KR20150142923A

KR20150142923A - 소포 인입 시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR20150142923A
Application number: KR1020140071553A
Authority: KR
Inventors: 신상훈
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2014-06-12
Filing date: 2014-06-12
Publication date: 2015-12-23
Also published as: US20150360877A1

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 소포 인입 시스템은 인입부의 컨베이어 벨트를 통해 물체를 탑재 운반차에 탑재시키는 소포 인입 시스템에 있어서, 상기 컨베이어 벨트 위의 소포를 촬영한 영상정보를 획득하는 영상정보 획득부; 상기 영상정보로부터 물체의 크기를 측정하고 물체의 회전 상태를 산출하는 물체인식부; 상기 물체의 크기 및 회전상태에 따라 상기 컨베이어 벨트의 속도를 조절하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

소포 인입 시스템 및 그 방법{System for loading parcel and method thereof}

본 발명은 소포 인입 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소포구분기에 소포를 투입시키는 소포 인입 시스템에 관한 기술이다.

일반적으로 택배, 소포와 같은 물품의 물류창고에는 수집된 물품을 차량에서 하역하면서, 동일 구역의 목적지끼리 분류하여 이를 각 지역담당자가 물품을 배송할 수 있도록 하고 있다.

이러한 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 물품(10)을 이송하는 컨베이어 벨트(20)), 컨베이어 벨트(20)에서 이동되는 물품(10)을 탑재하는 탑재 운반차(30), 탑재 운반차(30)를 이동시키는 트랙(40)으로 구성된다.

이때, 컨베이어 벨트(20)에서 탑재 운반차(30)로 물품(10)이 탑재될 때 물품(10)이 삐뚤어지거나 탑재 운반차 사이에 잘못 탑재되는 경우가 종종 발생한다. 이에, 원활한 물품 분류가 어려운 문제점이 있다.

특허공개번호 KR 2013-0118144 호

본 발명에서는 인입 컨베이어 벨트에서 소포구분기의 탑재 운반차에 소포를 정확히 인입시킬 수 있도록 하는 소포 인입 시스템 및 그 방법을 제공하고자 한다.

또한, 상기 영상정보 획득부는, 3D 포인트 정보로 표시되는 영상정보를 얻는 모션카메라인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 물체 인식부는, 상기 영상정보로부터 상기 물체의 가로, 세로, 높이 길이를 산출하는 물체 크기 측정부; 및 상기 물체가 기준점으로부터 회전된 각도를 산출하는 물체 회전상태 체크부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 물체 크기 측정부는, 상기 영상정보로부터 물체를 구분하고 영상의 가운데에 가상의 선을 생성하여 상기 가상의 선에 접촉하는 물체에 대해 바운딩 박스를 처리하여 바운딩 박스의 가로, 세로, 높이 길이를 산출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 물체 회전상태 체크부는, 상기 바운딩 박스의 하나의 변에 대한 꼭지점의 좌표값을 산출하고, 꼭지점의 좌표값을 이용하여 기울기를 산출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 물체 인식부는, 상기 물체에 프린팅 되어 있는 바코드 또는 문자정보를 인식하여 물체의 목적지정보를 인식하는 물체정보 인식부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는, 상기 컨베이어 벨트 위에 복수개의 물체가 존재하는 경우, 상기 복수개의 물체의 목적지가 동일한지를 체크하고, 동일한 경우 상기 복수개의 물체의 크기의 합을 하나의 탑재 운반차의 크기와 비교하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는, 상기 탑재 운반차의 크기가 상기 복수개의 물체의 크기의 합보다 큰 경우, 상기 복수개의 물체를 상기 하나의 탑재 운반차에 함께 탑재하도록 상기 컨베이어 벨트를 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는, 상기 하나의 탑재 운반차의 크기가 상기 복수개의 물체의 크기의 합보다 큰 경우, 상기 복수개의 물체를 하나씩 서로 다른 탑재 운반차에 탑재시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는, 상기 물체 인식부에서 산출한 회전상태에 따라 상기 물체의 회전정도를 판단하고, 상기 회전정도로 인해 상기 물체의 크기가 실제보다 크게 왜곡된 경우 상기 컨베이어 벨트의 속도를 감소시키고, 상기 물체의 크기가 실제보다 작게 왜곡된 경우 상기 컨베이어 벨트의 속도를 증가시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 물체의 크기정보, 상기 물체의 회전상태 정보, 상기 물체의 목적지 정보, 상기 탑재 운반차의 크기정보를 저장하는 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 물체의 목적지 정보에 따라 물체를 구분하여 이동시키는 소포구분기 서버와의 통신을 수행하는 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 소포 인입 방법은 인입부의 컨베이어 벨트를 통해 물체를 탑재 운반차에 탑재시키는 소포 인입 방법에 있어서, 컨베이어 벨트 상의 물체에 대한 영상정보를 획득하는 단계; 상기 영상정보로부터 물체의 크기를 측정하는 단계; 상기 영상정보로부터 물체의 회전상태를 산출하는 단계; 및 상기 물체의 크기 및 회전 상태에 따라 상기 컨베이어 벨트의 속도를 제어하여 상기 물체를 탑재 운반차에 탑재시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 물체의 목적지 정보를 인식하는 단계; 및 상기 물체의 목적지 정보를 소포구분기 서버로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 영상정보를 획득하는 단계는, 모션카메라를 이용하여 상기 컨베이어 벨트 상의 물체를 촬영하는 단계; 및 상기 촬영정보를 3D 포인트 정보로 변환하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 물체의 크기를 측정하는 단계는, 상기 3D 포인트 정보 중 상기 컨베이어 벨트와 상기 물체를 구분하는 단계; 상기 물체가 복수개인 경우, 영상정보의 가운데에 가상의 선을 생성하는 단계; 상기 가상의 선과 접촉하는 물체에 대해 바운딩 박스(Bounding box)를 처리하는 단계; 및 상기 바운딩 박스의 각 꼭지점을 기준으로 가로, 세로, 높이를 산출하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 물체의 회전상태를 산출하는 단계는, 상기 물체에 대한 바운딩 박스를 처리하는 단계; 영상정보에서 원점을 기준으로 바운딩 박스의 가로변의 꼭지점 좌표를 산출하는 단계; 및 상기 꼭지점의 좌표값으로부터 상기 가로변의 기울기를 산출하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 물체를 탑재 운반차에 탑재시키는 단계는, 상기 탑재 운반차가 비어있는지 체크하는 단계; 상기 탑재 운반차가 비어 있지 않은 경우, 상기 탑재 운반차의 남은 공간이 상기 컨베이어 벨트의 물체보다 큰지를 체크하는 단계; 상기 탑재 운반차의 남은 공간이 상기 컨베이어 벨트의 물체보다 큰 경우 탑재 가능으로 판단하고 상기 탑재 운반차에 상기 물체를 탑재시키는 단계; 및 상기 탑재 운반차의 남은 공간이 상기 컨베이어 벨트의 물체보다 작은 경우 다음 탑재 운반차를 기다려 탑재시키는 단계를 포함한다.

또한, 상기 물체를 탑재 운반차에 탑재시키는 단계는, 상기 물체가 회전되어 있는지를 판단하는 단계; 및 상기 물체의 회전정도에 따라 상기 물체의 크기가 실제 크기보다 크게 왜곡된 것으로 판단된 경우 상기 컨베이어 벨트의 속도를 감소시키고 상기 물체의 크기가 실제 크기보다 작게 왜곡된 것으로 판단된 경우 상기 컨베이어 벨트의 속도를 증가시켜 상기 물체를 상기 탑재 운반차에 탑재시키는 단계를 더 포함한다.

또한, 상기 탑재 운반차의 남은 공간이 상기 컨베이어 벨트의 물체보다 큰 경우 탑재 가능으로 판단하고 상기 탑재 운반차에 상기 물체를 탑재시키는 단계는, 상기 탑재 운반차에 이미 탑재되어 있는 물체를 상기 탑재 운반차의 바깥쪽으로 이동시키고 상기 인입부의 컨베이어 벨트와 가까운쪽의 공간을 비워두는 것을 특징으로 한다.

본 기술은 소포구분기에서 소포의 인입을 효율적으로 진행하여, 원활한 소포구분이 가능하게 되고, 오구분이 줄어들어 소포구분기의 성능증대를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 잘못된 소포 인입 시의 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 소포 인입 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 소포 인입 시스템을 포함한 소포 구분 시스템의 전체 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 소포 인입 방법을 나타내는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 소포 크기 측정 방법을 나타내는 순서도이다.
도 6은 도 2의 영상획득부의 예시도이다.
도 7의 (a) 및 (b)는 도 2의 영상획득부에 의해 획득된 영상정보의 예시도이다.
도 8은 도 5의 소포 크기 측정 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 9는 도 5의 소포에 바운딩 박스를 처리한 예시도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 소포 회전 상태 체크 방법을 나타내는 순서도이다.
도 11a 내지 도 11e는 소포 회전 각도 산출 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 소포의 크기에 따라 탑재 운반차에 소포를 탑재시키는 방법에 대한 순서도이다.
도 13은 도 12에서 소포의 크기에 따라 복수개의 소포를 탑재 운반차에 탑재시킨 예시도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 소포의 회전 각도에 따라 컨베이어 벨트의 속도를 조절하여 탑재시키는 방법에 대한 순서도이다.
도 15의 (a)는 소포가 정상적인 회전 각도를 가지는 경우의 예시도이고, 도 15의 (b)는 소포가 비정상적인 회전각도를 가지는 경우의 예시도이다.
도 16의 (a)는 도 15의 비정상적인 회전각도를 가지는 소포가 비정상적으로 탑재된 경우의 예시도이고, 도 16의 (b)는 도 15의 비정상적인 회전각도를 가지는 소포가 정상적으로 탑재된 경우의 예시도이다.

이하 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하기로 한다.

본 발명은 소포 인입 컨베이어 벨트상의 소포에 대해 모션 카메라를 사용하여 소포의 크기 및 회전각도를 감지하여 소포 구분기의 탑재 운반차에 소포를 정확하고 효율적으로 탑재하도록 하는 기술에 관한 것이다.

이하, 도 2 내지 도 16을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 소포 인입 시스템에 대해 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 소포 인입 시스템의 구성도이다.

본 발명의 실시예에 따른 소포 인입 시스템은 영상정보 획득부(100), 컨베이어 벨트(200), 인입제어서버(400)를 포함한다.

영상정보 획득부(100)는 컨베이어 벨트(200) 상의 소포를 촬영하고 3D 포인트 정보로 변환하여 인입제어서버(400)로 제공하며, 모션카메라로 구현될 수 있다. 모션카메라는 도 6에 도시된 바와 같이, IR센서(110), 깊이(Depth)센서(120), 컬러센서(130)로 구성된다. IR센서(110)는 적외선을 방출하여 장애물(물체)에 부딪혀 반사되어 돌아오는 적외선의 픽셀당 거리를 산출하고, 깊이센서(120)는 영상에서 물체의 위치를 감지하여, 3D 영상을 제공할 수 있게 한다. 또한, 컬러센서(130)는 영상에 대한 컬러 를 감지하여 컬러이미지를 제공한다. 이에, 모션 카메라는 IR센서(110), 깊이센서(120)를 이용하여 물체의 움직임을 인식하고 이를 3D 영상으로 표현한다. 특히 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 이미지가 3D 좌표의 포인트로 표현되며 그 중에 녹색 원(G)으로 표현한 것은 NARF(Normal Aligned Radial Feature) 키포인트를 추출한 것으로 물체의 윤곽을 알 수 있다. 도 7의 (b)는 물체에서 발산하는 온도를 색으로 표현한 것이다.

컨베이어 벨트(200)는 인입제어서버(400)에 의해 제어되어 소포를 탑재 운반차(도 3의 300)로 이송한다.

인입제어서버(400)는 영상정보 획득부(100)로부터 수신한 3D 포인트로 변환된 영상정보를 이용하여 소포의 목적지정보, 크기 및 회전각도를 산출하고 목적지 정보, 크기 및 회전각도를 이용하여 컨베이어 벨트의 속도를 제어하여 소포를 탑재 운반차에 탑재시킨다.

이를 위해, 인입제어서버(400)는 물체인식부(500), 제어부(600), 저장부(700), 및 통신부(800)를 포함한다.

물체인식부(500)는 소포의 목적지정보, 크기 및 회전각도를 산출한다. 이를 위해 물체인식부(500)는 물체 크기 측정부(510), 물체 회전상태 체크부(520), 물체 정보 인식부(530)를 구비한다.

물체 크기 측정부(510)는 영상획득부(100)로부터 획득된 영상정보로부터 소포에 대한 영상만 분리한 후 소포에 대해 바운딩 박스를 처리하여 바운딩 박스의 각 꼭지점을 바탕으로 가로, 세로, 높이를 산출함으로써 소포의 크기를 측정한다. 또한, 물체 크기 측정부(510)는 바운딩 박스의 산출된 가로, 세로, 높이를 미리 저장한 기준값과 비교하여 소포의 실제 크기값을 산출한다.

본 발명에서는 3D 포인트들의 좌표로서 크기를 측정하기 때문에 기준이 되는 기준값이 필요하다. 즉, 바운딩 박스의 크기를 산출하는 경우, 바운딩 박스의 위치에 따라 크기가 다르게 산출될 수 있다. 동일한 크기의 소포라도, 소포가 가까이 있는 경우와 바운딩 박스의 크기가 작게 산출되고 멀리 있는 경우 바운딩 박스의 크기가 크게 산출된다. 이에, 실제 소포의 크기를 산출하기 위해, 미리 학습하여 산출한 기준값과 비교함으로써 소포의 실제 크기를 산출할 수 있게 된다. 이를 위해, 물체 크기 측정부(510)는 기준정보 소포를 투입하여 측정을 실시하고 실제 소포의 크기값과 3D 포인트 값을 학습하여 기준값을 산출하여 저장한다.

또한, 영상획득부(100)인 모션카메라의 모든 정보를 무수히 많은 점으로 표현한 3D 포인트 정보에서 컨베이어 벨트에 대한 3D 포인트 정보를 제외하면 나머지 소포에 대한 정보를 획득하게 된다. 이때, 소포는 두 개 이상 인식될 수 있으며 두 물체를 분리하기 위해 컨베이어 벨트(200) 바닥정보로부터 가장 멀리 떨어진 두 점들을 연결하면서 밀집정도를 계산하여 클러스터링하는 방법을 이용할 수 있다. 이러한 영상정보로부터 소포를 분리하는 방식, 소포의 크기를 측정하는 방식은 하나의 예시일 뿐이며 다양한 알고리즘을 모두 적용할 수 있다.

물체 회전상태 체크부(520)는 소포에 대한 바운딩 박스(물체를 커버하는 박스)를 처리하고 바운딩 박스의 가로변에 대한 기울기를 산출하여 회전 각도를 산출한다. 즉, 물체 회전상태 체크부(520)에서는 소포가 탑재 운반차(300)에 정확히 탑재되기 위한 최적의 각도로부터 얼마나 회전되어 있는지를 체크하는 구성으로서, 물체 크기 측정부(510)에서 생성한 바운딩박스가 최적으로 실을 수 있는 각도로부터 가로 또는 세로가 얼마나 회전되어 있는 지를 계산한다. 이러한 소포의 회전 각도 산출 방법은 하나의 예시일 뿐이며 영상정보로부터 회전각도를 산출하는 다양한 알고리즘을 모두 적용할 수 있다.

물체 정보 인식부(530)는 소포에 프린팅되어 있는 바코드 또는 문자를 인식하여 소포의 목적지 정보 등을 인식한다. 이때 파악된 바코드 정보 또는 문자정보는 통신부(800)를 통해 소포구분기 서버(도 3의 1000)로 전달될 수 있다.

제어부(600)는 소포의 크기, 목적지 정보, 회전상태에 따라 컨베이어 벨트(200)의 속도를 제어한다. 즉, 제어부(600)는 소포의 목적지 정보를 이용하여 동일한 목적지를 가지며, 소포의 크기의 합이 탑재 운반차의 크기를 벗어나지 않는 경우 하나의 탑재 운반차에 복수개의 소포를 함께 탑재시키도록 제어할 수 있다.

또한, 제어부(600)는 물체 회전상태 체크부(520)에서 산출된 회전각도 정보를 이용하여 소포의 회전상태 및 소포의 크기 왜곡을 판단하고 그 판단 결과에 따라 컨베이어 벨트(200)의 속도를 제어한다. 즉, 제어부(600)는 소포의 크기가 실제보다 크게 왜곡된 것으로 판단한 경우, 컨베이어 벨트(200)의 속도를 감소시키고 소포의 크기가 실제보다 작게 왜곡된 것으로 판단한 경우 컨베이어 벨트(200)의 속도를 증가시킨다.

저장부(700)는 물체 인식부(500)에서 산출된 소포의 크기, 회전각도, 목적지 정보 등을 저장하고, 탑재 운반차의 크기 정보 등을 저장한다.

통신부(800)는 소포구분기 서버(도 3의 1000)와의 통신을 수행한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 소포 인입 시스템을 포함한 소포 구분 시스템의 전체 구성도이다.

도 2와 같은 구성을 갖는 소포 인입 시스템에 의해 소포가 목적지별로 구분되어 탑재 운반차(300)에 소포가 탑재된다. 그 후, 탑재 운반차(300)는 트랙(410) 위에서 일정한 속도로 움직이게 되며, 소포는 탑재 운반차(300)에 의하여 목적지 슈트(900a, 900b)까지 이동하게 되며, 탑재 운반차의 좌측(900a) 또는 우측(900b)으로 목적지에 따라 구분되어 분류된다.

이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 소포 인입 방법을 설명하기로 한다.

먼저, 영상정보 획득부(100)는 컨베이어 벨트 위의 소포에 대한 영상정보를 획득한다(S100). 이때, 영상정보 획득부(100)는 모션카메라로서, 컨베이어 벨트 위의 소포를 촬영하고 촬영된 영상정보를 3D 포인트 정보로 변환한다.

그 후, 물체 크기 측정부(510)는 3D 포인트로 변환된 영상정보로부터 소포의 크기를 측정하여 저장부(700)에 저장한다(S200).

이어서, 물체 회전상태 체크부(520)는 3D 포인트로 변환된 영상정보로부터 소포의 회전각도를 산출하여 저장부(700)에 저장한다(S300).

그 후, 물체정보 인식부(530)는 소포에 프린팅되어 있는 바코드 또는 문자를 인식하여 목적지 정보를 인식하고 저장부(700)에 저장한다(S400).

이어서, 소포의 목적지 정보, 크기 및 회전상태에 따라 컨베이어 벨트의 속도를 제어하여 소포를 탑재 운반차에 탑재시킨다(S500).

이하, 도 5를 참조하여 도 4의 과정 S200의 소포의 크기를 측정하는 방법을 구체적으로 설명하기로 한다.

먼저, 물체 크기 측정부(510)는 기준정보 소포를 투입하여 측정을 실시하고 실제 소포의 크기값과 3D 포인트 값을 학습하여 기준값을 산출하여 저장한다(S201). 본 발명에서는 3D 포인트들의 좌표로서 크기를 측정하기 때문에 기준이 되는 기준값이 필요하다.

물체 크기 측정부(510)는 3D 포인트 정보로 변환된 영상정보로부터 컨베이어 벨트에 대한 3D 포인트 정보를 제외하고 소포에 대한 3D 포인트정보를 분리한다(S202). 즉, 소포가 컨베이어 벨트(200) 위에 있는 상황에서 소포 유무를 판별하게 되는데, 컨베이어 벨트(200)는 대부분 평평하고 소포는 평평한 평면상에 울툴불퉁 튀어나온 형상의 포인트 정보로 표출되게 되므로, 소포와 컨베이어 벨트(200)를 구분할 수 있다.

그 후, 물체 크기 측정부(510)는 분리된 소포가 복수개인 경우, 복수개의 소포들 간의 분리를 수행한다(S203). 이때, 복수개의 소포를 분리하기 위해 플레인 모델 세그멘테이션(plane model segmentation) 알고리즘을 적용하는데, 이는 한면을 중심으로 점들을 군집하다가 서로 군집도 되지 않으면 서로 다른 물체로 인식하는 방식이다.

이어서, 도 8에 도시된 바와 같이, 물체 크기 측정부(510)는 복수개의 소포(10) 중 영상의 가운데에 가상의 선(L)을 생성하고, 복수개의 소포 중 가상의 선과 접촉하는 소포를 선택한다(S204).

그 후, 도 9와 같이, 물체 크기 측정부(510)는 선택된 소포에 대해 바운딩 박스(B)를 처리한다(S205). 이때, 바운딩 박스(B)는 소포를 감싸는 육면체 형태로 형성된다.

이어서, 물체 크기 측정부(510)는 바운딩 박스에서 각 꼭지점을 바탕으로 가로, 세로, 높이를 산출한다(S206).

그 후, 물체 크기 측정부(510)는 바운딩 박스의 산출된 가로, 세로, 높이를 미리 저장한 기준값과 비교하여 소포의 실제 크기값을 산출한다(S207). 즉, 바운딩 박스의 크기를 산출하는 경우, 바운딩 박스의 위치에 따라 크기가 다르게 산출될 수 있다. 소포가 가까이 있는 경우와 멀리 있는 경우 바운딩 박스의 크기가 다르게 산출되므로 실제 소포의 크기를 산출하기 위해, 미리 학습하여 산출한 기준값과 비교함으로써 소포의 실제 크기를 산출할 수 있게 된다.

본 발명의 소포의 크기를 측정하는 방법은 도 5에서 개시된 알고리즘에 한정되는 것이 아니라 다양한 방식을 적용하여 측정할 수 있다.

이하, 도 10을 참조하여 도 4의 과정 S300의 소포의 회전상태를 체크하는 방법을 구체적으로 설명하기로 한다.

먼저, 물체 회전상태 체크부(520)는 소포에 대한 바운딩 박스를 처리한다(S301). 이때, 바운딩 박스는 물체 크기 측정부(510)에 처리된 결과물을 그대로 이용할 수도 있다. 즉, 도 11a와 같이 카메라 원점(0, 0, 0)이 존재한다고 가정하고 도 11b와 같이 원점으로부터 일정 거리 떨어진 곳에 소포(10)가 위치하며, 도 11c와 같이 그 소포(10)에 대해 바운딩 박스(B)를 처리한 것으로 가정한다.

그 후, 물체 회전상태 체크부(520)는 바운딩 박스의 화전각을 산출하기 위해, 도 11d와 같이 X, Y 평면에 바운딩 박스의 한면을 투영하고, 도 11e와 같이 X, Y 평면에서 투영된 한면에서의 한변(a-b)에 대해 각 꼭지점(a, b)를 산출한다(S302).

이어서, 물체 회전상태 체크부(520)는 꼭지점(a)의 좌표값(x, y)과 꼭지점(b)의 좌표값(x', y')의 좌표값으로부터 아래 수학식 1과 같이 기울기를 산출한다(S303).

이에, 물체 회전상태 체크부(520)는 아래 수학식 2와 같이 기울기에 아크탄젠트를 붙여 회전각도를 산출한다(S304).

이와같이, 소포의 회전각도를 산출함으로써, 소포가 정상적인 범주에서 얼마나 회전되었는지를 판단할 수 있다. 또한, 본 발명의 소포의 회전상태를 체크하는 방법은 도 10에서 개시된 알고리즘에 한정되는 것이 아니라 다양한 방식을 적용하여 측정할 수 있다.

이하, 도 12를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 소포의 크기에 따라 탑재 운반차에 소포를 탑재시키는 방법을 설명하기로 한다.

먼저, 제어부(600)는 저장부(700)에 저장되어 있는 탑재 운반차(300)의 크기정보와 물체 크기 측정부(510)에서 산출한 소포의 크기정보를 비교한다(S501). 즉 두 개 이상의 소포의 크기의 합과 하나의 탑재 운반차의 크기를 비교한다.

이에, 제어부(600)는 탑재 운반차에 2개의 소포 탑재가 가능한지를 체크하여(S502), 가능하지 않은 경우 제 1 소포를 먼저 탑재한 후 다음 탑재 운반차를 기다려(S503), 제 2 소포를 탑재시킨다(S504). 이때, 제어부(600)는 컨베이어 벨트(200)의 속도를 제어하여 소포의 탑재를 제어한다.

한편, 상기 과정 S502에서 탑재 운반차에 2개의 소포 탑재가 가능한 경우, 제어부(600)는 물체 정보 인식부(530)에서 인식한 목적지 정보를 이용하여 제 1 소포와 제 2 소포의 목적지가 동일한지를 체크한다(S505).

그 후, 제 1 소포와 제 2 소포의 목적지가 다른 경우, 과정 S503 및 S504를 수행한다. 한편, 제 1 소포와 제 2 소포의 목적지가 동일한 경우, 도 13과 같이, 제 1 소포(13)를 먼저 탑재 운반차(300A)에 탑재하고 제 1 소포(13)를 탑재 운반차 안쪽으로 이동시킨다(S506).

그 후, 제어부(600)는 컨베이어 벨트(2000) 위에서 기다리고 있던 제 2 소포(14)를 동일한 탑재 운반차(300A)의 빈 공간에 탑재시킨다(S507).

상기 과정 S506, S507에서는 제어부(600)가 트랙(410)의 이동을 제어하는 소포구분기 서버(도 3의 1000)와 연동하여 트랙(410)의 이동을 제어하도록 한다. 즉, 제 1 소포(13)를 탑재한 후 트랙(410)의 이동을 잠시 중단시킨 후 제 2 소포(14)를 탑재시키고나서 트랙(410)을 다시 이동시킨다.

이에, 본 발명에서는 탑재 운반차(300)에 미리 실려진 소포가 존재하더라도, 물체 크기 측정부(510)에서 인식된 소포의 크기 정보가 탑재 운반차(300)의 여유보다 작을 경우, 소포를 실을 수 있도록 탑재 운반차(300)을 조정하여 소포를 탑재할 수 있도록 하여 소포 인입의 효율을 향상시킬 수 있다.

이하, 도 14를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 소포의 회전 각도에 따라 컨베이어 벨트의 속도를 조절하여 탑재시키는 방법을 구체적으로 설명하기로 한다.

먼저, 제어부(600)는 물체 회전상태 체크부(520)에서 산출한 소포의 회전각도 정보로부터 소포가 기준각도 이상 회전되어 있는지를 판단한다(S601).

제어부(600)는 소포가 기준각도 이하 회전되어 있는 경우 회전정도가 작은 것으로 판단하고 컨베이어 벨트가 정상적인 속도를 유지하도록 제어한다(S602).

한편, 제어부(600)는 소포가 기준범위를 벗어나 회전되어 있는 경우 회전 방향에 따라 소포의 크기가 왜곡 정도를 판단한다. 즉, 도 15에 도시된 바와 같이, 도 15(a)에서 정상 상태의 소포의 크기(A)에 비해 도 15(b)에서 소포가 회전된 경우 소포의 크기(B)가 더 작게 판단될 수 있다.

이에, 제어부(600)는 회전 각도에 따라 소포의 크기의 왜곡을 판단하며, 소포의 크기가 실제보다 작게 왜곡된 것으로 판단되면 컨베이어 벨트(200)의 속도를 증가시키고(S604), 소포의 크기가 실제보다 크게 왜곡된 것으로 판단되면 컨베이어 벨트(200)의 속도를 감소시킨다(S605).

즉, 소포가 회전되어 틀어진 경우 정상적으로 진입하게 되면 도 16(a)와 같이 탑재 운반차(300c, 300d) 사이에 탑재가 되므로, 컨베이어 벨트(200)의 속도를 감소시켜 도 16(b)와 같이 탑재 운반차(300c)에 탑재될 수 있도록 제어한다.

이와 같이, 본 발명은 소포의 회전 각도에 따라 소포의 크기의 왜곡을 판단하고, 소포의 회전정도 즉 소포의 크기의 왜곡정도에 따라 컨베이어 벨트의 속도를 조절하여 탑재 운반차에 소포가 제대로 탑재되도록 제어할 수 있다.

상술한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

100 : 영상정보 획득부 200 : 컨베이어 벨트
300 : 탑재 운반차 400 : 인입제어서버
500 : 물체 인식부 510 : 물체 크기 측정부
520 : 물체 회전 상태 체크부 530 : 물체 정보 인식부
600 : 제어부 700 : 저장부
800 : 통신부

Claims

인입부의 컨베이어 벨트를 통해 물체를 탑재 운반차에 탑재시키는 소포 인입 시스템에 있어서,
상기 컨베이어 벨트 위의 소포를 촬영한 영상정보를 획득하는 영상정보 획득부;
상기 영상정보로부터 물체의 크기를 측정하고 물체의 회전 상태를 산출하는 물체인식부;
상기 물체의 크기 및 회전상태에 따라 상기 컨베이어 벨트의 속도를 조절하는 제어부
를 포함하는 소포 인입 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 영상정보 획득부는,
3D 포인트 정보로 표시되는 영상정보를 얻는 모션카메라인 것을 특징으로 하는 소포 인입 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 물체 인식부는,
상기 영상정보로부터 상기 물체의 가로, 세로, 높이 길이를 산출하는 물체 크기 측정부; 및
상기 물체가 기준점으로부터 회전된 각도를 산출하는 물체 회전상태 체크부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 소포 인입 시스템.
청구항 3에 있어서,
상기 물체 크기 측정부는,
상기 영상정보로부터 물체를 구분하고 영상의 가운데에 가상의 선을 생성하여 상기 가상의 선에 접촉하는 물체에 대해 바운딩 박스를 처리하여 바운딩 박스의 가로, 세로, 높이 길이를 산출하고, 상기 산출된 바운딩 박스의 가로, 세로, 높이 길이를 미리 저장한 기준값과 비교하여 상기 물체의 실제 크기를 산출하는 것을 특징으로 하는 소포 인입 시스템.
청구항 3에 있어서,
상기 물체 회전상태 체크부는,
상기 바운딩 박스의 하나의 변에 대한 꼭지점의 좌표값을 산출하고, 꼭지점의 좌표값을 이용하여 기울기를 산출하는 것을 특징으로 하는 소포 인입 시스템.
청구항 3에 있어서,
상기 물체 인식부는,
상기 물체에 프린팅 되어 있는 바코드 또는 문자정보를 인식하여 물체의 목적지정보를 인식하는 물체정보 인식부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소포 인입 시스템.
청구항 6에 있어서,
상기 제어부는,
상기 컨베이어 벨트 위에 복수개의 물체가 존재하는 경우, 상기 복수개의 물체의 목적지가 동일한지를 체크하고, 동일한 경우 상기 복수개의 물체의 크기의 합을 하나의 탑재 운반차의 크기와 비교하는 것을 특징으로 하는 소포 인입 시스템.
청구항 7에 있어서,
상기 제어부는,
상기 탑재 운반차의 크기가 상기 복수개의 물체의 크기의 합보다 큰 경우, 상기 복수개의 물체를 상기 하나의 탑재 운반차에 함께 탑재하도록 상기 컨베이어 벨트를 제어하는 것을 특징으로 하는 소포 인입 시스템.
청구항 8에 있어서,
상기 제어부는,
상기 하나의 탑재 운반차의 크기가 상기 복수개의 물체의 크기의 합보다 큰 경우, 상기 복수개의 물체를 하나씩 서로 다른 탑재 운반차에 탑재시키는 것을 특징으로 하는 소포 인입 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는,
상기 물체 인식부에서 산출한 회전상태에 따라 상기 물체의 회전정도를 판단하고, 상기 회전정도로 인해 상기 물체의 크기가 실제보다 크게 왜곡된 경우 상기 컨베이어 벨트의 속도를 감소시키고, 상기 물체의 크기가 실제보다 작게 왜곡된 경우 상기 컨베이어 벨트의 속도를 증가시키는 것을 특징으로 하는 소포 인입 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 물체의 크기정보, 상기 물체의 회전상태 정보, 상기 물체의 목적지 정보, 상기 탑재 운반차의 크기정보를 저장하는 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소포 인입 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 물체의 목적지 정보에 따라 물체를 구분하여 이동시키는 소포구분기 서버와의 통신을 수행하는 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소포 인입 시스템.
인입부의 컨베이어 벨트를 통해 물체를 탑재 운반차에 탑재시키는 소포 인입 방법에 있어서,
상기 인입부의 컨베이어 벨트 상의 물체에 대한 영상정보를 획득하는 단계;
상기 영상정보로부터 물체의 크기를 측정하는 단계;
상기 영상정보로부터 물체의 회전상태를 산출하는 단계; 및
상기 물체의 크기 및 회전 상태에 따라 상기 인입부의 컨베이어 벨트의 속도를 제어하여 상기 물체를 탑재 운반차에 탑재시키는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 소포 인입 방법.
청구항 13에 있어서,
상기 물체의 목적지 정보를 인식하는 단계; 및
상기 물체의 목적지 정보를 소포구분기 서버로 전송하는 단계
를 더 포함하는 소포 인입 방법.
청구항 13에 있어서,
상기 영상정보를 획득하는 단계는,
모션카메라를 이용하여 상기 인입부의 컨베이어 벨트 상의 물체를 촬영하는 단계; 및
상기 촬영정보를 3D 포인트 정보로 변환하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 소포 인입 방법.
청구항 15에 있어서,
상기 물체의 크기를 측정하는 단계는,
상기 3D 포인트 정보 중 상기 인입부의 컨베이어 벨트와 상기 물체를 구분하는 단계;
상기 물체가 복수개인 경우, 영상정보의 가운데에 가상의 선을 생성하는 단계;
상기 가상의 선과 접촉하는 물체에 대해 바운딩 박스(Bounding box)를 처리하는 단계; 및
상기 바운딩 박스의 각 꼭지점을 기준으로 가로, 세로, 높이를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 소포 인입 방법.
청구항 15에 있어서,
상기 물체의 회전상태를 산출하는 단계는,
상기 물체에 대한 바운딩 박스를 처리하는 단계;
영상정보에서 원점을 기준으로 바운딩 박스의 가로변의 꼭지점 좌표를 산출하는 단계; 및
상기 꼭지점의 좌표값으로부터 상기 가로변의 기울기를 산출하는 단계
를 포함하는 소포 인입 방법.
청구항 13에 있어서,
상기 물체를 탑재 운반차에 탑재시키는 단계는,
상기 탑재 운반차가 비어있는지 체크하는 단계;
상기 탑재 운반차에 이미 제 1 물체가 탑재되어 있는 경우 , 상기 탑재 운반차의 남은 공간이 상기 인입부의 컨베이어 벨트의 제 2 물체보다 큰지를 체크하는 단계;
상기 탑재 운반차의 남은 공간이 상기 인입부의 컨베이어 벨트의 제 2 물체보다 큰 경우 탑재 가능으로 판단하고 상기 제 1 물체가 탑재되어 있는 탑재 운반차에 상기 제 2 물체를 탑재시키는 단계; 및
상기 탑재 운반차의 남은 공간이 상기 인입부의 컨베이어 벨트의 물체보다 작은 경우 다음 탑재 운반차를 기다려 탑재시키는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 소포 인입 방법.
청구항 18에 있어서,
상기 물체를 탑재 운반차에 탑재시키는 단계는,
상기 물체가 회전되어 있는지를 판단하는 단계; 및
상기 물체의 회전정도에 따라 상기 물체의 크기가 실제 크기보다 크게 왜곡된 것으로 판단된 경우 상기 인입부의 컨베이어 벨트의 속도를 감소시키고 상기 물체의 크기가 실제 크기보다 작게 왜곡된 것으로 판단된 경우 상기 인입부의 컨베이어 벨트의 속도를 증가시켜 상기 물체를 상기 탑재 운반차에 탑재시키는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소포 인입 방법.
청구항 18에 있어서,
상기 제 2 물체를 탑재시키는 단계는,상기 탑재 운반차에 이미 탑재되어 있는 제 1 물체를 상기 탑재 운반차의 바깥쪽으로 이동시키고 상기 인입부의 컨베이어 벨트와 가까운 쪽의 공간을 비워두는 것을 특징으로 하는 소포 인입 방법.