトレイ121に設けられたネジ穴の凹部に相当する明度が低い領域が4か所写っている。図5の例において撮像画像は、トレイ121の走行方向を横方向として撮像されており、トレイ121の走行スピード(搬送スピード)と、カメラ101からの信号のキャプチャレートとの関係によって、図5に示したようにトレイ121が平行四辺形状に写る場合がある。検出装置2の処理部20は、トレイ121が走行中に、撮像範囲内を横方向の1ラインごとに走査するためである。カメラ101が出力する画像信号からのキャプチャスピード、又は、カメラ101における撮像スピードが、トレイ121の走行スピードよりも速い場合、トレイ121は矩形状に撮像される。また、トレイ121が写る形状は、図5の撮像画像の形態には限られない。トレイ121の走行方向が縦方向となるように撮像する場合、キャプチャレートに応じてトレイ121の写る形状が歪む可能性がある。 The processing procedure shown in the flowchart of FIG. 4 will be described with a specific example. FIG. 5 is a diagram showing an example of a captured image of the tray 121. As shown in FIG. In FIG. 5, the captured image is shown diagrammatically. The example of the captured image shown in FIG. 5 is an image of a rectangular tray 121 photographed from above, and the tray 121 is photographed in the shape of a parallelogram. In FIG. 5, four low-brightness regions corresponding to the recesses of the screw holes provided in the tray 121 as shown in FIG. 2 are shown. In the example of FIG. 5, the captured image is captured with the traveling direction of the tray 121 as the horizontal direction. The tray 121 may appear as a parallelogram as shown. This is because the processing unit 20 of the detection device 2 scans the imaging range line by line in the horizontal direction while the tray 121 is running. If the capture speed from the image signal output by the camera 101 or the imaging speed of the camera 101 is faster than the running speed of the tray 121, the tray 121 is imaged in a rectangular shape. Also, the shape in which the tray 121 is captured is not limited to the shape of the captured image in FIG. When images are captured so that the running direction of the tray 121 is the vertical direction, the captured shape of the tray 121 may be distorted depending on the capture rate.

図5の例において撮像画像は、第1照明装置31がカメラ101の撮像範囲の左上の境界部分に投光するように設置されている条件下で撮像されている。図5中の符号Aによって、第1照明装置31から投光された光の反射を撮影した範囲が示されている。処理部20は、撮像画像に対し、第1照明装置31の光の色に対応する色相、彩度及び明度のカラー情報に基づいて、画像から範囲Aを決定する。範囲Aの中の、図5中の符号Bで示す左端が、反射の不連続箇所である。処理部20は、範囲Aにおけるトレイ121の走行先に該当する一端部を、符号Bで示す不連続箇所として特定し、その不連続箇所の画像内の座標を基準点として決定する(ステップS2)。 In the example of FIG. 5, the captured image is captured under the condition that the first lighting device 31 is installed so as to project light onto the upper left boundary portion of the imaging range of the camera 101 . Reference A in FIG. 5 indicates the range in which the reflection of the light projected from the first illumination device 31 is photographed. The processing unit 20 determines the range A from the captured image based on the color information of the hue, saturation, and brightness corresponding to the color of the light from the first lighting device 31 . The left end indicated by symbol B in FIG. 5 in range A is the discontinuity of reflection. The processing unit 20 identifies one end corresponding to the travel destination of the tray 121 in the range A as a discontinuous point indicated by symbol B, and determines the coordinates in the image of the discontinuous point as a reference point (step S2). .

図6は、検出対象範囲及びマスク対象範囲の一例を示す図である。図6は、図5の例と同一の例の線図で示した撮像画像に対し、基準点Bを基準にして決定された検出対象範囲及びマスク対象範囲を、太実線及びハッチング範囲で図示したものである。図6の例では、符号Cを付した実線範囲が検出対象範囲である。検出対象範囲Cは、図5を参照して説明したように、トレイ121が走行中に横方向に1ライン毎に走査するため、平行四辺形状に設定してある。トレイ121の走行スピードと、カメラ101からのキャプチャスピードとによってトレイ121が矩形状に写る場合、検出対象範囲Cは、矩形状に設定されるし、他の歪んだ形状であっても、予め同じ条件でトレイ121が撮像された状態に応じて設定されればよい。検出対象範囲Cは、基準点Bを基準として4つの角の相対座標(図6中の矢符で示す)のデータで表され、記憶部21に記憶される。検出対象範囲Cは、基準点Bを基準として画像内の左上隅の相対座標のデータ、横方向の画像内での長さのデータ(例えば画素数単位)、及び左下隅の相対座標のデータで表されてもよい。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a detection target range and a mask target range. FIG. 6 shows the detection target range and the mask target range determined based on the reference point B with respect to the captured image shown in the diagram of the same example as the example of FIG. It is. In the example of FIG. 6, the solid-line range denoted by symbol C is the detection target range. As described with reference to FIG. 5, the detection target range C is set in the shape of a parallelogram because the tray 121 scans each line in the horizontal direction while it is running. When the tray 121 is captured in a rectangular shape due to the running speed of the tray 121 and the capture speed from the camera 101, the detection target range C is set to be rectangular. The condition may be set according to the state in which the tray 121 is imaged. The detection target range C is represented by data of relative coordinates (indicated by arrows in FIG. 6) of four corners with respect to the reference point B, and is stored in the storage unit 21 . The detection target range C is based on the reference point B, and is based on the relative coordinate data of the upper left corner in the image, the data of the length in the horizontal direction within the image (for example, the number of pixels), and the relative coordinate data of the lower left corner. may be represented.

図6の例では、符号Dを付したハッチング範囲が、マスク対象範囲である。マスク対象範囲Dは、図6に示すように、基準点Bを基準とした画像内のマスク対象画素の相対座標のデータで表される。図6の例の場合、マスク対象範囲Dは、4つのネジ穴の位置に対応する円の中心の基準点Bからの相対座標のデータと、各円の大きさ(半径又は直径)を示すデータで表される。 In the example of FIG. 6, the hatched range denoted by D is the mask target range. As shown in FIG. 6, the mask target range D is represented by data of relative coordinates of mask target pixels in the image with reference point B as a reference. In the case of the example of FIG. 6, the mask target range D includes data of coordinates relative to the reference point B of the center of the circle corresponding to the positions of the four screw holes, and data indicating the size (radius or diameter) of each circle. is represented by

図6に示した検出対象範囲C及びマスク対象範囲Dを決定するための座標データは、記憶部21に予め記憶してある。検出対象範囲C及びマスク対象範囲Dの座標データは、仕分け機100の設置の際にカメラ101で撮像した画像に基づいて、保守担当者等によって設定されて記憶されてもよいし、定期的に更新されてもよい。 Coordinate data for determining the detection target range C and the mask target range D shown in FIG. The coordinate data of the detection target range C and the mask target range D may be set and stored by a maintenance person or the like based on an image captured by the camera 101 when the sorting machine 100 is installed, or may be stored periodically. May be updated.

図5及び図6を参照して説明したように、第1照明装置31が、第2照明装置32及び第3照明装置33からの光と異なる色の集光された光を投じ、これにより検出対象範囲Cが決定される。これにより、カメラ101の撮像範囲で走行するトレイ121が写る領域が上下左右にずれたとしても、検出装置2は検出対象範囲Cを正確に特定することができる。 As described with reference to FIGS. 5 and 6, the first lighting device 31 casts a different color of focused light than the light from the second lighting device 32 and the third lighting device 33, thereby detecting A target range C is determined. As a result, the detection device 2 can accurately identify the detection target range C even if the area in which the traveling tray 121 is captured in the imaging range of the camera 101 shifts vertically and horizontally.

次に、本実施の形態における検出装置2による検出の実施例を説明する。図7は、物品が残っているトレイ121の撮像画像の一例を示す線図である。図7の線図は、トレイ121の上に、プラスチック製の袋状パッケージの物品が残されている様子を写した画像を示している。図7の線図では、カメラ101からの画像に、トレイ121の画像における左上隅に、第1照明装置31からの光が区別可能に写っていることが示されている。 Next, an example of detection by the detection device 2 according to the present embodiment will be described. FIG. 7 is a diagram showing an example of a captured image of the tray 121 on which articles remain. The diagram of FIG. 7 shows an image of a plastic bag-like package of articles left on the tray 121 . In the diagram of FIG. 7, the image from the camera 101 shows that the light from the first lighting device 31 is distinguishable in the upper left corner of the image of the tray 121 .

図8~図10は夫々、抽出した色相、彩度及び明度の分布図である。図8~図10では、図7の画像から抽出した色相、彩度及び明度の値に対応するモノクロの濃淡をそれぞれ、説明のために、画像内の位置に図示したものである。なお処理部20はこれらの画像を作成するわけではない。処理部20は、抽出した色相、彩度又は明度について、画像内のいずれの位置の値であるかを判別しなくてよい。図8及び図9では、予め記憶してあるカラー情報の範囲外の色相、彩度又は明度の値の範囲から外れた値の画素が存在する箇所を、画像内でハッチングによって示している。また、図8~図10には、画像に対して決定した基準点B、検出対象範囲C及びマスク対象範囲Dが示されている。 8 to 10 are distribution diagrams of extracted hue, saturation and lightness, respectively. In FIGS. 8-10, the monochrome shading corresponding to the hue, saturation, and lightness values extracted from the image of FIG. 7 are respectively shown at positions within the image for explanation. Note that the processing unit 20 does not create these images. The processing unit 20 does not need to determine which position in the image the extracted hue, saturation, or lightness is. In FIGS. 8 and 9, hatching indicates locations in the image where there are pixels having values outside the range of hue, saturation, or lightness values outside the range of pre-stored color information. 8 to 10 also show the reference point B, the detection target range C, and the mask target range D determined for the image.

図8は、図7に示した画像のうち、記憶してあるカラー情報の色相の範囲から外れた値に対応する画素の位置をハッチングで示している。色相では、物品の外装を写した範囲の内、トレイ121の色味とは異なる色の部分が抽出されている。図7に示した画像に写っている物品の外装はプラスチック製で反射率が高く、第2照明装置32及び第3照明装置33からの光を多く反射している部分は色味が飛びやすい。この部分を含むパッケージの大部分は、図8に示すように抽出されない。また、トレイ121と色味が同様の部分も、図8に示すように、抽出されない。しかしながら、反射が少なく、且つ、トレイ121の色味と異なる部分は抽出でき、彩度、明度がトレイ121と同質であっても、図8に示すように一部のみでも抽出できる可能性が上がる。 In FIG. 8, the positions of pixels corresponding to values outside the hue range of the stored color information in the image shown in FIG. 7 are indicated by hatching. As for the hue, a portion with a color different from the color of the tray 121 is extracted within the range of the exterior of the article. The exterior of the article shown in the image shown in FIG. 7 is made of plastic and has a high reflectance, and the portion that reflects a lot of light from the second lighting device 32 and the third lighting device 33 tends to lose color. Most of the package containing this part is not extracted as shown in FIG. Also, a portion having the same color as the tray 121 is not extracted as shown in FIG. However, it is possible to extract a portion that has little reflection and is different from the color tone of the tray 121, and even if the saturation and brightness are the same as those of the tray 121, it is more likely that only a portion can be extracted as shown in FIG. .

図9は、図7に示した画像のうち、記憶してあるカラー情報の彩度の範囲から外れた値に対応する位置をハッチングで示している。彩度では、物品の外装を写した範囲の内、トレイ121の表面の彩度と異なる部分が抽出されている。図7に示した画像に写っている物品の外装は、パッケージデザインの一部以外は、トレイ121と同様の彩度の色を用いているとすると、図9に示すように、外装の大部分は抽出されない。しかしながら、パッケージデザインは、トレイ121のような工業利用されるものと異なり、彩度が高い色が少なくとも一部に選択される可能性が高く、図9に示すように一部のみでも予め記憶してあるカラー情報の彩度と異なる部分が存在すれば、抽出が可能である。 FIG. 9 shows hatched positions in the image shown in FIG. 7 that correspond to values outside the saturation range of the stored color information. As for the saturation, a portion different from the saturation of the surface of the tray 121 is extracted from the range of the exterior of the article. Assuming that the exterior of the article shown in the image shown in FIG. is not extracted. However, unlike the tray 121 for industrial use, the package design is likely to select at least part of a color with high saturation, and even a part of it is stored in advance as shown in FIG. If there is a portion different from the saturation of the color information, it can be extracted.

図10は、図7に示した画像の明度分布を示している(範囲外の値を抽出していない)。明度では、物品の外装と、トレイ121とでは差が見分けられないとしても、図10に示すように、袋の側部や影の部分の明度がトレイ121の平坦面が写る部分の明度と異なり、抽出できる可能性が高い。 FIG. 10 shows the brightness distribution of the image shown in FIG. 7 (no out-of-range values are extracted). Even if there is no discernable difference in brightness between the exterior of the article and the tray 121, as shown in FIG. , is likely to be extracted.

このようにして、色相、彩度及び明度の内のいずれかにおいて、一部であっても、予め記憶したカラー情報の範囲から外れた値があると判断される場合に、物品の存在の検出が可能である。 In this way, when it is determined that any of hue, saturation, and lightness has a value outside the range of color information stored in advance, the presence of an article is detected. is possible.

本実施の形態における検出装置2による検出の他の実施例を説明する。図11は、物品が残っているトレイ121の撮像画像の他の一例を示す線図である。図11の線図は、トレイ121の上に、略透明のプラスチック製の箱状の物品が残されている様子を写した画像を示している。図11の線図でも、カメラ101からの画像に、トレイ121の画像における左上隅に、第1照明装置31からの光が区別可能に写っていることが示されている。 Another example of detection by the detection device 2 in this embodiment will be described. FIG. 11 is a diagram showing another example of the captured image of the tray 121 on which articles remain. The diagram of FIG. 11 shows an image of a substantially transparent plastic box-like article left on the tray 121 . The diagram of FIG. 11 also shows that the image from the camera 101 shows the light from the first illumination device 31 distinguishably in the upper left corner of the image of the tray 121 .

図12~図14は、抽出した色相、彩度及び明度の分布図である。図12~図14では、図11の画像から抽出した色相、彩度及び明度の値に対応するモノクロの濃淡をそれぞれ、説明のために、画像内の位置に図示したものである。この他の例においても、処理部20はこれらの画像を作成するわけでなく、予め記憶してあるカラー情報の範囲から外れた値の色相、彩度、又は明度を持つ画素の画像内の位置を判別する必要はない。図12及び図13では、予め記憶してあるカラー情報の範囲外の色相、彩度又は明度の値の範囲から外れた値の画素が存在する箇所を、画像内でハッチングによって示している。また、図12~図14には、画像に対して決定した基準点B、検出対象範囲C及びマスク対象範囲Dが示されている。 12 to 14 are distribution diagrams of extracted hue, saturation and lightness. In FIGS. 12-14, the monochrome shades corresponding to the hue, saturation, and lightness values extracted from the image of FIG. 11 are respectively shown at positions within the image for explanation. In other examples, the processing unit 20 does not create these images, but rather the positions in the images of pixels having hue, saturation, or lightness values outside the range of pre-stored color information. need not be determined. In FIGS. 12 and 13, hatching indicates locations in the image where there are pixels having values outside the range of hue, saturation, or lightness values outside the range of pre-stored color information. 12 to 14 show the reference point B, the detection target range C, and the mask target range D determined for the image.

図12は、図11に示した画像のうち、記憶してあるカラー情報の色相の範囲から外れた値に対応する画素の位置をハッチングで示している。物品を写した範囲のトレイ121と異なる色相の色の部分が抽出されるが、物品は透明であるため、図12に示すように、カラー情報の色相の範囲から外れた値に対応する画素はごく少ない。透明であっても、トレイ121の上方から赤色の光を照射する第2照明装置32からの光と、トレイ121の側方から青色(シアン)の光を照射する第3照明装置33からの光とによって、異なる部分に、異なる色の影が投影される可能性がある。これを上方から撮像するカメラ101によって、物品がない場合のトレイ121とは異なる色相の部分をとらえることができ、処理部20は、色相の差異に基づいて物品を抽出することができる。 In FIG. 12, the positions of pixels corresponding to values outside the hue range of the stored color information in the image shown in FIG. 11 are indicated by hatching. A portion having a different hue from that of the tray 121 in which the article is photographed is extracted. However, since the article is transparent, as shown in FIG. Very few. The light from the second lighting device 32 that emits red light from above the tray 121 and the light from the third lighting device 33 that emits blue (cyan) light from the side of the tray 121 even though they are transparent. may cast different colored shadows on different parts. A camera 101 that captures this image from above can capture a portion with a different hue from the tray 121 when there is no article, and the processing unit 20 can extract the article based on the difference in hue.

図13は、図11に示した画像のうち、記憶してあるカラー情報の彩度の範囲から外れた値に対応する画素の位置をハッチングで示している。物品を写した範囲のトレイ121と異なる彩度の色の部分が抽出されるが、物品は透明であるため、図13に示すように、カラー情報の彩度の範囲から外れた値に対応する画素はほとんど抽出されない。 FIG. 13 shows hatched positions of pixels in the image shown in FIG. 11 that correspond to values outside the saturation range of the stored color information. A portion with a color saturation different from that of the tray 121 in the range of the article is extracted, but since the article is transparent, as shown in FIG. 13, it corresponds to a value outside the saturation range of the color information. Few pixels are extracted.

図14は、図11に示した画像の明度分布を示している(範囲外の値を抽出していない)。物品が透明である場合、図14に示すように、物品に対して照明装置103で投影される異なる照射光からの影も同様の明度で、物品が存在しないトレイ121を照明装置103で照射した場合と差異が生じず、処理部20は、明度では範囲外の値の画素を抽出しづらい。 FIG. 14 shows the lightness distribution of the image shown in FIG. 11 (no out-of-range values are extracted). When the article is transparent, as shown in FIG. 14, shadows from different illumination lights projected on the article by the illumination device 103 are of similar brightness, and the tray 121 without the article is illuminated by the illumination device 103. There is no difference from the case, and it is difficult for the processing unit 20 to extract a pixel having a value outside the lightness range.

このようにして、色相、彩度及び明度の内のいずれかにおいて、ごく少ないとしても、予め記憶したカラー情報の範囲から外れた値があると判断される場合に物品の存在を検出する。透明な物品であっても、照明装置103によって生じる影部分から、検出装置2が物品を検出できることが確認された。 In this way, the presence of an article is detected when it is determined that any of the hue, saturation and lightness values fall outside the range of pre-stored color information, even if only a few. It was confirmed that the detecting device 2 can detect even a transparent article from the shadow portion produced by the illumination device 103 .

(変形例1)
検出装置2の処理部20は、検出対象範囲における画素の色相、彩度及び明度のデータを取得してカラー情報と比較することに代替して、事前に登録しておいた空のトレイ121の画像と、取得した検出対象のトレイ121の画像との間で正規化相関処理を実施してもよい。
(Modification 1)
The processing unit 20 of the detection device 2 acquires the hue, saturation, and brightness data of the pixels in the detection target range and compares them with the color information. A normalized correlation process may be performed between the image and the acquired image of the tray 121 to be detected.

トレイ121は走行し、物品が載置され、且つ傾斜機構でもって動くものであり、個々に除去できない傷、汚れが付着し、カメラ101で撮像された画像にこれらの傷、汚れが写る可能性がある。そこで、空のトレイ121の画像の事前登録を定期的に行ない、以下に示す手順によって、傷、汚れがあるトレイ121を使用しても撮像画像からの検出が可能である。 The tray 121 travels, on which articles are placed, and is moved by a tilting mechanism, so there is a possibility that scratches and stains that cannot be removed individually may adhere and these scratches and stains may appear in the image captured by the camera 101. There is Therefore, pre-registration of an image of an empty tray 121 is periodically performed, and detection from a picked-up image is possible even if a tray 121 with scratches or stains is used according to the procedure described below.

検出装置2の記憶部21には、空の状態の各トレイ121を撮像した画像における検出対象範囲(マスク対象範囲を除く)を、トレイ121の識別データに対応付けて記憶しておく。記憶しておくデータは、マスク処理後の検出対象範囲から取得したカラー情報(色相、彩度、明度)であってもよい。この予め記憶する処理は、保守担当者又は仕分け機100の管理者によって、仕分け機100、仕分け機100の上位制御装置、又は、検出装置2に設けられる操作部への操作が行われることで、検出装置2で行なわれてもよい。 The storage unit 21 of the detection device 2 stores the detection target range (excluding the mask target range) in the captured image of each empty tray 121 in association with the identification data of the tray 121 . The data to be stored may be color information (hue, saturation, brightness) acquired from the detection target range after mask processing. This pre-stored processing is performed by a maintenance person or an administrator of the sorting machine 100 operating the sorting machine 100, the upper control device of the sorting machine 100, or an operation unit provided in the detection device 2. It may be performed in the detection device 2 .

このように、傷、汚れの影響を受けたトレイ121夫々のカラー情報が記憶された状態で、検出装置2は以下の検出処理を実行する。図15は、変形例1における検出装置2の処理手順の一例を示すフローチャートである。図15のフローチャートに示す処理手順の内、図4のフローチャートに示した手順と共通する手順には同一のステップ番号を付して詳細な説明を省略する。 In this way, the detection device 2 executes the following detection processing in a state in which the color information of each tray 121 affected by scratches and stains is stored. FIG. 15 is a flow chart showing an example of the processing procedure of the detection device 2 in Modification 1. As shown in FIG. Among the processing procedures shown in the flowchart of FIG. 15, the procedures that are common to the procedure shown in the flowchart of FIG. 4 are assigned the same step numbers, and detailed description thereof will be omitted.

処理部20は、トレイ121の撮像画像を取得し(S1)、基準点、検出対象範囲及びマスク対象範囲を決定すると(S2-S4)、撮像画像にマスク処理を施した色相、彩度、及び明度のデータを取得する(ステップS101)。処理部20は、取得したデータを、内蔵メモリの比較用領域M1へ転送する(ステップS102)。 The processing unit 20 acquires the captured image of the tray 121 (S1), determines the reference point, the detection target range, and the masking target range (S2-S4), and the hue, saturation, and Brightness data is acquired (step S101). The processing unit 20 transfers the acquired data to the comparison area M1 of the built-in memory (step S102).

処理部20は、撮像画像に写っているトレイ121の識別データを取得する(ステップS103)。上位制御装置が、ステップS1で取得される撮像画像の対象のトレイ121の識別データ(トレイ番号)を、処理部20へ通知し、処理部20はこれを取得する。ステップS103の処理は、ステップS101、S102の処理の前に実行してもよい。トレイ番号は例えばNo.20等である。 The processing unit 20 acquires the identification data of the tray 121 shown in the captured image (step S103). The host controller notifies the processing unit 20 of the identification data (tray number) of the tray 121 for which the captured image is to be acquired in step S1, and the processing unit 20 acquires it. The process of step S103 may be executed before the processes of steps S101 and S102. For example, the tray number is No. 20 and so on.

処理部20は、全トレイ(例えばNo.1からNo.100)の中から、取得した識別データのトレイ121について、事前に空の状態で撮像された撮像画像にマスク処理を施した色相、彩度、及び明度データを記憶部21から取得して内蔵メモリの比較用領域M2へ転送する(ステップS104)。 The processing unit 20 selects the hue and color obtained by performing mask processing on an image captured in an empty state in advance for the tray 121 of the acquired identification data from among all the trays (for example, No. 1 to No. 100). The intensity and brightness data are acquired from the storage unit 21 and transferred to the comparison area M2 of the built-in memory (step S104).

処理部20は、比較用領域M1及び比較用領域M2の色相、彩度及び明度のデータに対し、正規化相関処理を実行する(ステップS105)。ステップS105において処理部20は、色相のみについての正規化相関処理、彩度のみについての正規化相関処理、明度のみについての正規化相関処理を実行する。 The processing unit 20 performs normalized correlation processing on the hue, saturation, and lightness data of the comparison area M1 and the comparison area M2 (step S105). In step S105, the processing unit 20 executes normalized correlation processing only for hue, normalized correlation processing only for saturation, and normalized correlation processing only for brightness.

処理部20は、色相、彩度、及び明度についての正規化相関処理のいずれも一致の度合いが高いか否かを判断する(ステップS106)。ステップS106において処理部20は、色相、彩度及び明度の3つ全てで一致度が所定値よりも高いか否かを判断する。 The processing unit 20 determines whether or not the degree of matching is high in all of the normalized correlation processes for hue, saturation, and lightness (step S106). In step S106, the processing unit 20 determines whether or not the degree of matching is higher than a predetermined value for all three of hue, saturation and lightness.

ステップS106で色相、彩度及び明度のいずれか1つでも一致度が所定値以下であると判断された場合(S106:NO)、処理部20は、トレイ121に物品が存在することを検出する(S7)。ステップS106で3つとも一致度が高いと判断された場合(S106:YES)、処理部20は、トレイ121に物品が存在しないことを検出する(S9)。 If it is determined in step S106 that the degree of matching of any one of hue, saturation, and brightness is equal to or less than a predetermined value (S106: NO), processing unit 20 detects that an article is present in tray 121. (S7). If it is determined in step S106 that the degree of matching is high for all three items (S106: YES), the processing section 20 detects that there is no article in the tray 121 (S9).

正規化相関処理を用いる処理は、制御部10又は上位制御装置からの指示がある場合のみにしてもよい。つまり、傷、汚れがあるトレイ121のみに対して実行されてもよい。例えば後述の変形例2に示すように、一部異なる色のトレイ121を使用する場合、全てのトレイ121に同一の照明装置103を用いるから、異なる色のトレイ121を検出対象とする場合のみ、正規化相関処理を行なう、といった区別がされてもよい。 Processing using normalized correlation processing may be performed only when there is an instruction from the control unit 10 or a higher-level control device. In other words, it may be performed only for trays 121 that are scratched or soiled. For example, when trays 121 with partially different colors are used, as shown in Modified Example 2 to be described later, the same illumination device 103 is used for all trays 121. Therefore, only when trays 121 with different colors are to be detected, A distinction may be made such as performing normalized correlation processing.

変形例1では、各トレイ121について傷、汚れがある場合の画像(検出対象範囲)を記憶し、正規化相関処理を実行した。その他の例として、定期的に全トレイ121を撮像し、それらの画像から得られる色相、彩度、明度の平均を含む所定の範囲を、カラー情報としてその都度記憶して使用し、検出装置2がステップS6で参照してもよい。カラー情報が示す色相、彩度、明度の範囲は、トレイ121の経年変化によってシフトする。これにより、カラー情報に傷、汚れによる影響が反映される。 In Modified Example 1, an image (detection target range) in which each tray 121 has a scratch or stain is stored, and normalized correlation processing is performed. As another example, all the trays 121 are periodically imaged, and a predetermined range including the average of hue, saturation, and brightness obtained from those images is stored and used as color information each time, and the detector 2 may be referred to in step S6. The range of hue, saturation, and lightness indicated by the color information shifts due to aging of the tray 121 . As a result, the color information reflects the effects of scratches and stains.

(変形例2)
記憶部21には、異なる色又は形状のトレイ121のカラー情報、検出対象範囲及びマスク対象範囲のデータを記憶しておき、仕分け機100の制御部10、又は仕分け機100を含むマテハンシステム全体の上位制御装置から、いずれのトレイ121に対して検出を実行するかの指示を受けてから検出処理を実行してもよい。
(Modification 2)
The storage unit 21 stores color information of the trays 121 of different colors or shapes, data of the detection target range and masking target range, and controls the control unit 10 of the sorting machine 100 or the entire material handling system including the sorting machine 100. The detection process may be executed after an instruction is received from the host controller as to which tray 121 to detect.

図16は、変形例2における検出装置2の処理手順の一例を示すフローチャートである。図16のフローチャートに示す処理手順の内、図4のフローチャートに示した手順と共通する手順には同一のステップ番号を付して詳細な説明を省略する。 FIG. 16 is a flow chart showing an example of the processing procedure of the detection device 2 in Modification 2. As shown in FIG. Among the processing procedures shown in the flowchart of FIG. 16, the procedures that are common to the procedure shown in the flowchart of FIG. 4 are assigned the same step numbers, and detailed description thereof will be omitted.

処理部20は、検出指示を受けたか否かを判断する(ステップS201)。検出指示を受けないと判断された場合(S201:NO)、処理部20は、処理をステップS201へ戻し、検出指示を受けたと判断するまで待機する。 The processing unit 20 determines whether or not a detection instruction has been received (step S201). If it is determined that the detection instruction has not been received (S201: NO), the processing unit 20 returns the process to step S201 and waits until it determines that the detection instruction has been received.

ステップS201で検出指示を受けたと判断された場合(S201:YES)、処理部20は、画像を取得し(S1)、検出指示に含まれる検出対象のトレイ121の種類のデータを特定する(ステップS202)。 If it is determined in step S201 that a detection instruction has been received (S201: YES), the processing unit 20 acquires an image (S1), and specifies data on the type of tray 121 to be detected included in the detection instruction (step S202).

処理部20は、取得した画像に対して基準点を決定し(S2)、ステップS202で特定した種類に対応付けて記憶してある検出対象範囲のデータから、基準点に基づく検出対象範囲を決定する(ステップS203)。処理部20は、ステップS202で特定した種類に対応付けて記憶してあるマスク対象範囲のデータから基準点に基づくマスク対象範囲を決定する(ステップS204)。処理部20は、検出対象範囲のマスク対象範囲を除いた部分の色相、彩度及び明度のデータを取得する(S5)。 The processing unit 20 determines a reference point for the acquired image (S2), and determines a detection target range based on the reference point from the detection target range data stored in association with the type identified in step S202. (step S203). The processing unit 20 determines the masking range based on the reference point from the masking range data stored in association with the type identified in step S202 (step S204). The processing unit 20 acquires data on the hue, saturation, and lightness of the portion of the detection target range excluding the masking target range (S5).

処理部20は、ステップS202で特定した種類に対応して記憶してあるカラー情報を読み出し(ステップS205)、ステップS5で取得したデータが、読み出したカラー情報に含まれる色相、彩度及び明度のうちのいずれかの範囲外であるか否かを判断する(S6)。 The processing unit 20 reads out the color information stored corresponding to the type specified in step S202 (step S205), and the data acquired in step S5 is the hue, saturation, and brightness included in the read color information. It is determined whether it is out of any of the ranges (S6).

処理部20は、S6の判断によって物品の存在の有無を検出し(S7,S9)、検出結果を通知する(S8)。 The processing unit 20 detects the presence or absence of the article based on the determination in S6 (S7, S9), and notifies the detection result (S8).

このように、異なる色又は形状のトレイ121が混在しているとしても、トレイ121の種類を特定でき、事前にカラー情報等を記憶しておけば、検出が可能である。 As described above, even if trays 121 of different colors or shapes are mixed, the type of tray 121 can be identified, and detection is possible if color information or the like is stored in advance.

なお、実施形態で示した検出装置2は、トレイ121で物品を搬送する仕分け機100を対象にして残品の有無を検出する構成とした。しかしながら、これに限らず、検出装置2は、搬送ベルト、搬送スラットを撮像した撮像画像に対する画像処理によって物品の有無の検出をしてもよい。 The detection device 2 shown in the embodiment is configured to detect the presence/absence of remaining items for the sorting machine 100 that conveys the items on the trays 121 . However, the detection device 2 is not limited to this, and the detection device 2 may detect the presence or absence of an article by performing image processing on a captured image of the conveyor belt and the conveyor slat.

上述のように開示された実施の形態は全ての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれる。 The embodiments disclosed as described above are illustrative in all respects and are not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of claims, and includes all modifications within the meaning and scope of equivalence to the scope of claims.

100 仕分け機
10 制御部
2 検出装置
20 処理部
21 記憶部
2P 検出プログラム
REFERENCE SIGNS LIST 100 sorting machine 10 control unit 2 detection device 20 processing unit 21 storage unit 2P detection program

Claims (8)

搬送される物品が載置され、移動する箇所であって、異なる角度から異なる色の光を照射した箇所を撮像した撮像画像を取得し、
前記異なる色の光と別の光を、前記箇所に対して投光し、
取得した撮像画像内における前記別の光の不連続箇所から基準点を決定し、
前記撮像画像内の前記基準点に基づいて前記箇所を含む検出対象範囲を決定し、
前記撮像画像における前記検出対象範囲に含まれる画素の色相、彩度及び明度の内の少なくとも1つを取得し、
前記検出対象範囲内の前記異なる色の光によって投影された異なる色の影の範囲の画素の色相、彩度及び明度のいずれかが、色相、彩度及び明度それぞれについて記憶してある範囲外であるか否かを判断し、
範囲外であると判断した場合、前記箇所に物品が存在することを検出する
検出方法。
Acquiring captured images of locations where an article to be conveyed is placed and moved and where different colors of light are irradiated from different angles;
projecting the light of the different color and another light onto the location;
Determining a reference point from the discontinuous point of the different light in the acquired captured image,
determining a detection target range including the location based on the reference point in the captured image;
obtaining at least one of hue, saturation, and brightness of pixels included in the detection target range in the captured image;
Any of the hue, saturation, and lightness of pixels in the range of shadows of different colors projected by the light of different colors within the detection target range is out of the ranges for which the hue, saturation, and lightness are stored, respectively. determine whether there is
A detection method for detecting the existence of an article at the location when it is determined that it is out of range.
前記別の光は、特定の色又は特定の形状に投じられた光である
請求項1に記載の検出方法。
Said another light is light cast in a particular color or in a particular shape
The detection method according to claim 1.
前記別の光の色は、前記異なる色の内の少なくとも1つに対して補色である
請求項1又は2に記載の検出方法。
3. A detection method according to claim 1 or 2 , wherein said further light color is complementary to at least one of said different colors.
物品が存在しない前記箇所に対し、異なる角度からの異なる色の光を照射して撮像された画像における色相、彩度、及び明度の範囲を予め記憶しておく
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の検出方法。
4. A range of hue, saturation, and lightness in an image captured by irradiating light of different colors from different angles to said location where no article exists is stored in advance. or the detection method according to item 1.
前記撮像画像は、仕分け機にて搬送される物品が載置されるトレイを撮像した画像である
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の検出方法。
The detection method according to any one of claims 1 to 4, wherein the captured image is a captured image of a tray on which articles conveyed by a sorting machine are placed.
搬送される物品が移動する箇所であって、異なる角度から異なる色の光を照射した箇所を撮像した撮像画像を取得する画像取得部、
取得した撮像画像内の、前記箇所に対して前記異なる色の光と別の光を投光した領域の不連続箇所から基準点を決定する基準点決定部、
前記撮像画像内の前記基準点に基づいて前記箇所を含む検出対象範囲を決定する範囲決定部、
前記撮像画像における前記検出対象範囲に含まれる画素の色相、彩度及び明度の内の少なくとも1つを取得するデータ取得部、
前記検出対象範囲内の前記異なる色の光によって投影された異なる色の影の範囲の画素の色相、彩度及び明度のいずれかが、色相、彩度及び明度それぞれについて記憶してある範囲外であるか否かを判断する判断部、及び、
範囲外であると判断した場合、前記箇所に物品が存在することを検出する検出部
を備える検出装置。
an image acquisition unit that acquires captured images of a location where an article to be conveyed moves and is illuminated with light of different colors from different angles;
A reference point determination unit that determines a reference point from a discontinuous portion of an area in which the light of the different color and the light of another color are projected onto the portion in the acquired captured image;
a range determination unit that determines a detection target range including the location based on the reference point in the captured image;
a data acquisition unit that acquires at least one of hue, saturation, and brightness of pixels included in the detection target range in the captured image;
Any of the hue, saturation, and lightness of pixels in the range of shadows of different colors projected by the light of different colors within the detection target range is out of the ranges for which the hue, saturation, and lightness are stored, respectively. a judgment unit for judging whether or not there is, and
A detection device comprising: a detection unit that detects that an article exists at the location when it is determined that the location is out of range.
投入される物品を搬送しながら搬送先別に仕分ける仕分け機の、搬送経路の箇所に設置され、前記箇所を、異なる角度から異なる色の光を照射する第2照明装置及び第3照明装置と、
前記箇所に対し、前記異なる色の光と別の光を、前記箇所に対して投光する第1照明装置と、
前記第1照明装置、第2照明装置及び第3照明装置によって照射された箇所を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置から撮像される画像を取得して前記箇所に物品が存在するか否かを検出する検出装置と
を含み、
前記検出装置は、
取得した撮像画像内における前記別の光の不連続箇所から基準点を決定し、
前記撮像画像内の前記基準点に基づいて前記箇所を含む検出対象範囲を決定し、
前記撮像画像における前記検出対象範囲に含まれる画素の色相、彩度及び明度の内の少なくとも1つを取得し、
前記検出対象範囲内の前記異なる色の光によって投影された異なる色の影の範囲の画素の色相、彩度及び明度のいずれかが、色相、彩度及び明度それぞれについて記憶してある範囲外であるか否かを判断し、
範囲外であると判断した場合、前記箇所に物品が存在することを検出する
検出システム。
a second lighting device and a third lighting device , which are installed at a portion of a transport path of a sorting machine that sorts input articles by destination while transporting them, and illuminates the portion with light of different colors from different angles;
a first lighting device that projects light of the different color and another light onto the location;
an imaging device that captures an image of a portion illuminated by the first lighting device, the second lighting device, and the third lighting device;
a detection device that acquires an image captured by the imaging device and detects whether or not an article exists at the location;
The detection device is
determining a reference point from the discontinuity of the different light in the captured image;
determining a detection target range including the location based on the reference point in the captured image;
obtaining at least one of hue, saturation, and brightness of pixels included in the detection target range in the captured image;
Any of the hue, saturation, and lightness of pixels in the range of shadows of different colors projected by the light of different colors within the detection target range is out of the ranges for which the hue, saturation, and lightness are stored, respectively. determine whether there is
A detection system for detecting the presence of an article at said location if it determines that it is out of range.
投入される物品を搬送しながら搬送先別に仕分ける仕分け機と接続されるコンピュータに、
前記仕分け機における物品の搬送経路の箇所であって、異なる角度から異なる色の光を照射した箇所を撮像した撮像画像を取得し、
取得した撮像画像内の、前記箇所に対して前記異なる色の光と別の光を投光した領域の不連続箇所から基準点を決定し、
前記撮像画像内の前記基準点に基づいて前記箇所を含む検出対象範囲を決定し、
前記撮像画像における前記検出対象範囲に含まれる画素の色相、彩度及び明度の内の少なくとも1つを取得し、
前記検出対象範囲内の前記異なる色の光によって投影された異なる色の影の範囲の画素の色相、彩度及び明度のいずれかが、色相、彩度及び明度それぞれについて記憶してある範囲外であるか否かを判断し、
範囲外であると判断した場合、前記箇所に物品が存在することを検出する
処理を実行させるコンピュータプログラム。
A computer connected to a sorting machine that sorts by destination while transporting incoming items,
Acquiring captured images of locations on the transport path of the articles in the sorting machine that are irradiated with light of different colors from different angles,
Determining a reference point from a discontinuous portion of an area in which the light of the different color and the other light are projected onto the portion in the acquired captured image;
determining a detection target range including the location based on the reference point in the captured image;
obtaining at least one of hue, saturation, and brightness of pixels included in the detection target range in the captured image;
Any of the hue, saturation, and lightness of pixels in the range of shadows of different colors projected by the light of different colors within the detection target range is out of the ranges for which the hue, saturation, and lightness are stored, respectively. determine whether there is
A computer program for executing a process of detecting the presence of an article at the location when it is determined that it is out of range.
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