(57)【要約】【課題】サイロに貯蔵された粉体量を的確に把握することができる粉体管理システム、粉体管理方法及び粉体貯蔵容器を提供する。【解決手段】粉体管理装置２０は、投入部１２と吐出部１３とを備えた容器１１に貯蔵された粉体の粉体量を管理する制御部２１を備える。制御部２１は、容器１１内において吐出部１３側に設けた撮像装置１８から、投入部１２から投入された粉体の貯蔵状況を撮影した撮影画像を取得し、撮影画像と撮影時の容器内の粉体量とを教師データとして学習し、撮影画像から粉体量を推定する粉体量推定モデルを生成する。制御部２１は、撮像装置１８から新たな撮影画像を取得し、粉体量推定モデルを用いて、容器１１内の粉体量を推定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投入部と吐出部とを備えた容器に貯蔵された粉体の粉体量を管理する制御部を備えた粉体管理システムであって、
前記制御部は、
前記容器内において前記吐出部側に設けた撮像装置から、前記投入部から投入された粉体の貯蔵状況を撮影した撮影画像を取得し、前記撮影画像と撮影時の前記容器内の粉体量とを教師データとして学習して撮影画像から粉体量を推定するための粉体量推定モデルを生成し、
前記撮像装置から新たな撮影画像を取得し、前記粉体量推定モデルを用いて、前記容器内の粉体量を推定することを特徴とする粉体管理システム。
【請求項２】
前記撮像装置は、前記容器内を照らす照明を備えた撮像装置であって、
撮影時に前記照明によって前記容器内を照らすことを特徴とする請求項１に記載の粉体管理システム。
【請求項３】
前記撮像装置のレンズ部に前記粉体の付着を除去するための粉体付着除去装置を更に備えたことを特徴とする請求項２に記載の粉体管理システム。
【請求項４】
投入部と吐出部とを備えた容器に貯蔵された粉体の粉体量を管理する制御部を備えた粉体管理システムを用いて、前記粉体を管理する方法であって、
前記制御部は、
前記容器内において前記吐出部側に設けた撮像装置から、前記投入部から投入された粉体の貯蔵状況を撮影した撮影画像を取得し、前記撮影画像と撮影時の前記容器内の粉体量とを教師データとして学習して撮影画像から粉体量を推定する粉体量推定モデルを生成し、
前記撮像装置から新たな撮影画像を取得し、前記粉体量推定モデルを用いて、前記容器内の粉体量を推定することを特徴とする粉体管理方法。
【請求項５】
粉体が投入される投入部と前記粉体が吐出される吐出部とを備え、前記粉体を貯蔵する粉体貯蔵容器であって、
前記粉体を吐出部へと排出する搬送装置と、
前記吐出部側に設けた撮像装置と、
前記撮像装置の撮影時に、内部を照らす照明とを備えたことを特徴とする粉体貯蔵容器。
【請求項６】
前記撮像装置のレンズ部に前記粉体の付着を除去するための粉体付着除去装置を更に備えたことを特徴とする請求項５に記載の粉体貯蔵容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器内に貯蔵された粉体を管理するための粉体管理システム、粉体管理方法及び粉体貯蔵容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シールド工法によって掘削されるトンネルの工事では、テールボイドに裏込め材料を注入しながら掘進する。テールボイドとは、掘削した地山とセグメントとの隙間である。ここで、裏込め材料としては、セメント系及びベントナイト系の粉体材料が主として用いられる。そして、この裏込め材料は、発進基地に設置されたサイロに運搬・貯蔵されて利用される。
【０００３】
サイロの容器内の粉体量を確認する方法として、目視確認、ロードセル等による重量計測、赤外線センサや超音波センサによる体積計測が行なわれていた。また、容器内の粉体や粒子形状の物質の在庫量を測定する装置も検討されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の在庫量検出装置では、ホッパーの上方から撮影された平面画像面積と近似式とを用いて粉体の在庫量を把握する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−２４２１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、目視確認の場合には、サイロの容器の天井に設けられた鉄製の圧力蓋を開ける必要がある。この蓋の開閉作業に労力を要するとともに、目視確認で残量を的確に把握することは難しい。
【０００６】
また、重量計測の場合には、サイロの重量に応じた大型のロードセルが必要となる。
赤外線センサによる体積計測の場合には、容器内で飛散している粉体に赤外線が乱反射するため、正しい計測が困難な場合がある。更に、赤外線の投光部と受光部に粉体材料が付着すると計測精度が低下する。
【０００７】
また、超音波センサによる体積計測の場合には、超音波センサの計測範囲が狭いため、サイロに複数の超音波センサを設ける必要がある。
特許文献１に記載された技術においては、粉体の貯蔵状態によって上面の表面に凹凸が生じた場合、誤差が生じることになる。また、いわゆる横型サイロでは、起伏を生じながら平面に広がって貯蔵されるため、単純に平面画像面積を用いて在庫量を特定することは難しかった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する粉体管理システムは、投入部と吐出部とを備えた容器に貯蔵された粉体の粉体量を管理する制御部を備えた粉体管理システムであって、前記制御部は、前記容器内において前記吐出部側に設けた撮像装置から、前記投入部から投入された粉体の貯蔵状況を撮影した撮影画像を取得し、前記撮影画像と撮影時の前記容器内の粉体量とを教師データとして学習して撮影画像から粉体量を推定するための粉体量推定モデルを生成し、前記撮像装置から新たな撮影画像を取得し、前記粉体量推定モデルを用いて、前記容器内の粉体量を推定する。
【０００９】
また、上記課題を解決する粉体貯蔵容器は、粉体が投入される投入部と前記粉体が吐出される吐出部とを備え、前記粉体を貯蔵する粉体貯蔵容器であって、前記粉体を吐出部へと排出する搬送装置と、前記吐出部側に設けた撮像装置と、前記撮像装置の撮影時に、内部を照らす照明とを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、サイロに貯蔵された粉体量を的確に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態における粉体貯蔵容器及び粉体管理システムを説明する説明図。
【図２】実施形態におけるハードウェア構成の説明図。
【図３】実施形態における粉体貯蔵容器に設けた撮像装置及び固定冶具を説明する説明図であって、（ａ）は断面正面図、（ｂ）は撮像装置を装着する第１ソケットの斜視図、（ｃ）は撮像装置の斜視図。
【図４】実施形態における学習処理に用いた撮影画像を説明する説明図。
【図５】実施形態における学習処理の処理手順を説明する流れ図。
【図６】実施形態における残量管理処理の処理手順を説明する流れ図。
【図７】変形例における保守管理処理の処理手順を説明する流れ図。
【図８】変更例における機構の説明図であり、（ａ）は撮像装置を斜めに配置した構成、（ｂ）は圧縮空気を噴射する構成、（ｃ）はワイパを設けた構成。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図１〜図６を用いて、粉体管理システム、粉体管理方法及び粉体貯蔵容器を具体化した一実施形態を説明する。本実施形態では、シールドトンネル工事において用いる裏込め注入材料のセメント系及びベントナイト系の粉体材料の管理を行なう。
【００１３】
図１に示すように、粉体管理システムとしての粉体管理装置２０を用いて、粉体貯蔵容器としてのサイロ１０内に貯蔵された粉体の管理を行なう。このサイロ１０は、いわゆる横型サイロであって、横長の容器１１を備える。容器１１の一端部の上部には、投入部１２が設けられる。この投入部１２を介して、粉体が容器１１内に投入される。更に、容器１１の投入部１２とは反対側の下部には、吐出部１３が設けられる。この吐出部１３から、容器１１内の粉体が外部に排出される。更に、吐出部１３の下方には、外部に排出される粉体の重量を計測する重量計測器１４を備える。
【００１４】
容器１１内の下方には、長手方向に延在するスクリュー１５を備える。このスクリュー１５は、吐出部１３まで延在しており、容器１１において貯蔵された粉体を吐出部１３まで搬送する搬送装置である。スクリュー１５によって、容器１１内で投入部１２に貯蔵された粉体は、山を取り崩す形状で、吐出部１３側から排出される。
更に、サイロ１０には、容器１１を振動させるためのバイブレータ１６を備える。このバイブレータ１６は、後述するように粉体付着除去装置として機能する。
【００１５】
容器１１においての吐出部１３側の上部の壁には、固定冶具３０を介して、撮像装置１８が固定されている。撮像装置１８は、投入部１２に向かって撮影を行なうように配置される。この撮像装置１８は、直径数ｃｍのＬＥＤ付きのＲＧＢカメラであって、容器１１の内部を撮影する。この撮像装置１８及び固定冶具３０の詳細については、詳述する。
【００１６】
（ハードウェア構成例）
図２は、粉体管理装置２０として機能する情報処理装置Ｈ１０のハードウェア構成例である。
【００１７】
情報処理装置Ｈ１０は、通信装置Ｈ１１、入力装置Ｈ１２、表示装置Ｈ１３、記憶部Ｈ１４、プロセッサＨ１５を有する。なお、このハードウェア構成は一例であり、他のハードウェアを有していてもよい。
【００１８】
通信装置Ｈ１１は、他の装置との間で通信経路を確立して、データの送受信を実行するインタフェースであり、例えばネットワークインタフェースカードや無線インタフェース等である。
【００１９】
入力装置Ｈ１２は、管理者等からの入力を受け付ける装置であり、例えばマウスやキーボード等である。表示装置Ｈ１３は、各種情報を表示するディスプレイやタッチパネル等である。
【００２０】
記憶部Ｈ１４は、粉体管理装置２０の各種機能を実行するためのデータや各種プログラムを格納する記憶装置（例えば、後述する教師データ記憶部２５、粉体量推定モデル記憶部２６、履歴情報記憶部２７）である。記憶部Ｈ１４の一例としては、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等がある。
【００２１】
プロセッサＨ１５は、記憶部Ｈ１４に記憶されるプログラムやデータを用いて、粉体管理装置２０における各処理（例えば、後述する制御部２１における処理）を制御する。プロセッサＨ１５の一例としては、例えばＣＰＵやＭＰＵ等がある。このプロセッサＨ１５は、ＲＯＭ等に記憶されるプログラムをＲＡＭに展開して、各種処理に対応する各種プロセスを実行する。例えば、プロセッサＨ１５は、粉体管理装置２０のアプリケーションプログラムが起動された場合、後述する図５及び図６に示す各処理を実行するプロセスを動作させる。
【００２２】
プロセッサＨ１５は、自身が実行するすべての処理についてソフトウェア処理を行なうものに限られない。例えば、プロセッサＨ１５は、自身が実行する処理の少なくとも一部についてハードウェア処理を行なう専用のハードウェア回路（例えば、特定用途向け集積回路：ＡＳＩＣ）を備えてもよい。すなわち、プロセッサＨ１５は、（１）コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って動作する１つ以上のプロセッサ、（２）各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する１つ以上の専用のハードウェア回路、或いは（３）それらの組み合わせ、を含む回路（circuitry）として構成し得る。プロセッサは、ＣＰＵ並びに、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリを含み、メモリは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコード又は指令を格納している。メモリすなわちコンピュータ可読媒体は、汎用又は専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。
【００２３】
（粉体管理システムの機能）
粉体管理装置２０は、制御部２１、教師データ記憶部２５、粉体量推定モデル記憶部２６及び履歴情報記憶部２７を備える。
【００２４】
制御部２１は、粉体管理プログラムを実行することにより、学習部２１０、粉体量管理部２１１、保守管理部２１２として機能する。
学習部２１０は、教師データを用いた機械学習により粉体量推定モデルを生成する処理を実行する。この粉体量推定モデルは、撮像装置１８が撮影した容器１１内の画像から、容器１１内の粉体量を推定するモデルである。本実施形態では、機械学習として、ディープラーニング等の深層ニューラルネットワーク（ＤＮＮ）を用いる。
【００２５】
粉体量管理部２１１は、容器１１内の粉体量を管理する処理を実行する。本実施形態では、粉体量管理部２１１は、所定時刻（確認時刻）において、粉体量推定モデルと撮像装置１８から取得した撮影画像とを用いて、容器１１内の粉体量（推定粉体量）を推定する。また、粉体量管理部２１１は、推定した粉体量の妥当性を判定するための許容範囲を記憶している。
【００２６】
更に、粉体量管理部２１１は、特定した粉体量に応じた発注処理を実行する。このため、粉体量管理部２１１は、特定した粉体量に応じて発注する量（発注量）を特定するための発注テーブルと発注先（例えばメールアドレス）とを記憶している。
【００２７】
また、粉体量管理部２１１は、重量計測器１４においてバッチ毎に計測した粉体の使用量を取得し、計測日時とともに履歴情報記憶部２７に記録する。更に、粉体量管理部２１１は、投入部１２から容器１１に粉体を投入した投入量を取得し、投入した日時とともに履歴情報記憶部２７に記録する。
【００２８】
保守管理部２１２は、撮像装置１８の保守を管理する処理を実行する。本実施形態では、この保守管理部２１２は、定期的に、容器１１に設けたバイブレータ１６を作動させて、撮像装置１８のガラス面に付着した粉体を除去する。
【００２９】
教師データ記憶部２５は、粉体量推定モデルを生成するための教師データを記憶する。本実施形態では、撮像装置１８が撮影した撮影画像と、サイロ１０の容器１１内の粉体の粉体量とを関連付けた教師データを記憶する。
【００３０】
粉体量推定モデル記憶部２６は、学習部２１０が生成した粉体量推定モデルを記憶する。
履歴情報記憶部２７は、容器１１内の粉体量に関する粉体管理履歴情報を記憶する。この粉体管理履歴情報は、日時に関連付けられた投入量、使用量、発注量に関する情報を含む。投入量は、投入部１２から容器１１内に投入した粉体の重量である。使用量は、吐出部１３から吐出した粉体の重量である。発注量は、後述する残量管理処理において発注した粉体の重量である。
【００３１】
（撮像装置１８及び固定冶具３０）
次に、図３を用いて、撮像装置１８及び固定冶具３０を説明する。
図３（ａ）に示すように、容器１１の吐出部１３側の壁には、挿入孔１１ａが形成される。この挿入孔１１ａは、固定冶具３０の第１ソケット３１の一端部が嵌合する大きさを有する。
【００３２】
固定冶具３０は、第１ソケット３１、ニップル３２、第２ソケット３３、ゴムリング３５及び連結部材３７を備える。
図３（ｂ）に示すように、第１ソケット３１は、段付きの円筒形状を有しており、小径部３１ａ及び大径部３１ｂを有する。小径部３１ａには、略円筒形状の撮像装置１８が挿入される。そして、撮像装置１８と小径部３１ａの間をコーキング材で埋めて、撮像装置１８を第１ソケット３１内に固定する。大径部３１ｂの外周には、大径部３１ｂを貫通した複数のねじ孔が離間して形成される。
【００３３】
図３（ｃ）に示すように、撮像装置１８は、カラー撮影を行なうＲＧＢカメラと、複数のＬＥＤライトとを備える。撮像装置１８の一端部の中心には、カメラのレンズ部１８ａが配置され、このレンズ部１８ａの周囲には、複数のＬＥＤライトの投光部１８ｂが配置される。カメラのレンズ部１８ａ及び投光部１８ｂの外側には、ガラス面が設けられている。このガラス面にはナノ粒子を塗布することにより、粉体の接触面積を減らして、粉体を付着し難くしている。この撮像装置１８は、撮影時には、ＬＥＤライトを点灯させて投光部１８ｂから容器１１内に投光する。
【００３４】
一方、図３（ａ）に示すように、容器１１の挿入孔１１ａの外周を囲むように、ニップル３２が配置され、ニップル３２は容器１１の壁の外面に溶接される。ニップル３２の外周にはネジ溝が形成される。
【００３５】
第２ソケット３３は、外形が段付きの円筒形状を有し、中空部には、第１ソケット３１の小径部３１ａが挿入される。この場合、第１ソケット３１の小径部３１ａと第２ソケット３３の中空部には、ゴムリング３５が配置される。第２ソケット３３は、ネジ部３３ａ、大径部３３ｂ及び係合部３３ｃを備える。ネジ部３３ａはニップル３２の外周のネジ溝に螺合して、第２ソケット３３を、ニップル３２を介して容器１１の壁に固定する。第２ソケット３３の大径部３３ｂは、ボルト３４が螺合させる複数のボルト孔を備える。このボルト孔に螺合させたボルト３４によって、第１ソケット３１を押圧して固定する。第２ソケット３３の係合部３３ｃは、ボルト孔を備える。また、この第２ソケット３３の代わりにプリペンダーバルブを使用してもよい。
【００３６】
連結部材３７は、第１ソケット３１の大径部３１ｂと第２ソケット３３の係合部３３ｃとを固定する。具体的には、連結部材３７に設けた孔に挿入したボルトで、大径部３１ｂと、係合部３３ｃとを固定する。
【００３７】
（学習処理）
次に、図４及び図５を用いて、学習処理について説明する。
ここでは、サイロ１０の容器１１内に、投入口を介して粉体を投入する。この場合、容器１１内の予め別途計量した粉体量のときに、容器１１内を撮像装置１８で撮影した撮影画像を取得する。そして、粉体管理装置２０の制御部２１は、容器１１内の粉体量に関連付けた撮影画像を、入力装置Ｈ１２を介して取得し、教師データ記憶部２５に記憶しておく。
【００３８】
例えば、図４に示すように、容器１１内において様々な形状で蓄積された粉体の撮影画像１００，１１０，１２０，１３０を取得する。撮影画像１００，１１０，１２０，１３０においては、網点領域が粉体を示している。
【００３９】
図５に示すように、粉体管理装置２０の制御部２１は、サイロの容器内の画像と粉体量との取得処理を実行する（ステップＳ１−１）。具体的には、制御部２１の学習部２１０は、教師データ記憶部２５に記録された教師データを取得する。
【００４０】
次に、粉体管理装置２０の制御部２１は、粉体量推定モデルの生成処理を実行する（ステップＳ１−２）。具体的には、制御部２１の学習部２１０は、教師データを用いた深層学習により、撮影画像から容器１１内の粉体量を推定するための粉体量推定モデルを生成し、粉体量推定モデル記憶部２６に記憶する。
【００４１】
（残量管理処理）
次に、図６を用いて、残量管理処理について説明する。この残量管理処理は、裏込め注入処理を実行するトンネル工事中に、定期的（例えば、毎日夕方６時等）に管理者の指示に応じて実行される。
【００４２】
まず、粉体管理装置２０の制御部２１は、容器内の撮影画像の取得処理を実行する（ステップＳ２−１）。具体的には、制御部２１の粉体量管理部２１１は、撮像装置１８に撮影指示を出力し、撮像装置１８が撮影した画像を取得する。
【００４３】
次に、粉体管理装置２０の制御部２１は、容器内の粉体量の特定処理を実行する（ステップＳ２−２）。具体的には、制御部２１の粉体量管理部２１１は、取得した撮影画像と粉体量推定モデル記憶部２６に記録した粉体量推定モデルとを用いて、容器１１内の粉体の推定粉体量を推定する。
更に、粉体量管理部２１１は、履歴情報記憶部２７から、前回の確認時刻からの現在までの投入量及び使用量を取得する。次に、前回の確認時刻（前日の夕方６時）における残量に、取得した投入量を加算し、かつ取得した使用量を減算して、加減算計算に基づく残量（計算残量）を算出する。
【００４４】
そして、粉体量管理部２１１は、推定粉体量が、計算残量の許容範囲以内の場合には、粉体量推定モデルを用いて推定した粉体量を、容器内の粉体量として特定する。なお、推定粉体量が計算残量に対して許容範囲を超えている場合には、エラーを出力する。
【００４５】
そして、粉体管理装置２０の制御部２１は、発注が必要か否かの判定処理を実行する（ステップＳ２−３）。具体的には、制御部２１の粉体量管理部２１１は、特定した粉体量と、発注テーブルとを用いて、容器１１内の粉体量に応じた発注量を特定する。そして、粉体量管理部２１１は、発注量が設定されている場合には、発注が必要と判定する。
【００４６】
ここで、発注が必要と判定した場合（ステップＳ２−３において「ＹＥＳ」の場合）には、粉体管理装置２０の制御部２１は、発注処理を実行する（ステップＳ２−４）。具体的には、制御部２１の粉体量管理部２１１は、記憶している発注先に対して、ステップＳ２−３において特定した発注量の依頼を送信する。
【００４７】
一方、発注量テーブルに基づいて、発注が不要と判定した場合（ステップＳ２−３において「ＮＯ」の場合）には、粉体管理装置２０の制御部２１は、発注処理（ステップＳ２−４）をスキップする。
以上により、残量管理処理が終了する。
【００４８】
本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態では、サイロ１０の吐出部１３側の壁に撮像装置１８を設ける。これにより、容器１１内に蓄積された粉体の山が取り崩される吐出部１３側から、容器１１内の粉体を撮影することができる。このため、粉体管理装置２０は、容器１１内において、蓄積された粉体の山が取り崩されて、形状変化が大きい撮影画像を取得することができる。
【００４９】
（２）本実施形態では、粉体管理装置２０の制御部２１は、撮像装置１８が撮影した撮影画像と粉体量とを含む教師データを用いて、粉体量推定モデルの生成処理を実行する（ステップＳ１−２）。制御部２１は、容器内の粉体量の特定処理（ステップＳ２−２）において、容器１１内を撮影した撮影画像と粉体量推定モデルとを用いて、容器１１内の粉体の粉体量を推定する。これにより、サイロ１０の容器１１内の粉体量を的確に把握することができる。
【００５０】
（３）本実施形態では、粉体管理装置２０の制御部２１は、粉体の使用量及び投入量を日時に関連付けて履歴情報記憶部２７に記録する。そして、制御部２１は、容器内の粉体量の特定処理（ステップＳ２−２）において、粉体量推定モデルを用いて算出した推定粉体量が、粉体の使用量及び投入量に基づいて算出された残量に対して許容範囲以内の場合には、推定粉体量を容器１１内の粉体の粉体量と特定する。これにより、容器１１内の粉体量を、より的確に把握することができる。
【００５１】
（４）本実施形態では、粉体管理装置２０の制御部２１は、発注が必要な場合（ステップＳ２−３において「ＹＥＳ」の場合）には、発注処理（ステップＳ２−４）を実行する。これにより、容器１１内の粉体量に応じて、適切な量の発注を行なうことができる。
【００５２】
（５）本実施形態では、容器１１内に臨む撮像装置１８のガラス面には、ナノ粒子が塗布されている。これにより、ガラス面に対応しているレンズ部１８ａの粉体付着を抑制して、良好な撮影画像を取得することができる。
【００５３】
（６）本実施形態では、粉体管理装置２０の制御部２１は、容器１１に設けたバイブレータ１６を作動させる。これにより、撮像装置１８のガラス面に付着した粉体を振動により除去することができる。
【００５４】
（７）本実施形態では、サイロ１０の吐出部１３側の容器１１の壁に、撮像装置１８を挿入するための挿入孔１１ａを形成する。そして、挿入孔１１ａの外側に固定冶具３０を配置して撮像装置１８を着脱可能に固定する。これにより、容易に撮像装置１８をサイロ１０に取り付けることができる。更に、バイブレータ１６によっても粉体が除去できなかった場合には、撮像装置１８を取り外して清掃することもできる。
【００５５】
（８）本実施形態では、撮像装置１８として、直径数ｃｍのＬＥＤ付きのＲＧＢカメラを用いる。これにより、閉鎖された容器１１の壁に小さい孔を形成するだけで、容器１１内を照らす照明と撮影するカメラとを一体に配置することができる。
【００５６】
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態においては、撮像装置１８のガラス面に付着した粉体を除去するために、粉体管理装置２０の制御部２１は、定期的に、容器１１に設けたバイブレータ１６を作動させる。これに代えて、ガラス面に粉体が付着したと判定した場合に、バイブレータ１６を作動させてもよい。
【００５７】
この場合、制御部２１の保守管理部２１２は、予め撮影した撮影画像と比較して粉体付着領域を特定し、この粉体付着領域の面積に基づいて保守を実行するか否かの判定を行なってもよい。この場合、保守管理部２１２は、撮像装置において粉体付着によって写っていない領域の面積に関する基準値を記憶しておく。
【００５８】
そして、図７に示す保守管理処理を実行する。
この処理において、まず、粉体管理装置２０の制御部２１は、撮影状況の特定処理を実行する（ステップＳ３−１）。具体的には、制御部２１の保守管理部２１２は、撮像装置１８が撮影した撮影画像を取得する。
【００５９】
次に、粉体管理装置２０の制御部２１は、除去作業が必要か否かの判定処理を実行する（ステップＳ３−２）。具体的には、制御部２１の保守管理部２１２は、取得した撮影画像と、教師データ記憶部２５に記憶した撮影画像とをマッチングして、撮影画像において容器１１内が写っていない領域を特定し、その面積を算出する。そして、特定した面積が基準値以上の場合には、保守管理部２１２は、粉体の除去作業が必要と判定する。
【００６０】
ここで、粉体の除去作業が必要と判定した場合（ステップＳ３−２において「ＹＥＳ」の場合）、粉体管理装置２０の制御部２１は、粉体除去作業処理を実行する（ステップＳ３−３）。具体的には、制御部２１の保守管理部２１２は、容器１１に設けたバイブレータ１６を作動させる。
これにより、必要に応じて粉体の除去作業を行なうことができる。
【００６１】
更に、バイブレータ１６等を用いて除去作業を行なった後には、粉体が除去されたか否かの確認処理を実行してもよい。例えば、粉体管理装置２０の制御部２１は、粉体除去作業処理（ステップＳ３−３）の実行後、撮影状況の特定処理（ステップＳ３−１）を実行する。これにより、粉体の除去を確認することができる。
【００６２】
・上記実施形態においては、カメラのレンズ部１８ａ及び投光部１８ｂの外側のガラス面に、ナノ粒子を塗布することにより、粉体を付着し難くした。レンズ部１８ａへの粉体の付着を抑制する構成は、ナノ粒子の塗布に限定されない。例えば、図８（ａ）に示すように、ガラス面が少し下向きとなるように撮像装置１８を傾斜させて容器１１に取り付けてもよい。
【００６３】
・上記実施形態においては、保守管理部２１２は、容器１１のバイブレータ１６を動作させて、ガラス面に付着した粉体を除去した。粉体の除去方法は、バイブレータ１６の動作に限られない。容器１１のバイブレータ１６とは別に、撮像装置１８自身にバイブレータを設けてもよい。
【００６４】
また、図８（ｂ）に示すように、ガラス面に対して圧縮空気を噴射して、粉体を除去してもよい。この場合には、ガラス面に圧縮空気を噴射するための供給管５１の一端部を容器１１内に配置する。この供給管５１には、エアー供給装置５０を接続する。そして、エアー供給装置５０から圧縮空気を供給管５１に供給し、供給管５１を介してガラス面に圧縮空気を噴射する。エアー供給装置５０としては、手動で圧縮空気を供給する空気入れや自動で圧縮空気を供給するコンプレッサを用いることができる。
【００６５】
また、図８（ｃ）に示すように、ガラス面を拭いて付着した粉体を除去するワイパ６０を設けてもよい。
更に、帯電した粉体の付着を防止するために、ガラス面近傍に帯電を防止する除電器を設けたり、粉体のチャージとは異なる電圧の印加装置を設けたりしてもよい。
そして、上述した粉体を除去する機構を複数用いてもよい。
【００６６】
・上記実施形態においては、撮像装置１８としてＬＥＤ付きのＲＧＢカメラを用いた。容器１１内の照明方法は、撮像装置１８のＬＥＤに限定されるものではない。この場合には、サイロ１０の容器１１を照らす照明を容器１１内に撮像装置１８と別に設ける。更に、撮像装置１８は、カラー画像を撮影する装置に限られず、白黒画像を撮影する装置であってもよい。この場合には、粉体管理装置２０の制御部２１は、白黒画像に基づいて粉体量推定モデルを生成する。
【００６７】
・上記実施形態においては、撮像装置１８は、サイロ１０の容器１１において、吐出部１３の上方に配置した。撮像装置１８の設置場所は、吐出部１３の上方に限られず、蓄積された粉体の山が取り崩されて、形状の変化を撮影できる場所であればよい。例えば、吐出部１３に対して側部となる壁であってもよい。この場合、スクリュー１５や吐出部１３の位置に応じて、粉体の山の形状が変化する部分を撮影できる場所に設置することが好ましい。
【００６８】
・上記実施形態では、管理者の指示に応じて、定期的に残量管理処理を実行した。残量管理処理を実行するタイミングは、管理者の指示に応じて定期的に実行する場合に限られない。例えば、粉体管理装置２０の制御部２１が、確認時刻が到来したと判定した場合に、残量管理処理を自動的に実行してもよい。また、管理者の指示により、残量管理処理を実行してもよい。
【符号の説明】
【００６９】
Ｈ１０…情報処理装置、Ｈ１１…通信装置、Ｈ１２…入力装置、Ｈ１３…表示装置、Ｈ１４…記憶部、Ｈ１５…プロセッサ、１０…サイロ、１１…容器、１１ａ…挿入孔、１２…投入部、１３…吐出部、１４…重量計測器、１５…スクリュー、１８…撮像装置、１８ａ…レンズ部、１８ｂ…投光部、１８ｋ…ケーブル、２０…粉体管理装置、２１…制御部、２５…教師データ記憶部、２６…粉体量推定モデル記憶部、２７…履歴情報記憶部、３０…固定冶具、３１…第１ソケット、３１ａ…小径部、３１ｂ…大径部、３２…ニップル、３３…第２ソケット、３３ａ…螺合部、３３ｂ…大径部、３３ｃ…係合部、３４…ボルト、３５…ゴムリング、３７…連結部材、５０…エアー供給装置、５１…供給管、６０…ワイパ、１００，１１０，１２０，１３０…撮影画像、２１０…学習部、２１１…粉体量管理部、２１２…保守管理部、２１２…粉体量管理部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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