CN1271914A - 硬币识别装置 - Google Patents

Abstract

一种硬币识别装置,包括一个第一光源,一个第二光源,一个第一光检测装置,用于对从第一光源发出的光和被硬币一个表面反射的光进行光电接受并产生硬币一个表面的图形数据,一个第一图形数据储存装置,一个第二光检测装置,用于对从第二光源发出的光和被硬币另一个表面反射的光进行光电接受并产生硬币另一个表面的图形数据,一个第二图形数据储存装置,一个参考数据储存装置,识别装置,用于硬币一面的图形数据与硬币的参考数据作比较,以及把硬币另一面的图形数据与硬币的参考数据作比较,从而识别硬币是否合格和硬币的种类。

Description

硬币识别装置

本发明涉及一种硬币识别装置，特别是涉及一种用来可靠地识别硬币是否合格，硬币被损坏的程度是否比预定的程度高，以及通过光学检测硬币表面图案来识别硬币种类的硬币识别装置。

硬币识别装置一般通过检测硬币的直径、材料、厚度及类似参数来识别硬币是否合格，即硬币是真的还是仿造的，以及硬币是否是通用硬币。然而，为了提高识别的准确性，最近提出了一种通过光学检测硬币表面图案来识别硬币的硬币识别装置。

例如，日本专利申请特许公开第8-36661号提出了一种硬币识别装置，其设有一个用于检测硬币磁特性的、布置在一硬币通道中的磁传感器，许多诸如发光二极管的发光元件和一个CCD(电荷耦合装置)，所述发光元件将光从较低部分投射在被运输到设在硬币通道的可透光通道部分的硬币上，所述CCD用来对从发光元件发射的和硬币表面反射的光进行光电检测，并根据被CCD光电检测并数字化的硬币图形数据来识别硬币是否合格和硬币的种类。

随着欧洲的货币统一而发行的欧洲硬币的一个侧面被设计成每种种类具有一个共同的图案，其另一侧面的图案则根据发行欧洲硬币的国家的不同而不同。因此，当在联邦银行或类似银行，需要根据欧洲硬币的发行国家对欧洲硬币分类时，由于上述硬币识别装置仅通过光学检测硬币一面的表面图案而识别硬币，所以根据欧洲硬币的发行国家来对欧洲硬币分类是不可能的。

此外，由于上述硬币识别装置仅通过光学检测硬币一面的表面图案而识别硬币，即使当其图案未被检测的硬币的侧面受损坏的程度比预定程度高，这样的硬币也不能被识别为一种受损坏的硬币。

因此本发明的一个目的是提供一种硬币识别装置，类似欧洲硬币，即便在硬币的一侧面上具有一个共同的图案，而在另一侧面上具有不同的图案时，也能高准确性地识别硬币是否合格和硬币的种类。

本发明的另一个目的是提供一种硬币识别装置，能够高准确性地识别硬币受损坏的程度是否比预定程度高。

本发明的上述和其他目的可通过一种硬币识别装置得以实现，其包括第一光源、第二光源、第一光检测装置、第一图形数据储存装置、第二光检测装置、第二图形数据储存装置、参考数据储存装置和识别装置，所述第一光源将光投射到被运输的硬币的一面上，所述第二光源将光投射到被运输的硬币的另一面上，所述第一光检测装置用来对从第一光源发出的和被硬币一面反射的光进行光电接受并产生硬币一面的图形数据，所述第一图形数据储存装置用来储存由第一光检测装置产生的硬币一面的图形数据，所述第二光检测装置用来对从第二光源发出的和被硬币另一面反射的光进行光电接受并产生硬币另一面的图形数据，所述第二图形数据储存装置用来储存由第二光检测装置产生的硬币另一面的图形数据，所述参考数据储存装置用来储存各类硬币的参考数据，所述识别装置用来把储存在第一图形数据储存装置内的硬币一面的图形数据与储存在参考数据储存装置内的各类硬币的参考数据作比较，以及把储存在第二图形数据储存装置内的硬币另一面的图形数据与储存在参考数据储存装置内的各类硬币的参考数据作比较，从而识别出硬币是否合格和硬币的种类。

根据本发明，由于硬币识别装置通过比较储存在第一图形数据储存装置内的硬币一面的图形数据与储存在参考数据储存装置内的各类硬币的参考数据，以及比较储存在第二图形数据储存装置内的硬币另一面的图形数据与储存在参考数据储存装置内的各类硬币的参考数据，从而识别出硬币是否合格和硬币的种类，即便当识别出诸如欧洲硬币的硬币时，其一面图案是共同的而另一面图案是不同，也可以可靠地识别硬币是否合格和硬币的种类，并且当欧洲硬币需要按发行国家分类时，也可以把欧洲硬币分类为每个发行国家的硬币。

在本发明的一种优选方面中，第一光检测装置和第二光检测装置被设置为能显示颜色图像数据的颜色传感器装置，参考数据储存装置储存每种种类硬币的参考色度数据和参考亮度数据，并且识别装置还包括第一损坏程度识别装置和第二损坏程度识别装置，所述第一损坏程度识别装置根据R数据、G数据和B数据，用来计算硬币一面的色度数据和亮度数据，所述R数据、G数据和B数据与储存在第一图形数据储存装置内的硬币一面的图形数据的基色光相对应，因而把计算的色度数据和亮度数据与储存在参考数据储存装置内的每种种类硬币的参考色度数据和参考亮度数据作比较，并识别硬币一面的损坏程度；所述第二损坏程度识别装置根据R数据、G数据和B数据，用来计算硬币另一面的色度数据和亮度数据，所述R数据、G数据和B数据与储存在第二图形数据储存装置内的硬币另一面的图形数据的基色光相对应，因而把计算的色度数据和亮度数据与储存在参考数据储存装置内的每种种类硬币的参考色度数据和参考亮度数据作比较，并识别硬币另一面的损坏程度。

根据本发明的这一优选方面，由于识别装置还包括第一损坏程度识别装置和第二损坏程度识别装置，第一损坏程度识别装置根据R数据、G数据和B数据，用来计算硬币一面的色度数据和亮度数据，所述R数据、G数据和B数据与储存在第一图形数据储存装置内的硬币一面的图形数据的基色光相对应，因而把计算的色度数据和亮度数据与储存在参考数据储存装置内的每种种类硬币的参考色度数据和参考亮度数据作比较，并识别硬币一面的损坏程度；第二损坏程度识别装置根据R数据、G数据和B数据，用来计算硬币另一面的色度数据和亮度数据，所述R数据、G数据和B数据与储存在第二图形数据储存装置内的硬币另一面的图形数据的基色光相对应，因而把计算的色度数据和亮度数据与储存在参考数据储存装置内的每种种类硬币的参考色度数据和参考亮度数据作比较，并识别硬币另一面的损坏程度，因而可靠地识别硬币受损坏的程度是否要比预定程度高是可能的。

在本发明的另一个优选方面中，设置参考数据储存装置，以储存参考色度数据和参考亮度数据，并且硬币识别装置还包括第一白光源、第二白光源、第一颜色传感器装置、第一颜色图像数据储存装置、第二颜色传感器装置、第二颜色图像数据储存装置和硬币损坏程度识别装置，所述第一白光源发射白光到硬币的一面上，所述第二白光源发射白光到硬币的另一面上，所述第一颜色传感器装置用于对从第一白光源发出的和被硬币一面反射的光进行光电检测并且产生硬币一面的颜色图像数据，所述第一颜色图像数据储存装置用于储存由第一颜色传感器装置产生的硬币一面的颜色数据，所述第二颜色传感器装置用于对从第二白光源发出的和被硬币另一面反射的光进行光电检测并且产生硬币另一面的颜色图像数据，所述第二颜色图像数据储存装置用于储存由第二颜色传感器装置产生的硬币另一面的颜色数据；所述硬币损坏程度识别装置包括第一损坏程度识别装置和第二损坏程度识别装置，所述第一损坏程度识别装置根据R数据、G数据和B数据，用来计算硬币一面的色度数据和亮度数据，所述R数据、G数据和B数据与储存在第一颜色图像数据储存装置内的硬币一面的颜色图像数据的基色光相对应，因而把计算的色度数据和亮度数据与储存在参考数据储存装置内的每种种类硬币的参考色度数据和参考亮度数据作比较，并且识别硬币一面的损坏程度，所述第二损坏程度识别装置根据R数据、G数据和B数据，用来计算硬币另一面的色度数据和亮度数据，所述R数据、G数据和B数据与储存在第二颜色图像数据储存装置内的硬币另一面的颜色图像数据的基色光相对应，因而把计算的色度数据和亮度数据与储存在参考数据储存装置内的每种种类硬币的参考色度数据和参考亮度数据作比较，并且识别硬币另一面的损坏程度。

根据本发明的这一优选方面，由于硬币损坏程度识别装置包括第一损坏程度识别装置和第二损坏程度识别装置，所述第一损坏程度识别装置根据R数据、G数据和B数据，用来计算硬币一面的色度数据和亮度数据，所述R数据、G数据和B数据与储存在第一颜色图像数据储存装置内的硬币一面的颜色图像数据的基色光相对应，因而把计算的色度数据和亮度数据与储存在参考数据储存装置内的每种种类硬币的参考色度数据和参考亮度数据作比较，并且识别硬币一面的损坏程度，所述第二损坏程度识别装置根据R数据、G数据和B数据，用来计算硬币另一面的色度数据和亮度数据，所述R数据、G数据和B数据与储存在第二颜色图像数据储存装置内的硬币另一面的颜色图像数据的基色光相应，因而把计算的色度数据和亮度数据与储存在参考数据储存装置内的每种种类硬币的参考色度数据和参考亮度数据作比较，并且识别硬币另一面的损坏程度，因而可靠地识别硬币受损坏的程度是否要比预定程度高是可能的。

在本发明的又一个优选方面中，设置参考数据储存装置，以储存参考的色度数据和参考的亮度数据，并且硬币识别装置还包括第一R组分光源、第一G组分光源、第一B组分光源、第一光敏装置、第一图像数据储存装置、第二R组分光源、第二G组分光源、第二B组分光源、第二光敏装置、第二图像数据储存装置和硬币损坏程度识别装置，所述第一R组分光源发射R组分光到硬币的一面上，所述第一G组分光源发射G组分光到硬币的一面上，所述第一B组分光源发射B组分光到硬币的一面上，所述第一光敏装置用来对从第一R组分光源、第一G组分光源和第一B组分光源发出的和被硬币一面反射的光进行光电检测并产生硬币一面的R图像数据、G图像数据和B图像数据，所述第一图像数据储存装置储存由第一光敏装置产生的硬币一面的R图像数据、G图像数据和B图像数据，所述第二R组分光源发射R组分光到硬币的另一面上，所述第二G组分光源发射G组分光到硬币的另一面上，所述第二B组分光源发射B组分光到硬币的另一面上，所述第二光敏装置用来对从第二R组分光源、第二G组分光源和第二B组分光源发出的和被硬币另一面反射的光进行光电检测并产生硬币另一面的R图像数据、G图像数据和B图像数据，所述第二图像数据储存装置储存由第二光敏装置产生的硬币另一面的R图像数据、G图像数据和B图像数据；所述硬币损坏程度识别装置包括第一损坏程度识别装置和第二损坏程度识别装置，所述第一损坏程度识别装置根据储存在第一图像数据储存装置内的硬币一面的R图像数据、G图像数据和B图像数据，计算硬币一面的色度数据和亮度数据，把计算的色度数据和亮度数据与储存在参考数据储存装置内的每种种类硬币的参考色度数据和参考亮度数据作比较，并且识别硬币一面的损坏程度，所述第二损坏程度识别装置根据储存在第二图像数据储存装置内的硬币另一面的R图像数据、G图像数据和B图像数据，计算硬币另一面的色度数据和亮度数据，把计算的色度数据和亮度数据与储存在参考数据储存装置内的每种种类硬币的参考色度数据和参考亮度数据作比较，并识别硬币另一面的损坏程度。

根据本发明的这又一个优选方面，由于硬币损坏程度识别装置包括第一损坏程度识别装置和第二损坏程度识别装置，所述第一损坏程度识别装置根据储存在第一图像数据储存装置内的硬币一面的R图像数据、G图像数据和B图像数据，用来计算硬币一面的色度数据和亮度数据，因而把计算的色度数据和亮度数据与储存在参考数据储存装置内的每种种类硬币的参考色度数据和参考亮度数据作比较，并且识别硬币一面的损坏程度，所述第二损坏程度识别装置根据储存在第二图像数据储存装置内的硬币另一面的R图像数据、G图像数据和B图像数据，计算硬币另一面的色度数据和亮度数据，把计算的色度数据和亮度数据与储存在参考数据储存装置内的每种种类硬币的参考色度数据和参考亮度数据作比较，并识别硬币另一面的损坏程度，因而可靠地识别硬币受损坏的程度是否要比预定程度高是可能的。

在本发明的又一个优选方面中，硬币识别装置还包括磁传感器装置、参考磁特性数据存储器、暂时种类识别装置、参考数据储存装置和识别装置，所述磁传感器装置用来检测硬币的磁特性，其相对于硬币的运输方向设置在第一光源的上游，该参考磁特性数据存储器用于储存参考磁特性数据，显示了每种种类硬币的磁特性，所述暂时种类识别装置根据储存在参考磁特性数据存储器内每种种类硬币的参考磁特性数据和由磁传感器装置检测的硬币磁特性，识别硬币的种类，所述参考数据储存装置储存每种种类硬币的参考图形数据，识别装置包括第一识别装置和第二识别装置，所述第一识别装置根据硬币一面的图形数据识别硬币的种类，所述第二识别装置根据硬币另一面的图形数据识别硬币的种类，第一识别装置包括第一种类识别装置和第二种类识别装置，所述第一种类识别装置根据储存在第一图形数据储存装置内的硬币一面的图形数据，按照硬币的直径来识别硬币的种类，所述第二种类识别装置根据暂时种类识别装置和第一种类识别装置得出的识别结果，识别硬币是否合格，根据暂时种类识别装置和第一种类识别装置得出的识别结果，从参考数据储存装置读取相应种类的参考图形数据，并比较读取的参考图形数据与储存在第一图形数据储存装置内的硬币一面的图形数据，从而识别硬币的种类，所述第二识别装置包括第三种类识别装置和第四种类识别装置，所述第三种类识别装置根据储存在第二图形数据储存装置内的硬币另一面的图形数据，按照硬币的直径来识别硬币的种类，所述第四种类识别装置根据暂时种类识别装置和第三种类识别装置得出的识别结果，识别硬币是否合格，并根据暂时种类识别装置和第三种类识别装置得出的识别结果，从参考数据储存装置读取相应种类的参考图形数据，比较读取的参考图形数据与储存在第二图形数据储存装置内的硬币另一面的图形数据，从而识别硬币的种类。

根据本发明的这又一优选方面，设置硬币识别装置，以暂时种类识别装置和第一种类识别装置得出的识别结果为基础，其中暂时种类识别装置根据硬币的磁特性来识别，第一种类识别装置根据储存在第一图形数据储存装置内的硬币一面的图形数据，按照硬币的直径来识别硬币的种类，第一识别装置的第二种类识别装置从参考数据储存装置读取相应种类的参考图形数据，比较读取的参考图形数据与储存在第一图形数据储存装置内的硬币一面的图形数据，从而识别硬币的种类；同时设置硬币识别装置也是以暂时种类识别装置和第三种类识别装置得出的识别结果为基础，所述暂时种类识别装置根据硬币的磁特性来识别，所述第三种类识别装置根据储存在第二图形数据储存装置内的硬币另一面的图形数据，按照硬币的直径来识别硬币的种类，第二识别装置的第四种类识别装置从参考数据储存装置读取相应种类的参考图形数据，比较读取的参考图形数据与储存在第二图形数据储存装置内的硬币另一面的图形数据，从而识别硬币的种类。因此，迅速地把硬币一面的图形数据与相应种类硬币的参考图形数据作比较并把硬币另一面的图形数据与相应种类硬币的参考图形数据作比较是可能的。此外，由于硬币是否合格和硬币种类的识别是以硬币的磁特性、直径和其两面的图案为根据的，因此提高了识别的准确性。

在本发明的又一优选方面中，识别装置还包括种类识别装置，当由第一识别装置的第二种类识别装置得出的识别结果和由第二识别装置的第四种类识别装置得出的识别结果相一致时，鉴别出硬币的种类与这样识别的种类值相同，并且当它们互相不一致时，鉴别出硬币是不合格的。

根据本发明的这又一优选方面，由于种类识别装置根据第一识别装置和第二识别装置得出的识别结果，识别硬币是否合格和硬币的种类，因而提高了识别的准确性。具体地说，例如当第一识别装置识别出硬币一面的图形数据和具有一定种类的硬币正面的图案相一致时，且当第二识别装置识别出硬币另一面的图形数据和具有一定种类的硬币反面的图案相一致时，或在识别欧洲硬币的情况下，只有当第一识别装置和第二识别装置中的一个识别硬币一个侧面上形成的共同图案，第一识别装置和第二识别装置中的另外一个识别硬币另一个侧面上所形成的为发行国家所特有的图案时，可以识别出硬币是合格的，并识别出硬币的种类与这样被识别的种类相同。因此，提高了识别的准确性。

通过下面参照附图的描述将使本发明的上述与其它目的和特征变得清楚。

图1是本发明一实施例的硬币识别装置的示意前视图。

图2是第一可透光通道部分的示意平面图。

图3是第一可透光通道部分附近详细的示意侧视图。

图4是本发明一实施例的硬币识别装置的检测、控制和识别系统的方框图。

图5是第二识别装置的方框图。

图6是第三识别装置的方框图。

图7是本发明又一实施例的硬币识别装置的检测、控制和识别系统的方框图。

图8是第二识别装置的方框图。

图9是第三识别装置的方框图。

图10是计算图形数据中心坐标的方法的示意图，该方法由中心坐标区实现。

图11是硬币一图形数据例的示意图，所述图形数据由颜色传感器产生并被绘制，储存在图形数据存储器内。

图12是被转换的图形数据的示意图，所述转变的图形数据是通过图形数据转换将图11所示的图形数据转换到极坐标系统中去而产生的。

图13是绘制在图11所示极坐标系统内的硬币参考图形数据的示意图。

图14是示出了通过读取图12所示的、以距离数据中心一预定距离r0绕360度的参考图形数据而获得的图形数据值的图。

图15是示出了通过读取图13所示的、以距离数据中心一预定距离r0绕360度的参考图形数据而获得的图形数据值的图。

图16是示出了重新绘制后的被转换图形数据的示意图。

图17是本发明又一实施例的硬币识别装置的示意前视图。

图18是第一硬币损坏识别单元的检测、控制和识别系统的方框图。

图19是第二硬币损坏识别单元的检测、控制和识别系统的方框图。

图20是本发明又一实施例的硬币识别装置的示意前视图。

图21是示出了第一硬币损坏识别单元中第一LED光源、第二LED光源、第三LED光源和光电传感器布置的示意平面图。

图22是示出了第一LED光源、第二LED光源和第三LED光源的发光时间的图表。

图23是第一硬币损坏识别单元的检测、控制和识别系统的方框图。

图24是第二硬币损坏识别单元的检测、控制和识别系统的方框图。

如图1所示，一个输送硬币1的硬币通道2由一个第一可透光通道部分3和一个第二可透光通道部分4，这两个通道都由玻璃，聚丙烯树脂或类似物构成。

图2是一个第一可透光通道部分3的平面示意图，图3是一个示意侧视图，表示第一运输通道附近详细情况。

如图2和图3所示，通过一个传送带3a将一个硬币1压在硬币通道2的表面，并沿箭头A所示的方向，沿一对导轨5、5被输送到硬币通道2中的第一可透光通道部分3。在相对于硬币运输方向的第一可透光通道部分3上游设置一对磁传感器6，6，用于检测硬币1的磁特性。硬币1被输送到第一可透光通道部分3上，同时通过传送带3a被压在第一可透光通道部分3的上表面。在第一可透光通道部分3下面，设置一个第一发光装置7以向通过第一可透光通道部分3的硬币1辐射光线，在第一发光装置7下设置一个第一图像数据产生装置8，其用于接收第一发光装置7发射的光线和硬币1反射的光线，并产生图像数据。一个第一图像信息检测装置10由第一发光装置7和第一图像数据产生装置8组成。

如图2所示，第一发光装置7具有许多发光元件9，例如发光二极管(LEDs)，这些元件设置在一个圆环上，圆环中心位于第一可透光通道部分3的中部。每个发光元件9以这样的一种方式布置，即将其光轴以一相对于水平方向的小角度对准一个通过圆环中心的垂直轴线上的一预定点，圆环中心与第一可透光通道部分3的中心重合，因此以一个相对于硬币1表面的小角度(shallow angle)，光线被投射到通过第一可透光通道部分3的硬币1上。

第一图像数据产生装置8包括一个透镜系统12，设置系统12使其光轴与通过圆环中心的垂直轴线重合，圆环中心与第一可透光通道部分3的中心重合，一个设置在透镜系统12下面的颜色传感器13，因此透镜系统12的焦点位于第一可透光通道部分3的上表面，传感器13用于光电地检测发光元件9发射的光线和硬币1表面反射的光线，一个A/D转换器(未示出)，用于将通过颜色传感器13的光电检测而得到的、硬币1下表面的图像信息转换为数字信号，因此产生了硬币1下表面的数字化的图像信息。在这个实施例中颜色传感器13是一个二维CCD型颜色传感器。

在紧靠第一图像数据产生装置8的下游侧，有两个时间传感器17、17，每个均包括一个发光元件15，并且设置一个光接收元件16，因此发光元件15发射的光线可以通过第一可透光通道部分3由光接收元件16检测，设置每个传感器17是为了在光接收元件16没有接收到发光元件15发射的光线时，输出一个时间信号。每个传感器17都相对于第一图像数据产生装置8设置，因此当发光元件15发射的光线被在第一可透光通道部分3表面上输送的硬币1挡住并没有被光接收元件16接收到时，硬币1的中心位于第一可透光通道部分3的中心，因此输出一个时间信号。

如图1所示，一个第二可透光通道部分4设置在第一可透光通道部分3的下游侧，一个第二图像数据检测装置20设置在第二可透光通道部分4上面。硬币1被输送，同时被一个传送带压在第二可透光通道部分4的下表面。设置许多支承辊4b、4c以防止传送带4a由于其恒载而引起的向下偏移。

第二图像数据检测装置20包括一个设置在第二可透光通道部分4上面的第二发光装置21，用于将光线投射到通过第二可透光通道部分4的硬币1上，和一个设置在第二可透光通道部分4上面的第二图像数据产生装置22，用于接收第二发光装置21发射的光线和硬币1反射的光线，并产生图像数据。除了设置在第二可透光通道部分4上面，第二发光装置21的构成方式与第一发光装置7相同，装置21向下辐射光线并包括许多发光元件23，例如发光二极管(LEDs)，这些元件设置在圆环上，圆环中心与第二可透光通道部分4的中心重合。每个发光元件23以这样的一种方式布置，即将其光轴以一相对于水平方向的小角度对准一个通过圆环中心的垂直轴线上的一预定点，圆环中心与第二可透光通道部分4的中心重合，因此以一个相对于硬币1表面的小角度，光线被投射到通过第二可透光通道部分4的硬币1上。

第二图像数据产生装置22包括一个透镜系统24，设置系统24使其光轴与通过圆环中心的垂直轴线重合，圆环中心与第二可透光通道部分4的中心重合，一个设置在透镜系统12上面的颜色传感器25，因此该透镜系统的焦点位于第二可透光通道部分4的上表面，传感器25用于光电地检测发光元件23发射的光线和硬币1表面反射的光线，一个A/D转换器(未示出)，用于将通过颜色传感器25的光电检测而得到的、硬币1上表面的图像信息转换为数字信号，因此产生了硬币1上表面的数字化的图像信息。在这个实施例中颜色传感器25是一个二维CCD型颜色传感器。

在紧靠第二图像数据产生装置22的下游侧，有两个时间传感器28、28，每个均包括一个发光元件26，并且设置一个光接收元件27，因此发光元件26发射的光线可以通过第二可透光通道部分4由光接收元件27检测，设置每个传感器28是为了在光接收元件27没有接收到发光元件26发射的光线时，输出一个时间信号。每个传感器28都相对于第二图像数据产生装置22设置，因此硬币1的中心位于第二可透光通道部分4的中心，当发光元件26发射的光线被在第二可透光通道部分4表面上输送的硬币1挡住并没有被光接收元件27接收到时，就输出一个时间信号。

图4是本发明一个实施例的硬币识别装置的检测、控制和识别系统方框图。

如图4所示，硬币识别装置的检测系统包括两个时间传感器17、17，用于检测输送到第一可透光通道部分3的一个硬币1，和两个时间传感器28、28，用于检测输送到第二可透光通道部分4的一个硬币1。

如图4所示，硬币识别装置的控制系统包括：发光控制装置30，当时间传感器17、17发出的时间信号被接收到时，装置30输出一个光发射信号到第一发光装置7，并使其发光并照亮位于第一可透光通道部分3上表面上的硬币1，当时间传感器28、28发出的时间信号被接收到时，装置30输出一个光发射信号到第二发光元件21，并使其发光并照亮位于第二可透光通道部分4上表面上的硬币1；和图像读取控制装置31，当时间传感器17、17发出的时间信号被接收时，使第一图像数据产生装置8的颜色传感器13开始检测硬币1表面反射的光线，并当时间传感器28、28发出的时间信号被接收时，使第二图像数据产生装置22的颜色传感器25开始检测硬币1表面反射的光线。

在图4中，硬币识别装置的识别系统包括：一个第一参考数据存储器40，用于存储表示每种硬币磁特性的参考磁数据；一个第二参考数据存储器41，用于存储有关每种硬币直径的参考数据，每种硬币的参考色度数据和每种硬币的参考亮度数据；一个第三参考数据存储器42，用于存储参考比值数据，该数据表示二进制图形数据组中数据“0”的比值，该数据组与每种硬币表面的许多环形面积相对应，第一识别装置43，其根据磁传感器6、6的检测信号访问第一参考数据存储器40，并比较存储在第一参考数据存储器40中的参考磁数据和从磁传感器6、6输入的硬币1的磁数据，其中参考磁数据表示每种硬币的磁特性，因此确定了硬币1的种类；第二识别装置44，其根据第一识别装置43的识别结果识别硬币1的种类和硬币1下表面的损坏程度，存储在第二参考数据存储器41中的有关每种硬币直径的参考数据，每种硬币的参考色度数据和每种硬币的参考亮度数据，存储在第三参考数据存储器42中的参考比值数据和硬币1下表面的图形数据光电地被颜色传感器13检测并被A/D转换器18数字化；第三识别装置45，其根据第一识别装置43的识别结果识别硬币1的种类和硬币1上表面的损坏程度，存储在第二参考数据存储器41中的有关每种硬币直径的参考数据，每种硬币的参考色度数据和每种硬币的参考亮度数据，存储在第三参考数据存储器42中的参考比值数据和硬币1上表面的图形数据光电地被颜色传感器25检测并被A/D转换器29数字化；种类和合格性确定装置46，其根据第一识别装置43，第二识别装置44和第三识别装置45的识别结果，最后识别硬币1是否合格和硬币1的种类。

尽管图4中没有示出，设置一种显示装置，用于显示硬币1是否合格和硬币1的损坏程度是否超过预定程度。

在这个实施例中，从第一识别装置43输出一个种类识别信号到发光控制装置30，设立发光控制装置30，以按照从第一识别装置43输入的种类识别信号控制发光元件9和发光元件23发射的光线量，种类识别信号根据由第一识别装置43识别的硬币1的种类。在第三参考数据存储器42中，存储有二进制图形数据组的参考比值数据，该数据与所有种类的硬币的正面和反面的各环形面积相对应。

图5是第二识别装置44的方框图。

如图5所示，第二识别装置44包括：一个图形数据存储器50，用于绘制和存储硬币1下表面的图形数据，该图形数据被颜色传感器13光电地检测并被A/D转换器18数字化为一直角坐标系，即X-Y坐标系；一个第一种类识别区51，其访问第二参考数据存储器41，并比较存储在第二参考数据存储器41中的有关每种硬币直径的参考数据和从图形数据存储器50中读取的硬币1下表面的图形数据，从而根据硬币1的直径确定硬币1的种类并输出一个种类识别信号；一个第二种类识别区53，根据从第一识别装置43输入的一个种类识别信号和从第一种类识别区51输入的一个种类识别信号，识别硬币1的种类并输出一个种类识别信号；一个硬币损坏识别区52，在存储在图形数据存储器50中的硬币1下表面的图形数据中，根据与光原色，即红、绿和蓝光相对应的R，G，B数据，计算硬币1的色度数据和亮度数据，根据从第二种类识别区53输入的种类识别信号，将它们与由第二种类识别区53所识别并存储在第二参考数据存储器41中的硬币的参考色度数据和亮度数据进行比较，识别硬币1的损坏程度并输出一个损坏识别信号到种类和合格性确定区46；一个中心坐标确定区54，用于得到绘制和存储在图形数据存储器50中的硬币1下表面图形数据的中心坐标值；一个二进制数据产生区55，其根据从第二种类识别区53输入的种类识别信号和从中心坐标确定区54输入的中心坐标信号，将存储在图形数据存储器50中的硬币1下表面的图形数据变换为二进制，并将二进制的图形数据分成与硬币1表面的许多环形面积相对应的、为每种硬币所确定的二进制图形数据组，在与每个环形面积相对应的二进制图形数据组得到数据“0”，在整个数据中得到数据“0”的比值，从而为每个与硬币1表面的每个环形面积相对应的二进制图形数据组，产生比值数据；一个种类确定区56，其访问第三参考数据存储器42，存储器42用于存储参考比值数据，该数据表示二进制图形数据组中数据“0”的比值，该数据组与每种硬币表面的许多环形面积相对应，根据从第二种类识别区53输入的种类识别信号读取与相应种类的硬币表面的每个环形面积相对应的、二进制图形数据组中的比值数据，比较从第三参考数据存储器42读取的比值数据和从二进制数据产生区55输入的、与硬币1下表面的每个环形面积相对应的、每个二进制图形数据组的比值数据，从而确定硬币1是否合格和硬币1的种类，并输出一个种类识别信号到种类和合格性确定装置46。

图6是第三识别装置45的方框图。

如图6所示，第三识别装置45包括：一个图形数据存储器60，用于绘制和存储硬币1上表面的图形数据，该图形数据被颜色传感器25光电地检测并被A/D转换器29数字化为一直角坐标系，即X-Y坐标系；一个第一种类识别区61，其访问第二参考数据存储器41，并比较存储在第二参考数据存储器41中的有关每种硬币直径的参考数据和从图形数据存储器60中读取的硬币1上表面的图形数据，从而根据硬币1的直径确定硬币1的种类并输出一个种类识别信号；一个第二种类识别区63，根据从第一识别装置43输入的一个种类识别信号和从第一种类识别区61输入的一个种类识别信号，识别硬币1的种类并输出一个种类识别信号；一个硬币损坏识别区62，在存储在图形数据存储器60中的硬币1上表面的图形数据中，根据与光原色，即红、绿和蓝光相对应的R、G、B数据，计算硬币1的色度数据和亮度数据，根据从第二种类识别区63输入的种类识别信号，将它们与由第二种类识别区63所识别并存储在第二参考数据存储器41中的硬币的参考色度数据和亮度数据进行比较，识别硬币1的损坏程度并输出一个损坏识别信号到种类和合格性确定区46；一个中心坐标确定区64，用于得到绘制和存储在图形数据存储器60中的硬币1上表面图形数据的中心坐标值；一个二进制数据产生区65，其根据从第二种类识别区63输入的种类识别信号和从中心坐标确定区64输入的中心坐标信号，将绘制和存储在图形数据存储器60中的硬币1上表面的图形数据变换为二进制，并将二进制的图形数据分成与硬币1表面的许多环形面积相对应的、为每种硬币所确定的二进制图形数据组，在与每个环形面积相对应的二进制图形数据组中得到数据“0”，在整个数据中得到数据“0”的比值，从而为每个与硬币1表面的每个环形面积相对应的二进制图形数据组，产生比值数据；一个种类确定区66，其访问第三参考数据存储器42，存储器42用于存储参考比值数据，该数据表示二进制图形数据组中数据“0”的比值，该数据组与每种硬币表面的许多环形面积相对应，根据从第二种类识别区63输入的种类识别信号读取与相应种类的硬币表面的每个环形面积相对应的、二进制图形数据组中的比值数据，比较从第三参考数据存储器42读取的比值数据和从二进制数据产生区65输入的、与硬币1上表面的每个环形面积相对应的、每个二进制图形数据组的比值数据，从而确定硬币1是否合格和硬币1的种类，并输出一个种类识别信号到种类和合格性确定装置46。

根据本发明实施例设计的硬币识别装置可以识别硬币1是否合格，硬币1的损坏程度是否比预定程度高，和硬币1的种类。

硬币1以箭头A所示的方向，沿一对导轨5、5在硬币通道2中输送。硬币1的磁特性被传感器对6、6检测，检测信号被输出到第一识别装置43。

当从磁传感器6、6输入检测信号时，第一识别装置43访问第一参考数据存储器40，读取存储在第一参考数据存储器40中的、表示每种硬币磁特性的参考磁数据，通过比较从第一参考数据存储器40中读取的参考磁数据和从磁传感器6、6输入的硬币1的磁数据，识别硬币1的种类，并输出种类识别信号到第二识别装置44，第三识别装置45和发光控制装置30。

当硬币1在硬币通道2中被继续输送，到第一可透光通道部分3，并挡住每个时间传感器17的发光元件15发射的光线，从而每个时间传感器17的光接收元件16接收不到相应的发光元件15发射的光线时，时间传感器17、17输出时间信号到发光控制装置30和图像读取控制装置31。

当从时间传感器17、17输入时间信号时，根据第一识别装置43的种类识别信号，发光控制装置30输出一个发光信号到发光装置7，并使发光元件9向位于第一可透光通道部分3上的硬币1的下表面发射一定量的光线，该光线量与第一识别装置43所识别的硬币1的种类相相应。根据第一识别装置43识别的硬币1种类的识别结果而控制发光元件9发射的光线量的原因是反射光的量根据硬币1的材料而变化。如果向硬币1发射相同量的光线，则不能准确地检测硬币1的图形。也就是说，当硬币由高反射性的材料，例如镍、铝等制成时，很难通过检测硬币1表面的反射光线，精确地产生与硬币1表面图案相对应的二进制数据。这是因为如果大量的光被照射，则被检测光线的总量很大并达到饱和。另一方面，当硬币由低反射性的材料，例如铜，黄铜等制成时，很难通过检测硬币1表面的反射光线，精确地产生与硬币1表面图案相对应的二进制数据。这是因为如果小量的光被照射，则被检测光线的总量太小。因此设置发光控制装置30，以便于当第一识别装置43识别种类的硬币1由高反射性的材料，例如镍、铝等制成时，发光控制装置30输出一个发光信号到发光装置7，以使发光元件发射低强度的光。另一方面，设置发光控制装置30，以便于当第一识别装置43识别种类的硬币1由低反射性的材料，例如铜，黄铜等制成时，发光控制装置30输出发光信号到发光装置7，以使发光元件发射高强度的光。

当时间传感器17、17发出时间信号被输入时，图像读取控制装置31使第一图像数据产生装置8的颜色传感器13开始检测发光元件9发射的光线和硬币1下表面反射的光线。

由于设置发光装置7是为了以一小角度照射在第一可透光通道部分3上送进的硬币1，光根据硬币1下表面的凸起和凹下图形被反射。硬币1表面反射的光线通过透镜系统12射向颜色传感器13并由颜色传感器13光电地检测，从而由颜色传感器13产生硬币1表面的图形数据。颜色传感器13产生的硬币1表面的图形数据被A/D转换器18数字化。数字化的图形信息被绘制并存储在图形数据存储器50中的直角坐标系，即X-Y坐标系。

当硬币1下表面的图形数据被存储在图形数据存储器50中时，第二识别装置44的第一种类识别区51访问第二参考数据存储器41。其读取存储在图形数据存储器50中、与硬币1直径有关的数据和也存储在图形数据存储器50中的图形数据。通过比较那些数据，第二识别装置44的第一种类识别区51确定硬币1的种类并输出种类识别信号到第二种类识别区53。有一些硬币的直径彼此略有差别，即使其种类不同。当具有略大直径的硬币磨损时，它们的直径会发出重合。因此，在一些情况中，通过检测其直径不能准确地检测硬币1的种类。在这个实施例中，第一识别装置43根据硬币1的磁特性确定硬币1的种类并输出种类识别信号到第二种类识别区53。第二识别装置44的第一种类识别区51根据硬币1的直径确定硬币1的种类，并将该种类识别信号输出到该第二种类识别区53中。当根据这些种类识别信号，由第一识别装置43和第二识别装置44的第一种类识别区51确定的硬币1的种类不相同时，其确定硬币1不能被接受。因此，当第二识别装置44的第一种类识别区51根据硬币1的直径，只确定硬币1的一种种类，产生种类识别信号并输出到第二种类识别区53时，存在一种可能性，即第二种类识别区53确定硬币1不能被接受，即使硬币1是一个合格的硬币。因此，在这个实施例中，第二识别装置44的第一种类识别区51选择两个直径最接近的种类，其中第二种最接近被检测的硬币1的直径，并输出种类识别信号到第二种类识别区53。

根据第一识别装置43输入的种类识别信号和第二识别装置44的第一种类识别区51输入的种类识别信号，第二种类识别区53确定硬币1的种类。当第一识别装置43和第二识别装置44的第一种类识别区51的确认结果一致时，第二种类识别区53输出种类识别信号到硬币损坏识别区52，二进制数据产生区55和种类确定区56。当它们不一致时，硬币1是一个伪造币或一个外国币，因此确定其不能被接受并输出一个不合格信号到显示装置(未示出)。

硬币损坏识别区52读取存储在图形数据存储器50中的硬币1下表面的图形数据，并根据图形数据中的R，G，B数据计算硬币1的色度数据和亮度数据。而且，硬币损坏识别区52访问第二参考数据存储器41，根据第二种类识别区53输入的种类识别信号读取硬币的参考色度数据和参考亮度数据，该硬币具有第二种类识别区53所确定的种类，比较从参考数据存储器41读取的参考色度数据和参考亮度数据与计算的硬币1的色度数据和亮度数据，从而确定硬币1的损坏是否超过一个预定程度。更具体地说，当硬币1的损坏超过一个预定程度时，硬币表面的颜色改变，因此硬币1的色度数据和参考色度数据之差超过一个预定值，及硬币表面变暗，因此硬币1的亮度数据和参考亮度数据之差超过一个预定值。因此，通过比较计算的硬币1的色度数据和亮度数据与参考色度数据和参考亮度数据，硬币损坏识别区52可以确定硬币1的损坏是否超过一个预定程度。当硬币损坏识别区52确定硬币1的损坏超过一个预定程度时，输出损坏识别信号到种类和合格性确定装置46。同时，硬币损坏识别区52输出损坏识别信号到显示装置(未示出)，并使其显示硬币1的损坏超过预定程度。

另一方面，中心坐标确定区54确定绘制和存储在直角坐标系统，即X-Y系统中并存储在图形数据存储器50中的图形数据的中心坐标值，并输出中心坐标值到二进制数据产生区55。二进制数据产生区55读取绘制和存储在图形数据存储器50中的硬币1下表面的图形数据并将其转化为二进制。根据从第二种类识别区53输入的种类识别信号和从中心坐标确定区54输入的中心坐标信号，二进制数据产生区55将二进制的图形数据分成与硬币1表面的许多环形面积相对应种类的二进制图形数据组。二进制数据产生区55还在与每个环形面积相对应的二进制图形数据组得到数据“0”，相对于所有数据得到数据“0”的比值，产生与硬币1表面的每个环形面积相对应的各二进制图形数据组的比值数据，并输出比值数据到种类确定区56。

当种类确定区56接收到第二种类识别区53发出的种类识别信号时，访问第三参考数据存储器42，首先根据第二种类识别区53输入的种类识别信号，从存储在第三参考数据存储器42中的参考比值数据读取相应种类硬币反面的参考比值数据，然后比较参考比值数据和从二进制数据产生区55输入的比值数据，从而确定硬币1的种类。

当硬币1的种类被识别时，种类确定区56计算与硬币1表面的每个环形面积相对应的各二进制图形数据组的参考比值数据和从二进制数据产生区55输入的检测比值数据之间差值的绝对值Di(i＝1～n，n表示硬币1环形面积的数量，为每种硬币预先设定)。种类确定区56然后确定与硬币1的每个环形面积相对应的各二进制图形数据组的参考比值数据和检测的比值数据之间差值的绝对值Di是否小于预定值D0。结果，当与硬币1的所有环形面积相对应的二进制图形数据组的参考比值数据和检测的比值数据之间差值的绝对值Di小于预定值D0时，种类确定区56在与硬币1的环形面积相对应的所有二进制图形数据组上，对参考比值数据和比值数据之间差值的绝对值Di求积分，并确定积分值I是否小于预定值I0。结果，当积分值I小于预定值I0时，种类确定区56确定硬币1是第二种类识别区53所确定种类的硬币。现在，应该注意如果硬币1的种类与第二种类识别区53所确定的种类相同，理论上，绝对值Di和积分值I变为0。但是，因为硬币1的表面可能被磨损或可能存在一个检测错误，即使所确定的种类一致时，它们不可能等于0。因此，在这个实施例中，当Di小于D0，同时I小于I0时，确定硬币1为第二种类识别区53所确定种类的硬币。

当至少一个与硬币1的至少一个环形面积相对应的二进制图形数据组的参考比值数据和检测的比值数据之间差值的绝对值Di不小于预定值D0时，或当与硬币1的所有环形面积相对应的所有二进制图形数据组的参考比值数据(和检测的比值数据)之间差值的绝对值Di小于预定值D0，同时积分值I不小于I0时，种类确定区56不能确定硬币1的种类与第二种类识别区53所确定的种类相同。但是，硬币1不能总被正面朝上地输送，当其在硬币通道2中送进时，存在硬币1正面朝下的情况。结果，存在一种可能性，即硬币1的正面图形可能被颜色传感器13检测。因此，当检测的硬币1的比值数据与第二种类识别区53所确定种类的硬币反面的参考比值数据不一致时，确定硬币1不能被接受将大大降低识别的准确性。

因此，种类确定区56再次访问第三参考数据存储器42，读取由第二种类识别区53所确定种类的硬币反面的参考比值数据，而且完全以如上所述的相同的方式，确定与硬币1的每个环形面积相对应的各二进制图形数据组的参考比值数据和检测的比值数据之间差值的绝对值Di是否小于预定值D0。当与硬币1的各环形面积相对应的所有二进制图形数据组的参考比值数据和检测的比值数据之间差值的绝对值Di小于预定值D0时，种类确定区56对与硬币1的各环形面积相对应的所有二进制图形数据组的参考比值数据和检测的比值数据之间差值的绝对值Di求积分，并确定最终的积分值I是否小于预定值I0。结果，当积分值I小于预定值I0时，种类确定区56确定硬币1是第二种类识别区53所确定种类的硬币。

另一方面，当至少一个与硬币1反面的每个环形面积相对应的二进制图形数据组的参考比值数据和检测的比值数据之间差值的绝对值Di不小于预定值D0时，或当与硬币1反面的所有环形面积相对应的二进制图形数据组的参考比值数据和检测的比值数据之间差值的绝对值Di小于预定值D0，同时积分值I不小于I0时，这意味着，作为比较一种硬币的参考比值数据和检测的比值数据的结果，其中这种硬币的磁特性和直径在所有种类中最接近，硬币1正面和反面的表面图案不同于第二种类识别区53所确定种类的硬币的表面图案。因此，硬币1或者是一个伪造币或者是一个外国币，确定其不能被接受，种类确定区56输出不合格信号到显示装置(未示出)并使其显示硬币1不合格。

另一方面，当种类确定区56确定硬币1合格时，其输出一个种类识别信号到种类和合格性确定装置46。

硬币1被进一步运输到硬币通道2的第二可透光通道部分4，当每个时间传感器28的发光元件26发射的光线被硬币1挡住，光接收元件27接收不到发光元件26发射的光线时，时间传感器28、28输出时间信号到发光控制装置30和图像读取控制装置31。

当发光控制装置30接受到从时间传感器28、28输入的时间信号时，根据第一识别装置43的种类识别信号，输出一个发光信号到发光装置21并使发光元件23向位于第二可透光通道部分4上的硬币1的上表面发射一定量的光线，该光线量与第一识别装置43所识别的硬币1的种类相对应。

当图像读取控制装置31接收到从时间传感器28、28输入的时间信号时，该使第二图像数据产生装置22的颜色传感器25开始检测发光元件23发射的光线和硬币1表面反射的光线。

发光元件23发射的光线量由发光控制装置30根据从第一识别装置43输入的种类识别信号控制，完全与上述第一发光装置7的发光元件9的方式相同。

设置第二发光装置21是为了以一个小角度，照亮在第二可透光通道部分4上前进的硬币1，光线根据硬币1上表面凸起和凹下的图案反射。从硬币1表面反射的光线通过透镜系统24射向颜色传感器25，并被颜色传感器25光电检测，从而通过颜色传感器25产生了硬币1表面的图形数据。颜色传感器25产生的硬币1表面的图形数据被A/D转换器29数字化。数字化的图形数据被绘制和存储在图形数据存储器60中的直角坐标系统，即X-Y坐标系统。

当硬币1上表面的图形数据被存储在图形数据存储器60中时，第三识别装置45的第一种类识别区61访问第二参考数据存储器41。其读取存储在第二参考数据存储器41中的有关硬币1直径的数据和存储在图形数据存储器60中的图形数据。通过比较这些数据，第三识别装置45的第一种类识别区61确定硬币1的种类并输出一个种类识别信号到第二种类识别区63。在这个实施例中，根据检测的硬币1的直径，第三识别装置45的第一种类识别区61选择两种种类，它们的直径最接近，而且第二种最接近硬币1的直径，并输出种类识别信号到第二种类识别区63。

根据从第一识别装置43输入的种类识别信号和从第三识别装置45的第一种类识别区61输入的种类识别信号，第二种类识别区63确定硬币1的种类。当第一识别装置43和第三识别装置45的第一种类识别区61的确认结果一致时，第二种类识别区63输出一个种类识别信号到硬币损坏识别区62、二进制数据产生区65和种类确定区66。当它们不一致时，硬币1是一个伪币或一个外国币，因此确认其不合格并输出一个不合格信号到显示装置(未示出)。

硬币损坏识别区62读取存储在图形数据存储器60中的硬币1上表面的图形数据，并根据图形数据中的R、G、B数据计算硬币1的色度数据和亮度数据。接着，硬币损坏识别区62访问第二参考数据存储器41，根据从第二种类识别区63输入的种类识别信号，读取由第二种类识别区63所识别种类硬币的参考色度数据和参考亮度数据，并比较从第二参考数据存储器41中得到的参考色度数据和参考亮度数据与计算的硬币1的色度数据和亮度数据，从而识别硬币1的损坏是否超过预定程度。当硬币损坏识别区62确定硬币1的损坏程度高于预定程度时，输出一个损坏识别信号到种类和合格性确定装置46。同时，硬币损坏识别区62输出损坏识别信号到显示装置(未示出)并使其显示硬币1的损坏超过预定程度。

另一方面，中心坐标确定区64确定绘制和存储在直角坐标系统、即X-Y坐标系统并存储在图形数据存储器60中的图形数据的中心坐标，并输出中心坐标到二进制数据产生区65。二进制数据产生区65读取绘制和存储在图形数据存储器60中的硬币1上表面的图形数据并将其转换为二进制。根据从第二种类识别区63输入的种类识别信号和从中心坐标确定区64输入的中心坐标，二进制数据产生区65将二进制的图形数据分成与硬币1表面的许多环形面积相对应种类的二进制图形数据组。二进制数据产生区65还得到与每个环形面积相对应的每个二进制图形数据组中的“0”数据，得到对应于所有数据的“0”数据比值，产生与硬币1表面的每个环形面积相对应的每个二进制图形数据组的比值数据、并输出比值数据到种类确定区66。

当种类确定区66接受到从第二种类识别区63输入的种类识别信号时，访问第三参考数据存储器42，根据从第二种类识别区63输入的种类识别信号，从存储在第三参考数据存储器42中的参考比值数据读取相应种类硬币的正面和反面参考比值数据，并比较参考比值数据和从二进制数据产生区65输入的比值数据，从而识别硬币1的种类，其方式完全与上述的第二识别装置44的种类确定区56的相同。

结果，当种类确定区66确定硬币1是一个伪造币或是一个外国币而不能被接受时，输出一个不合格信号到显示装置(未示出)并使其显示硬币1不合格。另一方面，当种类确定区66确定硬币1合格时，输出一个种类识别信号到种类和合格性确定装置46。

根据从第一识别装置43输入的种类识别信号和硬币1的磁特性、从第二识别装置44的种类确定区56输入的种类识别信号和根据硬币1的直径数据及图形数据、从硬币损坏识别区52输入的损坏识别信号的存在和根据硬币1的色度数据和亮度数据、从第三识别装置45的种类确定区66输入的种类识别信号和根据硬币1的直径数据及图形数据，及从硬币损坏识别区62输入的损坏识别信号的存在和根据硬币1的色度数据和亮度数据，种类和合格性确定装置46落实(确定)了一种种类。当种类和合格性确定装置46发现第一识别装置43，第二识别装置44和第三识别装置45所确定的种类相一致时，识别硬币1是合格的。另一方面，当它们彼此不一致时，种类和合格性确定装置46识别硬币1或者是一个伪造币或者是一个外国币而不能被接受，并输出一个不合格信号到显示装置(未示出)并使其显示硬币1不合格。更具体地说，例如，当第二识别装置44识别出硬币1下表面的图形数据和一定种类的硬币正面的图案相一致，而且第三识别装置45识别出硬币1上表面的图形数据和该种类的硬币反面的图案相一致时，或在识别欧洲硬币的情况下，当第二识别装置44和第三识别装置45中的一个识别出硬币1的一个侧面上形成的共同图案，第二识别装置44和第三识别装置45中的另外一个识别出硬币1的另一个侧面上所形成的为发行国家所特有的图案时，只有当第二识别装置44和第三识别装置45确定的硬币1的种类和第一识别装置43确定的硬币1的种类相一致时，种类和合格性确定装置46确定硬币1是合格的，并确定硬币1是第一识别装置43、第二识别装置44和第三识别装置45确定种类的硬币。否则种类和合格性确定装置46确定硬币1不合格。

在这种方式中，识别为不合格的硬币被从识别为合格的硬币分出并单独收藏。另外，即使识别出一个硬币是合格的，当识别出至少其一表面的损坏程度高于预定程度时，也被从识别为合格的硬币分出并单独收藏。

根据上述实施例，检测硬币1两个表面的图案，以识别硬币1是否合格。因此根据当时的要求，将诸如欧洲硬币的硬币分成每个发行国家的硬币是可能的，其中欧洲硬币的一表面被设计成一个共同的图案而另一表面的图案则根据发行国家的不同而不同。另外，由于硬币1两个表面的图案都被检测，以确定硬币1的损坏程度是否高于一个预定程度，可靠地识别出其一个表面的损坏程度高于一预定程度的硬币为一个损坏的硬币并收集起来。

另外，根据上述实施例，第一识别装置43根据磁传感器6、6检测的硬币1的磁特性识别硬币1的种类，第二识别装置44的第一种类识别区51根据硬币1的直径识别硬币1的种类，而且设置第二识别装置44的第二种类识别区53是为了根据第一识别装置43和第二识别装置44的第一种类识别区51的识别结果暂时确定硬币1的种类。第二识别装置44的种类确定区56通过比较硬币1的图形数据和由第二识别装置44的第一种类识别区51所确定种类硬币的参考数据，识别硬币1的种类，而且第三识别装置45以和第二识别装置44相同的方式识别硬币1的种类。硬币1是否合格和硬币1的种类最终是以第一识别装置43、第二识别装置44和第三识别装置45的识别结果为根据来识别的。因此，同下述情况比较起来，缩短硬币1的识别时间及高准确性地识别硬币1是否合格和硬币1的种类是可能的，在下述情况中硬币1的识别是通过比较硬币1的图形数据和所有种类硬币的参考数据实现的。

而且，根据上述实施例，当构成硬币1的材料的光反射性低时，产生一种控制，使从发光元件9、23发射的、照亮硬币1的光的量增加，而且当构成硬币1的材料的光反射性高时，产生一种控制，使从发光元件9、23发射的、照亮硬币1的光的量减少。结果，与材料无关，即不管硬币1是由高反射性还是由低反射性的材料制成，根据硬币1的表面图案产生二进制数据并准确地确定硬币1的种类及硬币1是否合格总是可能的。而且，通过比较获得的数据和以前得到的参考比值数据，其中所述获得的数据是通过计算与硬币1的每个环形面积相对应的每个图形数据组中的数据的“0”数据比值而得到的，可以确定硬币1的种类和硬币1是否合格。因此，即使在硬币1相对于参考位置旋转的情况中，不转动硬币1的结果图形数据，以便与参考图形数据比较，在较短的时间内确定硬币1的种类和硬币1是否合格也是可能的。

图7为本发明另一个实施例的一种硬币识别装置的检测、控制和识别系统框图。

在图7中，硬币识别装置的检测系统包括时间传感器17、17，28、28和图像数据产生装置8，22，和在上述优选实施例中相同。

在图7中，硬币识别装置的控制系统包括发光控制装置30和图像读取控制装置31，和在上述优选实施例中相同。然而，不象在上述优选的实施例中，在这一实施例中，第一识别装置43发出的种类识别信号不是输入到发光控制装置30而是输入到图像读取控制装置31。

在图7中，硬币识别装置的识别系统包括：第一参考数据存储器40，用于储存表示每种硬币磁特性的参考磁数据；第二参考数据存储器41，用于储存与每种硬币直径相关的参考数据、每种硬币的参考色度数据和参考亮度数据；参考图形数据储存装置70，用于储存每种硬币的参考图形数据；第一识别装置43，根据磁传感器6、6发出的检测信号访问第一参考数据存储器40，并且将储存在第一参考数据存储器40内的参考磁数据与磁传感器6、6输入的硬币1的磁数据作比较，其中参考磁数据表示每种硬币的磁特性，从而确定了硬币1的种类；第二识别装置44，根据第一识别装置43所作的识别结果、与每种硬币直径相关的参考数据、每种硬币的参考色度数据、每种硬币的参考亮度数据以及参考图形数据和硬币1下表面的图形数据，识别硬币1的种类和其下表面的损坏程度，其中参考亮度数据被存储在第二参考数据存储器41内，参考图形数据被存储在参考图形数据储存装置70内，其中图形数据被颜色传感器13进行光电检测和被A/D转换器18数字化；第三识别装置45，根据第一识别装置43所作的识别结果、与每种硬币直径相关的参考数据、每种硬币的参考色度数据、每种硬币的参考亮度数据以及参考图形数据和硬币1上表面的图形数据，识别硬币1的种类和其上表面的损坏程度，其中所述参考亮度数据被存储在第二参考数据存储器41内，参考图形数据被存储在参考图形数据储存装置70内，所述图形数据被颜色传感器25进行光电检测和被A/D转换器29数字化；以及种类和合格性确定装置46，根据第一识别装置43、第二识别装置44和第三识别装置45所作的识别结果，最终识别硬币1是否合格和硬币1的种类。

在这一实施例中，这样设置参考图形数据储存装置70是为了绘制和将每种硬币1两面的参考图形数据储存进一个r-θ坐标系中去。

图8是第二识别装置44的方框图。

如图8所示，第二识别装置44包括一个图形数据存储器50，用于绘制和将硬币1下表面的图形数据储存进直角坐标系，例如一个x-y坐标系，其中图形数据被颜色传感器13进行光电检测和被A/D转换器18数字化；一个第一种类识别区51，访问第二参考数据存储器41并且将参考数据与硬币1下表面的图形数据相比较，从而根据硬币1的直径确定硬币1的种类，并且输出一个种类识别信号，其中参考数据与每种硬币的直径相关，存储在第二参考数据存储器41内，而硬币1下表面图形数据是从图形数据存储器50读取的；一个第二种类识别区53，用于根据第一识别装置43输入的种类识别信号和第一种类识别区51输入的种类识别信号，识别硬币1的种类并且输出一个种类识别信号；一个硬币损坏识别区52，根据R、G、B数据，计算硬币1的色度数据和亮度数据，并且根据第二种类识别区53输入的种类识别信号，将它们与该种硬币的参考色度数据和参考亮度数据作比较，并识别硬币1的损坏程度和输出一个损坏识别信号到种类和合格性确定元件46中去，其中R、G、B数据与存储在图形数据存储器50内的硬币1下表面的图形数据的基色光，也就是红、绿和蓝光相对应，而参考色度数据和参考亮度数据由第二种类识别元件53识别并被存储在第二参考数据存储器41内；一个中心坐标确定区54，获取硬币1下表面图形数据的中心坐标，其中硬币1下表面图形数据被绘制和存储在图形数据存储器50内；图形数据转换装置71，根据中心坐标确定元件54计算的图形数据的中心坐标，通过转换到极坐标系，也就是r-θ坐标系中去，来转换图形数据；和图形数据比较装置72，通过将转换的图形数据与参考图形数据作比较以及将识别结果输出到种类和合格性确定装置46，来确定硬币1是否合格和硬币1的种类，其中转换的图形数据由图形数据转换装置71转换到r-θ坐标系中去，参考图形数据存储在参考图形数据储存装置70内。

图9是第三识别装置45的方框图。

如图9所示，第三识别装置45包括：一个图形数据存储器60，用于绘制和将硬币1上表面的图形数据储存进直角坐标系，即一个x-y坐标系，其中图形数据被颜色传感器25进行光电检测和被A/D转换器29数字化；一个第一种类识别区61，访问第二参考数据存储器41并且将参考数据与硬币1上表面的图形数据相比较，从而根据硬币1的直径确定硬币1的种类，并且输出一个种类识别信号，其中参考数据与每种硬币的直径相关，存储在第二参考数据存储器41内，而硬币1上表面图形数据是从图形数据存储器60读取的；一个第二种类识别区63，根据第一识别装置43输入的种类识别信号和第一种类识别区61输入的种类识别信号，识别硬币1的种类并且输出一个种类识别信号；一个硬币损坏识别区62，根据R、G、B数据，计算硬币1的色度数据和亮度数据，并根据第二种类识别区63输入的种类识别信号，将它们与该种硬币的参考色度数据和参考亮度数据作比较，以及识别硬币1的损坏程度和输出一个损坏识别信号到种类和合格性确定元件46中去，其中R、G、B数据与存储在图形数据存储器60内的硬币1上表面的图形数据的基色光，也就是红、绿和蓝光相对应，而参考色度数据和参考亮度数据由第二种类识别区63识别并被存储在第二参考数据存储器41内；一个中心坐标确定区64，获取硬币1上表面图形数据的中心坐标，其中硬币1上表面图形数据被绘制和存储在图形数据存储器60内；图形数据转换装置76，根据中心坐标确定区64计算的图形数据的中心坐标，通过转换到极坐标系，也就是r-θ坐标系中去，来转换图形数据；和图形数据比较装置77，通过将转换的图形数据与参考图形数据作比较以及将识别结果输出到种类和合格性确定装置46，来确定硬币1是否合格和硬币1的种类，其中转换的图形数据由图形数据转换装置76转换到r-θ坐标系中去，参考图形数据存储在参考图形数据储存装置70内。

图10是确定图形数据中心坐标的方法的示意图，中心坐标由中心坐标确定区54确定。

如图10所示，颜色传感器13产生的硬币1的图形数据被绘制在x-y坐标系并被存储在图形数据存储器50内。中心坐标确定区54确定边界数据a1和a2的x坐标x1和x2以及边界数据a1和a2间的一中心数据a0的x坐标xc＝(x1+x2)/2，其中x坐标x1和x2的y坐标是被绘制和存储在图形数据存储器50内的图形数据y0。然后，中心坐标确定区54从数据a0画出一条虚构的、与经过边界数据a1和a2而延伸的直线相垂直的直线，以确定边界数据b1和b2的y坐标y1和y2并且确定边界数据b1和b2间的中心数据0的y坐标yc＝(y1+y2)/2，其中y坐标y1和y2与虚构直线和图形数据边界的交点相对应。这样确定的数据0的坐标(xc，yc)与绘制在x-y坐标系内的硬币1图形数据的中心坐标相对应，且数据0与绘制在x-y坐标系内的硬币1图形数据的数据中心相对应。

由中心坐标确定区64实现的、确定图形数据的中心坐标的方法与由中心坐标确定区54实现的方法完全一样。

图11是硬币1一图形数据的一例的示意图，其中图形数据由颜色传感器13产生并被绘制和存储在图形数据存储器50中，图12是转换的图形数据的示意图，其中转换图形数据是根据由中心坐标确定区54确定的硬币1图形数据的中心坐标(xc，yc)，通过图形数据转换装置71将图11所示的图形数据转换到r-θ坐标系中去。在图12中，纵坐标表示距x-y坐标系中数据中心0的距离r，横坐标表示相对于数据中心0的角度θ。由颜色传感器25产生并被绘制和存储在图形数据存储器60的硬币1一图形数据例与上述情况相似，并与通过图形数据转换装置76，将图形数据转换到r-θ坐标系中而产生的转换图形数据例的情况相同。

以这种方式通过图形数据转换装置71，被转换到r-θ坐标系中的转换图形数据被输入到图形数据比较装置72。另一方面，由第二种类识别区53产生的一种类识别信号被输入到参考图形数据储存装置70。相应地，从被绘制并存储在r-θ坐标系中的硬币的参考图形数据中，参考图形数据储存装置70选择与种类识别信号相对应种类的参考图形数据并将它输出到图形数据比较装置72。

由第三识别装置45实现的图形数据的处理方法与由第二识别装置44实现的图形数据的处理方法相同。

图13是示出了图11所示的、并由r-θ坐标系绘制的一硬币参考图形数据例子。这个数据与图12示出的转换图形数据相对应。由于图12示出的转换图形数据是根据硬币1图形数据的中心坐标(xc，yc)，将x-y坐标系的图形数据转换到r-θ坐标系中而在图形数据转换装置71中获取的，其中硬币1图形数据的中心坐标(xc，yc)是由中心坐标确定区54确定的，所以纵坐标的零点，也就是与图13所示的参考图形数据的零点相重合的r轴的零点。然而，由于将被识别的硬币1的朝向通常一定角度地(旋转地)偏离用来产生参考图形数据的硬币1的朝向，所以图12中的图形数据和同一角度θ值的图13的参考图形数据通常从硬币1的不同部分获取。因此，通过直接地将图12所示的转换图形数据和图13的参考图形数据作比较，识别硬币是否合格和硬币的种类是不可能的，因此，在比较前校正被转换的图形数据是必要的，因此θ轴内的转换图形数据的零点与θ轴内的参考图形数据的零点重合。

鉴于上述情况，图形数据比较装置72读取距图12所示的转换图形数据的数据中心为一预定距离r0的图形数据值，也就是，经过360度读取其纵坐标值与一预定值r0相等的图形数据值，并读取距图13所示的参考图形数据的数据中心为一预定距离r0的图形数据值，也就是，经过360度读取其纵坐标值与一预定值r0相等的图形数据值。然后，图形数据比较装置72比较这两组图形数据值，从而校正由硬币1的角偏移而引起的θ轴内的转换图形数据的偏差。

图14示出的图形数据值是通过在距数据中心一预定距离r0处读取经过360度的图12中所示的转换图形数据而得到的，并且图15示出的图形数据值是通过在距数据中心一预定距离r0处读取经过360度的图13所示的参考图形数据而得到的，在图14和图15中，纵坐标代表数据值，横坐标代表角度。

硬币1是通过由一对导轨5、5导向的硬币通道2被输送的，因此，硬币1的中心沿着第一可透光通道部分3上的一预定轨迹前进。相反地，硬币1通常一定角度地偏离用于产生参考图形数据的硬币。因此，由于图12和图13中同一θ值的图形数据组通常是从硬币1的不同部分得到，所以在比较前校正被转换的图形数据是必要的，因此θ轴内转换图形数据的零点与θ轴内参考图形数据的零点重合。

因此，图形数据比较装置72得到θ值θ1和θ2，在这两个值处图14所示的图形数据值和图15所示的图形数据值分别达到最大，并且重新绘制图11所示的转换图形数据，因此θ1变得与θ2相等。图16表示这样重新绘制的转换图形数据。

图形数据比较装置72比较以上述方式重新绘制的并在图16中示出的转换图形数据和图13所示的参考图形数据，并根据转换图形数据与参考图形数据相符合程度的好坏，识别硬币1是否是由第二种类识别区53所确定种类的硬币或者识别硬币1是否合格。

由第三识别装置45中的图形数据比较装置77完成的重新绘制过程与由第二识别装置44中的图形数据比较装置72完成的重新绘制过程相同。

根据这一实施例如此设置的硬币识别装置以下述方式识别硬币。

硬币1沿一对导轨5、5以箭头A所示的方向在硬币通道2中被输送。由一对磁传感器6、6检测的硬币1的磁特性和检测信号被输出至第一识别装置43。

当检测信号从磁传感器6、6被输入时，第一识别装置43访问第一参考数据存储器40，读取储存在第一参考数据存储器40中的、表示每一种类的磁特性的参考磁数据，通过比较从第一参考数据存储器40读取的参考磁数据和从磁传感器6、6输入的硬币1的磁数据，识别硬币1的种类，并将种类识别信号输出到第二识别装置44，第三识别装置45和发光控制装置30。

当硬币1在硬币通道2中被进一步输送至第一可透光通道部分3并挡住每个时间传感器17的发光元件15发射的光，从而每个时间传感器17的光接收元件16接收不到从相应的发光元件15发射的光时，时间传感器17、17输出时间信号至发光控制装置30和图像读取控制装置31。

当时间信号从时间传感器17、17被输入时，发光控制装置30输出一个发光信号到发光装置7并使发光元件9朝位于第一可透光通道部分3上的硬币1的下表面发射光。

当图像读取控制装置31根据第一识别装置43输入的种类识别信号，接收来自时间传感器17、17的时间信号时，如果图像读取控制装置31判断硬币1是由具有高光反射性的一种诸如镍、铝或类似的材料制成的，当一个预定时间段过去时，它就输出一个读取操作开始信号到颜色传感器13，从而读取硬币1反射的光。另一方面，如果图像读取控制装置31判断硬币1是由具有低光反射性的诸如铜、黄铜或类似材料制成的，它就立即输出读取操作开始信号到颜色传感器13，从而使颜色传感器读取被硬币1反射的光。当颜色传感器13启动时，根据第一识别装置43识别的硬币1种类的识别结果，控制图像的读取。这是因为反射光的量是随硬币1的材料而变化的。如果相同量的光向硬币1发射，就不能准确地检测到硬币1的图形。那也就是说，当硬币1是由具有高光反射性的诸如镍、铝或类似材料制成的时，很难通过检测硬币1表面的反射光，准确产生硬币1表面的图形。这是因为，如果光接收时间长，检测光的总量就变大并达到饱和。另一方面，当硬币1是由具有低光反射性的诸如铜、黄铜或类似材料制成的时，也很难通过检测硬币1表面的反射光，准确产生硬币1表面的图形。这是因为，如果光接收时间短，检测光的总量就非常小。因而，如此设置图像读取控制装置31，以至于当第一识别装置43所识别种类的硬币1是由具有高光反射性的诸如镍、铝或类似材料制成的时，图像读取控制装置31进行控制产生便颜色传感器在较短的时间内检测硬币1的反射光。另一方面，如此设置，以至于当第一识别装置43所识别种类的硬币1是由具有低光反射性的诸如铜、黄铜或类似材料制成的时，图像读取控制装置31进行控制以便颜色传感器在较长的时间内检测硬币1的反射光。

由颜色传感器13产生的并被A/D转换器18数字化的硬币1下表面的图形数据被绘制和储存在x-y坐标系并储存在图形数据存储器50中。图11示出了被绘制和储存在图形数据存储器50中的硬币1的一图形数据例。

当硬币1下表面的图形数据被储存在图形数据存储器50中时，第二识别装置44的第一种类识别区51访问第二参考数据存储器41。它读取与硬币1直径有关的、存储在第二参考数据41中的数据，以及读取存储在图形数据存储器50中的图形数据。通过比较这些数据，第二识别装置43的第一种类识别区51确定硬币1的种类并输出一个种类识别信号到第二种类识别区53。

在这一实施例中，第二识别装置44的第一种类识别区51选择了两个种类，其直径最接近而且第二种最接近检测硬币1的直径，并输出种类识别信号到第二种类识别区53。

第二种类识别区53根据第一识别装置43输入的种类识别信号和第二识别装置44的第一种类识别区51输入的种类识别信号，确定硬币1的种类。当第一识别装置43与第二识别装置44的第一种类识别区51的确定结果一致时，第二种类识别区53输出种类识别信号到硬币损坏识别区52、图形数据转换装置71和图形数据比较装置72。

和上述实施例中的方式相同，硬币损坏识别区52读取存储在图形数据存储器50内的硬币1下表面的图形数据，并计算硬币的色度数据和亮度数据。此外，硬币损坏识别区52访问第二参考数据存储器41，并根据第二种类识别区53输入的种类识别信号，读取硬币的参考色度数据和参考亮度数据，该硬币具有第二种类识别区53所识别的种类，并比较从第二参考数据存储器41读取的参考色度数据和参考亮度数据与计算的硬币1的色度数据和亮度数据，从而识别硬币1受损坏的程度是否比预定程度高。结果，当硬币损坏识别区52确定出硬币1受损坏的程度比预定程度高时，输出一个损坏确定信号到种类和合格性识别装置46。同时，硬币损坏识别区52输出损坏确定信号到显示装置(未示出)并使其显示硬币1受损坏的程度比预定程度高。

另一方面，中心坐标确定区54确定图形数据的中心坐标(xc，yc)，其中图形数据被绘制和储存在x-y坐标系并被储存在图形数据存储器50中，并且输出中心坐标(xc，yc)到图形数据装置71。

根据从中心坐标确定装置54输入的硬币1图形数据的中心坐标(xc，yc)，图形数据转换装置71将绘制在x-y坐标系并储存在图形数据存储器50中的硬币1的图形数据转换到r-θ坐标系中。图12示出了被这样转换到r-θ坐标系中的转换图形数据。

另一方面，根据从第二识别装置44的第二种类识别区53输入的种类识别信号，参考图形数据储存装置70从绘制和储存在r-θ坐标系中的参考图形数据中选择相应种类的硬币1反面的参考图形数据，并将其输出到图案比较装置72。图13示出了从参考图形数据储存装置70输出到图形数据比较装置72的一参考图形数据例。

由于对于处于一个预定角度方位的硬币1，图形数据不能由颜色传感器13产生，并且硬币1通常一定角度地偏离用于产生参考图形数据的硬币1，这从图12和图13中可以清楚地看出，转换图形数据通常沿横坐标，也就是沿θ轴相对于参考图形数据有偏离。因此，校正θ方向的转换图形数据的偏差以及通过比较转换图形数据和参考图形数据来识别硬是必要的。

因此，图形数据比较装置72读取经过360度的、图12所示的转换图形数据的图形数据值，其纵坐标值等于一预定值r0，并读取经过360度的、图13所示的转换图形数据的图形数据值，其纵坐标值等于一预定值r0。

图14和图15是通过绘制这样读取的转换图形数据值和参考图形数据值而获得的图，其纵坐标值等于一预定值r0。图形数据比较装置72进一步计算θ值，在该值处转换图形数据值和参考图形数据值分别达到最大。这样获得的θ值在图14中为θ1，在图15中为θ2。

当θ1和θ2以这种方式得到时，图形数据比较装置72重新绘制转换图形数据，因此θ1等于θ2。图16示出了由图形数据比较装置72这样重新绘制的一转换图形数据例。由于因硬币1的角偏移而引起的θ方向的转换图形数据的偏差已通过重新绘制转换图形数据而得到校正，所以对图形数据比较装置72来说，识别硬币1的种类是否与第二识别装置44的第二种类识别区53识别的种类一致，并且通过对转换图形数据与参考图形数据进行图案匹配，识别硬币1是否是一个不合格的硬币，例如伪造硬币、外国硬币或类似硬币是可能的。

然而，由于供给硬币1是不可能总是这样：其一面总是面朝上，如果以这样的一种反面朝上这样的方式输送硬币，重新绘制的转换图形数据永不会与硬币1反面的参考图形数据一致，其中硬币1具有第二识别装置44的第二种类识别区53所确定的种类。因此，当重新绘制的转换图形数据与硬币1反面的参考图形数据不一致时，如果硬币1立即被识别为一种伪造硬币或一种外国硬币，硬币识别的准确性就被降低了，其中硬币1具有根据第二识别装置44的第二种类识别区53输入的种类识别信号所选择的种类。

因此，在这一实施例中，转换图形数据首先与第二种类识别区53确定的硬币1反面的参考图形数据进行比较，并且如果它们不一致，将转换图形数据与相同方式中的硬币1正面的参考图形数据进行比较，从而识别硬币1的种类是否与第二种类识别区53暂时确定的种类一致，并识别硬币1是否是一个不合格的硬币，诸如伪造硬币、外国硬币或类似硬币。

结果，当图形数据比较装置72识别出硬币1是一种不合格的硬币时，就会使显示装置(未示出)显示这种事实，并且当图形数据比较装置72识别出硬币1是一种由第二识别装置44的第二种类识别区53确定种类的硬币时，它就会输出种类识别信号到种类和合格性确定装置46。

硬币1进一步被输送到硬币通道2的第二可透光通道部分4，并且当每个时间传感器28的发光元件15发射的光被硬币1挡住，且光接收元件27接收不到发光元件26发射出的光时，时间传感器28、28输出时间信号到发光控制装置30和图像读取控制装置31。

当时间信号从时间传感器28、28输入时，发光控制装置30输出发光信号到发光元件23，并且使得它们朝位于第二可透光通道部分4上的硬币1的上表面发射光。

当图像读取控制装置31接收来自时间传感器28、28的时间信号时，就会使第二图像数据产生装置22的颜色传感器25开始检测从发光元件23发出的光和被硬币1上表面反射的光。

同时，与时间传感器28、28的时间信号的输入响应，图像读取控制装置31按照根据第一识别装置43输入的种类识别信号而确定的硬币1的材料，控制图像读取的起始时间，其方式与控制颜色传感器13的图像读取起始时间的方式相同。

由于设置发光装置21是为了能以小角度照亮在第二可透光通道部分4上送进的硬币1，光线是根据硬币1上表面的凹、凸图案来反射的。从硬币1表面反射的光通过透镜系统24射向颜色传感器25，并且被颜色传感器25光电检测，因而硬币1表面的图形数据由颜色传感器25产生。由颜色传感器25产生的硬币1表面的图形数据被A/D转换器29数字化。数字化的图形数据被绘制和储存在图形数据存储器60中的直角坐标系，即x-y坐标系中。

当硬币1上表面的图形数据被储存在图形数据存储器60中时，第三识别装置45的第一种类识别区61访问第二参考数据存储器41。它读取与硬币1直径有关的、存储在第二参考数据41中的数据，以及读取存储在图形数据存储器60中的图形数据。通过比较这些数据，第二识别装置45的第一种类识别区61确定硬币1的种类并输出一个种类识别信号到第二种类识别区63。

在这个实施例中，根据检测直径，第二识别装置45的第一种类识别区61选择了两个种类，其直径最接近，而且第二种最接近检测的硬币1的直径，并输出种类识别信号到第二种类识别区63。

第二种类识别区63根据第一识别装置43输入的种类识别信号和第二识别装置45的第一种类识别区61输入的种类识别信号，确定硬币1的种类。当第一识别装置43与第二识别装置45的第一种类识别区61的确定结果一致时，第二种类识别区63输出种类识别信号到图形数据转换装置76、图形数据比较装置77和硬币损坏识别区62。

与上述实施例中的方式相同，硬币损坏识别区62读取存储在图形数据存储器60中的硬币1上表面的图形数据，并根据图形数据中的R，G，B数据，计算硬币1的色度数据和亮度数据。此外，硬币损坏识别区62访问第二参考数据存储器41，根据第二种类识别区63输入的种类识别信号，读取硬币的参考色度数据和参考亮度数据，其中该硬币具有第二种类识别区63所识别的种类，并比较从第二参考数据存储器41读取的参考色度数据和参考亮度数据与计算的硬币1的色度数据和亮度数据，从而识别硬币1受损坏的程度是否高于预定程度。因此，当硬币损坏识别区62确定出硬币1受损坏的程度比预定程度高时，输出一个损坏确定信号到种类和合格性确定装置46。同时，硬币损坏识别区62输出损坏确定信号到显示装置(未示出)并使它显示硬币1受损坏的程度比预定程度高。

另一方面，中心坐标确定区64确定图形数据的中心坐标(xc，yc)，其中图形数据被绘制和储存在x-y坐标系并被储存在图形数据存储器60中，并输出中心坐标(xc，yc)到图形数据转换装置76。

根据中心坐标确定装置64输入的硬币1图形数据的中心坐标(xc，yc)，图形数据转换装置76将硬币1的图形数据转换到r-θ坐标系中，其中图形数据被绘制在x-y坐标系中并被储存在图形数据存储器60中。

另一方面，根据第二识别装置45的第二种类识别区63输入的种类识别信号，参考图形数据储存装置70从绘制和储存在r-θ坐标系中的参考图形数据中，选择相应种类的硬币1反面的参考图形数据，并将其输出到图形数据比较装置77。

采用与第二识别装置44的图形数据比较装置72相同的方式，第三识别装置45的图形数据比较装置76对θ方向的转换图形数据的偏差进行校正，并重新绘制转换图形数据。通过对这样校正的转换图形数据和参考图形数据进行图案匹配，第三识别装置45的图形数据比较装置77然后识别硬币1是否是由第三识别装置45的第二种类识别区63所识别种类的硬币，并识别硬币1是否是一种不合格的硬币，例如一种伪造硬币、外国硬币或类似硬币。

结果，当图形数据比较装置77识别出硬币1是一种不合格的硬币时，就会使显示装置(未示出)显示这种事实，并且当它识别出硬币1是一种由第三识别装置45的第二种类识别区63确定种类的硬币时，它输出种类识别信号到种类和合格性确定装置46。

根据第一识别装置43输入的种类识别信号和根据硬币1的磁特性，第二识别装置44的图形数据比较装置72输入的种类识别信号，根据硬币1的直径数据和图形数据，硬币损坏识别区52输入的损坏识别信号的存在，根据硬币1的色度数据和亮度数据，第三识别装置45的图形数据比较装置77输入的种类识别信号，根据硬币1的直径数据和图形数据及硬币损坏识别区62输入的损坏识别信号的存在，根据硬币1的色度数据和亮度数据，种类和合格性确定装置46确定一种种类。当种类和合格性确定装置46发现第一识别装置43、第二识别装置44和第三识别装置45确定的种类彼此一致时，识别硬币1是合格的。另一方面，当它们彼此不一致时，种类和合格性确定装置46识别硬币1或者是伪造的硬币或者是外国硬币，而且是不合格的，并输出一个不合格信号到显示装置(未示出)，使其显示硬币1是不合格的。更具体地说，例如，当第二识别装置44识别出硬币1下表面的图形数据与一定种类硬币正面的参考图案一致，而且第三识别装置45确定硬币1上表面的图形数据与该种类硬币反面的参考图案一致时，或者在识别欧洲硬币的情况下，当第二识别装置44和第三识别装置45中的一个识别出硬币1的一侧面设有一共同图案，而其另外一个识别出为发行国家所特有的图案设在硬币1的另一侧面上时，只有当由第二识别装置44和第三识别装置45确定的硬币1的种类与由第一识别装置43确定的硬币1的种类一致时，种类和合格性确定装置46确定硬币1是合格的，并确定硬币1是由第一识别装置43、第二识别装置44和第三识别装置45确定种类的硬币。否则，种类和合格性确定装置46确定硬币1是一个不合格的硬币。

在这种方式中，被识别为不合格的硬币被分类和收集起来，以与被识别为合格的硬币分开。此外，即使识别出一个硬币是合格的，但当识别出硬币至少一面的损坏程度要比预定程度高时，也将其收集起来，与被识别为合格的硬币分开。

根据上述实施例，硬币1两个表面的图案都被检测以识别硬币1是否合格。因此，按照当时的要求，将诸如欧洲硬币的硬币按照每个发行国家来分类是可能的，其一面具有共同的图案，而另一面则根据发行国家的不同而具有不同的图案。此外，由于检测硬币1两个表面的图案，来识别硬币1的损坏程度是否要比预定程度高，所以可靠地识别一面损坏程度比预定程度高的硬币为损坏的硬币，并且将它收集起来是可能的。

而且，根据上述实施例，第一识别装置43根据磁传感器6、6检测的硬币1的磁特性识别硬币1的种类，第二识别装置44的第一种类识别区51根据硬币1的直径识别硬币1的种类，并且设置第二识别装置44的第二种类识别区53，以根据由第一识别装置43和第二识别装置44的第一种类识别区51作出的识别结果，暂时确定硬币1的种类。第二识别装置44的种类确定区56是通过将硬币1的图形数据仅与硬币的参考数据作比较而识别硬币1的种类，其中硬币的种类是由第二识别装置44的第一种类识别区51确定的，并且第三识别装置45以与第二识别装置44相同的方式识别硬币1的种类。硬币1是否合格和硬币1的种类最终是根据第一识别装置43、第二识别装置44和第三识别装置45的识别结果识别的。因此，与硬币识别是通过将硬币1的图形数据与所有种类硬币的参考数据作比较的情况相比，缩短识别硬币所需的时间及高准确性地识别硬币1是否合格和硬币1的种类是可能的。

而且，根据前述实施例，仅根据与硬币1的每个环形面积相对应的二进制图形数据组中“0”数据的比值，识别硬币1是否合格和硬币1的种类。因此，即便硬币1是伪造的硬币或外国硬币，并且是一个不合格的硬币，与二进制图形数据组中“0”数据的比值相对应的比值数据或许会与由第二种类识别区53、63所确定种类的硬币的参考比值数据相一致，其中二进制图形数据组与硬币1的每个环形面积相对应。然而，根据这个实施例，由于识别硬币1是通过检测硬币1整个表面的图案来产生图形数据，并比较这样产生的图形数据与第二种类识别区53、63所确定种类的硬币的参考图形数据，因此提高了识别硬币1的准确性。

此外，根据上述实施例，由硬币1的角偏移而引起的、θ方向的转换图形数据的偏差可仅通过得到θ1和θ2值，在这些值处转换图形数据和参考图形数据的各数据值达到最大，以及重新绘制转换图形数据使θ1和θ2相等而得到校正。因此缩短计算的时间是可能的，从而能以高的速度识别硬币1。而且，当硬币1是由低光反射性的材料制成时，控制颜色传感器13、25是为了长时间地检测被硬币1反射的光，并且当硬币1是由高光反射性的材料制成的时，控制颜色传感器13、25是为了短时间地检测被硬币1反射的光。因此，不管硬币1是由高光反射性的材料还是由低光反射性的材料制成的，根据硬币1的表面图案产生转换图形数据以及准确地确定硬币1的种类和硬币1是否合格总是可能的。

图17是本发明另一实施例的硬币识别装置的检测、控制和识别系统的方框图。

如图17所示，根据这一实施例的硬币识别装置设有代替第一图形数据检测单元10的颜色传感器13的单色型CCD80和代替第二图形数据检测单元20的颜色传感器25的单色型CCD81，而且一个第一硬币损坏识别单元90及一个第二硬币损坏识别单元100设置在硬币通道2中的第二图形数据检测单元20的下游。在这个实施例中，第二识别装置44和第三识别装置45都未设有硬币损坏识别区52和硬币损坏识别区62，因此第一图形数据检测单元10和第二图形数据检测单元20仅适用于识别硬币1是否合格和硬币1的种类，而硬币1损坏程度是否比预定程度高的识别是通过第一硬币损坏识别单元90和第二硬币损坏识别单元100进行的。

尽管未在图17中示出，和图1所示实施例中的方式相同，一个传送硬币1的传送带设置在第一图形数据检测单元10中的第一可透光通道部分3的上方，一个传送带设置在第二图形数据检测单元20中的第二可透光通道部分4的下方。另外，一个传送带设置在第一硬币损坏识别单元90中的第三可透光通道部分91的上方，一个传送带设置在第二硬币损坏识别单元100中的第四可透光通道部分101的下方。

如图17所示，第一硬币损坏识别单元90包括一个白光源92，其位于形成在硬币通道2的第三可透光通道部分91的下方，和一个单一检测元件型颜色传感器93，其位于可以检测到从白光源92发出的光和被硬币1下表面反射的光的位置上。第二硬币损坏识别单元100包括一个白光源102，其位于形成在硬币通道2的第四可透光通道部分101的上方，和一个单一检测元件型颜色传感器103，其位于可以检测到从白光源102发出的光和被硬币1上表面反射的光的位置上。第一硬币损坏识别单元90和第二硬币损坏识别单元100都设有类似第一图形数据检测单元10和第二图形数据检测单元20的时间传感器94、94和104、104。

图18是第一硬币损坏识别单元90的检测、控制和识别系统的方框图。

如图18所示，第一硬币损坏识别单元90的检测系统包括时间传感器94、94。

如图18所示，第一硬币损坏识别单元90的控制系统包括根据时间传感器94、94的检测信号控制白光源92的发光控制装置95和根据时间传感器94、94的检测信号控制颜色传感器93的图像读取控制装置96。

如图18所示，第一硬币损坏识别单元90的识别系统包括：一个颜色数据存储器111，用于储存硬币1下表面的颜色数据，其中颜色数据被颜色传感器93光电检测并被一个A/D转换器110数字化，一个参考数据存储器112，用于储存各类硬币的参考色度数据和参考亮度数据，和一个硬币损坏识别区116，其根据储存在颜色数据存储器111中的硬币1下表面的颜色数据中的R数据、G数据及B数据计算硬币1下表面的色度数据和亮度数据，比较这样计算的色度数据和亮度数据与储存在参考数据存储器112中的参考色度数据和参考亮度数据，确定硬币1的损坏程度是否比预定程度高，与硬币损坏识别区52和硬币损坏识别区62的方式相同，当确定硬币1的损坏程度比预定程度高时，输出一个损坏识别信号到种类和合格性确定装置46，并使显示装置(未示出)显示硬币1损坏的程度比预定程度高。

图19是第二硬币损坏识别单元100的检测、控制和识别系统的方框图。

如图19所示，第二硬币损坏识别单元100的检测系统包括时间传感器104、104。

如图19所示，第二硬币损坏识别单元100的控制系统包括：根据时间传感器104、104的检测信号控制白光源102的发光控制装置105，和根据时间传感器104、104的检测信号控制颜色传感器103的图像读取控制装置106。

如图19所示，第二硬币损坏识别单元100的识别系统包括：一个颜色数据存储器121，用于储存硬币1下表面的颜色数据，其中颜色数据被颜色传感器103光电检测并被一个A/D转换器120数字化，和一个硬币损坏识别区126，其根据储存在颜色数据存储器121中的硬币1上表面的颜色数据中的R数据、G数据和B数据，计算硬币1上表面的色度数据和亮度数据，比较这样计算的色度数据和亮度数据与储存在参考数据存储器112中的参考色度数据和参考亮度数据，确定硬币1损坏的程度是否比预定程度高，与硬币损坏识别区52和硬币损坏识别区62的方式相同，而且当确定硬币1损坏的程度比预定程度高时，输出一个损坏识别信号到种类和合格性确定装置46，并及使显示装置(未示出)显示硬币1损坏的程度比预定程度高。

在根据这一实施例这样设置的硬币识别装置中，第一硬币损坏识别单元90和第二硬币损坏识别单元100以下述方式识别硬币1损坏的程度是否比预定程度高。

当时间传感器94、94检测硬币1时，检测信号被输出到发光控制装置95和图像读取控制装置96。

当时间信号从时间传感器94、94输入时，发光控制装置95在一预定时刻打开白光源92，而且图像读取控制装置96使颜色传感器80在一预定时刻开始检测光线。

白光源92发出的光线和被硬币1下表面反射的光线被颜色传感器93光电检测，并且产生颜色数据。由颜色传感器93产生的颜色数据被A/D转换器110数字化，并作为硬币1下表面的颜色数据被储存在颜色数据存储器111中。

硬币损坏识别区116根据第一图形数据检测单元10和第二图形数据检测单元20的检测信号，从参考数据存储器112读取硬币的参考色度数据和参考亮度数据，其中硬币的种类由第一图形数据检测单元10和第二图形数据检测单元20识别，根据储存在颜色数据存储器111中的硬币1下表面的颜色数据中的R数据、G数据和B数据计算硬币1下表面的色度数据，比较这样计算的硬币1下表面的色度数据与参考色度数据，从而根据色度数据识别硬币1并输出一个种类识别信号到种类和合格性确定装置46。硬币损坏识别区116还根据储存在颜色数据存储器111中的硬币1下表面的颜色数据中的R数据、G数据和B数据计算硬币1下表面的亮度数据，比较这样计算的硬币1下表面的色度数据和亮度数据与参考色度数据和参考亮度数据，与硬币损坏识别区52和硬币损坏识别区62中的方式相同，确定硬币1的下表面损坏的程度是否比预定程度高。结果，当硬币损坏识别区116确定硬币1下表面损坏的程度比预定程度高时，输出一个硬币损坏识别信号到种类和合格性确定装置46和显示装置(未示出)，从而使显示装置显示硬币1下表面的损坏程度比预定程度高。

硬币1被进一步向硬币通道的下游输送，当时间传感器104、104检测硬币1时，检测信号被输出到发光控制装置105和图像读取控制装置106。

当时间信号从时间传感器104、104输入时，发光控制装置105在一预定时刻打开白光源102，而且图像读取控制装置106使颜色传感器103在一预定时刻开始检测光线。

白光源102发出的光线和被硬币1上表面反射的光线被颜色传感器103光电检测，并且产生颜色数据。由颜色传感器103产生的颜色数据被A/D转换器120数字化，并作为硬币1上表面的颜色数据被储存在颜色数据存储器121中。

硬币损坏识别区126根据第一图形数据检测单元10和第二图形数据检测单元20的检测信号，从参考数据存储器112读取硬币的参考色度数据和参考亮度数据，其中硬币的种类由第一图形数据检测单元10和第二图形数据检测单元20识别，根据储存在颜色数据存储器121中的硬币1下表面的颜色数据中的R数据、G数据和B数据计算硬币1上表面的色度数据，比较这样计算的硬币1上表面的色度数据与参考色度数据，从而根据色度数据识别硬币1并输出一个种类识别信号到种类和合格性确定装置46。硬币损坏识别区126还根据储存在颜色数据存储器121中的硬币1上表面的颜色数据中的R数据、G数据和B数据计算硬币1上表面的亮度数据，比较这样计算的硬币1上表面的色度数据和亮度数据与参考色度数据和参考亮度数据，与硬币损坏识别区52和硬币损坏识别区62中的方式相同，确定硬币1上表面的损坏程度是否比预定程度高。结果，当硬币损坏识别区126确定硬币1上表面的损坏程度比预定程度高时，输出一个损坏识别信号到种类和合格性确定装置46和显示装置(未示出)，从而使显示装置显示硬币1上表面的损坏程度比预定程度高。

即使硬币的种类不同，其组分和材料或许会相互一致，且因此，当根据色度数据来识别硬币1的种类时，两种或更多的种类会匹配。在这种情况下，设置硬币损坏识别装置116和126，是为了输出两个或更多的种类识别信号到种类和合格性确定装置46。

根据从硬币损坏识别装置116和126输入的种类识别信号，以及根据由磁传感器6、6检测的硬币1的磁特性所作出的识别结果，和根据硬币1的直径与硬币1正面和反面的图案，由第一图形数据检测单元10和第二图形数据检测单元20所作的识别结果，种类和合格性确定装置46来最终识别硬币1是否合格和硬币1的种类。

根据上述实施例，第一图形数据检测单元10和第二图形数据检测单元20检测硬币1两个表面的图案以及第一硬币损坏识别单元90和第二硬币损坏识别单元100检测硬币1正、反面的色度数据，从而识别硬币1是否合格和硬币1的种类。因此，按照当时的要求，将诸如欧洲硬币的硬币按照每个发行国家来分类是可能的，其一面具有共同的图案，而另一面则根据发行国家的不同而设计为不同的图案。此外，由于通过第一硬币损坏识别单元90和第二硬币损坏识别单元100检测硬币1的两个表面，以识别硬币1的损坏程度是否比预定程度高，所以可靠地识别一个表面的损坏程度比预定程度高的硬币为一个损坏的硬币，并将它收集起来是可能的。

图20是本发明另一实施例的一种硬币损坏装置的示意前视图。

如图20所示，与图17至19所示的硬币识别装置相同，根据这一实施例的硬币识别装置设有代替第一图形数据检测单元10的颜色传感器13的单色型CCD80和代替第二图形数据检测单元20的颜色传感器25的单色型CCD81，而且第一硬币损坏识别单元90和第二硬币损坏识别单元100设置在硬币通道2中的第二图形数据检测单元20的下游。在这一实施例中，第二识别装置44和第三识别装置45都未设有硬币损坏识别区52和硬币损坏识别区62，因此第一图形数据检测单元10和第二图形数据检测单元20仅适用于识别硬币1是否合格和硬币1的种类，而通过第一硬币损坏识别单元90和第二硬币损坏识别单元100，来识别硬币1的损坏程度是否比预定程度高。

尽管未在图20中示出，与图1所示实施例中的方式相同，一个传送硬币1的传送带设置在第一图形数据检测单元10中的第一可透光通道部分3的上方，一个传送带设置在第二图形数据检测单元20中的第二可透光通道部分4的下方。另外，一个传送带设置在第一硬币损坏识别单元90中的第三可透光通道部分91的上方，一个传送带设置在第二硬币损坏识别单元100中的第四可透光通道部分101的下方。

如图20所示，不象图17至19所示的第一硬币损坏识别单元90，第一硬币损坏识别单元90包括：一个第一LED光源130，用于发射与R组分相应的光线，一个第二LED光源131，用于发射与G组分相应的光线，一个第三LED光源132，用于代替白光源92，发射与B组分相应的光线，和一个代替颜色传感器93的光敏元件134。此外，不象图17至19所示的第二硬币损坏识别单元100，第二硬币损坏识别单元100包括：一个第一LED光源140，用于发射与R组分相应的光线，一个第二LED光源141，用于发射与G组分相应的光线，一个第三LED光源142，用于代替白光源102，发射与B组分相应的光线，和一个代替颜色传感器103的光敏元件144。

图21是示出了第一硬币损坏识别单元90中第一LED光源130、第二LED光源131、第三LED光源132和光敏元件134布置的示意平面图。

如图21所示，第一LED光源130、第二LED光源131和第三LED光源132围绕光敏元件134设置并相互间隔120度，因此每个LED光源发射的光和被硬币1反射的光能够在同样的状态下进入光敏元件134。

图22是示出第一LED光源130、第二LED光源131和第三LED光源132的发光时间的图表。

如图22所示，第一LED光源130从时刻T1到时刻T2被打开，因此硬币1下表面被R组分的光线照亮，反射的光被光敏元件134检测，第二LED光源131从时刻T2到时刻T3被打开，因此硬币1下表面被G组分的光线照亮，反射的光被光敏元件134检测。此外，第三LED光源132从时刻T3到时刻T4被打开，因此硬币1下表面被B组分的光线照亮，反射的光被光敏元件134检测。

第二硬币损坏识别单元100中第一LED光源140、第二LED光源141、第三LED光源142和光敏元件144的布置与第一硬币损坏识别单元90中的情况相同，而且第二硬币损坏识别单元100中第一LED光源140、第二LED光源141和第三LED光源142开启的时间也与第一硬币损坏识别单元90中的相同。

第一硬币损坏识别单元90和第二硬币损坏识别单元100与第一图形数据检测单元10和第二图形数据检测单元相似，分别设有时间传感器94、94和104、104。

图23是第一硬币损坏识别单元90的检测、控制和识别系统的方框图。

如图23所示，第一硬币损坏识别单元90的检测系统包括时间传感器94、94。

如图23所示，第一硬币损坏识别单元90的控制系统包括时间控制装置95，用于根据时间传感器94、94的检测信号控制第一LED光源140、第二LED光源141和第三LED光源142，并根据时间传感器94、94的检测信号控制光敏元件134。

如图23所示，第一硬币损坏识别单元90的识别系统包括：一个R数据存储器135，用于储存硬币1下表面的R数据，该数据是通过光敏元件134对硬币1下表面反射的光进行光电检测，并通过A/D转换器110对检测数据进行数字化来得到的，一个G数据存储器136，用于储存以同样方式得到的硬币1下表面的G数据，一个B数据存储器137，用于储存以同样方式得到的硬币1下表面的B数据，一个参考数据存储器112，用于储存各类硬币的参考色度数据和参考亮度数据，和一个硬币损坏识别区139，根据储存在R数据存储器135中的R数据、储存在G数据存储器136中的G数据和储存在B数据存储器137中的B数据，计算硬币1下表面的色度数据，比较这样计算的色度数据与储存在参考数据存储器112中的参考色度数据，从而根据色度数据确定硬币1的种类，并输出种类识别信号到种类和合格性确定装置46。硬币损坏识别区139还用于根据储存在R数据存储器135中的R数据、储存在G数据存储器136中的G数据和储存在B数据存储器137中的B数据，计算硬币1下表面的亮度数据，比较这样计算的色度数据与存储在参考数据存储器112中的参考色度数据和参考亮度数据，与在硬币损坏识别区52和硬币损坏识别区62中的方式相同，确定硬币1损坏的程度是否比预定程度高，当确定出硬币1的损坏程度比预定程度高时，输出一个损坏识别信号到种类和合格性确定装置46，并使显示装置(未示出)显示硬币1的损坏程度比预定程度高。

在这个实施例中，第一LED光源130、第二LED光源131、第三LED光源132和光敏元件134由时间控制装置95控制。之所以它们由单独的一个时间传感器95控制，是因为这能确保R数据作为检测数据被储存在R数据存储器135中，G数据作为检测数据被储存在G数据存储器136中，B数据作为检测数据被储存在B数据存储器137中，其中所述R数据是通过光敏元件134对发射与R组分相应的光线的第一LED光源130发出的光、及硬币1反射的光进行检测而得到的，并通过A/D转换器110对其进行数字化；所述G数据是通过光敏元件134对发射与G组分相应的光线的第二LED光源131发出的光、及硬币1反射的光进行光电检测而得到的，并通过A/D转换器110对其进行数字化；所述B数据是通过光敏元件134对发射与B组分相应的光线的第三LED光源132发出的光、及硬币1反射的光进行光电检测而得到的，并通过A/D转换器110对其进行数字化。

图24是第二硬币损坏识别单元100的检测、控制和识别系统的方框图。

如图24所示，第二硬币损坏识别单元100的检测系统包括时间传感器104、104。

如图24所示，第二硬币损坏识别单元100的控制系统包括时间控制装置105，用于根据时间传感器104、104的检测信号控制第一LED光源140、第二LED光源141和第三LED光源142，并根据时间传感器104、104的检测信号控制光敏元件144。

如图24所示，第二硬币损坏识别单元100的识别系统包括：一个R数据存储器145，用于储存硬币1上表面的R数据，该数据是通过光敏元件144对硬币1上表面反射的光进行光电检测，并通过A/D转换器120对检测数据进行数字化而得到的；一个G数据存储器146，用于储存以同样的方式得到的硬币1上表面的G数据；一个B数据存储器147，用于储存以同样的方式得到的硬币1上表面的B数据；和一个硬币损坏识别区149，根据储存在R数据存储器145中的R数据、储存在G数据存储器146中的G数据、储存在B数据存储器147中的B数据，计算硬币1上表面的色度数据，比较这样计算的色度数据与储存在参考数据存储器112中的参考色度数据，从而根据色度数据确定硬币1的种类，并输出种类识别信号到种类和合格性确定装置46。硬币损坏识别区149还用于根据储存在R数据存储器145中的R数据、储存在G数据存储器146中的G数据、储存在B数据存储器147中的B数据，计算硬币1上表面的亮度数据，比较这样计算的色度数据和亮度数据与储存在参考数据存储器112中的参考色度数据和参考亮度数据，与在硬币损坏识别区52和硬币损坏识别区62中的方式相同，确定硬币1的损坏程度是否比预定程度高，并且当确定出硬币1的损坏程度比预定程度高时，输出一个损坏识别信号到种类和合格性确定装置46，并使显示装置(未示出)显示硬币1的损坏程度比预定程度高。

在这个实施例中，第一LED光源140、第二LED光源141、第三LED光源142和光敏元件144由时间控制装置105控制。之所以它们由单独的一个时间传感器105来控制，是因为这能确保R数据作为检测数据储存在R数据存储器145中，G数据作为检测数据储存在G数据存储器146中，B数据作为检测数据储存在B数据存储器147中，其中所述R数据是通过光敏元件144对发射与R组分相应的光线的第一LED光源140发出的光、及硬币1反射的光进行检测而得到的，并通过A/D转换器120对其进行数字化；所述G数据是通过光敏元件144对发射与G组分相应的光线的第二LED光源141发出的光、及硬币1反射的光进行检测而得到的，并通过A/D转换器120对其进行数字化；所述B数据是通过光敏元件144对发射与B组分相应的光线的第三LED光源142发出的光、及硬币1反射的光进行检测而得到的，并通过A/D转换器120对其进行数字化。

在根据这一实施例如此设置的硬币识别装置中，第一硬币损坏识别单元90和第二硬币损坏识别单元100通过下述方式来识别硬币1的损坏程度是否比预定程度高。

当时间传感器94、94检测硬币1时，时间信号被输出到时间控制装置95。

当时间控制装置95接受到时间传感器94、94输入的时间信号时，它就从时刻T1到时刻T2打开第一LED光源130，并且同时使光敏元件134开始检测光线。

光敏元件134通过对第一LED光源130发射的光线和被硬币1下表面反射的光线进行光电检测，以产生硬币1下表面的R数据。这样产生的R数据被储存在R数据存储器135中。

在时刻T2，时间控制装置95关闭第一LED光源130，并且从时刻T2到T3打开第二LED光源131。

光敏元件134通过对第二LED光源131发射的光线和被硬币1下表面反射的光线进行光电检测，以产生硬币1下表面的G数据。这样产生的G数据被储存在G数据存储器136中。

在时刻T3，时间控制装置95关闭第二LED光源131，并且从时刻T3到T4打开第三LED光源132。

光敏元件134通过对第三LED光源132发射的光线和被硬币1下表面反射的光线进行光电检测，以产生硬币1下表面的B数据。这样产生的B数据被储存在B数据存储器137中。

当硬币1下表面的R数据、G数据和B数据以这样的方式被分别储存在R数据存储器135、G数据存储器136和B数据存储器137中时，硬币损坏识别区139根据第一图案数据检测单元10和第二图案数据检测单元20的检测信号，从参考数据存储器112读取硬币的参考色度数据和参考亮度数据，并且也从R数据存储器135、G数据存储器136和B数据存储器137中分别读取R数据、G数据和B数据，其中硬币的种类由第一图案数据检测单元10和第二图案数据检测单元20检测，从而计算硬币1下表面的色度数据。然后，硬币损坏识别区139比较这样计算的硬币1下表面的色度数据与参考色度数据，从而根据色度数据识别硬币1的种类，并输出一个种类识别信号到种类和合格性识别区46。硬币损坏识别区139还根据分别从R数据存储器135、G数据存储器136和B数据存储器137读取的R数据，G数据和B数据，计算硬币1下表面的亮度数据，比较这样计算的硬币1下表面的色度数据和亮度数据与参考色度数据和参考亮度数据，与在硬币损坏识别区52和硬币损坏识别区62中的方式相同，确定硬币1下表面的损坏程度是否比预定程度高。因此，当硬币损坏识别区139确定出硬币1下表面的损坏程度比预定程度高时，输出损坏识别信号到种类和合格性确定装置46和显示装置(未示出)，并使显示装置显示硬币1下表面的损坏程度比预定程度高。

硬币1进一步向硬币通道2的下游被输送，并且当时间传感器104、104检测硬币1时，检测信号被输出到时间控制装置105。

当时间控制装置105接受到时间传感器104、104输入的时间信号时，它就从时刻T1到时刻T2打开第一LED光源140，并且同时使光敏元件144开始检测光线。

光敏元件144通过对第一LED光源140发射的光线和被硬币1上表面反射的光线进行光电检测，以产生硬币1上表面的R数据。这样产生的R数据被储存在R数据存储器145中。

在时刻T2，时间控制装置105关闭第一LED光源140并从时刻T2到时刻T3打开第二LED光源141。

光敏元件144对第二LED光源141发射的光线和硬币1上表面反射的光线进行光电检测，以产生硬币1上表面的G数据。这样产生的G数据被储存在G数据存储器146中。

在时刻T3，时间控制装置105关闭第二LED光源141并从时刻T3到时刻T4打开第三LED光源142。

光敏元件144对第三LED光源142发射的光线和硬币1上表面反射的光线进行光电检测，以产生硬币1上表面的B数据。这样产生的B数据被储存在B数据存储器147中。

当硬币1上表面的R数据、G数据和B数据以这种方式被分别储存在R数据存储器145、G数据存储器146和B数据存储器147中时，硬币损坏识别区149根据第一图形数据检测单元10和第二图形数据检测单元20的检测信号，从参考数据存储器112中读取一种硬币的参考色度数据和参考亮度数据，该硬币的种类为第一图形数据检测单元10和第二图形数据检测单元20所检测出的种类，并分别从R数据存储器145、G数据存储器146和B数据存储器147中读取R数据、G数据和B数据，从而计算硬币1上表面的色度数据。然后，硬币损坏识别区149比较这样计算的硬币1上表面的色度数据和参考色度数据，从而根据色度数据识别硬币1的种类并输出一个种类识别信号到种类和合格性确定装置46。硬币损坏识别区149还根据从R数据存储器145、G数据存储器146和B数据存储器147中读取的R数据、G数据和B数据，计算硬币1上表面的亮度数据，比较该亮度数据和参考色度数据及参考亮度数据，并识别硬币1上表面的损坏程度是否高于一个预定程度，其方式和在硬币损坏识别区52及硬币损坏识别区62中相同。结果，当硬币损坏识别区149确定硬币1上表面的损坏程度高于一个预定程度时，输出硬币损坏识别信号到种类和合格性确定装置46和显示装置(未示出)，并使显示装置显示硬币1上表面的损坏程度高于预定程度。

即使硬币的种类不同，成分和材料可能彼此相同，因此，当根据色度数据识别硬币1的种类时，相匹配的可能有两种或多种。在这个实施例中，在这样的一种情况中，设置硬币损坏识别区139和硬币损坏识别区149是为了输出两种或多种识别信号到种类和合格性确定装置46。

根据从硬币损坏识别区139和硬币损坏识别区149中输入的种类识别信号，另外根据磁传感器6、6检测的磁特性所作的识别结果，和第一图形数据检测单元10和第二图形数据检测单元20根据硬币1的直径和硬币1正面及反面的图案所作的识别结果，种类和合格性确定装置46最后识别硬币1是否合格和硬币1的种类。

根据上述实施例，第一图形数据检测单元10和第二图形数据检测单元20检测硬币1两个表面的图案并识别硬币1是否合格和硬币1的种类。因此按照当时的要求，将诸如欧洲硬币的硬币根据发行国家分成每个发行国家的硬币是可能的，其中这些硬币的一表面上形成一种共同的图案而另一表面上形成一种不同的图案。另外，由于硬币1两个表面的图案都被第一硬币损坏识别单元90和第二硬币损坏识别单元100检测，以识别硬币1的损坏程度是否高于一个预定程度，因此可以可靠地识别出其一个表面的损坏程度高于一预定程度的硬币为一个损坏的硬币并收集起来。

参照具体实施例已经对本发明进行了这样的说明和描述。但是，应该注意到本发明绝不限制于所描述装置的具体结构，在不偏离本发明范围的情况下，可以作出变化和变型。

例如在上述实施例中，种类和合格性确定装置46根据第一识别装置43、第二识别装置44和第三识别装置45的识别结果，最终识别硬币1是否合格和硬币1的种类。但是，如果第二识别装置44的识别结果被输入第三识别装置45的种类识别区66，并且只有当第三识别装置45的种类识别区66和第二识别装置44的识别结果彼此一致时，种类识别区66识别硬币1是合格的，并识别硬币1为种类识别区66和第二识别装置44所识别种类的硬币，绝对不必要提供种类和合格性确定装置46。

另外，在上述实施例中，第二图形数据检测单元20设置在第一图形数据检测单元10的下游，第二硬币损坏识别单元100设置在第一硬币损坏识别单元90的下游。但是，第一图形数据检测单元10和第二图形数据检测单元20可以设置在硬币通道2的相对侧，以面对彼此，或者第一硬币损坏识别单元90和第二硬币损坏识别单元100可以设置在硬币通道2的相对侧，以面对彼此。在这样的一种情况中，可以省去一对或两对时间传感器17、17和28、28或省去一对或两对时间传感器94、94和104、104。

而且，在图17到19所示的实施例及图20到24所示的实施例中，第二图形数据检测单元20设置在第一图形数据检测单元10的下游，第一硬币损坏识别单元90设置在第二图形数据检测单元20的下游，第二硬币损坏识别单元100设置在第一硬币损坏识别单元90的下游。但是，第一硬币损坏识别单元90可以设置在第一图形数据检测单元10的下游，第二图形数据检测单元20可以设置在第一硬币损坏识别单元90的下游，第二硬币损坏识别单元100可以设置在第二图形数据检测单元20的下游。在这样的一种情况中，当硬币通过设置在硬币通道2上面的传送带3a被传输时，通过检测硬币1下表面的图案、色度和亮度来识别硬币1是否合格，硬币1的种类和硬币的损坏程度；而且当硬币通过设置在硬币通道2下面的传送带4a被传输时，通过检测硬币1上表面的图案、色度和亮度来识别硬币1是否合格，硬币1的种类和硬币的损坏程度。因此，可以简化运输带的结构。

而且，在图17到19所示的实施例及图20到24所示的实施例中，单一检测元件型颜色传感器被应用为颜色传感器93、103和光敏元件134、144。因此，可以如此构置，以至于当硬币被传输到一个预定位置时，通过固定地起动白光源92、102和在T1时刻到T4时刻期间以分时的方式起动第一LED光源130、140，第二LED光源131、141及第三LED光源132、142，及在T4时刻以后的相同时刻也起动它们，从硬币1反射的光被颜色传感器93、103和光敏元件134、144检测，并且如此构置，以至于通过使颜色传感器93、103和光敏元件134、144固定地监控反射光，可以省去两组时间传感器94、94，104、104。

另外，在图17到19所示的实施例及图20到24所示的实施例中，硬币损坏识别区116、126、139、149根据从颜色传感器93、103和光敏元件134、144获取的正面和反面的颜色数据，计算硬币1的色度数据和亮度数据，根据来自第一图形数据检测单元10和第二图形数据检测单元20的检测信号，从参考数据存储器112中读取由第一图形数据检测单元10和第二图形数据检测单元20所识别种类的一种硬币的参考色度数据和参考亮度数据，比较计算的色度数据和亮度数据与参考色度数据和参考亮度数据，从而根据色度数据识别硬币1的种类，输出种类识别信号并根据色度数据和亮度数据识别硬币1的损坏程度。但是，磁传感器可以被分别设置在第一硬币损坏识别单元90和第二硬币损坏识别单元100上游部分的硬币通道2中，用于检测硬币1的磁特性，从而识别硬币1的种类，而且设置硬币损坏识别区116、126、139、149是为了根据磁传感器的检测信号，从参考数据存储器112中读取由磁传感器确认种类的一种硬币的参考色度数据和参考亮度数据，比较硬币1的计算的色度数据和亮度数据与参考色度数据和参考亮度数据。或者，设置硬币损坏识别区116、126、139、149，以便只根据从颜色传感器93、103和光敏元件134、144获取的颜色数据，从参考数据存储器112中读取相应种类的一种硬币的参考色度数据和参考亮度数据，并比较硬币1的计算的色度数据和亮度数据与参考色度数据和参考亮度数据。

而且，在上述实施例中，当时间传感器17、17，28、28，94、94，104、104检测硬币1时，发光信号被输出到发光装置7、21，白光源92、102，第一LED光源130、140，第二LED光源131、141和第三LED光源132、142，从而用光照亮硬币1，而且从硬币1反射的光被颜色传感器13、25、93、103和光敏元件134、144检测。但是，通过固定地起动发光装置7、21和白光源92、102，以分时的方式起动第一LED光源130、140，第二LED光源131、141及第三LED光源132、142，以及在T4时刻以后的相同时刻以分时的方式起动它们，可以如此设置以至于当时间传感器17、17，28、28，94、94，104、104检测硬币1时，被硬币1反射的光被颜色传感器13、25、93、103和光敏元件134、144检测，将颜色传感器13、25产生的图形数据存储在图形数据存储器50、60中，将颜色传感器93、103产生的颜色数据存储在颜色数据存储器111、112中，或将光敏元件134、144产生的R数据存储在R数据存储器135、145中，将光敏元件134、144产生的G数据存储在G数据存储器136、146中，及将光敏元件134、144产生的B数据存储在B数据存储器137、147中。

而且，在上述实施例中，硬币损坏识别区116、126、139、149根据由颜色传感器93、103和光敏元件134、144检测的R数据，G数据和B数据计算硬币1的色度数据和亮度数据。但是，可以从相应于光原色的R数据、G数据和B数据中的两种颜色数据计算硬币1的色度数据，而且可以从R数据，G数据和B数据中的一种颜色数据计算硬币1的亮度数据。因此，绝对没有必要读取所有的硬币1的R数据、G数据和B数据和计算硬币1的色度数据和亮度数据。

另外，在该说明书和所附的权利要求中，各个装置没必要是实体的装置(physical means)和设备，因此各个装置的功能通过本发明范围内的软件完成。另外，单个装置的功能可以通过两个或多个实体装置完成，两个或多个装置的功能可以通过单个实体装置完成。

根据本发明，提供了一种硬币识别装置，即使类似欧洲硬币，在硬币的一侧面上具有一个共同的图案，而在另一侧面上具有不同的图案时，也能高准确性地识别硬币是否合格和硬币的种类。

另外根据本发明，提供了一种硬币识别装置，能够高准确性地识别硬币受损坏的程度是否比预定程度高。

Claims (6)

1.一种硬币识别装置，包括一个第一光源，用于将光投射到被运输硬币的一个表面上，一个第二光源，用于将光投射到被运输硬币的另一个表面上，一个第一光检测装置，用于对从第一光源发出的光和被硬币一个表面反射的光进行光电接受并产生硬币一个表面的图形数据，第一图形数据储存装置，用于储存由第一光检测装置产生的硬币一个表面的图形数据，一个第二光检测装置，用于对从第二光源发出的光和被硬币另一个表面反射的光进行光电接受并产生硬币另一个表面的图形数据，第二图形数据储存装置，用于储存由第二光检测装置产生的硬币另一个表面的图形数据，参考数据储存装置，用于储存各类硬币的参考数据，识别装置，用于把储存在第一图形数据储存装置内的硬币一面的图形数据与储存在参考数据储存装置内的各类硬币的参考数据作比较，以及把储存在第二图形数据储存装置内的硬币另一面的图形数据与储存在参考数据储存装置内的各类硬币的参考数据作比较，从而识别硬币是否合格和硬币的种类。

2.如权利要求1所述的硬币识别装置，其特征在于第一光检测装置和第二光检测装置被设置为能产生彩色图像数据的颜色传感器，参考数据储存装置储存各类硬币的参考色度数据和参考亮度数据，识别装置还包括第一损坏程度识别装置和第二损坏程度识别装置，所述第一损坏程度识别装置根据R数据、G数据和B数据，计算硬币一面的色度数据和亮度数据，所述R数据、G数据和B数据与储存在第一图形数据储存装置内的硬币一个表面的图形数据的光原色相对应，比较这样计算的色度数据和亮度数据与储存在参考数据储存装置内的各种硬币的参考色度数据和参考亮度数据，并识别硬币一个表面的损坏程度，所述第二损坏程度识别装置根据R数据、G数据和B数据，计算硬币另一个表面的色度数据和亮度数据，所述R数据、G数据和B数据与储存在第二图形数据储存装置内的硬币另一个表面的图形数据的光原色相对应，比较这样计算的色度数据和亮度数据与储存在参考数据储存装置内的各种硬币的参考色度数据和参考亮度数据，并识别硬币另一个表面的损坏程度。

3.如权利要求1所述的硬币识别装置，其特征在于设置参考数据储存装置，以参考色度数据和参考亮度数据，硬币识别装置还包括：一个第一白光源，用于发射白光到硬币的一个表面上，一个第二白光源，用于发射白光到硬币的另一个表面上，第一颜色传感器装置，用于对从第一白光源发出的和被硬币一个表面反射的光进行光电检测并且产生硬币一个表面的彩色图像数据，第一彩色图像数据储存装置，用于储存由第一颜色传感器装置产生的硬币一个表面的颜色数据，第二颜色传感器装置，用于对从第二白光源发出的和被硬币另一个表面反射的光进行光电检测并且产生硬币另一个表面的彩色图像数据，第二彩色图像数据储存装置，用于储存由第二颜色传感器装置产生的硬币另一个表面的颜色数据，和硬币损坏程度识别装置，所述硬币损坏程度识别装置包括：第一损坏程度识别装置和第二损坏程度识别装置，所述第一损坏程度识别装置根据R数据、G数据和B数据，计算硬币一个表面的色度数据和亮度数据，所述R数据、G数据和B数据与储存在第一颜色图像数据储存装置内的硬币一个表面的彩色图像数据的光原色相对应，比较这样计算的色度数据和亮度数据与储存在参考数据储存装置内的各类硬币的参考色度数据和参考亮度数据，并识别硬币一个表面的损坏程度，所述第二损坏程度识别装置根据R数据、G数据和B数据，计算硬币另一个表面的色度数据和亮度数据，所述R数据、G数据和B数据与储存在第二颜色图像数据储存装置内的硬币另一个表面的彩色图像数据的光原色相对应，比较这样计算的色度数据和亮度数据与储存在参考数据储存装置内的各类硬币的参考色度数据和参考亮度数据作比较，并识别硬币另一个表面的损坏程度。

4.如权利要求1所述的硬币识别装置，其特征在于设置参考数据储存装置，以参考色度数据和参考亮度数据，硬币识别装置还包括：一个第一R组分光源，用于发射R组分光到硬币的一个表面上，一个第一G组分光源，用于发射G组分光到硬币的一个表面上，一个第一B组分光源，用于发射B组分光到硬币的一个表面上，第一光敏装置，用于对从第一R组分光源、第一G组分光源和第一B组分光源发出的和被硬币一个表面反射的光进行光电检测并产生硬币一个表面的R图像数据、G图像数据和B图像数据，第一图像数据储存装置，用于储存由第一光敏装置产生的硬币一个表面的R图像数据、G图像数据和B图像数据，一个第二R组分光源，用于发射R组分光到硬币的另一个表面上，一个第二G组分光源，用于发射G组分光到硬币的另一个表面上，一个第二B组分光源，用于发射B组分光到硬币的另一个表面上，第二光敏装置，用于对从第二R组分光源、第二G组分光源和第二B组分光源发出的和被硬币另一个表面反射的光进行光电检测并产生硬币另一个表面的R图像数据、G图像数据和B图像数据，第二图像数据储存装置，用于储存由第二光敏装置产生的硬币另一个表面的R图像数据、G图像数据和B图像数据，和硬币损坏程度识别装置，所述硬币损坏程度识别装置包括：第一损坏程度识别装置和第二损坏程度识别装置，所述第一损坏程度识别装置根据储存在第一图像数据储存装置内的硬币一个表面的R图像数据、G图像数据和B图像数据，计算硬币一个表面的色度数据和亮度数据，比较这样计算的色度数据和亮度数据与储存在参考数据储存装置内的各类硬币的参考色度数据和参考亮度数据，并识别硬币一个表面的损坏程度，所述第二损坏程度识别装置根据储存在第二图像数据储存装置内的硬币另一个表面的R图像数据、G图像数据和B图像数据，计算硬币另一个表面的色度数据和亮度数据，比较这样计算的色度数据和亮度数据与储存在参考数据储存装置内的各类硬币的参考色度数据和参考亮度数据，并识别硬币另一个表面的损坏程度。

5.如权利要求1至4中任一项权利要求所述的硬币识别装置，还包括：磁传感器装置，其相对于硬币的运输方向设置在第一光源的上游，用于检测硬币的磁特性，一个参考磁数据存储器，用于储存表示各类硬币磁特性的参考磁数据，和暂时种类识别装置，用于根据储存在参考磁特性数据存储器内的各类硬币的参考磁特性数据和由磁传感器装置检测的硬币磁特性，识别硬币的种类，参考数据储存装置，用于储存各类硬币的参考图形数据，和识别装置，所述识别装置包括：第一识别装置，用于根据硬币一个表面的图形数据识别硬币的种类，第二识别装置，用于根据硬币另一个表面的图形数据识别硬币的种类，所述第一识别装置包括第一种类识别装置，用于根据储存在第一图形数据储存装置内的硬币一个表面的图形数据，按照硬币的直径来识别硬币的种类，第二种类识别装置，用于根据暂时种类识别装置和第一种类识别装置得出的识别结果，识别硬币是否合格，根据暂时种类识别装置和第一种类识别装置得出的识别结果，从参考数据储存装置读取相应种类的参考图形数据，并比较读取的参考图形数据与储存在第一图形数据储存装置内的硬币一个表面的图形数据，从而识别硬币的种类，所述第二识别装置包括第三种类识别装置，用于根据储存在第二图形数据储存装置内的硬币另一个表面的图形数据，按照硬币的直径来识别硬币的种类，第四种类识别装置，用于根据暂时种类识别装置和第三种类识别装置得出的识别结果，识别硬币是否合格，并根据暂时种类识别装置和第三种类识别装置得出的识别结果，从参考数据储存装置读取相应种类的参考图形数据，比较读取的参考图形数据与储存在第二图形数据储存装置内的硬币另一个表面的图形数据，从而识别硬币的种类。

6.如权利要求5所述的硬币识别装置，其特征在于识别装置还包括种类识别装置，当由第一识别装置的第二种类识别装置得出的识别结果和由第二识别装置的第四种类识别装置得出的识别结果彼此一致时，鉴别出硬币的种类与这样识别的种类相同，并且当它们彼此不一致时，鉴别出硬币是不合格的。

Images