JPH08182002A

JPH08182002A - 物品認識装置

Info

Publication number: JPH08182002A
Application number: JP6318702A
Authority: JP
Inventors: Masahito Sano; 雅仁佐野
Original assignee: TEC CORP
Current assignee: TEC CORP
Priority date: 1994-12-21
Filing date: 1994-12-21
Publication date: 1996-07-12

Abstract

(57)【要約】【目的】物品を照明する照明装置の照明特性の変化に応
じてホワイトバランス調整を行い、常に一定の色で画像
読取りを行う。【構成】ベルトコンベアにより搬送される商品をカラー
撮像カメラ２７で撮像し、得られた画像から物品の特徴
を抽出し、抽出した特徴をデータベースの情報と照合し
て商品を認識するものにおいて、内部にカラー撮像カメ
ラを備え、ベルトコンベアを外光から遮断する筐体８１
と、この筐体の内部に設け、ベルトコンベアにより搬送
される商品を照明する照明装置８２とを設け、照明装置
の照明特性変化に基づいて所定の時間間隔でカラー撮像
カメラに基準白色材８３の撮像を行わせ、得られた画像
からホワイトバランス調整を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばベルトコンベア
により搬送される商品を判別して商品価格等を自動的に
メモリに登録するチェックアウトシステムに適用される
物品認識装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】商品価格等を自動的にメモリに登録する
チェックアウトシステムとしては、例えば特開平４−６
７２９１号公報に見られるものが知られている。このシ
ステムで商品のチェックアウトを行う場合、顧客は買い
物用カートに収納した未登録商品を搬入用ベルトコンベ
アに載せ、さらに仕切棒を載せて自分の商品と次の客の
商品とを区別する。

【０００３】未登録商品は搬入用ベルトコンベアにより
搬送され、バーコードスキャナの手前にて位置センサに
より検出され、これにより搬入用ベルトコンベアが停止
される。ここでオペレータが商品をバーコードスキャナ
やキーボードを使用してＰＯＳ端末に登録する。

【０００４】登録の済んだ商品は搬出用ベルトコンベア
に順次置き、最後にオペレータは仕切棒を載せて次の顧
客との区切りを行う。

【０００５】顧客は登録作業の間、搬出用ベルトコンベ
アの近傍で待機し、登録作業終了時にキャッシャに対し
て支払いを済ませた後、登録済み商品を再び自分のカー
トに載せる。

【０００６】このような従来装置では、１レーンにオペ
レータとキャッシャの２名の人員を配置する必要があ
り、１人の当たりの作業能率が低く、また人件費も上昇
するという問題があった。

【０００７】また、仕切棒を使用して各顧客間の区分を
行うため、搬出用ベルトコンベア側の仕切棒を搬入用ベ
ルトコンベア側に戻す作業が必要となり面倒であった。

【０００８】そこで本出願人は、先に、一人で商品等の
物品の登録作業ができ、しかも仕切棒を使用するような
面倒な作業を不要にできるチェックアウト装置を提案し
出願した。（特願平６−１１７１９９号）これは、商品を搬送するベルトコンベアの途中にトンネ
ル部を配置し、このトンネル部内に、商品の高さを測定
する高さ計測装置、商品を撮像する撮像カメラ、可変走
査光学系バーコードスキャナーをそれぞれ配置し、撮像
カメラからの画像情報により商品の位置、大きさ、形、
色等、商品の特徴を画像処理を行って抽出し、さらに商
品の面にバーコードが認識されたときにはその位置と傾
きを把握する。そして高さ計測装置からの高さ情報と撮
像カメラからの画像処理結果に基づいて可変走査光学系
バーコードスキャナーの光路長や焦点距離、走査パター
ンを設定して商品の所定の位置に集中的に光走査を行っ
てバーコードを確実に読取り、商品を特定して商品の価
格登録を自動的に行うようになっている。

【０００９】この装置では１人のオペレータがレーンの
監視を行い、もし自動登録できない商品が発生した場合
に登録作業を行ったり、顧客から金銭を受取って釣銭を
支払う精算業務を行ったりするようになっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このようなチェックア
ウトシステムでは、撮像カメラにより搬送される商品を
撮像するが、撮像カメラは外光を遮断するトンネル部内
に配置しているので、照明装置によって商品を照明する
必要がある。

【００１１】ところで、照明装置は、電源の立上げ時の
不安定動作期間においては照明特性が変化が大きくな
り、また、経時変化によっても照明特性が変化し、カラ
ー撮像カメラを使用したときにはホワイトバランスがく
ずれる。ホワイトバランスがくずれると、撮像カメラで
撮像した商品の色に変化が生じ、商品を認識する場合に
悪影響を与える。

【００１２】そこで本発明は、物品をカラー撮像装置で
撮像し、得られた画像から物品の特徴を抽出し、抽出し
た特徴をデータベースの情報と照合して物品を認識する
物品認識装置において、物品を照明する照明装置の照明
特性の変化に応じてホワイトバランスを調整でき、従っ
て、常に一定の色で画像読取りができ、確実な物品認識
ができる物品認識装置を提供する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１対応の発明は、
物品搬送装置により搬送される物品をカラー撮像装置で
撮像し、得られた画像から物品の特徴を抽出し、抽出し
た特徴をデータベースの情報と照合して物品を認識する
物品認識装置において、内部に撮像装置を備え、物品搬
送装置を外光から遮断する外光遮断手段と、この外光遮
断手段の内部に設け、物品搬送装置により搬送される物
品を照明する照明装置と、この照明装置の照明特性変化
に基づいて所定の時間間隔で撮像装置に基準白色材の撮
像を行わせ、得られた画像からホワイトバランス調整を
行うホワイトバランス調整手段とを備えたものである。

【００１４】請求項２対応の発明は、請求項１記載の発
明において、ホワイトバランス調整手段は、前回ホワイ
トバランス調整を行ったときの補正値を記憶するメモリ
と、このメモリの補正値と今回ホワイトバランス調整を
行ったときの補正値を比較して両補正値の差量を検出す
る比較手段と、予め照明装置の立上がり時における補正
値の差量に基づいて複数のインターバル値を設定した立
上がり時インターバルテーブルと、ホワイトバランス調
整を行う時間間隔を計時するインターバルタイマと、比
較手段が検出した両補正値の差量に基づいて前記インタ
ーバルテーブルから該当するインターバル値を読出して
インターバルタイマにセットする手段とを備え、照明装
置の立上がり時の一定時間、インターバルタイマを動作
してホワイトバランス調整を繰返し行うものである。

【００１５】請求項３対応の発明は、請求項１又は２記
載の発明において、ホワイトバランス調整手段は、照明
装置の点灯時間を累積する累積タイマと、ホワイトバラ
ンス調整を行う時間間隔を計時するインターバルタイマ
と、累積点灯時間に対応して複数のインターバル値を設
定した累積用インターバルテーブルと、累積タイマの累
積点灯時間に基づいてインターバルテーブルから該当す
るインターバル値を読出してインターバルタイマにセッ
トする手段とを備え、照明装置の動作時、インターバル
タイマを動作してホワイトバランス調整を繰返し行うも
のである。

【００１６】

【作用】請求項１対応の発明においては、所定の時間間
隔で撮像装置に基準白色材の撮像を行わせ、得られた画
像からホワイトバランス調整を行う。

【００１７】請求項２対応の発明においては、照明装置
の立上がり時において、前回ホワイトバランス調整を行
ったときの補正値と今回ホワイトバランス調整を行った
ときの補正値との差量を検出し、この差量に基づいてイ
ンターバルテーブルから該当するインターバル値を読出
してインターバルタイマにセットする。これにより、次
にホワイトバランス調整を行うのはインターバルタイマ
がセットされたインターバル値に基づいてタイムアップ
したときとなる。

【００１８】請求項３対応の発明においては、照明装置
の点灯時間が累積タイマで累積され、この累積点灯時間
に対応して累積用インターバルテーブルから該当するイ
ンターバル値を読出してインターバルタイマにセットす
る。これにより、次にホワイトバランス調整を行うのは
インターバルタイマがセットされたインターバル値に基
づいてタイムアップしたときとなる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。なお、この実施例は本発明を商品の登録を行う
チェックアウトシステムに適用したものについて述べ
る。

【００２０】図１において、２１は第１のチェックアウ
トレーン、４１は第２のチェックアウトレーンである。
この各チェックアウトレーン２１，４１の一端側、すな
わち上流側に買い物籠６１を載せる籠載置台２２，４２
を配置している。

【００２１】前記各チェックアウトレーン２１，４１の
中央部に物品搬送装置としてベルトコンベア２３，４３
を配置している。前記ベルトコンベア２３，４３はその
上流側に顧客６２が物品である商品６３を買い物籠６１
から取り出して載せるための商品載せエリア２４，４４
を形成している。

【００２２】前記ベルトコンベア２３，４３の中間部に
外光を遮断する外光遮断手段として筒状のトンネル部２
５，４５を配置し、このトンネル部２５，４５内に、高
さ計測装置２６，４６、カラー撮像装置であるカラー撮
像カメラ２７，４７及び可変走査光学系バーコードスキ
ャナ２８，４８をそれぞれ配置している。

【００２３】前記各撮像カメラ２７，４７は、ベルトコ
ンベア２３，４３上の画像入力エリア全体を監視するよ
うに真上に配置している。

【００２４】前記ベルトコンベア２３，４３の下流側に
はその各ベルトコンベア２３，４３で挟まれる位置に未
登録商品スタッカ６４を共通に設け、その未登録商品ス
タッカ６４の中央部にオペレータ６５が手動登録操作す
るための登録器６６及び商品をメモリに登録するＰＯＳ
端末６７を配置している。

【００２５】前記各チェックアウトレーン２１，４１の
下流側に登録済み商品６３ａを溜める登録済み商品スタ
ッカ２９，４９を配置している。そして各登録済み商品
スタッカ２９，４９の近傍に小計表示器３０，５０を設
けている。なお、前記登録器６６及びＰＯＳ端末６７の
近傍には図示しないが、ドロワやレシートプリンタ等を
配置している。

【００２６】前記商品載せエリア２４，４４には商品の
載せ始めを指示する開始指示手段としてのスタートボタ
ン３１，５１及び商品の載せ終りを指示する終了指示手
段としての終了ボタン３２，５２を設けている。

【００２７】前記商品載せエリア２４，４４の近傍に作
業指示手段である案内表示用ディスプレイ３３，５３を
配置している。なお、図示はしないが案内を音声で知ら
せるスピーカも配置している。

【００２８】前記ベルトコンベア２３，４３の下流側端
に前記トンネル部２５，４５から出てきた商品がコード
読取りを失敗した商品の場合にその商品を前記未登録商
品スタッカ６４に排除する商品排除機構３４，５４を備
えている。

【００２９】前記高さ計測装置２６，４６は、図２に示
すように、商品６３の搬送路を間にして２本の支柱７
１，７２を対向配置し、一方の支柱７１にＬＥＤ等から
なる複数の投光素子７３，…を所定ピッチで配置すると
共に他方の支柱７２にホトトランジスタやホトダイオー
ド等からなる複数の受光素子７４，…を前記各投光素子
７３，…に対向して所定ピッチで配置し、投光素子７３
からの光が商品６３で遮光されるのはどの高さの投光素
子７３までかにより高さを計測するようになっている。

【００３０】前記撮像カメラ２７，４７及びバーコード
スキャナ２８，４８は、図３に示すように配置してい
る。すなわち、前記撮像カメラ２７，４７は、ベルトコ
ンベア２３，４３の画像入力エリア７５の上方に配置
し、この画像入力エリア７５を通過する商品（図示せ
ず）を撮像し、その画像から商品の位置、大きさ、形、
色等、商品の特徴を画像処理によって抽出し、商品の上
面にバーコードが認識された場合はその位置と傾きを把
握するようになっている。

【００３１】前記ＰＯＳ端末６７は、各チェックアウト
レーン２１，４１に対応してそれぞれ第１のカウンタと
第２のカウンタを設け、前記高さ計測装置２６，４６あ
るいは前記撮像カメラ２７，４７が商品を検出したとき
には第１のカウンタをインクリメントするようになって
いる。

【００３２】前記バーコードスキャナ２８，４８は、ベ
ルトコンベア２３，４３のスキャニングエリア７６を通
過する商品からバーコードを読取るもので、このスキャ
ニングエリア７６の側方及び上方にそれぞれレーザチュ
ーブや半導体レーザ等を光源とする可変走査光学系７
７，７８，７９を配置している。

【００３３】前記各可変走査光学系７７，７８，７９
は、光路長や焦点距離、走査パターンを可変でき、前記
高さ計測装置２６，４６による高さ測定値と前記撮像カ
メラ２７，４７による画像処理結果に基づいて商品のあ
る位置の付近に選択的にかつ集中的に走査線を集めてよ
り高速で確実なバーコード読取りを行ってデコードする
ようになっている。

【００３４】そして前記各可変走査光学系７７，７８，
７９はデコードした商品データを前記ＰＯＳ端末６７に
転送するようしている。

【００３５】前記ＰＯＳ端末６７は前記バーコードスキ
ャナ２８，４８から転送される商品データを受信すると
データベースと照合し、一致が検出されるとその商品デ
ータを登録処理するようにしている。

【００３６】前記ＰＯＳ端末６７は、図４に示すよう
に、前記スタートボタン３１，５１がオンされると、Ｓ
1 にて案内表示用ディスプレイ３３，５３にスタート表
示を行うと共にベルトコンベア２３，４３の作動を開始
させ、かつ第１のカウンタをクリアする。

【００３７】続いて商品６３が前記高さ計測装置２６，
４６あるいは前記撮像カメラ２７，４７により検出され
ると、Ｓ2 にて第１のカウンタをインクリメントする。

【００３８】続いてＳ3 にて前記高さ計測装置２６，４
６及び撮像カメラ２７，４７からの情報により商品の高
さ、大きさ、位置を認識し、前記バーコードスキャナ２
８，４８にて商品の有効エリア（バーコードのある位
置）をスキャンする。そして前記バーコードスキャナ２
８，４８からのデコードした商品データをデータベース
と照合し、一致が検出されると、さらにデータベースを
使用して形状、色による商品の認識を行う。

【００３９】そして商品のデコードデータに該当する商
品があればその商品データを登録するとともにＳ4 にて
第２のカウンタをインクリメントし、Ｓ5 にてその商品
を登録済み商品６３ａとして登録済み商品スタッカ２
９，４９へ搬送する。

【００４０】また、デコードが失敗したときにはＳ6 に
てその旨をオペレータ６５に例えばＰＯＳ端末６７のラ
ンプ表示等により知らせると共にその商品を未登録商品
スタッカ６４に搬送する。

【００４１】この未登録商品スタッカ６４に搬送された
商品は、バーコードが付されている商品であればオペレ
ータ６５は登録器６６を使用して登録を行う。前記登録
器６６は小型定置式スキャナやタッチスキャナ、ペンス
キャナ等で構成されている。

【００４２】また、バーコードが付されていない商品で
あればオペレータ６５はＰＯＳ端末６７をキー操作して
登録を行う。

【００４３】そして商品の登録が行われるとＳ4 にて第
２のカウンタがインクリメントされる。登録した商品は
ベルトコンベア２３，４３に戻され、Ｓ5 にて登録済み
商品６３ａとして登録済み商品スタッカ２９，４９へ搬
送する。

【００４４】そして上記したＳ2 〜Ｓ5 の処理は終了ボ
タン３２，５２が操作されるまで繰返され、終了ボタン
３２，５２が操作されると、第１のカウンタの値をメモ
リにホールドし、そのホールドした値と第２のカウンタ
の値を比較し、一致すると全商品が通過し登録が完了し
たと判断してＳ7 にて前記小計表示器３０，５０に顧客
の合計金額を表示させる。また、前記第２のカウンタを
クリアする。

【００４５】次に、上述した一連の処理のうちデータベ
ースによる照合を詳しく述べる。データベースは予め作
成されるもので、この作成には、顧客が商品６３をベル
トコンベア２３，４３に載せた場合の状況（方向性、傾
き等）を考慮し、取扱う全ての商品（生鮮品等、一部を
除く場合もある。）についてその大きさ（投影面積）、
形状、色等の特徴量を画像処理によって多数抽出して登
録しておく。なお、色情報としては、モノクロ情報、
Ｒ，Ｇ，Ｂで構成されるカラー情報、又は色相、明度、
彩度で構成される色彩情報等がある。

【００４６】図５に示すように、先ず、Ｓ11にて顧客が
ベルトコンベア２３，４３に載せた商品６３に対し、前
記高さ計測装置２６，４６及び撮像カメラ２７，４７か
らの情報の画像処理で各項目毎に特徴量を抽出する。

【００４７】そして対象商品のバーコードがすでにデコ
ードされている場合には、Ｓ12にて該当商品に属するデ
ータベースのデータと特徴量の照合を行い、もしデータ
ベース内に合致あるいは近似したデータが無かった場合
にはＳ13にてその特徴量を追加登録する。また、データ
ベース内に合致あるいは近似したデータがあればこの処
理を終了する。

【００４８】また、対象商品のバーコードがデコードさ
れていない場合には、Ｓ14にて抽出した対象商品の特徴
量を全商品のデータベースと照合し、もし特定の商品の
特徴量と高い精度で一致した場合には、Ｓ15にてその特
定の商品の商品コードを読出し、Ｓ16にてその商品コー
ドに基づいて登録を行う。また、一致する商品が無けれ
ばこの処理を終了する。この場合は、未登録商品として
未登録商品スタッカ６４に搬送されることになる。

【００４９】なお、未登録商品をオペレータ６５が登録
するときに、例えば小型カメラを使用してその未登録商
品を撮像することによりデータベースにその未登録商品
の特徴量を追加登録することも可能である。

【００５０】前記トンネル部２５（４５）のカラー撮像
カメラ２７（４７）を取り付けた部位は物品認識装置を
構成し、この物品認識装置は、図６に示すように、筒状
の筐体８１内の天部に前記カラー撮像カメラ２７（４
７）を取り付けると共に、筐体８１内の一方の側壁の上
部に照明装置８２、下部に基準白色材８３をそれぞれ取
り付けている。前記照明装置８２の光源としては、蛍光
灯などの放電灯やハロゲンランプなどの発熱灯を使用す
る。

【００５１】前記カラー撮像カメラ２７（４７）は角度
調節機構８４とモータ等の駆動源により図中矢印で示す
角度回動可能になっており、ベルトコンベア２３（４
３）の面と基準白色材８３の面をそれぞれ確実に撮像視
野に入れることができるようになっている。

【００５２】図７は物品認識装置の回路構成を示すブロ
ック図で、前記カラー撮像カメラ２７（４７）で商品６
３を撮像して得られる画像信号Ｒ，Ｇ，Ｂをフレームメ
モリ９１に格納し、このフレームメモリ９１に格納した
画像信号を画像処理部９２に供給して全体画像から商品
画像の切出しなどの画像処理を行うようになっている。

【００５３】そして前記画像処理部９２で画像処理した
結果に基づいて特徴値抽出部９３が商品の形状や投影面
積、重心等の形状的特徴を抽出すると共に、全体の色
相、明度等により商品に対する色的特徴を抽出し、これ
らを特徴値として比較部９４に供給するようになってい
る。

【００５４】前記比較部９４は予め各種商品についての
特徴値を設定したデータベース９５から該当する特徴値
を読出し、この読出した特徴値と特徴値抽出部９３が抽
出した特徴値とを比較し、前記カラー撮像カメラ２７
（４７）が撮像した商品６３を認識するようになってい
る。

【００５５】また、コントローラ９６を設け、このコン
トローラ９６でホワイトバランス調整部９７を駆動し、
このホワイトバランス調整部９７からを取り込むように
なっている。前記ホワイトバランス調整部９７は、前記
カラー撮像カメラ２７（４７）のホワイトバランスを調
整するようになっている。

【００５６】また、前記コントローラ９６は、インター
バルテーブル群９８、インターバルタイマ９９、累計タ
イマ１００、計時タイマ１０１、メモリ１０２及び前記
比較部９４を制御するようになっている。

【００５７】ところで照明装置８２は、分光特性を持っ
ており、例えば蛍光灯では電源投入時から蛍光灯が安定
点灯状態になるまで通常数十分を要することが多く、ま
た、長期の使用によって徐々に特性が変化してくる。こ
のため、カラー撮像カメラ２７（４７）が撮像して得ら
れる画像の色に変化が生じ、同じ商品の画像を画像処理
した結果に差が生じてしまう。

【００５８】照明装置８２の色温度の変化に対応するに
は通常ホワイトバランスを調整することによって行われ
る。ホワイトバランスをとるには基準になる白色材８３
をカラー撮像カメラ２７（４７）で撮像し、そのときの
信号状態で補正値を決定して行う。

【００５９】具体的には、コントローラ９６が図８に示
す制御を行う。すなわち、照明装置８２の電源が投入さ
れランプが点灯すると、先ずＳ21にてカラー撮像カメラ
２７（４７）を角度調節機構８４により回動制御して一
定時間基準白色材８３を撮像させる。そして撮像結果を
ホワイトバランス調整部９７に取込みホワイトバランス
調整を行わせる。

【００６０】続いてＳ22にてホワイトバランス調整部９
７からそのときの補正値を取込んで前記メモリ１０２に
格納する。続いてＳ23にて前記インターバルタイマ９９
に初回インターバル値をセットする。そしてＳ24にてイ
ンターバルタイマ９９をスタートさせる。また、このと
き計時タイマ１０１も同時にスタートさせる。

【００６１】その後、Ｓ25にてインターバルタイマ９９
がインターバル値をカウントしてタイムアップすると、
Ｓ26にて２回目のホワイトバランス調整を行う。すなわ
ち、カラー撮像カメラ２７（４７）を角度調節機構８４
により回動制御して一定時間基準白色材８３を撮像させ
る。そして撮像結果をホワイトバランス調整部９７に取
込みホワイトバランス調整を行わせる。

【００６２】続いてＳ27にてホワイトバランス調整部９
７からそのときの補正値を取込んで前記メモリ１０２に
格納する。続いてＳ28にて今回メモリ１０２に格納した
補正値と前回メモリ１０２に格納した補正値とを比較
し、その差分により前記インターバルテーブル群９８の
立上がり時インターバルテーブルからインターバル値を
読み出す。

【００６３】前記立上がり時インターバルテーブルは、
図９に示すように、差分…，＋３，＋２，＋１，０，−
１，−２，−３，…に対して、それぞれインターバル値
…，ｔ0 ＋ｔ3 ，ｔ0 ＋ｔ2 ，ｔ0 ＋ｔ1 ，ｔ0 ，ｔ0
−ｔ1 ，ｔ0 −ｔ2 ，ｔ0 −ｔ3 ，…を設定した複数の
インターバルテーブル９８-1，９８-2，９８-3，…を設
けている。そして、この各インターバルテーブル９８-
1，９８-2，９８-3，…を前記計時タイマ１０１のカウ
ント時間により切替えて使用するようになっている。例
えば最初はインターバルテーブル９８-1を使用し、この
インターバルテーブル９８-1から補正値の差分により該
当するインターバル値を読み出す。

【００６４】そしてＳ29にて前記インターバルタイマ９
９にこの読出したインターバル値をセットする。そして
Ｓ24に戻り、インターバルタイマ９９をスタートさせ
る。

【００６５】こうして今回の補正値と前回の補正値との
差分に基づいてインターバルテーブル９８-1から読出し
たインターバル値に従った時間間隔でホワイトバランス
調整を行うことになる。

【００６６】そしてＳ30にて計時タイマ１０１が所定時
間の経過をカウントすると、Ｓ31にて使用する立上がり
時インターバルテーブルを切替える。すなわち、インタ
ーバルテーブル９８-1からインターバルテーブル９８-2
に切替え、以降はこのインターバルテーブル９８-2を使
用してインターバル値を決定することになる。

【００６７】さらに、このインターバルテーブル９８-2
を使用して計時タイマ１０１が所定時間の経過をカウン
トすると、さらにインターバルテーブル９８-3に切替え
られる。

【００６８】このようにして照明装置８２の電源が投入
されランプが点灯した当所においては、ランプ点灯が安
定するまでの数十分間は、今回の補正値と前回の補正値
との差分に基づいて立上がり時インターバルテーブルを
使用してホワイトバランス調整を行うインターバル値を
決定する。

【００６９】従って、ランプが不安定なときには補正値
の差分が大きくなるのでこのようなときにはインターバ
ル値を小さくして比較的短い時間間隔でホワイトバラン
ス調整を行うようにすればよい。

【００７０】また、ランプ点灯が安定するまでの数十分
間が経過した後は、図１０に基づいてホワイトバランス
調整を行う。先ず、Ｓ41にてカラー撮像カメラ２７（４
７）を角度調節機構８４により回動制御して一定時間基
準白色材８３を撮像させる。そして撮像結果をホワイト
バランス調整部９７に取込みホワイトバランス調整を行
わせる。

【００７１】続いてＳ42にて前記累計タイマ１００の累
計時間に応じて図１１に示す累計用インターバルテーブ
ル９８０から所定のインターバル値を読み出す。前記累
計タイマ１００は照明装置８２の点灯時間を累計するタ
イマで、これにより照明装置８２のランプの経時変化を
見る。

【００７２】前記累計用インターバルテーブル９８０は
前記インターバルテーブル群９８にあり、累計タイマ１
００の累計時間に応じてインターバル値ｔ01，ｔ02，ｔ
03，ｔ04，…を設定している。従って、最初のホワイト
バランス調整を行った後は累計用インターバルテーブル
９８０からインターバル値ｔ01が読み出されることにな
る。

【００７３】そして、Ｓ43にて前記インターバルタイマ
９９にこの読出したインターバル値ｔ01をセットし、さ
らにＳ44にてインターバルタイマ９９をスタートさせ
る。

【００７４】その後、Ｓ45にてインターバルタイマ９９
がインターバル値をカウントしてタイムアップすると、
Ｓ41に戻って２回目のホワイトバランス調整を行う。す
なわち、カラー撮像カメラ２７（４７）を角度調節機構
８４により回動制御して一定時間基準白色材８３を撮像
させる。そして撮像結果をホワイトバランス調整部９７
に取込みホワイトバランス調整を行わせる。

【００７５】このようにして累計タイマ１００の累計時
間に従って累計用インターバルテーブル９８０から該当
するインターバル値を読出し、このインターバル値に従
って次にホワイトバランス調整を行うまでの時間間隔を
決定する。

【００７６】従って、ランプの使用時間が長くなると、
ランプ動作が不安定になってくるので、累計タイマ１０
０の累計時間がある程度長くなったときには以降のイン
ターバル値を徐々に小さくして比較的短い時間間隔でホ
ワイトバランス調整を行うようにすればランプの寿命末
期近くの不安定動作時にも対処できることになる。

【００７７】以上のように、照明装置８２の立上がり時
の数十分間についてはホワイトバランス調整を行ったと
きの補正値の前回と今回との差分に基づいて立上がり時
インターバルテーブル９８-1，９８-2，９８-3，…から
所望のインターバル値を読出してホワイトバランス調整
を行う時間間隔を決定しているので、照明装置の立上が
り時の照明特性の変化に応じた精度の高いホワイトバラ
ンス調整ができ、従って、照明装置の立上がり時におい
ても常に一定の色で画像読取りができ、確実な商品認識
ができる。

【００７８】また、照明装置８２の累計使用時間を累計
タイマ１００で計時し、累計使用時間に応じて累計用イ
ンターバルテーブル９８０から所望のインターバル値を
読出してホワイトバランス調整を行う時間間隔を決定し
ているので、照明装置の照明特性の経時変化に応じた精
度の高いホワイトバランス調整ができ、従って、照明装
置が寿命末期に近付いてきている場合においても常に一
定の色で画像読取りができ、確実な商品認識ができる。

【００７９】ところで、トンネル部２５，４５は商品６
３が通過する出入り口を開放したままにすると、外光が
画像入力エリアに入り込み、撮像カメラ２７，４７で撮
像して商品画像から商品を認識する場合に悪影響を及ぼ
す場合が生じる。

【００８０】これを防止するには、トンネル部２５，４
５の出入り口にシャッター等を設けて外光の侵入を防止
することも考えられるが、トンネル部２５，４５に常時
商品６３が搬送されてくるシステムでは出入り口が頻繁
に開放されるためシャッター等を設けるのみでは不十分
である。

【００８１】そこで、ある程度の外光の侵入を認め、こ
の外光の侵入を照明装置８２の特性変化の一種と見做し
てホワイトバランス調整時に、外光の侵入を考慮して補
正を行う。このようにすれば、ある程度の外光の侵入が
あってもホワイトバランス調整を確実に行うことができ
る。

【００８２】次に本発明の他の実施例を図面を参照して
説明する。なお、前記実施例と同一の部分には同一の符
号を付して詳細な説明は省略する。

【００８３】図１２に示すものは、カラー撮像カメラ２
７（４７）をベルトコンベア２３（４３）の面上を撮像
視野とするように固定しておき、このカラー撮像カメラ
２７（４７）の視野の側方に反射鏡８５をヒンジ機構と
によって図中矢印で示す方向に回動自在に設け、ホワイ
トバランス調整を行うときに反射鏡８５をモータ等の駆
動源により回動してカラー撮像カメラ２７（４７）の視
野に基準白色材８３が入るようにしている。

【００８４】この実施例においても前記実施例同様に所
定の時間間隔でホワイトバランス調整ができる。

【００８５】図１３に示すものは、筐体８１の内部側壁
の一部８６をヒンジ機構により図中矢印で示すようにベ
ルトコンベア２３（４３）側に回動自在に構成し、この
側壁の一部８６の裏面に基準白色材８３を取り付ける。
そして側壁の一部８６を例えばモータ等の動力源を使用
して回動させ、基準白色材８３がカラー撮像カメラ２７
（４７）の視野に入るようにしている。この場合、筐体
８１内に商品検出センサを設けて商品が筐体８１内に入
ってきたときにはこれを検出してベルトコンベア２３
（４３）を一時停止して側壁の一部８６が商品にぶつか
るのを防止する。

【００８６】なお、側壁の一部８６を回動させる動力を
ベルトコンベア２３（４３）の駆動源から得ることもで
きる。

【００８７】この実施例においても前記実施例同様に所
定の時間間隔でホワイトバランス調整ができる。

【００８８】図１４に示すものは、ベルトコンベア２３
（４３）の一部に基準白色材８３を配置している。ベル
トコンベア２３（４３）は無端ベルトとなっているの
で、基準白色材８３は周期的にカラー撮像カメラ２７
（４７）の視野に入ることになる。

【００８９】従って、商品検出センサを設け、ベルトコ
ンベア２３（４３）の上に商品が載っていない状態でベ
ルトコンベア２３（４３）を駆動しカラー撮像カメラ２
７（４７）で基準白色材８３を撮像してホワイトバラン
ス調整を行う。この場合、ホワイトバランス調整を所定
の時間間隔で行うようにするには、所定のインターバル
時間になったとき、案内表示用ディスプレイ３３，５３
で顧客６２に商品６３をベルトコンベア２３（４３）に
載せないことを知らせるなどして対処できる。

【００９０】この実施例においても前記実施例同様に所
定の時間間隔でホワイトバランス調整ができる。

【００９１】なお、この実施例の場合には基準白色材８
３がベルトコンベア２３（４３）上に配置しているた
め、基準白色材８３の面が汚れる虞があるので、クリー
ニング機構を設けてホワイトバランス調整時に基準白色
材８３の面をクリーニングするようにしてもよい。

【００９２】図１５に示すものは、ホワイトバランスの
調整を行うことを表示やスピーカ等でオペレータ６５に
知らせ、オペレータ６５は基準白色材８３を表面に配置
した板８７を筐体８１内に手で挿入してカラー撮像カメ
ラ２７（４７）に基準白色材８３の撮像を行わせてホワ
イトバランスの調整を行う。

【００９３】この実施例においても自動的ではないが前
記実施例同様に所定の時間間隔でホワイトバランス調整
ができる。

【００９４】なお、この実施例の場合はオペレータ６５
が介在するので、板８７の挿入を忘れる場合が生じる。
このため、一定時間内に板８７の挿入が行われなかった
ときには強制的に装置全体の動作を停止してオペレータ
６５に板８７の挿入を促せばよい。

【００９５】なお、前記各実施例は本発明を商品の登録
を行うチェックアウト装置に適用したものについて述べ
たが必ずしもこれに限定するものではなく、商品等の物
品をカラー撮像装置で撮像し、得られた画像から物品の
特徴を抽出し、抽出した特徴をデータベースの情報と照
合して物品を認識する装置が必要なシステムであればど
のようなシステムにも適用できる。

【００９６】

【発明の効果】以上、本発明によれば、物品をカラー撮
像装置で撮像し、得られた画像から物品の特徴を抽出
し、抽出した特徴をデータベースの情報と照合して物品
を認識するものにおいて、物品を照明する照明装置の照
明特性の変化に応じてホワイトバランスを調整でき、従
って、常に一定の色で画像読取りができ、確実な物品認
識ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すシステムの全体構成を
示す平面図。

【図２】同実施例の高さ計測装置の構成を示す図。

【図３】同実施例の高さ計測装置、撮像カメラ及びバー
コードスキャナの配置関係を示す斜視図。

【図４】同実施例のチェックアウト処理を示す流れ図。

【図５】同実施例のチェックアウト処理時のデータベー
ス照合処理を示す流れ図。

【図６】同実施例の物品認識装置の構成を示す一部切欠
した斜視図。

【図７】同実施例の物品認識装置の回路構成を示すブロ
ック図。

【図８】同実施例の物品認識装置における照明装置の立
上がり時のホワイトバランス調整処理を示す流れ図。

【図９】同実施例の物品認識装置における立上がり時イ
ンターバルテーブルの構成を示す図。

【図１０】同実施例の物品認識装置における照明装置の
立上がり時以降におけるホワイトバランス調整処理を示
す流れ図。

【図１１】同実施例の物品認識装置における累計用イン
ターバルテーブルの構成を示す図。

【図１２】本発明の物品認識装置の他の実施例を示す一
部切欠した斜視図。

【図１３】本発明の物品認識装置の他の実施例を示す一
部切欠した斜視図。

【図１４】本発明の物品認識装置の他の実施例を示す一
部切欠した斜視図。

【図１５】本発明の物品認識装置の他の実施例示す一部
切欠した斜視図。

【符号の説明】

２３，４３…ベルトコンベア２５，４５…トンネル部２７，４７…カラー撮像カメラ８１…筐体８２…照明装置８３…基準白色材８４…角度調節機構９２…画像処理部９３…特徴値抽出部９４…比較部９５…データベース９６…コントローラ９７…ホワイトバランス調整部９８…インターバルテーブル群９９…インターバルタイマ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物品搬送装置により搬送される物品をカ
ラー撮像装置で撮像し、得られた画像から物品の特徴を
抽出し、抽出した特徴をデータベースの情報と照合して
物品を認識する物品認識装置において、内部に前記撮像
装置を備え、前記物品搬送装置を外光から遮断する外光
遮断手段と、この外光遮断手段の内部に設け、前記物品
搬送装置により搬送される物品を照明する照明装置と、
この照明装置の照明特性変化に基づいて所定の時間間隔
で前記撮像装置に基準白色材の撮像を行わせ、得られた
画像からホワイトバランス調整を行うホワイトバランス
調整手段とを備えたことを特徴とする物品認識装置。
【請求項２】ホワイトバランス調整手段は、前回ホワ
イトバランス調整を行ったときの補正値を記憶するメモ
リと、このメモリの補正値と今回ホワイトバランス調整
を行ったときの補正値を比較して両補正値の差量を検出
する比較手段と、予め照明装置の立上がり時における補
正値の差量に基づいて複数のインターバル値を設定した
立上がり時インターバルテーブルと、ホワイトバランス
調整を行う時間間隔を計時するインターバルタイマと、
前記比較手段が検出した両補正値の差量に基づいて前記
インターバルテーブルから該当するインターバル値を読
出して前記インターバルタイマにセットする手段とを備
え、照明装置の立上がり時の一定時間、前記インターバ
ルタイマを動作してホワイトバランス調整を繰返し行う
ことを特徴とする請求項１記載の物品認識装置。
【請求項３】ホワイトバランス調整手段は、照明装置
の点灯時間を累積する累積タイマと、ホワイトバランス
調整を行う時間間隔を計時するインターバルタイマと、
累積点灯時間に対応して複数のインターバル値を設定し
た累積用インターバルテーブルと、前記累積タイマの累
積点灯時間に基づいて前記インターバルテーブルから該
当するインターバル値を読出して前記インターバルタイ
マにセットする手段とを備え、照明装置の動作時、前記
インターバルタイマを動作してホワイトバランス調整を
繰返し行うことを特徴とする請求項１又は２記載の物品
認識装置。