專利名稱：物流信息讀取設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在物流設(shè)備的自動(dòng)控制領(lǐng)域等需要認(rèn)識(shí)于流道上移動(dòng)的物體的領(lǐng)域之中，適用于讀取沿流道上移動(dòng)的被測(cè)物的大小(長(zhǎng)、寬、直徑、體積等)、被測(cè)物相對(duì)于流道方向的傾度、前后被測(cè)物之間的距離等的物流信息讀取設(shè)備。
在控制帶式傳送帶等的物流機(jī)器方面，通過(guò)了解成為控制對(duì)象的貨物的形狀、體積、姿勢(shì)與貨物間隔，能夠大幅度地改進(jìn)物流的能力與成本。
在先有的物流機(jī)器中，有關(guān)貨物的形狀、體積、姿勢(shì)、間隔等，分別是用不同的探測(cè)裝置進(jìn)行測(cè)定，貨物的實(shí)際尺寸是通過(guò)直接測(cè)量或是用通過(guò)速度與通過(guò)時(shí)間來(lái)算出距離與長(zhǎng)度等。
例如在把傳送帶上流動(dòng)的貨物通過(guò)位于下游的分流控制裝置分流時(shí)，為了避免分流的貨物與其前后的貨物沖突作有效的分流時(shí)，分流控制裝置必須預(yù)先知道進(jìn)行分流的貨物與其前后貨物的間隔和分流貨物本身的長(zhǎng)度。
在先有的物流機(jī)器中，當(dāng)需要測(cè)量貨物的形狀、容積、姿勢(shì)與間隔時(shí)，必須將對(duì)應(yīng)于各種目的的測(cè)定裝置分別設(shè)置到各相應(yīng)的目的地，而且這樣一些有關(guān)的傳感器也需要是規(guī)模大的同時(shí)數(shù)量也多。
具體地說(shuō)，例如為了測(cè)量貨物與貨物的間隔，多采用利用光電管的面?zhèn)鞲衅?，這是與流道平行地將多個(gè)光電管并列構(gòu)造成的面?zhèn)鞲衅鲀蓚€(gè)以相向組合的形式設(shè)置，當(dāng)貨物進(jìn)到面?zhèn)鞲衅鲀?nèi)，由于光被遮斷而可通過(guò)光電管的通、斷的個(gè)數(shù)來(lái)測(cè)量貨物的間隔，此外，為了測(cè)量貨物的長(zhǎng)度，多采用除面?zhèn)鞲衅魍膺€設(shè)有激光掃描器等來(lái)讀取激光器的反射的方法。這樣，為了測(cè)量貨物的間隔與長(zhǎng)度，需要分別設(shè)置多個(gè)傳感器。因此，這各個(gè)測(cè)量結(jié)果多數(shù)情形下也不得不由I/O通信、串行通信、并行通信等各個(gè)不同的方式傳送給分流控制裝置。
為了同這種不同的測(cè)量裝置與收授程序相對(duì)應(yīng)，必須在利用測(cè)定結(jié)果的分流控制裝置中準(zhǔn)備與此各個(gè)程序相對(duì)應(yīng)的硬件與軟件，而且到分流裝置利用這些測(cè)量結(jié)果的處理時(shí)間也各不相同。
在上述情形下，分流控制裝置由于必須決定與最晚測(cè)量對(duì)象的處理時(shí)間相配合的處理時(shí)間，就難以在輸送線以充分速度行駛的同時(shí)求得數(shù)據(jù)。因此，為了測(cè)量貨物，相對(duì)于貨物的延遲時(shí)間部分，通常須使輸送線減速或是停止。
據(jù)此，在上述方法下，為了實(shí)現(xiàn)在短時(shí)間內(nèi)高效地分流許多貨物的裝置，為了使測(cè)量裝置(傳感器)的設(shè)置場(chǎng)所與傳送帶的速度等最佳化，就需對(duì)整個(gè)物流系統(tǒng)作精細(xì)與復(fù)雜的調(diào)節(jié)。
于是希望能有可同時(shí)和高速地獲得貨物的形狀、體積、姿勢(shì)與間隔等許多信息的設(shè)備。
由此，迄今已考慮過(guò)從全方向測(cè)量貨物，在貨物通過(guò)測(cè)量裝置的測(cè)量區(qū)域后對(duì)此測(cè)量結(jié)果進(jìn)行計(jì)算處理的方法。具體地說(shuō)，例如為了六面體的貨物，已有過(guò)沿三個(gè)方向設(shè)置超聲波傳感器，測(cè)量這些傳感器交替地通、斷、通狀態(tài)的方法。在這種方法下，不僅需用貨物通過(guò)測(cè)量裝置的時(shí)間以上的處理時(shí)間，而對(duì)于一個(gè)方向來(lái)說(shuō)，為使其成為不妨礙行進(jìn)方向的方向，就不能同時(shí)測(cè)量其他兩個(gè)方向，為了沿此方向進(jìn)行測(cè)量，就必需于輸送線上設(shè)置直角拐彎部，在貨物轉(zhuǎn)過(guò)90°后再對(duì)其測(cè)量。于是，需要將貨物與貨物的間隔拓寬到對(duì)應(yīng)于使上述處理全部結(jié)束所需時(shí)間以上的距離，這就難以實(shí)現(xiàn)高效的物流系統(tǒng)。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了這樣的物流信息讀取設(shè)備。它能對(duì)通過(guò)流道內(nèi)的被測(cè)物進(jìn)行攝像，通過(guò)處理此所攝圖像就可獲得被測(cè)物的尺寸與姿勢(shì)以及被測(cè)物之間的距離信息。
具體地說(shuō)，作為信息收集裝置采用了CCD攝像機(jī)等的攝像裝置與應(yīng)用超聲波等的距離傳感器，把由攝像裝置獲得的數(shù)字圖像應(yīng)用距離傳感器求得的數(shù)據(jù)在進(jìn)行圖像處理同時(shí)，收集與分析物流控制中必要的數(shù)據(jù)。
由此，不必等待被測(cè)物的通過(guò)時(shí)間就能瞬時(shí)地取得被測(cè)物的尺寸與姿勢(shì)以及被測(cè)物之間的距離信息，而且能同時(shí)地將此結(jié)果輸向外部。
本發(fā)明的物流信息讀取設(shè)備由以下裝置構(gòu)成。
(1)為俯瞰流道而設(shè)置成能對(duì)流道的規(guī)定范圍進(jìn)行攝像的攝像裝置；(2)設(shè)于上述攝像裝置附近，探測(cè)流道或到流道上被測(cè)物的距離的距離傳感器；(3)根據(jù)上述攝像裝置攝取的流道上被測(cè)物的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，析出被測(cè)物形狀的形狀析出裝置。
(4)根據(jù)上述距離傳感器探測(cè)值的變化來(lái)對(duì)被測(cè)物的高度數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，同時(shí)對(duì)上述形狀析出裝置析出的形狀數(shù)據(jù)的表觀大小應(yīng)用與攝像距離相對(duì)應(yīng)的校正值進(jìn)行校正，而對(duì)被測(cè)物的實(shí)際大小進(jìn)行運(yùn)算的運(yùn)算處理裝置。
(5)將此運(yùn)算處理裝置的運(yùn)算結(jié)果輸出到外部的輸出裝置。
于是本發(fā)明的設(shè)備通過(guò)接收被測(cè)物的探測(cè)信號(hào)，能由圖像處理迅即獲得被測(cè)物的高度、長(zhǎng)度、寬度或直徑等尺寸信息，將這些信息與相應(yīng)被測(cè)物的識(shí)別數(shù)據(jù)同時(shí)輸出到外部，就能把它們有效地用作此流道下游側(cè)中控制用或監(jiān)視用的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的運(yùn)算處理裝置具有這樣的功能，它可根據(jù)前一被測(cè)物的通過(guò)、因后一被測(cè)物通過(guò)致上述距離傳感器的探測(cè)值的變化，以及上述攝像裝置所攝取的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，對(duì)流道內(nèi)被測(cè)物相互間的距離進(jìn)行計(jì)算，由于具有這樣的功能，就能在本次被測(cè)物數(shù)據(jù)之后連續(xù)地將與下次被測(cè)物之間的距離輸向外部。
上述運(yùn)算處理裝置具有這樣的功能，它可通過(guò)對(duì)上述形狀數(shù)據(jù)中的像素排列相對(duì)于縱橫方向的斜度進(jìn)行運(yùn)算，在以之作為被測(cè)物相對(duì)于流道方向的傾角輸出的同時(shí)，根據(jù)與此傾角相對(duì)應(yīng)的校正值能對(duì)前述長(zhǎng)度與寬度數(shù)據(jù)進(jìn)行校正運(yùn)算，由于具有這樣的功能，除能將被測(cè)物相對(duì)于流道輸送角度的姿勢(shì)作為信息送給外部外，還能防止按傾斜狀態(tài)輸送時(shí)的尺寸誤差。
上述運(yùn)算處理程序具有這樣的功能，它可根據(jù)前述形狀數(shù)據(jù)中縱橫方向的變形，認(rèn)識(shí)沿各軸測(cè)量方向的收縮率，根據(jù)對(duì)應(yīng)于各收縮率的校正值，來(lái)校正上述攝像裝置的攝像視差，由于具有這樣的功能，對(duì)于攝相裝置的視差以及攝相裝置傾斜設(shè)置時(shí)，也能獲得正確的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明對(duì)于被測(cè)物的長(zhǎng)度超出前述攝像裝置的攝像范圍的情形，具有能判定預(yù)先決定此長(zhǎng)度的測(cè)定最大值的裝置，在判定無(wú)誤差時(shí)將結(jié)果輸出。
本發(fā)明可在上述攝像裝置與運(yùn)算處理裝置上連接監(jiān)視器，通過(guò)在監(jiān)視器畫面上顯示由上述攝像裝置攝取的圖像數(shù)據(jù)與被測(cè)物的大小數(shù)據(jù)等，可以由操作人員目視確認(rèn)測(cè)量位置。
本發(fā)明中，流道為傳送帶，被測(cè)物是沿傳送帶上輸運(yùn)的貨物，因此能適用于傳送帶中控制系統(tǒng)的檢測(cè)裝置。
本發(fā)明中，上述流道是道路、線路等交通道，而被測(cè)物是汽車、電車等交通機(jī)構(gòu)，因而能有效地用于交通狀況的掌握與識(shí)別。這就是說(shuō)，本發(fā)明中的流道不僅是帶式傳送帶那樣的流道本身是運(yùn)動(dòng)著的情形，而且也包括固定式的于其上的物體可自行行走的流道。
再有，本發(fā)明中的前述運(yùn)算處理裝置通過(guò)配備能對(duì)被測(cè)物上貼附或記載的標(biāo)志進(jìn)行讀取的功能，就不需先前所用的圖像傳感方式的條形碼或字符的讀取功能等。上面所謂的標(biāo)志則包括除條形碼以外的數(shù)字、文字、圖形等。即能廣泛對(duì)應(yīng)于可由圖像處理認(rèn)識(shí)的內(nèi)容。
從以上所述可知，本發(fā)明對(duì)通過(guò)流道的被測(cè)物進(jìn)行攝像并對(duì)此種圖像進(jìn)行處理，能不用等待被測(cè)物的通過(guò)時(shí)間而由圖像處理即時(shí)地獲得被測(cè)物的尺寸與姿勢(shì)以及被測(cè)物之間的距離信息，因此與先有的各種測(cè)量裝置在測(cè)量被測(cè)物時(shí)的情形相比，能縮短數(shù)據(jù)的處理時(shí)間，不妨礙流道的整體流通性，而將測(cè)量結(jié)果傳送到外部。此外，由于能取得作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的信息，故能實(shí)現(xiàn)應(yīng)用計(jì)算機(jī)的靈活處理。還由于必需的傳感器等的部件數(shù)大大少于先有技術(shù)的情形，故能具有良好的耐用性與保養(yǎng)性，而且可以降低成本。
圖1說(shuō)明本發(fā)明第一實(shí)施形式的物流信息讀取設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)。
圖2是示明上述設(shè)備處理程序的流程圖。
圖3例示處理過(guò)程中監(jiān)視器的輸出畫面。
圖4是將本發(fā)明的讀取設(shè)備多臺(tái)連接使用時(shí)的說(shuō)明圖。
下面參照


本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1示明將本發(fā)明的物流信息讀取設(shè)備用于沿傳送帶上運(yùn)送貨物的探測(cè)的第一實(shí)施形式中的硬件結(jié)構(gòu)。
此讀取設(shè)備1固定安裝于帶式傳送帶200上方，包括從帶式傳送帶2上俯瞰攝像的CCD攝像機(jī)3；與CCD攝像機(jī)3相鄰固定配置且垂直地朝向帶式傳送帶2的超聲波距離傳感器4；與CCD攝像機(jī)3和距離傳感器4的輸出端連接用作圖像識(shí)別裝置與運(yùn)算處理工具的運(yùn)算處理裝置5，以及與處理裝置5連接的輸出部。
帶式傳送帶2上有由高度H、寬度W、長(zhǎng)度L分別不同的多種捆包用波紋紙箱捆包的長(zhǎng)方體形的貨物A、B、…，它們分隔可適當(dāng)?shù)拈g距d沿箭頭方向輸送，取決于上游側(cè)的供給方式，各個(gè)貨物A、B、…的間隔、種類與輸送姿勢(shì)多種多樣。
CCD攝像機(jī)3能對(duì)傳送帶2的所定范圍作固定式的攝像，它的視場(chǎng)角度α固定為常值，且取固定焦點(diǎn)，能省略自動(dòng)聚焦功能等。由于采用了通過(guò)處理攝取的圖像來(lái)處理貨物的信息的方式，故與先有的方式不同，即使只有未通過(guò)嚴(yán)密地對(duì)焦所獲得的信息，也能經(jīng)過(guò)對(duì)其進(jìn)行圖像處理而可用作物流控制中的充分信息。
本實(shí)施采用由此CCD攝像機(jī)3拍攝的NTSC方式的模擬圖像，此圖像作為實(shí)圖像輸出到設(shè)備1附近所設(shè)的監(jiān)控電視屏上，同時(shí)經(jīng)A/D變換器8進(jìn)行數(shù)字變換，將此數(shù)字圖像數(shù)據(jù)輸出給運(yùn)算處理裝置5。
超聲波距離傳感器4時(shí)刻地監(jiān)控相對(duì)于傳送帶2的距離及沿傳送帶2上傳送的貨物的實(shí)際高度變化，與計(jì)數(shù)脈沖數(shù)相對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)除時(shí)刻送到運(yùn)算處理裝置5一方外，在本實(shí)施形式下還用作根據(jù)貨物始端與終端通過(guò)時(shí)檢測(cè)值的變化進(jìn)行圖像運(yùn)算處理的觸發(fā)信號(hào)。
但是作為觸發(fā)信號(hào)，不僅可以選擇距離傳感器4的檢測(cè)值的變化，還可以選擇外部的輸入以及由運(yùn)算處理裝置5中內(nèi)設(shè)的軟件所產(chǎn)生的結(jié)果。
此外，作為距離傳感器，在本實(shí)施例中為了與CCD攝像機(jī)3的攝像區(qū)域和傳送帶2的振擺等造成的誤差等相對(duì)應(yīng)，采用了檢測(cè)范圍較廣而不要求嚴(yán)格的檢測(cè)精度的超聲波距離傳感器4，但是除了以超聲波為媒體外，還可以采用紅外距離傳感器、激光距離傳感器等。
運(yùn)算處理裝置5由微機(jī)也即由CPU、ROM、RAM等構(gòu)成，其中的CPU通過(guò)I/O口從上述距離傳感器4與CCD攝像機(jī)3輸入數(shù)據(jù)，按照ROM中存儲(chǔ)的程序，運(yùn)算沿傳送帶2上輸送的貨物的高度、縱橫尺寸與貨物間的距離，在將此運(yùn)算結(jié)果順次輸送給設(shè)備1所在位置附近的監(jiān)控電視機(jī)7和一同處于該處的監(jiān)視器用個(gè)人計(jì)算機(jī)9，并在同時(shí)經(jīng)輸出部6傳送到外部。
傳送來(lái)的數(shù)據(jù)通過(guò)設(shè)于設(shè)備1下游的個(gè)人計(jì)算機(jī)10進(jìn)入，并存儲(chǔ)于此有效地用作與流通有關(guān)的數(shù)據(jù)資源。
作為這種數(shù)據(jù)的用途，例如將此數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送到位于傳送帶2下游側(cè)的分流控制裝置等，有效地用作此分流控制裝置分流處理時(shí)各貨物A、B區(qū)分用的數(shù)據(jù)，此外也能作為合流、分流、拾取及檢查物品等用途的數(shù)據(jù)資源。
運(yùn)算處理裝置5上設(shè)有用于連接多臺(tái)設(shè)備1的連接終端部5a，通過(guò)此連接終端部5a將多臺(tái)設(shè)備1經(jīng)由數(shù)字鏈等連接使用，就能讀取處理更廣范圍的圖像，還因此能內(nèi)設(shè)用于控制各設(shè)備1的優(yōu)先順序的功能。
圖2示明上述運(yùn)算處理裝置5的處理程序。首先使傳送帶2接通電源而設(shè)備1的整體進(jìn)入工作狀態(tài)，在初始階段，通過(guò)距離傳感器4的探測(cè)求得基準(zhǔn)高度(Hb)，即貨物還沒(méi)有從上游側(cè)流下?tīng)顟B(tài)時(shí)與此傳送帶表面間的距離。再算出用于將基準(zhǔn)高度的在畫面上的一個(gè)點(diǎn)換算為實(shí)際長(zhǎng)度的點(diǎn)比率D＝(Lo/Lvo)。這里的Lo是預(yù)先明確了長(zhǎng)度的基準(zhǔn)物的長(zhǎng)度而Lvo是將該基準(zhǔn)物于畫面上顯示時(shí)的點(diǎn)數(shù)。
于上述作業(yè)同時(shí)，取得由CCD攝像機(jī)3拍攝的基準(zhǔn)圖像(Sb)(步驟1、2)。
然后時(shí)刻監(jiān)視傳感器4輸出的高度(Hn)，判斷此值是否與基準(zhǔn)高度(Hb)一致(步驟3、4)，具體地說(shuō)，當(dāng)判斷出貨物通過(guò)此位置時(shí)，取現(xiàn)在的高度(Hn)與基準(zhǔn)高度(Hb)的差，算出相應(yīng)貨物的高度(步驟5)。
與此同時(shí)，取上述傳感器4的信號(hào)變化作為觸發(fā)信號(hào)，作為附屬于該貨物的ID號(hào)等的數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)數(shù)1為正，輸入由CCD攝像機(jī)3拍攝得的現(xiàn)在的圖像數(shù)據(jù)(Sn)。
在上述圖像數(shù)據(jù)中由于寫入了成為背景色的傳送帶以及貨物的整體圖像，于是對(duì)現(xiàn)在的圖像數(shù)據(jù)(Sn)、基準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)(Sb)一起進(jìn)行顏色不勻的校正(Se1)(步驟8)。
這就是說(shuō)，傳送帶2的顏色是成為底色的暗色，在沒(méi)有貨物的狀態(tài)下所拍攝到的只是背景色，而在有貨物的狀態(tài)下，貨物一般是波紋形的黃褐色，由于以外的部分是背景色，通過(guò)對(duì)此背景色作同一灰度的校正，對(duì)比度變得明顯。
然后據(jù)此數(shù)據(jù)析出貨物的輪廓，進(jìn)行二值化數(shù)據(jù)化(Se2)，根據(jù)此析出輪廓的數(shù)據(jù)再進(jìn)行除去不成為輪廓的若干點(diǎn)的像素處理，獲得了除去了噪聲成份的校正圖像(Se3)(步驟9)。
再據(jù)此校正圖像(Se3)計(jì)算表觀的貨物寬度(Wv)與長(zhǎng)度(Lv)(步驟10)。這是作為前述校正圖像(Se3)的輪廓寬度與長(zhǎng)度點(diǎn)數(shù)計(jì)算的。
要是被測(cè)物是長(zhǎng)方體形的貨物，可對(duì)縱橫的點(diǎn)抽樣，將連接這些點(diǎn)的線段的交點(diǎn)作為該貨物輪廓算出，由此可減輕處理裝置5的負(fù)荷，縮短處理時(shí)間。
這時(shí)，當(dāng)出現(xiàn)有長(zhǎng)度未能完全進(jìn)入CCD攝像機(jī)3的畫面的貨物時(shí)，未能檢測(cè)出輪廓的終端，但此時(shí)為了輸出作為預(yù)先決定的最大值，可以設(shè)定程序。例如對(duì)于沿此輸送線輸送的各種貨物之中，可設(shè)定與其中具有最大長(zhǎng)度的貨物相對(duì)應(yīng)的數(shù)值。
再有，于傳送帶2上輸送的貨物并不限于在傳送帶2上平行地設(shè)置，有時(shí)是取斜置方式輸送的。為了應(yīng)付這種情形，在相應(yīng)程序內(nèi)設(shè)有坐標(biāo)變換式，應(yīng)用此坐標(biāo)變換式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行正交變換，計(jì)算基于此種值的寬度與長(zhǎng)度，在后述的輸出時(shí)，將貨物相對(duì)于傳送帶2輸送方向的傾角也作為數(shù)據(jù)輸出，能夠作為在下游側(cè)用于姿勢(shì)控制等的數(shù)據(jù)資源。
為了校正攝像中設(shè)置角度所產(chǎn)生的視差，也可弄清形狀數(shù)據(jù)中由于縱橫方向的變形而在各個(gè)軸的測(cè)定方向中產(chǎn)生的收縮率，根據(jù)對(duì)應(yīng)于各收縮率的校正值進(jìn)行校正。
經(jīng)上述處理后，對(duì)前述表觀的寬度(Wv)與長(zhǎng)度(Lv)乘以高度校正值(C)和點(diǎn)比率(D)二者。高度校正值C由C＝(Hb/Hn)給定，點(diǎn)比率如前所述由D＝(Lo/Lvo)給出。這就是原本的寬度W與長(zhǎng)度L分別由W＝Wv×C×D與L＝Lv×C×D求得(步驟11、12)。
然后，根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，將該通過(guò)貨物的寬度(W)、長(zhǎng)度(L)與高度(H)經(jīng)輸出部6傳送到外部(步驟13)。此時(shí)，對(duì)于產(chǎn)生有傾角的情形，可以將傾角數(shù)據(jù)與體積數(shù)據(jù)等也輸出，同時(shí)也可輸出由累積計(jì)數(shù)表示該貨物的ID號(hào)數(shù)據(jù)與當(dāng)前時(shí)刻的數(shù)據(jù)等。
另一方面，此時(shí)也可進(jìn)行傳感器4測(cè)得的基準(zhǔn)高度(Hb)與現(xiàn)在高度(Hn)的比較，當(dāng)返回到基準(zhǔn)高度的也即圖像處理結(jié)束時(shí)的貨物移動(dòng)到檢測(cè)范圍以外時(shí)，則通過(guò)接收到此信號(hào)變化而對(duì)與下一貨物間的間隔進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)進(jìn)行傳送帶2表面的圖像處理(步驟15)。
上述圖像處理按與前面的步驟6～12相同的程序進(jìn)行，算出與下一貨物間的距離(d)，與前述數(shù)據(jù)同時(shí)輸出(步驟16)。此外，即令此時(shí)貨物間的距離長(zhǎng)到不能進(jìn)到攝像范圍內(nèi)的程度，可以作為預(yù)設(shè)定的分隔距離輸出。
以上的步驟5～16的處理可以對(duì)應(yīng)于運(yùn)算處理裝置5中CPU的時(shí)鐘頻率以極高的速度進(jìn)行運(yùn)算，而在此處理途中的輸出數(shù)據(jù)可以由適當(dāng)?shù)腉UI顯示于各個(gè)人計(jì)算機(jī)9、10的監(jiān)視器上。
圖3例示上述顯示內(nèi)容，監(jiān)視器上顯示的窗口圖像具有圖形顯示區(qū)和數(shù)值顯示區(qū)，圖形顯示區(qū)中由虛線等的圖形表示貨物的縱橫長(zhǎng)度，數(shù)值顯示區(qū)中則有以數(shù)值表示的ID號(hào)、現(xiàn)在時(shí)刻、長(zhǎng)度、高度、寬度及體積、相對(duì)于傳送帶輸送方向的傾角、與下一貨物的分隔距離等。
當(dāng)下一貨物為距離傳感器4檢測(cè)出后，便清除這次的數(shù)據(jù)(步驟16、17)，再重復(fù)進(jìn)行相對(duì)于下一貨物的從步驟5開(kāi)始的處理。
在以上的實(shí)施形式中，在帶式傳送帶2的正上方固定地設(shè)置有CCD攝像機(jī)3而將貨物圖像作為平面圖像拍攝，但也可將此攝像機(jī)按規(guī)定的傾角固定就也能拍攝三維立體圖像，這時(shí)也能掌握沿各個(gè)軸向的收縮率進(jìn)行同樣的校正。
此外，不僅是捆包/捆包箱中的長(zhǎng)方體形貨物，即使是以多面體形、圓筒形輸送的貨物也能檢測(cè)出，就算是上部開(kāi)口的紙板箱，若是析出其輪廓所得的形式，顯然它的立體形狀也是可讀取的。
在貨物上面貼有印刷了條形碼等記號(hào)的標(biāo)簽時(shí)，于圖像處理階段，這些記號(hào)數(shù)據(jù)也被提取出并可以進(jìn)行讀取。此時(shí)可于運(yùn)算處理裝置5中預(yù)先內(nèi)設(shè)條形碼的讀取程序，而不需激光掃描器等專用的條形碼閱讀器。這類讀取記號(hào)當(dāng)然不僅是條形碼，例如數(shù)字與文字等也能識(shí)別。
圖4示明將本發(fā)明的讀取設(shè)備1多臺(tái)連接，適用于貨物讀取的第二實(shí)施形式。設(shè)備1的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施形式的相同，因此引用相同的標(biāo)號(hào)進(jìn)行說(shuō)明。
此第二實(shí)施形式通過(guò)各設(shè)備1中的運(yùn)算處理裝置5的連接終端由數(shù)字鏈連接，將各CCD攝像機(jī)3于帶式傳送帶2的上部配置成使它們各自的攝像范圍相互搭合。
在這樣地連接配置多臺(tái)設(shè)備1時(shí)，對(duì)于貨物的長(zhǎng)度或?qū)挾群艽蠖荒苡梢慌_(tái)CCD攝像機(jī)3拍攝下時(shí)的廣區(qū)域的圖像處理，由于能由各臺(tái)設(shè)備分擔(dān)進(jìn)行，每臺(tái)設(shè)備均攤的負(fù)擔(dān)便少，故可高速地處理。
再有，在以上各實(shí)施形式中，是把本發(fā)明設(shè)備的一臺(tái)或多臺(tái)用于沿傳送帶上輸送的貨物的讀取，但本發(fā)明也能用于其他物流機(jī)構(gòu)或交通系統(tǒng)中被測(cè)物的縱橫高度尺寸等的大小與被測(cè)物之間距離的測(cè)定。例如也能用于道路上行駛車輛種類的檢測(cè)、車輛相互間距離的測(cè)定等各個(gè)方面。
權(quán)利要求
1.物流信息讀取設(shè)備，它由以下裝置構(gòu)成(1)為俯瞰流道而設(shè)置成能對(duì)流道的規(guī)定范圍進(jìn)行攝像的攝像裝置；(2)設(shè)于上述攝像裝置附近，探測(cè)流道或到流道上被測(cè)物的距離的距離傳感器；(3)根據(jù)上述攝像裝置攝取的流道上被測(cè)物的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，析出被測(cè)物形狀的形狀析出裝置；(4)根據(jù)上述距離傳感器探測(cè)值的變化來(lái)對(duì)被測(cè)物的高度數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，同時(shí)對(duì)上述形狀析出裝置析出的形狀數(shù)據(jù)的表觀大小應(yīng)用與攝像距離相對(duì)應(yīng)的校正值進(jìn)行校正，而對(duì)被測(cè)物的實(shí)際大小進(jìn)行運(yùn)算的運(yùn)算處理裝置；(5)將此運(yùn)算處理裝置的運(yùn)算結(jié)果輸出到外部的輸出裝置。
2.權(quán)利要求1所述的物流信息讀取設(shè)備，其中所述的運(yùn)算處理裝置具有這樣的功能，它可根據(jù)前一被測(cè)物的通過(guò)、因后一被測(cè)物通過(guò)致上述距離傳感器的探測(cè)值的變化，以及上述攝像裝置所攝取的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，對(duì)流道內(nèi)被測(cè)物相互間的距離進(jìn)行計(jì)算。
3.權(quán)利要求2所述的物流信息讀取設(shè)備，其中所述的運(yùn)算處理裝置具有這樣的功能，它可通過(guò)對(duì)上述形狀數(shù)據(jù)中的像素排列相對(duì)于縱橫方向的斜度進(jìn)行運(yùn)算，在以此作為被測(cè)物相對(duì)于流道方向的傾角輸出的同時(shí)，根據(jù)與此傾角相對(duì)應(yīng)的校正值能對(duì)前述長(zhǎng)度與寬度數(shù)據(jù)進(jìn)行校正運(yùn)算。
4.權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的物流信息讀取設(shè)備，其中所述的運(yùn)算處理程序具有這樣的功能，它可根據(jù)前述形狀數(shù)據(jù)中縱橫方向的變形，認(rèn)識(shí)沿各軸測(cè)量方向的收縮率，根據(jù)對(duì)應(yīng)于各收縮率的校正值來(lái)校正上述攝像裝置的視差。
5.權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的物流信息讀取設(shè)備，其中對(duì)于被測(cè)物的長(zhǎng)度超出前述攝像裝置的攝像范圍的情形，具有能判定預(yù)先決定此長(zhǎng)度的測(cè)定最大值的裝置。
6.權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的物流信息讀取設(shè)備，其中可在上述攝像裝置與運(yùn)算處理裝置上連接監(jiān)視器，通過(guò)在監(jiān)視器畫面上顯示由上述攝像裝置攝取的圖像數(shù)據(jù)與被測(cè)物的大小數(shù)據(jù)等。
7.權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的物流信息讀取設(shè)備，其中所述的流道為傳送帶而被測(cè)物是沿傳送帶上輸運(yùn)的貨物。
8.權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的物流信息讀取設(shè)備，其中所述的流道是道路、線路等交通道，而被測(cè)物是汽車、電車等交通機(jī)構(gòu)。
9.權(quán)利要求1～8中任一項(xiàng)所述的物流信息讀取設(shè)備，其中所述運(yùn)算處理裝置具有可對(duì)被測(cè)物上貼附或記載的標(biāo)志進(jìn)行讀取的功能。
全文摘要
本發(fā)明毋需等待到物體通過(guò)就能即時(shí)處理有關(guān)所檢測(cè)之物體的尺寸與姿勢(shì)以及兩物體間距離的信息。所用到的信息讀取設(shè)備包括:設(shè)于流道(2)上方用于能在預(yù)定范圍內(nèi)俯瞰此流道的攝像裝置(3);設(shè)于攝像裝置(3)附近且位于流道(2)上方,用于探測(cè)主流道(2)距離的傳感器(4);響應(yīng)通過(guò)流道(2)的物體的探測(cè)結(jié)果接收攝像裝置(3)所拍攝的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的處理裝置(5),此處理裝置(5)于是能根據(jù)上述傳感器探測(cè)值的變化來(lái)計(jì)算此物體的高度,并在表觀圖像尺寸對(duì)應(yīng)于攝像機(jī)距離的校正值的基礎(chǔ)上,根據(jù)對(duì)應(yīng)于輪廓數(shù)據(jù)的像素陣列,對(duì)此物體的實(shí)際長(zhǎng)度與寬度進(jìn)行校正運(yùn)算;以及用于產(chǎn)生處理結(jié)果的輸出裝置(6)。
文檔編號(hào)G06T1/00GK1332840SQ99815180
公開(kāi)日2002年1月23日 申請(qǐng)日期1999年9月10日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月3日
發(fā)明者吉田隆, 駒沢雄一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社科浪