JPH11245923A

JPH11245923A - 商品処理装置

Info

Publication number: JPH11245923A
Application number: JP6770698A
Authority: JP
Inventors: Norifumi Hirobe; 憲史廣部; Hiroaki Tokura; 博昭戸倉; Kazuhiko Takemura; 和彦竹村
Original assignee: Ishida Co Ltd
Current assignee: Ishida Co Ltd
Priority date: 1998-03-02
Filing date: 1998-03-02
Publication date: 1999-09-14
Anticipated expiration: 2018-03-02
Also published as: JP3916751B2

Abstract

(57)【要約】【課題】撮像情報に基づいて商品の認識を行う商品処
理装置において、背景と商品との識別を容易にすること
で商品の検出精度を向上させる。【解決手段】商品を撮像装置２で撮像し、該撮像した
撮像情報に基づいて商品に関する認識を行って、該認識
に基づいて商品に所定の処理を施す商品処理装置に関す
る。撮像装置２の撮像領域Ａにおける機器の表面に光の
反射率が小さい材料を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は包装、値付および風
袋引などの商品の処理を行う商品処理装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】スーパーマーケットの食品等は、トレー
の上に載せられた状態で、トレーごとフィルムで包装さ
れており、食品の正味重量や価格を表示したラベルが前
記フィルムに貼付されている。かかる包装や値付は、包
装値付装置によりなされるが、トレーのサイズによっ
て、フィルムのカット長さなどを変える必要がある。こ
こで、トレーの寸法を包装の度ごとに入力するのは面倒
なので、トレーのサイズを包装前に検出して測定してい
る。かかる検出方法の１つとして、トレーを搬送するコ
ンベヤの上方にテレビカメラを設けて、トレーを上方か
ら撮像し、画像処理によってトレーの寸法を求めること
がなされている（たとえば、特開平７−２５７５２４号
公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来は、トレ
ーを搬送するコンベヤのフレームや搬送面などの表面か
ら光がテレビカメラに入射するので、かかる背景からの
光の光量が大きいと、背景に対して白いトレーの識別が
難しくなって、トレーのエッジを精度良く検出すること
ができない。すなわち、かかる包装値付装置は、食品を
扱う関係上、コンベヤのフレームにステンレス板を用い
たりしているので、背景からの反射光の光量が大きく、
そのため、背景と白いトレーとの識別が困難となって、
これが検出精度を低下させる原因となる。このように、
トレーのエッジの検出精度が低下すると、トレーの寸法
に基づいて算出されるフィルム長などが不適切になるの
で、商品処理の精度が低下する。

【０００４】また、包装値付装置においては、オペレー
タがトレーをコンベヤ上に載置する関係上、コンベヤの
表面が人の影や機物の影になり易い。こうした影になっ
た領域は暗くなるので、反射光の光量も小さくなるか
ら、明暗の境界がエッジとして認識されるおそれがあ
り、したがって、検出精度が低下して商品処理の精度が
低下する原因となる。

【０００５】したがって、本発明の目的は、撮像情報に
基づいて商品の認識を行う商品処理装置において、背景
と商品との識別を容易にすることで商品処理の精度を向
上させることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本第１発明は、商品を撮像装置で撮像し、該撮像し
た撮像情報に基づいて商品に関する認識を行って、該認
識に基づいて商品に所定の処理を施す商品処理装置にお
いて、撮像装置の撮像領域における機器の表面に光の反
射率が小さい材料を用いたことを特徴とする。

【０００７】本発明において、「商品」とは、食品など
の内容物をトレーに載せたものの他に、キャベツなどの
ように食品自体でストレッチ包装可能なものでは食品自
体の場合もある。また、「商品に関する認識」とは、商
品の寸法の検出の他、撮像された対称物が商品であるか
否かの認識なども含まれる。また、「商品に所定の処理
を施す」とは、商品（トレー）の寸法から包装用のフィ
ルムの幅や長さを求めてフィルムロールを選択すると共
に、当該フィルムのカット長さを求めて、該フィルムに
より商品を包装したり、あるいは、トレーの寸法からト
レーの風袋重量を求めて風袋引きを行って商品の正味重
量を求め、該正味重量を印字したラベルを貼付したり、
あるいは、商品（トレー）の寸法からラベルの貼付位置
を求めて、該貼付位置にラベルを貼付するなどの処理を
いう。

【０００８】本第１発明によれば、撮像領域における機
器の表面に光の反射率が小さい材料を用いたので、商品
（トレー）と機器（背景）とのコントラストが大きくな
って、商品（トレー）のエッジの検出精度が向上する。

【０００９】また、本第２発明の商品処理装置は、商品
を撮像装置で撮像し、該撮像した撮像情報に基づいて商
品に関する認識を行って、該認識に基づいて商品に所定
の処理を施す商品処理装置において、可視光線以外の波
長の検出光を撮像装置の撮像領域に照射する照明装置を
設けたことを特徴とする。

【００１０】本第２発明によれば、屋内の照明に含まれ
ている割合の小さい赤外線または紫外線を撮像領域に照
射するので、該撮像領域に人影などができても、前記赤
外線または紫外線を検出光とすることにより、検出光の
光量自体が小さくなったり、局所的に光量が小さくなる
おそれはない。

【００１１】なお、本第２発明において、「主に赤外線
または紫外線」とは、赤外線または紫外線の他に可視光
線を含むものであってもよいことを意味する。また、赤
外線や紫外線のように可視光線に含まれない波長の光の
他に、赤外線や紫外線に近い波長光、つまり、可視光線
の波長領域における長波長側または短波長側の狭い範囲
の波長を検出光としてもよい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施形態を図
１ないし図６にしたがって説明する。図１および図２は
商品処理装置の一例である計量包装値付装置を示す。ま
ず、該装置の計量・包装の機構について説明する。

【００１３】図２において、１００は計量コンベヤ、２
００は包装装置である。前記計量コンベヤ１００は、内
容物（食品）Ｍの風袋込みの重量を計量するロードセル
のような重量検出器１０１と、重量検出器１０１の上部
に支持された一対のプーリ１０２，１０２間に掛け渡さ
れた複数の駆動ベルト１０３を有している。これらの各
駆動ベルト１０３には、トレーＴの端部を押して包装装
置２００側にトレーＴを送り込む爪状の突起１０４が固
定されている。したがって、載置された商品（トレーＴ
および内容物Ｍを含む）は、重量が計量された後、搬送
面１０５上を滑りながらトレーＴごとリフタ２０１のポ
スト２１０上に送り込まれる。

【００１４】該リフタ２０１のポスト２１０は、包装ス
テーションＳの直下に配置されていると共に、昇降手段
２０８により昇降自在とされている。このリフタ２０１
は、計量コンベヤ１００から商品が供給されると、ポス
ト２１０が上昇して商品を包装ステーションＳまで持ち
上げる。

【００１５】一方、包装動作に先立ち、前記包装ステー
ションＳには、所定のフィルム長さに切断された張設状
態のフィルムＦが移送機構２０２，２０２によって供給
されている。このフィルムＦは、商品が押し上げられる
と、商品の上面に密着する。この状態で、フィルム折込
み機構２０３は、図３の一対の左右折込板２０４，２０
４と、後折込板２０５と、丸棒状の前折込部材２０６
と、プッシャー２０７（図２）によって、フィルムＦの
前後左右の各側縁部を、トレーＴの底面側に折り込んで
商品を包装すると共に、包装済の商品を図２の排出コン
ベヤ２０９上に排出する。

【００１６】図１において、本体フレーム２０内には、
幅Ｆ２（図３）が互いに異なる複数本のフィルムロール
Ｆｒが収納されており、何れか１本のフィルムロールＦ
ｒを選択して包装ステーションＳにフィルムＦを巻き出
せるようになっている。包装ステーションＳの上方に
は、ラベル貼付機１３が配設されている。該ラベル貼付
機１３は、ラベルプリンタ１２から発行されたラベル
を、図２の包装ステーションＳにおいてフィルムＦの表
面に貼付する。図１の前記ラベルプリンタ１２およびラ
ベル貼付機１３は、上方の支持フレーム２１によって移
動自在に支持されていると共に、図２の貼付ヘッド１３
ａが鉛直軸線のまわりに旋回自在に支持されており、ラ
ベルＬの貼付位置やラベルＬの貼付姿勢を選択すること
ができるようになっている。

【００１７】図２において、計量コンベヤ１００の上方
には、照明装置１およびＣＣＤカメラ（撮像装置）２
が、排出コンベヤ２０９の下部に設けられている。前記
照明装置１は、たとえば、主に赤外線（検出光）を撮像
領域Ａ（図４および図５参照）よりも若干広い範囲に出
射する。前記ＣＣＤカメラ２の下方には、ＣＣＤカメラ
２に向かう赤外線以外の光を吸収するフィルタ（ローパ
スフィルタ）２ｆが設けられており、ＣＣＤカメラ２は
撮像領域Ａからの赤外線を検出することで、図５（ａ）
のようにトレーＴを撮像して、該撮像した撮像情報を図
４のマイコン（マイクロコンピュータ）３に出力する。
なお、前記ＣＣＤカメラ２およびマイコン３は、トレー
の寸法を検出（測定）する寸法検出手段を構成してい
る。

【００１８】図４において、マイコン３には、図示しな
いインターフェイスを介して、前述のＣＣＤカメラ２の
他に、計量手段１０６、タッチスクリーン（入力操作
部）１０、ストロークキー部（入力操作部）１１、ラベ
ルプリンタ１２および計量包装値付制御器１４などが接
続されている。前記マイコン３は、ＣＰＵ４およびメモ
リ５を備えている。前記ＣＰＵ４は、画像処理手段４
０、処理内容決定手段４１およびトレー特定手段４２を
備えている。一方、メモリ５は、商品情報記憶部５０お
よびトレー情報記憶部５１を備えている。

【００１９】前記商品情報記憶部５０には、図６（ａ）
の商品の呼出No. に対応して、商品ごとに品名および単
価などの他に、使用する予定の１個または複数のトレー
No.が記憶されている。なお、品名および単価の情報は
ラベルの印字情報として用いられる。

【００２０】一方、図６（ｂ）の前記トレー情報記憶部
５１には、トレーごとに、トレーの幅（長辺寸法）Ｗお
よび奥行（矩辺寸法）Ｄ（図３参照）からなるトレーの
サイズが記憶されている。このトレー情報記憶部５１に
記憶されたトレーサイズに基づいて、後述するようにト
レーが特定される。なお、前記商品情報記憶部５０およ
びトレー情報記憶部５１の情報は、図１のタッチスクリ
ーン１０およびストロークキー部１１から入力して設定
登録される。

【００２１】図４の前記画像処理手段４０は、ＣＣＤカ
メラ２から入力された撮像情報から、以下に説明する手
法によって、トレーＴの見かけ上の平面的なエッジの位
置を検出し、更に、該エッジの位置から、トレーＴの見
かけの大きさを算出する。図５（ａ）のＣＣＤカメラ２
の撮像領域Ａには、縦横に第１および第２の基準線Ｃ
１，Ｃ２が設定されており、前記画像処理手段４０は、
図５（ｂ）のように、所定の閾値Ｓｈを基準として、赤
外線の光量を２値化し、周知の方法でトレーのエッジＴ
ｅを検出する。更に、前記画像処理手段４０は、前記両
基準線Ｃ１，Ｃ２上における撮像領域Ａの端Ｏ_Nと前記
エッジＴｅとの間の距離に基づいて、トレーＴの見かけ
の大きさを算出する。たとえば、トレーＴの見かけ上の
幅Ｗａは、下記の(1) 式により算出される。Ｗａ＝Ｗｏ−（Ｗ₁ ＋Ｗ₂ ） …(1)

【００２２】図４の前記トレー特定手段４２は、前記検
出および演算によって得たトレーＴの大きさ（測定値）
Ｗ，Ｄと、図６（ｂ）のトレー情報記憶部５１に記憶さ
れたトレーの設定登録値とを比較して、たとえば、以下
の手順で、トレーNo.(トレーの種類）を特定する。ま
ず、トレー特定手段４２は、ストロークキー部１１から
入力された商品の呼出No. に対応するトレーNo. を読み
出し、読み出した各トレーNo. のトレーの幅Ｗおよび奥
行Ｄについて、各々、測定値と設定登録値とを比較し、
幅Ｗについての差の絶対値ΔＷと、奥行Ｄについての差
の絶対値ΔＤを求める。つづいて、トレー特定手段４２
は前記絶対値ΔＷ＋ΔＤの和が最も小さいトレーを選択
してトレーを特定する。

【００２３】処理内容決定手段４１は、トレーが特定さ
れると、所定のテーブルを検索したりあるいは演算式に
基づいた計算を行うことで、商品の処理内容を決定す
る。該処理内容としては、風袋引きをするためのトレー
重量、トレーの奥行寸法により定まるフィルムNo.(フィ
ルムの幅）、トレーの幅により定まるフィルム長（カッ
ト長さ）、トレーの平面的な寸法により定まるラベルの
貼付位置および貼付姿勢がある。

【００２４】つぎに、本発明の要部について図７を用い
て説明する。図７（ａ）の照明装置１は、図７（ｂ）に
示すように、たとえば赤外線を出射する多数のＬＥＤ
（発光ダイオード）１ａと、該ＬＥＤ１ａの前方に配設
された拡散部材（拡散板）１ｂとを備えている。該拡散
部材１ｂは、たとえば、すりガラスや表面に滑らかな凹
凸を有する透明ないし半透明の部材からなり、ＬＥＤ１
ａからの赤外線を透過させると共に拡散させるもので、
これによって照明装置１は図７（ａ）の撮像領域Ａより
も広い領域に赤外線を照射する。なお、各ＬＥＤ１ａ
（図７（ｂ））から出射される赤外線の方向は、互いに
異ならせてもよい。

【００２５】前記撮像領域Ａにおける搬送面１０５は、
光の反射率が小さい樹脂製の部材１０６で形成されてお
り、たとえば黒色、濁色または灰色などの樹脂で形成さ
れている。また、前記搬送面１０５は、赤外線を拡散反
射させるような粗面としておくのが好ましく、たとえ
ば、樹脂の表面にシボ加工を施したような粗面とするの
が好ましい。一方、計量コンベヤ１００のフレーム１０
８は、ステンレス板で形成されており、該フレーム１０
８における撮像領域Ａの部分の表面には、たとえば艶消
し黒色のテープ（低反射材）１０９が貼付されている。
また、前記搬送面１０５を構成する樹脂製の部材１０６
を計量コンベヤ１００に固定するビス１０７は、酸化被
膜処理がなされており、これにより、小さな反射率で、
かつ、拡散反射するように設定されている。なお、反射
率を小さくする方法としては、これらの方法の他に、ス
テンレス板の表面を艶消しの塗装（ステンレス板よりも
反射率が小さく、かつ、ステンレス板よりも表面が粗い
材料の一例）で被覆してもよい。

【００２６】このように、本装置では、撮像領域Ａにお
ける計量コンベヤ１００のフレーム１０８、搬送面１０
５およびビス１０７の表面に光の反射率が小さい材料を
用いたので、トレーＴと背景とのコントラストが大きく
なる。したがって、トレーＴのエッジＴｅの検出精度が
向上するから、トレーＴの大きさを正確に認識し得る。
その結果、トレーを正確に特定することができるから、
たとえば適切なフィルム幅やフィルム長を求めることが
できるので、仕上がりの良い包装状態を得ることができ
る。また、トレーごとに異なる風袋重量やラベルの貼付
位置を正確に求め得るので、風袋引きの精度やラベル貼
付位置の精度を向上させることができる。

【００２７】また、照明装置１によって可視光線とは異
なる赤外線を撮像領域Ａに照射し、フィルタ２ｆにより
可視光線をカットするので、ＣＣＤカメラ２には赤外線
のみが入射するから、オペレータが機器の前方に立って
撮像領域Ａに影ができても、局所的に光量が小さくなっ
たり、あるいは、撮像領域Ａ全体の光量が小さくなるお
それはない。したがって、やはりトレーＴの大きさを正
確に認識し得る。

【００２８】ところで、本発明において、照明装置１か
ら出射する検出光としては、赤外線の他に紫外線を用い
ることもできるが、ＬＥＤ１ａを用いた場合、赤外線が
最も大きな光量を得ることができる。また、白いトレー
を検出する場合の検出光としては、可視光線の波長領域
における長波長側の所定の狭い範囲の波長（たとえば70
0〜750nm)の光を用いたり、あるいは、可視光線の波長
領域における短波長側の所定の狭い範囲の波長（たとえ
ば 400〜450nm)の光を用いてもよい。なお、この場合、
フィルタ２ｆは前記検出光を透過させるハイパスフィル
タまたはローパスフィルタを用いる。

【００２９】また、照明装置１の光源としてはＬＥＤ１
ａの他に赤外線ランプなどを用いることもできる。しか
し、ＬＥＤは寿命が長い上、損壊時にガラスが飛び散る
おそれもなく、また、指向性が強いので、効率良く照射
し得るだけでなく、スーパーのバックヤードの室温が上
昇したりするのを抑制し得る。

【００３０】ところで、前記実施形態では、商品を撮像
した１つの画像を２値化してエッジを検出したが、本発
明では、予め背景の画像のみを記憶する第１フレームメ
モリと、包装時に商品を撮像して記憶する第２フレーム
メモリとを設け、両フレームメモリを比較して商品のエ
ッジを検出してもよい。また、前記実施形態では、説明
を簡略化するために、図５（ａ）の基準線Ｃ１，Ｃ２を
縦横に１本ずつとしたが、本発明では前記各基準線Ｃ
１，Ｃ２を複数本設けてもよい。

【００３１】ところで、前記実施形態では、図１の計量
コンベヤ１００およびラベル貼付機１３を設けたが、本
発明は計量コンベヤ１００およびラベル貼付機１３を有
していない包装装置にも適用できる。また、前記実施形
態では計量した後にストレッチ包装を行ったが、図８
（ａ）のように、ストレッチ包装後に計量する場合もあ
る。たとえば、図８（ｂ）のように、計量コンベヤ１０
０の上流に搬入コンベヤ１１０を設け、計量コンベヤ１
００の下流のコンベヤ１２０上にラベル貼付機１３を設
けた計量値付装置についても本発明を適用し得る。ま
た、カメラ２を赤外線カメラとしてフィルタをカメラ２
内に内蔵してもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本第１発明によれ
ば、撮像装置の撮像領域における機器の表面に光の反射
率が小さい材料を用いたので、商品と背景とのコントラ
ストが大きくなるから、商品のエッジの検出精度が向上
して、商品の寸法等の認識が正確になる。特に、ステン
レス板製のフレームは正反射するので、該フレームをス
テンレス板よりも反射率が小さく、かつ、表面が粗い材
料で被覆することにより、商品のエッジの検出精度が向
上する。このように、本発明は商品のエッジを精度良く
検出できるから、商品の寸法を正確に求めたり、トレー
を正確に特定することができ、その結果、包装、風袋引
き又はラベル貼付位置などの商品処理の精度を向上させ
ることができる。

【００３３】また、本第２発明によれば、可視光線以外
の波長の検出光を撮像領域に照射するので、撮像領域に
可視光の影が生じても、可視光をフィルタでカットする
ことにより、前記影の影響を無くして、商品のエッジを
精度良く検出することができ、その結果、商品処理の精
度が向上する。特に、赤外線はエネルギーが小さいの
で、搬送面上の食品を劣化させるおそれもない。なお、
白いトレーが検出対象である場合は、可視光の長波長側
または短波長側の光を検出光としても、トレーのエッジ
を精度良く検出することができる。

【００３４】また、光源としてＬＥＤを用いることによ
り照明装置の寿命が長くなる上、オペレータが商品を投
入する際に誤って照明装置が損傷しても、ランプなどと
異なり、破損時にガラス等が飛び散るおそれもない。し
かも、ＬＥＤは、検出光の指向性が強くなるので、照明
の効率が向上する上、検出光が撮像領域以外の他の領域
を照射して食品を劣化させたり、あるいは、室温の上昇
による食品の腐敗を抑制し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかる計量包装値付装置
の概略斜視図である。

【図２】同概略の機構を示す断面図である。

【図３】包装方法を示す斜視図である。

【図４】計量包装値付装置の概略構成図である。

【図５】トレーの寸法およびエッジの検出方法を説明す
るための図である。

【図６】商品およびトレー情報記憶部の記憶内容の一例
を示す図表である。

【図７】（ａ）は本発明の要部を示す概略側面図、
（ｂ）は照明装置を示す断面図である。

【図８】他の商品処理装置の概略の機構を示す概念図で
ある。

【符号の説明】

１：照明装置１ａ：ＬＥＤ１ｂ：拡散部材２：ＣＣＤカメラ２ｆ：フィルタ１０８：フレームＡ：撮像領域Ｔ：トレー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】商品を撮像装置で撮像し、該撮像した撮
像情報に基づいて商品に関する認識を行って、該認識に
基づいて商品に所定の処理を施す商品処理装置におい
て、前記撮像装置の撮像領域における機器の表面に光の反射
率が小さい材料を用いたことを特徴とする商品処理装
置。
【請求項２】請求項１において、前記撮像領域における機器のフレームを構成するステン
レス板の表面を、該ステンレス板よりも反射率が小さ
く、かつ、前記ステンレス板よりも表面が粗い材料で被
覆したことを特徴とする商品処理装置。
【請求項３】商品を撮像装置で撮像し、該撮像した撮
像情報に基づいて商品に関する認識を行って、該認識に
基づいて商品に所定の処理を施す商品処理装置におい
て、可視光線以外の波長の検出光を前記撮像装置の撮像領域
に照射する照明装置を設けたことを特徴とする商品処理
装置。
【請求項４】請求項３において、前記照明装置が前記検出光として主に赤外線または紫外
線を出射する商品処理装置。
【請求項５】商品を撮像装置で撮像し、該撮像した撮
像情報に基づいて商品に関する認識を行って、該認識に
基づいて商品に所定の処理を施す商品処理装置におい
て、可視光線の波長領域における長波長側または短波長側の
狭い範囲の波長の検出光を前記撮像装置の撮像領域に照
射する照明装置を設けたことを特徴とする商品処理装
置。
【請求項６】請求項３，４もしくは５において、前記照明装置は、前記検出光を出射する複数個のＬＥＤ
を光源に用いたことを特徴とする商品処理装置。
【請求項７】請求項６において、前記ＬＥＤの前方に配設され前記ＬＥＤからの光を透過
させると共に拡散させる拡散部材を前記照明装置が備え
ている商品処理装置。
【請求項８】請求項３，４，５，６もしくは７におい
て、前記撮像領域から前記撮像装置に向かう検出光以外の光
を吸収するフィルタが設けられている商品処理装置。