特許 7467268 計数装置、計数システム、計数方法、およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-05

(45)【発行日】2024-04-15

(54)【発明の名称】計数装置、計数システム、計数方法、およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   G06M 9/00 20060101AFI20240408BHJP

   G06M 11/00 20060101ALI20240408BHJP

   G06T 7/60 20170101ALI20240408BHJP

【ＦＩ】

G06M9/00 Z

G06M11/00 D

G06T7/60 110

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2020128799

(22)【出願日】2020-07-30

(65)【公開番号】P2022025743

(43)【公開日】2022-02-10

【審査請求日】2023-05-16

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）国等の委託研究の成果に係る特許出願（内閣府戦略的イノベーション創造プログラム（ＳＩＰ）２期「スマート物流サービス」に係る研究開発、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願）

(73)【特許権者】

【識別番号】000001432

【氏名又は名称】グローリー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100117673

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 了

(72)【発明者】

【氏名】大西 弘之

(72)【発明者】

【氏名】野村 則雄

【審査官】佐田 宏史

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－２１５２５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－００５８７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－０５３０５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／０９２４４２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｍ ９／００，１１／００

Ｇ０６Ｔ １／００，７／００－７／９０

Ｇ０６Ｖ １０／００－１０／９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

同一種類の複数の梱包箱が複数段に亘って積層されている状態において前記複数の梱包箱の個数を計数する計数装置であって、
前記複数の梱包箱に関する個々の梱包箱のサイズ情報と、前記複数段に亘って積層されている前記複数の梱包箱に関する３次元位置情報とを取得するとともに、積層されている前記複数の梱包箱の個数を前記サイズ情報と前記３次元位置情報とに基づいて計数する制御部、
を備え、
前記制御部は、
各段に存在する少なくとも１つの梱包箱の上面領域のうち、当該各段よりも上段の梱包箱で隠されずに表出している領域である表出領域の面積を、前記３次元位置情報に基づき算出し、
前記各段の前記表出領域の面積と、前記サイズ情報に含まれる前記個々の梱包箱の平面サイズとに基づいて、前記各段に存在する前記少なくとも１つの梱包箱のうち、当該各段よりも上段の梱包箱で隠されずに上面が表出している梱包箱の個数である表出個数を段ごとに推定し、
前記各段の前記表出個数に当該各段までの梱包箱の積層段数を乗じた数を、前記複数段に亘って合算することによって、積層されている前記複数の梱包箱の個数を算出することを特徴とする計数装置。

【請求項2】

前記各段の前記表出個数および前記積層段数は、それぞれ整数値として算出されることを特徴とする、請求項１に記載の計数装置。

【請求項3】

前記制御部は、
前記複数の梱包箱の撮影画像に基づいて前記複数の梱包箱の種類を判別し、
前記複数の梱包箱の種類の判別結果と、複数の種類の梱包箱のサイズ情報が登録されているデータベースとに基づいて、前記個々の梱包箱の前記サイズ情報を取得することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の計数装置。

【請求項4】

前記複数の梱包箱の前記撮影画像は、梱包内容物を示す図柄と、ＪＡＮコードとのうちの少なくとも一の情報を含み、
前記制御部は、前記撮影画像に関する画像認識処理によって前記少なくとも一の情報を抽出し、当該少なくとも一の情報に基づいて前記複数の梱包箱の種類を判別することを特徴とする、請求項３に記載の計数装置。

【請求項5】

前記複数の梱包箱の種類情報の入力を受け付ける受付部、
をさらに備え、
前記制御部は、
入力された前記複数の梱包箱の前記種類情報と、複数の種類の梱包箱のサイズ情報が登録されているデータベースとに基づいて、前記個々の梱包箱の前記サイズ情報を取得することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の計数装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記各段の上面領域の高さと前記個々の梱包箱の前記サイズ情報に含まれる前記個々の梱包箱の高さと最下段の梱包箱が積載される基準面の高さとに基づいて、前記各段までの梱包箱の前記積層段数を算出することを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれかに記載の計数装置。

【請求項7】

前記複数の梱包箱が前記複数段に亘って積層されている状態を上方から撮影する３次元カメラ、
をさらに備えることを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれかに記載の計数装置。

【請求項8】

前記制御部は、
積層されている前記複数の梱包箱に関する可視光画像を取得するとともに、
段ごとに暫定的に定められた暫定上面高さに対して所定範囲内の高さを有する部分平面領域のみならず、前記可視光画像において色と明るさとの少なくとも一方の変化が所定程度以下に収まる連続平面領域であって前記部分平面領域の少なくとも一部を包含する連続平面領域をも前記各段の前記表出領域として求め、
前記各段の前記表出領域の面積を算出することを特徴とする、請求項１から請求項７のいずれかに記載の計数装置。

【請求項9】

前記制御部は、積層された前記複数の梱包箱のいずれかの段において存在する空洞部分の平面占有面積である空洞面積を算出し、前記空洞面積にも基づいて前記表出個数を算出することを特徴とする、請求項１から請求項８のいずれかに記載の計数装置。

【請求項10】

前記制御部は、
積層された前記複数の梱包箱を上方から見て包囲する外接矩形領域の面積を、前記個々の梱包箱の平面占有面積で除算した際の剰余である第１剰余面積を求めるとともに、
前記第１剰余面積が所定値よりも大きい場合、積層された前記複数の梱包箱のいずれかの段において空洞部分が存在すると推定するとともに、前記第１剰余面積を前記空洞面積として算出することを特徴とする、請求項９に記載の計数装置。

【請求項11】

前記制御部は、
前記各段の前記表出領域の面積を前記個々の梱包箱の平面占有面積で除算した際の商と剰余とを求めるとともに、
当該剰余が前記空洞面積にほぼ等しい場合、当該商を当該各段の前記表出個数とみなして算出することを特徴とする、請求項９または請求項１０に記載の計数装置。

【請求項12】

前記制御部は、
前記各段の前記表出領域の面積を前記個々の梱包箱の平面占有面積で除算した際の商と剰余とを求めるとともに、
当該剰余と前記空洞面積との合計が前記個々の梱包箱の前記平面占有面積にほぼ等しい場合、当該商に１を加えた個数を当該各段の前記表出個数とみなして算出することを特徴とする、請求項９から請求項１１のいずれかに記載の計数装置。

【請求項13】

前記制御部は、
前記各段の前記表出領域の面積を前記個々の梱包箱の平面占有面積で除算した際の商と剰余とを求めるとともに、
前記複数段の全ての段に関して、当該剰余と前記空洞面積とがほぼ等しい旨の条件と、当該剰余と前記空洞面積との合計が前記個々の梱包箱の前記平面占有面積にほぼ等しい旨の条件と、当該剰余がほぼゼロである旨の条件と、当該剰余が前記個々の梱包箱の前記平面占有面積にほぼ等しい条件とのいずれかが成立する場合、前記複数の梱包箱の個数を有効な値として算出することを特徴とする、請求項９から請求項１２のいずれかに記載の計数装置。

【請求項14】

前記制御部は、
前記各段の前記表出領域の面積を前記個々の梱包箱の平面占有面積で除算した際の商と剰余とを求めるとともに、
前記複数段のうち特定の段に関する当該剰余と前記空洞面積とほぼ等しく、且つ、前記複数段のうち前記特定の段以外の段に関する当該剰余と前記空洞面積との合計が前記個々の梱包箱の前記平面占有面積にほぼ等しいことを条件として、前記複数の梱包箱の個数を有効な値として算出することを特徴とする、請求項９から請求項１２のいずれかに記載の計数装置。

【請求項15】

同一種類の複数の梱包箱が複数段に亘って積層されている状態において前記複数の梱包箱の個数を計数する計数システムであって、
前記複数段に亘って積層されている前記複数の梱包箱に関する３次元位置情報を取得する３次元カメラと、
前記複数の梱包箱に関する個々の梱包箱のサイズ情報を取得するとともに、積層されている前記複数の梱包箱の個数を前記サイズ情報と前記３次元位置情報とに基づいて計数する制御部、
を備え、
前記制御部は、
各段に存在する少なくとも１つの梱包箱の上面領域のうち、当該各段よりも上段の梱包箱で隠されずに表出している領域である表出領域の面積を、前記３次元位置情報に基づき算出し、
前記各段の前記表出領域の面積と、前記サイズ情報に含まれる前記個々の梱包箱の平面サイズとに基づいて、前記各段に存在する前記少なくとも１つの梱包箱のうち、当該各段よりも上段の梱包箱で隠されずに上面が表出している梱包箱の個数である表出個数を段ごとに推定し、
前記各段の前記表出個数に当該各段までの梱包箱の積層段数を乗じた数を、前記複数段に亘って合算することによって、積層されている前記複数の梱包箱の個数を算出することを特徴とする計数システム。

【請求項16】

同一種類の複数の梱包箱が複数段に亘って積層されている状態において前記複数の梱包箱の個数を計数する計数方法であって、
ａ）コンピュータが、前記複数の梱包箱に関する個々の梱包箱のサイズ情報を取得するステップと、
ｂ）前記コンピュータが、前記複数段に亘って積層されている前記複数の梱包箱に関する３次元位置情報を取得するステップと、
ｃ）前記コンピュータが、各段に存在する少なくとも１つの梱包箱の上面領域のうち、当該各段よりも上段の梱包箱で隠されずに表出している領域である表出領域の面積を、前記３次元位置情報に基づき算出するステップと、
ｄ）前記コンピュータが、前記各段の前記表出領域の面積と、前記サイズ情報に含まれる前記個々の梱包箱の平面サイズとに基づいて、前記各段に存在する前記少なくとも１つの梱包箱のうち、当該各段よりも上段の梱包箱で隠されずに上面が表出している梱包箱の個数である表出個数を段ごとに推定するステップと、
ｅ）前記コンピュータが、前記各段の前記表出個数に当該各段までの梱包箱の積層段数を乗じた数を、前記複数段に亘って合算することによって、積層されている前記複数の梱包箱の個数を算出するステップと、
を備えることを特徴とする計数方法。

【請求項17】

同一種類の複数の梱包箱が複数段に亘って積層されている状態において前記複数の梱包箱の個数を計数する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
ａ）前記複数の梱包箱に関する個々の梱包箱のサイズ情報を取得するステップと、
ｂ）前記複数段に亘って積層されている前記複数の梱包箱に関する３次元位置情報を取得するステップと、
ｃ）各段に存在する少なくとも１つの梱包箱の上面領域のうち、当該各段よりも上段の梱包箱で隠されずに表出している領域である表出領域の面積を、前記３次元位置情報に基づき算出するステップと、
ｄ）前記各段の前記表出領域の面積と、前記サイズ情報に含まれる前記個々の梱包箱の平面サイズとに基づいて、前記各段に存在する前記少なくとも１つの梱包箱のうち、当該各段よりも上段の梱包箱で隠されずに上面が表出している梱包箱の個数である表出個数を段ごとに推定するステップと、
ｅ）前記各段の前記表出個数に当該各段までの梱包箱の積層段数を乗じた数を、前記複数段に亘って合算することによって、積層されている前記複数の梱包箱の個数を算出するステップと、
を前記コンピュータに実行させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、積層されている複数の梱包箱の個数を計数する計数装置およびそれに関連する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

複数の梱包箱（ダンボール箱等）が積層されている状態において当該複数の梱包箱の個数を計数する技術が存在する（特許文献１等参照）。

【0003】

たとえば、特許文献１では、棒状に積み重ねられている複数の梱包箱の個数を３次元カメラによる撮影画像に基づいて計数する技術が示されている（特許文献１の図８Ａ等参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特表２０１９－５１４２４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記特許文献１では、遮蔽された箱（或る視点から見えていない箱）が他の箱と同じ方式で積み重ねられている状況を仮定した上で、見えていない梱包箱を含む複数の梱包箱の個数が計数される。

【0006】

しかしながら、実際の物流の現場等においては、複数の梱包箱は様々な方式で積層される。たとえば、同一種類（同一サイズ）の複数の梱包箱が積層される場合において、各段（各層）における各梱包箱が直下の段の梱包箱と異なる向きに配置された状況で当該複数の梱包箱が積層されることもある。すなわち、各段の梱包箱は、段ごとに異なる配置規則に従って配置されることがある。

【0007】

このような状況において上記特許文献１の技術を用いたとしても、見えていない梱包箱を含む複数の梱包箱の個数を正確に計数することは困難である。

【0008】

そこで、本発明は、複数段に亘って積層された同一種類の複数の梱包箱が段ごとに異なる向きに配置されている場合であっても、当該積層された複数の梱包箱の個数を計数することが可能な技術を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決すべく、本発明に係る計数装置は、同一種類の複数の梱包箱が複数段に亘って積層されている状態において前記複数の梱包箱の個数を計数する計数装置であって、前記複数の梱包箱に関する個々の梱包箱のサイズ情報と、前記複数段に亘って積層されている前記複数の梱包箱に関する３次元位置情報とを取得するとともに、積層されている前記複数の梱包箱の個数を前記サイズ情報と前記３次元位置情報とに基づいて計数する制御部、を備え、前記制御部は、各段に存在する少なくとも１つの梱包箱の上面領域のうち、当該各段よりも上段の梱包箱で隠されずに表出している領域である表出領域の面積を、前記３次元位置情報に基づき算出し、前記各段の前記表出領域の面積と、前記サイズ情報に含まれる前記個々の梱包箱の平面サイズとに基づいて、前記各段に存在する前記少なくとも１つの梱包箱のうち、当該各段よりも上段の梱包箱で隠されずに上面が表出している梱包箱の個数である表出個数を段ごとに推定し、前記各段の前記表出個数に当該各段までの梱包箱の積層段数を乗じた数を、前記複数段に亘って合算することによって、積層されている前記複数の梱包箱の個数を算出することを特徴とする。

【0010】

前記各段の前記表出個数および前記積層段数は、それぞれ整数値として算出されてもよい。

【0011】

前記制御部は、前記複数の梱包箱の撮影画像に基づいて前記複数の梱包箱の種類を判別し、前記複数の梱包箱の種類の判別結果と、複数の種類の梱包箱のサイズ情報が登録されているデータベースとに基づいて、前記個々の梱包箱の前記サイズ情報を取得してもよい。

【0012】

前記複数の梱包箱の前記撮影画像は、梱包内容物を示す図柄とＪＡＮコード（数字および／またはバーコード）とのうちの少なくとも一の情報を含み、前記制御部は、前記撮影画像に関する画像認識処理によって前記少なくとも一の情報を抽出し、当該少なくとも一の情報に基づいて前記複数の梱包箱の種類を判別してもよい。

【0013】

前記計数装置は、前記複数の梱包箱の種類情報の入力を受け付ける受付部、をさらに備え、前記制御部は、入力された前記複数の梱包箱の前記種類情報と、複数の種類の梱包箱のサイズ情報が登録されているデータベースとに基づいて、前記個々の梱包箱の前記サイズ情報を取得してもよい。

【0014】

前記制御部は、前記各段の上面領域の高さと前記個々の梱包箱の前記サイズ情報に含まれる前記個々の梱包箱の高さと最下段の梱包箱が積載される基準面の高さとに基づいて、前記各段までの梱包箱の前記積層段数を算出してもよい。

【0015】

前記計数装置は、前記複数の梱包箱が前記複数段に亘って積層されている状態を上方から撮影する３次元カメラ、をさらに備えてもよい。

【0016】

前記制御部は、積層されている前記複数の梱包箱に関する可視光画像を取得するとともに、段ごとに暫定的に定められた暫定上面高さに対して所定範囲内の高さを有する部分平面領域のみならず、前記可視光画像において色と明るさとの少なくとも一方の変化が所定程度以下に収まる連続平面領域であって前記部分平面領域の少なくとも一部を包含する連続平面領域をも前記各段の前記表出領域として求め、前記各段の前記表出領域の面積を算出してもよい。

【0017】

前記制御部は、積層された前記複数の梱包箱のいずれかの段において存在する空洞部分の平面占有面積である空洞面積を算出し、前記空洞面積にも基づいて前記表出個数を算出してもよい。

【0018】

前記制御部は、積層された前記複数の梱包箱を上方から見て包囲する外接矩形領域の面積を、前記個々の梱包箱の平面占有面積で除算した際の剰余である第１剰余面積を求めるとともに、前記第１剰余面積が所定値よりも大きい場合、積層された前記複数の梱包箱のいずれかの段において空洞部分が存在すると推定するとともに、前記第１剰余面積を前記空洞面積として算出してもよい。

【0019】

前記制御部は、前記各段の前記表出領域の面積を前記個々の梱包箱の平面占有面積で除算した際の商と剰余とを求めるとともに、当該剰余が前記空洞面積にほぼ等しい場合、当該商を当該各段の前記表出個数とみなして算出してもよい。

【0020】

前記制御部は、前記各段の前記表出領域の面積を前記個々の梱包箱の平面占有面積で除算した際の商と剰余とを求めるとともに、当該剰余と前記空洞面積との合計が前記個々の梱包箱の前記平面占有面積にほぼ等しい場合、当該商に１を加えた個数を当該各段の前記表出個数とみなして算出してもよい。

【0021】

前記制御部は、前記各段の前記表出領域の面積を前記個々の梱包箱の平面占有面積で除算した際の商と剰余とを求めるとともに、前記複数段の全ての段に関して、当該剰余と前記空洞面積とがほぼ等しい旨の条件と、当該剰余と前記空洞面積との合計が前記個々の梱包箱の前記平面占有面積にほぼ等しい旨の条件と、当該剰余がほぼゼロである旨の条件と、当該剰余が前記個々の梱包箱の前記平面占有面積にほぼ等しい条件とのいずれかが成立する場合、前記複数の梱包箱の個数を有効な値として算出してもよい。

【0022】

前記制御部は、前記各段の前記表出領域の面積を前記個々の梱包箱の平面占有面積で除算した際の商と剰余とを求めるとともに、前記複数段のうち特定の段に関する当該剰余と前記空洞面積とほぼ等しく、且つ、前記複数段のうち前記特定の段以外の段に関する当該剰余と前記空洞面積との合計が前記個々の梱包箱の前記平面占有面積にほぼ等しいことを条件として、前記複数の梱包箱の個数を有効な値として算出してもよい。

【0023】

上記課題を解決すべく、本発明に係る計数システムは、同一種類の複数の梱包箱が複数段に亘って積層されている状態において前記複数の梱包箱の個数を計数する計数システムであって、前記複数段に亘って積層されている前記複数の梱包箱に関する３次元位置情報を取得する３次元カメラと、前記複数の梱包箱に関する個々の梱包箱のサイズ情報を取得するとともに、積層されている前記複数の梱包箱の個数を前記サイズ情報と前記３次元位置情報とに基づいて計数する制御部、を備え、前記制御部は、各段に存在する少なくとも１つの梱包箱の上面領域のうち、当該各段よりも上段の梱包箱で隠されずに表出している領域である表出領域の面積を、前記３次元位置情報に基づき算出し、前記各段の前記表出領域の面積と、前記サイズ情報に含まれる前記個々の梱包箱の平面サイズとに基づいて、前記各段に存在する前記少なくとも１つの梱包箱のうち、当該各段よりも上段の梱包箱で隠されずに上面が表出している梱包箱の個数である表出個数を段ごとに推定し、前記各段の前記表出個数に当該各段までの梱包箱の積層段数を乗じた数を、前記複数段に亘って合算することによって、積層されている前記複数の梱包箱の個数を算出することを特徴とする。

【0024】

上記課題を解決すべく、本発明に係る計数方法は、同一種類の複数の梱包箱が複数段に亘って積層されている状態において前記複数の梱包箱の個数を計数する計数方法であって、ａ）コンピュータが、前記複数の梱包箱に関する個々の梱包箱のサイズ情報を取得するステップと、ｂ）前記コンピュータが、前記複数段に亘って積層されている前記複数の梱包箱に関する３次元位置情報を取得するステップと、ｃ）前記コンピュータが、各段に存在する少なくとも１つの梱包箱の上面領域のうち、当該各段よりも上段の梱包箱で隠されずに表出している領域である表出領域の面積を、前記３次元位置情報に基づき算出するステップと、ｄ）前記コンピュータが、前記各段の前記表出領域の面積と、前記サイズ情報に含まれる前記個々の梱包箱の平面サイズとに基づいて、前記各段に存在する前記少なくとも１つの梱包箱のうち、当該各段よりも上段の梱包箱で隠されずに上面が表出している梱包箱の個数である表出個数を段ごとに推定するステップと、ｅ）前記コンピュータが、前記各段の前記表出個数に当該各段までの梱包箱の積層段数を乗じた数を、前記複数段に亘って合算することによって、積層されている前記複数の梱包箱の個数を算出するステップと、を備えることを特徴とする。

【0025】

上記課題を解決すべく、本発明に係るプログラムは、同一種類の複数の梱包箱が複数段に亘って積層されている状態において前記複数の梱包箱の個数を計数する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、ａ）前記複数の梱包箱に関する個々の梱包箱のサイズ情報を取得するステップと、ｂ）前記複数段に亘って積層されている前記複数の梱包箱に関する３次元位置情報を取得するステップと、ｃ）各段に存在する少なくとも１つの梱包箱の上面領域のうち、当該各段よりも上段の梱包箱で隠されずに表出している領域である表出領域の面積を、前記３次元位置情報に基づき算出するステップと、ｄ）前記各段の前記表出領域の面積と、前記サイズ情報に含まれる前記個々の梱包箱の平面サイズとに基づいて、前記各段に存在する前記少なくとも１つの梱包箱のうち、当該各段よりも上段の梱包箱で隠されずに上面が表出している梱包箱の個数である表出個数を段ごとに推定するステップと、ｅ）前記各段の前記表出個数に当該各段までの梱包箱の積層段数を乗じた数を、前記複数段に亘って合算することによって、積層されている前記複数の梱包箱の個数を算出するステップと、を前記コンピュータに実行させるためのプログラムであることを特徴とする。

【発明の効果】

【0026】

本発明によれば、同一種類の複数の梱包箱が複数段に亘って積層されている状況において、当該複数の梱包箱が段ごとに異なる向きに配置されている場合であっても、当該積層された複数の梱包箱の個数を計数することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】計数システムを示す概略外観図である。

【図2】計数システムの機能ブロックを示す図である。

【図3】梱包箱群の一の積載例を示す図である。

【図4】各段の表出領域および表出個数を示す図である。

【図5】計数装置のコントローラにおける処理を示すフローチャートである。

【図6】撮影画像および深度情報を示す概念図である。

【図7】図６のＩ－Ｉ断面における距離情報等を示す図である。

【図8】撮影画像および深度情報に基づいて生成される３次元データを示す図である。

【図9】ポイントクラウドデータが上面表出領域データと床面レベル領域データとに分類される様子等を概念的に示す図である。

【図10】複数段の上面表出領域データが段ごとに分類される様子等を概念的に示す図である。

【図11】合計個数の算出を概念的に示す図である。

【図12】第２実施形態に係る処理を示すフローチャートである。

【図13】第２実施形態に係る梱包箱群の各段を個別に示す上面図である。

【図14】図１３の梱包箱群の正面図である。

【図15】図１３の梱包箱群の側面図である。

【図16】図１３の梱包箱群に関して、各段の表出個数等を示す図である。

【図17】３次元位置情報におけるノイズ部分を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

【0029】

＜１．第１実施形態＞
＜１－１．システム概要＞
図１は、計数システム１０（詳細にはその一部）を示す概略外観図であり、図２は計数システム１０の機能ブロックを示す図である。計数システム１０は、同一種類（同一サイズ）の複数の梱包箱７２が複数段（複数層）に亘って積層されている状態（図１参照）において、当該複数の梱包箱７２の個数を計数するシステムである。図１では、床面９０上に物流用のパレット８０が配置され、当該パレット８０上に当該複数の梱包箱７２（梱包箱群７０）が４段（４層）に亘って積層されている。

【0030】

計数システム１０は、たとえば、入荷検品、出荷検品、在庫確認などの作業に利用される。

【0031】

図１および図２に示すように、計数システム１０は、カメラユニット２０と計数装置（計数処理ユニット）３０とを備える。なお、ここでは、カメラユニット２０と計数装置３０とが別々に設けられているが、これに限定されず、カメラユニット２０と計数装置３０とが一体化されて設けられてもよい。換言すれば、計数装置３０がカメラユニット２０を内蔵してもよい。

【0032】

カメラユニット２０は、ＴＯＦ（Time of Flight）方式等の３次元カメラである。当該カメラユニット２０は、深度情報（距離情報）付き撮影画像を取得する。具体的には、カメラユニット２０は、被写体物体（積層された複数の梱包箱および床面等）の撮影画像（例えばカラー画像）１１０（図６参照）を撮像するとともに、撮影画像１１０内の各画素の深度情報（奥行き距離情報）１２０を取得する。撮影画像内の各画素の深度情報（距離情報）１２０は、撮影画像１１０内の各画素に対応する被写体物体までの距離（カメラユニット２０からの距離）の情報であって当該撮影画像１１０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。なお、カメラユニット２０は、撮影画像として、グレースケール画像を撮像してもよい。

【0033】

カメラユニット２０は、複数の梱包箱７２（梱包箱群７０）が複数段に亘って積層されている状態において当該複数の梱包箱７２の上面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、カメラユニット２０は、複数の梱包箱７２のうち最上段の梱包箱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。カメラユニット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の最上部付近から梱包箱群７０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。カメラユニット２０は、カメラ固定部材２８の先端部付近（且つ梱包箱群７０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。

【0034】

カメラユニット２０は、コントローラ２１、センサ部２３および撮影レンズ２５（図１）等を備えている。

【0035】

センサ部２３は、可視光画像（カラー画像等）を撮像するＲＧＢ画像センサ等を備えており、カラー画像（あるいはグレースケール画像）を撮影することが可能である。また、各種の方式（ＴＯＦ方式等）の原理によって、奥行き距離情報が算出される。当該奥行距離情報の算出処理は、カメラユニット２０内に組み込まれたコントローラ２１等によって実行される。コントローラ２１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。

【0036】

このような構成によって、カメラユニット２０は、被写体物体（梱包箱群７０および床面９０等）に関する撮影画像（撮影画像情報）１１０（図６参照）と当該撮影画像内の被写体物体までの距離の情報を示す距離画像（深度情報）１２０とを生成（取得）する。

【0037】

なお、ここでは、カメラユニット２０として、ＴＯＦ（Time of Flight）方式の３次元カメラを例示するが、これに限定されない。カメラユニット２０は、ステレオ視方式の３次元カメラ、あるいは、その他の任意の方式の３次元カメラであってもよい。

【0038】

カメラユニット２０と計数装置３０とは有線接続されており、カメラユニット２０で取得された情報（撮影画像情報１１０および深度情報１２０等）は、所定の接続ケーブルを介してカメラユニット２０から計数装置３０に送信される。なお、これに限定されず、カメラユニット２０と計数装置３０とは無線接続されてもよい。

【0039】

計数装置３０は、コントローラ３１と記憶部３２と操作部３５とを備える。

【0040】

コントローラ３１は、計数装置３０に内蔵され、計数装置３０の動作を制御する制御装置である。

【0041】

コントローラ３１は、ＣＰＵ（Central processing Unit）（マイクロプロセッサあるいはハードウエアプロセッサなどとも称される）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計数装置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計数装置３０にインストールされるようにしてもよい。

【0042】

コントローラ３１は、被写体物体に関する撮影画像情報１１０および深度情報１２０をカメラユニット２０から取得する。そして、コントローラ３１は、被写体物体に関する３Ｄクラウドデータ１３０（点群データ）（換言すれば、被写体物体に関する３次元位置情報１５０）を生成（取得）する。

【0043】

また、コントローラ３１は、被写体物体（特に、積層された複数の梱包箱７２）に関する３次元位置情報１５０に基づいて、当該複数の梱包箱７２の個数を計数する。

【0044】

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、複数の種類の梱包箱のサイズ情報が登録されているデータベース３３等を有している。

【0045】

操作部３５は、計数装置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、複数の梱包箱の種類情報の入力を受け付ける。また、表示部３５ｂは、積層された複数の梱包箱７２の個数に関する計数結果を表示する。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。

【0046】

なお、計数装置３０は、撮影画像等に関する画像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。また、計数システム１０は、画像処理システムなどとも表現される。

【0047】

＜１－２．計数対象の複数の梱包箱について＞
計数装置３０は、同一種類の複数の梱包箱７２が複数段に亘って積層されている状態（図１参照）において、当該複数の梱包箱７２（梱包箱群７０）の個数を計数する。

【0048】

ここにおいて、各梱包箱７２は、略直方体形状を有している。また、同一種類の複数の梱包箱７２は、互いに同じサイズ（幅Ｗ、奥行きＤ、および高さＨ）（Ｗ＞Ｄ）を有している。同一種類（同一サイズ）の当該複数の梱包箱７２は、各段（各層）において様々な配置規則（配置パターン）に従って配置される。

【0049】

図３は、梱包箱群７０の一の積載例を示す図である。図３は、各段（各層）に積載された梱包箱７２を上方から見た図である。図３の最も下側には、第１段（最下段）の配置パターン（配列パターンあるいは積載パターンとも称する）が示されており、その上側に第２段の配置パターンが示されている。また、更にその上側に第３段の配置パターンが示されており、最も上側には第４段（最上段）の配置パターンが示されている。図３の積載例では、奇数段の配置パターンと偶数段の配置パターンとが互いに異なっている。本実施形態の計数手法によれば、段ごとの配置パターンが異なっている場合（図３のように全ての段の配置パターンが必ずしも同じでない場合等）においても、梱包箱群７０の個数を計数することが可能である。

【0050】

図３（図１等も参照）では、パレット８０の直上の第１段（第１層）において、１０個の梱包箱７２が配置されている。詳細には、左端側に４個の梱包箱７２が手前（図３の下側）から奥（図３の上側）に向かって同じ向き（幅Ｗ方向が左右方向になる向き（以下、「横向き」とも称する））に配列されている。また、右端側にも４個の梱包箱７２が手前（図３の下側）から奥（図３の上側）に向かって同じ向き（「横向き」）で配列されている。また、左端側に配列された４個の梱包箱７２と右端側に配列された４個の梱包箱７２との間に２個の梱包箱７２が「縦向き」（幅Ｗ方向が奥行き方向になる向き）に配列されている。ただし、当該２個の梱包箱７２は、図３の各段の中央部分における空洞部分（図３の黒色部分）を挟んで配置される。詳細には、当該２個の梱包箱７２のうち手前側の梱包箱７２は、その前端面を左右の梱包箱７２の前端面に合わせるように配置される。また、当該２個の梱包箱７２のうち奥側の梱包箱７２は、その奥側の端面（後端面）をその左右の梱包箱７２の奥側の端面（後端面）に合わせるように配置される。

【0051】

第２段（第２層）においても、１０個の梱包箱７２が配置されている。ただし、当該１０個の梱包箱７２は、第１段の配置パターンに対して９０°回転した配置パターンで配置される。具体的には、前列に４個の「縦向き」の梱包箱７２が左右方向に配列されるとともに、後列にも４個の「縦向き」の梱包箱７２が左右方向に配列される。また、前列と後列との間には２個の「横向き」の梱包箱７２が配置される。当該２個の「横向き」の梱包箱７２は、中央の空洞部分を挟んで配置される。

【0052】

第３段（第３層）においては、第１段と同じ配置パターン（第２段とは異なる配置パターン）で複数の梱包箱７２が配置される。ただし、第３段においては、９個の梱包箱７２が配置される。換言すれば、１段あたりの最大積載数１０個よりも１個少ない個数（９個）が配置される。具体的には、１０個の配置可能箇所のうちの１箇所（詳細には、左列における４個の「横向き」の配置箇所のうち最も手前の配置箇所）には梱包箱７２が配置されていない。一方、残りの９個の配置箇所に９個の梱包箱７２が配置されている。

【0053】

第４段（第４層）においては、第２段と同じ配置パターン（第１段および第３段とは異なる配置パターン）で複数の梱包箱７２が配置される。ただし、第４段においては、５個の梱包箱７２が配置される。具体的には、前列における「縦向き」の４個の配置箇所のうち右端の配置箇所にのみ１個の梱包箱７２が配置されており、後列における「縦向き」の４個の配置箇所のうち左端の配置箇所を除く３つの配置箇所に３個の梱包箱７２が配置されており、後列と前列との間隙における「横向き」の２個の配置箇所のうち左側の配置箇所にのみ１個の梱包箱７２が配置される。

【0054】

図３では、このように合計３４個（＝１０＋１０＋９＋５）の梱包箱７２（梱包箱群７０）が積層されている。

【0055】

＜１－３．計数原理＞
この実施形態に係る計数システム１０（計数装置３０）は、このような梱包箱群７０に含まれる梱包箱７２の個数を次のような原理によって計数する。

【0056】

具体的には、計数装置３０は、各段に存在する少なくとも１つの梱包箱の上面領域のうち、（上面視において）当該各段よりも上段（各段よりも上の段）の梱包箱で隠されずに表出している領域（以下、「表出領域」とも称する）の面積を求める。カメラユニット２０は、上述のように梱包箱群７０を上方から撮影することによって、各段の上面領域（特に表出領域）の情報を生成（取得）することが可能である。なお、図４の右列に示される段ごとの配置例において、斜線ハッチングが付された領域が各段の「表出領域」である。

【0057】

また、計数装置３０は、各段に存在する少なくとも１つの梱包箱のうち、当該各段（第ｉ段）よりも上段の梱包箱で隠されずにその上面が表出している梱包箱の個数（以下、「みなし表出個数」あるいは単に「表出個数」とも称する）Ｎｉを段ごとに推定する。各段（第ｉ段）の表出個数Ｎｉは、各段（第ｉ段）の表出領域Ｅｉの面積Ｆｉと個々の梱包箱の平面サイズ（Ｗ，Ｄ）とに基づいて推定される。たとえば、面積Ｆｉを個々の梱包箱の平面占有面積Ｇ（＝Ｗ＊Ｄ）で除算した際の商Ｑ（整数値）あるいは値（Ｑ＋１）が、（余りＭの大きさに応じて）表出個数Ｎｉの推定値として算出される。詳細には、面積Ｆｉを個々の梱包箱の平面占有面積（＝Ｗ＊Ｄ）で除算した際の余りＭが所定値Ｍ１（たとえば、Ｍ１＝０．２＊Ｗ＊Ｄ）より小さい場合（たとえば、Ｍ＝０．０５＊Ｗ＊Ｄの場合）、その除算の際の商Ｑが表出個数Ｎｉの推定値として算出される。また、その除算の際の当該余りＭが所定値Ｍ２（ただし、Ｍ２≧Ｍ１であり、たとえば、Ｍ２＝Ｗ＊Ｄ－Ｍ１）より大きい場合（たとえば、Ｍ＝０．９５＊Ｗ＊Ｄの場合）、商Ｑに１を加えた値（Ｑ＋１）が表出個数Ｎｉの推定値として算出される。なお、これに限定されず、面積Ｆｉを個々の梱包箱の平面占有面積（＝Ｗ＊Ｄ）で除算した際の演算結果の小数点以下を四捨五入した整数値（Ｑあるいは（Ｑ＋１））が表出個数Ｎｉの推定値として算出されてもよい。

【0058】

さらに、計数装置３０は、各段の上面領域の高さと個々の梱包箱の高さとに基づいて、当該各段までの梱包箱の積層段数Ｌｉを段ごとに算出する。

【0059】

そして、計数装置３０は、各段の表出個数Ｎｉに当該各段までの積層段数Ｌｉを乗じた数Ｐｉ（＝Ｎｉ＊Ｌｉ）を、複数段に亘って積算（合算）することによって、積層されている複数の梱包箱７２の個数Ｎsumを算出する。

【0060】

図４は、図３の積載例に関して、各段の表出領域Ｅｉおよび表出個数Ｎｉを示す図である。図４の左列においては各段の積載個数等が示されており、図４の右列においては各段の表出領域Ｅｉ（斜線ハッチングが付された領域）および表出個数Ｎｉが示されている。なお、各段において砂地ハッチングが付された部分は、当該各段よりも上段の梱包箱７２によって覆われている部分を示す。たとえば、第３段の砂地ハッチング部分は、第４段の梱包箱７２によって覆われている部分を示しており、第２段の砂地ハッチング部分は、第３段および第４段の梱包箱７２によって覆われている部分を示している。

【0061】

図４の右列に示されるように、第４段の表出個数Ｎ４は「５個」である。また、第３段の表出個数Ｎ３は、第３段の積載個数（９個）から第４段の表出個数（５個）を差し引いた個数、すなわち「４個」である。さらに、第２段の表出個数Ｎ２は、第２段の積載個数（１０個）から、第３段の表出個数（４個）と第４段の表出個数（５個）とを差し引いた個数、すなわち「１個」である。また、第１段の表出個数Ｎ１は、第１段の積載個数（１０個）から、第２段の積載個数（１個）と第３段の表出個数（４個）と第４段の表出個数（５個）とを差し引いた個数、すなわち「０個」である。

【0062】

上述の手法においては、各段の表出個数Ｎｉに各段までの積層段数Ｌｉを乗じた数Ｐｉ（＝Ｎｉ＊Ｌｉ）を合算することによって、梱包箱群７０の個数Ｎsumが計数される（Ｎsum＝ΣＰｉ＝Σ（Ｎｉ＊Ｌｉ））（図１１も参照）。第４段の積層段数は「４」であり、第３段の積層段数は「３」であり、第２段の積層段数は「２」であり、第１段の積層段数は「１」である。したがって、梱包箱群７０の個数Ｎsumは、３４個（＝５＊４＋４＊３＋１＊２＋０＊１＝２０＋１２＋２＋０）、と算出される。

【0063】

この手法においては、各段での配置パターンが異なっている場合であっても、第ｉ段の表出領域Ｅｉの下側には、当該表出領域Ｅｉの面積Ｆｉ（上面面積）に対応する個数Ｎｉの梱包箱７２が最下段から当該第ｉ段までの段ごとに存在すると仮定される。そして、そのような仮定に基づき、積Ｐｉ（＝Ｎｉ＊Ｌｉ）および合計個数Ｎsum（＝ΣＰｉ）が算出される。

【0064】

＜１－４．コントローラ３１等における処理＞
図５は、計数装置３０（詳細にはコントローラ３１）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。

【0065】

ステップＳ１１において、計数装置３０（コントローラ３１）は、複数の梱包箱７２に関する個々の梱包箱のサイズ情報（Ｗ，Ｄ，Ｈ）を取得する。たとえば、計数対象の梱包箱７２の種類を特定するための情報（梱包箱７２の種類情報）を、本システムのオペレータ（操作ユーザ）が操作入力部３５ａを介して入力する。種類情報としては、たとえば、梱包箱７２に梱包される商品コードあるいは商品名などの情報が入力されればよい。そして、コントローラ３１は、入力された梱包箱７２の種類情報と、複数の種類の梱包箱のサイズ情報が登録されているデータベース３３とに基づいて、個々の梱包箱７２のサイズ情報を取得する。より具体的には、当該種類情報に基づいて梱包箱７２の種類が特定され、当該特定された種類の梱包箱７２のサイズ情報（Ｗ，Ｄ，Ｈ）がデータベース３３の中から抽出されて取得される。

【0066】

次に、ステップＳ１２において、カメラユニット２０は、撮影画像１１０および深度情報１２０を生成し、コントローラ３１に受け渡す。コントローラ３１は、複数段に亘って積層されている複数の梱包箱７２に関する３次元位置情報を、カメラユニット２０からの撮影情報等（撮影画像１１０および深度情報１２０）に基づいて取得する。

【0067】

図６は、撮影画像１１０および深度情報１２０を示す概念図である。なお、図６では、撮影画像１１０および深度情報１２０等はそれぞれ模式的に示されている。たとえば、実際の深度情報１２０は、各画素に対応する物体までの距離の情報を有しているのに対して、図６の深度情報１２０では、各画素に対応する物体までの距離が各画素の濃度に換算されて表現されている。詳細には、カメラからの距離が大きくなるにつれて濃度が小さく（薄く）なるように表現されている。

【0068】

ステップＳ１２において、コントローラ３１は、このような撮影画像１１０および深度情報１２０に基づいて、被写体物体（梱包箱群７０等）の表面（ひょうめん）に関する３次元データ１３０（ポイントクラウドデータ（点群データ））を生成する（図８参照）。換言すれば、コントローラ３１は、被写体物体の各部分（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１５０（実空間内での３次元位置情報）を取得する。なお、図８は、撮影画像１１０および深度情報１２０に基づいて生成される３次元データ１３０を示す図である。

【0069】

詳細には、コントローラ３１は、各部分の３次元位置情報１５０（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（詳細にはその床面等）に対して固定された座標系Σ２での３次元位置情報１５０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、水平平面に平行な直交２軸と鉛直方向（高さ方向）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。

【0070】

このようにして、コントローラ３１は、被写体物体の各部分の３次元位置情報１５０を取得（算出）する。具体的には、ポイントクラウドデータ１３０（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。

【0071】

次のステップＳ１３において、コントローラ３１は、ポイントクラウドデータ（点群データ）を、上面表出領域データ１６０と床面レベル領域データ１９０とに分類する（図９参照）。床面レベル領域データ１９０は、床面レベル領域（床面の高さを有する領域）に関するデータであり、上面表出領域データ１６０は、梱包箱群７０の上面領域（詳細には上面領域のうちの表出領域）に関するデータである。なお、図９は、ポイントクラウドデータ（点群データ）が、上面表出領域データ１６０と床面レベル領域データ１９０とに分類される様子等を概念的に示す図である。

【0072】

コントローラ３１は、撮影画像１１０内において梱包箱群７０（図６参照）の外側部分の領域（カメラユニット２０から最も遠く離れた領域）を床面レベル領域として判定する。図９の床面レベル領域データ１９０においては、床面レベル領域は、白抜き部分の外側のグレー領域として示されている。そして、コントローラ３１は、床面レベル領域の３次元位置情報に基づき、床面の高さを算出する。たとえば、当該床面レベル領域の高さの平均値が床面の高さとして求められればよい。なお、事前にキャリブレーションを行っておくことによって、床面の高さはゼロに設定され得る。

【0073】

図７の上段には、図６のＩ－Ｉ断面における、カメラから被写体物体の表面までの距離情報が示されている。なお、横軸方向における左端側の範囲Ｂ０は、最も大きな距離を有する部分であり、床面に対応する部分である。また、その右側の範囲Ｂ２（次順位の距離を有する部分）は、第２段の表出領域Ｅ２に対応する部分である。さらに、その右側の範囲Ｂ３（更に次順位の距離を有する部分）は、第３段の表出領域Ｅ３に対応する部分である。そして、さらにその右側の範囲Ｂ４は、最も小さな距離を有する部分であり、第４段の表出領域Ｅ４に対応する部分である。また、最も右側の範囲Ｂ５（再び最も大きな距離を有する部分）は、床面に対応する部分である。

【0074】

一方、図７の下段には、変換後の座標系Σ２における各部分の高さが示されている。図７の下段においては、床面レベル領域（部分Ｂ０，Ｂ５に対応）の高さがゼロに設定されている。

【0075】

また、コントローラ３１は、上面視において梱包箱群７０の下に隠されている床面の面積（換言すれば、梱包箱群７０による床面占有領域１９２（図９）の面積）をも算出する。床面占有領域１９２の面積（床面占有面積）は、簡易的に算出されてもよい。たとえば、梱包箱群７０の上方から撮影した撮影画像における梱包箱群７０を包囲するような外接矩形領域１９４の面積が、当該床面占有面積（概算値）として算出されてもよい。なお、当該床面占有面積（矩形領域１９４の面積等）は、第１実施形態では特には利用されず、第２実施形態等において利用される。

【0076】

ステップＳ１３において、コントローラ３１は、さらに上面表出領域データ１６０（詳細には複数段の上面表出領域データ）を段ごとに分類する（図９および図１０参照）。なお、図１０は、複数段の上面表出領域データ１６０が段ごとに分類される様子等を概念的に示す図である。図１０においては、第４段、第３段、第２段、第１段の各段の上面表出領域データ（１６２ａ，１６２ｂ，１６２ｃ，１６２ｄ）に分類されている。図１０においては、各段の上面領域が段ごとの固有の濃さで表現されており、互いに異なる段の上面表出領域データ（１６２ａ，１６２ｂ，１６２ｃ）は、互いに異なる濃さで表現されている。詳細には、第４段（最上段）の上面領域（表出領域）が最も濃く示されており、下段にいくにつれて徐々に薄く示されている。

【0077】

たとえば、コントローラ３１は、まず、各段（第ｉ段）の上面領域（表出領域）の暫定高さＺｉ（上面領域の高さＺｉの暫定値）を座標系Σ２において次のようにして定める。

【0078】

具体的には、第ｉ段（ｉ＝１，...，Ｌmax；ただし、Ｌmaxは、梱包箱群７０全体の積層段数）の上面領域の暫定高さＺｉは、第（ｉ－１）段の上面領域の暫定高さＺ（ｉ－１）に１段分の梱包箱７２の高さＨを更に加えた高さとして算出される（Ｚｉ＝Ｚ（ｉ－１）＋Ｈ）。ただし、ｉ＝１のときには、第０段の上面領域の暫定高さとして基準面８１の高さが用いられればよい。換言すれば、第１段の上面領域の暫定高さは、基準面８１の高さに１段分の梱包箱７２の高さＨを更に加えた高さとして算出されればよい。

【0079】

ここで、基準面（基準水平面）８１（図１参照）は、最下段（第１段）の梱包箱が積載される水平面である。当該基準面８１の高さＺ０は、床面の高さ（たとえばゼロ）にパレット８０の高さｈを加えた高さである（図７の下段も参照）。パレット８０の高さｈとしては、データベース３３に予め登録されていた値が用いられればよい。

【0080】

このようにして、各段（第ｉ段）の上面領域の暫定高さＺｉが求められる（図７の下段も参照）。たとえば、第１段（最下段）の上面領域の暫定高さＺ１は、基準面（基準水平面）８１（図１参照）の高さＺ０に対して１段分の梱包箱７２の高さＨを加えた高さとして算出される（Ｚ１＝Ｚ０＋Ｈ）。また、第２段の上面領域の暫定高さＺ２は、第１段の上面領域の暫定高さＺ１に１段分の梱包箱７２の高さＨを更に加えた高さとして算出される（Ｚ２＝Ｚ１＋Ｈ）。第３段の上面領域の暫定高さＺ３は、第２段の上面領域の暫定高さＺ２に１段分の梱包箱７２の高さＨを更に加えた高さとして算出される（Ｚ３＝Ｚ２＋Ｈ）。他の段に関しても同様である。なお、梱包箱群７０全体の積層段数Ｌmax（すなわち最上段の段数）は、最も上方側の被写体（梱包箱７２）の３次元位置（高さ）と基準面８１の高さＺ０との差分値を梱包箱７２の高さＨで除した値に基づいて推定されればよい。

【0081】

そして、コントローラ３１は、ポイントクラウドデータのうち各段（第ｉ段）の上面領域の暫定高さＺｉに対して所定範囲（±ΔＺ）内の高さを有するデータに対応する部分平面領域Ｕｉ（２次元領域）を、当該各段（第ｉ段）の上面領域として分類する（図７参照）。換言すれば、各段に関する部分平面領域Ｕｉが各段の上面領域（詳細には、上面領域のうちの表出領域）を構成する。なお、梱包箱群７０全体の積層段数Ｌmaxは、空集合でない部分平面領域Ｕｉ（あるいは所定数以上の要素で構成される部分平面領域Ｕｉ）に関する値ｉの最大値として求められてもよい。

【0082】

なお、ここでは、各段（第ｉ段）の上面領域の暫定高さが床面の高さ（ひいては基準面８１の高さＺ０）を基準に算出されているが、これに限定されない。たとえば、逆に、ポイントクラウドデータ１３０に含まれる最も上方側の被写体（梱包箱７２）の３次元位置（高さ）を基準に各段の上面領域の暫定高さが算出されてもよい。具体的には、第（ｉ－１）段の上面領域の暫定高さＺ（ｉ－１）は、第ｉ段の上面領域の暫定高さＺｉから１段分の梱包箱７２の高さＨを差し引いた高さとして算出されてもよい（Ｚ（ｉ－１）＝Ｚｉ－Ｈ）。なお、最上段の上面領域の暫定高さは、ポイントクラウドデータ１３０に含まれる最も上方側の被写体（梱包箱７２）の３次元位置（高さ）として算出されればよい。

【0083】

次のステップＳ１４において、コントローラ３１は、値ｉを値Ｌmaxに設定する。図４の例では、値ｉを「４」（＝Ｌmax）に設定する。また、コントローラ３１は、合計値Ｎsumをリセットしておく（ゼロに設定する）。

【0084】

ステップＳ１５において、コントローラ３１は、第ｉ段の表出領域Ｅｉの面積Ｆｉを３次元位置情報に基づき算出する。ここで、上述のように、第ｉ段の表出領域Ｅｉは、第ｉ段に存在する少なくとも１つの梱包箱の上面領域のうち、当該第ｉ段よりも上段の梱包箱で隠されずに表出している領域である。カメラユニット２０によって梱包箱群７０の上方から撮像された各段の上面領域は、各段の表出領域とほぼ等価である。

【0085】

この実施形態では、ポイントクラウドデータにて当該各段（第ｉ段）の上面領域として分類された部分平面領域Ｕｉの面積の合計値が、第ｉ段の表出領域Ｅｉの面積Ｆｉとして算出される。図４の右列においては、各段の斜線ハッチング部分が当該各段の表出領域Ｅｉを表している。なお、各段の表出領域Ｅｉの面積Ｆｉは、図１０に示されるように、各段の表出領域に関するポイントクラウドデータを床面に射影した領域（１６４ｄ，１６４ｃ，１６４ｂ，１６４ａ）の面積にそれぞれ相当する。

【0086】

次のステップＳ１６では、コントローラ３１は、第ｉ段の上面領域（表出領域）Ｅｉの高さＺｉを３次元位置情報に基づき算出する。具体的には、ポイントクラウドデータにて当該各段（第ｉ段）の上面領域として分類された部分平面領域Ｕｉの高さの平均値が、第ｉ段の表出領域Ｅｉの高さＺｉとして算出される。このようにして、第ｉ段の表出領域Ｅｉの高さＺｉが暫定値Ｚｉから更新される。

【0087】

また、ステップＳ１７において、コントローラ３１は、第ｉ段の表出個数Ｎｉを推定する。第ｉ段の表出個数Ｎｉは、第ｉ段に存在する少なくとも１つの梱包箱のうち、当該第ｉ段よりも上段の梱包箱で隠されずにその上面が表出している梱包箱の個数である。

【0088】

ここにおいて、図４の右列に示されるように、各段ごとに配置規則（配置パターン）が異なる場合等においては、第ｉ段（特に最上段以外の段、たとえば、第３段等）に存在する個々の梱包箱７２を（上面視で）実際に認識することは容易ではない。

【0089】

そこで、この実施形態では、第ｉ段の表出領域Ｅｉの面積Ｆｉと各梱包箱７２の平面サイズとに基づいて、第ｉ段の表出個数Ｎｉが推定される。詳細には、コントローラ３１は、上述のように、第ｉ段の表出領域Ｅｉの面積Ｆｉを個々の梱包箱７２の平面占有面積（平面上にて占有する面積）Ｇで除算した際の商Ｑ（整数値）あるいは値（Ｑ＋１）を、第ｉ段の表出個数Ｎｉの個数と見做して算出する。それ故、この表出個数Ｎｉは、「見做し表出個数」とも称される。また、表出個数Ｎｉは、推定値であることから、推定表出個数とも称される。なお、梱包箱７２の平面占有面積Ｇは、梱包箱７２の幅Ｗと奥行きＤとの積（Ｗ＊Ｄ）として算出される。

【0090】

たとえば、図４の積載例では、図１１にも示されるように、第１段の表出個数Ｎ１は０個、第２段の表出個数Ｎ２は１個、第３段の表出個数Ｎ３は４個、第４段の表出個数Ｎ４は５個、としてそれぞれ算出される。

【0091】

また、ステップＳ１８において、コントローラ３１は、第ｉ段までの梱包箱の積層段数Ｌｉを算出する。換言すれば、各段が何段目であるか（値ｉ）を決定する。具体的には、第ｉ段の上面領域の高さと梱包箱の１個あたりの高さＨと最下段の梱包箱が積載される基準面８１の高さＺ０とに基づいて、第ｉ段までの梱包箱の積層段数Ｌｉが算出される。詳細には、第ｉ段の表出領域Ｅｉの高さＺｉから基準面８１の高さＺ０を差し引いた値（Ｚｉ－Ｚ０）を梱包箱の１個あたりの高さＨで除算した際の商（整数値）ｑあるいは値（ｑ＋１）が（余りｒの大きさに応じて）第ｉ段までの積層段数Ｌｉとして算出される（Ｌｉ＝ｉ＝（Ｚｉ－Ｚ０）／Ｈ）。より詳細には、値（Ｚｉ－Ｚ０）を梱包箱の１個あたりの高さＨで除算した際の余りｒが所定値ｒ１（たとえば、ｒ１＝０．２＊Ｈ）より小さい場合（たとえば、ｒ＝０．０５＊Ｈの場合）、その除算の際の商ｑが積層段数Ｌｉとして算出される。また、その除算の際の当該余りｒが所定値ｒ２（ただし、ｒ２≧ｒ１であり、たとえば、ｒ２＝Ｈ－ｒ１）より大きい場合（たとえば、ｒ＝０．９５＊Ｈの場合）、商Ｑに１を加えた値（Ｑ＋１）が積層段数Ｌｉとして算出される。なお、これに限定されず、値（Ｚｉ－Ｚ０）を梱包箱の１個あたりの高さＨで除算した際の演算結果の小数点以下を四捨五入した整数値（ｑあるいは（ｑ＋１））が積層段数Ｌｉの推定値として算出されてもよい。

【0092】

たとえば、図４の積載例では、図１１にも示されるように、第１段の積層段数Ｌ１は１段、第２段の積層段数Ｌ２は２段、第３段の積層段数Ｌ３は３段、第４段の積層段数Ｌ４は４段、としてそれぞれ算出される。

【0093】

なお、このステップＳ１８においては、第ｉ段の上面領域の高さと梱包箱の１個あたりの高さＨと最下段の梱包箱が積載される基準面８１の高さＺ０とに基づいて、第ｉ段までの梱包箱の積層段数Ｌｉが算出されている。しかしながら、これに限定されず、たとえば、基準面８１の高さＺ０を用いずに、第ｉ段の上面領域の高さＺｉと梱包箱の１個あたりの高さＨとに基づいて、第ｉ段までの梱包箱の積層段数Ｌｉが算出されてもよい。詳細には、値Ｌｉは、Ｌｉ＝Ｚｉ／Ｈ、に基づいて算出されてもよい。ただし、基準面８１の高さＺ０をも用いることによれば、より正確に積層段数Ｌｉを算出することが可能である。

【0094】

そして、ステップＳ１９において、コントローラ３１は、第ｉ段の表出個数Ｎｉに当該第ｉ段までの積層段数Ｌｉを乗じた値Ｐｉを算出する（Ｐｉ＝Ｎｉ＊Ｌｉ）。

【0095】

たとえば、図４の積載例では、図１１にも示されるように、第１段の値Ｐ１は０個（＝０＊１）、第２段の値Ｐ２は２個（＝１＊２）、第３段の値Ｐ３は１２個（＝４＊３）、第４段の値Ｐ４は２０個（＝５＊４）、としてそれぞれ算出される。

【0096】

ステップＳ２０においては、コントローラ３１は、これまでの合算値Ｎsumに値Ｐｉをさらに加算した値を新たな合算値Ｎsumとして算出する。すなわち、合算値Ｎsumが更新される。

【0097】

ステップＳ２１においては、最下段までの処理が終了したか否かが判断される。未終了の場合には、ステップＳ２２にて値ｉをデクリメントして（１減らして）ステップＳ１５に進む。

【0098】

その後、ステップＳ１５～ステップＳ２０の処理が同様に実行され、ステップＳ２１にて最下段までの処理が終了した旨（値ｉが１である旨）が判定されると、ステップＳ２１からステップＳ２３に進む。

【0099】

ステップＳ２３では、第１段から最上段（第Ｌmax段）までの複数段に関する値Ｐｉを合算した値Ｎsum（＝ΣＰｉ）が、合計個数として表示部３５ｂに出力される。

【0100】

たとえば、図４の積載例では、図１１にも示されるように、合計個数（値Ｎsum）は、３４個（＝０＋２＋１２＋２０）として正確に算出される。なお、図１１は、積Ｐｉの合算による合計個数の算出を概念的に示す図である。

【0101】

＜１－５．実施形態に係る効果＞
以上のような態様によれば、カメラユニット２０（３次元カメラ）は、複数の梱包箱７２が複数段に亘って積層されている状態を上方から撮影し、撮影画像等を取得する。また、計数装置３０（コントローラ３１等）は、当該撮影画像等に基づく３次元位置情報と個々の梱包箱７２の平面サイズ（Ｗ，Ｄ）とに基づいて、複数の梱包箱の個数を計数する。より具体的には、計数装置３０は、各段の表出領域Ｅｉの面積Ｆｉと個々の梱包箱７２の平面サイズ（Ｗ，Ｄ）とに基づいて、表出個数Ｎｉを段ごとに推定する。そして、第ｉ段の表出領域Ｅｉの下側には、当該表出領域Ｅｉの面積Ｆｉ（上面面積）に対応する個数Ｎｉの梱包箱７２が最下段から当該第ｉ段までの段ごとに存在するとの仮定の下に、積Ｐｉに関する合算処理が行われる。具体的には、コントローラ３１は、各段の表出個数Ｎｉに各段の積層段数Ｌｉを乗じた数Ｐｉを、複数段に亘って合算することによって、積層されている複数の梱包箱７２の個数を算出する。

【0102】

したがって、同一種類の複数の梱包箱７２が複数段に亘って積層されている状況において、当該複数の梱包箱７２が段ごとに異なる向きに配置されている場合であっても、当該積層された複数の梱包箱の個数を計数することが可能である。

【0103】

＜２．第２実施形態＞
上記第１実施形態においては、各段の梱包箱７２（７２Ａ）の下側には空洞部分が存在しないように積載された梱包箱群７０（７０Ａとも称する）（図４等参照）が例示されている。

【0104】

しかしながら、実際の現場においては、図１３～図１５に示されるように、各段の梱包箱７２の下側に空洞部分（空洞空間）が存在するように積載された梱包箱群７０（７０Ｂとも称する）も有る。図１３は、梱包箱群７０Ｂを構成する複数の段を個別に示す図（上面図）である。図１３の斜めハッチングが付された部分にのみ梱包箱７２Ｂが配置されている。また、図１４は、図１３の梱包箱群７０（７０Ｂ）を手前側（図１３における下側）から見た正面図である。図１５は、図１３の梱包箱群７０（７０Ｂ）を右側方（図１３における右側）から見た側面図である。

【0105】

梱包箱群７０Ｂ（図１３～図１５参照）においては、第１実施形態に係る梱包箱群７０Ａの配置パターンとは異なる配置パターンに従って、各段に梱包箱７２（７２Ｂ）が配置されている。

【0106】

梱包箱群７０Ｂにおいても、奇数段の配置パターンと偶数段の配置パターンとが互いに異なっている。ただし、梱包箱群７０Ｂにおける各段の配置パターンは、梱包箱群７０Ａにおける各段の配置パターンと異なっている。

【0107】

梱包箱群７０Ｂの奇数段の配置パターンは、左側の２列にてそれぞれ４個の「横向き」の梱包箱７２Ｂを奥行き方向（図１３の上下方向）に配列し、他の一列（右端列）にて２個の「縦向き」の梱包箱７２Ｂを奥行き方向に配列する規則である。右端列においては、その奥行き方向における中央に空洞部分（略直方体形状）が設けられる。

【0108】

梱包箱群７０Ｂの偶数段の配置パターンは、奇数段の配置パターンを左右反転させた規則である。具体的には、右側の２列にてそれぞれ４個の「横向き」の梱包箱７２Ｂを奥行き方向にで配列し、他の一列（左端列）にて２個の「縦向き」の梱包箱７２Ｂを奥行き方向に配列する規則である。左端列においては、その奥行き方向における中央に空洞部分が設けられる。

【0109】

このように、空洞部分が奇数段の右端中央部と偶数段の左端中央部とに配置され得る。その結果、各段の梱包箱７２の下側（詳細には、偶数段の右端中央部付近の直下、あるいは奇数段の左端中央部付近の直下）に空洞部分（空洞空間）が存在するように積載され得る。

【0110】

図１３の積載例では、各段に最大１０個配置することが可能である。ただし、図１３では、第１段に１０個、第２段に９個、第３段に６個、第４段に２個、の合計２７個の梱包箱７２Ｂが配置されている。すなわち、第２段から第４段までには最大配置数よりも少ない数の梱包箱７２Ｂがそれぞれ配置されている。

【0111】

このような態様においては、図１５に示されるように、第４段の２個の梱包箱７２Ｂの下側に、第３段における右端側空洞部分（第３段の右端中央部の空洞部分）が存在する。また、第２段の梱包箱７２Ｂの下側に、第１段における右端側空洞部分（第１段の右端中央部の空洞部分）が存在する。この場合、たとえば、第３段の右端側空洞部分は、上面視において、直上の梱包箱７２Ｂ（第４段の２個の梱包箱７２Ｂ）に隠されている。それ故、第３段に実際に積載されている梱包箱の個数を上方からの撮影画像に基づいて正確に算出することは容易ではない。

【0112】

第２実施形態においては、このような態様に対しても適用可能な手法について説明する。

【0113】

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。

【0114】

第２実施形態においても図５等と同様の処理が実行される。

【0115】

ただし、ステップＳ１３，Ｓ１７における処理が第１実施形態と相違する。

【0116】

ステップＳ１３においては、第１実施形態に係るステップＳ１３の処理に加えて、積層されている複数の梱包箱のいずれかの段において空洞部分が存在するか否かを判定する処理、および当該空洞部分の平面占有面積を算出（推定）する処理もが実行される。

【0117】

具体的には、コントローラ３１は、外接矩形領域１９４（図９および図１参照）の面積を個々の梱包箱７２の平面占有面積Ｇ（＝Ｗ＊Ｄ）で除算した際の剰余Ｒ０（第１剰余面積とも称する）を求める。外接矩形領域１９４は、積層された複数の梱包箱７２を上方から見て包囲する矩形領域である。

【0118】

そして、コントローラ３１は、第１剰余面積Ｒ０が所定値（微小値）ΔＱ（ゼロに近い値）よりも大きい場合、積層された複数の梱包箱のいずれかの段において空洞部分が存在する旨を推定する。換言すれば、有意な量の第１剰余面積Ｒ０が存在する場合、空洞部分が存在すると判定する。また、コントローラ３１は、第１剰余面積Ｒ０を当該空洞部分の平面占有面積Ｖ（「空洞部分面積」あるいは単に「空洞面積」とも称する）として算出する。

【0119】

たとえば、梱包箱７２Ｂの幅Ｗが４１ｃｍであり且つその奥行きＤが２５ｃｍの場合には、梱包箱７２Ｂの平面占有面積Ｇは、１０２５ｃｍ^２（＝４１＊２５）である。さらに、外接矩形領域１９４の面積が１０７００ｃｍ^２（＝（４１＋４１＋２５）＊（２５＋２５＋２５＋２５））である場合、当該面積を平面占有面積Ｇで除算した際の余りＲ０は４５０ｃｍ^２であり、商Ｑは１０である。この場合、空洞面積Ｖは４５０ｃｍ^２（理論値）として算出される。

【0120】

図１２は、第２実施形態に係るステップＳ１７の処理（サブルーチン処理）を示すフローチャートである。第２実施形態においては、図１２に示すような処理がステップＳ１７の処理として行われる。

【0121】

まず、ステップＳ３１において、コントローラ３１は、第ｉ段の表出領域Ｅｉの面積Ｆｉ（表出面積とも称する）を個々の梱包箱７２の平面占有面積Ｇで除算し、商Ｑと余りＲとを求める。

【0122】

コントローラ３１は、３つの条件Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３をステップＳ３２，Ｓ３４，Ｓ３６でそれぞれ判定し、その判定結果に基づく分岐処理を実行する。

【0123】

（１）条件Ｃ１は、表出面積Ｆｉが個々の梱包箱７２の平面占有面積Ｇでほぼ割り切れる旨の条件である。換言すれば、条件Ｃ１は、当該剰余Ｒがほぼゼロである（余りＲが所定の閾値以下である）である旨と、当該剰余Ｒが個々の梱包箱の平面占有面積Ｇにほぼ等しい旨とのいずれかが生じていることである。条件Ｃ１が成立する場合には、ステップＳ３２からステップＳ３３に進む。ステップＳ３３では、商Ｑあるいは値（Ｑ＋１）が第ｉ段の表出個数Ｎｉとみなされて算出される。詳細には、当該剰余Ｒがほぼゼロである（余りＲが所定の閾値以下である）である場合には、商Ｑが第ｉ段の表出個数Ｎｉとみなされて算出される。一方、当該剰余Ｒが個々の梱包箱の平面占有面積Ｇにほぼ等しい場合には、値（Ｑ＋１）が第ｉ段の表出個数Ｎｉとみなされて算出される。たとえば、第ｉ段に関して、Ｆｉ／Ｇ＝１．９５の場合（余りＲが「Ｇ＊０．９５」であり、値Ｇにほぼ等しい場合）、表出個数Ｎｉは２個（＝Ｑ＋１＝１＋１）として算出される。

【0124】

たとえば、第４段に関して、表出面積Ｆ４が２０５０ｃｍ^２（平面占有面積Ｇの２倍）である場合、面積Ｆ４を平面占有面積Ｇで除算した際の余りＲは、ゼロである。この場合、商Ｑの「２」が表出個数Ｎ４として算出される（図１６も参照）。なお、図１６は、図１３の梱包箱群７０に関して、各段の表出領域Ｅｉ（右列の斜線ハッチング領域）および表出個数Ｎｉ等を示す図である。

【0125】

（２）条件Ｃ２は、余りＲが空洞面積Ｖにほぼ等しい旨の条件である。条件Ｃ２が成立する場合には、ステップＳ３４からステップＳ３５に進む。ステップＳ３５では、（端数（余りＲ）は切り捨てられ、）商Ｑが第ｉ段の表出個数Ｎｉとみなされて算出される。第ｉ段に関する余りＲが空洞面積Ｖにほぼ等しい場合、第ｉ段よりも上段の梱包箱７２によって隠されている空洞部分の平面占有面積（空洞面積Ｖ）もが表出面積Ｆｉに含まれていると見做される。そして、表出面積Ｆｉから当該余りＲ（空洞面積Ｖに相当）を差し引いた面積（上面面積）に対応する個数（すなわちＱ個）の梱包箱７２が第ｉ段に存在すると判定される。

【0126】

たとえば、第３段に関して、表出面積Ｆ３が４５５０ｃｍ^２（平面占有面積Ｇの４．４４倍）である場合、面積Ｆ３を平面占有面積Ｇで除算した際の余りＲは、４５０ｃｍ^２であり、空洞面積Ｖに等しい。この場合、商Ｑの「４」が表出個数Ｎ４として算出される（図１６も参照）。

【0127】

第３段に関する余りＲが空洞面積Ｖにほぼ等しい場合、第３段よりも上段（第４段）の梱包箱７２によって隠されている空洞部分（第３段の右端側中央の空洞部分）の平面占有面積（空洞面積Ｖ）もが表出面積Ｆ３に含まれていると見做される。なお、第３段の当該空洞部分は、図１６の右列においては、破線で囲まれた部分として示されている。そして、表出面積Ｆ３から当該余りＲを差し引いた面積（上面面積）（４１００ｃｍ^２）に対応する個数「４個」の梱包箱７２が存在すると判定される。

【0128】

また、第１段に関して、表出面積Ｆ１が１４７５ｃｍ^２（平面占有面積Ｇの１．４４倍）である場合、面積Ｆ１を平面占有面積Ｇで除算した際の余りＲは、４５０ｃｍ^２であり、空洞面積Ｖに等しい。この場合、商Ｑの「１」が表出個数Ｎ１として算出される。

【0129】

第１段に関する余りＲが空洞面積Ｖにほぼ等しい場合、第１段よりも上段（第２段～第４段）の梱包箱７２によって隠されている空洞部分（第１段の右端側中央の空洞部分）の平面占有面積（空洞面積Ｖ）もが表出面積Ｆ１に含まれていると見做される。そして、面積Ｆ１から当該余りＲを差し引いた面積（上面面積）（１０２５ｃｍ^２）に対応する個数「１個」の梱包箱７２が存在すると判定される。

【0130】

（３）条件Ｃ３は、余りＲと空洞面積Ｖとの和（合計）が個々の梱包箱の平面占有面積Ｇにほぼ等しい旨の条件である。条件Ｃ３が成立する場合には、ステップＳ３６からステップＳ３７に進み、商Ｑに１を加えた個数（Ｑ＋１）が第ｉ段の表出個数Ｎｉとみなされて算出される。

【0131】

第ｉ段の表出面積Ｆｉは、第ｉ段の全体の上面面積Ｔｉから、第ｉ段よりも上段の梱包箱で隠された面積Ｆｕｐが差し引かれた値である。空洞面積Ｖと第ｉ段に関する余りＲとの和が１箱分の平面占有面積Ｇにほぼ等しい場合、第ｉ段よりも上段の梱包箱で隠された面積Ｆｕｐには空洞面積Ｖが含まれている可能性が高い。換言すれば、空洞面積Ｖを含む面積Ｆｕｐが上面面積Ｔｉから差し引かれた結果に端数（所定程度以上の余りＲ）（空洞面積Ｖとの合計で１箱分の端数）が生じている場合、第ｉ段では実在しない空洞部分の平面占有面積Ｖが余分に差し引かれている可能性が高い。より詳細には、第（ｉ＋１）段以上の梱包箱で隠された空洞部分として第ｉ段には実在していない空洞部分の平面占有面積Ｖが余分に差し引かれている可能性が高い。すなわち、表出面積Ｆｉは、空洞面積Ｖに相当する面積が余分に差し引かれた値になっている、と考えられる。そこで、この場合、余分に差し引かれた空洞面積Ｖを面積Ｆｉに加算した面積（Ｆｉ＋Ｖ）をＧで除して得られる商（（Ｆｉ＋Ｖ）／Ｇ＝Ｆｉ／Ｇ＋Ｖ／Ｇ＝Ｑ＋（Ｒ＋Ｖ）／Ｇ＝（Ｑ＋１）に相当）が、第ｉ段の表出個数Ｎｉとみなされて算出される。

【0132】

たとえば、第２段に関して、面積Ｆ２が２６２５ｃｍ^２（平面占有面積Ｇの２．５６倍）である場合、面積Ｆ２を平面占有面積Ｇで除算した際の余りＲは５７５ｃｍ^２であり、当該余りＲと空洞面積Ｖ（４５０ｃｍ^２）との和（１０２５ｃｍ^２）は平面占有面積Ｇに等しい。この場合、商Ｑの「２」に１を加えた「３」が表出個数Ｎ２として算出される。

【0133】

第２段の表出面積Ｆ２（２．５６個分）は、第２段の全体の上面面積Ｔ２（９個分）から、第２段よりも上段の梱包箱で隠された面積（Ｆ３＋Ｆ４）（６．４４個分）が差し引かれた値である。空洞面積Ｖと第２段に関する余りＲとの和が１箱分の平面占有面積Ｇにほぼ等しくなる場合、第２段よりも上段の梱包箱で隠された面積（Ｆ３＋Ｆ４）に空洞面積Ｖが含まれている可能性が高い。換言すれば、空洞面積Ｖを含む面積（Ｆ３＋Ｆ４）が上面面積Ｔ２から差し引かれた結果に端数（所定程度以上の余りＲ）（空洞面積Ｖとの合計で１箱分の端数）が生じている場合、第２段では実在しない空洞部分の平面占有面積Ｖが余分に差し引かれている可能性が高い。より詳細には、第３段以上の梱包箱で隠された空洞部分として第２段には実在していない空洞部分の平面占有面積Ｖが余分に差し引かれている可能性が高い。すなわち、表出面積Ｆ２は、空洞面積Ｖに相当する面積が余分に差し引かれた値になっている、と考えられる。そこで、この場合、余分に差し引かれた空洞面積Ｖ（０．４４個分）を面積Ｆ２に加算した面積（Ｆ２＋Ｖ）をＧで除して得られる商「３」（（Ｆ２＋Ｖ）／Ｇ（＝２．５６＋０．４４）＝２＋１）が、第２段の表出個数Ｎ２とみなされて算出される。

【0134】

以上のように、コントローラ３１は、３つの条件Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３をステップＳ３２，Ｓ３４，Ｓ３６でそれぞれ判定し、その判定結果に基づく分岐処理を実行する。

【0135】

なお、第ｉ段（複数段のいずれかの段）に関して条件Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３のいずれもが成立しない場合には、エラー処理（ステップＳ３８）が実行され、処理が中断（終了）する。具体的には、コントローラ３１は、この梱包箱群７０（７０Ｂ）に関しては正確な計数値を出力することができない旨を表示部３５ｂに表示する。

【0136】

このようなステップＳ１７の処理が複数段のそれぞれ（第ｉ段）について実行される。

【0137】

ステップＳ１７以外の処理（ステップＳ１５～Ｓ２２（図５参照））も同様に複数段のそれぞれについて実行される。

【0138】

複数段（ここでは４段）の全ての段に関して条件Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３のいずれかが成立する場合、ステップＳ２３（図５参照）にて複数の梱包箱の個数が有効な値として算出される。より具体的には、複数段に関する積Ｐｉが算出されるとともに複数段に関する積Ｐｉの合算処理等が行われる（ステップＳ１９，Ｓ２０等参照）。これによって、梱包箱７２Ｂの合計個数Ｎsumが「２７個」（＝２＊４＋４＊３＋３＊２＋１＊１＝８＋１２＋６＋１）として正確に算出される。そして、ステップＳ２３にて、当該合計個数Ｎsum（＝ΣＰｉ）が、無効である旨を伴わずに（換言すれば、有効な値として）、表示部３５ｂに出力される。

【0139】

一方、複数段のうちのいずれかの段に関して（ステップＳ１７にて）条件Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３のいずれもが成立しない場合には、エラー処理（ステップＳ３８）が実行され、図５の処理が中断（終了）する。

【0140】

以上のような態様によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることが可能である。

【0141】

また特に、積層された複数の梱包箱のいずれかの段において存在する空洞部分の平面占有面積（空洞面積Ｖ）が算出され、空洞面積Ｖにも基づいて表出個数が算出される。したがって、空洞部分（特に見えない空洞部分）を有する状態で積層された複数の梱包箱に関しても、当該空洞部分の平面占有面積を考慮することによって当該複数の梱包箱の個数をより正確に算出することが可能である。

【0142】

詳細には、条件Ｃ２（余りＲが空洞面積Ｖにほぼ等しい旨の条件）が成立する場合には、商Ｑが第ｉ段の表出個数Ｎｉとみなされて算出される。また、条件Ｃ３（余りＲと空洞面積Ｖとの和（合計）が個々の梱包箱の平面占有面積Ｇにほぼ等しい旨の条件）が成立する場合には、商Ｑに１を加えた個数（Ｑ＋１）が第ｉ段の表出個数Ｎｉとみなされて算出される。このように、隠された空洞部分にも配慮して、複数の梱包箱の個数をより正確に算出することが可能である。

【0143】

なお、第２実施形態において、複数段（ここでは４段）のうちのいずれかの段に関して条件Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３のいずれもが成立しない場合には、正確に計数できない可能性が存在する。この場合には、上述のように、複数の梱包箱の個数が正確な計数値を出力することができない旨が操作者に通知されることが好ましい。

【0144】

また、ここでは、複数段（ここでは４段）の全ての段に関して条件Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３のいずれかが成立する場合、ステップＳ２３にて複数の梱包箱の個数が有効な値として算出されているが、これに限定されない。

【0145】

たとえば、複数段のうち特定の段に関して条件Ｃ２が成立し、且つ、複数段のうち当該特定の段以外の段に関して条件Ｃ３が成立する場合、複数の梱包箱の個数が有効な値として算出されてもよい。

【0146】

換言すれば、複数段のうち特定の段（たとえば、第３段）に関する剰余Ｒと空洞面積Ｖとがほぼ等しく、且つ、複数段のうち当該特定の段以外の段（たとえば、第２段）に関する剰余Ｒと空洞面積Ｖとの合計が個々の梱包箱の平面占有面積Ｇにほぼ等しいことを条件として、複数の梱包箱の個数が有効な値として算出されてもよい。

【0147】

また、ここでは、外接矩形領域１９４（図９および図１参照）の面積を個々の梱包箱７２の平面占有面積Ｇ（＝Ｗ＊Ｄ）で除算した際の剰余Ｒ０（第１剰余面積）が空洞部分の平面占有面積（空洞面積Ｖ）として求められているが、これに限定されない。

【0148】

たとえば、最上段等に空洞部分が（視認可能な状態で）存在する場合には、当該最上段等の空洞部分を撮像した撮影画像に基づいて、当該空洞部分の平面占有面積（空洞面積Ｖ）が求められてもよい。

【0149】

あるいは、各段に配置される梱包箱７２を包囲する外接矩形領域（段ごとの外接矩形領域）を複数の段のそれぞれについて求め、そのうち最大の外接矩形領域の面積を平面占有面積Ｇで除算した際の剰余Ｒ０が空洞面積Ｖとして求められてもよい。

【0150】

たとえば、図１６において、第１段に配置される梱包箱７２の外接矩形領域の面積（表出領域Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４の合計値）は、（４＊Ｄ）＊（２＊Ｗ＋Ｄ）、に相当する。第２段に配置される梱包箱７２の外接矩形領域の面積（表出領域Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４の合計値）は、（４＊Ｄ）＊（２＊Ｗ＋Ｄ）、に相当する。また、第３段（最上段）に配置される梱包箱７２の外接矩形領域の面積（表出領域Ｆ３，Ｆ４）は、（４＊Ｄ）＊（Ｗ＋Ｄ）、に相当し、第４段（最上段）に配置される梱包箱７２の外接矩形領域の面積（第４段の表出領域Ｆ４）は、（２＊Ｄ）＊Ｗ、に相当する。このうち、最大の外接矩形領域の面積は、第１段（あるいは第２段）の外接矩形領域の面積であり、当該面積を平面占有面積Ｇで除算した際の剰余Ｒ０が空洞面積Ｖとして求められてもよい。

【0151】

特に、外接矩形領域の縦方向および横方向の長さがそれぞれ段ごとに異なる場合（たとえば、９０°回転した配置パターンで奇数段と偶数段とが配置される場合）には、このような態様で空洞面積Ｖが求められることが好ましい。すなわち、段ごとの外接矩形領域（詳細には、複数段の外接矩形領域のうち最大の外接矩形領域）に基づいて、空洞面積Ｖが求められることが好ましい。

【0152】

＜３．他の改変例等＞
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。

【0153】

＜梱包箱７２のサイズ情報の取得＞
たとえば、上記各実施形態におけるステップＳ１１においては、複数の種類の梱包箱のサイズ情報が登録されているデータベース３３と、操作ユーザによって入力された複数の梱包箱の種類情報とに基づいて、個々の梱包箱のサイズ情報が取得されている。ただし、これに限定されず、コントローラ３１は、梱包箱群７０に関する撮影画像１１０に基づいて梱包箱７２の種類を自動判別し、その判別結果（種類の判別結果）とデータベース３３とに基づいて、個々の梱包箱のサイズ情報を取得してもよい。これによれば、操作ユーザは、複数の梱包箱の種類情報を入力せずに済む。すなわち、操作ユーザの手を煩わせずに済み、簡便である。

【0154】

具体的には、コントローラ３１は、カメラユニット２０の撮影画像１１０内にて取り込まれている図柄に基づいて、梱包箱７２の種類を判別する。当該図柄は、梱包内容物を示すものとして梱包箱７２の外表面に付与（印刷等）されている、図（絵）および／または文字等を含むものである。

【0155】

より詳細には、コントローラ３１は、撮影画像１１０内に含まれている図柄と、データベース３３内に予め記憶されている複数の種類の梱包箱のそれぞれに付与されている図柄とのパターンマッチング処理（画像認識処理）を実行する。そして、コントローラ３１は、当該パターンマッチング処理の処理結果に基づいて、撮影画像１１０における梱包箱７２の種類を判別する。さらに、コントローラ３１は、梱包箱７２の種類の判別結果と、複数の種類の梱包箱のサイズ情報が登録されているデータベース３３とに基づいて、個々の梱包箱７２のサイズ情報（Ｗ，Ｄ，Ｈ）を取得する。

【0156】

なお、ここでは、撮影画像１１０に含まれる図柄に基づいて、梱包箱７２の種類が判別されているが、これに限定されない。たとえば、コントローラ３１は、撮影画像１１０に含まれるバーコード（梱包内容物等を示すコード情報）を画像認識処理によって抽出し、抽出したバーコードに基づいて、梱包箱７２の種類を判別してもよい。また、バーコードと図柄との双方に基づいて梱包箱７２の種類が判別されてもよい。バーコードは、１次元バーコードであってもよく、２次元バーコードであってもよい。より詳細には、当該バーコードは、ＪＡＮコード（ＥＡＮコード）、ＮＷ－７、ＱＲコード（登録商標）、ＰＤＦ４１７などの各種の形式のコード情報であってもよい。また、コード情報（ＪＡＮコード等）を示す数字等が梱包箱７２の表面に印刷され、その撮影画像１１０から抽出された当該数字等（コード情報）に基づいて、梱包箱７２の種類が判別されてもよい。

【0157】

このように、梱包内容物を示す図柄とＪＡＮコード等（数字および／またはバーコード）とのうちの少なくとも一の情報を含む撮影画像が取得され、当該撮影画像に関する画像認識処理によって当該少なくとも一の情報が抽出され、当該少なくとも一の情報に基づいて複数の梱包箱の種類が判別されてもよい。

【0158】

また、ここでは、梱包箱群７０の上方からの撮影画像１１０に基づいて、当該少なくとも一の情報が抽出されているが、これに限定されない。たとえば、梱包箱群７０の側方からの撮影画像に基づいて、当該少なくとも一の情報が抽出されてもよい。また、梱包箱群７０の側方からの撮影画像は、カメラユニット２０とは別個に設けられた別のカメラユニットによって撮像されてもよい。これによれば、当該少なくとも一の情報が梱包箱の側面にのみ付与されることが多い場合であっても、より確実に当該少なくとも一の情報を抽出することが可能である。

【0159】

＜各段の表出領域等＞
また、上記各実施形態におけるステップＳ１３，Ｓ１５においては、各段の暫定上面高さＺｉに対して所定範囲（±ΔＺ）内の高さを有する部分平面領域Ｕｉのみが各段の表出領域Ｅｉとして求められ、その面積Ｆｉが求められている。

【0160】

ここにおいて、図１７に示すように、本来は表出領域に属する部分のデータであるにもかかわらず、所定範囲（±ΔＺ）を超える高さを有するデータ（所謂ノイズデータ）が部分的に発生することがある。図１７は、３次元位置情報（詳細には高さ）におけるノイズ部分を示す図である。なお、図１７では簡略化のため１次元で説明しているが、２次元でも同様である。

【0161】

このような部分的に発生するデータ（部分領域ｕのデータ等）は、ノイズとして除外されてもよい。ただし、このような部分領域ｕを除外して表出領域Ｅｉおよびその面積Ｆｉを求めると、面積Ｆｉが本来の値よりも小さな値になるおそれが存在する。

【0162】

そこで、可視光画像（カラー画像あるいはグレースケール画像等）において色と明るさとの少なくとも一方の変化が所定程度以下に収まる連続平面領域（たとえば段ボール箱の地色部分（絵柄部分を除く部分）等）もが各段の表出領域として求められてもよい。すなわち、部分平面領域Ｕｉのみならず当該連続平面領域もが各段の表出領域として求められてもよい。また、当該連続平面領域は、部分平面領域Ｕｉ（各段の暫定上面高さに対して所定範囲内の高さを有する領域）の少なくとも一部を包含する領域である。端的に言えば、当該連続平面領域は、部分平面領域Ｕｉから連続する領域である。具体的には、ダンボール箱等の梱包箱の上面領域において、当該梱包箱の表面色（薄茶色（クラフト色）等）とほぼ同じ色（および／または同程度の明るさ）を有する連続平面領域は、その３次元位置情報の高さが所定範囲（±ΔＺ）に収まっていなくても、表出領域Ｅｉに含められる。そして、このようにして求められた表出領域Ｅｉの面積Ｆｉが算出されてもよい。

【0163】

このような手法によれば、可視光画像において色と明るさとの少なくとも一方の変化が所定程度以下に収まる連続平面領域内の部分領域であれば、その高さが所定範囲（±ΔＺ）を超えてばらついている部分領域であっても表出領域に含まれる。したがって、ばらついている部分領域が表出面積Ｆｉから除外され表出面積Ｆｉが本来の値よりも低減してしまうことを防止し、各段の表出面積Ｆｉをより正確に算出することが可能である。

【0164】

＜その他＞
また、上記各実施形態等においては、各段に関する各種情報（表出個数および積層段数等）が最上段から最下段に向けて順次に取得される態様（図５のステップＳ１４～Ｓ２２参照）を例示しているが、これに限定されない。たとえば、逆に、各段に関する各種情報（表出個数および積層段数等）が最下段から最上段に向けて順次に（逐次的に）取得されてもよい。あるいは、各段に関する各種情報（表出個数および積層段数等）の全部あるいは一部が同時に（並列的に）取得されてもよい。

【0165】

また、上記各実施形態等において、第ｉ段の表出個数Ｎｉは、ステップＳ１７（図５）にて整数値として算出されているが、これに限定されず、必ずしも整数値でなくてもよい。たとえば、特に第１実施形態等において、表出個数は、小数点以下の端数をも有する個数として算出されてもよい。そして、ステップＳ２０にて表出個数Ｎｉと積層段数Ｌｉとの積が複数の段に関して合算された値（合算値）が合計個数としてそのまま出力されてもよい。あるいは当該合算値が四捨五入等によって整数値に変換された後に合計個数として出力されてもよい。

【0166】

ただし、より正確な個数を計数するとの観点からは、誤差を蓄積させないように、表出個数はステップＳ１７にて段ごとに整数値として算出されることが好ましい。換言すれば、ステップＳ１７にて各段の表出個数Ｎｉが整数値としてそれぞれ算出されることによれば、段ごとの誤差（小数点以下の誤差）が（積算処理において）累積されずに済むので、小数点以下の誤差の累積による誤カウントを防止することが可能である。すなわち、より正確に合計個数Ｎsumを算出することが可能である。

【0167】

第ｉ段までの積層段数Ｌｉについても同様である。たとえば、第ｉ段までの積層段数Ｌｉは、ステップＳ１８にて整数値として算出されることが好ましい。

【0168】

また、上記各実施形態等においては、各段までの梱包箱の積層段数Ｌｉが、各段の上面領域（表出領域）の高さＺｉと個々の梱包箱の高さＨとに基づいて段ごとに算出されているが、これに限定されない。たとえば、第ｉ段に関する値ｉ自体が各段（当該第ｉ段）までの梱包箱の積層段数Ｌｉとして算出されてもよい。

【0169】

また、上記各実施形態等においては、各段の表出領域Ｅｉの高さＺｉが暫定値Ｚｉから更新されて算出されているが、これに限定されない。たとえば、各段の暫定高さＺｉ（暫定値Ｚｉ）自体が第ｉ段の表出領域Ｅｉの高さＺｉとしてそのまま算出されてもよい。また、当該暫定高さＺｉは、床面の高さ（特にゼロ）を基準にして、Ｚｉ＝ｉ＊Ｈ＋ｈ、の式に基づいて算出されてもよい。すなわち、パレットの高さｈと梱包箱７２の高さＨと各段までの段数ｉとに基づいて算出されてもよい。

【符号の説明】

【0170】

１０ 計数システム
２０ カメラユニット
３０ 計数装置
７０，７０Ａ，７０Ｂ 梱包箱群
７２，７２Ａ，７２Ｂ 梱包箱
８０ パレット
８１ 基準面
９０ 床面
１３０ ポイントクラウドデータ
１５０ ３次元位置情報
１６０ 上面表出領域データ
１９０ 床面レベル領域データ
Ｅｉ 表出領域
Ｆｉ 表出面積
Ｇ （個々の梱包箱の）平面占有面積
Ｌｉ 積層段数
Ｎｉ 表出個数
Ｎsum 合計個数
Ｖ 空洞面積

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】