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JP7666366B2 - Cargo space detection system, car space detection program, car space detection method, and trained model for corner detection - Google Patents
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Cargo space detection system, car space detection program, car space detection method, and trained model for corner detection Download PDF

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Description

本開示は、荷室検出システム、荷室検出プログラム、荷室検出方法、およびコーナー検出用学習済みモデルに関する。 This disclosure relates to a luggage compartment detection system, a luggage compartment detection program, a luggage compartment detection method, and a trained model for corner detection.

例えば、特許文献1に記載の荷役システムでは、トラックの荷台の地上高の高さを、機械学習モデルを用いて、画像解析により推定する技術が開示されている。機械学習モデルは、多数のトラックの画像データと荷台の地上高とを教師データとした機械学習により生成される。 For example, the loading and unloading system described in Patent Document 1 discloses a technology that uses a machine learning model to estimate the height of a truck's loading platform from the ground through image analysis. The machine learning model is generated by machine learning using image data of a large number of trucks and the loading platform height from the ground as training data.

特開2021-116140号公報JP 2021-116140 A

ここで、本願発明者らは、上記のような機械学習モデルを用いた画像解析により、荷室全体の範囲を検出しようとした場合には、教師データとして用いられる多数の画像において、画像内における荷室の位置が互いにずれていることや、荷室に積まれた荷物の大きさ、形、積載順序が多種多様であること等が外乱となって、機械学習モデルを用いて画像解析した場合に精度良く荷室の範囲を検出できないという課題を発見した。 The inventors of the present application have discovered that when attempting to detect the entire range of the cargo space through image analysis using the above-mentioned machine learning model, the positions of the cargo space in the many images used as training data are misaligned from one another, and the sizes, shapes, and loading order of the luggage loaded in the cargo space vary widely, which causes disturbances that make it difficult to accurately detect the range of the cargo space when analyzing images using a machine learning model.

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
[形態1]荷室の範囲を検出する荷室検出システムであって、積載された荷物が視認可能な状態での前記荷室の全体を、予め定められた撮像方向に撮像して得られる画像であって、前記荷室全体を含む画像を取得する取得部と、機械学習用に取得された前記画像に対して、前記撮像方向に見たときの前記荷室の複数のコーナーのうち少なくとも1つのコーナーの位置をラベリングした教師画像データを用いて機械学習されたコーナー検出用学習済みモデルを用いて、前記取得部により取得された前記画像から前記荷室の前記複数のコーナーのうちの少なくとも1つを検出するコーナー検出部と、前記コーナー検出部により検出された前記少なくとも1つのコーナーの位置情報を用いて、前記荷室の範囲を検出する荷室検出部と、を備え、前記コーナー検出用学習済みモデルは、前記コーナーの位置に加えて、前記荷室より下方の下部領域の位置をラベリングした前記教師画像データを用いて学習された学習済みモデルである、荷室検出システム。
The present disclosure can be realized in the following forms.
[Form 1] A cargo space detection system for detecting the extent of a cargo space, comprising: an acquisition unit that acquires an image including the entire cargo space by imaging the entire cargo space in a predetermined imaging direction with loaded luggage visible; a corner detection unit that detects at least one of the multiple corners of the cargo space from the image acquired by the acquisition unit using a trained model for corner detection trained by machine learning using teacher image data in which the position of at least one of the multiple corners of the cargo space when viewed in the imaging direction is labeled for the image acquired for machine learning; and a cargo space detection unit that detects the extent of the cargo space using position information of the at least one corner detected by the corner detection unit, wherein the trained model for corner detection is a trained model trained using the teacher image data in which the position of the lower area below the cargo space is labeled in addition to the positions of the corners.

(1)本開示の一形態によれば、荷室検出システムが提供される。この荷室検出システムは、荷室の範囲を検出する荷室検出システムであって、積載された荷物が視認可能な状態での前記荷室の全体を、予め定められた撮像方向に撮像して得られる画像であって、前記荷室全体を含む画像を取得する取得部と、機械学習用に取得された前記画像に対して、前記撮像方向に見たときの前記荷室の複数のコーナーのうち少なくとも1つのコーナーの位置をラベリングした教師画像データを用いて機械学習されたコーナー検出用学習済みモデルを用いて、前記取得部により取得された前記画像から前記荷室の前記複数のコーナーのうちの少なくとも1つを検出するコーナー検出部と、前記コーナー検出部により検出された前記少なくとも1つのコーナーの位置情報を用いて、前記荷室の範囲を検出する荷室検出部と、を備える。
この形態の荷室検出システムによれば、荷室のコーナーの位置を予め学習させたコーナー検出用学習済みモデルを用いてコーナーを検出し、検出されたコーナーの位置情報から荷室範囲を検出する。このため、荷室自体を学習させた学習済みモデルを用いた場合と比較して、荷室全体を含む画像における外乱の影響を低減でき、学習モデルにおける出力誤差が生じにくく、より適切に荷室範囲を検出することができる。
(2)上記形態の荷室検出システムにおいて、前記荷室の外形は、前記撮像方向に見て矩形状であり、前記コーナー検出用学習済みモデルは、前記荷室の前記複数のコーナーのうち互いに対角上にある2つのコーナーの位置をラベリングした前記教師画像データを用いて学習された学習済みモデルであってもよい。
この形態の荷室検出システムによれば、コーナー検出用学習済みモデルは、互いに対角上にある2つのコーナーの位置をラベリングした教師画像データを用いて学習されたものであるので、少ない学習量で、荷室の幅および高さを精度良く算出できる。
(3)上記形態の荷室検出システムにおいて、前記コーナー検出用学習済みモデルは、前記コーナーの位置に加えて、前記荷室より下方の下部領域の位置をラベリングした前記教師画像データを用いて学習された学習済みモデルであってもよい。この形態の荷室検出システムによれば、コーナー検出用学習済みモデルは、コーナーの位置に加えて、特徴量として荷室の下部領域の位置をラベリングするため、荷室の範囲をより精度よく検出することができる。
(4)上記形態の荷室検出システムにおいて、前記荷室内における前記荷物の積載率を算出する積載率算出部をさらに備え、前記積載率算出部は、前記荷室検出部により検出された前記荷室の範囲と、前記荷室内の前記荷物の寸法に関する情報を含む荷物情報とを用いて、前記積載率を算出してもよい。この形態の荷室検出システムによれば、精度良く算出された荷室の範囲と荷物情報とを用いて、正確に積載率を算出できる。
(5)上記形態の荷室検出システムにおいて、前記荷物情報は、前記荷物の特徴量を機械学習させた荷物検出用学習済みモデルを用いて、前記取得部により取得された前記画像から検出されてもよい。この形態の荷室検出システムによれば、積載率算出のための荷物情報を、荷物検出用学習済みモデルにより好適に検出できる。
(6)上記形態の荷室検出システムにおいて、前記コーナー検出部により前記複数のコーナーのうち少なくとも1つを正しく検出できなかった場合に、前記取得部により前記画像を再度取得する、または、前記コーナー検出用学習済みモデルの再学習を実行してもよい。この形態の荷室検出システムによれば、コーナーが正しく検出できなかった場合でも、取得部により画像が再度取得される、または、コーナー検出用学習済みモデルの再学習が実行されるため、再度コーナーを正しく検出した上での荷室の範囲を算出できる。
なお、本開示は、荷室検出システム以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、荷室検出方法、荷室検出用プログラム、かかるプログラムを記憶した一時的でない記録媒体、コーナー検出用学習済みモデル等の形態で実現することができる。
(1) According to one aspect of the present disclosure, there is provided a luggage compartment detection system for detecting a range of a luggage compartment, the luggage compartment detection system including: an acquisition unit that acquires an image including the entire luggage compartment by capturing an image of the entire luggage compartment in a predetermined imaging direction while loaded luggage is visible, a corner detection unit that detects at least one of a plurality of corners of the luggage compartment from the image acquired by the acquisition unit using a trained model for corner detection trained by machine learning using teacher image data in which a position of at least one of a plurality of corners of the luggage compartment as viewed in the imaging direction is labeled for the image acquired for machine learning; and a luggage compartment detection unit that detects the range of the luggage compartment using position information of the at least one corner detected by the corner detection unit.
According to this embodiment of the luggage compartment detection system, corners are detected using a trained model for corner detection that has previously learned the positions of the luggage compartment corners, and the luggage compartment area is detected from the position information of the detected corners. Therefore, compared to a case where a trained model that has learned the luggage compartment itself is used, the influence of disturbances in an image including the entire luggage compartment can be reduced, output errors in the trained model are less likely to occur, and the luggage compartment area can be detected more appropriately.
(2) In the above-described cargo space detection system, the outer shape of the cargo space is rectangular when viewed in the imaging direction, and the trained model for corner detection may be a trained model trained using the teacher image data in which the positions of two corners diagonally opposite each other among the multiple corners of the cargo space are labeled.
According to this form of cargo space detection system, the trained model for corner detection is trained using teacher image data in which the positions of two diagonally opposite corners are labeled, so that the width and height of the cargo space can be calculated accurately with a small amount of learning.
(3) In the cargo compartment detection system of the above aspect, the trained model for corner detection may be a trained model trained using the teacher image data in which the positions of the corners and the positions of a lower region below the cargo compartment are labeled as features in addition to the positions of the corners. According to this aspect of the cargo compartment detection system, the trained model for corner detection labels the positions of the lower region of the cargo compartment as a feature in addition to the positions of the corners, so that the range of the cargo compartment can be detected with higher accuracy.
(4) The luggage compartment detection system of the above aspect may further include a loading rate calculation unit that calculates a loading rate of the luggage in the luggage compartment, and the loading rate calculation unit may calculate the loading rate using the range of the luggage compartment detected by the luggage compartment detection unit and luggage information including information on dimensions of the luggage in the luggage compartment. According to this aspect of the luggage compartment detection system, the loading rate can be accurately calculated using the accurately calculated range of the luggage compartment and the luggage information.
(5) In the luggage space detection system of the above aspect, the luggage information may be detected from the image acquired by the acquisition unit using a trained model for luggage detection that is machine-learned to learn features of the luggage. According to the luggage space detection system of this aspect, luggage information for calculating a load ratio can be suitably detected by the trained model for luggage detection.
(6) In the luggage compartment detection system of the above aspect, when the corner detection unit is unable to correctly detect at least one of the plurality of corners, the acquisition unit may acquire the image again, or the trained model for corner detection may be re-trained. According to the luggage compartment detection system of this aspect, even when the corner is unable to be correctly detected, the acquisition unit acquires the image again, or the trained model for corner detection is re-trained, so that the area of the luggage compartment can be calculated after the corner is correctly detected again.
The present disclosure may be realized in various forms other than the luggage compartment detection system, such as a luggage compartment detection method, a luggage compartment detection program, a non-transitory recording medium storing such a program, a trained model for corner detection, etc.

本開示の第1実施形態における荷室検出システムのハードウェア構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a hardware configuration of a luggage compartment detection system according to a first embodiment of the present disclosure. 荷室検出システムの機能構成を示すブロック図である。2 is a block diagram showing a functional configuration of the luggage compartment detection system; 荷室を備える車両を模式的に示す側面図である。1 is a side view showing a schematic diagram of a vehicle equipped with a luggage compartment; 荷室検出方法の処理手順を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing a processing procedure of a luggage compartment detection method. コーナー検出における画像処理を説明するための図である。11A and 11B are diagrams for explaining image processing in corner detection; 荷室検出における画像処理を説明するための図である。11A and 11B are diagrams for explaining image processing in luggage compartment detection. 荷物検出における画像処理を説明するための図である。1A and 1B are diagrams for explaining image processing in baggage detection; 第2実施形態における荷室検出方法の処理手順を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing a processing procedure of a luggage compartment detection method in a second embodiment.

A.第1実施形態:
本開示の第1実施形態の荷室検出システム10および荷室検出方法について、図1~図7を参照して説明する。
A1.荷室検出システム10の構成:
[荷室検出システム10のハードウェア構成]
図1は、本開示の第1実施形態における荷室検出システム10のハードウェア構成を示すブロック図である。なお、本実施形態の荷室検出システム10は、スマートフォンやタブレットなどの撮影機能を有する携帯端末12を含んで構成されている。第1実施形態の荷室検出システム10は、後述する車両が備える荷室および荷室内の荷物を検出し、荷室内において荷物が占める割合である積載率を算出する。車両の構成および積載率算出の詳細については後述する。本実施形態では、携帯端末12に予め専用のアプリケーションをインストールした状態で、アプリケーションを起動させることによって荷室検出システム10を利用することができる。
A. First embodiment:
A luggage compartment detection system 10 and a luggage compartment detection method according to a first embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 1 to 7. FIG.
A1. Configuration of the luggage compartment detection system 10:
[Hardware configuration of luggage compartment detection system 10]
FIG. 1 is a block diagram showing a hardware configuration of a luggage compartment detection system 10 according to a first embodiment of the present disclosure. The luggage compartment detection system 10 according to the present embodiment is configured to include a mobile terminal 12 having a photographing function, such as a smartphone or a tablet. The luggage compartment detection system 10 according to the first embodiment detects a luggage compartment of a vehicle to be described later and luggage in the luggage compartment, and calculates a loading rate, which is the ratio of luggage to the luggage compartment. The configuration of the vehicle and the details of the loading rate calculation will be described later. In this embodiment, the luggage compartment detection system 10 can be used by starting the application in a state where a dedicated application is installed in advance on the mobile terminal 12.

図1に示すように、携帯端末12には制御部14が設けられている。制御部14は、CPU(Central Processing Unit:プロセッサ)16、ROM(Read Only Memory)18、RAM(Random Access Memory)20、記憶部としてのストレージ22、通信インタフェース24及び入出力インタフェース26を含んで構成されている。各構成は、バス28を介して相互に通信可能に接続されている。 As shown in FIG. 1, the mobile terminal 12 is provided with a control unit 14. The control unit 14 is configured to include a CPU (Central Processing Unit: processor) 16, a ROM (Read Only Memory) 18, a RAM (Random Access Memory) 20, a storage 22 as a memory unit, a communication interface 24, and an input/output interface 26. Each component is connected to each other so as to be able to communicate with each other via a bus 28.

CPU16は、中央演算処理ユニットであり、各種プログラムを実行したり、各部を制御したりする。すなわち、CPU16は、ROM18又はストレージ22からプログラムを読み出し、RAM20を作業領域としてプログラムを実行する。CPU16は、ROM18又はストレージ22に記録されているプログラムに従って、上記各構成の制御および各種の演算処理を行う。ストレージ22には、荷室検出プログラムが記憶されている。 The CPU 16 is a central processing unit that executes various programs and controls each part. That is, the CPU 16 reads the programs from the ROM 18 or the storage 22, and executes the programs using the RAM 20 as a working area. The CPU 16 controls each of the above components and performs various calculation processes according to the programs recorded in the ROM 18 or the storage 22. The storage 22 stores a luggage compartment detection program.

また、ストレージ22には、荷室を含む画像から、荷室のコーナーを検出するコーナー検出用学習済みモデルが記憶されている。このコーナー検出用学習済みモデルは、荷室の全体を含む機械学習用に取得された画像に対して、撮像方向に見たときの荷室の複数のコーナーのうち少なくとも1つのコーナーの位置をラベリングした教師画像データを用いて機械学習により生成されたものである。第1実施形態の教師画像データでは、荷室のコーナーのうち互いに対角上にある2つのコーナーの位置をラベリングしている。ラベリングとは、画像から得られる大量の生データにおいて、ラベル付けを行う機械学習上の処理であり、本実施形態では、コーナーの位置を示すラベルを、コーナーの位置に該当する座標に対応づけることを意味する。 The storage 22 also stores a trained model for corner detection that detects corners of the luggage compartment from an image that includes the luggage compartment. This trained model for corner detection was generated by machine learning using teacher image data in which the position of at least one of the multiple corners of the luggage compartment when viewed in the imaging direction is labeled for an image acquired for machine learning that includes the entire luggage compartment. In the teacher image data of the first embodiment, the positions of two corners of the luggage compartment that are diagonally opposite each other are labeled. Labeling is a machine learning process that labels a large amount of raw data obtained from an image, and in this embodiment, it means associating a label indicating the position of the corner with the coordinates corresponding to the position of the corner.

さらに、ストレージ22には、荷物を含む荷室の画像から、荷物を検出する荷物検出用学習済みモデルが記憶されている。この荷物検出学習済みモデルは、荷室の全体を含む画像に対して、荷物の特徴量を機械学習させたモデルである。荷物の特徴量とは、例えば、鉄やプラスチック、段ボールなどの紙等、荷物の材質によって異なる明るさなどである。荷物検出用学習済みモデルでは、こうした荷物の特徴量を基に、複数の荷物の寸法を示す外形形状を検出することができる。 Furthermore, the storage 22 stores a trained model for luggage detection that detects luggage from an image of the luggage compartment that contains the luggage. This trained model for luggage detection is a model that has been machine-learned to learn the features of luggage from an image that includes the entire luggage compartment. Examples of the features of luggage include brightness, which differs depending on the material of the luggage, such as iron, plastic, or paper such as cardboard. The trained model for luggage detection can detect the external shapes indicating the dimensions of multiple pieces of luggage based on these features of the luggage.

ROM18は、各種プログラムおよび各種データを格納する。RAM20は、作業領域として一時的にプログラム又はデータを記憶する。ストレージ22は、HDD(Hard Disk Drive)又はSSD(Solid State Drive)により構成され、オペレーティングシステムを含む各種プログラム、及び各種データを格納する。本実施形態では、ROM18及びストレージ22には、積載率算出処理を行うためのプログラム、及び車両に関するデータを含む各種データなどが格納されている。 The ROM 18 stores various programs and various data. The RAM 20 temporarily stores programs or data as a working area. The storage 22 is configured with a HDD (Hard Disk Drive) or SSD (Solid State Drive) and stores various programs including an operating system and various data. In this embodiment, the ROM 18 and the storage 22 store a program for performing the loading rate calculation process and various data including data related to the vehicle.

通信インタフェース24は、荷室検出システム10が図示しないサーバ及び他の機器と通信するためのインタフェースであり、たとえば、イーサネット(登録商標)、LTE、FDDI、Wi-Fi(登録商標)などの規格が用いられる。 The communication interface 24 is an interface that allows the luggage compartment detection system 10 to communicate with a server and other devices (not shown), and uses standards such as Ethernet (registered trademark), LTE, FDDI, and Wi-Fi (registered trademark).

入出力インタフェース26には、表示部としての表示画面30、マイク32、スピーカ34及びカメラ36が接続されている。表示画面30は、携帯端末12に設けられており、利用者に対して種々の情報を表示させる。また、表示画面30には、後述するカメラ36で撮像された画像データが表示される。なお、本実施形態では一例として、表示画面30はタッチパネル式となっており、表示画面30に表示された内容をタッチすることで入力が受け付けられるように構成されている。 The input/output interface 26 is connected to a display screen 30 as a display unit, a microphone 32, a speaker 34, and a camera 36. The display screen 30 is provided on the mobile terminal 12, and displays various information to the user. The display screen 30 also displays image data captured by a camera 36, which will be described later. Note that, as an example, in this embodiment, the display screen 30 is a touch panel type, and is configured so that input can be received by touching the content displayed on the display screen 30.

マイク32及びスピーカ34はそれぞれ、携帯端末12に設けられており、利用者が通話を行う際などに使用される。また、マイク32は、利用者が音声で指示を出す際にも用いることができ、スピーカ34は、利用者に対して音声で通知を行う際にも用いることができる。カメラ36は、携帯端末12に設けられており、カメラ36で撮像された画像データが表示画面30に表示されるように構成されている。 The microphone 32 and speaker 34 are provided on the mobile terminal 12 and are used when the user makes a call, etc. The microphone 32 can also be used when the user issues voice instructions, and the speaker 34 can also be used when notifying the user by voice. The camera 36 is provided on the mobile terminal 12 and is configured so that image data captured by the camera 36 is displayed on the display screen 30.

[荷室検出システム10の機能構成]
荷室検出システム10は、上記のハードウェア資源を用いて、各種の機能を実現する。荷室検出システム10が実現する機能構成について図2を参照して説明する。図2は、荷室検出システム10の機能構成を示すブロック図である。なお、各機能構成は、CPU16がストレージ22に記憶されたプログラムを読み出し、これを実行することによって実現される。
[Functional configuration of luggage compartment detection system 10]
The luggage compartment detection system 10 realizes various functions using the above hardware resources. The functional configuration realized by the luggage compartment detection system 10 will be described with reference to Fig. 2. Fig. 2 is a block diagram showing the functional configuration of the luggage compartment detection system 10. Each functional configuration is realized by the CPU 16 reading out a program stored in the storage 22 and executing the program.

図2に示されるように、荷室検出システム10は、機能構成として、取得部41と、コーナー検出部42と、荷室検出部43と、荷物検出部44と、積載率算出部45と、学習部46と、を含んで構成されている。取得部41は、カメラ36により、検出対象の荷室全体を含む画像を取得する。この画像は、積載された荷物が視認可能な状態での荷室の全体を、予め定められた撮像方向に撮像して得られる。コーナー検出部42は、ストレージ22に記憶されたコーナー検出用学習済みモデルを用いて、取得部41により取得された荷室の画像から、荷室のコーナーを検出する。また、コーナー検出部42は、検出されたコーナーの位置情報を出力する。コーナーの位置情報の出力に関する詳細については後述する。 2, the luggage compartment detection system 10 is functionally configured to include an acquisition unit 41, a corner detection unit 42, a luggage compartment detection unit 43, a luggage detection unit 44, a loading rate calculation unit 45, and a learning unit 46. The acquisition unit 41 acquires an image including the entire luggage compartment to be detected by the camera 36. This image is obtained by capturing an image of the entire luggage compartment in a predetermined imaging direction with the loaded luggage visible. The corner detection unit 42 detects the corners of the luggage compartment from the image of the luggage compartment acquired by the acquisition unit 41 using a trained model for corner detection stored in the storage 22. The corner detection unit 42 also outputs position information of the detected corners. Details regarding the output of the corner position information will be described later.

荷室検出部43は、コーナー検出部42により検出されたコーナーの位置情報から、荷室の範囲を検出する。具体的には、荷室検出部43は、コーナーの位置情報から荷室の範囲を数値出力し、さらに画像から荷室の範囲を部分画像として切り抜く機能を有する。 The luggage compartment detection unit 43 detects the range of the luggage compartment from the position information of the corners detected by the corner detection unit 42. Specifically, the luggage compartment detection unit 43 has a function of numerically outputting the range of the luggage compartment from the position information of the corners, and further cutting out the range of the luggage compartment from the image as a partial image.

荷物検出部44は、ストレージ22に記憶された荷物検出用学習済みモデルを用いて、取得部41により取得された荷室の画像から、荷室内の荷物情報を検出する。荷物情報は、荷室内の荷物の寸法に関する情報を含む。積載率算出部45は、荷室内における荷物の積載率を算出する。具体的には、荷室検出部43により検出された荷室の範囲と、荷室内の荷物情報とを用いて、積載率を算出する。学習部46は、撮影されたコーナーや荷物などの画像を元に、ニューラルネットワークを活用し、AIモデルを作成する。なお、各機能部の具体的な処理については、後述の荷室検出方法において詳細に説明する。 The luggage detection unit 44 detects luggage information in the luggage compartment from the image of the luggage compartment acquired by the acquisition unit 41 using the trained model for luggage detection stored in the storage 22. The luggage information includes information on the dimensions of the luggage in the luggage compartment. The loading rate calculation unit 45 calculates the loading rate of luggage in the luggage compartment. Specifically, it calculates the loading rate using the range of the luggage compartment detected by the luggage compartment detection unit 43 and the luggage information in the luggage compartment. The learning unit 46 creates an AI model using a neural network based on the captured images of corners, luggage, etc. The specific processing of each functional unit will be explained in detail in the luggage compartment detection method described below.

[車両50の構成]
図3は、荷室51を備える車両50を模式的に示す側面図である。次に、上記荷室検出システム10の検出対象となる荷室51を備える車両50の構成について説明する。車両50は、例えば、多量の荷物52を積載して搬送するトラックである。
[Configuration of vehicle 50]
3 is a side view showing a vehicle 50 having a luggage compartment 51. Next, a description will be given of the configuration of the vehicle 50 having the luggage compartment 51 that is the detection target of the luggage compartment detection system 10. The vehicle 50 is, for example, a truck that transports a large amount of luggage 52 loaded thereon.

図3に示すように、荷室51は、車両50の運転室58の後方に位置し、荷台57上に形成されている。荷室51は、荷物52の運搬時において、車両50の前後方向(図3に示す左右方向)の側壁53,54、進行方向に対して右側の側壁55、さらに、進行方向に対して左側に位置する下部扉56および図示しない上部扉により覆われている。 As shown in FIG. 3, the luggage compartment 51 is located behind the driver's cab 58 of the vehicle 50 and is formed on the luggage platform 57. When luggage 52 is being transported, the luggage compartment 51 is covered by side walls 53 and 54 in the front-rear direction (left-right direction in FIG. 3) of the vehicle 50, a side wall 55 on the right side in the direction of travel, a lower door 56 located on the left side in the direction of travel, and an upper door (not shown).

上部扉は、例えば、左側壁および天井の一部が、断面略L字形状の一体の扉となって、上方に回転して荷室51を開口する。下部扉56は、荷台57の底位置から下方に回転して荷室51を開口する。下部扉56および上部扉を開放した状態では、車両50の左側方から、荷室51の4つのコーナーの位置を含む荷室51全体を撮像することが可能である。換言すると、積載された荷物52が視認可能な状態で、荷室51全体を含む画像を取得可能である。本実施形態では、予め定められた撮像方向は、図3に示すように、車両50の左側方から荷室51を見る方向と一致する。荷室51の外形形状は、撮像方向に見て矩形状である。 The upper door, for example, is an integrated door with a generally L-shaped cross section formed by the left side wall and a portion of the ceiling, and rotates upward to open the luggage compartment 51. The lower door 56 rotates downward from the bottom position of the loading platform 57 to open the luggage compartment 51. When the lower door 56 and the upper door are open, it is possible to capture an image of the entire luggage compartment 51, including the positions of the four corners of the luggage compartment 51, from the left side of the vehicle 50. In other words, it is possible to obtain an image including the entire luggage compartment 51 while the loaded luggage 52 is visible. In this embodiment, the predetermined imaging direction coincides with the direction in which the luggage compartment 51 is viewed from the left side of the vehicle 50, as shown in FIG. 3. The outer shape of the luggage compartment 51 is rectangular when viewed in the imaging direction.

A2.荷室検出システム10による荷室検出方法:
次に、上記荷室検出システム10により実行される荷室検出方法について、図4~図7を参照して説明する。図4は、荷室検出方法の処理手順を示すフローチャートである。図4に示すように、荷室検出方法は、取得工程(ステップ100、以下「ステップ」を「S」と略す。)と、コーナー検出工程(S200)と、荷室検出工程(S300)と、荷物検出工程(S400)と、積載率算出工程(S500)と、を含み、これらの各工程が順に実行される。
A2. Luggage compartment detection method by luggage compartment detection system 10:
Next, a luggage compartment detection method executed by the luggage compartment detection system 10 will be described with reference to Fig. 4 to Fig. 7. Fig. 4 is a flowchart showing the processing procedure of the luggage compartment detection method. As shown in Fig. 4, the luggage compartment detection method includes an acquisition step (step 100, hereinafter "step" will be abbreviated as "S"), a corner detection step (S200), a luggage compartment detection step (S300), a baggage detection step (S400), and a loading rate calculation step (S500), and each of these steps is executed in order.

取得工程(S100)では、システムの利用者がカメラ36で荷室51全体を撮影することで、取得部41の機能により、荷室51全体を含む画像Ia(図3参照、以下、単に「荷室51の全体画像Ia」ともいう。)が取得される。コーナー検出工程(S200)では、コーナー検出部42により、取得工程(S100)において取得された荷室51の全体画像Ia(図3,図5参照)から、コーナー検出用学習済みモデルを用いて、荷室51のコーナーが検出される。 In the acquisition process (S100), a user of the system photographs the entire luggage compartment 51 with the camera 36, and the acquisition unit 41 functions to acquire an image Ia (see FIG. 3; hereinafter, simply referred to as "full image Ia of the luggage compartment 51"). In the corner detection process (S200), the corner detection unit 42 detects corners of the luggage compartment 51 from the full image Ia of the luggage compartment 51 acquired in the acquisition process (S100) (see FIG. 3 and FIG. 5) using a trained model for corner detection.

図5は、コーナー検出における画像処理を説明するための図である。図5に示すように、本実施形態では、荷室51の4つのコーナーのうち、左側面視において互いに対角上にある左上コーナーIc1および右下コーナーIc2の2つのコーナーを検出する。図5において、左上コーナーIc1および右下コーナーIc2を、二点鎖線の枠で囲んで図示している。本実施形態において、「コーナー」とは、荷室51を表す矩形の四隅の頂点のみならず、かかる頂点を端点とする互いに略直角に交わる2つの線分の一部を含んだ矩形を意味する。 Figure 5 is a diagram for explaining image processing in corner detection. As shown in Figure 5, in this embodiment, of the four corners of the luggage compartment 51, two corners, the upper left corner Ic1 and the lower right corner Ic2, which are diagonally opposite each other when viewed from the left side, are detected. In Figure 5, the upper left corner Ic1 and the lower right corner Ic2 are illustrated surrounded by a two-dot chain line frame. In this embodiment, "corner" refers not only to the vertices of the four corners of the rectangle representing the luggage compartment 51, but also to a rectangle that includes parts of two line segments that intersect at approximately right angles with these vertices as endpoints.

荷室検出工程(S300)では、荷室検出部43により、コーナー検出工程(S200)において検出されたコーナーIc1,Ic2の位置情報から、荷室51の範囲が検出される。図5において、水平方向をX軸とし、X軸に垂直に交わる垂直方向をY軸としたとき、「コーナーIc1,Ic2の位置情報」とは、図5に示す「コーナー点C1,C2のX,Y座標」である。ここで、左上コーナー点C1のX,Y座標を(X1,Y1)とし、右下コーナー点C2のX,Y座標を(X2,Y2)とする。本実施形態において、コーナー点C1,C2は、矩形の各コーナーIc1,Ic2の中心座標をコーナー点C1,C2と定義し、算出する。各コーナー点C1,C2の座標が、「コーナーIc1,Ic2の位置情報」として算出される。 In the cargo compartment detection process (S300), the cargo compartment detection unit 43 detects the range of the cargo compartment 51 from the position information of the corners Ic1 and Ic2 detected in the corner detection process (S200). In FIG. 5, when the horizontal direction is the X-axis and the vertical direction perpendicular to the X-axis is the Y-axis, the "position information of the corners Ic1 and Ic2" is the "X, Y coordinates of the corner points C1 and C2" shown in FIG. 5. Here, the X, Y coordinates of the upper left corner point C1 are (X1, Y1), and the X, Y coordinates of the lower right corner point C2 are (X2, Y2). In this embodiment, the corner points C1 and C2 are calculated by defining the center coordinates of each corner Ic1 and Ic2 of the rectangle as the corner points C1 and C2. The coordinates of each corner point C1 and C2 are calculated as the "position information of the corners Ic1 and Ic2".

荷室検出部43は、対角上の2点のコーナー点C1,C2のX,Y座標から、荷室51の外形ラインを抽出する。具体的には、左上コーナー点C1(X1,Y1)と右下コーナー点C2(X2,Y2)を対角とする矩形状の画像を荷室51の外形として切り抜く。図6は、荷室検出における画像処理を説明するための図であり、切り抜かれた荷室画像Irを示す図である。荷室画像Irは、左上コーナー点C1(X1,Y1)、右下コーナー点C2(X2,Y2)、左下コーナー点C3(X1,Y2)、および右上コーナー点C4(X2,Y1)の4つの頂点によって囲まれた矩形状の領域で示される。 The luggage compartment detection unit 43 extracts the outline of the luggage compartment 51 from the X and Y coordinates of the two diagonal corner points C1 and C2. Specifically, a rectangular image with the upper left corner point C1 (X1, Y1) and the lower right corner point C2 (X2, Y2) as diagonal corners is cut out as the outline of the luggage compartment 51. FIG. 6 is a diagram for explaining image processing in luggage compartment detection, and shows the cut-out luggage compartment image Ir. The luggage compartment image Ir is represented by a rectangular area surrounded by four vertices: the upper left corner point C1 (X1, Y1), the lower right corner point C2 (X2, Y2), the lower left corner point C3 (X1, Y2), and the upper right corner point C4 (X2, Y1).

荷物検出工程(S400)では、荷物検出部44により、取得工程(S100)において取得された荷室51の全体画像Iaから、荷物検出用学習済みモデルを用いて、荷室51内の荷物情報が検出される。図7は、荷物検出における画像処理を説明するための図であり、検出された荷物52の画像Ibを示す図である。図7において、各荷物52の画像Ibを、二点鎖線の枠で囲んで図示している。図7に示すように、荷物検出工程(S400)では、複数の荷物52の画像Ibとして、それぞれの荷物52の外形形状が検出される。 In the luggage detection process (S400), the luggage detection unit 44 detects luggage information in the luggage compartment 51 from the overall image Ia of the luggage compartment 51 acquired in the acquisition process (S100) using a trained model for luggage detection. FIG. 7 is a diagram for explaining image processing in luggage detection, and shows an image Ib of detected luggage 52. In FIG. 7, the image Ib of each luggage 52 is illustrated surrounded by a two-dot chain line frame. As shown in FIG. 7, in the luggage detection process (S400), the outer shape of each luggage 52 is detected as the image Ib of the multiple luggage 52.

積載率算出工程(S500)では、積載率算出部45により、荷室検出工程(S300)において検出された荷室画像Irと、荷物検出工程(S400)において検出された複数の荷物52の画像Ibと、に基づいて積載率が算出される。具体的な処理としては、複数の車載されている全ての荷物52の画像Ibを黒で塗りつぶし、塗りつぶしたピクセル数を、荷室画像Irのピクセル数で割ることで算出できる。 In the loading rate calculation process (S500), the loading rate calculation unit 45 calculates the loading rate based on the luggage compartment image Ir detected in the luggage compartment detection process (S300) and the images Ib of the multiple luggage 52 detected in the luggage detection process (S400). Specifically, the loading rate can be calculated by filling the images Ib of all the multiple luggage 52 loaded in the vehicle with black and dividing the number of filled pixels by the number of pixels in the luggage compartment image Ir.

なお、荷室51の範囲を検出する上記荷室検出システム10に用いられるコーナー検出用学習済みモデルは、積載率を算出する用途の他、例えば、検出された荷室51の外形位置と、車両50の駐車位置とを比較することで、正しい位置に車両50が駐車しているかの判断等、他の用途にも用いることができる。 The trained model for corner detection used in the above-mentioned luggage compartment detection system 10 that detects the range of the luggage compartment 51 can be used for other purposes besides calculating the loading rate, such as for example, determining whether the vehicle 50 is parked in the correct position by comparing the external position of the detected luggage compartment 51 with the parking position of the vehicle 50.

A3.効果:
(1)上記第1実施形態の荷室検出システム10および荷室検出方法によれば、荷室51のコーナーIc1,Ic2の特徴を予め学習させたコーナー検出用学習済みモデルを用いてコーナーIc1,Ic2を検出でき、検出されたコーナーIc1,Ic2の位置情報(コーナー点C1,C2のX,Y座標)から荷室51の範囲を検出する。荷室51自体を学習させた学習済みモデルの場合には、荷室51には種々の荷物52が収容され、積載順序も決まっていないために、荷室51の外形を学習させる際の外乱となり、荷室51の外形を出力する精度が低下するといった問題があった。その点、荷室51のコーナーIc1,Ic2は、荷室51の全体に比べて小さく、外乱の影響を受けにくいため、コーナーIc1,Ic2を学習させたコーナー検出用学習済みモデルを荷室51の検出に用いることで、より精度良く荷室51の範囲を検出することができる。
A3. Effects:
(1) According to the luggage compartment detection system 10 and luggage compartment detection method of the first embodiment, the corners Ic1 and Ic2 of the luggage compartment 51 can be detected using a trained model for corner detection that has previously learned the characteristics of the corners Ic1 and Ic2, and the range of the luggage compartment 51 is detected from the position information of the detected corners Ic1 and Ic2 (X, Y coordinates of the corner points C1 and C2). In the case of a trained model that trains the luggage compartment 51 itself, various luggage 52 are stored in the luggage compartment 51 and the loading order is not determined, which causes a disturbance when learning the outer shape of the luggage compartment 51, and the accuracy of outputting the outer shape of the luggage compartment 51 is reduced. In this regard, the corners Ic1 and Ic2 of the luggage compartment 51 are smaller than the entire luggage compartment 51 and are less susceptible to disturbances, so that the range of the luggage compartment 51 can be detected more accurately by using a trained model for corner detection that has learned the corners Ic1 and Ic2 to detect the luggage compartment 51.

(2)また、精度良く検出された荷室51の範囲に基づいて、荷物52の積載率を算出するため、より正確に積載率を算出できる。 (2) In addition, since the loading rate of the luggage 52 is calculated based on the accurately detected range of the luggage compartment 51, the loading rate can be calculated more accurately.

(3)上記第1実施形態の荷室検出システム10および荷室検出方法で用いられるコーナー検出用学習済みモデルは、荷室51の全体を含む画像に対して、荷室51のコーナーのうち互いに対角上にある2つのコーナーIc1,Ic2の位置をラベリングした教師画像データを用いて機械学習により生成されている。互いに対角上にある2つのコーナーの位置をラベリングすることで、少ない学習量で、荷室51の幅および高さを精度よく算出できる。 (3) The trained model for corner detection used in the cargo compartment detection system 10 and cargo compartment detection method of the first embodiment described above is generated by machine learning using teacher image data in which the positions of two corners Ic1 and Ic2 of the cargo compartment 51 that are diagonally opposite each other are labeled for an image including the entire cargo compartment 51. By labeling the positions of the two corners that are diagonally opposite each other, the width and height of the cargo compartment 51 can be calculated with high accuracy with a small amount of learning.

B.第2実施形態:
次に、本開示の第2実施形態の荷室検出システム10および荷室検出方法について、図8を参照して説明する。なお、上記第1実施形態と実質的に同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。第2実施形態の荷室検出システム10のシステム構成および機能構成については、第1実施形態の荷室検出システム10と略同様である。
B. Second embodiment:
Next, a luggage compartment detection system 10 and a luggage compartment detection method according to a second embodiment of the present disclosure will be described with reference to Fig. 8. Note that the same reference numerals are used for configurations that are substantially the same as those in the first embodiment, and descriptions thereof will be omitted. The system configuration and functional configuration of the luggage compartment detection system 10 of the second embodiment are substantially the same as those of the luggage compartment detection system 10 of the first embodiment.

第2実施形態では、コーナー検出用学習済みモデルの教師画像データとして、荷室51のコーナーIc1,Ic2のうち互いに対角上にある2つのコーナーの位置に加えて、荷室51全体、および荷室51の下部扉56の位置をラベリングしている点が、上記第1実施形態とは異なっている。「下部扉56」は、荷室51より下方の「下部領域」に相当する。 The second embodiment differs from the first embodiment in that, in addition to the positions of two corners Ic1 and Ic2 of the luggage compartment 51 that are diagonally opposite each other, the entire luggage compartment 51 and the position of the lower door 56 of the luggage compartment 51 are labeled as teacher image data for the trained model for corner detection. The "lower door 56" corresponds to the "lower region" below the luggage compartment 51.

図8は、第2実施形態における荷室検出方法の処理手順を示すフローチャートである。第2実施形態では、第1実施形態におけるコーナー検出工程(S200)での処理に代えて、S201、S202、S203が実行され、それ以外の処理(S100、S300、S400、S500)については同様であるため説明を省略する。 Figure 8 is a flowchart showing the processing procedure of the luggage compartment detection method in the second embodiment. In the second embodiment, instead of the processing in the corner detection step (S200) in the first embodiment, S201, S202, and S203 are executed, and the other processing (S100, S300, S400, and S500) is the same, so the description is omitted.

図8に示すように、S201において、コーナー検出部42により、取得工程(S100)において取得された荷室51の全体画像Iaから、コーナー検出用学習済みモデルを用いて、コーナーIc1,Ic2(図5参照)、下部扉56、および荷室51が検出される。次に、S202において、正しく検出されたか否かが制御部14により判断される。 As shown in FIG. 8, in S201, the corner detection unit 42 detects corners Ic1 and Ic2 (see FIG. 5), the lower door 56, and the luggage compartment 51 from the overall image Ia of the luggage compartment 51 acquired in the acquisition step (S100) using a trained model for corner detection. Next, in S202, the control unit 14 determines whether the detection was correct.

ここで、「正しく検出されなかった場合」とは、例えば、2つのコーナーIc1,Ic2の検出を要求したにもかかわらず1つしか検出されなかったり、検出されたコーナーIc1,Ic2から算出された荷室51の横幅(または縦長さ)と、検出された荷室51から算出された荷室51の横幅(または縦長さ)とに、予め設定した閾値よりも大きなずれが生じたりしている場合などが想定される。 Here, "when not detected correctly" refers to cases where, for example, detection of two corners Ic1 and Ic2 is requested but only one is detected, or there is a discrepancy larger than a preset threshold between the width (or length) of the luggage compartment 51 calculated from the detected corners Ic1 and Ic2 and the width (or length) of the luggage compartment 51 calculated from the detected luggage compartment 51.

S202において、正しく検出されたと判断された場合には(S202:YES)、S300の処理へ進む。一方、S202において、正しく検出されなかったと判断された場合には(S202:NO)、S203へ進み、再撮影または再学習が実行される。具体的には、再撮影を行う場合、CPU16は、利用者にカメラ36で荷室51を再度撮影するように案内する。この再撮影の際には、撮影位置や、撮影角度、フォーカスなどが適宜修正されることが好ましい。 If it is determined in S202 that the detection was correct (S202: YES), the process proceeds to S300. On the other hand, if it is determined in S202 that the detection was not correct (S202: NO), the process proceeds to S203, where re-photographing or re-learning is performed. Specifically, when re-photographing, the CPU 16 guides the user to photograph the luggage compartment 51 again with the camera 36. When re-photographing, it is preferable that the photographing position, photographing angle, focus, etc. are appropriately corrected.

また、再学習を行う場合には、CPU16は、学習部46により、再度、種々の撮影画像を取得した上で学習し直して、既存の学習済みモデルを更新する。S203の処理の後は、S100の処理へ戻る。なお、S203において、まずは、再撮影を行うものとし、再撮影を所定の複数回行っても依然としてコーナーが正しく検出されない場合において、再学習を実行するようにしてもよい。 When re-learning is performed, the CPU 16 causes the learning unit 46 to acquire various captured images again and re-learn, thereby updating the existing trained model. After the process of S203, the process returns to S100. Note that in S203, first, re-capture is performed, and if corners are still not correctly detected even after re-capturing a predetermined number of times, re-learning may be performed.

第2実施形態の荷室検出システム10および荷室検出方法によれば、上記第1実施形態と同様の効果を奏することができる。さらに、荷室51のコーナーIc1,Ic2のうち互いに対角上にある2つのコーナーの位置に加えて、荷室51全体、および荷室51の下部扉56の位置をラベリングした教師画像データを用いて荷室51を検出する。下部扉56は同一色で外乱を受けにくい要素である。このような要素を加えて用いることで、さらに、荷室51の範囲および積載率を精度良く算出できる。 The cargo room detection system 10 and cargo room detection method of the second embodiment can achieve the same effects as those of the first embodiment. Furthermore, the cargo room 51 is detected using teacher image data that labels the positions of the two corners Ic1, Ic2 of the cargo room 51 that are diagonally opposite each other, as well as the entire cargo room 51 and the position of the lower door 56 of the cargo room 51. The lower door 56 is an element that is of the same color and is less susceptible to external disturbances. By adding and using such elements, the range and loading rate of the cargo room 51 can be calculated with greater accuracy.

C.他の実施形態:
(C1)上記各実施形態の荷室検出システム10および荷室検出方法において、コーナー検出用学習済みモデルは、荷室51の全体画像Iaに対して、荷室51のコーナーのうち互いに対角上にある2つのコーナーIc1,Ic2の位置をラベリングした教師画像データを用いたが、ラベリングするコーナーの位置は、1つでもよいし、3つ以上の複数であってもよい。1つのみのコーナーの位置をラベリングする場合は、他のコーナーの位置の検出には、例えば、コーナーIc1,Ic2では荷室51を構成する2辺が約90°に交わっており、荷室51を構成しない部分として約270°の領域が存在するといったコーナーの特徴から抽出するようにしてもよい。
C. Other embodiments:
(C1) In the cargo compartment detection system 10 and cargo compartment detection method of each of the above embodiments, the trained model for corner detection uses teacher image data in which the positions of two corners Ic1 and Ic2 of the cargo compartment 51 that are diagonally opposite each other are labeled for the entire image Ia of the cargo compartment 51, but the position of the corners to be labeled may be one or may be three or more. When the position of only one corner is labeled, the positions of the other corners may be detected by extracting from the corner features, for example, that at corners Ic1 and Ic2, the two sides that make up the cargo compartment 51 intersect at about 90°, and an area of about 270° exists as a portion that does not make up the cargo compartment 51.

(C2)また、他のコーナーの位置の検出には、第2実施形態に記載したように、荷室51の幅および高さについては、適宜、荷室51の外形や、下部扉56の学習と組み合わせることによって検出してもよい。 (C2) In addition, to detect the positions of other corners, as described in the second embodiment, the width and height of the luggage compartment 51 may be detected by appropriately combining with learning of the outer shape of the luggage compartment 51 and the lower door 56.

(C3)上記各実施形態の荷室検出システム10および荷室検出方法では、携帯端末12に予め専用のアプリケーションをインストールした状態で、アプリケーションを起動させることによって利用することができるものとした。これに代えて、利用者によるスマホやタブレットでは、荷室51の画像の撮影、および、システム管理端末としてプロセッサやメモリを有する一般的なコンピュータへの画像の送信のみを行い、送信先のコンピュータにおいて、各種プログラムが実行されて、コーナー検出、荷室検出および積載率算出等の処理が実行されるように構成してもよい。また、この場合、処理結果を、利用者のスマホやタブレットに返信してもよい。 (C3) In the above embodiments, the luggage compartment detection system 10 and luggage compartment detection method can be used by activating a dedicated application installed in advance on the mobile terminal 12. Alternatively, the user's smartphone or tablet may be configured to only take an image of the luggage compartment 51 and send the image to a general computer having a processor and memory as a system management terminal, and various programs may be executed in the destination computer to perform processes such as corner detection, luggage compartment detection, and loading rate calculation. In this case, the processing results may be sent back to the user's smartphone or tablet.

(C4)上記各実施形態の荷室検出システム10および荷室検出方法は、車両50の荷室51を検出対象としたが、荷室51は車両50が有するものに限られない。荷室51としては、例えば、車両50部品の生産工場において、部品が適宜収納および供給されるシューターであってもよい。なお、荷室51がシューターである場合には、上記第2実施形態において、下部扉56に相当する部分は、シューターの底部と、シューターが配置される床との空間部分として実施できる。この空間部分は、シューターの荷室51部分と区別可能であるため、荷室51部分とは別な特徴として学習が可能である。 (C4) In the above embodiments, the luggage compartment detection system 10 and luggage compartment detection method are intended to detect the luggage compartment 51 of the vehicle 50, but the luggage compartment 51 is not limited to what the vehicle 50 has. The luggage compartment 51 may be, for example, a chute in which parts are appropriately stored and supplied at a production factory for the vehicle 50 parts. If the luggage compartment 51 is a chute, the portion corresponding to the lower door 56 in the above second embodiment can be implemented as the space between the bottom of the chute and the floor on which the chute is placed. This space can be distinguished from the luggage compartment 51 portion of the chute, and therefore can be learned as a feature separate from the luggage compartment 51 portion.

(C5)上記各実施形態の荷室検出システム10および荷室検出方法では、積載率算出部45を有し、積載率算出まで実行するものとしたが、積載率算出部45を有さずに、積載率算出を行わず荷室51の検出のみを行う荷室検出システム10および荷室検出方法としてもよい。 (C5) In the above embodiments, the luggage compartment detection system 10 and luggage compartment detection method have a loading rate calculation unit 45 and perform loading rate calculation, but the luggage compartment detection system 10 and luggage compartment detection method may not have a loading rate calculation unit 45 and may only detect the luggage compartment 51 without calculating the loading rate.

(C6)上記各実施形態の荷室検出システム10では、取得部41は、荷室検出システム10が有するカメラ36により、検出対象の荷室全体を含む画像を取得するものとしたが、他のカメラで撮影して得られた画像を、通信インタフェース24を介して取得してもよい。 (C6) In the luggage compartment detection system 10 of each of the above embodiments, the acquisition unit 41 acquires an image including the entire luggage compartment to be detected using the camera 36 of the luggage compartment detection system 10, but an image captured by another camera may also be acquired via the communication interface 24.

本開示は、上記各実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する各実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。 The present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and can be realized in various configurations without departing from the spirit of the disclosure. For example, the technical features in each embodiment corresponding to the technical features in each form described in the Summary of the Invention column can be replaced or combined as appropriate to solve some or all of the above-described problems or to achieve some or all of the above-described effects. Furthermore, if a technical feature is not described as essential in this specification, it can be deleted as appropriate.

10…荷室検出システム、12…携帯端末、14…制御部、16…CPU、18…ROM、20…RAM、22…ストレージ、24…通信インタフェース、26…入出力インタフェース、28…バス、30…表示画面、32…マイク、34…スピーカ、36…カメラ、41…取得部、42…コーナー検出部、43…荷室検出部、44…荷物検出部、45…積載率算出部、46…学習部、50…車両、51…荷室、52…荷物、53,54,55…側壁、56…下部扉(下部領域)、57…荷台、C1…左上コーナー点、C2…右下コーナー点、C3…左下コーナー点、C4…右上コーナー点、Ia…荷室全体を含む画像、Ib…荷物の画像、Ic1…左上コーナー、Ic2…右下コーナー、Ir…荷室の画像 10... luggage compartment detection system, 12... mobile terminal, 14... control unit, 16... CPU, 18... ROM, 20... RAM, 22... storage, 24... communication interface, 26... input/output interface, 28... bus, 30... display screen, 32... microphone, 34... speaker, 36... camera, 41... acquisition unit, 42... corner detection unit, 43... luggage compartment detection unit, 44... luggage detection unit, 45... loading rate calculation unit, 46... learning unit, 50... vehicle, 51... luggage compartment, 52... luggage, 53, 54, 55... side wall, 56... lower door (lower area), 57... luggage platform, C1... upper left corner point, C2... lower right corner point, C3... lower left corner point, C4... upper right corner point, Ia... image including entire luggage compartment, Ib... luggage image, Ic1... upper left corner, Ic2... lower right corner, Ir... luggage compartment image

Claims (7)

荷室の範囲を検出する荷室検出システムであって、
積載された荷物が視認可能な状態での前記荷室の全体を、予め定められた撮像方向に撮像して得られる画像であって、前記荷室全体を含む画像を取得する取得部と、
機械学習用に取得された前記画像に対して、前記撮像方向に見たときの前記荷室の複数のコーナーのうち少なくとも1つのコーナーの位置をラベリングした教師画像データを用いて機械学習されたコーナー検出用学習済みモデルを用いて、前記取得部により取得された前記画像から前記荷室の前記複数のコーナーのうちの少なくとも1つを検出するコーナー検出部と、
前記コーナー検出部により検出された前記少なくとも1つのコーナーの位置情報を用いて、前記荷室の範囲を検出する荷室検出部と、
を備え
前記コーナー検出用学習済みモデルは、前記コーナーの位置に加えて、前記荷室より下方の下部領域の位置をラベリングした前記教師画像データを用いて学習された学習済みモデルである、荷室検出システム。
A luggage compartment detection system for detecting a luggage compartment range,
an acquisition unit that acquires an image including the entire luggage compartment by capturing an image of the entire luggage compartment in a predetermined imaging direction while the loaded luggage is visible;
a corner detection unit that detects at least one of the multiple corners of the luggage compartment from the image acquired by the acquisition unit using a trained model for corner detection that has been machine-learned using teacher image data in which the position of at least one of the multiple corners of the luggage compartment when viewed in the imaging direction is labeled for the image acquired for machine learning; and
a luggage compartment detection unit that detects the range of the luggage compartment by using position information of the at least one corner detected by the corner detection unit;
Equipped with
A cargo compartment detection system, wherein the trained model for corner detection is a trained model trained using the teacher image data in which the position of the lower area below the cargo compartment is labeled in addition to the position of the corners .
前記荷室の外形は、前記撮像方向に見て矩形状であり、
前記コーナー検出用学習済みモデルは、前記荷室の前記複数のコーナーのうち互いに対角上にある2つのコーナーの位置をラベリングした前記教師画像データを用いて学習された学習済みモデルである、請求項1に記載の荷室検出システム。
The outer shape of the luggage compartment is rectangular when viewed in the imaging direction,
The cargo compartment detection system of claim 1, wherein the trained model for corner detection is a trained model trained using the teacher image data in which the positions of two corners diagonally opposite each other among the multiple corners of the cargo compartment are labeled.
前記荷室内における前記荷物の積載率を算出する積載率算出部をさらに備え、
前記積載率算出部は、
前記荷室検出部により検出された前記荷室の範囲と、前記荷室内の前記荷物の寸法に関する情報を含む荷物情報とを用いて、前記積載率を算出する、請求項1または請求項2に記載の荷室検出システム。
A loading rate calculation unit is further provided for calculating a loading rate of the luggage in the luggage compartment,
The loading rate calculation unit is
3. The luggage compartment detection system according to claim 1, further comprising: a luggage compartment detection unit that detects a range of the luggage compartment and a luggage information including information on a size of the luggage in the luggage compartment, and the luggage compartment detection unit detects the range of the luggage compartment and calculates the loading rate.
前記荷物情報は、前記荷物の特徴量を機械学習させた荷物検出用学習済みモデルを用いて、前記取得部により取得された前記画像から検出される請求項に記載の荷室検出システム。 The luggage compartment detection system of claim 3 , wherein the luggage information is detected from the image acquired by the acquisition unit using a trained model for luggage detection that has been machine-learned to detect features of the luggage. 前記コーナー検出部により前記複数のコーナーのうち少なくとも1つを正しく検出できなかった場合に、
前記取得部により前記画像を再度取得する、または、前記コーナー検出用学習済みモデルの再学習を実行する請求項1または請求項2に記載の荷室検出システム。
When the corner detection unit fails to correctly detect at least one of the plurality of corners,
The luggage compartment detection system according to claim 1 or 2, wherein the image is acquired again by the acquisition unit, or re-learning of the trained model for corner detection is performed.
荷室の範囲を検出する荷室検出プログラムであって、
積載された荷物が視認可能な状態での前記荷室の全体を、予め定められた撮像方向に撮像して得られる画像であって、前記荷室全体を含む画像を取得する機能と、
機械学習用に取得された前記画像に対して、前記撮像方向に見たときの前記荷室の複数のコーナーのうち少なくとも1つのコーナーの位置をラベリングした教師画像データを用いて機械学習されたコーナー検出用学習済みモデルを用いて、取得された前記画像から前記荷室の前記複数のコーナーのうち少なくとも1つを検出する機能と、
検出された前記少なくとも1つのコーナーの位置情報を用いて、前記荷室の範囲を検出する機能と、
を、コンピュータに実現させ
前記コーナー検出用学習済みモデルは、前記コーナーの位置に加えて、前記荷室より下方の下部領域の位置をラベリングした前記教師画像データを用いて学習された学習済みモデルである、荷室検出プログラム。
A luggage compartment detection program for detecting a luggage compartment range,
a function of acquiring an image including the entire luggage compartment by capturing an image of the entire luggage compartment in a predetermined capturing direction in a state in which the loaded luggage is visible;
a function of detecting at least one of the multiple corners of the luggage compartment from the acquired image using a trained model for corner detection that has been machine-learned using teacher image data in which the position of at least one of the multiple corners of the luggage compartment when viewed in the imaging direction is labeled for the image acquired for machine learning; and
A function of detecting the range of the luggage compartment using position information of the at least one corner detected;
The above is realized by a computer .
A cargo compartment detection program, wherein the trained model for corner detection is a trained model trained using the teacher image data in which the position of the lower area below the cargo compartment is labeled in addition to the position of the corner .
荷室検出システムを用いて荷室の範囲を検出する荷室検出方法であって、
前記荷室検出システムは、取得部と、コーナー検出部と、荷室検出部と、を備え、
前記取得部により、積載された荷物が視認可能な状態での前記荷室の全体を、予め定められた撮像方向に撮像して得られる画像であって、前記荷室全体を含む画像を取得する取得工程と、
前記コーナー検出部により、機械学習用に取得された前記画像に対して、前記撮像方向に見たときの前記荷室の複数のコーナーのうち少なくとも1つのコーナーの位置をラベリングした教師画像データを用いて機械学習されたコーナー検出用学習済みモデルを用いて、前記取得部により取得された前記画像から前記荷室の前記複数のコーナーのうちの少なくとも1つを検出するコーナー検出工程と、
前記荷室検出部により、前記コーナー検出部により検出された前記少なくとも1つのコーナーの位置情報を用いて、前記荷室の範囲を検出する荷室検出工程と、
を備え
前記コーナー検出用学習済みモデルは、前記コーナーの位置に加えて、前記荷室より下方の下部領域の位置をラベリングした前記教師画像データを用いて学習された学習済みモデルである、荷室検出方法。
A method for detecting a range of a luggage compartment using a luggage compartment detection system, comprising:
The luggage compartment detection system includes an acquisition unit, a corner detection unit, and a luggage compartment detection unit,
an acquisition step of acquiring an image including the entire luggage compartment by capturing an image of the entire luggage compartment in a predetermined imaging direction by the acquisition unit while the luggage is visible;
a corner detection process in which the corner detection unit detects at least one of the multiple corners of the luggage compartment from the image acquired by the acquisition unit using a trained model for corner detection trained by machine learning using teacher image data in which the position of at least one of the multiple corners of the luggage compartment when viewed in the imaging direction is labeled for the image acquired for machine learning;
a luggage compartment detection step of detecting a range of the luggage compartment by the luggage compartment detection unit using position information of the at least one corner detected by the corner detection unit;
Equipped with
A cargo compartment detection method, wherein the trained model for corner detection is a trained model trained using the teacher image data in which the position of the lower area below the cargo compartment is labeled in addition to the position of the corner .
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