JPH06274736A - Coin recognition device - Google Patents
Coin recognition deviceInfo
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- JPH06274736A JPH06274736A JP6561893A JP6561893A JPH06274736A JP H06274736 A JPH06274736 A JP H06274736A JP 6561893 A JP6561893 A JP 6561893A JP 6561893 A JP6561893 A JP 6561893A JP H06274736 A JPH06274736 A JP H06274736A
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- JP
- Japan
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- image
- currency
- point
- coin
- center
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-
- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
- G07D5/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of coins, e.g. for segregating coins which are unacceptable or alien to a currency
- G07D5/005—Testing the surface pattern, e.g. relief
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Coins (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、貨幣の種類を識別する
貨幣識別装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a currency identifying device for identifying the type of currency.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、貨幣を識別する場合には、貨幣の
大きさ及び材質を計測し、これに基づいて分類を行なう
か、貨幣表面の２次元画像をとり、既知の貨幣の模様と
のパターンマッチング等で分類を行なっている。2. Description of the Related Art Conventionally, when identifying currency, the size and material of the currency are measured, and classification is performed based on the measurement, or a two-dimensional image of the currency surface is taken and the currency pattern is known. Classification is performed by pattern matching, etc.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のように貨幣の大きさ及び材質を計測する方法では、
例えば５００円貨幣（硬貨）と韓国の５００ウォンのよ
うに大きさが同じで、材質もほぼ同じ貨幣の場合には識
別することができない。However, in the method of measuring the size and material of currency as in the above conventional method,
For example, if the coins are the same in size and the materials are almost the same, such as 500 yen coin (coin) and 500 won in Korea, they cannot be identified.
【０００４】また、貨幣表面の２次元画像と既知の貨幣
の模様とのパターンマッチングを行なう方法では、貨幣
の回転角度を補正する必要があるが、貨幣は一般的に円
形であるので、回転角の計算は画像による貨幣識別と同
等の困難さを有し、一般的な手法もなく、失敗する危険
性が大きいという問題があった。Further, in the method of performing pattern matching between a two-dimensional image of the surface of money and a known pattern of money, it is necessary to correct the rotation angle of the money, but since the money is generally circular, the rotation angle is There is a problem that the calculation of is as difficult as the identification of currency by images, there is no general method, and there is a high risk of failure.
【０００５】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、大きさが同じで、材質もほぼ同じ貨幣の場合であっ
ても、また、貨幣の円周方向の向きや表裏に関係なく貨
幣の種類を確実に識別し得る貨幣識別装置を提供するこ
とを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and even in the case of currency of the same size and substantially the same material, the currency of currency is independent of the circumferential direction and the front and back. An object of the present invention is to provide a currency identification device capable of reliably identifying types.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明に係る貨幣識別装
置は、貨幣の表面模様を撮像する画像入力装置と、この
画像入力装置から入力される画像データから貨幣の中心
点を検出する中心点検出装置と、この中心点検出装置に
より検出された中心に関して画像を極座標変換する座標
変換装置と、この座標変換装置により変換されたデータ
の円周方向の分布に関して直交変換を行ない、パワース
ペクトルを求める直交変換装置と、この直交変換装置値
で求められた特徴量と予め記憶している各種貨幣の特徴
量のテンプレートとを比較して対象貨幣の種類を分類す
るパターン識別装置とを具備したことを特徴とする。A currency identifying device according to the present invention is an image input device for picking up an image of a surface pattern of currency, and a central inspection for detecting a central point of currency from image data input from the image input device. The output device, the coordinate conversion device for converting the image into the polar coordinates with respect to the center detected by the center point detection device, and the orthogonal distribution with respect to the circumferential distribution of the data converted by the coordinate conversion device to obtain the power spectrum. An orthogonal transformation device, and a pattern identification device that classifies the type of target currency by comparing the feature amount obtained by the value of the orthogonal transformation device with a template of the feature amount of various types of currency stored in advance. Characterize.
【０００７】[0007]
【作用】カメラ、スキャナ等の画像入力装置により、識
別対象である貨幣の表面模様を撮像して中心点検出装置
に入力する。この場合、撮像時の背景になる部分は、貨
幣の輝度とは大きく異なる輝度を持つ色を設定して貨幣
の輪郭を明確にする。上記中心点検出装置は、画像入力
装置から入力される２次元画像データから、貨幣部分の
最上点、最下点、最右点、最左点を求め、その交点を貨
幣中心として検出し、その検出データを座標変換装置に
出力する。この座標変換装置は、上記中心点検出装置に
より検出された中心に関して、２次元画像を極座標変換
し、直交変換装置としてのフーリエ変換装置へ出力す
る。このフーリエ変換装置は、座標変換装置により変換
されたデータの円周方向の分布に関して直交変換を行な
い、パワースペクトルを求める。パワースペクトルよ
り、模様には依存するが、回転には依存しない特徴量を
求めることができる。パターン識別装置は、予め各種貨
幣の表、裏の特徴量のテンプレートを記憶しており、こ
のテンプレートと上記フーリエ変換装置で求めた特徴量
とを比較して対象貨幣の種類を識別する。これにより、
大きさ、材質がほぼ同じ貨幣であっても、回転角の補正
等を行なうことなく、貨幣の種類を確実に識別すること
ができる。By using an image input device such as a camera or a scanner, the surface pattern of the currency to be identified is imaged and input to the center point detection device. In this case, in the background portion at the time of imaging, a color having a brightness that is significantly different from the brightness of money is set to clarify the contour of the money. The center point detecting device obtains the uppermost point, the lowermost point, the rightmost point and the leftmost point of a currency portion from the two-dimensional image data input from the image input device, detects the intersection as the currency center, and The detection data is output to the coordinate conversion device. This coordinate transformation device polar-transforms the two-dimensional image with respect to the center detected by the center point detection device, and outputs it to a Fourier transformation device as an orthogonal transformation device. This Fourier transform device performs orthogonal transform on the circumferential distribution of the data transformed by the coordinate transform device to obtain a power spectrum. From the power spectrum, it is possible to obtain a feature amount that depends on the pattern but does not depend on the rotation. The pattern identification device stores in advance templates of characteristic amounts of front and back of various types of currency, and identifies the type of target currency by comparing this template with the characteristic amounts obtained by the Fourier transform device. This allows
Even if the currency is the same in size and material, the type of currency can be reliably identified without correcting the rotation angle.
【０００８】[0008]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図１は、本発明の一実施例に係る貨幣識別装置
の構成を示す機能ブロック図である。図１において、１
は例えばカメラ、スキャナ等の画像入力装置で、貨幣の
表面模様を撮像して中心点検出装置２に入力する。この
中心点検出装置２は、画像入力装置１から入力される画
像データから、貨幣部分の最上点、最下点、最右点、最
左点を求め、その交点を貨幣中心として検出し、その検
出データを座標変換装置３に出力する。この座標変換装
置３は、上記中心点検出装置２により検出された中心に
関して、２次元画像ｇ（ｘ，ｙ）を極座標変換してｆ
（ｒ，θ）とし、直交変換装置としてのフーリエ変換装
置４に出力する。このフーリエ変換装置４は、座標変換
装置３により変換されたデータの円周方向の分布に関し
て直交変換を行ない、パワースペクトルを求め、パター
ン識別装置５へ出力する。このパターン識別装置５は、
予め各種貨幣の表、裏の特徴量のテンプレートを記憶し
ており、このテンプレートと上記フーリエ変換装置４で
求められた特徴量とを比較して対象貨幣の種類を識別す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of a currency identification device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1
Is an image input device such as a camera or a scanner, and picks up an image of the surface pattern of money and inputs it to the center point detection device 2. The center point detection device 2 obtains the highest point, the lowest point, the rightmost point, and the leftmost point of a currency part from the image data input from the image input device 1, detects the intersection as the currency center, and The detection data is output to the coordinate conversion device 3. This coordinate transformation device 3 polar-transforms the two-dimensional image g (x, y) with respect to the center detected by the center point detection device 2 to generate f
(R, θ), and outputs to the Fourier transform device 4 as an orthogonal transform device. The Fourier transform device 4 performs an orthogonal transform on the circumferential distribution of the data transformed by the coordinate transform device 3, obtains a power spectrum, and outputs it to the pattern identification device 5. This pattern identification device 5
Templates of front and back feature amounts of various types of currency are stored in advance, and the type of target currency is identified by comparing this template with the feature amount obtained by the Fourier transform device 4.
【０００９】次に上記実施例の動作を説明する。まず、
対象貨幣を画像入力装置１により撮像し、例えば図２に
示す画像データを中心点検出装置２に入力する。この
際、撮像時の背景になる部分は、貨幣の輝度とは大きく
異なる輝度を持つ色を設定する。この場合、白色は高い
輝度、黒色は低い輝度となる。図２は５００円貨幣を撮
像した場合の画像データ例を示している。上記のように
背景色を設定することにより、貨幣の輪郭を明確にで
き、中心点検出装置２による検出処理が容易になる。Next, the operation of the above embodiment will be described. First,
The target currency is imaged by the image input device 1, and the image data shown in FIG. 2, for example, is input to the center point detection device 2. At this time, a color having a brightness greatly different from the brightness of money is set for the background part at the time of imaging. In this case, white has high brightness and black has low brightness. FIG. 2 shows an example of image data when a 500-yen coin is imaged. By setting the background color as described above, the contour of money can be made clear, and the detection processing by the center point detection device 2 becomes easy.
【００１０】中心点検出装置２は、２次元画像データｇ
（ｘ，ｙ）（但し、ｘは画像の横方向の位置、ｙは縦方
向の位置、ｇはその場所での輝度を表している。）が与
えられたとき、以下の手順で対象貨幣の中心を検出す
る。The center point detecting device 2 uses the two-dimensional image data g.
Given (x, y) (where x is the horizontal position of the image, y is the vertical position, and g is the luminance at that position), the target currency Detect the center.
【００１１】(1) 輝度が背景輝度から有意に変わる最も
ｘの大きい位置（ｘR ，ｙR ：最右点）、最もｘの小さ
い位置（ｘL ，ｙL ：最左点）、最もｙの大きい位置
（ｘd，ｙd ：最下点）、最もｙの小さい位置（ｘu ，
ｙu ：最上点）を求める。 (2) 貨幣の中心座標（ｘM ，ｙM ）を ｘM ＝（ｘR ＋ｘL ）／２ ｙM ＝（ｙd ＋ｙu ）／２ により定める。(1) The position where the brightness changes significantly from the background brightness, where x is the largest (x R , y R : the rightmost point), the position where the x is the smallest (x L , y L : the leftmost point), the y Position (x d , y d : lowest point) of y, and position of smallest y (x u ,
yu : The highest point) is calculated. (2) The center coordinates (x M , y M ) of money are determined by x M = (x R + x L ) / 2 y M = (y d + y u ) / 2.
【００１２】即ち、貨幣部分の最上点、最下点、最右
点、最左点を求め、その交点を貨幣中心として検出す
る。この方法による（ｘM ，ｙM ）の位置は、貨幣の回
転角によらず、常に貨幣の中心と一致する。上記中心点
検出装置２で検出された貨幣の中心点を示すデータ（ｘ
M ，ｙM ）は、座標変換装置３に送られる。That is, the highest point, the lowest point, the rightmost point, and the leftmost point of the money portion are obtained, and the intersection is detected as the center of money. The position of (x M , y M ) according to this method always coincides with the center of money regardless of the rotation angle of money. Data indicating the center point of money detected by the center point detecting device 2 (x
M , y M ) is sent to the coordinate transformation device 3.
【００１３】座標変換装置３は、２次元画像データｇ
（ｘ，ｙ）と貨幣の中心点を示すデータ（ｘM ，ｙM ）
が与えられたとき、これに基づき局座標変換したデータ
ｆ（ｒ，θ）を次式により求める。 ｆ（ｒ，θ）＝ｇ（ｘM ＋ｒcos θ，ｙM ＋ｒsin θ）The coordinate transformation device 3 uses the two-dimensional image data g.
(X, y) and data indicating the center point of money (x M , y M ).
Is given, the data f (r, θ) converted in the local coordinates based on this is obtained by the following equation. f (r, θ) = g (x M + r cos θ, y M + rsin θ)
【００１４】ここで、ｒは貨幣の中心からの半径、θは
ｙ＝ｙM という直線からの角度を示している。図３は極
座標変換画像例を示し、図４（ａ），（ｂ）は原画像と
極座標変換画像との対応関係を示したものである。上記
のように２次元画像データｇ（ｘ，ｙ）を極座標変換
し、ｆ（ｒ，θ）とすることで、次のフーリエ変換装置
４によるフーリエ変換処理が容易となる。フーリエ変換
装置４は、上記極座標データｆ（ｒ，θ）からθに関す
るフーリエ変換Here, r represents a radius from the center of money, and θ represents an angle from a straight line of y = y M. FIG. 3 shows an example of a polar coordinate transformed image, and FIGS. 4 (a) and 4 (b) show the correspondence between the original image and the polar coordinate transformed image. By performing the polar coordinate conversion of the two-dimensional image data g (x, y) into f (r, θ) as described above, the next Fourier transform processing by the Fourier transform device 4 becomes easy. The Fourier transform device 4 performs a Fourier transform on θ from the polar coordinate data f (r, θ).
【００１５】[0015]
【数１】 [Equation 1]
【００１６】を行なう。Ｆは複素数となるので、そのパ
ワースペクトルＰ（ｒ，ω）を求める。この場合、Ｆ＝
ＦR ＋ｉＲI とすると、パワースペクトルＰは、Ｐ＝Ｆ
R 2 ＋ＲI 2 により求められる。図５はパワースペクト
ルの例を示したものである。このパワースペクトルＰ
（ｒ，ω）を特徴量とすることで、貨幣の撮像時の円周
方向の向きには不変であるが、貨幣の模様そのものには
敏感な特徴を計算でき、同じ貨幣なら図６（ａ），
（ｂ）に示すように貨幣の向きが違っていても近い特徴
量となり、異なる貨幣は遠い特徴量となる。[0016] Since F is a complex number, its power spectrum P (r, ω) is obtained. In this case, F =
If F R + iR I , the power spectrum P is P = F
R 2 + R I 2 Required by. FIG. 5 shows an example of the power spectrum. This power spectrum P
By using (r, ω) as the feature quantity, the orientation in the circumferential direction when coins are imaged does not change, but a feature that is sensitive to the pattern of the coins can be calculated. ),
As shown in (b), even if the direction of currency is different, the feature amount is close, and the different currency is the distant feature amount.
【００１７】そして、上記フーリエ変換装置４で求めた
特徴量に基づいてパターン識別装置５が貨幣の種類を識
別する。このパターン識別装置５は、各種貨幣の表、裏
の特徴量のテンプレートを記憶しており、フーリエ変換
装置４で求めた特徴量と予め記憶している特徴量とを比
較することにより、貨幣が表、裏のどちらを向いていて
も、回転角の補正等を行なわずに貨幣を識別することが
できる。Then, the pattern identification device 5 identifies the type of currency based on the feature amount obtained by the Fourier transform device 4. This pattern identification device 5 stores templates of front and back feature amounts of various currencies, and by comparing the feature amount obtained by the Fourier transform device 4 with the prestored feature amount, the currency Whether facing the front or the back, currency can be identified without correcting the rotation angle.
【００１８】次に具体例として、大きさが同じで、材質
もほぼ同じ５００円と韓国の５００ウォンの貨幣（硬
貨）を識別する場合について説明する。画像入力装置１
により、図２に示すように貨幣の表面の模様を撮像し、
２次元画像データとして中心点検出装置２に入力する。Next, as a specific example, a case will be described in which 500 yen of Korean coins (coins) of the same size and of substantially the same material are discriminated from each other. Image input device 1
Image the surface of the coin as shown in Fig. 2,
It is input to the center point detection device 2 as two-dimensional image data.
【００１９】中心点検出装置２は、上記２次元画像デー
タから貨幣の中心点を求める。図２の例では、５００円
貨幣の外側は白色で高輝度である。画像の階調数を「２
５６」とすると、外側は「２５４」、貨幣部は「１２０
〜「８０」程度であり、貨幣部の輪郭は、輪郭は容易に
検出できる。輪郭の最上点、最下点、最右点、最左点を
それぞれ（ｘu ，ｙu ），（ｘd ，ｙd ），（ｘR ，ｙ
R ），（ｘL ，ｙL ）とすると、中心（ｘM ，ｙM ）
は、 ｘM ＝（ｘR ＋ｘL ）／２ ｙM ＝（ｙd ＋ｙu ）／２ で求められる。これは円形の貨幣の場合、円周方向の向
きに依存しない。座標変換装置３は、上記中心点検出装
置２で求めた中心点に関して、入力画像を図３に示すよ
うに極画像に変換する。The center point detecting device 2 obtains the center point of money from the two-dimensional image data. In the example of FIG. 2, the outside of the 500 yen coin is white and has high brightness. Set the number of gradations of the image to "2
56 ", the outside is" 254 "and the currency part is" 120 ".
It is about "80", and the contour of the currency part can be easily detected. The uppermost point, the lowermost point, the rightmost point, and the leftmost point of the contour are (x u , y u ), (x d , y d ), (x R , y
R ), (x L , y L ), the center (x M , y M ).
Is calculated by x M = (x R + x L ) / 2 y M = (y d + y u ) / 2. In the case of circular coins, this does not depend on the circumferential orientation. The coordinate transformation device 3 transforms the input image with respect to the center point obtained by the center point detection device 2 into a polar image as shown in FIG.
【００２０】そして、フーリエ変換装置４により、上記
座標変換装置３で求めた図４に示す極座標画像のｒ＝ｃ
ｏｎｓｔの部分について１次元フーリエ変換を行ない、
パワースペクトルを求める。この１次元フーリエ変換を
半径ｒが０からＲ（貨幣の半径）まで繰り返すことによ
り、図５に示すように貨幣表面の模様に対応した２次元
のパワースペクトルＰ（ｒ，ω）を得ることができる。Then, by the Fourier transform device 4, r = c of the polar coordinate image shown in FIG.
One-dimensional Fourier transform is performed on the onst part,
Obtain the power spectrum. By repeating this one-dimensional Fourier transform from the radius r of 0 to R (radius of money), it is possible to obtain a two-dimensional power spectrum P (r, ω) corresponding to the pattern on the surface of the money as shown in FIG. it can.
【００２１】図４に示した極座標画像において、斜線で
示すｒ＝ｃｏｎｓｔの部分は、原画像で円周方向の部分
であり、このパワースペクトルを求めることにより、模
様には依存するが、回転には依存しない特徴量を計算す
ることができる。In the polar coordinate image shown in FIG. 4, the shaded portion of r = const is a portion in the circumferential direction of the original image. By obtaining this power spectrum, it depends on the pattern, but it depends on the rotation. Can calculate independent feature quantities.
【００２２】パターン識別装置５は、上記フーリエ変換
装置４で得られた特徴量が５００円貨幣の表、裏、５０
０ウォン貨幣の表、裏のどのテンプレートに一番近いか
を計算し、最も近いテンプレートに対する貨幣種類が対
象貨幣の種類であると識別する。In the pattern identifying device 5, the feature amount obtained by the Fourier transform device 4 is a coin of 500 yen coins, the front side, the back side, and 50
It is calculated which of the 0 and 0 won coins is the closest to the template, and the currency type for the closest template is identified as the target currency type.
【００２３】従って、大きさが同じで、材質もほぼ同じ
５００円と韓国の５００ウォンの貨幣であっても、その
パワースペクトルが異なるので、その種類を確実に識別
することができる。Therefore, even if it is the same size and the same material, 500 yen and 500 won of Korean currency, their power spectra are different, so that the kind can be surely identified.
【００２４】[0024]
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、識
別対象となる貨幣の表、裏の特徴量を示すテンプレート
を用意しておくだけで、大きさ、材質がほぼ同じ貨幣で
あっても、回転角の補正等を行なうことなく、貨幣の種
類を確実に識別することができる。As described in detail above, according to the present invention, coins having substantially the same size and material can be obtained by simply preparing a template indicating the front and back features of the currency to be identified. Even if the rotation angle is not corrected, the type of currency can be surely identified.
【図１】本発明の一実施例に係る貨幣識別装置の構成を
示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a currency identification device according to an embodiment of the present invention.
【図２】同実施例における画像入力装置により読込んだ
画像例を示す図。FIG. 2 is a diagram showing an example of an image read by the image input device according to the embodiment.
【図３】同実施例における極座標変換画像例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an example of a polar coordinate conversion image in the same embodiment.
【図４】同実施例における原画像と極座標画像の対応関
係を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a correspondence relationship between an original image and a polar coordinate image in the embodiment.
【図５】同実施例におけるフーリエ変換装置により求め
たパワースペクトル例を示す図。FIG. 5 is a diagram showing an example of a power spectrum obtained by a Fourier transform device according to the same embodiment.
【図６】同実施例における特徴量の回転不変性の例を示
す図。FIG. 6 is a diagram showing an example of rotation invariance of a feature amount in the same embodiment.
１ 画像入力装置 ２ 中心点検出装置 ３ 座標変換装置 ４ フーリエ変換装置 ５ パターン識別装置 1 Image Input Device 2 Center Point Detection Device 3 Coordinate Conversion Device 4 Fourier Transform Device 5 Pattern Identification Device
Claims (1)
と、この画像入力装置から入力される画像データから貨
幣の中心点を検出する中心点検出装置と、この中心点検
出装置により検出された中心に関して画像を極座標変換
する座標変換装置と、この座標変換装置により変換され
たデータの円周方向の分布に関して直交変換を行ない、
パワースペクトルを求める直交変換装置と、この直交変
換装置値で求められた特徴量と予め記憶している各種貨
幣の特徴量のテンプレートとを比較して対象貨幣の種類
を分類するパターン識別装置とを具備したことを特徴と
する貨幣識別装置。1. An image input device for picking up a surface pattern of money, a center point detecting device for detecting a center point of money from image data input from the image input device, and a center point detecting device for detecting the center point of money. A coordinate conversion device for converting the image into polar coordinates with respect to the center, and performing orthogonal conversion with respect to the circumferential distribution of the data converted by this coordinate conversion device,
An orthogonal transformation device that obtains a power spectrum and a pattern identification device that classifies the type of target currency by comparing the feature amount obtained by the value of the orthogonal transformation device with a template of the feature amount of various coins stored in advance. A currency identification device characterized by being provided.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6561893A JPH06274736A (en) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | Coin recognition device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6561893A JPH06274736A (en) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | Coin recognition device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06274736A true JPH06274736A (en) | 1994-09-30 |
Family
ID=13292195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6561893A Withdrawn JPH06274736A (en) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | Coin recognition device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06274736A (en) |
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