JP2011150460A - 入出庫管理システムおよび入出庫管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】置場内に置かれる物品の入出庫状態を安価に管理することを課題とする。
【解決手段】本発明は、置場に置かれていてバーコードの付されている物品を撮像するカメラ１と、カメラ１で撮像されたバーコードの情報に基づいて置場における物品の在庫状態を管理する在庫管理処理装置２と、を有する入出庫管理システムである。在庫管理処理装置２は、物品に付されたバーコードを撮像するカメラ１を制御し、カメラ１で撮像された画像からバーコードの特徴量に基づいてバーコード画像を抽出し、抽出したバーコード画像の情報を読取り、バーコードの置場内での位置を検出し、それらの情報に基づいて、在庫管理データを更新する。
【選択図】図３

Description

本発明は、カメラを用いて、倉庫等の置場に置かれる物品の入出庫（在庫）の状態を管理する技術に関する。

従来から、倉庫内の物品管理のために、物品にバーコードを貼り付けて人がハンディターミナルのバーコードリーダを用いてそのバーコードの情報を読取ったり、あるいは、物品にＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグを取り付けて倉庫の読取り装置でそのＲＦＩＤタグの情報を読取ったりすることによって、入出庫管理が行われている。

例えば、特許文献１には、コイルの置場管理方法として、置場区画にあらかじめＲＦＩＤタグを埋め込み、または、コイルにＲＦＩＤタグを付けて、ＲＦＩＤタグの情報を読取ることにより、コイルの置場管理を行う技術について開示されている。

また、特許文献２には、倉庫の棚に貼られたロケーションコード（バーコードなど）と商品に貼られた商品コード（バーコードなど）をハンディ端末で読取ることにより倉庫での入出庫管理を行う技術について開示されている。

また、特許文献３には、バーコードの貼られた複数の商品をデジタルカメラにより撮像することで、複数の商品の各バーコードの情報を一度に読取る技術について開示されている。

また、特許文献４には、ベルトコンベヤ等で搬送されてくる直方体状の物品の見える面に貼られているバーコードをカメラで撮像してバーコードの情報を読取る技術について開示されている。

特開２００７−２４６２７８号公報 特開平１０−３５８３０号公報 特開平９−１１４９１３号公報 特許第４２１７１４３号公報

しかしながら、特許文献１の技術においては、ＲＦＩＤタグを使用するため、バーコードを使用する場合に比べてコストが高くなるという問題がある。また、特許文献２の技術においては、係員がハンディ端末を用いて手作業で商品コードとロケーションコードを読取るという手間が発生し、また、読取りもれが生じた場合には、倉庫内を係員が回ってそれらのコードを読取り直すという手間が発生する。

また、特許文献３の技術においては、複数の商品の載ったトレー上を係員がデジタルカメラを用いて手作業で撮像するという手間が発生する。また、特許文献４の技術においては、ベルトコンベヤに相対する撮像用カメラの設置位置や撮像用の照明の設置の制約があり、倉庫内に平置きされた（床面にそのまま置かれた）物品のバーコードを読むことには適さないという問題がある。

そこで、本発明は、前記した問題を解決するためになされたものであり、置場内に置かれる物品の入出庫状態を安価に管理することを課題とする。

本発明は、置場に置かれていてバーコードの付されている物品を撮像するカメラと、カメラで撮像されたバーコードの情報に基づいて置場における物品の在庫状態を管理する在庫管理処理装置と、を有する入出庫管理システムである。在庫管理処理装置は、物品に付されたバーコードを撮像するカメラを制御し、カメラで撮像された画像からバーコードの特徴量に基づいてバーコード画像を抽出し、抽出したバーコード画像の情報を読取り、バーコードの置場内での位置を検出し、それらの情報に基づいて、在庫管理データを更新する。

本発明によれば、置場内に置かれる物品の入出庫状態を安価に管理することができる。

本実施形態において、カメラを設置した倉庫を示す構成図である。 本実施形態において、倉庫内をカメラで撮像する場合の床面の領域分割の例を示す説明図である。 本実施形態の在庫管理処理装置を含むブロック構成図である。 本実施形態において、撮像した画像からバーコード画像を抽出する例を示す説明図である。 本実施形態の入出庫管理システムの情報表示画面の例を示す図である。 本実施形態の在庫管理処理装置の処理の流れを示すフローチャートである。 バーコード画像を抽出するためのフローチャートである。 撮像されたバーコードの情報を読取るための処理を示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という。）について、図面を参照（言及図以外の図も適宜参照）しながら説明する。

本実施形態では、図１に示すように、倉庫１０の床面２０に、バーコードＢ（以下、単に「バーコード」という。）の貼られた物品１１が複数平置きされるものとする。また、倉庫１０の一角の天井付近部分にカメラ１がパン、チルト、ズーム可能に設置されている。なお、倉庫１０の大きさは、例えば、高さが数メートル程度、縦や横の長さが数メートル〜１００メートル程度である。

図２に示すように、倉庫１０の床面２０に対して、撮像対象となる領域を９つに分割して設定（Ａ１〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ３、Ｃ１〜Ｃ３）することができる。例えば、倉庫１０の床面２０全体の画像をカメラ１で一度に撮像すると解像度の面などでバーコードの読取りに支障がある場合は、このように、カメラ１の解像度やカメラ１から床面２０に置かれる各物品１１までの距離などを考慮して、床面２０に置かれた物品１１のバーコードを読取れるように、床面２０の領域を複数に分割して撮像することができる。この場合、複数の領域をまたいで物品１１が床面２０に置かれる場合も考えられるが、その場合は、その後、カメラ１をパン、チルト、ズーム制御して、その物品１１全体を撮像するようにすればよい。

図３に示すように、入出庫管理システム１００は、カメラ１と在庫管理処理装置２と表示手段９とを備えて構成される。在庫管理処理装置２は、コンピュータ装置であり、カメラ制御手段３、バーコード画像抽出手段３１、バーコード読取手段４、位置検出手段５、在庫管理手段６、在庫管理データ格納手段７および入力手段８を備えて構成される。

具体的には、カメラ制御手段３、バーコード画像抽出手段３１、バーコード読取手段４、位置検出手段５および在庫管理手段６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）がＲＯＭ（Read Only Memory）やＨＤＤ（Hard Disk Drive）等に記憶された動作プログラムをメモリに展開して実行することで実現される。在庫管理データ格納手段７は、ＨＤＤ等の記憶手段により実現され、在庫管理データを格納する。入力手段８は、キーボードやマウスなどにより実現される。在庫管理処理装置２は、その他、通信手段等を備えている。

カメラ１によって撮像された画像は、在庫管理処理装置２に入力される。カメラ制御手段３は、倉庫１０内の予め定められた領域を、パン、チルト、ズームを行って順次撮像するようにカメラ１を制御し、カメラ１が撮像した画像を取得する。

カメラ制御手段３は、カメラ１から取得した画像をバーコード画像抽出手段３１に出力する。バーコード画像抽出手段３１は、入力した画像からバーコード画像（バーコード領域の画像）を抽出し、その抽出したバーコード画像をバーコード読取手段４に出力する。

バーコード読取手段４は、入力したバーコード領域の画像からバーコードの情報を読取る。位置検出手段５は、バーコード画像（バーコードを含む画像）を撮像したときのカメラ１の撮像方向からバーコードの位置を検出する。在庫管理手段６は、読取ったバーコードの物品情報、物品１１の位置、入出庫日時などの情報に基づいて在庫管理データ格納手段７に格納されている在庫管理データを更新して、液晶表示機などの表示手段９に出力する。

次に、図４を参照して、撮像した画像からバーコード画像を抽出する方法について説明する。撮像した画像の例は、図４（ａ）に示す通りである。図４（ａ）に示すような画像について、線分の端点（角を含む。）の検出処理を行い、検出した端点を表示したのが図４（ｂ）である。

図４（ｂ）に示すような画像について、複数の端点のうち、近接して直線性がある部分をバーコードの上下辺として検出する（図４（ｃ）の楕円領域４１参照）。そして、バーコードの上下辺として検出した部分を囲む矩形領域４２（図４（ｄ）参照）をバーコード領域として検出する。つまり、端点が近接して一直線上に並んでいる部分である直線部を平行（略平行を含む。）に２箇所検出した場合、２箇所の直線部の内側の領域をバーコード領域として検出する。次に、矩形領域４２についての元の画像を、必要に応じて平面視となるように三次元的に変形処理して、変形したバーコード画像（符号４３）として作成する（図４（ｅ）参照）。

次に、図５を参照して、バーコードに対応した情報の例について説明する。このような情報の例として、物品コード、物品名称、入庫日時、置場位置（床面２０のｘ座標、ｙ座標など）、出庫日時などがある。これらの情報が、必要に応じて表示手段９に表示される。

次に、図６〜図８を参照して、在庫管理処理装置２の処理について説明する。
まず、カメラ制御手段３は、倉庫１０内の対象領域（図２のＡ１〜Ｃ３の９領域）を順次撮像するようにカメラ１をパン、チルト、ズーム制御する（ステップＳ１）。なお、この撮像の開始は、管理者による在庫管理処理装置２を用いた指示動作をトリガーとしてもよいし、あるいは、１時間おきや毎日１回など定期的となるようなプログラムに基づいたものであってもよい。

その後、バーコード画像抽出手段３１は、カメラ制御手段３から画像を取得し、バーコードの特徴量に基づいてバーコード画像を抽出する（ステップＳ２：詳細は後記）。なお、ステップＳ２において、画像中にバーコード画像が複数ある場合は、そのすべてのバーコード画像を抽出する。また、画像中にバーコードがない場合もある。

次に、バーコード画像抽出手段３１は、画像中にバーコード領域があるか否かを判定し（ステップＳ３）、Ｙｅｓの場合はステップＳ４に進み、Ｎｏの場合はステップＳ７に進む。

ステップＳ４において、バーコード読取手段４は、バーコード画像からバーコードの情報を読取る。
次に、ステップＳ５において、位置検出手段５は、対象となるバーコードを含んでいる画像が撮像された時のカメラの向きと、該画像中のバーコードの位置と、カメラ１の倉庫１０内での３次元設置位置とを用いて幾何学的に、該バーコードの倉庫１０内での位置を検出する。

次に、ステップＳ６において、在庫管理手段６は、ステップＳ４で読取ったバーコードの情報と、ステップＳ５で検出したバーコードの位置情報と、現在の日時の情報とを用いて在庫管理データ格納手段７の在庫管理データを更新する（図５参照）。例えば、過去に登録されていないバーコードを検出した場合には新たに入庫した物品１１とし、過去に登録されていたバーコードが検出できなかった場合には出庫した物品１１として更新すればよい。また、位置が変更された場合には置場位置の情報を更新する。

ステップＳ７において、バーコード画像抽出手段３１は、倉庫１０内の対象となる全ての領域についてステップＳ１〜Ｓ３の処理が終了したか否かを判定し、Ｙｅｓの場合はステップＳ８に進み、Ｎｏの場合はステップＳ１に戻る。

ステップＳ８において、在庫管理手段６は、倉庫１０内の全ての在庫管理データを更新した結果として、図５に示す例のように、各バーコードに対応した物品コード、物品名称、入庫日時、置場位置、出庫日時などを表示手段９に表示し、処理を終了する。

次に、ステップＳ２のバーコード画像抽出処理について、図７を参照して説明する。まず、バーコード画像抽出手段３１は、撮像した画像についてバーコード端点検出処理を行う（ステップＳ２１：図４（ｂ）参照）。

次に、バーコード画像抽出手段３１は、バーコード端点の直線性検出処理を行う（ステップＳ２２：図４（ｃ）参照）。
次に、バーコード画像抽出手段３１は、バーコード領域検出処理を行う（ステップＳ２３：図４（ｄ）参照）。

続いて、ステップＳ４（図６参照）のバーコード読取処理について、図８を参照して説明する。まず、バーコード読取手段４は、ステップＳ２３で求めたバーコード領域の変形形状情報と、既知であるバーコードの縦横比の情報とに基づいて、変形を補正したバーコード画像を作成する、つまり、形状変換処理を行う（ステップＳ４１：図４（ｅ）参照）。

その後、バーコード読取手段４は、バーコード内容読取処理を行う（ステップＳ４２）。つまり、ステップＳ４１で補正したバーコード画像について横方向に輝度値の変化を読取ることによりバーコードの情報を取得する。

このように、本実施形態の入出庫管理システム１００によれば、倉庫１０内に置かれている、バーコードを貼り付けられた物品１１をカメラ１で撮像し、該撮像した画像からバーコード画像を抽出し、そのバーコードの情報を読取り、該バーコードの位置を検出し、該バーコードの物品１１の在庫状態を管理することができる。

したがって、例えば、縦や横の長さが百メートル以上の巨大な倉庫１０に物品１１が平置きされている場合においても、高精細で、パン、チルト、ズーム機能があるカメラ１を倉庫１０内の高所に設置し、倉庫１０内を撮像し、物品１１に貼られたバーコードを読取ることができる。これにより、特殊な照明を必要としない。また、係員が倉庫１０内をハンディスキャナでバーコードを読取りに回る必要がない。また、広い倉庫１０内の物品１１の位置情報も含めて入出庫管理を行うことができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を変えない範囲で実施することができる。
例えば、バーコードの位置を検出した後、さらに、カメラ１をパン、チルト、ズーム制御して高精細なバーコード画像を取得してバーコードの読取りを行うようにしてもよい。

また、置場としては、倉庫１０を例に挙げて説明したが、それ以外に、工場など、バーコードの貼られた物品１１を置く場所であればどこでもよい。
また、倉庫１０が広い場合などは、カメラ１の解像度を高くするほかに、物品１１に貼るバーコードのサイズを大きくするようにして対応してもよい。

また、本実施形態では、一次元バーコード（ＪＡＮ（Japan Article Number）コードなど）を例に挙げて説明したが、それ以外に、二次元バーコード（ＱＲコード（登録商標）など）を用いてもよい。
また、バーコードは、物品１１に対して、物品１１を倉庫１０内に置いたときに上面となる面でなくても、側面に貼るようにしてもよい。そうすれば、物品１１を重ねた場合でも、各物品１１のすべてのバーコードをカメラ１で撮像することができる。

また、バーコードの全体や枠部分に、その現場に使用されていない色（例えば赤色）を付与しておいて、カメラ１で撮像した画面においてその色の部分にバーコードがあるものと認識するようにして、バーコード画像抽出処理（図６のステップＳ２）を行うようにしてもよい。

また、倉庫１０内にカメラ１を複数設けておき、倉庫１０内に置かれた物品１１を、複数のカメラ１のうち、物品１１のより近くにあるカメラ１、または、角度的に物品１１の撮影に適したカメラ１によって撮像するようにしてもよい。その場合、角度的に撮影に適したカメラ１がどれであるかについては、例えば、物品１１の置かれる位置と撮影するカメラ１との対応関係を予め決めておくことで対応することができる。

また、物品１１にバーコードを付す手段としては、物品１１にバーコード（の紙など）を貼る以外に、物品１１にバーコードを直接印刷したり、バーコードの記されたタグを物品１１に取り付けたりするなど、他の手段を用いてもよい。
その他、ハードウェア、ソフトウェアの具体的な構成について、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

１…カメラ、２…在庫管理処理装置、３…カメラ制御手段、３１…バーコード画像抽出手段、４…バーコード読取手段、５…位置検出手段、６…在庫管理手段、７…在庫管理データ格納手段、８…入力手段、９…表示手段

Claims (4)

1. 置場に置かれていてバーコードの付されている物品を撮像するカメラと、前記カメラで撮像されたバーコードの情報に基づいて前記置場における物品の在庫状態を管理する在庫管理処理装置と、を有する入出庫管理システムにおいて、
   前記在庫管理処理装置は、
   前記物品に関する在庫管理データを格納する在庫管理データ格納手段と、
   前記バーコードの付されている物品を撮像するカメラのパン、チルトおよびズームを制御するカメラ制御手段と、
   前記カメラで撮像された画像からバーコードの特徴量に基づいてバーコード画像を抽出するバーコード画像抽出手段と、
   前記抽出したバーコード画像の情報を読取るバーコード読取手段と、
   該バーコードの置場内での位置を検出する位置検出手段と、
   前記読取ったバーコードの情報、および、前記検出したバーコードの位置の情報、に基づいて、前記在庫管理データ格納手段に対して、当該バーコードが付された物品の在庫管理データを更新する在庫管理手段と、
   を備えることを特徴とする入出庫管理システム。
2. 前記バーコード画像抽出手段は、
   前記カメラで撮像された画像からバーコードの特徴量として線分の端点を検出し、前記端点が近接して一直線上に並んでいる部分である直線部を平行に２箇所検出した場合、前記２箇所の直線部の内側の領域に対応する元の画像をバーコード画像として抽出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の入出庫管理システム。
3. 前記カメラが複数設けられており、
   前記置場内に置かれた物品を、複数の前記カメラのうち、前記物品のより近くにあるカメラ、または、角度的に前記物品の撮影に適したカメラが撮像する
   ことを特徴とする請求項１に記載の入出庫管理システム。
4. 置場に置かれていてバーコードの付されている物品を撮像するカメラと、前記カメラで撮像されたバーコードの情報に基づいて前記置場における物品の在庫状態を管理する在庫管理処理装置と、を有する入出庫管理システムにおける入出庫管理方法であって、
   前記在庫管理処理装置は、
   前記物品に関する在庫管理データを格納する在庫管理データ格納手段と、カメラ制御手段と、バーコード画像抽出手段と、バーコード読取手段と、位置検出手段と、在庫管理手段と、を備えており、
   前記カメラ制御手段は、前記物品に付されたバーコードを撮像するカメラのパン、チルトおよびズームを制御し、
   前記バーコード画像抽出手段は、前記カメラで撮像された画像からバーコードの特徴量に基づいてバーコード画像を抽出し、
   前記バーコード読取手段は、前記抽出したバーコード画像の情報を読取り、
   前記位置検出手段は、該バーコードの置場内での位置を検出し、
   前記在庫管理手段は、前記読取ったバーコードの情報、および、前記検出したバーコードの位置の情報、に基づいて、前記在庫管理データ格納手段に対して、当該バーコードが付された物品の在庫管理データを更新する
   ことを特徴とする入出庫管理方法。

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