边缘检测设备、边缘检测方法以及物体保持设备技术

实施例提供了一种能够正确地检测相邻地加载的物体的边缘的边缘检测设备、边缘检测方法以及物体保持设备。一种边缘检测设备，包括光源、成像部件和检测器。光源包括用于用光来照射相邻的多个物体的至少三个光发射部件。成像部件对每个光发射部件所照射的物体的表面进行成像，并且生成表面的多个图像数据。检测器基于多个图像数据的至少两个不同组合来检测被成像的表面的边缘。

Edge detection equipment, edge detection methods, and object retention equipment

An example provides an edge detection device, an edge detection method, and an object holding device that can correctly detect the edges of objects loaded adjacent to the earth. An edge detection device, which includes a light source, an imaging unit and a detector. The light source includes at least three light emitting components for illuminating a plurality of adjacent objects with light. The imaging unit imaging the surface of the object irradiated by each light emitting component, and generates a number of image data on the surface. The detector is based on at least two different combinations of multiple image data to detect the edges of the surface that is being imaged.

【技术实现步骤摘要】
边缘检测设备、边缘检测方法以及物体保持设备相关申请的交叉引用本申请基于并要求享有于2016年10月11日提交的日本专利申请No.2016-200197以及于2017年8月25日提交的日本专利申请No.2017-162757的优先权；这两项日本专利申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
本文所描述的实施例总体上涉及边缘检测设备、边缘检测方法以及物体保持设备。
技术介绍
当前，在配送和物流行业中，通过邮购市场的扩展，物品的处理量有增加的趋势。因此，各物流公司应对物流系统的自动化。对于仓库中物体的输送和保管，发展了使用带式输送机的自动化。然而，对于将物体移动到另一个地方的传送工作(例如，卸垛和拾取)，自动化是困难的，并且需要一个自动化的想法。为了使传送工作自动化，正确地检测物体的加载状态和位置状态非常重要。作为检测方法，通过从多个光源中的每一个光源照射到物体，并且通过二维图像传感器(等等)对来自物体的反射光进行成像，从图像中检测物体的边缘和边界。在该方法中，例如，如果多个物体相邻并且被三维地定位，则不能正确地检测其边缘和边界。因此，期望有一种设备，即使多个物体相邻地定位，也能够正确地检测其边缘和边界。
技术实现思路
实施例提供一种能够正确地检测相邻地加载的物体的边缘的边缘检测设备、边缘检测方法以及物体保持设备。根据一个实施例，一种边缘检测设备，包括光源、成像部件和检测器。光源包括用于用光来照射相邻的多个物体的至少三个光发射部件。成像部件对每个光发射部件所照射的物体的表面进行成像，并且生成表面的多个图像数据。检测器基于多个图像数据的至少两个不同组合来检测被成像的表面的边缘。附图说明图1是示出根据第一实施例的边缘检测设备1的一个示例的俯视图。图2是示出在从不同位置照射两个物体的条件下这两个物体的边缘和成像部件的一个示例的放大图。图3是根据第一实施例的检测器进行的边缘检测处理的流程图。图4是示出多个箱体(物体)的位置的一个示例的图像数据。图5是示出用于第一实施例的成像部件和光源的位置的示意图。图6是通过从不同光源照射而获取的两个图像数据，以及相应图像数据之间的两个差值图像。图7是通过将两个差值图像相乘而获取的图像数据。图8是示出根据第二实施例的边缘检测设备1的一个示例的俯视图。图9是示出根据第三实施例的边缘检测设备1的一个示例的俯视图。图10A和图10B是示出根据第四实施例的物体保持设备的一个示例的俯视图和前视图。图11是示出在物体的表面上具有附加物的该物体的一个示例的示意图。图12是示出被附加物捆绑的物体的一个示例的示意图。图13A和图13B是通过成像物体获取的常规彩色图像和由第三实施例的边缘检测设备获取的边缘检测图像。图14是依据饱和度划分其颜色的多个图像的一个示例。图15A和图15B是通过成像物体获取的常规彩色图像，以及通过重叠每个分色图像数据的外部形状而获取的图像。图16是根据第五实施例的边缘检测方法的处理的流程图。具体实施方式在下文中，以下参考附图来描述根据实施例的边缘检测设备。具有相同的附图标记表示相同的组件。顺便提及，附图是示意性的或概念性的，各部分的厚度和宽度之间的关系、部分之间的尺寸比等不一定与实际相同。此外，即使相同的部分也可以在附图中以不同的尺寸或尺寸比示出。(第一实施例)将参考图1来说明第一实施例。图1是示出根据第一实施例的边缘检测设备1的一个示例的俯视图。如图1所示，多个物体G与边缘检测设备1相对放置。此处，为了简化说明，将定义+X方向、-X方向、+Y方向、-Y方向、+Z方向和-Z方向。例如，+X方向、-X方向、+Y方向和-Y方向是大致平行于水平面的方向。-X方向是与+X方向相反的方向。在第一实施例中，+X方向是沿着其针对边缘检测设备1定位物体G的方向。如图1所示，针对边缘检测设备1定位物体G的方向是从边缘检测设备1到物体G的方向。+Y方向是与+X方向交叉的方向(例如，大致垂直的方向)。-Y方向是与+Y方向相反的方向。+Z方向是与+X方向和+Y方向交叉的方向(例如，大致垂直的方向)，即大致垂直向上的方向。如图1所示，+Z方向是沿纸面的这一侧的方向(图1)。-Z方向是与+Z方向相反的方向，例如大致垂直向下的方向。多个物体G相邻地定位，例如被放置在架子上。可替换地，它们可以被放置在托盘、篮形托架或箱式托盘上。物体G可以堆叠加载。此外，物体G的形状是长方体的或立方体的。例如，它是纸板箱或容器，其中包装有商品。物体G的形状不限于长方体等。它可以是多面体。物体G的边缘是物体的面的边缘部分或边界。边缘不是物体的某个面的所有边缘部分或边界，并且包括其一部分。即，如果面的形状是矩形，则边缘可以是沿着垂直方向的边缘和沿着水平方向的边缘中的任何一个。此外，在形成物体的多个面中，边缘包括角、边沿和两个面接触的边缘。如图1所示，边缘检测设备1配备有光源2、成像部件3、检测器4、控制器5和显示器6。光源2用光照射多个物体G。成像部件3对多个物体G(由光源2的每个光发射部件21～24照射)的面进行成像，并获取多个图像数据作为成像结果。检测器4基于多个图像数据来检测所成像的物体G的面的边缘。控制器5控制光源2和成像部件3的驱动。显示器6显示物体G的边缘信息(由检测器4检测的)。边缘检测设备1从(被成像的)多个物体G的面的图像数据中检测面的边缘。此处，面是被光源照射的多个物体G中的面。边缘检测设备1从图像数据中检测亮度突然变化的部分，并将该部分检测为物体的边缘。在第一实施例中，光源2包括四个光发射部件21～24。光发射部件21～24用光照射多个物体G，并且光发射部件21～24中的每一个位于不同的位置。光发射部件21～24分别在不同的定时照射，并用光照射多个物体G。如图1所示，光发射部件21～24被定位以便与物体G相对，并且用光照射包括物体G的B面的区域。物体G的B面是成像部件3进行成像的面，作为物体G的边缘的检测目标。包括B面的区域不限于与光源2相对的物体G的B面。B面包括待被照射的物体的其它面和区域(除B面外)。光发射部件21～24被定位以便将平面D置于其间。平面D包括将物体G与成像部件3连接的线段A(点划线)，并且与待检测的边缘的方向C平行。将物体G与成像部件3连接的线段可以是将物体G中的一个与成像部件3连接的线段，或将物体G的一端和另一端之间的距离的中心(沿Y方向对齐)与成像部件3连接的线段。此外，光源2可以位于沿着-X方向的一侧超过成像部件3。即，线段包括从物体G延伸穿过成像部件3的线。基于光发射部件21～24的位置(后面说明)，待检测的边缘的方向是可检测边缘的方向。在第一实施例中，它对应于图1中边缘的方向C。平面D是包括线段A并且平行于方向C的面。“以便将平面D置于其间”表示将光发射部件分类为两组(或两个集合)，并且被定位以便将平面D放置在两类之间。例如，在如图1所示的四个光发射部件的情况下，优选按两个两个地对它们进行分类，并被定位以便将平面D置于其间。此外，四个光发射部件可以分类为一个部件和三个部件，并且被定位以便将平面D置于其间。光发射部件21和23位于沿平面D的+Y方向的区域(被称为第一区域)。光发射部件21位于物体G附近，并且光发射部件23位于沿光发射部件21的-X方向的一侧。另一方面，光发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种边缘检测设备，包括：光源，所述光源包括用于用光照射相邻的多个物体的至少三个光发射部件；成像部件，所述成像部件对所述光发射部件中的每个光发射部件所照射的所述物体的表面进行成像，并且生成所述表面的多个图像数据；以及检测器，所述检测器基于所述多个图像数据的至少两个不同组合来检测被成像的所述表面的边缘。

【技术特征摘要】
2016.10.11 JP 2016-200197;2017.08.25 JP 2017-162751.一种边缘检测设备，包括：光源，所述光源包括用于用光照射相邻的多个物体的至少三个光发射部件；成像部件，所述成像部件对所述光发射部件中的每个光发射部件所照射的所述物体的表面进行成像，并且生成所述表面的多个图像数据；以及检测器，所述检测器基于所述多个图像数据的至少两个不同组合来检测被成像的所述表面的边缘。2.根据权利要求1所述的边缘检测设备，其中，所述光发射部件分别被定位以便将第一平面置于其间，所述第一平面包括将所述物体与所述成像部件连接并且与所述边缘的方向平行的线段。3.根据权利要求1所述的边缘检测设备，其中，所述检测器计算被包括在所述不同组合中的每个组合中的两个图像数据之间的差值。4.根据权利要求3所述的边缘检测设备，其中，所述检测器通过将所述不同组合的相应差值相乘来检测所述边缘。5.根据权利要求1所述的边缘检测设备，其中，所述光发射部件包括第一光源和第二光源，以将第一平面置于其间，所述第一光源和所述第二光源分别包括至少一个光发射部件，并且所述检测器基于通过从所述第一光源的至少一个光发射部件进行照射而被成像的所述表面的第一图像数据和通过从所述第二光源的至少一个光发射部件进行照射而被成像的所述表面的第二图像数据的至少两个不同组合，来检测所述表面的所述边缘。6.根据权利要求1所述的边缘检测设备，其中，如果所述光发射部件位于与放置所述物体的平面大致平行的第二平面上，则所述检测器...

【专利技术属性】
技术研发人员：加纳宏弥，冈野英明，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本,JP