(57)【要約】【課題】容易に商品の側面の画像認識を行うことができる画像認識システムを提供する。【解決手段】本発明の一実施形態に係る画像認識システム１０は、下方を撮像するように設けられる撮像装置１１の下方において商品を載置するための載置台１４と、商品を載置台の上面に対して所定の角度に支持する支持構造２００と、撮像装置によって取得される商品の画像に対して画像認識を行うことによって商品を識別する画像認識装置１００と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下方を撮像するように設けられる撮像装置の下方において商品を載置するための載置台と、
前記商品を前記載置台の上面に対して所定の角度に支持する支持構造と、
前記撮像装置によって取得される前記商品の画像に対して画像認識を行うことによって前記商品を識別する画像認識装置と、
を備える画像認識システム。
【請求項２】
前記画像認識装置は、前記載置台に直接載置される前記商品と、前記支持構造に支持される前記商品との間で異なる前記画像認識を行うように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の画像認識システム。
【請求項３】
前記画像認識装置は、前記載置台上の所定の認識領域に対して前記画像認識を行うように構成され、
前記支持構造は、前記認識領域の端に接して又は前記端の近傍に設けられることを特徴とする、請求項１又は２に記載の画像認識システム。
【請求項４】
前記支持構造は、前記撮像装置の光軸が前記認識領域に交わる点と、前記認識領域の前記端とを結ぶ線分の中点よりも前記認識領域の前記端に近い位置に設けられることを特徴とする、請求項３に記載の画像認識システム。
【請求項５】
前記認識領域を投影する投影装置をさらに備えることを特徴とする、請求項３又は４に記載の画像認識システム。
【請求項６】
前記支持構造は、前記載置台の上面に対して前記角度をなす側面支持面を有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像認識システム。
【請求項７】
前記支持構造は、前記側面支持面に対して垂直な底面支持面を有することを特徴とする、請求項６に記載の画像認識システム。
【請求項８】
前記角度は、０度より大きく９０度より小さいことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像認識システム。
【請求項９】
前記角度は、３０度以上６０度以下であることを特徴とする、請求項８に記載の画像認識システム。
【請求項１０】
前記画像認識装置は、前記角度を用いて前記画像を補正し、補正された前記画像に対して前記画像認識を行うように構成されていることを特徴とする、請求項８又は９に記載の画像認識システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像認識を行うシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、顧客が小売店等において商品を購入する際には、ＰＯＳ端末が商品に付されたバーコードを読み取ることによって商品を識別し、名称や価格等の商品情報を取得することが一般的であった。近年、商品にバーコードが付されていることを必要とせず、画像認識技術を用いて商品の外観的な特徴に基づいて商品を識別する技術が開発されている。
【０００３】
特許文献１には、複数の方向から複数の商品を撮像し、撮像された画像の特徴量から該複数の商品を一括して認識する技術が記載されている。特許文献１に記載の技術において、複数の方向からの撮像は、複数の撮像装置を用いること、あるいは１つの撮像装置の位置を変更することによって行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−５４６７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に商品は立体形状を有しているため、画像認識技術では商品の少なくとも一面について撮像された画像中の外観的な特徴を用いて商品の識別が行われる。例えば商品の上方に固定された１つの撮像装置を用いる場合に、台の上に置かれた商品の上面は自然と撮像されるが、商品の側面を撮像するためには商品を横倒しにする必要がある。しかしながら、顧客の口に触れる飲み口の部分が露出している飲料缶のように、横倒しにすることが衛生的に好ましくない商品がある。また、柔らかな生菓子のように、横倒しにできない、あるいは横倒しにすることによって破損してしまう商品がある。
【０００６】
特許文献１に記載の技術のように複数の方向から商品を撮像する場合には、商品の上面だけでなく側面を容易に撮像できるものの、複数の撮像装置を設ける又は撮像装置を可動にするためのコストが大きく、また複数の画像の情報を統合する必要があるため処理が複雑である。
【０００７】
本発明は、上述の問題に鑑みて行われたものであって、容易に商品の側面の画像認識を行うことができる画像認識システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、画像認識システムであって、下方を撮像するように設けられる撮像装置の下方において商品を載置するための載置台と、前記商品を前記載置台の上面に対して所定の角度に支持する支持構造と、前記撮像装置によって取得される前記商品の画像に対して画像認識を行うことによって前記商品を識別する画像認識装置と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、支持構造によって支持された商品の画像を撮像するため、商品の側面に対して容易に画像認識を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係る画像認識システムの模式図である。
【図２】第１の実施形態に係る支持部の斜視図である。
【図３】第１の実施形態に係る商品が配置された状態の支持部の上面図である。
【図４】第１の実施形態に係る載置台上の認識領域の上面図である。
【図５】第１の実施形態に係るＰＯＳ端末のブロック図である。
【図６】第１の実施形態に係るＰＯＳ端末の概略構成図である。
【図７】第１の実施形態に係る画像認識方法のフローチャートを示す図である。
【図８】第２の実施形態に係る支持部の斜視図である。
【図９】第３の実施形態で認識対象とする商品の模式図である。
【図１０】第３の実施形態に係る商品が配置された状態の支持部の上面図である。
【図１１】第３の実施形態に係る画像認識方法のフローチャートを示す図である。
【図１２】第４の実施形態で識別情報記憶部に記録されている商品の識別情報を示す模式図である。
【図１３】第４の実施形態に係る画像認識システムによって行われる大きさ判定処理の模式図である。
【図１４】第４の実施形態に係る画像認識方法のフローチャートを示す図である。
【図１５】各実施形態に係る画像認識システムの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明するが、本発明は本実施形態に限定されるものではない。なお、以下で説明する図面で、同機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略することもある。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係る画像認識システム１０の模式図である。画像認識システム１０は、画像認識装置としてのＰＯＳ端末（販売時点情報管理端末）１００、画像認識の対象とする商品を載置するための載置台１４、および載置台１４上において商品を支持するための支持部２００を備える。ＰＯＳ端末１００には、載置台１４上の商品を撮像可能な位置に設けられた撮像装置１１、載置台１４上に所定の像を投影可能な投影装置１２、および商品に係る情報を表示する表示装置１３が接続されている。本実施形態では、画像認識装置は、ＰＯＳ端末１００と一体として構成されているが、ＰＯＳ端末１００とは別に設けられ、ＰＯＳ端末１００と必要な情報を授受して本実施形態に係る画像認識方法を実施するように構成されてもよい。
【００１３】
ＰＯＳ端末１００は、表示装置１３に会計中の商品情報、会計の金額、所定のメッセージ等を表示する。商品情報は、後述の画像認識方法によって取得される。また、ＰＯＳ端末１００は、入出金やレシートの印刷等、会計に係る任意の処理を行ってよい。
【００１４】
載置台１４は、水平方向（すなわち重力方向に対して垂直な方向）に延在する載置面（上面）を有する。載置台１４上には１つ以上の商品Ｂが載置される。
【００１５】
撮像装置１１は、重力方向に沿って載置台１４の上方に設けられ、不図示の柱、アーム、天井等に固定される。撮像装置１１は、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）センサ、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサ等のイメージセンサによって画像を取得するカメラ又はスキャナ等の任意の撮像装置である。撮像装置１１は、少なくとも載置台１４の載置面を含む領域を撮像可能であり、撮像した画像を示す信号をＰＯＳ端末１００に送信する。撮像装置１１が撮像した画像を示す信号は、直接ＰＯＳ端末１００に送信されてよく、あるいは一旦記憶装置に記録された後にＰＯＳ端末１００によって読み出されてよい。載置台１４上の商品を一様に撮像するために、撮像装置１１の光軸は載置台１４の載置面の法線と一致していることが望ましい。撮像装置１１は、所定の時間間隔で撮像を行ってよく、あるいはＰＯＳ端末１００からの指示に従って撮像を行ってよい。
【００１６】
投影装置１２は、重力方向に沿って載置台１４の上方に設けられ、不図示の柱、アーム、天井等に固定される。投影装置１２はランプ、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の光源を用いて所望の像を投影するプロジェクタ等の任意の投影装置である。投影装置１２は、ＰＯＳ端末１００からの信号に従って、載置台１４の載置面上に像を投影する。投影装置１２は、このような投影が実現可能な所定位置に設置される。投影装置１２の設置位置は設計的事項である。例えば、投影装置１２は、載置面の真上や斜め上方に設置され、当該方向から像を投影してもよい。その他、投影装置１２は、載置面上に設置され、横方向から像を投影してもよい。その他、載置台１４を透明の部材で構成し、載置台１４の下方に投影装置１２を設置してもよい。この場合、投影装置１２は、載置台１４の下側から、載置台１４の載置面上に像を投影する。
【００１７】
本実施形態において投影装置１２は、撮像装置１１によって撮像されて画像認識が行われる認識領域Ａを示す像（例えば認識領域Ａを取り囲む枠）を載置台１４の載置面上に投影する。認識領域Ａは、撮像装置１１の撮像領域と一致してよく、あるいは撮像装置１１の撮像領域の一部でよい。認識領域Ａは、ＰＯＳ端末１００において予め設定されてよく、あるいは利用者によって設定されてよい。
【００１８】
支持部２００は、載置台１４の載置面上において、商品Ｂを重力方向に対して所定の角度に支持するための支持構造である。支持部２００は、認識領域Ａ内において、載置台１４と一体に（すなわち載置台１４の一部として）構成されてよく、あるいは載置台１４上に載置される部材として構成されてよい。支持部２００の詳細な構成については、図２〜４を用いて後述する。
【００１９】
表示装置１３は、利用者（すなわち店員又は顧客）に対して商品情報等の任意の情報を表示する表示装置である。表示装置１３として、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）ディスプレイ、液晶ディスプレイ等の任意の表示装置を用いてよい。
【００２０】
商品認識方法を実行する際には、認識対象の各商品Ｂは載置台１４上の認識領域Ａ内に直接配置されるか、あるいは支持部２００に配置される。具体的には、商品Ｂが置かれる時に、商品Ｂの外観的な特徴を自然と重力方向に沿って上方に向けられる（すなわち撮像装置１１に向けられる）場合には、その商品Ｂは載置台１４上の認識領域Ａ内に直接配置される。一方、商品Ｂが置かれる時に、商品Ｂの外観的な特徴が重力方向に対して側方に向く（すなわち撮像装置１１に向かない）場合には、その商品Ｂは支持部２００の上に配置される。外観的な特徴が重力方向に対して側方に向く商品Ｂは、例えば、飲料缶のように略円柱形を有している物品、あるいは透明な容器に入った柔らかい菓子のように横倒しにすることで破損する物品である。
【００２１】
図２は、本実施形態に係る商品支持構造としての支持部２００の斜視図である。本実施形態では支持部２００は載置台１４と別の部材として構成されているが、載置台１４の載置面の一部を図２の商品支持構造にすることによって構成されてよい。支持部２００は、側面支持体２１０および底面支持体２２０を備える。側面支持体２１０は商品の側面を支持する側面支持面２１１を有し、底面支持体２２０は商品の底面を支持する底面支持面２２１を有する。側面支持面２１１および底面支持面２２１が互いに垂直（すなわちそれらのなす角度が９０度）であり、かつ側面支持面２１１が水平方向（すなわち重力方向に対して垂直な方向）に対して所定の角度Ｃ１をなすように、側面支持体２１０および底面支持体２２０は設けられている。このような構成により、支持部２００は商品を角度Ｃ１で支持し、撮像装置１１による商品の側面の撮像を容易にすることができる。
【００２２】
角度Ｃ１は、撮像装置１１が商品の側面を安定して撮像できるように、好ましくは０度より大きく９０度より小さい角度であり、より好ましくは３０度以上６０度以下の角度であり、本実施形態では４５度である。角度Ｃ１が水平方向に対して６０度より大きい角度である場合には、商品の側面を撮像装置１１から急角度で撮像することになるため、画像認識の精度が低下する。角度Ｃ１が水平方向に対して３０度より小さい角度である場合には、略円柱形の商品が転がったり、柔らかい商品が破損したりするおそれがある。
【００２３】
図３は、本実施形態に係る商品支持構造としての支持部２００の上面図である。図３は、側面支持面２１１に対して垂直な方向から、商品Ｄを支持している状態の支持部２００を見た図である。例えば商品Ｄは、飲料缶のように略円柱形を有している物品、あるいは透明な容器に入った柔らかい菓子のように横倒しにすることで破損する物品である。このように側面支持面２１１が商品Ｄの側面を支持し、底面支持面２２１が商品Ｄの底面を支持するため、支持部２００は商品Ｄを安定的に支持するとともに、撮像装置１１による商品Ｄの撮像を容易にすることができる。
【００２４】
側面支持面２１１の底面支持面２２１に対して垂直な方向に沿った長さＣ２（以下、高さという）は、支持部２００によって支持される略円柱形の商品Ｄの底面支持面２２１に対して垂直な方向に沿った長さ（以下、高さという）よりも小さいことが望ましい。略円柱形の商品Ｄが飲料缶である場合には、一般的に上部に飲み口が設けられる。側面支持面２１１の高さＣ２が商品Ｄの高さ以上である場合には、商品Ｄを支持部２００に配置する際に飲み口が側面支持面２１１に触れる場合がある。そのため、側面支持面２１１の高さＣ２を商品Ｄの高さよりも小さくすることによって、商品Ｄの飲み口が側面支持面２１１に触れづらく、衛生的に好ましい状態にすることができる。
【００２５】
人間の手で商品を支持する場合には商品の角度が一定でないため、時間ごとに商品の角度が変化し、１つの商品を複数の商品であると誤認したり、画像認識の精度が低下したりするおそれがある。それに対して本実施形態では支持部２００が商品を所定の角度Ｃ１に支持するため、画像認識の精度を向上させることができる。
【００２６】
図４（ａ）は、本実施形態に係る載置台１４上の認識領域Ａの上面図である。図４（ａ）には、撮像装置１１を載置台１４上に投影した位置が破線で示されている。支持部２００は、側面支持面２１１が撮像装置１１に対向するように、すなわち底面支持面２２１が側面支持面２１１よりも撮像装置１１に近いように設けられる。これにより、支持部２００に支持される商品の側面は、撮像装置１１に向くため、撮像装置１１によって撮像可能である。
【００２７】
支持部２００は、認識領域Ａの端に接して又は端の近傍に設けられる。具体的には、支持部２００は、撮像装置１１の光軸が認識領域Ａと交わる点Ｅ１と、認識領域Ａの端とを結ぶ線分Ｅ２の中点よりも認識領域Ａの端に近い位置に配置されることが好ましい。さらに支持部２００は、線分Ｅ２の三等分点のうち認識領域Ａの端側の点よりも認識領域Ａの端に近い位置に配置されることがより好ましい。
【００２８】
認識領域Ａにおいて、撮像装置１１の光軸から離れるほど、すなわち撮像装置１１の画角の端に近付くほど、撮像される像の歪みが大きくなる。これは、撮像装置１１に対して球面状に入射する光を平面の画像に投影するためである。図４（ｂ）は、認識領域Ａの端の近傍から撮像装置１１に入射する光の面Ｅ３の模式図である。認識領域Ａの端の近傍では、光の面Ｅ３の延在する方向は、図４（ｂ）に示すように重力方向に近い。したがって、載置台１４上に横倒しで載置される商品Ｆ２の側面は、重力方向に垂直な方向に延在するため、重力方向に近い光によって撮像される際に像の歪みが大きくなる。それに対して、支持部２００に０度より大きい所定の角度で支持される商品Ｆ１の側面の延在する方向は、重力方向に近い光の方向と近いため、像の歪みの影響が小さい。このように、本実施形態では支持部２００を認識領域Ａの端に接して又は端の近傍に配置するため、撮像装置１１の画角による影響を低減し、商品の認識精度を向上させることができる。
【００２９】
図５は、本実施形態に係るＰＯＳ端末１００（画像認識装置）のブロック図である。図５において、矢印は主なデータの流れを示しており、図５に示したもの以外のデータの流れがあってよい。図５において、各ブロックはハードウェア（装置）単位の構成ではなく、機能単位の構成を示している。そのため、図５に示すブロックは単一の装置内に実装されてよく、あるいは複数の装置内に別れて実装されてよい。ブロック間のデータの授受は、データバス、ネットワーク、可搬記憶媒体等、任意の手段を介して行われてよい。
【００３０】
ＰＯＳ端末１００は、処理部として、画像取得部１１０、画像認識部１２０、商品情報取得部１３０および表示制御部１４０を備える。また、ＰＯＳ端末１００は、記憶部として、識別情報記憶部１５１および商品情報記憶部１５２を備える。
【００３１】
画像取得部１１０は、撮像装置１１によって撮像された画像を示す信号を受け取り、画像データとしてＰＯＳ端末１００に入力する。画像データは、撮像装置１１から直接取得されてよく、あるいは記憶装置に記録されたものを読み出すことにより取得されてよい。
【００３２】
画像認識部１２０は、画像取得部１１０によって取得された画像データに含まれる各商品を抽出する。例えば、識別情報記憶部１５１には、様々な商品の基準画像から予め算出された特徴量が、各商品を識別する商品ＩＤと関連付けられて記録される。特徴量として、形状、色、色の分布等、画像データから算出可能な商品の外観を示す任意の情報を用いてよい。画像認識部１２０は、画像取得部１１０によって取得された画像データから特徴量を算出し、識別情報記憶部１５１に記録された特徴量と比較する。そして、画像認識部１２０は、識別情報記憶部１５１の中で最も類似する（すなわち所定の基準を満たす）特徴量を有する商品を、画像データ中の商品として識別する。画像認識部１２０は、識別された商品の商品ＩＤを識別情報記憶部１５１から取得する。画像認識部１２０によって実行される商品認識方法として、ここに示した具体的な方法に限定されず、画像データから商品を識別可能な任意の画像認識技術が用いられてよい。
【００３３】
画像認識部１２０は、支持部２００によって支持される商品と、載置台１４に直接載置される（すなわち支持部２００によって支持されない）商品との間で異なる処理を行う。支持部２００が商品を支持する角度Ｃ１、および撮像装置１１と支持部２００との位置関係は一定であり、既知である。そのため、画像認識部１２０は、画像データの中で支持部２００に対応する領域に対して、角度Ｃ１および撮像装置１１と支持部２００との位置関係を用いて補正する。すなわち、画像認識部１２０は、撮像装置１１により撮像された商品の画像を、商品が支持される角度Ｃ１および撮像装置１１と支持部２００との位置関係を用いて伸長することによって、該商品の側面を真正面から撮像する場合の画像を生成する。このように補正された画像は一般的に真正面から商品を撮像することによって取得される基準画像と近い状態となるため、上述の画像認識の精度を向上させることができる。
【００３４】
商品情報記憶部１５２には、商品の名称、価格等の商品に係る任意の商品情報が、商品ＩＤと関連付けられて予め記録される。商品情報取得部１３０は、画像認識部１２０によって取得された商品ＩＤに基づいて、商品情報記憶部１５２に記録された商品情報を取得する。
【００３５】
表示制御部１４０は、商品情報取得部１３０によって取得された各商品の商品情報を表示する制御を行う。本実施形態において表示制御部１４０は、表示装置１３による表示のほか、プリンタによるレシート印刷等、利用者に対して視覚的に所定の情報を示す処理を制御する。
【００３６】
図６は、本実施形態に係るＰＯＳ端末１００（画像認識装置）の例示的な機器構成を示す概略構成図である。ＰＯＳ端末１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０１と、メモリ１０２と、記憶装置１０３と、インターフェース１０４とを備える。ＰＯＳ端末１００は独立した装置でよく、あるいは他の装置と一体に構成されてよい。
【００３７】
インターフェース１０４は、他の機器に接続されて信号の送受信を行う接続部である。インターフェース１０４は、信号の送受信に必要なプロセッサ、電気回路、アンテナ、接続端子等を含む。インターフェース１０４は、ＣＰＵ１０１からの信号に従って、接続された機器との間で信号の送受信を行う。インターフェース１０４は、例えば撮像装置１１、投影装置１２、表示装置１３および入力装置１５に接続され、それらと信号の送受信を行う。インターフェース１０４は、これらのほかネットワークやその他の機器に接続されてよい。
【００３８】
記憶装置１０３は、ＰＯＳ端末１００が実行するプログラムや、プログラムによる処理結果のデータ等を記憶する。記憶装置１０３は、読み取り専用のＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）や、読み書き可能のハードディスクドライブ又はフラッシュメモリ等を含む。また、記憶装置１０３は、ＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読取可能な可搬記憶媒体を含んでもよい。メモリ１０２は、ＣＰＵ１０１が処理中のデータや記憶装置１０３から読み出されたプログラムおよびデータを一時的に記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等を含む。
【００３９】
ＣＰＵ１０１は、処理に用いる一時的なデータをメモリ１０２に一時的に記録し、記憶装置１０３に記録されたプログラムを読み出し、該プログラムに従って該一時的なデータに対して種々の演算、制御、判別などの処理動作を実行するプロセッサである。また、ＣＰＵ１０１は、記憶装置１０３に処理結果のデータを記録し、またインターフェース１０４を介してデータや制御信号を外部に送信する。
【００４０】
本実施形態においてＣＰＵ１０１は、記憶装置１０３に記録されたプログラムを実行することによって、図５の画像取得部１１０、画像認識部１２０、商品情報取得部１３０および表示制御部１４０として機能する。また、本実施形態において記憶装置１０３は、図５の識別情報記憶部１５１および商品情報記憶部１５２として機能する。
【００４１】
ＰＯＳ端末１００は、図６に示す具体的な構成に限定されない。ＰＯＳ端末１００は、１つの装置に限られず、２つ以上の物理的に分離した装置が有線又は無線で接続されることにより構成されていてもよい。ＰＯＳ端末１００に含まれる各部は、それぞれ電気回路構成により実現されていてもよい。ここで、電気回路構成とは、単一のデバイス、複数のデバイス、チップセット又はクラウドを概念的に含む文言である。
【００４２】
また、ＰＯＳ端末１００の少なくとも一部がＳａａＳ（Ｓｏｆｔｗａｒｅ  ａｓ  ａ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）形式で提供されてよい。すなわち、ＰＯＳ端末１００を実現するための機能の少なくとも一部が、ネットワーク経由で実行されるソフトウェアによって実行されてよい。
【００４３】
図７は、本実施形態に係る画像認識方法のフローチャートを示す図である。図７のフローチャートは、利用者が画像認識システム１０に対して画像認識を実行するための所定の操作を行うことによって、あるいは所定の時間ごとに開始される。例えば、利用者がＰＯＳ端末１００に接続された入力装置１５（キーボードやタッチパネル）のボタンを押下することによって、図７のフローチャートが開始される。
【００４４】
まず、画像取得部１１０は、撮像装置１１によって撮像された画像を示す信号を受け取り、画像データとしてＰＯＳ端末１００に入力する（ステップＳ１０１）。
【００４５】
次に、画像認識部１２０は、ステップＳ１０１で取得された画像の中で、支持部２００に対応する領域（支持部領域）に対して、支持部２００の角度Ｃ１および撮像装置１１と支持部２００との位置関係を用いて補正を行い、１つの画像データとして出力する（ステップＳ１０２）。支持部領域は、画像中の位置（座標）として予め設定されている。また、画像認識によって画像から支持部２００の位置を決定し、該位置を支持部領域として用いてもよい。
【００４６】
次に画像認識部１２０は、ステップＳ１０２で補正された画像データに対して画像認識処理を行い、識別情報記憶部１５１の識別情報に基づいて商品を識別する（ステップＳ１０３）。そして画像認識部１２０は、ステップＳ１０３で識別された商品を、画像中の商品として決定する（ステップＳ１０４）。１つの画像データ中に複数の商品が識別された場合には、各商品について以降の処理を行う。
【００４７】
最後に、商品情報取得部１３０は、ステップＳ１０４で決定された商品の商品ＩＤに基づいて商品情報記憶部１５２から商品情報を取得し、表示制御部１４０は表示装置１３を用いて商品情報を表示する制御を行う（ステップＳ１０５）。
【００４８】
特に所定の時間ごとに図７のフローチャートが実行される場合には、載置台１４に置かれたままの同一商品について繰り返し商品情報が取得されてしまい、会計において同一商品の価格が複数回集計されるおそれがある。そこで、画像認識部１２０が所定の時間以内又は所定のフレーム数以内に近似（例えば重心の位置の差が所定の値以下）の位置で同一の商品を識別した場合に、商品情報取得部１３０はステップＳ１０５において該商品についての商品情報の取得を行わない（図７のフローチャートには不図示）。
【００４９】
ＰＯＳ端末１００のＣＰＵ１０１は、図７に示す画像認識方法に含まれる各ステップ（工程）の主体となる。すなわち、ＣＰＵ１０１は、図７に示す画像認識方法を実行するためのプログラムをメモリ１０２又は記憶装置１０３から読み出し、該プログラムを実行してＰＯＳ端末１００の各部を制御することによって図７に示す画像認識方法を実行する。
【００５０】
本実施形態に係る画像認識システム１０は、支持部２００によって所定の角度に支持された商品を重力方向の上方に設けられた撮像装置１１から撮像し、画像認識を行う。１つの撮像装置のみで商品の側面に対する画像認識を行うことができるため、複数の撮像装置を設ける又は撮像装置を移動させることによって複数方向から商品を撮像するよりも低コストかつ簡単な処理を実現することができる。支持部２００は商品を重力方向に対して安定的に支持するため、撮像装置１１は商品の側面を容易に撮像し、人間の手で支持する場合よりも画像認識の精度を向上させることができる。
【００５１】
また、載置台１４に直接載置される商品と、支持部２００によって所定の角度に支持される商品とを同時に認識することができるため、利用者が追加の操作を行う必要がない。
【００５２】
また、支持部２００が商品の側面が水平方向に対して斜めになるように商品を支持するため、商品が転がりづらく、安定した画像認識を行うことができる。さらに、支持部２００が商品を支持する角度は固定され、かつ既知であるため、該角度を用いて商品の画像を補正することができる。これにより、画像認識の精度をさらに向上させることができる。
【００５３】
また、支持部２００は認識領域Ａの端の近傍に設けられるため、商品の側面を撮像装置１１に入射する光の球面に沿って支持することができる。これにより、撮像装置１１の画角の端における歪みの影響を低減し、画像認識の精度をさらに向上させることができる。
【００５４】
（第２の実施形態）
第１の実施形態に係る支持部２００は商品を斜めに支持することによって商品の側面を撮像しやすくしているが、本実施形態に係る支持部２００は商品の側面が水平方向に対して平行になるように商品を支持する。このような構成によっても撮像装置１１は商品の側面を容易に撮像することができる。本実施形態は、第１の実施形態と同様の構成を有する画像認識システム１０を用いる。本実施形態に係る支持部２００は、第１の実施形態に係る支持部２００の代わりに用いられてよく、あるいは第１の実施形態に係る支持部２００に加えて用いてられてよい。
【００５５】
図８は、本実施形態に係る商品支持構造としての支持部２００の斜視図である。支持部２００は載置台１４と別の部材として構成されてよく、あるいは載置台１４の載置面の一部を図８の商品支持構造にすることによって構成されてよい。
【００５６】
支持部２００は、側面支持体２１０を備える。側面支持体２１０は商品の側面を支持する側面支持面２１１を有する。側面支持面２１１は、水平方向（すなわち重力方向に対して垂直な方向）に対して平行に設けられている。すなわち本実施形態では、第１の実施形態における側面支持面２１１の水平方向に対する角度Ｃ１が０度に設定されている。このような構成により、支持部２００は商品の側面が撮像装置１１に向くように商品を支持し、撮像装置１１による商品の側面の撮像を容易にすることができる。
【００５７】
さらに、側面支持面２１１上には、２つ以上の任意の数の突起部２３０が設けられる。突起部２３０は、配置される商品の側面に沿って、互いに平行に設けられる。このような突起部２３０によって商品の向きが制限されるため、利用者が支持部２００上に商品を所定の向きで配置しやすい。
【００５８】
突起部２３０同士の間隔は、配置される商品の幅と略同一であり、好ましくは配置される商品の幅に所定のマージン（例えば幅の２％〜１０％程度）を加えた値に設定される。これにより、円柱形や球形の商品が転がることを抑制し、商品の側面に対する画像認識を安定化することができる。
【００５９】
本実施形態では底面支持体２２０は省略されているが、側面支持体２１０および突起部２３０に対して垂直に接するように底面支持体２２０が設けられてもよい。逆に、第１の実施形態に係る支持部２００に、突起部２３０が設けられてもよい。
【００６０】
本実施形態に係る支持部２００を用いることによって、第１の実施形態と同様に、撮像装置１１は商品の側面を容易に撮像し、人間の手で支持する場合よりも画像認識の精度を向上させることができる。
【００６１】
（第３の実施形態）
本実施形態は、第１又は第２の実施形態に係る画像認識システム１０において、さらに商品が配置される位置に基づいた画像認識を行う。
【００６２】
図９は、本実施形態で認識対象とする商品Ｄ１、Ｄ２の模式図である。商品Ｄ１、Ｄ２は飲料缶のように略円柱形を有している物品である。商品Ｄ１、Ｄ２は互いに異なる大きさを有しており、例えば商品Ｄ１は３５０ｍｌ入りであり、商品Ｄ２は５００ｍｌ入りである。商品Ｄ１、Ｄ２の側面には、共通のロゴマークＧが表されている。すなわち、商品Ｄ１、Ｄ２は大きさが異なるバリエーションの商品である。一般的な画像認識技術は画像データ中の形状、色、色の分布等の外観の特徴量に基づいて画像認識を行う。そのため共通のロゴマークＧを有する商品Ｄ１、Ｄ２は、画像認識によって区別されづらく、同一の商品であると誤認されやすい。
【００６３】
本実施形態では、このように外観が類似した商品Ｄ１、Ｄ２について、それらが配置される座標（位置）の情報を用いることによって画像認識の精度を向上させる。
【００６４】
本実施形態に係る画像認識処理では、画像認識部１２０は、画像に含まれる商品が、商品が配置されている座標（位置）を用いて識別処理を行う対象であるかどうかを判定し、対象である商品に対しては座標を用いて識別処理を行う。座標を用いて識別処理を行う対象であるかどうかは、座標判定フラグとして商品ごとに予め設定される。例えば図９の商品Ｄ１、Ｄ２は、大きさが異なるバリエーションのある商品であるため、座標を用いて識別処理を行う対象である。これにより、大きさが異なるバリエーションのある商品であっても、利用者によって配置された商品の位置に基づいていずれかの大きさの商品を選択的に識別することができる。
【００６５】
図１０（ａ）、１０（ｂ）は、商品が配置された状態の支持部２００の上面図である。図１０（ａ）、１０（ｂ）はそれぞれ、側面支持面２１１に対して垂直な方向から、商品Ｄ１、Ｄ２を支持している状態の支持部２００を見た図である。図１０（ａ）、１０（ｂ）のように側面支持面２１１が商品Ｄ１、Ｄ２の側面を支持し、底面支持面２２１が商品Ｄ１、Ｄ２の底面を支持するため、支持部２００は商品Ｄ１、Ｄ２を安定的に支持するとともに、撮像装置１１による商品Ｄ１、Ｄ２の側面の撮像を容易にすることができる。
【００６６】
図２の構成に加えて、側面支持面２１１には、側面支持面２１１を２つの領域に区分する領域区分部２１２が設けられる。領域区分部２１２は、側面支持面２１１上において底面支持面２２１に垂直な方向に延在する突起である。領域区分部２１２は、領域を利用者に視覚的に示すことができれば、側面支持面２１１上に表された記号又は色、あるいは投影装置１２により投影された光、あるいは側面支持面２１１上に設けられた構造でよい。
【００６７】
側面支持面２１１は、領域区分部２１２によって第１の領域Ｈ１および第２の領域Ｈ２に区分される。画像認識部１２０は、商品が領域Ｈ１およびＨ２のどちらに配置されているか（すなわち商品が配置されている位置）によって異なる認識処理を行う。
【００６８】
領域Ｈ１、Ｈ２の判別のために、画像認識部１２０は、撮像装置１１によって取得される画像中の各画素が領域Ｈ１およびＨ２のどちらに属するかの情報を予め設定し、商品の位置に対応する画素に基づいて、商品が領域Ｈ１およびＨ２のどちらに配置されているかを判定してもよい。あるいは、画像認識部１２０は、領域区分部２１２の位置を認識し、領域区分部２１２の位置と商品との位置関係に基づいて、商品が領域Ｈ１およびＨ２のどちらに配置されているかを判定してもよい。
【００６９】
例えば、商品Ｄ１、Ｄ２が第１の領域Ｈ１に配置されている場合には、画像認識部１２０は、商品Ｄ１、Ｄ２を小さい商品として判定する。すなわち、図１０（ａ）の例では小さい商品Ｄ１および大きい商品Ｄ２はいずれも小さい商品として判定される。また、商品Ｄ１、Ｄ２が第２の領域Ｈ２に配置されている場合には、画像認識部１２０は、商品Ｄ１、Ｄ２を大きい商品として判定する。すなわち、図１０（ｂ）の例では小さい商品Ｄ１および大きい商品Ｄ２はいずれも大きい商品として判定される。実際の運用においては、利用者が小さい商品Ｄ１を第１の領域Ｈ１に配置し、大きい商品Ｄ２を第２の領域Ｈ２に配置することによって、画像認識部１２０は類似する大きさ違いの商品Ｄ１、Ｄ２を正しく識別することができる。
【００７０】
換言すると、画像認識部１２０は、商品の外観の情報に加えて、商品が配置されている位置の情報に基づいて、商品の識別を行う。これにより商品の外観からのみでは識別が難しい商品について、識別の精度を向上させることができる。
【００７１】
画像認識部１２０が利用する領域の数は２つに限られず、区別すべき大きさの数に応じて少なくとも２つ以上の任意の数でよい。また、画像認識部１２０は、商品の大きさに限られず、外観のみから区別しづらい商品のその他の性質（味や香り等のバリエーション）を区別するために位置の情報を用いてよい。
【００７２】
図１１は、本実施形態に係る画像認識方法のフローチャートを示す図である。図１１のフローチャートは、利用者が画像認識システム１０に対して画像認識を実行するための所定の操作を行うことによって、あるいは所定の時間ごとに開始される。例えば、利用者がＰＯＳ端末１００に接続された入力装置１５（キーボードやタッチパネル）のボタンを押下することによって、図１１のフローチャートが開始される。
【００７３】
まず、画像取得部１１０は、撮像装置１１によって撮像された画像を示す信号を受け取り、画像データとしてＰＯＳ端末１００に入力する（ステップＳ２０１）。
【００７４】
次に、画像認識部１２０は、ステップＳ２０１で取得された画像の中で、支持部２００に対応する領域（支持部領域）に対して、支持部２００の角度Ｃ１および撮像装置１１と支持部２００との位置関係を用いて補正を行い、１つの画像データとして出力する（ステップＳ２０２）。支持部領域は、画像中の位置（例えば画素の座標）として予め設定されている。また、画像認識によって画像から支持部２００の位置を決定し、該位置を支持部領域として用いてもよい。
【００７５】
画像認識部１２０はステップＳ２０２で補正された画像データを用いて商品の画像認識処理を行い、識別情報記憶部１５１の識別情報に基づいて商品を識別する（ステップＳ２０３）。そして画像認識部１２０は、ステップＳ２０３で識別された商品を、画像中の商品として決定する（ステップＳ２０４）。１つの画像データ中に複数の商品が識別された場合には、各商品について以降の処理を行う。
【００７６】
ステップＳ２０４で決定された商品に対して座標判定フラグが設定されている場合に（ステップＳ２０５のＹＥＳ）、画像認識部１２０は、画像中の商品の座標（位置）を取得する（ステップＳ２０６）。座標判定フラグは、商品が配置されている座標を用いて識別処理を行う対象である商品に対して予め設定される。座標判定フラグは、例えば識別情報記憶部１５１に記録される。商品の座標は、例えば画像中で商品の領域を示す座標の集合として表される。ステップＳ２０６の商品の座標の取得は、図１１のようにステップＳ２０５の座標判定フラグの判定の後に行われてよく、あるいはステップＳ２０３の画像認識とともに行われてもよい。
【００７７】
画像認識部１２０は、ステップＳ２０６で取得された商品の座標に基づいて、ステップＳ２０４で決定された商品が正しいか否かを判定する（ステップＳ２０７）。具体的には画像認識部１２０は、ステップＳ２０６で取得された商品の座標が、ステップＳ２０４で決定された商品に対応する領域内であれば、正しい商品が決定されていると判定する。一方、画像認識部１２０は、ステップＳ２０６で取得された商品の座標が、ステップＳ２０４で決定された商品に対応する領域内でなければ、誤った商品が決定されていると判定する。
【００７８】
例えば、以下のような処理が行われる。ここでは簡略化のために商品の種類が図１０のように小さい商品および大きい商品の２つであることを想定する。画像認識部１２０は、ステップＳ２０４で決定された商品に対応する正しい位置（第１の領域Ｈ１又は第２の領域Ｈ２）を取得する。商品の正しい位置は、予め設定されている。図１０の例では、小さい商品の正しい位置は第１の領域Ｈ１であり、大きい商品の正しい位置は第２の領域Ｈ２である。そして、画像認識部１２０は、ステップＳ２０６で取得された商品の座標が、その商品に対応する正しい位置（第１の領域Ｈ１又は第２の領域Ｈ２）にあるか否かを判定する。この判定は任意の方法で行われてよいが、例えば商品に対応する画素群のうち半数以上が、第１の領域Ｈ１に対応する画像中の領域内にある場合に商品の位置は第１の領域Ｈ１上にあると判定され、そうでない場合に第２の領域Ｈ２上にあると判定されてよい。あるいは、商品の領域の中心（重心）が第１の領域Ｆ１にある場合に商品の位置は第１の領域Ｆ１上にあると判定され、そうでない場合に第２の領域Ｆ２上にあると判定されてよい。第１の領域Ｈ１および第２の領域Ｈ２に対応する画像中の領域は、利用者によって予め設定されてよく、あるいは画像認識部１２０が第１の領域Ｈ１および第２の領域Ｈ２を区画する領域区分部２１２を画像認識することによって設定されてよい。
【００７９】
商品の種類の数および領域の数は２つに限られず、少なくとも２つ以上の任意の数でよく、その場合には商品の配置される領域に応じた場合分けを適宜行えばよい。
【００８０】
商品が正しい位置にない場合に（ステップＳ２０８のＮＯ）、ステップＳ２０４で決定された商品を、正しい商品に変更する（ステップＳ２０９）。正しい商品は、ステップＳ２０６で取得された商品の座標を含む領域に対応する商品である。図１０の例では、ステップＳ２０６で取得された商品の座標が第１の領域Ｈ１内にある場合には正しい商品は小さい商品であり、第２の領域Ｈ２内にある場合には正しい商品は大きい商品である。
【００８１】
ステップＳ２０４で決定された商品に対して座標判定フラグが設定されていない場合（ステップＳ２０５のＮＯ）又は商品が正しい位置にある場合に（ステップＳ２０８のＹＥＳ）、ステップＳ２０４で決定された商品をそのまま用いる。
【００８２】
最後に、商品情報取得部１３０は、ステップＳ２０４で決定された商品又はステップＳ２０９で変更された商品の商品ＩＤに基づいて商品情報記憶部１５２から商品情報を取得し、表示制御部１４０は表示装置１３を用いて商品情報を表示する制御を行う（ステップＳ２１０）。
【００８３】
図１１のフローチャートでは、ステップＳ２０４で商品を仮に決定し、該商品の座標が誤った領域である場合にステップＳ２０９において正しい商品に変更するが、この具体的な形態に限られない。例えばステップＳ２０４で画像中の商品に類似する商品の複数の候補を抽出し、該複数の候補のうち座標が正しい領域である候補を、画像中の商品として決定してもよい。
【００８４】
ＰＯＳ端末１００のＣＰＵ１０１は、図１１に示す画像認識方法に含まれる各ステップ（工程）の主体となる。すなわち、ＣＰＵ１０１は、図１１に示す画像認識方法を実行するためのプログラムをメモリ１０２又は記憶装置１０３から読み出し、該プログラムを実行してＰＯＳ端末１００の各部を制御することによって図１１に示す画像認識方法を実行する。
【００８５】
本実施形態に係る画像認識システム１０は、商品の外観に加えて、商品の配置される位置を用いて商品の画像認識を行う。これにより、商品の外観からのみでは画像認識による区別をしづらい商品（本実施形態では外観が類似しているが大きさの異なる飲料缶）について、商品が配置される位置に基づいて画像認識の結果を絞り込むことができるため、画像認識の精度を向上させることができる。
【００８６】
（第４の実施形態）
本実施形態は、第１〜第３のいずれかの実施形態に係る画像認識システム１０において、さらに基準線を用いる大きさ判定処理を行うことによって、異なる大きさの類似商品を区別する。
【００８７】
本実施形態に係る画像認識処理では、画像認識部１２０は、予め記録された商品画像の外縁を画像中の商品に重ね合わせ、所定の基準線と外縁との差に基づいて商品を識別する。これにより、大きさが異なるバリエーションのある商品であっても、画像中の商品に近い大きさの商品を選択的に識別することができる。
【００８８】
図１２は、本実施形態で識別情報記憶部１５１に記録されている商品Ｄ１、Ｄ２の識別情報を示す模式図である。識別情報記憶部１５１には、商品Ｄ１、Ｄ２の識別情報として、商品Ｄ１、Ｄ２の商品ＩＤ、商品Ｄ１、Ｄ２の画像から算出される特徴量とともに、商品Ｄ１、Ｄ２のそれぞれの商品画像の外縁を囲む矩形の領域である外縁Ｊ１、Ｊ２の範囲（例えば左上点および右下点の座標）が記録される。外縁Ｊ１、Ｊ２は、商品Ｄ１、Ｄ２の外形を検出することによって自動的に検出されてよく、あるいは利用者によって設定されてよい。図１２には視認性のために商品Ｄ１、Ｄ２の画像そのものが示されているが、商品Ｄ１、Ｄ２から算出される特徴量および商品Ｄ１、Ｄ２の外縁Ｊ１、Ｊ２の範囲を示す情報が、文字列、バイナリデータ等の任意の形式で識別情報記憶部１５１に記録されていればよい。
【００８９】
図１３（ａ）〜１３（ｃ）は、本実施形態に係る画像認識システム１０によって行われる大きさ判定処理の模式図である。図１３（ａ）〜１３（ｃ）にはそれぞれｘ軸およびｙ軸が示されているが、ｘ軸およびｙ軸のとり方は任意である。ここでは画像中の商品Ｄ１、Ｄ２は互いに類似しているため、商品Ｄ１、Ｄ２は従来の画像認識処理によって商品Ｄ１、Ｄ２のどちらにも決定され得る。本実施形態に係る大きさ判定処理は、画像中の商品Ｄ１、Ｄ２が、それぞれ大きさが異なる類似商品Ｄ１、Ｄ２のどちらであるか基準線を用いて高精度に識別する。ここでは商品の種類が２つの場合を示したが、種類の数は少なくとも２つの任意の数でよい。
【００９０】
図１３（ａ）〜１３（ｃ）には、撮像装置１１によって取得される画像において、商品Ｄ１、Ｄ２とともに、大きさ判定の基準とする基準線Ｋが示されている。基準線Ｋは、例えばｙ＝Ａ（Ａは定数）の式によって表される基準座標（基準点）であってもよい。商品Ｄ１、Ｄ２は支持部２００によって支持されているため、商品Ｄ１、Ｄ２の所定の面（ここでは底面）は底面支持面２２１に自然と揃えられている。そのため、本実施形態では底面支持面２２１の位置を基準線Ｋとして定義し、各商品の底面は基準線Ｋ上に位置する。基準線Ｋ上に位置させる所定の面は、底面に限らず、商品の形状に応じた任意の面でよい。
【００９１】
まず画像認識部１２０は、図１３（ａ）に示すように、撮像装置１１によって取得される画像における商品Ｄ１、Ｄ２の位置および基準線Ｋの位置を取得する。撮像装置１１によって取得される画像中の基準線Ｋの位置は、利用者によって予め設定され、記憶装置に記録されてよい。その場合には、画像認識部１２０は、例えば撮像装置１１によって取得される画像における特定の画素の座標を、基準線Ｋの位置として記憶装置から読み出す。あるいは撮像装置１１によって取得される画像中の基準線Ｋの位置は、画像認識部１２０が支持部２００（底面支持面２２１）を画像認識することによって設定されてよい。その場合には、画像認識部１２０は、例えば支持部２００の形状、色、模様等の外観に基づいて底面支持面２２１の位置を画像認識によって取得し、基準線Ｋの位置として決定する。
【００９２】
第１に、画像認識部１２０によって商品Ｄ１、Ｄ２に対してともに商品Ｄ１が抽出された場合を説明する。画像認識部１２０は、抽出された商品Ｄ１に対応する外縁Ｊ１の範囲を取得する。そして画像認識部１２０は、図１３（ｂ）のように商品Ｄ１の外縁Ｊ１を、画像中の商品Ｄ１、Ｄ２に重ねる。外縁Ｊ１の範囲および画像中の商品Ｄ１、Ｄ２の範囲は、例えばそれぞれの領域の左下点および右下点の座標（ｘ座標およびｙ座標）によって表される。そして、外縁Ｊ１の範囲および画像中の商品Ｄ１、Ｄ２の範囲の向きおよび中心点（重心）が一致するように、外縁Ｊ１および商品Ｄ１、Ｄ２は重ねられる。この状態が図１３（ｂ）に示されている。画像認識部１２０は、画像中の各商品について基準線Ｋと外縁Ｊ１と間の距離を差Ｌとして算出する。画像認識部１２０は、差Ｌが所定の範囲内である場合（ここでは画像中の商品Ｄ１に商品Ｄ１の外縁Ｊ１が重ねられた場合）に、抽出された商品Ｄ１を採用し、所定の範囲内でない場合（ここでは画像中の商品Ｄ２に商品Ｄ１の外縁Ｊ１が重ねられた場合）に、抽出された商品Ｄ１を破棄する。差Ｌの所定の範囲は、利用者によって予め設定される。
【００９３】
第２に、画像認識部１２０によって商品Ｄ１、Ｄ２に対してともに商品Ｄ２が抽出された場合を説明する。画像認識部１２０は、抽出された商品Ｄ２に対応する外縁Ｊ２の範囲を取得する。そして画像認識部１２０は、図１３（ｃ）のように商品Ｄ２の外縁Ｊ２を、画像中の商品Ｄ１、Ｄ２に重ねる。外縁Ｊ２の範囲および画像中の商品Ｄ１、Ｄ２の範囲は、例えばそれぞれの領域の左下点および右下点の座標（ｘ座標およびｙ座標）によって表される。そして、外縁Ｊ２の範囲および画像中の商品Ｄ１、Ｄ２の範囲の向きおよび中心点（重心）が一致するように、外縁Ｊ２および商品Ｄ１、Ｄ２は重ねられる。この状態が図１３（ｃ）に示されている。画像認識部１２０は、画像中の各商品について基準線Ｋと外縁Ｊ２と間の距離を差Ｌとして算出する。画像認識部１２０は、差Ｌが所定の範囲内である場合（ここでは画像中の商品Ｄ２に商品Ｄ２の外縁Ｊ２が重ねられた場合）に、抽出された商品Ｄ２を採用し、所定の範囲内でない場合（ここでは画像中の商品Ｄ１に商品Ｄ２の外縁Ｊ２が重ねられた場合）に、抽出された商品Ｄ１を破棄する。差Ｌの所定の範囲は、利用者によって予め設定される。
【００９４】
ここでは差Ｌとして基準線Ｋと外縁（すなわち外縁の基準線Ｋに最も近い点）との間の距離を用いたが、基準線Ｋと外縁との間の相対的な位置関係を表すその他の値を用いてもよい。例えば、外縁のいずれかの辺の中点を外縁の基準点とし、該基準点と基準線Ｋとの間の距離を差Ｌとして用いてもよい。あるいは、外縁の各辺の中点をそれぞれ外縁の基準点とし、複数の該基準点のそれぞれと基準線Ｋとの間の複数の距離を差Ｌとして用いてもよい。あるいは、商品の向きを検出することによって外縁の底辺を特定し、底辺上の特定の点（例えば端点又は中点）を外縁の基準点とし、該基準点と基準線Ｋとの間の距離を差Ｌとして用いてもよい。
【００９５】
このように本実施形態に係る画像認識部１２０は、商品の外縁と基準線との間の差を算出し、該差が所定の範囲内である場合に、画像中の商品に近い大きさであるとみなし、商品を高精度に判定することができる。また、支持部２００が商品を支持するため、商品（商品の底面）の位置を基準線に容易に揃えることができる。
【００９６】
図１４は、本実施形態に係る画像認識方法のフローチャートを示す図である。図１４のフローチャートは、利用者が画像認識システム１０に対して画像認識を実行するための所定の操作を行うことによって、あるいは所定の時間ごとに開始される。例えば、利用者がＰＯＳ端末１００に接続された入力装置１５（キーボードやタッチパネル）のボタンを押下することによって、図１４のフローチャートが開始される。
【００９７】
まず、画像取得部１１０は、撮像装置１１によって撮像された画像を示す信号を受け取り、画像データとしてＰＯＳ端末１００に入力する（ステップＳ３０１）。
【００９８】
次に画像認識部１２０は、ステップＳ３０１で取得された画像の中で、支持部２００に対応する領域（支持部領域）に対して、支持部２００の角度Ｃ１および撮像装置１１と支持部２００との位置関係を用いて補正を行い、１つの画像データとして出力する（ステップＳ３０２）。支持部領域は、画像中の位置（例えば画素の座標）として予め設定されている。また、画像認識によって画像から支持部２００の位置を決定し、該位置を支持部領域として用いてもよい。
【００９９】
画像認識部１２０はステップＳ３０２で補正された画像データを用いて商品の画像認識処理を行い、識別情報記憶部１５１の識別情報に基づいて商品を識別する（ステップＳ３０３）。そして画像認識部１２０は、ステップＳ３０３で識別された商品を、画像中の商品として決定する（ステップＳ３０４）。１つの画像データ中に複数の商品が識別された場合には、各商品について以降の処理を行う。
【０１００】
次に画像認識部１２０は、ステップＳ３０１で取得された画像から基準線Ｋの位置を取得する（ステップＳ３０５）。商品の所定の面（例えば底面）は、基準線Ｋ上に位置している。画像中の基準線Ｋの位置は、例えば利用者によって予め設定された内容を読み出すこと、又はステップＳ３０１で取得された画像に対して画像認識を行うことによって取得される。
【０１０１】
次に画像認識部１２０は、画像中の商品の範囲およびステップＳ３０４で決定された商品の外縁の範囲を示す情報を取得し、ステップＳ３０４で決定された商品の外縁を画像中の商品に重ねる（ステップＳ３０６）。このとき、例えば外縁の範囲および商品の範囲の向きおよび中心点（重心）が一致するように、ステップＳ３０４で決定された商品の外縁が画像中の商品に重ねられる。商品の外縁は、例えば識別情報記憶部１５１に予め記録される。なお、商品の外縁とは、予め登録されている商品画像の外縁であってもよく、予め登録されている商品の外縁そのもの（すなわち外縁を表す点又は線の集まり）を記憶していてもよい。
【０１０２】
次に画像認識部１２０は、商品に重ねられた外縁の基準点と基準線Ｋとの間の距離を差Ｌとして算出する（ステップＳ３０７）。例えば、外縁の基準線Ｋに最も近い点を外縁の基準点とし、該基準点と基準線Ｋとの間の距離を差Ｌとして用いてもよい。あるいは、外縁のいずれかの辺の中点を外縁の基準点とし、該基準点と基準線Ｋとの間の距離を差Ｌとして用いてもよい。あるいは、外縁の各辺の中点をそれぞれ外縁の基準点とし、複数の該基準点のそれぞれと基準線Ｋとの間の複数の距離を差Ｌとして用いてもよい。あるいは、商品の向きを検出することによって外縁の底辺を特定し、底辺上の特定の点（例えば端点又は中点）を外縁の基準点とし、該基準点と基準線Ｋとの間の距離を差Ｌとして用いてもよい。
【０１０３】
ステップＳ３０７で算出された差Ｌが所定の範囲内である場合に（ステップＳ３０８のＹＥＳ）、商品情報取得部１３０は、ステップＳ３０４で決定された商品の商品ＩＤに基づいて商品情報記憶部１５２から商品情報を取得し、表示制御部１４０は表示装置１３を用いて商品情報を表示する制御を行う（ステップＳ３０９）。
【０１０４】
ステップＳ３０７で算出された差Ｌが所定の範囲内でない場合に（ステップＳ３０８のＮＯ）、商品情報取得部１３０は、ステップＳ３０４で決定された商品の識別結果を破棄する（ステップＳ３１０）。
【０１０５】
図１４のフローチャートでは、ステップＳ３０４で商品を仮に決定し、基準線との差が所定の範囲外であればステップＳ３１０で商品の識別結果を破棄するが、この具体的な形態に限られない。例えばステップＳ３０４で画像中の商品に類似する商品の複数の候補を抽出し、該複数の候補のうち基準線との差が所定の基準を満たす（例えば最も差が小さい）候補を、画像中の商品として決定してもよい。
【０１０６】
ＰＯＳ端末１００のＣＰＵ１０１は、図１４に示す画像認識方法に含まれる各ステップ（工程）の主体となる。すなわち、ＣＰＵ１０１は、図１４に示す画像認識方法を実行するためのプログラムをメモリ１０２又は記憶装置１０３から読み出し、該プログラムを実行してＰＯＳ端末１００の各部を制御することによって図１４に示す画像認識方法を実行する。
【０１０７】
本実施形態に係る画像認識システム１０は、商品の外観に加えて、商品の外縁と基準線との位置の差を用いて商品の識別を行う。これにより、大きさの異なる複数の類似商品がある場合であっても、画像中の商品に近い大きさを有する商品を決定することができるため、画像認識の精度を向上させることができる。
【０１０８】
また、本実施形態は商品の底面が基準線に揃っていることを前提とするが、支持部２００が商品を支持するとともに、基準線が底面支持面２２１に対応するため、商品（商品の底面）を基準線に容易に揃えることができる。
【０１０９】
（その他の実施形態）
図１５は、上述の各実施形態に係る画像認識システム１０の概略構成図である。図１５には、画像認識システム１０が商品の側面に対して画像認識を行うための構成例が示されている。画像認識システム１０は、下方を撮像するように設けられる撮像装置の下方において商品を載置するための載置台１４と、前記商品を前記載置台の上面に対して所定の角度に支持する支持構造（支持部）２００と、前記撮像装置によって取得される前記商品の画像に対して画像認識を行うことによって前記商品を識別する画像認識装置（ＰＯＳ端末）１００と、を備える。
【０１１０】
本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【０１１１】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【０１１２】
（付記１）
下方を撮像するように設けられる撮像装置の下方において商品を載置するための載置台と、
前記商品を前記載置台の上面に対して所定の角度に支持する支持構造と、
前記撮像装置によって取得される前記商品の画像に対して画像認識を行うことによって前記商品を識別する画像認識装置と、
を備える画像認識システム。
【０１１３】
（付記２）
前記画像認識装置は、前記載置台に直接載置される前記商品と、前記支持構造に支持される前記商品との間で異なる前記画像認識を行うように構成されることを特徴とする、付記１に記載の画像認識システム。
【０１１４】
（付記３）
前記画像認識装置は、前記載置台上の所定の認識領域に対して前記画像認識を行うように構成され、
前記支持構造は、前記認識領域の端に接して又は前記端の近傍に設けられることを特徴とする、付記１又は２に記載の画像認識システム。
【０１１５】
（付記４）
前記支持構造は、前記撮像装置の光軸が前記認識領域に交わる点と、前記認識領域の前記端とを結ぶ線分の中点よりも前記認識領域の前記端に近い位置に設けられることを特徴とする、付記３に記載の画像認識システム。
【０１１６】
（付記５）
前記認識領域を投影する投影装置をさらに備えることを特徴とする、付記３又は４に記載の画像認識システム。
【０１１７】
（付記６）
前記支持構造は、前記載置台の上面に対して前記角度をなす側面支持面を有することを特徴とする、付記１〜５のいずれか一項に記載の画像認識システム。
【０１１８】
（付記７）
前記支持構造は、前記側面支持面に対して垂直な底面支持面を有することを特徴とする、付記６に記載の画像認識システム。
【０１１９】
（付記８）
前記角度は、０度より大きく９０度より小さいことを特徴とする、付記１〜７のいずれか一項に記載の画像認識システム。
【０１２０】
（付記９）
前記角度は、３０度以上６０度以下であることを特徴とする、付記８に記載の画像認識システム。
【０１２１】
（付記１０）
前記画像認識装置は、前記角度を用いて前記画像を補正し、補正された前記画像に対して前記画像認識を行うように構成されていることを特徴とする、付記８又は９に記載の画像認識システム。
【符号の説明】
【０１２２】
１０  画像認識システム
１１  撮像装置
１２  投影装置
１３  表示装置
１４  載置台
１００  ＰＯＳ端末
１０１  ＣＰＵ
１０２  メモリ
１０３  記憶装置
１０４  インターフェース
１１０  画像取得部
１２０  画像認識部
１３０  商品情報取得部
１４０  表示制御部
２００  支持部
２１１  側面支持面
２１２  底面支持面
Ａ  認識領域
【図１】
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【図２】
2018132867.tif 000004
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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