JP7476967B2 - 学習データ生成装置、学習データ生成システム、学習データ生成方法および学習データ生成プログラム - Google Patents
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Description
商品を陳列する棚の一区画である棚画像を取得する棚画像取得部と、
前記棚に陳列される商品の商品画像を取得する商品画像取得部と、
前記棚画像と前記商品画像とを合成して学習データを生成する合成部と、を備え、
前記合成部は、前記棚の形状または前記商品の形状の少なくともいずれか一つに応じて、前記商品画像の陳列を異ならせて前記棚画像に合成する。
上記に記載の学習データ生成装置と、
前記棚画像を撮影し、前記学習データ生成装置に向けて送信する第1カメラと、
前記商品画像を撮影し、前記学習データ生成装置に向けて送信する第2カメラと
を備える。
商品を陳列する棚の一区画である棚画像を取得し、
前記棚に陳列される商品の商品画像を取得し、
前記棚画像と前記商品画像とを合成して学習データを生成すること、を備え、
前記合成においては、前記棚の形状または前記商品の形状の少なくともいずれか一つに応じて、前記商品画像の陳列を異ならせて前記棚画像に合成する。
商品を陳列する棚の一区画である棚画像を取得し、
前記棚に陳列される商品の商品画像を取得し、
前記棚画像と前記商品画像とを合成して学習データを生成すること、を備え、
前記合成においては、前記棚の形状または前記商品の形状の少なくともいずれか一つに応じて、前記商品画像の陳列を異ならせて前記棚画像に合成する
ことをコンピュータに実現させる。
(学習データ生成システム)
図1は、本開示の第1実施形態に係る学習データ生成システム100の構成例を概念的に示すブロック図である。学習データ生成システム100は、学習データ生成装置1と、学習装置2と、カメラ3、4と、を含む。カメラ3およびカメラ4と学習データ生成装置1との間は通信ネットワーク5を介して接続されてもよい。学習データ生成装置1と学習装置2とは同じハードウェアに備えられてもよいし、別のハードウェアとして存在してもよい。カメラ3、4は同一のカメラであってもよいし、更に多くのカメラを使用してもよい。
次に、図2を参照して学習データ生成装置1および学習装置2の内部構造について説明する。
学習データ生成システム100における学習データ生成装置1の動作を図13に示すフローチャートを参照して説明する。尚、棚画像記憶部13には予めカメラ3が撮影した各店舗の商品棚の商品画像が、商品画像記憶部14には予めカメラ4が撮影した複数の商品の商品画像が格納されているものとする。また、以下の説明においては、店舗Aにおける商品棚Bの棚画像Cに、特定の商品Dを合成した画像を生成するものとする。
本開示の第1実施形態によると、店舗において商品を検知するための学習モデルの学習にあたり、商品の誤認識を防止する学習データを生成できる。これは、棚画像取得部11が商品を陳列する棚の一区画である棚画像を取得し、商品画像取得部12が棚に陳列される商品の商品画像を取得し、合成部15が棚画像と商品画像とを合成して学習データを生成し、合成部15は、棚の形状および商品の形状の少なくとも一方に応じて、商品画像の陳列を異ならせて棚画像に合成するからである。
このように合成することにより、様々な陳列状態を実物の画像を用いて再現した大量の学習データを生成することができるため、画像認識精度を向上させることができる。
第1実施形態においては、棚画像と商品画像の合成において、配置パターンについて触れていない。しかし、ある商品の陳列にはある程度の配置パターンがあるため、当該配置パターンに沿って合成を行った方が更に実践に即した学習データを生成することができる。よって第2実施形態においては、配置パターンを基に棚画像および商品画像を合成する手法について説明する。
図14は、本開示の第2実施形態に係る学習データ生成システム200の構成例を概念的に示すブロック図である。学習データ生成システム200は、第1実施形態と同様に、学習データ生成装置1aと、学習装置2と、カメラ3、4と、を含む。
学習データ生成システム200における学習データ生成装置1aの動作を図16に示すフローチャートを参照して説明する。尚、棚画像記憶部13には予めカメラ3が撮影した各店舗の商品棚の商品画像が、商品画像記憶部14には予めカメラ4が撮影した複数の商品の商品画像が、パターン記憶部37には各店舗における商品毎の配置パターンが格納されているものとする。以下の説明においては、店舗Aにおける商品棚Bの棚画像Cに、特定の商品Dを合成した画像を生成するものとする。
本開示の第2実施形態によると、店舗において商品を検知するための学習モデルの学習にあたり、商品の誤認識を防止する学習データを生成できる。これは、棚画像取得部11が商品を陳列する棚の一区画である棚画像を取得し、商品画像取得部12が棚に陳列される商品の商品画像を取得し、合成部35が棚の形状および商品の形状の少なくとも片方とパターン記憶部37に格納されるパターンとを基に、棚画像と商品画像とを合成して学習データを生成するからである。
本開示の第3実施形態に係る学習データ生成装置40について図17を参照して説明する。学習データ生成装置40は、第1実施形態および第2実施形態の最小構成態様である。学習データ生成装置40は、棚画像取得部41、商品画像取得部42および合成部43を備える。
本発明の各実施形態において、学習データ生成システム100、200に含まれる各装置の各構成要素は、機能単位のブロックを示している。各装置(学習データ生成装置1、1a、40など)の各構成要素の一部又は全部は、例えば図18に示すような情報処理装置500とプログラムとの任意の組み合わせにより実現される。情報処理装置500は、一例として、以下のような構成を含む。
・ROM(Read Only Memory)502
・RAM(Random Access Memory)503
・RAM503にロードされるプログラム504
・プログラム504を格納する記憶装置505
・記録媒体506の読み書きを行うドライブ装置507
・通信ネットワーク509と接続する通信インターフェース508
・データの入出力を行う入出力インターフェース510
・各構成要素を接続するバス511
各実施形態における各装置の各構成要素は、これらの機能を実現するプログラム504をCPU501が取得して実行することで実現される。各装置の各構成要素の機能を実現するプログラム504は、例えば、予め記憶装置505やRAM503に格納されており、必要に応じてCPU501が読み出す。なお、プログラム504は、通信ネットワーク509を介してCPU501に供給されてもよいし、予め記録媒体506に格納されており、ドライブ装置507が当該プログラムを読み出してCPU501に供給してもよい。
[付記1]
商品を陳列する棚の一区画である棚画像を取得する棚画像取得部と、
前記棚に陳列される商品の商品画像を取得する商品画像取得部と、
前記棚画像と前記商品画像とを合成して学習データを生成する合成部と、を備え、
前記合成部は、前記棚の形状または前記商品の形状の少なくともいずれか一つに応じて、前記商品画像の陳列を異ならせて前記棚画像に合成する
学習データ生成装置。
[付記2]
前記棚の形状は、前記商品を陳列させるための凹凸を有する凹凸の形状と、平面の形状とを含み、
前記合成部は、前記凹凸の形状の棚においては前記棚画像に列状に配置される前記商品画像を合成し、前記平面の形状の棚においては前記棚画像にランダムに配置される前記商品画像を合成する
付記1に記載の学習データ生成装置。
[付記3]
前記棚画像を格納する棚画像記憶部をさらに備え、
前記棚画像は、前記棚を使用する店舗を識別する識別子に紐づけられて格納され、
前記合成部は、ある店舗における学習データを合成する際、当該店舗の識別子に紐づけられた前記棚画像を前記棚画像記憶部から取得する
付記1に記載の学習データ生成装置。
[付記4]
前記棚画像は、前記棚の内における商品の位置を識別する位置識別子に紐づけられて前記棚画像記憶部に格納され、
前記合成部は、前記棚内の特定の位置における学習データを合成する際、当該位置識別子に紐づけられた前記棚画像を前記棚画像記憶部から取得する
付記3に記載の学習データ生成装置。
[付記5]
前記商品画像を格納する商品画像記憶部をさらに備え、
前記合成部は、ある商品に関する学習データを合成する際、当該商品の前記商品画像を前記商品画像記憶部から取得する
付記1に記載の学習データ生成装置。
[付記6]
前記商品画像記憶部は、前記商品が複数の異なる角度から撮影された前記商品画像を格納する
付記5に記載の学習データ生成装置。
[付記7]
前記棚画像と前記商品画像との合成のパターンを格納するパターン記憶部をさらに備え、
前記合成部は、前記パターン記憶部に格納される前記パターンを基に、前記棚画像と前記商品画像とを合成して学習データを生成する
付記1または付記2に記載の学習データ生成装置。
[付記8]
付記1乃至付記7のいずれかに記載の学習データ生成装置と、
前記棚画像を撮影し、前記学習データ生成装置に向けて送信する第1カメラと、
前記商品画像を撮影し、前記学習データ生成装置に向けて送信する第2カメラと
を備える学習データ生成システム。
[付記9]
商品を陳列する棚の一区画である棚画像を取得し、
前記棚に陳列される商品の商品画像を取得し、
前記棚画像と前記商品画像とを合成して学習データを生成すること、を備え、
前記合成においては、前記棚の形状または前記商品の形状の少なくともいずれか一つに応じて、前記商品画像の陳列を異ならせて前記棚画像に合成する
学習データ生成方法。
[付記10]
前記棚の形状は、前記商品を陳列させるための凹凸を有する凹凸の形状と、平面の形状とを含み、
前記合成においては、前記凹凸の形状の棚においては前記棚画像に列状に配置される前記商品画像を合成し、前記平面の形状の棚においては前記棚画像にランダムに配置される前記商品画像を合成する
付記9に記載の学習データ生成方法。
[付記11]
前記棚画像は、前記棚を使用する店舗を識別する識別子に紐づけられて格納され、
前記合成においては、ある店舗における学習データを合成する際、当該店舗の識別子に紐づけられた前記棚画像を棚画像記憶手段から取得する
付記9に記載の学習データ生成方法。
[付記12]
前記合成においては、前記棚内の特定の位置における学習データを合成する際、前記棚の内における商品の位置を識別する位置識別子に紐づけられた前記棚画像を前記棚画像記憶手段から取得する
付記11に記載の学習データ生成方法。
[付記13]
前記合成においては、ある商品に関する学習データを合成する際、当該商品の前記商品画像を商品画像記憶手段から取得する
付記9に記載の学習データ生成方法。
[付記14]
前記商品画像記憶手段は、前記商品が複数の異なる角度から撮影された前記商品画像を格納する
付記13に記載の学習データ生成方法。
[付記15]
前記合成においては、前記棚画像と前記商品画像との合成のパターンを格納するパターン記憶手段に格納される前記パターンを基に、前記棚画像と前記商品画像とを合成して学習データを生成する
付記9または付記10に記載の学習データ生成方法。
[付記16]
商品を陳列する棚の一区画である棚画像を取得し、
前記棚に陳列される商品の商品画像を取得し、
前記棚画像と前記商品画像とを合成して学習データを生成すること、を備え、
前記合成においては、前記棚の形状または前記商品の形状の少なくともいずれか一つに応じて、前記商品画像の陳列を異ならせて前記棚画像に合成する
ことをコンピュータに実現させる学習データ生成プログラムを格納する記録媒体。
[付記17]
前記棚の形状は、前記商品を陳列させるための凹凸を有する凹凸の形状と、平面の形状とを含み、
前記合成においては、前記凹凸の形状の棚においては前記棚画像に列状に配置される前記商品画像を合成し、前記平面の形状の棚においては前記棚画像にランダムに配置される前記商品画像を合成する
付記16に記載の記録媒体。
[付記18]
前記棚画像は、前記棚を使用する店舗を識別する識別子に紐づけられて格納され、
前記合成においては、ある店舗における学習データを合成する際、当該店舗の識別子に紐づけられた前記棚画像を棚画像記憶手段から取得する
付記16に記載の記録媒体。
[付記19]
前記合成においては、前記棚内の特定の位置における学習データを合成する際、前記棚の内における商品の位置を識別する位置識別子に紐づけられた前記棚画像を前記棚画像記憶手段から取得する
付記18に記載の記録媒体。
[付記20]
前記合成においては、ある商品に関する学習データを合成する際、当該商品の前記商品画像を商品画像記憶手段から取得する
付記16に記載の記録媒体。
[付記21]
前記商品画像記憶手段は、前記商品が複数の異なる角度から撮影された前記商品画像を格納する
付記20に記載の記録媒体。
[付記22]
前記合成においては、前記棚画像と前記商品画像との合成のパターンを格納するパターン記憶手段に格納される前記パターンを基に、前記棚画像と前記商品画像とを合成して学習データを生成する
付記16または付記17に記載の記録媒体。
1a 学習データ生成装置
2 学習装置
3 カメラ
4 カメラ
5 通信ネットワーク
11 棚画像取得部
12 商品画像取得部
13 棚画像記憶部
14 商品画像記憶部
15 合成部
16 合成画像記憶部
21 学習部
22 学習モデル記憶部
35 合成部
37 パターン記憶部
40 学習データ生成装置
41 棚画像取得部
42 商品画像取得部
43 合成部
100 学習データ生成システム
200 学習データ生成システム
500 情報処理装置
501 CPU
502 ROM
503 RAM
504 プログラム
505 記憶装置
506 記録媒体
507 ドライブ装置
508 通信インターフェース
509 通信ネットワーク
510 入出力インターフェース
511 バス
Claims (10)
- 商品を陳列する棚の一区画である棚画像を取得する棚画像取得手段と、
前記棚に陳列される商品の商品画像を取得する商品画像取得手段と、
前記棚画像と前記商品画像とを合成して学習データを生成する合成手段と、
前記棚画像を格納する棚画像記憶手段と、を備え、
前記棚画像は、前記棚を使用する店舗を識別する識別子に紐づけられて格納され、
前記合成手段は、ある店舗における学習データを合成する際、当該店舗の識別子に紐づけられた前記棚画像を前記棚画像記憶手段から取得し、前記棚の形状または前記商品の形状の少なくともいずれか一つに応じて、前記商品画像の陳列を異ならせて、取得した前記棚画像に合成する
学習データ生成装置。 - 前記棚の形状は、前記商品を陳列させるための凹凸を有する凹凸の形状と、平面の形状とを含み、
前記合成手段は、前記凹凸の形状の棚においては前記棚画像に列状に配置される前記商品画像を合成し、前記平面の形状の棚においては前記棚画像にランダムに配置される前記商品画像を合成する
請求項1に記載の学習データ生成装置。 - 前記棚画像は、前記棚の内における商品の位置を識別する位置識別子に紐づけられて前記棚画像記憶手段に格納され、
前記合成手段は、前記棚内の特定の位置における学習データを合成する際、当該位置識別子に紐づけられた前記棚画像を前記棚画像記憶手段から取得する
請求項1または2に記載の学習データ生成装置。 - 前記商品画像を格納する商品画像記憶手段をさらに備え、
前記合成手段は、ある商品に関する学習データを合成する際、当該商品の前記商品画像を前記商品画像記憶手段から取得する
請求項1から3のいずれかに記載の学習データ生成装置。 - 前記商品画像記憶手段は、前記商品が複数の異なる角度から撮影された前記商品画像を格納する
請求項4に記載の学習データ生成装置。 - 前記棚画像と前記商品画像との合成のパターンを格納するパターン記憶手段をさらに備え、
前記合成手段は、前記パターン記憶手段に格納される前記パターンを基に、前記棚画像と前記商品画像とを合成して学習データを生成する
請求項1から5のいずれかに記載の学習データ生成装置。 - 請求項1から6のいずれかに記載の学習データ生成装置と、
前記棚画像を撮影し、前記学習データ生成装置に向けて送信する第1カメラと、
前記商品画像を撮影し、前記学習データ生成装置に向けて送信する第2カメラと
を備える学習データ生成システム。 - 商品を陳列する棚の一区画である棚画像を取得し、
前記棚に陳列される商品の商品画像を取得し、
前記棚画像と前記商品画像とを合成して学習データを生成すること、を備え、
前記棚を使用する店舗を識別する識別子に紐づけられて格納され、
前記合成においては、ある店舗における学習データを合成する際、当該店舗の識別子に紐づけられた前記棚画像を棚画像記憶手段から取得し、前記棚の形状または前記商品の形状の少なくともいずれか一つに応じて、前記商品画像の陳列を異ならせて、取得した前記棚画像に合成する
学習データ生成方法。 - 前記合成においては、前記棚内の特定の位置における学習データを合成する際、前記棚の内における商品の位置を識別する位置識別子に紐づけられた前記棚画像を前記棚画像記憶手段から取得する
請求項8に記載の学習データ生成方法。 - 商品を陳列する棚の一区画である棚画像を取得し、
前記棚に陳列される商品の商品画像を取得し、
前記棚画像と前記商品画像とを合成して学習データを生成すること、を備え、
前記合成においては、前記棚の形状または前記商品の形状の少なくともいずれか一つに応じて、前記商品画像の陳列を異ならせて前記棚画像に合成する
ことをコンピュータに実現させる学習データ生成プログラム。
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