WO2022149315A1

WO2022149315A1 - 寸法測定装置および寸法測定方法

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Publication number: WO2022149315A1
Application number: PCT/JP2021/035531
Authority: WO
Inventors: 広生辻; 則雄野村
Original assignee: グローリー株式会社
Priority date: 2021-01-07
Filing date: 2021-09-28
Publication date: 2022-07-14
Also published as: JP2022106386A

Abstract

より多様な測定対象物の寸法を正確に測定することが可能な技術を提供する。　寸法測定装置１０は、測定対象物８０の表面の３次元位置情報を取得するための３次元カメラ２０と、測定対象物８０を保持する保持部５０（透明部材５１等）とを備える。保持部５０は、３次元カメラ２０の視野内にて測定対象物８０の近傍領域に存在する所定面６１から、３次元カメラ２０の視線方向において３次元カメラ側に所定の距離Ｂ以上離間した状態で、測定対象物８０を保持する。寸法測定装置１０は、保持部５０に保持された測定対象物８０の表面の３次元位置情報に基づき、測定対象物８０の寸法を算出する。

Description

寸法測定装置および寸法測定方法

　本発明は、測定対象物（荷物等）の寸法を測定する寸法測定装置およびそれに関連する技術に関する。

　測定対象物（荷物等）の寸法を測定する寸法測定技術が存在する。たとえば、特許文献１には、３次元カメラ（距離画像カメラ）の情報を用いて、載置面に載置された荷物の寸法を測定する寸法測定装置が記載されている。

特開２０１９－４６３０９号公報

　しかしながら、上述のような寸法測定装置においては、たとえば、測定対象物が比較的分厚いもの（通常のダンボール箱等）ではなく比較的薄いもの（紙袋等）である場合等においては、測定対象物の寸法を正確に測定できないことがある。詳細には、測定対象物を載置した載置面と当該測定対象物の上面（上面端部等）との両者の高さ方向の位置の差が非常に小さい場合、測定誤差の影響等により、当該両者の高さ方向の位置の差異を用いた両者の区別を正確に行えないことがある。その場合、水平平面内にて測定対象物と測定対象物の周辺部分とを正確に分離できず、測定対象物の平面的な大きさを正確に測定できない。

　そこで、この発明は、より多様な測定対象物の寸法を正確に測定することが可能な技術を提供することを課題とする。

　上記課題を解決すべく、本発明に係る寸法測定装置は、測定対象物の表面の３次元位置情報を取得するための３次元カメラと、前記３次元カメラの視野内にて前記測定対象物の近傍領域に存在する所定面から、前記３次元カメラの視線方向において前記３次元カメラ側に所定の距離以上離間した状態で、前記測定対象物を保持する保持手段と、前記３次元位置情報に基づき前記測定対象物の寸法を算出する制御手段と、を備える。

　前記所定面は、所定の模様を有していてもよい。

　前記３次元カメラの前記視線方向と前記測定対象物の載置面の法線方向とは相対的に傾斜しており、前記保持手段は、前記載置面と前記載置面に垂直な且つ前記視線方向に対して傾斜した支持面とに前記測定対象物が接触した状態で前記測定対象物を保持してもよい。

　前記３次元カメラは、前記測定対象物を斜め上方から撮影してもよい。

　前記保持手段は、前記測定対象物の背面側と左側方側と右側方側とのうちの少なくとも１つに設けられ、前記測定対象物のはみ出しを防止するガイド部、を備えてもよい。

　前記制御手段は、前記測定対象物の表面の点群を各射影面に射影した複数の射影画像に基づき、前記測定対象物の寸法を算出してもよい。

　前記寸法測定装置は、前記測定対象物の種別と前記測定対象物に関する運搬サービスの種類との少なくとも一方を入力する入力手段、をさらに備えてもよい。

　上記課題を解決すべく、本発明に係る寸法測定方法は、測定対象物の表面の３次元位置情報を取得するための３次元カメラを用いた寸法測定方法であって、ａ）前記３次元カメラの視野内にて前記測定対象物の近傍領域に存在する所定面から、前記３次元カメラの視線方向において前記３次元カメラ側に所定の距離以上離間した状態で保持された前記測定対象物を、前記３次元カメラで撮影し、前記測定対象物の表面の前記３次元位置情報を取得するステップと、ｂ）前記３次元位置情報に基づき前記測定対象物の寸法を算出するステップと、を備える。

　本発明によれば、測定対象物が薄いものであっても当該測定対象物の寸法を正確に測定することが可能である。

第１実施形態に係る寸法測定装置を示す概略外観図である。寸法測定装置の機能ブロックを示す図である。測定対象物付近をカメラ視線方向から見た図である。測定対象物付近の縦断面と当該縦断面における測定対象物の表面までの距離情報等とを示す図である。寸法算出装置における処理を示すフローチャートである。変形例に係る寸法測定装置を示す図である。測定対象物付近の上面図である。第２実施形態に係る寸法測定装置を示す側面図である。３次元カメラから見た測定対象物付近の様子を示す図である。第２実施形態に係る寸法測定装置において、縦長の紙袋が起立状態で載置された様子を示す側面図である。３次元カメラの視線方向から紙袋等を見た斜視図である。ＸＹ平面への射影画像を示す図である。ＸＺ平面への射影画像を示す図である。ＸＺ平面への射影画像（画像処理後）を示す図である。紙袋の他の載置例を示す図である。ＸＹ平面への射影画像を示す図である。ＸＹ平面への射影画像（画像処理後）を示す図である。測定対象物の右側面を支持する透明部材等を示す図である。さらに傾斜した保持部を示す図である。カラー射影画像を用いた寸法算出処理等を示す概念図である。変形例に係る保持部付近を示す図である。別の変形例に係る保持部付近を示す図である。第１の比較例を示す図である。第２の比較例を示す図である。

　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

　　＜１．第１実施形態＞
　　　＜１－１．装置概要＞
　図１は、第１実施形態に係る寸法測定装置１０（１０Ａとも称する）（詳細にはその一部）を示す概略外観図であり、図２は寸法測定装置１０の機能ブロックを示す図である。寸法測定装置１０は、測定対象物（荷物等）８０の表面の３次元位置情報等に基づき、測定対象物８０の寸法を算出する装置である。寸法測定装置１０は、３次元寸法測定装置あるいは３次元測定装置とも称される。

　図１に示されるように、寸法測定装置１０は、測定対象物８０を保持する保持部５０と、当該保持部５０に保持された測定対象物８０の表面の３次元位置情報を取得するための３次元カメラ２０とを備える。また、寸法測定装置１０は、３次元カメラ２０を用いて取得された３次元位置情報等に基づく寸法算出処理等を実行する寸法算出装置３０（図２参照）をも備える。寸法算出装置３０は、３次元位置情報に基づき測定対象物の寸法を算出する。さらに、寸法測定装置１０は、重量計（重量測定部）４０をも備えており、測定対象物８０の寸法のみならず、保持部５０に保持された測定対象物８０の重量をも測定することが可能である。なお、後に詳述するように、保持部５０は、透明部材５１等を備えて構成される。

　寸法測定装置１０は、たとえば、宅配センター等に配置され、顧客により持ち込まれた配送対象物等（測定対象物８０）の寸法および重量等を測定する作業等に利用される。測定対象物８０としては、ダンボール箱、紙袋、封筒などが例示される。このうち、特に薄い形状のもの（封筒類、および一端側が薄い紙袋等）の寸法測定においては、後述するような問題が顕著に生じ得る。

　３次元カメラ２０は、測定対象物８０が保持部５０に保持されている状態（たとえば、透明部材５１の上面（載置面）５１ａに載置されている状態）において、当該測定対象物８０を上方から見た撮影画像を撮影することが可能である。具体的には、３次元カメラ２０は、測定対象物８０の上面よりも更に上方に離間した位置において鉛直下向きに固定されている。３次元カメラ２０は、カメラ固定部材２７，２８によって固定されている。カメラ固定部材２７は、床面に固定され鉛直方向に伸延する支柱部材であり、カメラ固定部材２８は、支柱部材２７の最上部付近から測定対象物８０の上方位置に向けて水平方向に伸延する梁（はり）部材である。３次元カメラ２０は、カメラ固定部材２８の先端部付近（且つ測定対象物８０の上方且つ上面視中央付近）において鉛直下向きに固定されている。

　なお、測定対象物が「保持される」状態は、測定対象物が把持される状態に限定されず、摩擦力の作用等によって測定対象物が透明部材５１（載置面）上の特定位置に存在し続ける状態（特定位置での存在が維持される状態）等をも含むものとする。

　３次元カメラ２０は、ここでは、ステレオ視方式の３次元カメラであり、詳細には、赤外光照射を伴うステレオ視方式の３次元カメラである。３次元カメラ２０は、深度情報（距離情報）付き撮影画像を取得する。詳細には、３次元カメラ２０は、その赤外光照射部（赤外線投射器）から赤外光（赤外線）を測定対象物８０に照射して、当該測定対象物８０からの反射光（赤外光）を２つの赤外線画像センサで受光して２枚の赤外光画像（撮影画像）を撮像する。そして、３次元カメラ２０は、当該２枚の赤外線画像センサの視差を利用して、一の赤外線画像（撮影画像）の各画素の深度情報（奥行き距離情報）を取得する。

　深度情報（奥行き距離情報）の算出処理は、ここでは、３次元カメラ２０内に組み込まれたコントローラ等によって実行される。当該コントローラは、コントローラ３１（後述）等と同様のハードウエア構成（ＣＰＵ等）を備える。ただし、これに限定されず、３次元カメラ２０内部の当該コントローラではなく、３次元カメラ２０外部のコントローラ３１（図１）等が、２枚の撮影画像に基づいて奥行き距離情報等を算出してもよい。

　このようにして、３次元カメラ２０は、被写体物体（測定対象物８０である荷物等）の撮影画像（赤外光画像）を撮像するとともに、当該撮影画像内の各画素の深度情報（奥行き距離情報）を取得する。なお、撮影画像内の各画素の深度情報は、撮影画像内の各画素に対応する被写体物体までの距離（３次元カメラ２０からの距離）の情報であって当該撮影画像に垂直な方向における距離の情報である。換言すれば、当該深度情報は、撮影画像平面の法線方向における距離情報（奥行き距離情報）である。

　また、この３次元カメラ２０は、画像センサとして、２つの赤外線画像センサのみならず１つのＲＧＢカラー画像センサをも備えており、２枚の赤外光画像に加えて、可視光画像（カラー画像等）をも撮像する。可視光画像は、たとえば一の赤外線画像の撮影範囲に相当する範囲を撮影した画像である。可視光画像の各画素は当該一の赤外線画像の各画素に対応づけられ、可視光画像の各画素の深度情報もが取得される。なお、可視光画像として、カラー画像ではなく、グレースケール画像等が撮像されてもよい。

　なお、ここでは、３次元カメラ２０として、赤外光（測定光）を測定対象物に照射して赤外線画像センサーで取得された２つの赤外光画像を用いるステレオ視方式の３次元カメラを例示するが、これに限定されない。たとえば、３次元カメラ２０は、測定光として可視光を用いるステレオ視方式の３次元カメラであってもよい。詳細には、当該３次元カメラは、測定対象物にて反射された可視光（自然光の反射光、あるいは白色光源等からの照射光の反射光）による光像を２つのＲＧＢカラー画像センサでそれぞれ撮像した２つのカラー画像（可視光画像）を取得する。そして、当該２つのＲＧＢカラー画像センサの視差を利用して、一の可視光画像（撮影画像）の各画素の深度情報（奥行き距離情報）が取得される。３次元カメラ２０は、このような可視光画像を用いるステレオ視方式の３次元カメラであってもよい。あるいは、３次元カメラ２０は、ステレオ視方式以外の３次元カメラ、たとえば、ＴＯＦ（Time of Flight）方式の３次元カメラ等、その他の任意の方式の３次元カメラであってもよい。

　３次元カメラ２０と寸法算出装置３０とは有線接続されており、３次元カメラ２０で取得された情報（撮影画像情報および深度情報等）は、所定の接続ケーブルを介して３次元カメラ２０から寸法算出装置３０に送信される。なお、これに限定されず、３次元カメラ２０と寸法算出装置３０とは無線接続されてもよい。

　図２に示されるように、寸法算出装置３０は、コントローラ（制御部とも称する）３１と記憶部３２と操作部３５とを備える。

　コントローラ３１は、寸法算出装置３０に内蔵される装置であり、３次元カメラ２０、重量計４０、および寸法算出装置３０の動作を制御する装置である。

　コントローラ３１は、１又は複数のハードウェアプロセッサ（例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）およびＧＰＵ（Graphics Processing Unit））等を備えるコンピュータシステムとして構成される。コントローラ３１は、ＣＰＵ等において、記憶部（ＲＯＭおよび／またはハードディスクなどの不揮発性記憶部）３２内に格納されている所定のソフトウエアプログラム（以下、単にプログラムとも称する）を実行することによって、各種の処理を実現する。なお、当該プログラム（詳細にはプログラムモジュール群）は、ＵＳＢメモリなどの可搬性の記録媒体に記録され、当該記録媒体から読み出されて寸法算出装置３０にインストールされるようにしてもよい。あるいは、当該プログラムは、通信ネットワーク等を経由してダウンロードされて寸法算出装置３０にインストールされるようにしてもよい。

　コントローラ３１は、測定対象物８０に関する撮影画像情報および深度情報を３次元カメラ２０から取得する。また、コントローラ３１は、撮影画像情報および深度情報に基づき、測定対象物８０の表面に関する３Ｄクラウドデータ（点群データ）（換言すれば、測定対象物８０の表面に関する３次元位置情報）を生成（取得）する。そして、コントローラ３１は、当該３次元位置情報に基づき、測定対象物８０の寸法（幅、奥行き、高さ）を算出する。

　また、コントローラ３１は、重量計４０によって測定された測定対象物８０の重量を取得する。さらに、コントローラ３１は、測定対象物８０（配送対象物）を配送する際の配送料金等を算出する。

　記憶部３２は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）あるいはソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）等の記憶装置で構成される。記憶部３２は、データベース３３等を有している。データベース３３には、配送サービスの種類、各配送サービスにおける配送対象物のサイズ区分、および当該サイズ区分に応じた料金等が登録されている。

　操作部３５は、寸法算出装置３０に対する操作入力を受け付ける操作入力部３５ａと、各種情報の表示出力を行う表示部３５ｂとを備えている。たとえば、操作入力部３５ａ（受付部とも称される）は、配送サービスの種類等の情報の入力を受け付ける。また、表示部３５ｂは、配送対象物の寸法と重量とに関する測定結果、ならびに当該測定結果に基づいて算出された配送料金等を表示する。操作入力部３５ａとしてはマウス、キーボード等が用いられ、表示部３５ｂとしてはディスプレイ（液晶ディスプレイ等）が用いられる。また、操作入力部３５ａの一部としても機能し且つ表示部３５ｂの一部としても機能するタッチパネルが設けられてもよい。

　なお、寸法算出装置３０は、撮影画像等に基づく処理を実行する装置であることから、画像処理装置であるとも表現される。

　　　＜１－２．保持部５０等＞
　図１に示されるように、保持部５０は、板状の透明部材５１を備えて構成される。透明部材５１は、たとえば、透明のアクリル樹脂で形成された板状部材（端的に言えば、透明アクリル板）である。透明部材５１は、所定値Ｂ以上（たとえば、１ｃｍ～数ｃｍ）の厚みを有する。透明部材５１の上面（平面）５１ａには測定対象物８０が載置される。当該上面５１ａは、測定対象物８０の載置面（載置平面）であるとも表現される。測定対象物８０は、透明部材５１の上面５１ａ（水平面）に載置されることによって、保持部５０に保持される。

　第１実施形態では、３次元カメラ２０の視野内にて測定対象物８０の近傍領域（図３の破線で囲まれる領域等）に存在する所定面６１（視野内近傍面（後述））として、重量計４０の上面４２を例示する。なお、図３は、保持部５０および当該保持部５０に保持されている測定対象物８０等を上から見た上面図である。換言すれば、図３は、測定対象物８０付近をカメラ視線方向から見た図である。

　図１に示されるように、透明部材５１は重量計４０の上に配置される。具体的には、透明部材５１は、重量計４０と測定対象物８０との間、詳細には、重量計４０の上面４２と測定対象物８０の下面８３との間に設けられる。これによって、図４等に示されるように、所定の距離Ｂ（たとえば、１ｃｍ～数ｃｍ）以上の間隙（光学上の間隙（測定光の光路差））が、重量計４０の上面４２と測定対象物８０の下面８３との間に生じる。換言すれば、測定対象物８０は、重量計４０の上面４２に接していない。測定対象物８０は、３次元カメラ２０の視線方向において所定面６１（ここでは重量計４０の上面４２）から３次元カメラ２０側に所定の距離Ｂ以上離間した状態で、透明部材５１（その上面５１ａ）上に載置（保持）される。透明部材５１は、重量計４０の上面４２（視野内近傍面６１）と測定対象物８０の下面８３との間に間隙を形成するための部材であり、間隙部材とも称される。なお、図４の上段には、測定対象物８０付近の縦断面（ＹＺ平面に平行な縦断面）が示されており、図４の下段には、当該縦断面における測定対象物８０の表面までの距離情報Ｅ等が示されている。

　所定面６１は、３次元カメラ２０の視野内（図３参照）にて測定対象物の近傍領域（隣接領域）に存在する（配置される）面であり、視野内近傍面（ないし近傍配置面）６１とも称される。視野内近傍面６１は、３次元カメラ２０の視野内において、測定対象物８０までの距離を測定するための光（赤外光あるいは可視光等）を３次元カメラ２０へと向けて反射し得る位置（特に測定対象物の近傍領域）に存在する面である、とも表現される。また、視野内近傍面６１は、測定対象物８０までの距離を測定するための光を、上面視等における測定対象物８０の近傍領域内にて３次元カメラ２０へと向けて反射し得る面である、とも表現される。

　ここで比較例（第１および第２の比較例）に係る技術について説明する。

　図２３は、第１の比較例に係る技術を示す図である。この第１の比較例では、図２３の上側に示すように、（図４等と比較すると判るように）透明部材５１が設けられておらず、重量計４０の上面４２に測定対象物８０が直接載置されている。

　また、図２３の下側のグラフは、ＹＺ平面に平行な縦断面における距離データ（３次元カメラ２０からの距離Ｅ）を示している。当該グラフに示されるように、基本的には、測定対象物８０の存在部分における距離Ｅは、測定対象物８０の非存在部分における距離Ｅよりも小さい。ただし、当該グラフに示されるように、測定対象物８０の近傍領域（特に測定対象物８０の右外側）付近において、測定対象物８０の上面右側端部における測定距離Ｅと重量計４０の上面４２における測定距離Ｅとの差は小さい（微差である）。また、３次元カメラ２０による測距誤差（たとえば数ミリ～十数ミリ程度）が測距結果に含まれることがある。第１の比較例においては、当該近傍領域付近にて測距誤差等が存在する場合、測定対象物８０の右側上面端部と重量計４０の上面４２とを適切に区別することが困難である。

　あるいは、図２４に示される第２の比較例においても同様の問題が生じ得る。第２の比較例では、３次元カメラ２０の視線方向に垂直な平面９１０であって３次元カメラ２０から所定距離Ｈ０離れた平面９１０が、重量計４０の上面４２とみなされる。そして、当該平面９１０よりも所定程度（たとえば数ｍｍ（ミリメートル））以上上方に存在する物体が測定対象物８０とみなされる。このような技術において、図２４に示されるように、３次元カメラ２０の視線方向が鉛直方向に対して微少角度（たとえば１度～３度）傾斜している（若干の誤差を有している）ことがある。このような場合、平面９１０の右側が重量計４０の上面４２よりも下側にまで食い込むため、上面４２のうち測定対象物８０の右側近傍領域を測定対象物８０の一部であると誤判定することが生じ得る。すなわち、測定対象物８０の上面右側端部と重量計４０の上面４２とを適切に区別することが困難である。

　これらの比較例における上述の問題は、３次元カメラの視線方向において、視野内近傍面６１（上面４２）と測定対象物８０の上面８２内の右側端部とが非常に近接していること（図２３等参照）等に起因して生じる。

　一方、この実施形態では、図４に示されるように、測定対象物８０は、視野内近傍面６１（ここでは重量計４０の上面４２）から、３次元カメラ２０の視線方向において３次元カメラ２０側に所定の距離Ｂ以上離間した状態で、保持部５０に保持されている。端的に言えば、測定対象物８０は、カメラ視線方向手前側に向かって視野内近傍面６１から浮いた状態で保持部５０に保持されている。なお、所定の距離Ｂは、測距誤差の大きさ等に応じて適宜の値（たとえば、１ｃｍ～数ｃｍ（センチメートル））に定められればよい。

　換言すれば、視野内近傍面６１は、３次元カメラ２０の視線方向において当該視線方向奥側に向けて測定対象物８０の上面右側端部および下面８３から所定の距離Ｂ以上離間した状態で、配置されている。具体的には、重量計４０の上面４２が、視野内近傍面６１として、測定対象物８０の載置面（透明部材５１の上面５１ａ）よりも更に（一定程度の距離を空けた状態で）下方に設けられている。謂わば、視野内近傍面６１は、測定対象物８０よりも３次元カメラ２０の視線方向奥側（図４の下側）において、測定対象物８０（詳細には、当該視線方向における測定対象物８０の最も奥側の部分（下面８３））に対して段差を有する状態で配置されている。なお、視野内近傍面６１のうち、このような段差を有する状態で配置される視野内近傍面６１は、段差配置面とも称される。

　このような態様においては、重量計４０の上面４２（視野内近傍面６１）と測定対象物８０の下面８３とは所定の距離Ｂ以上離間している。それ故、視野内近傍面６１と測定対象物８０の上面右側端部との間に一定程度以上のギャップ（測定光の光路差）を形成することが可能である（図４参照）。したがって、当該ギャップを利用して測定誤差等の影響（図２３および図２４参照）を抑制し、測定対象物８０の上面右側端部と重量計４０の上面４２とを適切に区別することが可能である。たとえば、透明部材５１の厚み方向中央位置を通る平面（ＸＹ平面）５１ｐよりも上側（視線方向手前側）に存在する点群のみが、測定対象物８０の上面８２内の点群として判定されればよい。これによれば、たとえば値Ｂの半分程度の大きさまでの測定誤差等の影響（図２３および図２４参照）を抑制し、測定対象物８０の上面８２と重量計４０の上面４２とを適切に区別することが可能である。ひいては、測定対象物８０の上面領域を正確に抽出し、測定対象物８０の寸法を正確に測定することが可能である。

　　　＜１－３．コントローラ３１等における処理等＞
　図５は、寸法算出装置３０（詳細にはコントローラ３１）等における処理を示すフローチャートである。以下、図５を参照しつつ当該処理について説明する。なお、保持部５０に固定された座標系Σ２（後述）に関するキャリブレーション（透明部材５１の上面５１ａの３次元位置等に関するキャリブレーション）は、図５の処理開始前において既に実行されている（完了している）ものとする。

　ステップＳ１１において、寸法算出装置３０（コントローラ３１）は、測定対象物８０（ここでは、配送対象の荷物）の種類、および配送サービスの種類等の情報に関する操作入力（ユーザによる操作入力）を受け付ける。たとえば、一般荷物、精密機器、要冷蔵物、要冷凍物、ゴルフ用品、スキー用品などの荷物種類に関する情報、ならびに、片道配送、往復配送、冷蔵配送、冷凍配送などの配送サービス種類に関する情報が入力される。あるいは、荷物種類と配送サービス種類との一定の組み合わせに係る情報が入力されてもよい。

　次に、ステップＳ１２において、３次元カメラ２０は、保持部５０に保持された測定対象物８０に関する撮影画像および深度情報を生成し、コントローラ３１に受け渡す。コントローラ３１は、このような撮影画像および深度情報に基づいて、測定対象物８０の表面（ひょうめん）に関する３次元データ（ポイントクラウドデータ（点群データ））を生成する。換言すれば、コントローラ３１は、被写体物体（測定対象物８０）の各部分（各表面部分）の撮影画像内での平面位置に関する情報と当該各部分までの距離情報（奥行き情報）とに基づいて、各部分の３次元位置情報（実空間内での３次元位置情報）を取得する。

　詳細には、コントローラ３１は、各部分の３次元位置情報（実空間内での３次元位置情報）を、座標系Σ２で表現された情報として取得する。具体的には、コントローラ３１は、カメラ座標系Σ１での位置情報（撮影画像内での平面位置および撮影画像の法線方向における奥行き位置）を、作業空間（たとえば透明部材５１の上面５１ａ）に対して固定された座標系Σ２での３次元位置情報へと変換する。カメラ座標系Σ１は、たとえば、撮影画像平面に平行な直交２軸と当該撮影画像平面に垂直な方向に伸びる１軸との直交３軸を基準とする３次元直交座標系である。また、変換後の座標系Σ２は、たとえば、透明部材５１の上面５１ａに平行な直交２軸（ＸＹ軸）と当該直交２軸に垂直な方向（高さ方向）に伸びる１軸（Ｚ軸）との直交３軸を基準とする３次元直交座標系である。図１および図３等においては、変換後の座標系Σ２の一例として、透明部材５１の上面５１ａに固定されたＸＹＺ直交座標系が示されている。

　このようにして、コントローラ３１は、測定対象物８０の各部分の３次元位置情報を取得（算出）する。具体的には、ポイントクラウドデータ（点群データ）における各微小領域（撮影画像の各画素に対応する微小部分（微小領域））の３次元位置の情報が取得される。この際、上述したように、測定対象物８０の各部分と当該測定対象物８０の近傍領域（測定対象物８０ではない領域）とが、透明部材５１の厚みによって生成された間隙（ギャップ）によって良好に区別される。これにより、測定対象物８０の各部分の点群データ（換言すれば、測定対象物８０の表面の３次元位置情報）が、当該測定対象物８０の近傍領域の点群データから良好に区別された状態で取得される。

　次のステップＳ１３において、コントローラ３１は、測定対象物８０の表面の３次元位置情報に基づき、測定対象物８０の寸法を算出する。

　具体的には、まず、コントローラ３１は、測定対象物８０のポイントクラウドデータ（点群データ）を射影変換した射影画像２２１（不図示）を生成する。射影画像２２１は、当該ポイントクラウドデータを透明部材５１の上面５１ａの法線方向に沿って当該上面５１ａ（詳細には、上面５１ａを含む平面）に対して平行射影した画像である。

　そして、コントローラ３１は、この射影画像２２１に基づいて、測定対象物８０の寸法のうち、上面５１ａに平行な２つの成分（たとえば、幅Ｗ（Ｘ方向成分）および奥行きＤ（Ｙ方向成分））を算出する（図３参照）。より詳細には、たとえば、射影画像２２１の外接矩形が求められるとともに、当該外接矩形の大きさ（幅Ｗおよび奥行きＤ）が算出される。

　さらに、コントローラ３１は、測定対象物８０のポイントクラウドデータのうち、透明部材５１の上面５１ａから最も上側に離れて存在するデータのＺ方向位置を求め、当該Ｚ方向位置と上面５１ａのＺ方向位置との差分値を測定対象物８０の高さＨとして算出する。なお、これに限定されず、たとえば、当該ポイントクラウドデータのうち、上面５１ａからの距離が上位１０％の点群が求められ、当該点群の上面５１ａからの距離の平均値が高さＨとして算出されてもよい。上面５１ａは、測定対象物８０のＺ方向の大きさ（高さＨ）を決定する際の基準面として機能する。

　このようにして、測定対象物８０（配送対象物）の寸法（サイズ情報）（Ｗ，Ｄ，Ｈ）が測定されて取得される。

　次のステップＳ１４において、コントローラ３１は、重量計４０による測定結果（測定対象物８０の重量）を取得する。

　そして、ステップＳ１５において、コントローラ３１は、ステップＳ１１で入力された種類情報等とステップＳ１３で算出された寸法情報とステップＳ１４で取得された重量情報とに基づき、配送サービス料金を算出する。より具体的には、データベース３３内に記憶された料金情報（サービス種類および荷物種類ごとに、寸法および重量に応じて定められた料金情報）と測定対象物８０の寸法および重量等に基づき、配送サービス料金が算出される。

　さらに、ステップＳ１６において、コントローラ３１は、配送サービス種類および荷物種類、測定対象物８０（配送対象物）の寸法情報（Ｗ，Ｈ，Ｄ）および重量、ならびに配送サービス料金等を表示部３５ｂに表示する。

　以上のような処理が寸法測定装置１０において行われる。これによれば、上述したように、測定対象物８０が、紙袋あるいは封筒等のような薄いものであっても、当該測定対象物８０の寸法を正確に測定することが可能である。換言すれば、より多様な測定対象物の寸法を正確に測定することが可能である。

　　　＜１－４．変形例等＞
　上記第１実施形態では、視野内近傍面６１として、重量計４０の上面４２を例示した。この上面４２には、所定の模様（ランダムドットあるいはランダム模様（図７参照））が施されてもよい。当該模様が施された面は、模様面６１ａとも称される。なお、図７は、保持部５０および当該保持部５０に保持されている測定対象物８０等を上から見た図（上面図）である。

　ここにおいて、仮に視野内近傍面６１が無模様である場合、ステレオ視方式の３次元カメラ２０では、視野内近傍面６１のステレオ画像相互間での各画素の対応関係が不正確になり、当該無模様の部分の３次元位置の測定が不安定になることがある。

　これに対して、視野内近傍面６１（模様面６１ａ）に所定の模様が施されることによれば、ステレオ画像相互間での各画素の対応関係がより正確になり、視野内近傍面６１（模様面６１ａ）までの奥行き距離をより正確に取得することが可能である。それ故、測定対象物８０までの奥行き距離と模様面６１ａまでの奥行き距離とが明確に互いに異なる状態で取得され、模様面６１ａと測定対象物８０の上面８２とをより適切に分離することが可能である。ひいては、測定対象物８０の寸法を更に正確に測定することが可能である。なお、図７では、外観の意匠性を考慮した大理石調の模様が例示されているが、これに限定されず、木目調の模様、あるいはランダムドット模様等であってもよい。

　あるいは、視野内近傍面６１は、透明部材５１の下面５１ｂ（図１）であってもよい。たとえば、透明部材５１の下面５１ｂに所定の模様が施されてもよい。換言すれば、透明部材５１の下面５１ｂが模様面６１ａであってもよい。

　あるいは、図６に示されるように、重量計４０の上面４２と透明部材５１の下面５１ｂとの間に配置された板状部材５４（図６参照）（あるいは膜状部材（シート））の上面が、視野内近傍面６１であってもよい。たとえば、当該板状部材５４の上面等に所定の模様が施されてもよい。換言すれば、板状部材５４の上面等が模様面６１ａであってもよい。

　　＜２．第２実施形態＞
　第２実施形態は、第１実施形態の変形例である。以下では、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

　上記第１実施形態においては、３次元カメラ２０の視線方向と測定対象物８０の載置面（透明部材５１の上面５１ａ）とが垂直、換言すれば、３次元カメラ２０の視線方向と測定対象物８０の載置面（透明部材５１の上面５１ａ）の法線方向とが平行である。その結果、基本的には、当該載置面に載置された測定対象物８０の上面８２の３次元位置情報（ポイントクラウドデータ）が取得される。換言すれば、測定対象物８０（たとえば略直方体形状の測定対象物８０）の４つの側面８４ｃ～８４ｆ（図８および図９参照）および下面８３（底面）の表面の３次元位置情報（ポイントクラウドデータ）は取得されない。

　一方、この第２実施形態においては、図８に示されるように、３次元カメラ２０の視線方向と測定対象物８０の載置面（透明部材７１の上面７１ａ）の法線方向とが相対的に傾斜している構成について例示する。このような構成においては、測定対象物８０の上面８２の点群の３次元位置情報のみならず、測定対象物８０の４つの側面８４ｃ～８４ｆのうちの一の側面８４ｃ（図９も参照）の点群の３次元位置情報もが、３次元カメラ２０等によって取得される。そして、測定対象物８０に関する２つの面８２，８４ｃの３次元位置情報に基づき、測定対象物８０の寸法が測定される。このような態様によれば、異なる２つの方向からの異なる２つの射影画像を生成すること等が可能であり、より正確に寸法を測定することが可能である。

　なお、図８は、第２実施形態に係る寸法測定装置１０（１０Ｂとも称する）を示す側面図である。また、図９は、第２実施形態に係る３次元カメラ２０（２０Ｂ）から見た測定対象物８０付近の様子を示す図である。第２実施形態でも保持部５０（５０Ｂ）に固定されたＸＹＺ直交座標系（Σ２）が採用されるものとする。ただし、図８に示されるように、第２実施形態におけるＸＹＺ直交座標系（Σ２）は、第１実施形態におけるＸＹＺ直交座標系（Σ２）をＸ軸周りに（反時計回りに）回転した座標系である。図８等においては、座標系Σ２におけるＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の各方向を示すことに主眼を置いて図示しており、座標系Σ２の原点位置は正確ではない。座標系Σ２の原点は適宜の位置に設けられればよい。

　第２実施形態における３次元カメラ２０の視線方向は、鉛直方向に対して（図８の時計回りに）所定程度（たとえば１５度）傾いている。具体的には、３次元カメラ２０は、測定対象物８０よりも上方（詳細には、測定対象物８０の斜め上方）の位置に取り付けられている。より具体的には、３次元カメラ２０は、図８の斜め右上から、斜め左下の測定対象物８０を撮影するように配置されている。

　また、第２実施形態の寸法測定装置１０Ｂの保持部５０（５０Ｂとも称する）は、透明部材７１，７２を備えている。透明部材７１，７２は、それぞれ第１実施形態に係る透明部材５１と同様の部材である。透明部材７１の上面７１ａは、測定対象物８０が載置される面であることから、測定対象物８０の載置面とも表現される。

　透明部材７１は、水平面に対してＸ軸周りに（図８では反時計回りに）所定角度傾斜した状態で配置されている。換言すれば、透明部材７１の上面７１ａ（測定対象物８０の載置面）の法線方向は、鉛直方向に対してＸ軸周りに（図８では反時計回りに）所定角度傾斜した状態で配置されている。具体的には、図８等に示されるように、重量計４０の上面４２（水平面）には傾斜台７５が固定されており、傾斜台７５は、Ｘ軸周りに所定角度（たとえば１０度）傾斜した上面（傾斜上面）を有している。そして、透明部材７１は、傾斜台７５の上面に固定されている。

　このように第２実施形態では、３次元カメラ２０の視線方向が鉛直方向に対して傾斜することによって、３次元カメラ２０の視線方向と測定対象物８０の載置面の法線方向とが相対的に傾斜している。さらに、透明部材７１の上面７１ａ（測定対象物８０の載置面）の法線方向が鉛直方向に対して傾斜することによって、３次元カメラ２０の視線方向と測定対象物８０の載置面の法線方向との相対角度（傾斜角度）が大きくなるように構成されている。換言すれば、３次元カメラ２０の視線方向と測定対象物８０の載置面（透明部材７１の上面７１ａ）の法線方向との双方が鉛直方向に対して傾斜することによって、３次元カメラ２０の視線方向と測定対象物８０の載置面の法線方向とが相対的に傾斜している。ただし、これに限定されず、たとえば、３次元カメラ２０の視線方向と測定対象物８０の載置面の法線方向とのうちの一方のみが鉛直方向に対して傾斜してもよい。

　また、透明部材７２は、略矩形形状の透明部材７１（詳細にはその上面７１ａ）に対して垂直に設けられており、２つの透明部材７１，７２等は、断面Ｌ字型の保持部５０Ｂを構成している。透明部材７２は、図９にも示すように、ユーザが保持部５０Ｂ（透明部材７１等）にアクセスする方向（図８の右側）（およびカメラ視線方向）から見て、測定対象物８０の背面側（透明部材７１の奥側）（－Ｙ側）に設けられている。

　操作ユーザは、水平面に対して傾斜した上面７１ａに沿って測定対象物８０を透明部材７２側に移動し、測定対象物８０の背面（図９にて奥側の面（図８にて左側の面））が透明部材７２の表面（支持面）７２ａに接するように測定対象物８０を配置する。測定対象物８０の背面側の支持面７２ａは、透明部材７１に対して垂直に起立した面（上面７１ａに垂直な面）であり、透明部材７２の起立面７２ａ等とも称される。また、重力（詳細には、重力のうち透明部材７２の起立面７２ａの法線方向における分力）も作用することによって、測定対象物８０は、透明部材７２に押しつけられた状態で保持部５０Ｂに保持されている。

　また、測定対象物８０の下面（底面）８３は、透明部材７１の上面７１ａ（測定対象物８０の載置面）に接している。詳細には、測定対象物８０は、重力の作用等によって、透明部材７１に押しつけられた状態で保持部５０Ｂに保持されている。

　第２実施形態においても第１実施形態と同様の処理（図５参照）が行われる。たとえば、ステップＳ１２の処理等によって、測定対象物８０の各部分の点群データ（換言すれば、測定対象物８０の表面の３次元位置情報）が、当該測定対象物８０の近傍領域の点群データから良好に区別された状態で取得される。端的に言えば、測定対象物８０の表面の３次元位置情報が良好に取得される。なお、座標系Σ２のキャリブレーション（換言すれば、透明部材７１の上面７１ａの３次元位置と透明部材７２の起立面７２ａの３次元位置とに関するキャリブレーション）は、図５の処理開始前において既に実行されているものとする。

　ただし、ステップＳ１３においては、第１実施形態とは若干異なる処理が実行される。

　上記第１実施形態では、常に射影画像２２１が利用されて、測定対象物８０の寸法情報（Ｗ，Ｈ，Ｄ）が算出されている。射影画像２２１は、測定対象物８０の表面のポイントクラウドデータ（点群）を測定対象物８０の載置面（詳細には、透明部材５１の上面５１ａの延長面）に対して平行射影した射影画像である。

　これに対して、第２実施形態では、状況に応じて射影画像２２２が利用される。射影画像２２２は、当該ポイントクラウドデータを測定対象物８０の背面側の保持面（透明部材７２の起立面７２ａ）（詳細にはその延長面）の法線方向に沿って当該保持面（射影面）に対して平行射影した射影画像である。なお、射影画像２２１はＸＹ平面への射影画像であり、射影画像２２２はＸＺ平面への射影画像である、とも表現される。

　まず、図１５に示すような状況、具体的には、取っ手付きの紙袋が測定対象物８０（配送対象物）であり、当該紙袋が透明部材７１の上面７１ａに横たえられて載置される状況を想定する。ここでは、紙袋の配送料金は、取っ手部分を除外した紙袋本体の寸法に基づいて算出され、取っ手部分を除外して紙袋本体の寸法を測定することを要するものとする。このような状況においては、（ＸＹ平面への）射影画像２２１の利用が有用である。

　図１６は、射影画像２２１の一例を示す図である。図１６においては、紙袋（測定対象物８０）の表面を示す点の集合が白色で示されており、それ以外の部分（測定対象物８０の表面上の点が存在しない部分）は黒色で示されている。

　図１６における射影画像２２１のうち、左側付近には取っ手部分に対応する領域が存在する。当該取っ手部分に対応する領域は、射影画像２２１から適宜の画像処理によって比較的容易に除去される。たとえば、任意の方向における所定幅（たとえば３ｃｍ相当）未満の連続画素群を削除する画像処理等が行われることによって、細い幅の領域（取っ手およびノイズ等）が除去される。この結果、射影画像２２１は、図１７のような画像に修正される。この場合、図１７の射影画像２２１に基づいて、測定対象物８０のＸ方向の長さ（幅Ｗ）およびＹ方向の長さ（奥行きＤ）が良好に算出される。

　一方、図１１に示すような状況、具体的には、取っ手付きの紙袋（８０Ｃ）が透明部材７２の起立面７２ａに立てかけられて載置される状況においては、図１２のような射影画像２２１が取得される。

　しかしながら、射影画像２２１に基づいて測定対象物８０のＸ方向の長さ（幅Ｗ）およびＹ方向の長さ（奥行きＤ）が算出される場合、測定対象物８０に関して取っ手部分を除去した後のＺ方向の長さ（高さＨ）を正確に算出することは容易ではない。たとえば、第１実施形態と同様の手法で高さＨを算出すると、当該高さＨに取っ手部分の高さが含まれてしまう。また、射影画像２２１には取っ手部分が現れていないので、射影画像２２１のみを利用しても、紙袋本体の上部からさらに上方に突出している取っ手部分の高さを正確に除去することはできない。

　そこで、この第２実施形態では、別の射影画像２２２（図１３参照）を利用する。射影画像２２２は、測定対象物８０のポイントクラウドデータを測定対象物８０の背面側の支持面７２ａ（図１１参照）（を含む射影平面７２ｆ（図１０））に平行射影した画像である。図１３に示されるように、射影画像２２１とは異なる射影平面に射影された射影画像２２２には、取っ手が現れている。

　当該取っ手部分に対応する領域は、射影画像２２２から適宜の画像処理によって除去される。たとえば、任意の方向における所定幅（たとえば３ｃｍ相当）未満の連続画素群を削除する画像処理等が行われることによって、細い幅の領域（取っ手およびノイズ等）が除去される。この結果、図１３の射影画像２２２は、図１４のような射影画像２２２に修正される。この場合、図１４の射影画像２２２に基づいて、測定対象物８０のＸ方向の長さ（幅Ｗ）およびＺ方向の長さ（高さＨ）が良好に算出される。

　なお、一般的には、紙袋の把持部（取っ手）は、測定対象物の寸法のうち最も大きな寸法の方向に突出するように取り付けられている。以下では、そのような性質を考慮して、適切な射影方向（射影画像）が利用される態様について、さらに詳細に説明する。

　まず、第１実施形態と同様に、ＸＹ平面への射影画像２２１を利用して測定対象物８０の寸法の３成分（Ｗ，Ｄ，Ｈ）が暫定的に算出される。

　詳細には、測定対象物８０の表面の三次元位置情報に基づきＸＹ平面への射影画像２２１が生成される。そして、当該射影画像２２１に基づいて、測定対象物８０のＸ方向の長さ（幅Ｗ）およびＹ方向の長さ（奥行きＤ）が算出される。換言すれば、測定対象物８０の寸法のうち、透明部材７１の上面７１ａに平行な成分（奥行きＤ（Ｙ方向長さ）および幅Ｗ（Ｘ方向長さ））が算出される。この際、取っ手部分の存在可能性を考慮して、上述のような画像処理が施される。また、測定対象物８０のＺ方向の長さ（高さＨ）は、次のようにして算出される。たとえば、測定対象物８０のポイントクラウドデータのうち、透明部材７１の上面７１ａからの距離が上位１０％の点群が求められ、当該点群に関する上面７１ａからの距離の平均値が高さＨとして算出される。

　そして、算出された３成分のうちの最大成分がＷ，Ｄ，Ｈのいずれであるかに応じて追加処理を行うべきか否かが判定される。

　測定対象物８０の寸法の３成分（Ｗ，Ｄ，Ｈ）のうち幅Ｗあるいは奥行きＤが最も大きい場合（図１５参照）には、ＸＹ平面への射影画像２２１を用いて算出された値Ｗ，Ｄ，Ｈが、寸法算出装置３０の寸法として確定される。

　一方、測定対象物８０の寸法の３成分（Ｗ，Ｄ，Ｈ）のうち高さＨ（Ｚ方向成分）が最も大きい場合（図１０および図１１参照）には、ＸＺ平面への射影画像２２２を用いた追加処理が行われる。

　この追加処理においては、測定対象物８０の表面の三次元位置情報に基づきＸＺ平面への射影画像２２２が生成される。そして、射影画像２２２に基づいて、測定対象物８０のＸ方向の長さ（幅Ｗ）およびＺ方向の長さ（高さＨ）が算出される。換言すれば、射影画像２２２に基づいて、測定対象物８０の寸法のうち、透明部材７２の起立面７２ａに平行な成分（高さＨ（Ｚ方向長さ）および幅Ｗ（Ｘ方向長さ））が算出される。この際、取っ手部分の存在可能性を考慮して、上述のような画像処理が施される。また、測定対象物８０のＹ方向の長さ（奥行きＤ）は、次のようにして算出される。たとえば、ポイントクラウドデータのうち、透明部材７２の起立面７２ａからの距離が上位１０％の点群が求められ、当該点群に関する起立面７２ａからの距離の平均値が奥行きＤとして算出される。起立面（支持面）７２ａおよびその延長面７２ｆは、測定対象物８０のＹ方向の大きさ（奥行きＤ）を決定する際の基準面として機能する。

　そして、ＸＺ平面への射影画像２２２を用いて算出された値Ｗ，Ｄ，Ｈが、寸法算出装置３０の寸法として確定される。

　このように、測定対象物８０の表面の点群（３次元位置を有する）を複数（ここでは２つ）の射影面にそれぞれ射影した複数の射影画像（ここでは２つの射影画像２２１，２２２）に基づき、測定対象物８０の寸法が算出される。詳細には、射影画像２２１を用いて暫定的な寸法が暫定的に算出され、当該暫定的な寸法の３成分のうち最も大きな成分が高さＨである場合にのみ、追加処理（射影画像２２２を用いた寸法算出処理）が実行される。

　　　＜第２実施形態の効果等＞
　上記第２実施形態における透明部材７１は、（測定対象物８０を）視野内近傍面６１から、３次元カメラ２０の視線方向２９において３次元カメラ２０側に所定の距離Ｂ（ここではＢ２）以上離間した状態で、測定対象物８０を保持している（図８参照）。なお、視野内近傍面６１（透明部材７１の下面、あるいは、傾斜台７５の上面等）は、３次元カメラ２０の視野内にて測定対象物８０の近傍領域（特に前面８４ｃの下端に隣接する領域）に存在する面である（図９参照）。

　また、透明部材７２は、（測定対象物８０を）視野内近傍面６２（次述）から、３次元カメラ２０の視線方向２９において３次元カメラ側に所定の距離Ｂ（ここではＢ２）以上離間した状態で、測定対象物８０を保持している（図８参照）。なお、視野内近傍面６２（透明部材７２の背面（－Ｙ側の面））は、３次元カメラ２０の視野内にて測定対象物８０の近傍領域（特に上面８２の奥側端に隣接する領域）に存在する（配置される）面である（図９等も参照）。このような視野内近傍面６２が、３次元カメラ２０の視線方向２９において当該視線方向奥側に向けて測定対象物８０の背面８４ｄから所定の距離Ｂ２以上離間した状態で、配置されている。

　このような構成においては、測定対象物８０の２つの面（前面（手前側側面）８４ｃおよび上面８２）は、それぞれの周辺（近傍）の背景面（視野内近傍面６１および／または６２）よりもカメラ側に浮き上がっている。特に、前面８４ｃの下端は、当該下端の周辺領域（近傍領域）に存在する視野内近傍面６１から、カメラ側に一定程度以上離間している。また、上面８２の奥側端は、当該奥側端の周辺の近傍領域に存在する視野内近傍面６２から、カメラ視線方向手前側に一定程度以上離間している。

　そして、このような状態で透明部材７１，７２によって保持された測定対象物８０の表面の３次元位置情報が、３次元カメラ２０の撮影画像および距離情報等に基づいて取得される。それ故、測定対象物８０の２つの面（前面８４ｃおよび上面８２）の表面の３次元位置情報は、それぞれの周辺の背景面（視野内近傍面６１および／または６２）から良好に分離された状態で取得される。具体的には、前面８４ｃの点群データと測定対象物８０の上面８２の点群データとの双方が、カメラ視野内における測定対象物８０の近傍領域の点群データから良好に区別された状態で取得される。より具体的には、測定対象物８０の前面８４ｃの点群データは、視野内近傍面６１の点群データ等から良好に区別され、測定対象物８０の上面８２の点群データは、視野内近傍面６２の点群データ等から良好に区別される。

　端的に言えば、カメラ視線方向２９において、測定対象物８０の２つの面（前面８４ｃおよび上面８２）がそれぞれの周辺の背景（視野内近傍面６１，６２）よりも手前側に浮き上がっているので、当該２つの面の３次元位置情報を正確に取得することが可能である。

　ここにおいて、図８に示されるように、視野内近傍面６１，６２は、カメラ視線方向２９において測定対象物８０よりも奥側に距離Ｂ２以上離間して配置される。このような配置によって、カメラ視野内においてカメラ視野内の中央位置（センター位置）から離れた周辺位置でも、測定対象物８０が手前側に浮いた状態が実現される。具体的には、測定対象物８０は、カメラ視線方向２９に対して傾斜角度θを有する方向（二点鎖線で示す）において、視野内近傍面６１，６２から一定程度（たとえば、第１実施形態の距離Ｂ（Ｂ１））以上カメラ手前側に離間した状態を有している。逆に言えば、第２実施形態に係る距離Ｂ（Ｂ２）は、このような状態を実現できるような値（たとえば、上記第１実施形態の距離Ｂ（Ｂ１）よりも大きな値）であることが好ましい。

　なお、透明部材７２は、Ｚ方向において必ずしも測定対象物８０よりも大きい（高い）ことを要しない。図１０等に示されるように、透明部材７２は、測定対象物８０の高さよりも低く（短く）てもよい。詳細には、測定対象物８０の上部付近においては、透明部材７２が存在せず、（背後の）支柱部材２７および居室内の壁面（不図示）等が視野内近傍面（カメラ視野内において測定対象物８０の近傍領域に存在する面）として存在する。ただし、支柱部材２７および居室内の壁面等は、測定対象物８０の上部付近の背後側（図１０の左側）（カメラ視線方向奥側）の空間７９（カメラ視線方向にて距離Ｂ２に亘る空間）の更に背後側（奥側）に存在する。すなわち、測定対象物８０は、カメラ視野内において測定対象物８０の近傍領域に存在する視野内近傍面（面６１，６２、支柱部材２７の表面、および壁面等）から、カメラ視線方向２９においてカメラ側に所定の距離Ｂ２以上離間した状態で保持されている。測定対象物８０は、このような状態で保持されてもよい。

　また、上記第２実施形態においては、３次元カメラ２０の視線方向２９と測定対象物８０の載置面（透明部材７１の上面７１ａ）の法線方向との両方向は相対的に傾斜している。より詳細には、当該両方向は、（Ｘ軸周りの相対回転角度（傾斜角度）を有する状態で）ＹＺ平面内において相対的に傾斜している。これにより、３次元カメラ２０は、測定対象物８０の上面８２のみならず測定対象物８０の他の面（たとえば前面８４ｃ）の３次元位置情報（点群データ）をも取得することが可能である。すなわち、測定対象物８０の複数の面（ここでは２面）の３次元位置情報を同時に測定することが可能である。換言すれば、１つの方向からの１台の３次元カメラ２０（最小台数の３次元カメラ２０）によって、測定対象物８０の２つの面（上面８２および前面８４ｃ）（図９参照）の表面の３次元位置情報が取得され得る。

　さらに、上記第２実施形態においては、測定対象物８０が、透明部材７１の上面７１ａに接触して支持（載置）されるとともに透明部材７２の起立面７２ａにも接触して支持されている。換言すれば、保持部５０Ｂは、測定対象物８０の載置面（上面７１ａ）と当該載置面に垂直な起立面７２ａとに対して測定対象物８０が接触した状態で測定対象物８０を保持する。なお、上面７１ａおよび起立面７２ａは、それぞれ、測定対象物８０を支持（ないしガイド）する支持面（ないしガイド面）とも表現される。また、上面７１ａおよび起立面７２ａも、それぞれ、３次元カメラ２０の視線方向に対して傾斜している。

　また、上述のように、測定対象物８０のうちの６つの面のうち２つの面（具体的には、上面７１ａに対向する上面８２、および起立面７２ａに対向する前面８４ｃ）の点群データが取得されている。一方、測定対象物８０のうちの６つの面のうち当該２つの面８２，８４ｃに対向する面（すなわち、下面８３および背面８４ｄ）の点群データは取得されていない。ただし、測定対象物８０の下面８３は上面７１ａに接触して支持され、測定対象物８０の背面８４ｄは起立面７２ａに接触して支持されている。また、上面７１ａおよび起立面７２ａの３次元位置は、キャリブレーションによって予め取得されている。

　それ故、たとえば、測定対象物８０の上面８２のＺ方向位置と透明部材７１の上面７１ａのＺ方向位置との差分値として高さＨが正確に求められる。また、測定対象物８０の前面８４ｃのＹ方向位置と透明部材７２の起立面７２ａのＹ方向位置との差分値として奥行きＤが正確に求められる。なお、上面７１ａは、Ｚ方向のサイズを測定するための基準面などとも表現され、起立面７２ａは、Ｙ方向のサイズを測定するための基準面であるとも表現される。

　ここにおいて、測定対象物８０の背面側に設けられた透明部材７２（起立面７２ａ）は、測定対象物８０が起立面７２ａから－Ｙ方向に「はみ出す」こと（測定対象物８０のはみ出し）を防止するガイド部（面状ガイド部材）として機能している。同様に、測定対象物８０の下面（底面）側に設けられた透明部材７１（上面７１ａ）は、測定対象物８０が上面７１ａから－Ｚ方向へ「はみ出す」ことを防止するガイド部として機能している。

　このように、測定対象物８０が透明部材７２（測定対象物８０の背面の支持部材）等を超えてはみ出すことが防止される。したがって、測定対象物８０の膨張部分（理想的な直方体形状に対する膨張部分）、たとえば測定対象物８０の背面８４ｄから更に背後側に突出した膨張部分（凸状部分）がカメラの死角に存在する場合であっても、当該膨張部分を含む寸法をより正確に測定することが可能である。

　また、上記第２実施形態においては、重力が作用すること等によって、透明部材７１および透明部材７２は、いずれも水平面に対して傾斜している。これによれば、測定対象物８０は、透明部材７１と透明部材７２とに押しつけられた状態で保持部５０Ｂに保持されている。したがって、測定対象物８０の高さＨと奥行きＤとを正確に測定することが可能である。

　また、上述のように、取っ手部を有する紙袋が図１０のように配置された場合であっても、射影画像２２２等を用いることによって、当該取っ手部を除外した高さＨ（紙袋本体の高さＨ）をより正確に測定することが可能である。

　なお、上記においては、測定対象物８０の寸法算出にあたって、射影画像２２２は必要に応じて用いられているが、これに限定されず、射影画像２２１，２２２の双方が常に利用されてもよい。たとえば、射影画像２２１に基づいて測定対象物８０の幅Ｗおよび奥行きＤが算出されるとともに、射影画像２２２に基づいて測定対象物８０の高さＨが算出されてもよい。あるいは、射影画像２２１に基づいて測定対象物８０の奥行きＤが算出されるとともに、射影画像２２２に基づいて測定対象物８０の幅Ｗおよび高さＨが算出されてもよい。

　あるいは、測定対象物８０の幅Ｗのみが射影画像２２１あるいは射影画像２２２を用いて算出され、測定対象物８０の奥行きＤおよび高さＨは射影画像を用いずに算出されてもよい。たとえば、測定対象物８０のポイントクラウドデータのうち、透明部材７２の起立面７２ａからの距離が上位１０％の点群（測定対象物８０の手前側側面（前面）８４ｃの点群に相当）が求められ、当該点群に関する起立面７２ａからの距離の平均値が測定対象物８０の奥行きＤとして算出されてもよい。同様に、測定対象物８０のポイントクラウドデータのうち、透明部材７１の上面７１ａからの距離が上位１０％（所定割合）の点群（測定対象物８０の上面８２の点群に相当）が求められ、当該点群に関する上面７１ａからの距離の平均値が測定対象物８０の高さＨとして算出されてもよい。このようにして、測定対象物８０に関する２つの面（８２，８４ｃ）の３次元位置情報に基づき、測定対象物８０の寸法が測定されてもよい。

　ただし、上記第２実施形態のように射影画像２２１，２２２を用いることによれば、紙袋の取っ手部分を除外した紙袋本体の寸法を良好に測定することが可能である。

　また、上記第２実施形態において、視野内近傍面６１，６２は、模様が施された面（模様面）等として構成されてもよい。

　また、上記第２実施形態においては、２つの透明部材７１，７２が設けられているが、これに限定されない。たとえば、２つの透明部材７１，７２のうち透明部材７１のみが設けられ、透明部材７２の位置にはいずれの部材も設けられなくてもよい。

　また、視野内近傍面（６１，６２等）は、必ずしも測定対象物８０の全周囲に亘って存在することを要しない。たとえば、測定対象物８０の全周囲の一部（たとえば上方部分）には視野内近傍面が存在しなくてもよい。

　　＜３．他の変形例等＞
　以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記説明した内容のものに限定されるものではない。

　　　＜３つの支持面等＞
　たとえば、上記第２実施形態では、測定対象物８０の下面８３および奥側側面（背面）８４ｄをそれぞれ支持する透明部材７１（上面７１ａ）および透明部材７２（起立面７２ａ）が設けられている（図８および図９等参照）が、これに限定されない。図１８に示されるように、保持部５０は、測定対象物８０の右側面８４ｆを支持（ガイド）する透明部材７４（起立面７４ａ）を更に有してもよい。すなわち、透明部材７１の上面７１ａと透明部材７２の起立面７２ａとの２面のみならず更に透明部材７４の起立面７４ａをも加えた３面で測定対象物８０が支持されてもよい。なお、透明部材７４は、透明部材７２と同様に、透明部材７１に対して垂直に起立する板状部材である。ただし、透明部材７４は、透明部材７２とは異なり、透明部材７１の右側（－Ｘ側）において、ＹＺ平面に平行に設けられる。換言すれば、透明部材７４は、測定対象物８０の右側方側に設けられ、起立面７４ａからの測定対象物８０のはみ出しを防止するガイド部である。

　透明部材７４は、（測定対象物８０を）視野内近傍面６４（次述）から、３次元カメラ２０の視線方向２９において３次元カメラ側に所定の距離Ｂ（ここではＢ２）以上離間した状態で、測定対象物８０を保持することが好ましい。なお、視野内近傍面６４（透明部材７４の右側面（－Ｘ側の面））は、３次元カメラ２０の視野内にて測定対象物８０の近傍領域（特に上面８２の右端に隣接する領域）に存在する（配置される）面である。このような視野内近傍面６４が、３次元カメラ２０の視線方向２９において当該視線方向奥側に向けて測定対象物８０の右側面８４ｆから所定の距離Ｂ２以上離間した状態で、配置されることが好ましい。視野内近傍面６４は、模様が施された面（模様面）等として構成されてもよい。

　また、図１９に示されるように、これらの３つの透明部材７１，７２，７４は、Ｙ軸周りにも回転（図１８において時計回りに）されて配置されてもよい。換言すれば、透明部材７１が水平に配置された状態から、これらの透明部材７１，７２，７４が、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸のうちの２軸周りに回転されてもよい。これによれば、３次元カメラ２０は、測定対象物８０の３面（上面８２、前面８４ｃ、左側面８４ｅ）を撮影することが可能である。また、これに加えて或いはこれに代えて、３次元カメラ２０が、測定対象物８０の斜め上方（詳細には、左手前斜め上方）に配置され、右奥斜め下方の測定対象物８０を（左手前斜め上方から）撮影してもよい。このような配置においては、起立面７４ａも、３次元カメラ２０の視線方向に対して傾斜している。

　また、図１８あるいは図１９のような態様において、透明部材７４等に代えて、測定対象物８０の左側面８４ｅを支持（ガイド）する透明部材７３（および起立面７３ａ）（不図示）等が設けられてもよい。透明部材７３は、透明部材７４と同様の部材である。ただし、透明部材７３は、透明部材７４とは異なり、透明部材７１の左側（＋Ｘ側）に（換言すれば、測定対象物８０の左側方側に）設けられる。

　図１８あるいは図１９のような態様において透明部材７３等が設けられる場合には、Ｙ軸周りの回転方向、および３次元カメラ２０と測定対象物８０との相対位置関係等は左右逆転されればよい。

　また、透明部材７３（あるいは透明部材７４）が用いられる態様においては、射影画像２２３（あるいは射影画像２２４）が用いられてもよい。射影画像２２３は、測定対象物８０のポイントクラウドデータを測定対象物８０の左側の起立面７３ａ（を含む射影平面）に平行射影した画像である。射影画像２２４は、測定対象物８０のポイントクラウドデータを測定対象物８０の右側の支持面７４ａ（を含む射影平面）に平行射影した画像である。

　また、上記各実施形態等では、模様面６１ａが透明部材５１（，７１）の上面に対して平行に設けられているが、これに限定されない。模様面６１ａは透明部材５１（，７１）の上面に対して傾斜して設けられてもよい。たとえば、傾斜台７５（図８参照）もが透明材料で構成されるとともに、傾斜台７５の底部において重量計４０の上面に対して平行な模様面６１ａが設けられてもよい。

　また、上記第２実施形態等においては、３次元カメラ２０の視線方向と透明部材７１の上面７１ａ（測定対象物８０の載置面）の法線方向とが相対的に傾斜した状態で、透明部材７２等が更に設けられているが、これに限定されない。たとえば、３次元カメラ２０の視線方向が透明部材７１の上面７１ａ（測定対象物８０の載置面）の法線方向に対して平行であり、且つ、透明部材７２～７４（支持面７２ａ～７４ａ）のうちの２つ以上が設けられてもよい。

　　　＜周辺領域除去＞
　３次元カメラ２０は、２枚の赤外光画像に加えてカラー画像をも撮影する。測定対象物８０の表面の各点（３次元位置情報を有する）に対して当該カラー画像（可視光画像）内の対応点のテクスチャ情報（色情報）を割り当てることによって、カラー画像の３次元モデルが生成される。

　そして、この３次元モデル（カラーモデル）をＸＹ平面に平行射影することによって、カラー情報を有する射影画像（カラー射影画像）２４１（図２０上段参照）が生成される。この射影画像２４１は、射影画像２２１内の各点に対して色情報が付与された画像に相当する。また、同様に、当該３次元モデル（カラーモデル）をＸＺ平面に平行射影することによって、カラー情報を有する射影画像２４２（不図示）が生成される。この射影画像２４２は、射影画像２２２内の各点に対して色情報（濃淡情報）が付与された画像に相当する。同様に、射影画像２２３，２２４に対応する射影画像２４３，２４４も生成され得る。なお、これに限定されず、射影画像２４１～２４４は、色情報を有するカラー画像ではなく、濃淡情報を有するグレースケール画像（濃淡画像）として生成されてもよい。

　このような射影画像２４１を用いて、測定対象物８０の寸法（たとえば、Ｗ，Ｄ）が算出されてもよい。同様に、射影画像２４２を用いて、測定対象物８０の寸法（たとえば、Ｗ，Ｈ）が算出されてもよい。以下では、射影画像２４１を利用した寸法算出処理について主に説明するが、他の射影画像２４２（，２４３，２４４）を利用した寸法算出処理についても同様である。

　図２０は、このような技術について説明する図である。図２０の上段においては、測定対象物８０（たとえば封筒）の表面の射影画像（カラー射影画像）２４１が示されている。図２０の中段においては、画像処理によって抽出された直線（エッジ直線）２４８が射影画像２４１に対して（仮想的に）重畳して示されている。また、図２０の下段においては、測定対象物８０に隣接する外部領域（非表面部分２４９）が当該直線２４８に基づき除去された後の射影画像２４１が示されている。

　図２０の上段に示されるように、本来の測定対象物８０の４辺のエッジ周辺の非表面部分２４９（実際には測定対象物８０の表面ではないにもかかわらず、測定誤差等に起因して誤検出された部分）が３次元モデルおよびその射影画像に残存していることがある。図２０の上段においては、本来の測定対象物８０が灰色（グレー）で示されており、測定対象物８０のエッジ周辺の非表面部分２４９には模様面６１ａの模様が黒色等で示されている。

　ここでは、測定対象物８０（封筒等）が直線のエッジ部分を有することを前提として、当該エッジ部分付近に残存する非表面部分２４９（たとえば数ｍｍ幅）を測定対象物８０の表面部分から除外する。

　具体的には、まず、コントローラ３１は、射影画像２４１のエッジ付近においてエッジ抽出処理等（画像処理）を実行する。より詳細には、カラー画像である射影画像２４１が２値画像（あるいはグレースケール画像）に変換され、変換後の画像に対してエッジ抽出処理が施される。そして、エッジ抽出処理によって抽出された複数のエッジに最も近い直線２４８（複数のエッジに基づく近似直線（推定直線エッジ））が求められる（図２０の中段参照）。そして、当該直線よりも外側にある部分が、測定対象物８０以外の領域（外部領域）として、射影画像２４１から除去される。これにより、非表面部分２４９を除去した後の射影画像２４１が得られる（図２０の下段参照）。

　このような処理によれば、測定対象物８０の寸法をさらに精度よく検出することが可能である。

　　　＜他の保持部＞
　上記第１実施形態等においては、所定の厚み（長さＢ以上の厚み）を有する透明部材５１等が設けられることによって、測定対象物８０が３次元カメラ２０の視線方向にて視野内近傍面６１から当該カメラ側に所定の距離以上離間した状態で保持されている。より詳細には、透明部材５１が重量計４０の上面４２の全体を覆うように設けられている。換言すれば、カメラ視野内において（換言すれば、平面視等において）測定対象物８０よりも広い範囲に亘る領域に透明部材５１が設けられている。しかしながら、本発明は、これに限定されない。

　具体的には、図２１に示されるように、所定の厚み（長さＢ以上の厚み）を有する部材（スペーサー）５５が平面視において測定対象物８０よりも狭い領域（小さな領域）に設けられてもよい。部材５５は、円柱状部材でもよく、あるいは角柱状部材等でもよい。また、部材５５は、透明部材でもよく、非透明部材でもよい。このような部材５５が、視野内近傍面６１（上面４２等）と測定対象物８０の下面８３との間に設けられることによって、測定対象物８０が３次元カメラの視線方向において視野内近傍面６１から当該カメラ側に所定の距離以上離間した状態で保持されてもよい。なお、測定対象物８０が柔軟物である場合等には、上記各実施形態のような保持部５０（カメラ視野内において測定対象物８０よりも広い範囲に亘る透明部材５１等を有する保持部５０）が設けられることが好ましい。

　あるいは、図２２に示されるように、重量計４０の上面４２の端部付近（たとえば上面視における四隅のそれぞれ）に支持部材（支柱部材）５７が立設されるとともに、当該支持部材５７で固定支持された薄板状の透明部材５６が設けられてもよい。換言すれば、透明部材５６と上面４２との間に中空部５８が設けられてもよい。このような中空部５８等によって、測定対象物８０が３次元カメラ２０の視線方向にて視野内近傍面６１（上面４２）から当該カメラ側に所定の距離以上離間した状態で保持されてもよい。

　このように、測定対象物８０を３次元カメラ２０の視線方向にて視野内近傍面６１から当該カメラ側に所定の距離以上離間した状態で保持する各種の保持部（保持手段）が採用されてもよい。

　また、このような改変は、第２実施形態等に対して施されてもよい。

　　　＜赤外光吸収面＞
　また、上記各実施形態等においては、視野内近傍面６１は模様面６１ａとして構成されてもよいことについて説明したが、これに限定されず、視野内近傍面６１は、赤外光吸収面６１ｂ（不図示）として構成されてもよい。特に、３次元カメラ２０としてＴＯＦ（Time of Flight）方式の装置が用いられる場合に特に有用である。他の視野内近傍面６２～６４についても同様である。

　ＴＯＦ方式の３次元カメラ２０においては、３次元カメラ２０から測定対象物８０へと向かう測定光（時間測定用の光（赤外光等））が照射され、その反射光が３次元カメラ２０に戻るまでの時間の計測結果に基づき測定対象物８０までの距離が測定される。

　しかしながら、当該３次元カメラ２０の視野内における測定対象物８０の上面８２等の辺縁部の測距において、誤差が生じ易いという問題が存在する。これは、３次元カメラ２０から出射された測定光のうち、測定対象物８０の上面８２内の辺縁部での反射光のみならず、３次元カメラ２０の視野内における上面８２の周辺領域（当該辺縁部に隣接する外部近傍領域）での反射光もが３次元カメラ２０に戻ること等に起因する。

　これに対して、視野内近傍面６１等が赤外光吸収面６１ｂとして構成されることによれば、このような問題を解消することが可能である。具体的には、３次元カメラ２０から出射された測定光のうち、３次元カメラ２０の視野内における測定対象物８０の上面８２の周辺領域（図３の破線楕円領域等参照）に到達した光は、当該周辺領域に存在する赤外光吸収面６１ｂによって吸収される。それ故、当該周辺領域から３次元カメラ２０へと戻ってくる測定光は大幅に（理想的にはゼロに）低減され、当該周辺領域（外部近傍領域）からの反射光に起因する測距誤差の発生を回避ないし抑制することが可能である。赤外光吸収面６１ｂは、たとえば、赤外光を吸収し易い黒色面として構成されてもよく、赤外光吸収インクが塗布された面として構成されてもよい。

　なお、この改変例においては、３次元カメラ２０の視野内にて測定対象物８０の近傍領域に存在する赤外光吸収面６１ｂから、３次元カメラの視線方向において３次元カメラ側に所定の距離以上離間した状態で、測定対象物８０が保持されている。しかしながら、これに限定されない。たとえば、赤外光吸収面６１ｂの上に直に（距離Ｂを空けることなく）測定対象物８０が載置されてもよい。赤外光を測定光として用いるＴＯＦ方式の３次元カメラ２０は、その視野内における測定対象物８０の近傍領域（周辺領域）からの反射光を受光せずに済むので、測定対象物８０の表面の３次元位置情報を正確に取得することが可能である。

　　　＜その他＞
　また、各実施形態等においては、寸法測定装置１０は重量計４０を備え、重量計４０の上に保持部５０が配置されているが、これに限定されない。たとえば、寸法測定装置１０は、重量計４０を備えなくてもよい。保持部５０は、重量計４０以外の部材（寸法測定装置１０の底面部材等）の上に配置されてもよい。

　１０　寸法測定装置
　２０　３次元カメラ
　２７，２８　カメラ固定部材
　２９　カメラ視線方向
　３０　寸法算出装置
　４０　重量計
　５０　保持部
　５１，７１～７４　透明部材
　５５　スペーサ
　５８　中空部
　６１～６４　視野内近傍面
　６１ａ　模様面
　６１ｂ　赤外光吸収面
　７５　傾斜台
　７９　空間
　８０　測定対象物
　２２１～２２４，２４１～２４４　射影画像

Claims

　測定対象物の表面の３次元位置情報を取得するための３次元カメラと、
　前記３次元カメラの視野内にて前記測定対象物の近傍領域に存在する所定面から、前記３次元カメラの視線方向において前記３次元カメラ側に所定の距離以上離間した状態で、前記測定対象物を保持する保持手段と、
　前記３次元位置情報に基づき前記測定対象物の寸法を算出する制御手段と、
を備える、寸法測定装置。
　前記所定面は、所定の模様を有している、請求項１に記載の寸法測定装置。
　前記３次元カメラの前記視線方向と前記測定対象物の載置面の法線方向とは相対的に傾斜しており、
　前記保持手段は、前記載置面と前記載置面に垂直な且つ前記視線方向に対して傾斜した支持面とに前記測定対象物が接触した状態で前記測定対象物を保持する、請求項１または請求項２に記載の寸法測定装置。
　前記３次元カメラは、前記測定対象物を斜め上方から撮影する、請求項１から請求項３のいずれかに記載の寸法測定装置。
　前記保持手段は、
　　前記測定対象物の背面側と左側方側と右側方側とのうちの少なくとも１つに設けられ、前記測定対象物のはみ出しを防止するガイド部、
を備える、請求項１から請求項４のいずれかに記載の寸法測定装置。
　前記制御手段は、前記測定対象物の表面の点群を各射影面に射影した複数の射影画像に基づき、前記測定対象物の寸法を算出する、請求項１から請求項５のいずれかに記載の寸法測定装置。
　前記測定対象物の種別と前記測定対象物に関する運搬サービスの種類との少なくとも一方を入力する入力手段、
をさらに備える、請求項１から請求項６のいずれかに記載の寸法測定装置。
　測定対象物の表面の３次元位置情報を取得するための３次元カメラを用いた寸法測定方法であって、
　ａ）前記３次元カメラの視野内にて前記測定対象物の近傍領域に存在する所定面から、前記３次元カメラの視線方向において前記３次元カメラ側に所定の距離以上離間した状態で保持された前記測定対象物を、前記３次元カメラで撮影し、前記測定対象物の表面の前記３次元位置情報を取得するステップと、
　ｂ）前記３次元位置情報に基づき前記測定対象物の寸法を算出するステップと、
を備える、寸法測定方法。