CN103685830A - 图像读取装置以及纸张类处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供以更高的精度读取图像的图像读取装置以及纸张类处理装置。图像读取装置读取由搬送部（12）搬送的纸张类（1）的图像，其具备：第一照明部（21），向所述纸张类（1）照射可见光；第二照明部（22），以与所述第一照明部（21）不同的角度对所述纸张类照射可见光和红外光；摄像部（23），接收从所述纸张类（1）反射的可见光和红外光，以拍摄可见图像和红外图像。
Description
本申请以日本专利申请No.2012-206218（申请日：2012年9月19日）为基础，享有该申请的优先权。本申请以该申请为参照，并包含该申请的全部内容。
技术领域
本发明的实施方式涉及一种图像读取装置以及纸张类处理装置。
背景技术
以往，对各种纸张类进行检查的纸张类处理装置被投入实际应用。纸张类处理装置具有读取纸张类的图像的图像读取装置。纸张类处理装置将投入至投入部的纸张类逐张取出并搬送至图像读取装置（光检测装置）。
图像读取装置具有照明部（照明装置）和线阵图像传感器。图像读取装置从照明部对纸张类照射光。图像读取装置通过线阵图像传感器读取照射到被搬送的纸张类的光的反射光，并检测纸张类的光学特征（特征量）。纸张类处理装置通过对预先设定的各种参数和检测出的特征量进行比较，来识别纸张类。
另外，当纸张类快速被搬送时，有可能在图像读取装置的读取范围出现偏差（垂直于纸张类搬送面的方向的位置偏差）。于是，便有了具备如下照明装置的图像读取装置，其通过在读取光轴的两侧对读取对象进行照明，以提高在纸张类的搬送面垂直的方向上的光强度的均匀性。
纸张类装置被设想成能够检测纸张类上的褶皱、折痕等。但是，当利用如前述的图像读取装置在读取轴两侧对纸张类的读取对象照明时，纸张类的整体面被均匀地照明。由于在褶皱以及折痕处没有形成阴影，因此无法取得褶皱以及折痕的特征图像，进而无法进行识别。
发明内容
本发明旨在提供一种以更高的精度读取图像的图像读取装置以及纸张类处理装置。
涉及一实施方式的图像读取装置，用于读取由搬送部搬送的纸张类的图像，其包括：第一照明部，对所述纸张类照射可见光；第二照明部，在与所述第一照明部不同的角度对所述纸张类照射可见光和红外光；摄像部，接收从所述纸张类反射的可见光和红外光，以拍摄可见图像和红外图像。
并且，涉及一实施方式的纸张类处理装置具备：搬送部，搬送纸张类；第一照明部，对所述纸张类照射可见光；第二照明部，在与所述第一照明部不同的角度对所述纸张类照射可见光和红外光；摄像部，接收从所述纸张类反射的可见光和红外光，以拍摄可见图像和红外图像；识别部，根据由所述摄像部拍摄的所述可见图像和红外图像、以及预先设定的参数，对纸张类进行识别；区分处理部，根据所述识别部的识别结果，对所述纸张类进行区分。
根据以上结构，能够提供以更高的精度读取图像的图像读取装置以及纸张类处理装置。
附图说明
图1是用于说明一实施方式的纸张类处理装置的框图。
图2是用于说明一实施方式的图像读取装置的略图。
图3是用于说明一实施方式的图像读取装置的主视图。
图4是用于说明一实施方式的图像读取装置的主视图。
图5是用于说明一实施方式的图像读取装置的框图。
图6是用于说明一实施方式的图像读取装置的略图。
图7是用于说明一实施方式的图像读取装置的略图。
图8是用于说明一实施方式的图像读取装置的主视图。
具体实施方式
以下参照附图来详细说明一实施方式的图像处理装置以及纸张类处理装置。
图1表示一实施方式的纸张类处理装置100的构成例。纸张类处理装置100能够根据图像读取装置的检测结果，识别纸张类1的劵种类（denomination）以及世代（generation）等类别（category）、纸张类1的真伪（authentication）以及纸张类1的损耗度（fitness）等。
纸张类处理装置100具备：供应部10、分离辊11、搬送系统12、第一闸门13、第一堆积箱14、第二闸门15、第二堆积箱16、图像读取部20、控制部40、缓冲存储器50、词典存储部60、操作部70、显示部80以及输入输出部90。此外，纸张类处理装置100具备位于第二闸门15的后段的未图示的剪裁部。
控制部40对纸张类处理装置100的各部的动作进行统一控制。控制部40具有CPU、随机存取存储器、程序存储器以及非易失性存储器等。CPU进行各种演算处理。随机存取存储器暂时存储CPU所进行的演算结果。程序存储器以及非易失性存储器对CPU进行的各种程序和控制数据等进行存储。通过由CPU执行被存储于程序存储器中的程序，控制部40可以进行各种处理。
供应部10对放入纸张类处理装置100的纸张类1进行堆积。供应部10集中接纳堆叠状态的纸张类1。
分离辊11设置在供应部10的下端。当将纸张类1投入到供应部10时，分离辊11接触被投入的纸张类1的堆积方向的下端。分离辊11通过旋转，将放置在供应部10中的纸张类1从堆积方向的下端逐一放入纸张类处理装置100的内部。
例如，分离辊11每旋转一周便抓取一张纸张类1。由此，分离辊11以规定的速度抓取纸张类1。通过被分离辊11抓取的纸张类1被导入至搬送系统12。
搬送系统12是将纸张类1搬送至纸张类处理装置100内的各部分的搬送部。搬送系统12具备未图示的输送带以及未图示的驱动带轮等。搬送系统12通过未图示的驱动电机对驱动带轮进行驱动。输送带由输送带轮带动而进行动作。
搬送系统12通过输送带以规定的速度搬送由分离辊11抓取的纸张类1。另外，将搬送系统12中靠近分离辊11的一侧作为上游侧，另一侧作为下游侧进行说明。
图像读取部20从搬送系统12搬送的纸张类1取得图像。例如，图像读取部20具备摄像机、照明、背景板、图像读取部、图像处理部以及控制部。摄像机、照明、背景板配置在隔着搬送系统12相互对置的位置。例如，摄像机具备电荷耦合器件（Charge Coupled Device：CCD）或互补金属氧化物半导体（Complementary Metal Oxide Semiconductor：CMOS）等线阵图像传感器以及使光在传感器上成像的透镜。透镜接收纸张类1上的反射光和背景板上的反射光，使其在传感器上成像。传感器根据成像的光生成电子信号，取得图像。由此，图像读取部20读取由搬送系统12搬送的纸张类1的图像。
并且，图像读取部20从取得的图像算出特征量。图像读取部20将算出的特征量和图像提供至控制部40。
控制部40作为识别部，根据被提供的特征量对纸张类1的劵种类以及世代等类别进行识别。
控制部40根据被提供的特征量、被判定的劵种类以及世代等类别的储存信息，对纸张类1的真伪进行识别。即，控制部40作为识别部识别纸张类1为真券（genuine）还是伪劵（counterfeit）。
并且，控制部40根据被提供的特征量、被判定的券种类以及世代等类别的储存信息，对纸张类1的损耗度进行识别。即，控制部40作为识别部识别纸张类1为可再循环（recirculation）的整券（fit sheet）还是不可再循环的残劵（unfit sheet）。
第一闸门13和第二闸门15设置在搬送系统12的图像读取部20的下游。第一闸门13和第二闸门15分别根据控制部40的控制进行动作。控制部40根据纸张类1的各种识别结果对第一闸门13和第二闸门15进行控制。即，第一闸门13以及第二闸门15作为区分处理部发挥作用。
第一闸门13将纸张类1的搬送目的地在第一堆积箱14和第二闸门15之间进行切换。另外，第二闸门15将纸张类1的搬送目的地在第二堆积箱16和剪裁部之间进行切换。
控制部40对第一闸门13和第二闸门15进行控制，从而将判定为整劵的纸张类1搬送到第一堆积箱14或者第二堆积箱16处。即，控制部40对各部进行控制，从而将整劵按照种类进行分类堆积。
另外，控制部40对第一闸门13和第二闸门15进行控制，从而将判定为残劵的纸张类1搬送至设置在第二闸门15后段的剪裁部。即，控制部40对各部进行控制，从而将判定为残劵的纸张类1搬送至剪裁部，并由剪裁部进行剪裁。
缓冲存储器50对各种处理结果进行储存。例如，缓冲存储器50储存由图像读取部20取得的图像。并且，缓冲存储器50对从图像算出的特征量等进行储存。另外，缓冲存储器50可以由控制部40配备的随机存取存储器或非易失性存储器等代替。
词典存储部60对在前述识别处理中使用的各种参数进行储存。例如，词典存储部60按照纸张类的类别预先储存参数。控制部40根据词典存储部60储存的参数以及所述特征量进行识别处理。由此，控制部40能够识别纸张类的类别、真伪以及损耗度。
操作部70通过操作部接收操作者进行的各种操作输入。操作部70根据操作者输入的操作指令，生成操作信号，并将生成的操作信号传送至控制部40。显示部80根据控制部40的控制显示各种图像。例如，显示部80向操作者显示各种操作指南以及处理结果。而且，操作部70和显示部80可以形成为一体、即触摸面板。
输入输出部90与连接到纸张类处理装置100的外部设备或存储介质之间进行数据的发送和接收。例如，输入输出部90具备磁盘驱动器、USB连接器、LAN连接器、或者可以发送和接收数据的接口等。纸张类处理装置100能够从连接到输入输出部90的外部设备或存储介质获得数据。另外，纸张类处理装置100还能够将处理结果传送到与输入输出部90相连的外部设备或存储介质。
图2表示图像读取部（图像读取装置）20的示例。图像读取部20具备照明21（第一照明21）、照明22（第二照明22）以及摄像机23。图像读取部20从通过搬送系统12向图2所示的箭头A方向搬送的纸张类1中读取图像。另外，图像读取部20对纸张类1被搬送的搬送面P上的指定范围进行摄像。
照明21对由搬送系统12搬送的纸张类1照射光线。照明21对至少比摄像机23的读取范围大的照射范围照射光线。照明21具备能够对纸张类1照射不含红外光的可见光的结构。
照明22对由搬送系统12搬送的纸张类1照射光线。照明22对至少比摄像机23的读取范围大的照射范围照射光线。另外，照明22具备至少能够将可见光和红外光同时照射至纸张类1的结构。
照明21及照明22具备光源和光学系统。光源是射出光线的元件。例如，光源有LED、有机EL、冷阴极管、卤素光源、荧光灯或其他发光元件。光学系统对光源发射的光进行聚光以及导光，并照射到摄像机23的读取范围内。
照明21以及照明22（照明装置）向作为被检测物的纸张类的表面照射光线。此时，优选为，照明装置具备在线阵图像传感器的长度方向上均匀的光强度分布。
当纸张类1位于摄像机23的读取范围内时，来自照明21以及照明22的光线照射至纸张类1。向纸张类1照射的光在纸张类1的表面进行反射。
摄像机23具备CCD或CMOS等由光电二极管排列成线状而成的光电二极管阵列（线阵图像传感器），以及使光在该线阵图像传感器上成像的例如透镜等的光学系统。线阵图像传感器具备排列成线状的多个摄像元件（像素），该摄像元件将接收的光转换成电子信号即图像。
例如，摄像机23具有相对于纸张类1被搬送的搬送面P垂直的方向（z轴方向）的摄像光轴。摄像机23接收从照明21以及照明22向纸张类1照射的光的反射光，并取得图像。
线阵图像传感器根据接收的光蓄积电荷。另外，线阵图像传感器以规定的正时，向未图示的模拟数字转换器（A/D转换器）输出与线阵图像传感器的各个像素积蓄的电荷所对应的模拟电平。
A/D转换器将线阵图像传感器提供的模拟信号转换成数字信号。摄像机23连续将从线阵图像传感器取得的模拟信号转换成数字信号。摄像机23能够根据连续的数字信号取得纸张类1的图像。
另外，搬送至摄像机23的摄像范围内的纸张类1除了在没有倾斜的通常状态下被搬送以外，还有可能在位置偏移或发生倾斜的状态，即在偏移/偏斜的运行状态（倾斜的搬送状态）下被搬送。由此，摄像机23根据被搬送的纸张类1的搬送状态，对纸张类1的图像进行修正。
即，摄像机23根据纸张类1的图像，对纸张类1的位置（偏移量）以及倾斜（偏斜量）进行检测。摄像机23根据偏移量或偏斜量对纸张类1的图像进行修正。而且，摄像机23根据被修正的纸张类1的图像进行特征量的演算。摄像机23向控制部40发送演算的特征量。
控制部40根据被提供的特征量，识别纸张类1的真伪、劵种类以及损耗度等。
照明21具备反射构件211、光源212以及实装基板213。图3是表示照明21的光源212以及实装基板213的构成例。光源212是用于发射光线的发光元件。如上所述，光源212是发射不含有红外光的可见光的结构。照明21具备在垂直（平行于摄像机23的扫描方向）于纸张类1的搬送方向A（图2）隔着一定的间隔排列成线状的多个LED作为光源212。即，照明21具备向线状范围发射可见光的发光部。
另外，在本实施方式中，作为光源212使用LED为例进行了说明，但并非限定于此构成。光源212只要是能够发射不含有红外光的可见光的结构，任何结构均可。
实装基板213是用于配设作为光源212的LED的基板。例如，实装基板213以铝、铜、或其他散热性高的材质形成。此外，实装基板213上设置有用于点亮光源212的电路。
反射构件211具备对光进行全反射的镜子（反射面）。如图2所示，反射构件211的镜子形成为折线状。即，反射构件211具有内接或外接于基准椭圆（ellipse line）的弧的多个直线形状。即，具有角度相对于光源212以及搬送面P不同的多个反射面。
反射构件211的镜子例如由铝等金属构件构成。即，以使截面呈折线状的方式削刻出金属构件。并且，通过研磨金属构件的表面来形成镜面（反射面）。由此，能够形成反射构件211的镜子。
另外，例如，反射构件211的镜子可以由被折弯的金属板形成。此时，通过折弯金属板，使截面呈折线状。并且，通过研磨金属板的表面来形成镜面的反射面。由此，能够形成反射构件211的镜子。
另外，反射构件211的镜子例如也可以由多个矩形的镜子形成。此时，以使截面呈折线状的方式将多个镜子组合起来。由此，能够形成反射构件211的镜子。
另外，如上所述，反射构件211的各个镜面构成为，光源212发射的光以规定的角度入射纸张类1的搬送面P。由此，照明21能够以规定的角度向纸张类1的搬送面P照射可见光。
另外，照明22具备反射构件221、光源222以及实装基板223。图4是表示照明22的光源222以及实装基板223的构成例。光源222是发射光线的发光元件。照明22具备发射可见光的多个光源222a和发射红外光的多个光源222b。例如，光源222a是发射可见光的LED。另外，光源222b是发射红外光的LED。
光源222a在垂直于纸张类1的搬送方向（与摄像机23的扫描方向平行的方向）隔着规定的间隔排列成线状。另外，光源222b设置在光源222a之间。即，照明22具备光源222a和光源222b交替地排列成线状的发光部。照明22通过发光部，能够将可见光和红外光的混合光发射到线状范围内。
另外，在本实施方式中，作为光源212使用LED为例进行了说明，但并非限定于此构成。光源212只要是能够发射不含有特定波长（如红外光）的光的结构，任何结构均可。
另外，由于实装基板223的结构与照明21的实装基板213的结构相同，此处省略说明。而且，反射构件221的结构与照明21的反射构件211的结构相同，此处省略说明。另外，照明22的反射构件221以及光源222，分别设置在隔着摄像机23的摄像光轴而与照明21的反射构件211以及光源212对称的位置。
通过这种结构，照明22能够使光源222发射的可见光以及红外光通过反射构件221反射，以使光源222发射的可见光以及红外光的光强度均匀地分布在垂直于搬送面P的方向。因此，照明22不受限于纸张类1的摄像光轴的方向（Z轴方向）的变动，从而能够将稳定的光强度的可见光和红外光照射到纸张类1。
而且，反射构件221的各个镜面构成为，使来自光源222的光以规定的角度入射至纸张类1的搬送面P。由此，照明22能够以规定的角度向纸张类1的搬送面P照射可见光和红外光。
另外，照明22的各部设置在与照明21隔着摄像机23的摄像光轴对称的位置。即，照明21以及照明22能够从搬送系统12的上游侧与下游侧对摄像机23的摄像范围照射可见光。进一步，照明22能够从搬送系统12的下游侧（或上游侧中的任一侧）对摄像机23的照射范围照射红外光。另外，照明21与照明22的配置，没有搬送方向的上游和下游的顺序之分，哪一侧均可。
根据这种结构，照明21与照明22两侧的光的照射相互重叠，在垂直于搬送面P的方向上变得更加均匀。红外光则由照明22的一侧的光照射来照明纸张类。由此，可以不受限于纸张类1的摄像光轴的方向（Z轴方向）的变动，能够将稳定强度的光照射到纸张类1。
另外，摄像机23具有通过多个传感器对以同轴入射的光进行摄像的功能。为此，摄像机23具备多个线阵图像传感器。另外，光学系统能够对从一个光轴入射的光进行分光，并使其在多个线阵图像传感器上成像。
如图2所示，摄像机23具备透镜231、多个传感器232以及分光构件233。透镜231是接收光并使接收的光在传感器232上成像的光学系统。透镜231从指定的范围接收光，并使其在传感器232上成像。
例如，摄像机23具备分别检测红（R）、绿（G）、蓝（B）等可见光以及红外光（IR）的多个线阵图像传感器232。即，摄像机23具备检测红色光并生成R信号的线阵图像传感器232r、检测绿色光并生成G信号的线阵图像传感器232g、检测蓝色光并生成B信号的线阵图像传感器232b以及检测红外光并生成IR信号的线阵图像传感器232ir。
分光构件233具有棱镜以将从一个光轴入射的光分成红、绿、蓝、及红外光的四个波长区域的光。分光构件233从入射的光中分出红色光，并使分出的光在线阵图像传感器232r上成像。分光构件233从入射的光中分出绿色光，并使分出的光在线阵图像传感器232g上成像。分光构件233从入射的光中分出蓝色光，并使分出的光在线阵图像传感器232b上成像。分光构件233从入射的光中分出红外光，并使分出的光在线阵图像传感器232ir上成像。即，分光构件233将以同一光轴入射的光分成具有不同波长的多束光。
另外，摄像机23也可以构成为，并非将以一个光轴上入射的光成像在线阵图像传感器，而是将从不同的位置入射的不同波长的光分别成像在不同的线阵图像传感器。
例如，摄像机23也可以构成为，在纸张类1的搬送方向上隔着规定间隔的摄像范围内分别检测不同颜色的光。摄像机23也可以构成为，通过图像信号处理对从不同位置检测的不同颜色的信号的位置偏移进行修正，从而取得纸张类1的可见图像。
摄像机23将线阵图像传感器232r、232g、及232b检测出的信号作为可见图像用的电子信号进行输出。A/D转换器可根据可见图像用的电子信号，取得可见图像。
另外，摄像机23将通过线阵图像传感器232ir检测出的信号作为红外图像（IR图像）用的电子信号进行输出。A/D转换器可根据红外图像用的电子信号，取得红外图像。
即，当纸张类1在摄像机23的摄像范围时，在纸张类1的表面扩散反射的可见光及红外光以同一光轴入射到摄像机23的透镜231。摄像机23能够从包含以同一光轴入射的可见光和红外光的光线中，分别取得可见图像和红外图像。
而且，可见光隔着摄像机23的摄像光轴，从搬送系统12的上游侧和下游侧两侧以规定的角度向纸张类1照射。因此，当纸张类1上有褶皱或折痕时，图像读取部20能够在不易形成阴影的状态下读取可见图像。
另外，红外光隔着摄像机23的摄像光轴，从搬送系统12的上游侧和下游侧中的任一侧以规定的角度向纸张类1照射。因此，当纸张类1上有褶皱或折痕时，图像读取部20能够在容易形成阴影的状态下读取红外图像。
图5表示图像读取部20的信号处理示例。图像读取部20具备用于驱动照明21的照明驱动部24和用于驱动照明22的照明驱动部25。照明驱动部24控制照明21的点亮以及发光强度。照明驱动部25控制照明22的点亮以及发光强度。
另外，图像读取部20的摄像机23具备受光控制部234、作为可见光传感器的线阵图像传感器232r、232g、232b、图像修正部235、以及储存修正用数据的存储器236。
受光控制部234对线阵图像传感器232r、232g、232b的信号检测进行控制。例如，受光控制器234对线阵图像传感器232r、232g、232b进行控制，从而以对应纸张类1的搬送速度的周期检测信号。摄像机23通过未图示的A/D转换器，对由线阵图像传感器232r、232g、232b检测的信号进行A/D转换，从而取得图像。
图像修正部235利用储存于存储器236内的修正用数据，对可见图像进行修正。存储器236是对预先设定的修正用数据进行储存的存储器。
例如，存储器236储存基于线阵图像传感器232r、232g、232b的各个像素的灵敏度的不均匀特性、照明21以及照明22的亮度的不均匀及/或透镜231的光学特性等生成的修正值以作为修正用数据。图像修正部235根据储存于存储器236内的修正用数据，对可见图像进行图像明暗调整、亮度调整以及失真修正等。摄像机23将修正后的可见图像发送至控制部40。
另外，图像读取部20的摄像机23具备受光控制部237、作为红外光传感器的线阵图像传感器232ir、图像修正部238以及储存修正用数据的存储器239。
受光控制部237对线阵图像传感器232ir的信号检测进行控制。例如，受光控制部237对线阵图像传感器232ir进行控制，从而以对应纸张类1的搬送速度的周期检测信号。另外，受光控制部237也可以构成为，在与线阵图像传感器232r、232g、232b相同的正时，通过线阵图像传感器232ir检测信号。
摄像机23通过未图示的A/D转换器，对由线阵图像传感器232ir检测的信号进行A/D转换，从而取得红外图像。
图像修正部238利用储存于存储器239内的修正用数据，对红外图像进行修正。存储器239是对预先设定的修正用数据进行储存的存储器。
例如，存储器239储存基于线阵图像传感器232ir的各个像素的灵敏度的不均匀特性、照明22亮度的不均匀及/或透镜231的光学特性等生成的修正值作为修正用数据。图像修正部238根据储存于存储器239内的修正用数据，对红外图像进行图像明暗调整、亮度调整以及失真修正等。摄像机23将修正后的红外图像发送至控制部40。
例如，控制部40通过执行程序，作为第一污损检测部41、第二污损检测部42、综合判定部43以及区分控制部44发挥作用。
如上所述，控制部40将由图像读取部20提供的可见图像以及红外图像储存至缓冲存储器50。而且，控制部40读出储存在词典存储部60内的作为判定标准的参数。
第一污损检测部41对从词典存储部60读出的参数和由摄像机23提供的可见图像进行比较。第一污损检测部41根据比较结果，对纸张类1的污损进行检测。例如，第一污损检测部41检测纸张类1上的污损、斑点以及涂鸦等。第一污损检测部41将检测结果（第一检测结果）发送至综合判定部43。
第一污损检测部41对可见图像的输出信号量进行评价并算出亮度的绝对量。例如，第一污损检测部41将可见图像分割成多个区域。第一污损检测部41在每个分割区域内算出亮度的平均值、分布频率（柱状图）、最大值、最小值、标准偏差以及分布等项目。
例如，当可见图像是基于RGB的3波长的光而被检测的图像时，第一污损检测部41按照每个颜色进行前述各项目的运算。而且，第一污损检测部41也可以在颜色之间进行前述各项目的运算。
第一污损检测部41通过对事先从整券收集的数据（标准参数）和从可见图像算出的值进行比较，判定纸张类1有无污损以及污损的程度（损耗状态、泛黄等）等。
另外，第一污损检测部41提取可见图像中的水印部分、或端面等空白部分的像素之间的亮度差（差分）。第一污损检测部41通过提取的差分，能够检测纸张类1上的涂鸦等脏污。而且，第一污损检测部41根据像素之间的差分、及在提取像素差分的区域附近被提取的涂鸦以及褶皱，对纸张类1上有无涂鸦以及褶皱进行综合判定。另外，第一污损检测部41在线阵图像传感器232的扫描方向和纸张类1的搬送方向的两个方向进行像素之间的差分提取。由此，第一污损检测部41能够降低因涂鸦线的方向产生的性能差。
第二污损检测部42对从词典存储部60读出的参数和由摄像机23提供的红外图像进行比较。第二污损检测部42根据比较结果，检测纸张类1的污损。例如，第二污损检测部42检测纸张类1上的褶皱、折痕以及涂鸦等。第二污损检测部42将检测结果（第二检测结果）发送至综合判定部43。
第二污损检测部42对红外图像的输出信号量进行评价并算出亮度的绝对量。例如，第二污损检测部42将红外图像分割成多个区域。第二污损检测部42按照每个分割区域算出亮度的平均值、分布频率（柱状图）、最大值、最小值、标准偏差以及分布等项目。
第二污损检测部42通过对事先从整券收集的数据（标准参数）和从红外图像算出的值进行比较，对纸张类1上有无褶皱、折痕、涂鸦以及污损的程度（损耗状态、泛黄等）等进行判定。
另外，第二污损检测部42也可以将与红外图像或红外图像的亮度相关的信息发送至第一污损检测部41。此时，第一污损检测部41算出红外图像的亮度和可见图像的亮度的比例。第一污损检测部41也可以构成为，根据算出的比例，对纸张类1上的泛黄以及污损等进行检测。
综合判定部43根据第一污损检测部41提供的第一检测结果和由第二污损检测部42提供的第二检测结果，综合判定纸张类1上的状态。例如，综合判定部43根据第一检测结果和第二检测结果，对纸张类1上有无褶皱、有无折痕、有无斑点、有无涂鸦以及污损的程度（损耗状态以及泛黄等）等进行判定。
进一步，例如，综合判定部43接收未图示的磁性检测部等其他检测部进行的检测结果。综合判定部43根据多个检测部的检测结果、第一检测结果以及第二检测结果等，对纸张类1的劵种类、真伪以及损耗度等进行判定。
区分控制部44根据综合判定部43的判定结果，对闸门以及搬送通道等进行控制，从而区分纸张类1。即，区分控制部44对第一闸门13以及第二闸门15进行控制，从而将判定为整券的纸张类1搬送至第一堆积箱或14或第二堆积箱16。进一步，区分控制部44根据纸张类1的劵种类，将纸张类1分类到不同的堆积箱。
另外，区分控制部44对第一闸门13和第二闸门15进行控制，从而将判定为残劵的纸张类1搬送至设置在第二闸门15后段的剪裁部。即，控制部40对各部进行控制，从而将判定为残劵的纸张类1搬送至剪裁部，并由剪裁部进行剪裁。
更进一步，区分控制部44对第一闸门13以及第二闸门15进行控制，从而将判定为伪劵的纸张类1搬送至未图示的排除劵堆积箱。
如上所述，图像读取部20具备对被搬送的纸张类1以规定的角度照射光的照明21以及照明22。图像读取部20能够通过照明21以及照明22，隔着摄像机23的摄像光轴，从搬送系统12的上游侧和下游侧两侧以规定的角度对纸张类1照射可见光。由此，当纸张类1上有褶皱或折痕时，图像读取部20能够在不易形成阴影的状态下读取可见图像。
更进一步，图像读取部20能够通过照明22，从隔着摄像机23的摄像光轴的搬送系统12的上游侧和下游侧中的任一侧，以规定的角度对纸张类1照射红外光。由此，当纸张类1上有褶皱或折痕时，图像读取部20能够在容易形成阴影的状态下读取红外图像。
由此，图像读取部能够取得对纸张类1的损耗度的判定有效的可见图像以及红外图像。这样，能够提供以更高的精度读取图像的图像处理装置以及纸张处理装置。
另外，在前述实施方式中说明图像读取部20的摄像机23的构成为，通过分光构件233将以一个光轴接收的光分成4个波长区域的光，但并非限定于此构成。分光构件233也可以构成为，分成更多颜色的光。此时，图像读取部20的摄像机23具备将以一个光轴入射的光分成各种颜色的光的分光构件233和对应各种颜色的多个线阵图像传感器232。
另外，分光构件233也可以构成为，分成更少颜色的光。分光构件233只要将以一个光轴入射的光分成至少一个可见光和红外光即可。另外，此时，图像读取部20的摄像机23只要具备检测被分光的可见光的线阵图像传感器和检测被分光的红外光的线阵图像传感器232ir即可。
另外，向纸张类1照射的红外光的照射角越趋向锐角，当纸张类1上有褶皱或折痕等时，越容易形成阴影。因此，图像读取部20可以构成为，具备能够用更小的锐角照射光的照明22。
图6表示图像读取部20的其他的构成例。图像读取部20具备照明21、照明22以及摄像机23。照明21以及摄像机23的结构与图2示例的结构相同。照明22具备反射构件224、光源222以及实装基板223。另外，光源222以及实装基板223的结构与图2示例的结构相同。
反射构件224具备对可见光和红外光进行全反射的全反射面226和对可见光进行全反射而吸收红外光的红外光低反射面225。
如图6所示，反射构件224也与反射构件221同样，截面具有多个直线折曲而形成的折线形状。反射构件224的红外光低反射面225以及全反射面226对于搬送面P设置成多个不同的角度。
另外，在图6的示例中，在一个面上设置全反射面226，在其他的面上设置红外光低反射面225。这样，当反射红外光的全反射面226被设置成限定时，反射构件224能够使向纸张类1照射的红外光的角度变小。
即，反射构件224能够使照射在纸张类1的红外光具有更窄的指向性。由此，图像读取部20在纸张类1上有褶皱或折痕时，能够向纸张类1照射更容易形成阴影的光。
另外，图像读取部20根据反射构件224的全反射面226的数量，能够控制照射纸张类1的红外光的照射角。更进一步，图像读取部20根据反射构件224的全反射面226的位置，控制向纸张类1照射的红外光的光轴的角度。由此，图像读取部20能够从更容易检测褶皱以及折痕的角度对纸张类1照射红外光。
图7表示图像读取部20的其他构成例。图像读取部20具备照明21、照明22以及摄像机23。另外，照明21和摄像机23与图2示例中说明的结构相同。照明22具备反射构件221、光源222以及实装基板227。另外，反射构件221的结构与图2示例的结构相同。
光源222是发射光的发光元件。照明22具备发射可见光的多个光源222a和发射红外光的多个光源222c。例如，光源222a是发射可见光的LED。另外，光源222c是发射红外光的LED。而且，例如，光源222c是具有比光源222b或光源222a更窄的指向性的LED。即，光源222c以比光源222b或光源222a更窄的照射角发射光线。
根据这种结构，图像读取部20能够以更窄的照射角向纸张类1照射红外光。由此，图像读取部20在纸张类1上有褶皱或折痕时，能够向纸张类1照射更容易形成阴影的光。
而且，光源222c也可以构成为，以与光源222a不同的光轴发射光。
如图8所示，光源222a设置在实装基板227的第一基板227a上。另外，光源222c设置在实装基板227的第二基板227b上。而且，第一基板227a和第二基板227b以相对于反射构件221或纸张类1被搬送的搬送面P相互不同的角度设置。
由此，设置在第一基板227上的光源222a和设置在实装基板227的第二基板227b上的光源222c能够以不同的光轴照射光。
根据这种结构，照明22对应第二基板227b的设置角度，能够控制照射纸张类1的红外光的光轴的角度。由此，图像读取部20能够在更容易检测褶皱以及折痕的角度对纸张类1照射红外光。
另外，在前述的实施方式中，说明了照明21的光源212以及照明22的光源222为LED，但并非限定于此构成。例如，照明21的光源212可以由带有二向色镜的卤素灯代替。二向色镜能够反射可见光，使红外光透过。由此，带有二向色镜的卤素灯能够向规定方向照射不含有红外光的可见光。
另外，照明22的光源222可以由带有铝镜的卤素灯代替。铝镜反射可见光和红外光。由此，带有铝镜的卤素灯能够向规定方向照射红外光和可见光。
此时，照明21以及照明22为了将来自每个卤素灯的光照射到线状的照射范围内，通过设置有扩散面的导光构件来收敛光。导光构件使卤素灯的光在内部反射并从扩散面射出。由此，照明21以及照明22能够将卤素灯的光照射到线状的照射范围内。
虽然对本发明的几个实施方式进行了说明，但是这些实施方式是作为示例提出的，而不限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离本发明的主旨的范围内，可以进行各种省略、替换、变更。这些实施方式或其变形包含在发明的保护范围或主旨中，并且，包含在权利要求范围所记载的发明和其等同的保护范围内。
Claims (15)
1.一种图像读取装置，用于读取由搬送部（12）搬送的纸张类（1）的图像，其特征在于，包括：
第一照明部（21），向所述纸张类（1）照射可见光；
第二照明部（22），以与所述第一照明部（21）不同的角度对所述纸张类照射可见光和红外光；
摄像部(23)，接收从所述纸张类（1）反射的可见光和红外光，以拍摄可见图像和红外图像。
2.根据权利要求1所述的图像读取装置，其特征在于，还包括：
识别部（40），所述识别部（40）基于由所述摄像部（23）摄像的所述可见图像和红外图像、以及预先设定的参数，对纸张类（1）进行识别。
3.根据权利要求2所述的图像读取装置，其特征在于，
所述识别部（40）根据所述可见图像对所述纸张类（1）的脏污进行识别，并根据所述红外图像对所述纸张类（1）的褶皱以及折痕进行识别。
4.根据权利要求1所述的图像读取装置，其特征在于，
所述第一照明部（21）和所述第二照明部（22），从隔着所述摄像部（23）的摄像光轴的两侧对所述纸张类（1）照射可见光，所述第二照明部(22)从所述摄像光轴的一侧对所述纸张类（1）照射红外光。
5.根据权利要求1所述的图像读取装置，其特征在于，
所述第一照明部（21）将可见光照射到线状的照射范围内，所述第二照明部（22）将红外光和可见光照射到线状的所述照射范围内，所述摄像部（23）接收所述照射范围内的从所述纸张类（1）反射的可见光和红外光，以拍摄所述可见图像和所述红外图像。
6.根据权利要求5所述的图像读取装置，其特征在于，所述第二照明部（22）包括：
光源（222a、222b），发射红外光和可见光；
反射构件（221、224），其反射从所述光源（222a、222b）发射的所述可见光并照射到所述照射范围内，并反射从所述光源（222a、222b）发射的所述红外光的一部分并照射到所述照射范围内。
7.根据权利要求5所述的图像读取装置，其特征在于，所述第二照明部（22）包括：
第一光源（222a），以第一照射角发射可见光；
第二光源（222c），以小于第一照射角的第二照射角发射红外光；
反射构件（221），反射所述第一光源（222a）以及所述第二光源（222c）发射的所述可见光和所述红外光并照射到所述照射范围内。
8.根据权利要求1所述的图像读取装置，其特征在于，所述摄像部（23）包括：
可见光传感器（232b、232g、232r），对可见光进行摄像并取得可见图像；
红外光传感器（232ir），对红外光进行摄像并取得红外图像；
分光构件（233），以同一光轴接收光，将接收的光分成可见光和红外光，并使分光后的可见光成像于所述可见光传感器（232b、232g、232r），使分光后的红外光成像于所述红外光传感器（232ir）。
9.一种纸张类处理装置，其特征在于，包括：
搬送部（12），用于搬送纸张类（1）；
第一照明部（21），对所述纸张类（1）照射可见光；
第二照明部（22），以与所述第一照明部（21）不同的角度对所述纸张类（1）照射可见光和红外光；
摄像部(23)，接收从所述纸张类（1）反射的可见光和红外光，以拍摄可见图像和红外图像；
识别部（40），基于由所述摄像部（23）摄像的所述可见图像和红外图像、以及预先设定的参数，对纸张类进行识别；
区分处理部（13、15），根据所述识别部（40）的识别结果，对所述纸张类（1）进行区分。
10.根据权利要求9所述的纸张类处理装置，其特征在于，
所述识别部（40）根据所述可见图像对所述纸张类（1）的脏污进行识别，并根据所述红外图像对所述纸张类（1）的褶皱以及折痕进行识别。
11.根据权利要求9所述的纸张类处理装置，其特征在于，
所述第一照明部（21）和所述第二照明部（22），从隔着所述摄像部（23）的摄像光轴的两侧对所述纸张类（1）照射可见光，所述第二照明部(22)从所述摄像光轴的一侧对所述纸张类（1）照射红外光。
12.根据权利要求9所述的纸张类处理装置，其特征在于，
所述第一照明部（21）将可见光照射到线状的照射范围内，所述第二照明部（22）将红外光和可见光照射到线状的所述照明范围内，所述摄像部（23）接收所述照射范围内的从所述纸张类（1）反射的可见光和红外光，以拍摄所述可见图像和所述红外图像。
13.根据权利要求12所述的纸张类处理装置，其特征在于，所述第二照明部（22）包括：
光源（222a、222b），发射红外光和可见光；
反射构件（221、224），其反射从所述光源（222a、222b）发射的所述可见光并照射到所述照射范围内，并反射从所述光源（222a、222b）发射的所述红外光的一部分并照射到所述照射范围内。
14.根据权利要求12所述的纸张类处理装置，其特征在于，所述第二照明部（22）包括：
第一光源（222a），以第一照射角发射可见光；
第二光源（222c），以小于第一照射角的第二照射角发射红外光；
反射构件（221），反射所述第一光源（222a）以及所述第二光源（222c）发射的所述可见光和所述红外光并照射到所述照射范围内。
15.根据权利要求9所述的纸张类处理装置，其特征在于，所述摄像部（23）包括：
可见光传感器（232b、232g、232r），对可见光进行摄像并取得可见图像；
红外光传感器（232ir），对红外光进行摄像并取得红外图像；
分光构件（233），以同一光轴接收光，将接收的光分成可见光和红外光，并使分光后的可见光成像于所述可见光传感器(232b、232g、232r)，使分光后的红外光成像于所述红外光传感器（232ir）。
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