JP7037155B2 - コンテナ損傷検査装置およびコンテナ損傷検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、コンテナの状態検査に係り、特に、コンテナに生じ得る孔などの損傷を検査するのに好適な装置、および方法に関する。

荷物が詰め込まれ、物流に用いられるコンテナは、主に、船社が保有しているものをコンテナターミナルに保管し、これを荷主に貸し出すことで利用されている。ここで、貸し出したコンテナにピンホール等の損傷があった場合、コンテナ内への雨水などの侵入の原因となり、詰め込まれた荷物が痛む可能性が生ずる。このため、貸し出されるコンテナには、コンテナターミナルにて、ピンホール等の損傷の有無を確認するダメージチェックが行われる。

従来、コンテナの損傷確認作業は、検査員がコンテナ内部に入り、損傷部分から漏れてくる光の有無を確認することで、損傷の有無、および損傷個所の特定をしていた。しかし、このような方法で検査を行う場合、少なくとも、コンテナ内部に入る検査員と、外からコンテナを開閉する作業員といった人手が必要となり、労力や時間のロスが大きかった。

こうした実状を鑑み、本願出願人は、特許文献１に開示されているようなコンテナ損傷検出装置を提案している。特許文献１に開示されているコンテナ損傷検出装置は、天井面を含む１８０度の範囲を撮影可能な撮影手段を備えた自走式台車である。特許文献１に開示している方法では、このような構成の台車を閉塞したコンテナ内に配置し、扉側から奥側へ向けて走行させながら、撮影を行い、撮影したデータを確認することで、ピンホール等の損傷の有無を調べるというものである。

特開２００６－２２０５４３号公報

特許文献１に開示されているコンテナ損傷検出装置を用いたコンテナ損傷検査によれば、作業員は、台車をセットする１名のみで足りることとなり、人手の削減を図ることができる。また、作業者がコンテナ内に入る必要も無いため、労力も大幅に低減することができる。

一方で、特許文献１に開示されているような構成の台車を用いたコンテナ損傷検査では、平坦でないコンテナ内を走行させ、かつ暗いコンテナ内で撮影を行う必要がある。こうした状況で、所望する解像度の画像を得るためには、台車の走行速度を速くすることができず、検査に時間がかかるといった問題がある。

そこで本発明では、人手の削減や労力の低減を図り、かつ検査に要する時間の短縮も図ることのできるコンテナ損傷検査装置、およびコンテナ損傷検査方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係るコンテナ損傷検査装置は、コンテナの底面、または側面に設置可能な本体と、前記本体を設置した状態で、前記コンテナの天井面を画角内に収めることを可能とする撮影手段と、前記コンテナの内部を照らす投光手段と、を備え、前記コンテナを閉塞した状態で、前記投光手段により前記コンテナの内部を照らした状態と、前記投光手段による投光が無い状態との双方で、前記撮影手段により撮影を行うことを特徴とする。

また、上記のような特徴を有するコンテナ損傷検査装置において、前記本体は、前記コンテナの扉部に設置可能な固定手段を備えていると良い。このような特徴を有する事により、本体をコンテナの扉部に設置することができ、撮影手段をコンテナの奥側へ向けて配置することで、コンテナ内部全域の撮影を行うことができる。

また、上記のような特徴を有するコンテナ損傷検査装置では、前記撮影手段によって撮影された画像を視認可能に表示する表示手段と、前記撮影手段による撮影条件を指定する操作手段と、撮影や操作、及び表示を実施するための各種制御を行う制御手段と、を備えるようにしても良い。このような特徴を有することにより、撮影した画像データの確認や、撮影条件の設定、制御等を行うことが可能となる。

さらに、上記のような特徴を有するコンテナ損傷検査装置において前記本体には、通信手段が備えられ、前記表示手段と前記操作手段は、通信手段を備えた端末に備えられているようにしても良い。このような特徴を有することによれば、コンテナ内部の撮影を、コンテナを閉塞した後、遠隔操作により行うことが可能となる。また、撮影状態を維持したまま、作業者がコンテナ外部から、ピンホールの位置を確認することも可能となる。

また、上記目的を達成するための本発明に係るコンテナ損傷検査方法は、コンテナの底面、または側面に撮影手段を固定する工程と、前記コンテナを閉塞し、投光手段により前記コンテナの内部を照らした状態で前記コンテナの内部を撮影する工程と、前記コンテナを閉塞し、前記投光手段による投光を行わない状態で前記コンテナの内部を撮影する工程と、前記撮影した画像における明暗に基づいて、前記コンテナにおけるピンホールの有無を判定する工程と、を有することを特徴とする。

また、上記のような特徴を有するコンテナ損傷検査方法において、前記撮影手段の固定は、前記コンテナの扉部に成すようにすると良い。扉部に撮影手段を固定するようにすれば、作業者がコンテナ内部に入り込む必要が全くなくなる。また、撮影手段をコンテナの奥側へ向けて配置した場合、コンテナ内部全域の撮影を行うことができる。

さらに、上記のような特徴を有するコンテナ損傷検査方法において前記画像における明暗に基づくピンホールの有無の判定は、予め定められた明度を閾値として二値化した後、二値化後の画像に白の階調を示す部分が有るか否かに基づいて成されるようにすると良い。撮影画像を二値化することにより、明暗の判定が容易となる。よって、ピンホールの有無の判定が容易となる。

上記のような特徴を有するコンテナ損傷検査装置、および方法によれば、人手の削減や労力の低減を図り、かつ検査に要する時間の短縮も図ることが可能となる。

第１実施形態に係るコンテナ損傷検査装置の概略構成を示すブロック図である。 コンテナ損傷検査装置をコンテナ内の扉部に設置した状態を示す側断面図である。 第１実施形態に係るコンテナ損傷検査装置により、ピンホール検査を行う際の工程を示すフロー図である。 撮影手段により撮影された画像データの例を示す図である。 図４に示す画像データを二値化した後の画像データの例を示す図である。 仮想コンテナにピンホールの位置や角度、距離を投影した場合の例を示す側面図である。 仮想コンテナにピンホールの位置や角度、距離を投影した場合の例を示す平面図である。 第２実施形態に係るコンテナ損傷検査装置の概略構成を示すブロック図である。

以下、本発明のコンテナ損傷検査装置、およびコンテナ損傷検査方法に係る実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態は、本発明を実施するための好適な形態の一部に過ぎない。よって、効果を奏する限りにおいて、その一部の構成に変更を加えたとしても、本発明の一部とみなすことができる。

［第１実施形態］
まず、図１、図２を参照して、第１実施形態に係るコンテナ損傷検査装置について説明する。なお、図面において、図２は、コンテナ損傷検査装置をコンテナ内の扉部に設置した状態を示す側断面図である。また、図１は、第１実施形態に係るコンテナ損傷検査装置の概略構成を示すブロック図である。なお、図２における斜線部分が、撮影手段による撮影範囲となる。

本実施形態に係るコンテナ損傷検査装置１０は、少なくとも撮影手段１２と、本体１４とを備え、好適には、表示手段１６、操作手段１８、および制御手段２０を備える構成とすると良い。

撮影手段１２は、検査対象とするコンテナ５０の内部を撮影するための要素である。撮影手段１２は、詳細を後述する本体１４をコンテナ５０内の底面、あるいは側面に設置した状態で、少なくともコンテナ５０の天井面５０ａを画角内に収めることのできる広角レンズを備えていれば良く、いわゆる全天球カメラとすることが望ましい。

本体１４は、上述した撮影手段１２や、任意に搭載される表示手段１６や、操作手段１８、および制御手段２０等を収容するハウジングである。本実施形態では、本体１４は、コンテナ５０内の底面５０ｂ、あるいは側面５０ｃに設置固定可能な構成とされている。このため、本体１４の底面には、固定手段２２としての磁石が備えられている。コンテナ５０は、鉄鋼等の磁性金属で構成されているため、磁石を固定手段２２とすることで、壁部や扉部等の側面５０ｃに対しても、安定して設置固定することが可能となる。

表示手段１６は、撮影手段１２により撮影した画像や、撮影のための設定などを視認可能に表示するための要素である。具体的には、液晶パネルなどであれば良い。また、液晶パネルにタッチ操作機能を備えるようにした場合には、詳細を後述する操作手段１８としての機能を統合させることもできる。

ここで、撮影手段１２は、本体１４の上部にレンズを備えるように配置することが望ましい。本体１４の底面に備えた固定手段２２によりコンテナ５０の扉部に本体１４を設置した場合、撮影手段１２のレンズは、コンテナ５０の奥側側面に対向することとなる。このため、コンテナ５０の内部における全域の撮影を容易に行うことが可能となる。

操作手段１８は、撮影手段１２による撮影を実施するための設定や、撮影された画像の表示切替などの操作を行うための要素である。設定の具体的な項目には、コンテナ５０のサイズ、コンテナ５０内におけるコンテナ損傷検査装置１０の設置位置、撮影手段１２の向き、後述するシャッタースピード等の撮影の設定がある。操作手段１８は、操作ボタン等として、表示手段１６と別に配置する構成としても良いが、上述したように、表示手段１６にタッチ操作機能を備えさせ、一体化させる構成としても良い。

制御手段２０は、上述した撮影手段１２や表示手段１６、および操作手段１８等による撮影や、撮影のための操作、表示、あるいは表示のための操作に対する情報処理を行うための要素である。なお、本実施形態における本体１４には、上記要素の他、撮影手段１２により撮影した画像を保存するためのメモリ２４や、各種要素に電力を供給するためのバッテリ２６等が備えられている。

［検査方法］
次に、上記のような構成のコンテナ損傷検査装置を用いたコンテナ損傷検査方法について、図３を参照して説明する。
まず、コンテナ損傷検査装置１０による撮影を実施するための設定を行う。撮影の設定としては、解像度や焦点距離、ＩＳＯ、Ｆ値、シャッタースピード、タイマー等である。これらの設定は、撮影条件や所望する画像の解像度等にもよるが、ＩＳＯは、１００から２００と低めとし、Ｆ値は、５～１０程度とすることで、解像度の高い画像の撮影が可能となり、かつ被写界深度を深くすることができる。被写界深度を深くすることによれば、奥行き、および高さのあるコンテナ５０であっても、広い範囲でピンボケする事無くピンホール５２（図４、図５参照）に起因した光を捉えることが可能となる。ここで、シャッタースピードは、ＩＳＯやＦ値、およびコンテナ５０内の明度などに基づいて、好適な値を定めれば良い。また、タイマーは、コンテナ損傷検査装置１０をコンテナ５０内に設置してから、コンテナ５０を閉塞して撮影するまでのスタンバイ時間とすれば良い（撮影準備設定工程：ステップ１０）。

次に、検査対象とするコンテナ５０の扉部を開放し、内部にコンテナ損傷検査装置１０を設置固定する。ここで、コンテナ損傷検査装置１０は、コンテナ５０の底面５０ｂとなる床面や、側面５０ｃとなる壁部や扉部に設置固定すれば良い。本実施形態では、コンテナ損傷検査装置１０を扉部に設置固定することとした（図２参照）。コンテナ損傷検査装置１０を構成する本体１４には、固定手段２２としての磁石が備えられていることより、扉部であってもコンテナ損傷検査装置１０を安定して設置固定することができる（設置固定工程：ステップ２０）。

コンテナ損傷検査装置１０を設置固定した後、コンテナ５０の扉部を閉め、コンテナ５０を閉塞する。ステップ１０（撮影準備設定工程）において設定したタイマー設定時間経過後、コンテナ５０の内部の撮影が成される。コンテナ５０の内部の撮影は、タイマー設定時間経過後から、シャッタースピードの設定時間が経過することで終了する（撮影工程：ステップ３０）。

ステップ３０（撮影工程）終了後、コンテナ５０内からコンテナ損傷検査装置１０を取り出し、撮影した画像データの解析を行う。画像データの解析は、制御手段２０等において行われる。ここで、撮影した画像データが、図４に示すようなものである場合、撮影した画像データに対しては、二値化処理が施される。光の明暗に基づいて、ピンホール５２等の損傷を検出することができるからである。ここで、二値化処理における閾値としては、例えば０（黒）から２５５（白）までの２５６段階の階調を有する場合に、１２５以下の階調の場合は「黒」１２６以上の階調の場合には「白」として変換すれば良い。画像データの二値化を行う事により、図５に示すように、ピンホール５２に起因する光の軌跡や投影部分が無くなり、ピンホール５２の位置の特定が容易となる（画像処理工程：ステップ４０）。

撮影した画像データを二値化した後、変換画像における明暗差に基づいて、コンテナ５０に対するピンホール５２の有無の確認が成される。ピンホール５２の有無の判定は、二値化された画像データ中に、白の階調の画素がある場合には、これをピンホール５２として認定するように構成すれば良い（判定工程：ステップ５０）。

［作用効果］
上記のような構成のコンテナ損傷検査装置１０を用いて、上記のような工程で検査を行うことによれば、検査作業者は、１人で足りる。また、作業者がコンテナ５０内に入る必要も無い。このため、損傷検査のための人手や労力を削減することができる。また、コンテナ損傷検査装置１０をコンテナ５０に固定して撮影するため、装置がコンテナ５０内を移動する場合に比べ、短時間で撮影を終えることができる。

［応用形態］
上記実施形態における判定工程では、単純に、コンテナ５０にピンホール５２が有るか否かについての判定を行う事としていた。しかし、二値化処理した画像を専用の解析ソフトにより解析することで、「ピンホール有り」と判定された際に、コンテナ５０におけるピンホール５２の位置を特定するようにしても良い。

具体的には、コンテナ損傷検査装置１０の設置固定位置と、検査対象とするコンテナ５０のサイズ、撮影手段１２の画角等に基づいて、コンテナ損傷検査装置１０を基点としたピンホール５２の方向や角度θ１、θ２、および距離Ｌ１、Ｌ２を特定する。特定したピンホール５２の位置と角度を図６、図７に示すような仮想コンテナの側面、あるいは天井面に投影し、コンテナ５０におけるピンホール５２の位置の特定を行うように処理すれば良い。

このような処理を付加した場合には、ピンホール５２が有ると判定された場合に、その位置の特定や、実際にそれがピンホール５２であるか否かの確認作業等が容易となる。
また、より簡便な判定方法としては、ステップ３０（撮影工程）の撮影前後に、コンテナ損傷検査装置１０に対して投光手段（不図示）を別途装着した上で、投光手段によりコンテナ５０の内部を照らして撮影を行うようにしても良い。この方法では、投光手段により内部構造（側面や天井面など）が確認可能な画像データと、ピンホール５２に起因する白点のみの画像データとが同じ位置から、同じ角度、および画角で撮影されることとなる。このため検査員は、これら２つの画像データを比較することで、おおよそのピンホール５２の位置を把握することができる。

また、投光手段を用いて撮影された画像データは、コンテナ５０内の側面や天井面と、撮影手段１２との位置関係が明確となる。このため、投光手段を用いて撮影した画像データを制御手段２０で解析することで、コンテナ損傷検査装置１０の設置固定位置を特定することができる。また、操作手段１８への設置固定位置の入力を省略することも可能となる。

また、本実施形態では、固定手段２２について一例として、磁石を例に挙げたが、吸盤等を含む吸着材の他、粘着材や、挟持、突っ張り材などであっても良い。

［第２実施形態］
次に、図８を参照して、第２の実施形態に係るコンテナ損傷検査装置１０ａについて説明する。本実施形態に係るコンテナ損傷検査装置１０ａも、装置全体として保有する要素は、第１の実施形態に係るコンテナ損傷検査装置１０と近似する。よって、その機能を同一とする箇所には、図面に同一符号を附して、詳細な説明は省略することとする。

本実施形態に係るコンテナ損傷検査装置１０ａは、撮影手段１２を備えた本体１４とは別に、表示手段１６としての機能や、操作手段１８としての機能を有する端末３０を備え、当該端末３０により本体１４を遠隔操作可能な構成としていることを特徴とする。

本体１４には、撮影手段１２の他、通信手段２８や制御手段２０、メモリ２４、およびバッテリ２６等が搭載されていれば良い。通信手段２８は、詳細を後述する端末３０との間で情報を送受信するための要素である。また、本実施形態に係る制御手段２０は、通信手段２８を介して受信した制御信号に基づく撮影手段１２の制御や、撮影手段１２によって撮影された画像を送信信号に変換して通信手段２８に出力する処理などを担う。

端末３０には、表示手段や操作手段としての機能の他、通信手段や図示しない制御手段、メモリなどが備えられていれば良く、専用端末の他、汎用性の高いスマートフォンや、タブレット端末などに、本体操作用のアプリケーションソフトをインストールすることで構成しても良い。なお、通信手段による情報通信は、短距離無線によるものであれば良い。大掛かりなアンテナ等を必要とすることなく通信を行うことが可能となるからである。

このような特徴を有するコンテナ損傷検査装置１０ａによれば、本体１４を遠隔操作して、撮影手段１２による撮影が可能となる。このため、コンテナ５０内に本体１４を配置し、コンテナ５０を閉塞した後、コンテナ５０の外部から撮影の実施を指令することができる。よって、ピンホール５２が存在すると判定が出た場合に、撮影状態を維持したまま、ピンホール５２の位置を外部から確認することも可能となる。

１０………コンテナ損傷検査装置、１２………撮影手段、１４………本体、１６………表示手段、１８………操作手段、２０………制御手段、２２………固定手段、２４………メモリ、２６………バッテリ、２８………通信手段、３０………端末、５０………コンテナ、５０ａ………天井面、５０ｂ………底面、５０ｃ………側面、５２………ピンホール。

Claims (7)

1. コンテナの底面、または側面に設置可能な本体と、
   前記本体を設置した状態で、前記コンテナの天井面を画角内に収めることを可能とする撮影手段と、
   前記コンテナの内部を照らす投光手段と、を備え、
   前記コンテナを閉塞した状態で、前記投光手段により前記コンテナの内部を照らした状態と、前記投光手段による投光が無い状態との双方で、前記撮影手段により撮影を行うことを特徴とするコンテナ損傷検査装置。
2. 前記本体は、前記コンテナの扉部に設置可能な固定手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載のコンテナ損傷検査装置。
3. 前記撮影手段によって撮影された画像を視認可能に表示する表示手段と、
   前記撮影手段による撮影条件を指定する操作手段と、
   撮影や操作、及び表示を実施するための各種制御を行う制御手段と、を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のコンテナ損傷検査装置。
4. 前記本体には、通信手段が備えられ、
   前記表示手段と前記操作手段は、通信手段を備えた端末に備えられていることを特徴とする請求項３に記載のコンテナ損傷検査装置。
5. コンテナの底面、または側面に撮影手段を固定する工程と、
   前記コンテナを閉塞し、投光手段により前記コンテナの内部を照らした状態で前記コンテナの内部を撮影する工程と、
   前記コンテナを閉塞し、前記投光手段による投光を行わない状態で前記コンテナの内部を撮影する工程と、
   前記撮影した画像における明暗に基づいて、前記コンテナにおけるピンホールの有無を判定する工程と、を有することを特徴とするコンテナ損傷検査方法。
6. 前記撮影手段の固定は、前記コンテナの扉部に成すことを特徴とする請求項５に記載のコンテナ損傷検査方法。
7. 前記画像における明暗に基づくピンホールの有無の判定は、予め定められた明度を閾値として二値化した後、二値化後の画像に白の階調を示す部分が有るか否かに基づいて成されることを特徴とする請求項５または６に記載のコンテナ損傷検査方法。

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