CN104835239A - 一种硬币识别装置及其识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种硬币识别装置包括：第一介质检测单元；第一发光单元，朝向介质发光；第一摄像单元；第二介质检测单元；第二发光单元，朝向介质另一表面发光；第二摄像单元；图像存储单元；基准数据存储单元；判别单元，初步判定该硬币的真伪；存储单元，按序存储且标记序列号；第一排差单元，将介质排出装置外；综合判定单元，综合判定该硬币的真伪；第二排差单元，将介质排出装置外；控制单元，对各单元动作进行控制，本发明还公开了上述识别装置的识别方法。本发明在存在多个介质时不受影响得正常工作；及时排差不损坏识别装置；避免了因多个介质存在时因介质遮蔽反射所传输的光而引起图像显示不全以产生误判的情况。

Description

一种硬币识别装置及其识别方法

技术领域

本发明涉及以光学方式检测介质的表面图案从而识别种类和真伪的识别装置领域，尤其涉及一种硬币识别装置，及其识别方法。

背景技术

当前，在现有的硬币识别装置和介质识别方法中，检测硬币的外径、材质、厚度，或者以光学方式检测表面图案，从而识别币种或真伪。通常的，利用一个摄像单元对硬币的上表面和下表面两面进行摄像，从而识别硬币的种类和真伪。

参阅专利申请号为201210109418.7的中国专利“介质识别装置和介质识别方法”，提供了一种硬币识别装置，具有：第1发光单元，朝向所输送的硬币的单侧表面发光；第2发光单元，朝向硬币的另一个表面发出波长与第1发光单元不同的光；多个反射单元，改变来自第1发光单元的光在硬币的表面反射后的反射光的朝向；摄像单元，接受第1发光单元发出的光在硬币的表面反射后的光和第2发光单元发出的光在硬币的表面反射后的光并进行摄像；图像存储单元，存储与第1发光单元对应的第1硬币图像和与第2发光单元对应的第2硬币图像；以及判别单元，使用存储在图像存储单元中的图像判定硬币的外形，根据外形判定结果进行币种和真伪的判别。

该专利能够基本实现硬币的识别功能，但当输送路径上存在多个介质硬币时，所存储的图像本身就会因光走向被遮蔽而不够完整，难以很好的实现多介质下的装置识别功能，且当识别伪币时也难以做出相应的退币动作排除障碍。

因而社会迫切需求一种能够在输送路径上存在多个介质时依然能够正常精确得对硬币进行识别，且当识别到伪币时能够做出相应退币动作的装置和方法。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种硬币识别装置及其识别方法，用以克服上述技术缺陷。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案在于，首先提供一种硬币识别装置，包括：

第一介质检测单元，检测所输送的介质的到达和离开；

第一发光单元，在由所述第一介质检测单元检测到介质的情况下，朝向所输送的介质的单侧表面发光；

第一摄像单元，接收所述第一发光单元发出的光在所述介质的表面反射后的光并进行摄像；

第二介质检测单元，检测所输送的介质的到达和离开；

第二发光单元，在由所述第二介质检测单元检测到介质的情况下，朝向介质的另一表面发出波长与所述第一发光单元不同的光；

第二摄像单元，接收所述第二发光单元发出的光在所述介质的表面反射后的光并进行摄像；

图像存储单元，存储所述第一摄像单元和所述第二摄像单元所传输的图像信息，包括与所述第一发光单元对应的第一介质图像和所述第二发光单元对应的第二介质图像；

基准数据存储单元，存储有各币种的表面和背面的图像模板；

判别单元，将所述第一介质图像与所述基准数据存储单元中存储的各币种的表面和背面模板进行对比判别，初步判定该硬币的真伪；

存储单元，当所述判别单元判定为真币时抓取所述第一介质图像，并按序存储为硬币单侧图像且标记序列号；

第一排差单元，当所述判别单元判定为伪币时驱动并将介质排除出所述识别装置外；

综合判定单元，从所述基准数据存储单元中抓取所述硬币单侧图像所对应币种的另一面图像模板，并与所述第二介质图像进行对比，以判定该硬币的真伪，其中，所述硬币单侧图像的序列号与当前第二介质相对应；

第二排差单元，当所述综合判定单元判定为伪币时驱动并将该介质排除出所述识别装置外；

控制单元，对上述各单元的动作进行控制。

所述第一排差单元和所述第二排差单元均包括一T型连杆和一退币孔，且所述T型连杆和所述退币孔对应水平设置于硬币的输送路径两侧。

所述的T型连杆由气缸进行驱动。

所述第一介质检测单元包括第一投光器和第一受光器，所述第二介质检测单元包括第二投光器和第二受光器。

较佳的，所述输送路径是透明的。

较佳的，所述退币孔为一方形槽口，所述方形槽口与退币槽相通，且长和宽均大于硬币直径。

较佳的，所述第一介质检测单元和所述第二介质检测单元采用透射型光学传感器，且横向配置于所述输送路径上。

较佳的，所述第一排差单元所在位置沿所述输送路径上远于所述第一介质检测单元所在位置；所述第二排差单元所在位置沿所述输送路径上远于所述第二介质检测单元所在位置。

本发明还提供了一种应用于所述硬币识别装置的识别方法，其特征在于，包括步骤：

步骤a，所述第一介质检测单元3检测到介质的到达；

步骤b，所述第一发光单元1朝向所输送的介质的单侧表面发光；

步骤c，所述第一摄像单元2接收所述第一发光单元1发出的光在所述介质的表面反射后的光并进行摄像；

步骤d，所述图像存储单元93存储所述第一摄像单元2所传输的图像信息，并记录为第一介质图像；

步骤e，所述判别单元94将存储于所述图像存储单元93中的第一介质图像与所述基准数据存储单元95中存储的各币种的表面和背面模板进行对比判别，初步判定该硬币的真伪，

步骤f，若所述判别单元94判定结果为伪，则所述第一排差单元4运行，将该硬币排除出所述识别装置且结束；若为真，则所述第一排差单元4不运行，且流程继续；

步骤g，所述存储单元96抓取所述第一介质图像，按序存储为硬币单侧图像并标记序列号；

步骤h，所述第二介质检测单元7检测所输送的介质的到达和离开；

步骤i，所述第二发光单元5在由所述第二介质检测单元7检测到介质的情况下，朝向介质的另一表面发出波长与所述第一发光单元1不同的光；

步骤j，所述第二摄像单元6接收所述第二发光单元5发出的光在所述介质的表面反射后的光并进行摄像；

步骤k，所述图像存储单元93存储所述第二摄像单元6所传输的图像信息，并记录为第二介质图像；

步骤l，所述综合判定单元97从所述基准数据存储单元95中抓取当前第二介质对应序列号的所述硬币单侧图像所对应币种的另一面图像模板，并与所述第二介质图像进行对比，以判定该硬币的真伪；

步骤m，若所述综合判定结果为伪，则所述第二排差单元8运作，将该硬币排除出所述识别装置且结束；若为真，则所述第二排差单元8不运行且结束。

较佳的，所述步骤d和所述步骤k中，均包括所述图像存储单元对不同波长的所述第一介质图像和所述第二介质图像进行图像分离的步骤。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：

当输送路径上同时存在多个硬币时，各单元可分别独立运作，所述存储单元按序存储所述介质单侧图像和标记序列号，所述综合判定单元依照所抓取的当前介质对应序列号的图像进行真伪判定，且排差单元分别独立排差，所述图像存储单元根据不同波长的图像进行图像分离和存储，从而得到效果：存在多个介质时不受影响得正常工作；及时排差以不损坏识别装置；避免了因多个介质存在时因介质遮蔽反射所传输的光而引起图像显示不全以产生误判的情况。

附图说明

图1为本发明硬币识别装置的功能框图；

图2为本发明硬币识别装置对输送介质的上表面进行摄像的侧视图；

图3为本发明硬币识别装置对输送介质的上表面进行摄像的俯视图；

图4为本发明硬币识别装置对输送介质的下表面进行摄像的侧视图；

图5为本发明硬币识别装置对输送介质的下表面进行摄像的俯视图；

图6为本发明硬币识别装置对输送介质判定为伪币的动作示意图；

图7为本发明应用于硬币识别装置的识别方法进行识别的处理流程图。

具体实施方式

以下，将会参照附图描述本发明的实施方式。在实施方式中，相同构造的部分使用相同的附图标记并且省略描述。

参阅图1，为本发明硬币识别装置的结构功能框图。如图中所示，所述识别装置包括第一发光单元1、第二发光单元5、第一介质检测单元3、第二介质检测单元7、第一摄像单元2、第二摄像单元6、第一排差单元4、第二排差单元8、判别单元94、图像存储单元93、基准数据存储单元95、综合判定单元97、存储单元96、以及控制单元96。其中，

所述第一介质检测单元3，检测所输送的介质的到达和离开；

所述第一发光单元1，在由所述第一介质检测单元3检测到介质的情况下，朝向所输送的介质的单侧表面发光；

所述第一摄像单元2，接收所述第一发光单元1发出的光在所述介质的表面反射后的光并进行摄像；

所述第二介质检测单元7，检测所输送的介质的到达和离开；

所述第二发光单元5，在由所述第二介质检测单元7检测到介质的情况下，朝向介质的另一表面发出波长与所述第一发光单元1不同的光；

所述第二摄像单元6，接收所述第二发光单元5发出的光在所述介质的表面反射后的光并进行摄像；

所述图像存储单元93，存储所述第一摄像单元2和所述第二摄像单元6所传输的图像信息，包括与所述第一发光单元1对应的第一介质图像和所述第二发光单元5对应的第二介质图像；

所述基准数据存储单元95，存储有各币种的表面和背面的图像模板；

所述判别单元94，将存储于所述图像存储单元93中的第一介质图像与所述基准数据存储单元95中存储的各币种的表面和背面模板进行对比判别，初步判定该硬币的真伪；

所述存储单元96，当所述判别单元94判定为真币时抓取所述第一介质图像，按序存储为硬币单侧图像并标记序列号；

所述第一排差单元4，当所述判别单元94判定为伪币时驱动并将介质排除出所述识别装置外；

所述综合判定单元97，从所述基准数据存储单元95中抓取当前第二介质对应序列号的所述硬币单侧图像所对应币种的另一面图像模板，并与所述第二介质图像进行对比，以判定该硬币的真伪；

所述第二排差单元8，当所述综合判定单元97判定为伪币时驱动并将该介质排除出所述识别装置外；

所述控制单元96，对上述各单元的动作进行控制。

值得指出的是，所述的介质可以为硬币也可为其他金属片状物体，且所述判别单元94可通过图像外形的对比判别其为硬币或是其他金属片状物体，若判定为非硬币，记为伪币。检测时位于第一检测位置(即第一介质检测单元3、第一发光单元1、以及第一摄像单元所在位置)的介质统称为第一介质，同理位于第二检测位置的介质统称为第二介质，故某介质可能之前为第一介质，而之后称为第二介质。

参阅图2，为本发明硬币识别装置对输送介质的上表面进行摄像的侧视图；结合图3，为本发明硬币识别装置对输送介质的上表面进行摄像的俯视图；以及图4，为本发明硬币识别装置对输送介质的下表面进行摄像的侧视图；以及图5，为本发明硬币识别装置对输送介质的下表面进行摄像的俯视图。

如图中所示，沿箭头92的方向在输送路径90上输送作为输送介质的硬币91，利用在输送路径90上设置的第一介质检测单元3和第二介质检测单元7掌握所述硬币91的位置。其中，所述第一介质检测单元3由第一投光器31和第一受光器32构成，所述第二介质检测单元7由第二投光器71和第二受光器72构成。在检测位置不存在硬币的情况下，所述第一、第二投光器投出的光分别被所述第一、第二受光器接受，但是，当输送硬币到达检测位置时，投出的光被硬币91遮挡而不被受光器接受。这样，通过监视受光器来检测硬币的到达和离开。

在本实施例中，为了检测介质而使用透射型光学传感器，但是，也可以使用反射型光学传感器和接近传感器等其他种类的传感器进行检测。并且，在输送路径90的横向配置传感器，从水平方向检测硬币91，但是，也可以在输送路径90的上下配置传感器，从垂直方向检测硬币91。

接着，当通过第一介质检测单元3检测到硬币91的到达后，从所述第一发光单元1朝向硬币91的上表面发光，在硬币的上表面反射后的光被导入所述第一摄像单元2中。结合图1所示以及上述可知，所述图像存储单元93运作，存储所述第一摄像单元2所传输的图像信息，并记录为第一介质图像；继而，所述判别单元94开始运作，将存储于所述图像存储单元93中的第一介质图像与所述基准数据存储单元95中存储的各币种的表面和背面模板进行对比判别，初步判定该硬币的真伪。

当所述判别单元94判定为伪币时驱动所述第一排差单元4，将介质排除出所述识别装置外。

尤其如图6所示，为本发明硬币识别装置对输送介质判定为伪币的动作示意图。可知，所述第一排差单元4包括一T型连杆41和一退币孔42，两者对应水平设置于所述输送路径90两侧，且在输送方向上略远于所述第一介质检测单元3所在位置。其中，本实施例中所述T型连杆41由一气缸驱动，但也可为电机驱动，不局限于此。所述退币孔42为一方形槽口，所述方形槽口与所应用机器的退币槽相通(所述退币槽为本领域内惯用的现有技术，故不予以赘述，也不再图中绘出。)，且所述方形槽口的长和宽均大于硬币直径。

当所述判别单元94判定为真币时所述存储单元96抓取所述第一介质图像，并按序存储为硬币单侧图像且标记序列号。本实施例中，所述序列号每日零点进行清零处理。

接着，进一步输送硬币91时，所述第二介质检测单元7检测到硬币91的到达，通知给所述第二发光单元5和所述第二摄像单元6。接收到通知的所述第二发光单元5发光，利用所述第二摄像单元6对硬币图像进行摄像，并传输至所述图像存储单元93中，且记录为第二介质图像。且值得指出的是，所述输送路径90是透明的，以使得反射光通过。

继而所述综合判定单元97运作，从所述基准数据存储单元95中抓取当前第二介质对应序列号的所述硬币单侧图像所对应币种的另一面图像模板，并与所述第二介质图像进行对比，以判定该硬币的真伪。

当所述综合判定单元97判定为伪币时，所述第二排差单元8驱动并将该介质排除出所述识别装置外。所述第二排差单元8的结构和排差过程与所述第一排差单元4相同，包括一T型连杆81和一退币孔82，两者对应水平设置于所述输送路径90两侧，且在输送方向上略远于所述第一介质检测单元3所在位置。其中，本实施例中所述T型连杆由一气缸驱动，但也可为电机驱动，不局限于此。所述退币孔82为一方形槽口，所述方形槽口与退币槽相通，且所述方形槽口的长和宽均大于硬币直径。

其中，所述的控制单元96整体控制整个识别流程的进行，对上述各单元的动作进行控制。

值得指出的是，所述第一发光单元1和所述第二发光单元5发射不同波长的光，如所述第一发光单元1向硬币发射红光，所述第二发光单元5像硬币发射蓝光，但不局限于此。这样所述图像存储单元93便能得到明显不同的第一介质图像和第二介质图像，以便于识别和分离。

这样，当输送路径90上同时存在多个硬币时，各单元可分别独立运作，所述存储单元96按序存储所述介质单侧图像和标记序列号，所述综合判定单元97依照所抓取的当前介质对应序列号的图像进行真伪判定，且排差单元分别独立排差，所述图像存储单元93根据不同波长的图像进行图像分离和存储，从而得到效果：存在多个介质时不受影响得正常工作；及时排差以不损坏识别装置；避免了因多个介质存在时因介质遮蔽反射所传输的光而引起图像显示不全以产生误判的情况。

参阅图7所示，为本发明硬币识别装置的识别处理流程图。可知，本发明还公开了上述实施例所述识别装置的识别方法，包括步骤：

步骤a，所述第一介质检测单元3检测到介质的到达；

步骤b，所述第一发光单元1朝向所输送的介质的单侧表面发光；

步骤c，所述第一摄像单元2接收所述第一发光单元1发出的光在所述介质的表面反射后的光并进行摄像；

步骤d，所述图像存储单元93存储所述第一摄像单元2所传输的图像信息，并记录为第一介质图像；

步骤e，所述判别单元94将存储于所述图像存储单元93中的第一介质图像与所述基准数据存储单元95中存储的各币种的表面和背面模板进行对比判别，初步判定该硬币的真伪，

步骤f，若所述判别单元94判定结果为伪，则所述第一排差单元4运行，将该硬币排除出所述识别装置且结束；若为真，则所述第一排差单元4不运行，且流程继续；

步骤g，所述存储单元96抓取所述第一介质图像，按序存储为硬币单侧图像并标记序列号；

步骤h，所述第二介质检测单元7检测所输送的介质的到达和离开；

步骤i，所述第二发光单元5在由所述第二介质检测单元7检测到介质的情况下，朝向介质的另一表面发出波长与所述第一发光单元1不同的光；

步骤j，所述第二摄像单元6接收所述第二发光单元5发出的光在所述介质的表面反射后的光并进行摄像；

步骤k，所述图像存储单元93存储所述第二摄像单元6所传输的图像信息，并记录为第二介质图像；

步骤l，所述综合判定单元97从所述基准数据存储单元95中抓取当前第二介质对应序列号的所述硬币单侧图像所对应币种的另一面图像模板，并与所述第二介质图像进行对比，以判定该硬币的真伪；

步骤m，若所述综合判定结果为伪，则所述第二排差单元8运作，将该硬币排除出所述识别装置且结束；若为真，则所述第二排差单元8不运行且结束。

其中，步骤d和步骤k中，均包括所述图像存储单元93对不同波长的所述第一介质图像和所述第二介质图像进行图像分离的步骤。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种硬币识别装置，其特征在于，包括：

第一介质检测单元，检测所输送的介质的到达和离开；

第一发光单元，在由所述第一介质检测单元检测到介质的情况下，朝向所输送的介质的单侧表面发光；

第一摄像单元，接收所述第一发光单元发出的光在所述介质的表面反射后的光并进行摄像；

第二介质检测单元，检测所输送的介质的到达和离开；

第二发光单元，在由所述第二介质检测单元检测到介质的情况下，朝向介质的另一表面发出波长与所述第一发光单元不同的光；

第二摄像单元，接收所述第二发光单元发出的光在所述介质的表面反射后的光并进行摄像；

图像存储单元，存储所述第一摄像单元和所述第二摄像单元所传输的图像信息，包括与所述第一发光单元对应的第一介质图像和所述第二发光单元对应的第二介质图像；

基准数据存储单元，存储有各币种的表面和背面的图像模板；

判别单元，将所述第一介质图像与所述基准数据存储单元中存储的各币种的表面和背面模板进行对比判别，初步判定该硬币的真伪；

存储单元，当所述判别单元判定为真币时抓取所述第一介质图像，并按序存储为硬币单侧图像且标记序列号；

第一排差单元，当所述判别单元判定为伪币时驱动并将介质排除出所述识别装置外；

综合判定单元，从所述基准数据存储单元中抓取所述硬币单侧图像所对应币种的另一面图像模板，并与所述第二介质图像进行对比，以判定该硬币的真伪，其中，所述硬币单侧图像的序列号与当前第二介质相对应；

第二排差单元，当所述综合判定单元判定为伪币时驱动并将该介质排除出所述识别装置外；

控制单元，对上述各单元的动作进行控制。

2.如权利要求1所述的硬币识别装置，其特征在于，所述第一排差单元和所述第二排差单元均包括一T型连杆和一退币孔，且所述T型连杆和所述退币孔对应水平设置于硬币的输送路径两侧。

3.如权利要求2所述的硬币识别装置，其特征在于，所述的T型连杆由气缸进行驱动。

4.如权利要求2所述的硬币识别装置，其特征在于，所述第一介质检测单元包括第一投光器和第一受光器，所述第二介质检测单元包括第二投光器和第二受光器。

5.如权利要求3或4所述的硬币识别装置，其特征在于，所述输送路径是透明的。

6.如权利要求5所述的硬币识别装置，其特征在于，所述退币孔为一方形槽口，所述方形槽口与退币槽相通，且长和宽均大于硬币直径。

7.如权利要求6所述的硬币识别装置，其特征在于，所述第一介质检测单元和所述第二介质检测单元采用透射型光学传感器，且横向配置于所述输送路径上。

8.如权利要求6所述的硬币识别装置，其特征在于，所述第一排差单元所在位置沿所述输送路径上远于所述第一介质检测单元所在位置；所述第二排差单元所在位置沿所述输送路径上远于所述第二介质检测单元所在位置。

9.一种应用于如权利要求1-8任一项所述硬币识别装置的识别方法，其特征在于，包括步骤：

步骤a，所述第一介质检测单元3检测到介质的到达；

步骤b，所述第一发光单元1朝向所输送的介质的单侧表面发光；

步骤c，所述第一摄像单元2接收所述第一发光单元1发出的光在所述介质的表面反射后的光并进行摄像；

步骤d，所述图像存储单元93存储所述第一摄像单元2所传输的图像信息，并记录为第一介质图像；

步骤e，所述判别单元94将存储于所述图像存储单元93中的第一介质图像与所述基准数据存储单元95中存储的各币种的表面和背面模板进行对比判别，初步判定该硬币的真伪，

步骤f，若所述判别单元94判定结果为伪，则所述第一排差单元4运行，将该硬币排除出所述识别装置且结束；若为真，则所述第一排差单元4不运行，且流程继续；

步骤g，所述存储单元96抓取所述第一介质图像，按序存储为硬币单侧图像并标记序列号；

步骤h，所述第二介质检测单元7检测所输送的介质的到达和离开；

步骤i，所述第二发光单元5在由所述第二介质检测单元7检测到介质的情况下，朝向介质的另一表面发出波长与所述第一发光单元1不同的光；

步骤j，所述第二摄像单元6接收所述第二发光单元5发出的光在所述介质的表面反射后的光并进行摄像；

步骤k，所述图像存储单元93存储所述第二摄像单元6所传输的图像信息，并记录为第二介质图像；

步骤l，所述综合判定单元97从所述基准数据存储单元95中抓取当前第二介质对应序列号的所述硬币单侧图像所对应币种的另一面图像模板，并与所述第二介质图像进行对比，以判定该硬币的真伪；

步骤m，若所述综合判定结果为伪，则所述第二排差单元8运作，将该硬币排除出所述识别装置且结束；若为真，则所述第二排差单元8不运行且结束。

10.如权利要求9所述的识别方法，其特征在于，所述步骤d和所述步骤k中，均包括所述图像存储单元对不同波长的所述第一介质图像和所述第二介质图像进行图像分离的步骤。