JP2000251109A

JP2000251109A - 硬貨識別装置及び硬貨識別方法

Info

Publication number: JP2000251109A
Application number: JP11053827A
Authority: JP
Inventors: Kenji Ito; 建治伊藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-03-02
Filing date: 1999-03-02
Publication date: 2000-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】画像認識による硬貨識別精度に優れた硬貨識別
方法を提供すること。【解決手段】識別対象の硬貨の径を検出するとともに、
この識別対象の硬貨の画像を読取る第１のステップ（Ｓ
Ｔ１０）と、前記第１のステップにより検出された径の
値に応じて、予め格納された正貨の画像データを補正す
る第２のステップと（ＳＴ２２）、前記第２のステップ
により補正された画像データと前記第１のステップによ
り読取られた画像データとを比較して、前記識別対象の
硬貨を識別する第３のステップ（ＳＴ２４、ＳＴ３０）
とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、銀行な
どの金融機関に設置され貨幣の入金処理および出金処理
を行なうものに関し、特に、硬貨の種類を識別する硬貨
識別装置及び硬貨識別方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、銀行などの金融機関では、硬貨や
紙幣などの貨幣を取り扱う現金自動取引装置が広く用い
られている。この種の自動取引装置には、紙幣の入出金
処理を自動的に行う紙幣処理装置、および硬貨の入出金
処理を自動的に行なう循環式の硬貨処理装置等が組込ま
れている。

【０００３】この硬貨処理装置は、入金時には、入金硬
貨を受け入れてその真偽や金種の識別を行ない、この識
別結果に従って入金硬貨の内、正貨をそれぞれ対応した
金種別金庫に収納するとともに、偽貨はリジェクトす
る。出金時は、各金種別金庫から必要な金種の硬貨を必
要な枚数だけ取出し、その真偽や金種の識別を行なった
後、払い出すようにしている。

【０００４】上記した硬貨処理装置では、硬貨の材質及
び径のサイズから硬貨を識別したり、これに加えて画像
認識を利用して硬貨を識別したりしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】識別対象の硬貨の中に
は、流通過程で変形してしまったものもある。このよう
な変形硬貨の中には、酷く変形し流通不可能なものもあ
るが、変形度合いが小さく流通可能なものもある。とこ
ろが、このような変形度合いが小さいものでも、画像認
識により正貨として判定されずに、リジェクトされてし
まうことがある。これは、変形硬貨から読取られる画像
データが、正貨の画像データと比べて歪んでいることに
起因している。このように、変形はしているものの流通
可能な硬貨までもがリジェクトされてしまうと、結果的
に、人手を煩わすことになる。これは、硬貨処理装置の
効率の低下とも言える。

【０００６】この発明の目的は、上記したような事情に
鑑み成されたものであって、下記の硬貨識別装置及び硬
貨識別方法を提供することにある。

【０００７】（１）画像認識による硬貨識別精度に優れ
た硬貨識別装置。

【０００８】（２）画像認識による硬貨識別精度に優れ
た硬貨識別方法。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、この発明の硬貨識別装置及び硬貨識別
方法は、以下のように構成されている。

【００１０】この発明の硬貨識別装置は、正貨の画像デ
ータを格納する格納手段と、識別対象の硬貨の径を検出
する検出手段と、前記識別対象の硬貨の画像を読取る読
取手段と、前記検出手段により検出された径の値に応じ
て、前記格納手段に格納された画像データを補正して、
この補正された画像データと前記読取手段により読取ら
れた画像データとを比較して、前記識別対象の硬貨を識
別する識別手段とを備えている。

【００１１】この発明の硬貨識別装置は、正貨の画像デ
ータを格納する格納手段と、識別対象の硬貨の長径及び
短径を検出する検出手段と、前記識別対象の硬貨の画像
を読取る読取手段と、前記格納手段に格納された画像デ
ータを回転させるとともに、前記検出手段により検出さ
れた長径及び短径の比率に応じて順次補正し、この補正
により得られる複数の補正された画像データと前記読取
手段により読取られた画像データとを比較して類似度を
算出し、この類似度から前記識別対象の硬貨を識別する
識別手段と備えている。

【００１２】この発明の硬貨識別方法は、識別対象の硬
貨の径を検出するとともに、この識別対象の硬貨の画像
を読取る第１のステップと、前記第１のステップにより
検出された径の値に応じて、予め格納された正貨の画像
データを補正する第２のステップと、前記第２のステッ
プにより補正された画像データと前記第１のステップに
より読取られた画像データとを比較して、前記識別対象
の硬貨を識別する第３のステップとを備えている。

【００１３】この発明の硬貨識別装置は、正貨の画像デ
ータを格納する格納手段と、識別対象の硬貨の高さを検
出する検出手段と、前記識別対象の硬貨の画像を読取る
読取手段と、前記検出手段により検出された高さの値に
応じて、前記格納手段に格納された画像データを補正し
て、この補正された画像データと前記読取手段により読
取られた画像データとを比較して、前記識別対象の硬貨
を識別する識別手段とを備えている。

【００１４】この発明の硬貨識別装置は、正貨の画像デ
ータを格納する格納手段と、識別対象の硬貨の高さを検
出する検出手段と、前記識別対象の硬貨の画像を読取る
読取手段と、前記格納手段に格納された画像データを回
転させるとともに、前記検出手段により検出された高さ
の値に応じて順次補正し、この補正により得られる複数
の補正された画像データと前記読取手段により読取られ
た画像データとを比較して類似度を算出し、この類似度
から前記識別対象の硬貨を識別する識別手段とを備えて
いる。

【００１５】この発明の硬貨識別方法は、識別対象の硬
貨の高さを検出するとともに、この識別対象の硬貨の画
像を読取る第１のステップと、前記第１のステップによ
り検出された高さの値に応じて、予め格納された正貨の
画像データを補正する第２のステップと、前記第２のス
テップにより補正された画像データと前記第１のステッ
プにより読取られた画像データとを比較して、前記識別
対象の硬貨を識別する第３のステップとを備えている。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。

【００１７】図１は、この発明に係る硬貨処理装置（硬
貨識別装置）の概略を示す断面図である。

【００１８】図１に示すように、硬貨処理装置１１５
は、硬貨入出金口１１０に対向して設けられた回転可能
な受皿１を有し、入金時には、この受皿１を介してＡＴ
Ｍ外部から処理すべき複数金種の硬貨が投入され、出金
時には、受皿１を介してＡＴＭ外部へ払出す各種混合し
た複数金種の硬貨が出金される。

【００１９】受皿１の下方には、回転円盤２ａを有する
遠心円盤構造の上部繰出し部２が設けられ、更に、上部
繰出し部の下方には異物を回収する異物回収庫２１が設
けられている。受皿１は硬貨が投入されると回転し、受
入れた硬貨は上部繰出し部２の回転円盤２ａ上に落下す
る。この上部繰出し部２は、受皿１から落下してきた硬
貨を回転円盤２ａによる遠心力を利用して分離するとと
もに、円盤２ａの出口に設けられた高さ規制ガイド（図
示しない）によって硬貨を規制して、１枚ずつ繰出す。

【００２０】上部繰出し部２の出口近傍には、ピックア
ップローラ３が配設されるとともに、このピックアップ
ローラ３によって繰出された硬貨を所定の経路に沿って
搬送する搬送機構４が設けられている。この搬送機構４
は、上部繰出し部２の出口近傍からほぼ水平に延びる第
１搬送路４ａと、第１搬送路４ａの上方に位置している
とともに受皿１までほぼ水平に延びる第２搬送路４ｂ
と、第１搬送路の終端から第２搬送路の始端まで延びた
Ｕターン搬送路４ｃと、を備えている。

【００２１】第１搬送路４ａは、上部繰出し部２の出口
近傍からほぼ水平に延びる第１搬送面５ａ、および第１
搬送面５ａに隣接対向して設けられた搬送ベルト５ｂに
よって規定され、同様に、第２搬送路４ｂは、受皿１ま
でほぼ水平に延びる第２搬送面６ａ、および第２搬送面
６ａに隣接対向して設けられた搬送ベルト６ｂによって
規定されている。搬送ベルト５ｂは、所定距離離間した
一対のプーリ１１ａ、１１ｂ間に巻回されている。ま
た、Ｕターン搬送路４ｃは、複数の搬送ベルトおよび複
数のプーリによって構成されている。そして、搬送機構
４は、硬貨を、搬送面と搬送ベルトの間、あるいは複数
の搬送ベルト間に挟んだ状態で搬送する。

【００２２】略水平な第１および第２搬送面５ａ、６ａ
の一側、即ち図１中奥側には、これらの搬送面に対して
略垂直に延びた搬送基準面（後述する）が形成されてい
る。また、ピックアップローラ３は、上部繰出し部２か
ら繰出された硬貨をこの搬送基準面に押付ける方向に僅
かに傾斜して設けられている。従って、ピックアップロ
ーラ３によって繰出された硬貨は、搬送基準面に押付け
られて第１搬送面５ａ上の所定位置に揃えて搬送され
る。

【００２３】第１搬送路４ａに取出された硬貨は、ピッ
クアップローラ３と搬送ベルト５ｂとの回転速度比によ
り、所定ピッチづつ離間されて１枚ずつ搬送される。通
常、上部繰出し部２の方がピックアップローラ３より硬
貨の繰出能力が高いため、ピックアップローラ３の手前
には、ほぼ連続して硬貨が繋がる状態となる。後続の硬
貨（外径：Ｄ）がピックアップローラ３の回転速度で駆
動され、自身の径だけ進む時間、先に取出した硬貨は下
流の搬送路４の搬送速度で駆動されることとなり、硬貨
の搬送ピッチＸは、Ｘ＝（Ｖ２・Ｄ）／Ｖ１Ｖ１：上流駆動回転数（ピックアップローラ３の回転
数）Ｖ２：下流駆動回転数（プーリ１１ａの回転数）となる。

【００２４】搬送機構４は、上部繰出し部２から繰出さ
れる硬貨を、第１搬送ベルト５ｂにより第１搬送面５上
に押付けながら強制的に搬送し、下流側に配設された鑑
査部７へ送る。鑑査部７は、搬送されてくる硬貨の特徴
（真偽、正損、金種など）を光学的および磁気的に識別
する。

【００２５】鑑査部７の直前には、第１搬送路４ａを挟
んで設けられた発光素子および受光素子を有する鑑査前
センサ１２が配設されている。鑑査前センサ１２は、両
者の間の光軸を硬貨が遮ることにより、硬貨の通過を検
知する。

【００２６】鑑査部７を通過した硬貨は、第１搬送路４
ａを通って更に下流へと搬送され、下流側に配設された
選別部８へ送られる。選別部８は、第１搬送路４ａを介
して搬送される硬貨を鑑査部７の識別結果に基づき金種
別に選別する。選別部８は、例えば、複数の周知の対向
式ゲート９で構成され、これらゲート９を選択的に開閉
駆動することにより、硬貨を金種別に選別する。

【００２７】選別部８の下方には、それぞれゲート９に
対応する複数の金種別金庫１０が配設されている。そし
て、選別部８によって選別された硬貨は、対応する金種
別金庫１０内に投入され、金種別に整列されて集積され
る。

【００２８】鑑査部７により偽貨（リジェクト硬貨）で
あることが識別された硬貨は、選別部８を通過し、Ｕタ
ーン搬送路４ｃを通して第２搬送路４ｂに導かれ、この
第２搬送路によって受皿１へ返却される。

【００２９】また、鑑査部７と金種別金庫１０との間に
は、金種別金庫１０が満杯のとき、過剰硬貨を収納する
ためのオーバーフローボックス１３が設けられ、第１搬
送路４ａ上に設けられた対向式ゲート１４を介して過剰
硬貨がオーバーフローボックスに投入される。

【００３０】更に、第１搬送路４ａの下流端部下方には
装填庫１５が配置されている。オーバーフローボックス
１３が満杯となった場合などには、第１搬送路４ａに設
けられた対向式ゲート１６により、過剰硬貨を装填庫１
５内に回収する。なお、硬貨処理装置１１５に対して外
部から硬貨を補充する場合にも、この装填庫１５に補充
硬貨が投入される。

【００３１】金種別金庫１０の下方には、前述した上部
繰出し部２と同様の遠心円盤構造を有した下部繰出し部
１７が設けられている。また、金種別金庫１０の側方に
は、下部繰出し部１７から繰出された硬貨を上部繰出し
部２へ搬送する挟込式の縦コンベア１８が設けられてい
る。縦コンベア１８は複数の平ベルト、プーリ等によっ
て構成され、搬送機構４の一部を構成している。

【００３２】金種別金庫１０に所定数量の硬貨が収納さ
れていない状態のときには、出金処理に備え、装填庫１
５から金種別金庫１０へ硬貨補充が行なわれる。すなわ
ち、装填庫１５の下部に設けられた往復ピッカなどで構
成される硬貨投出部（図示しない）により、装填庫１５
から指定数量の硬貨を取出し、下部繰出し部１７に投入
する。下部繰出し部１７は、装填庫１５から投出された
硬貨を１枚ずつ繰出して縦コンベア１８へ送り、この縦
コンベア１８を介して上部繰出し部２へ硬貨を搬送す
る。上部繰出し部２に搬送された硬貨は、前述と同様に
１枚ずつ第１搬送路４ａに繰出され、鑑査部７によって
真偽、正損、金種が識別された後、選別部８により所定
の金種別金庫１０に収納される。

【００３３】また、硬貨の出金処理は、指定された金種
に対応する金種別金庫１０から硬貨を取出して受皿１へ
払出すことにより行われる。まず、各金種別金庫１０の
下部にそれぞれ配設された往復ピッカ等で構成されてい
る硬貨投出部１９により、対応する金種別金庫１０から
指定数量の硬貨を取出し、金種別金庫１０の下方に配設
された下部繰出し部１７に投出する。

【００３４】そして、下部繰出し部１７は、金種別金庫
１０から投出された硬貨を１枚ずつ繰出して縦コンベア
１８へ送り、この縦コンベア１８を介して硬貨が上部繰
出し部２へ搬送される。上部繰出し部２に搬送された硬
貨は、前述と同様に、１枚ずつ第１搬送路４ａに繰出さ
れ、鑑査部７で金種、数量等を確認した後、出金指示枚
数だけ第１搬送路の最下流まで搬送される。続いて、硬
貨はＵターン搬送路４ｃを介して第２流搬送路４ｂに導
かれ、この第２搬送路４ｃを通して受皿１へ払い出され
る。

【００３５】なお、第２搬送路４ｂの下方において、受
皿１と収納ボックス２３との間には、出金硬貨などを一
時保留する一時保留部２０ａが設けられ、これに対向し
て、第２搬送路には対向式ゲート２０ｂが設けられてい
る。

【００３６】次に、鑑査部７の構成および鑑査部による
硬貨識別動作について詳細に説明する。図２に示すよ
うに、鑑査部７は、硬貨Ｃの材質を磁気的に検出する透
過磁束量検知型の材質センサ６０、ラインＣＣＤからな
り硬貨Ｃの外径を光学的に検出する径センサ４０、同じ
くラインＣＣＤからなり硬貨Ｃの厚さ（折れ曲がり具
合）を光学的に検出する厚さセンサ８０、エリアＣＣＤ
で構成され硬貨Ｃの表面の模様を光学的に検出するイメ
ージセンサ３０を備え、これらのセンサは硬貨Ｃの搬送
方向（図中矢印ａ方向）に沿って並設されている。ま
た、センサ３０、４０、６０は、ベース部材７ａによっ
て一体的に保持され、硬貨処理装置１１５に対して一体
的に脱着可能となっている。径センサ４０および材質セ
ンサ６０は、それぞれ、搬送ベルト５ｂを挿脱するため
の開放部４０ａ、６０ａを有している。

【００３７】なお、径センサ４０は、イメージセンサ３
０によって代用が可能であるため必須ではないが、鑑査
部７における硬貨の識別精度をより高めるため、本実施
の形態では、イメージセンサ３０とともに径センサ４０
をも備えている。

【００３８】上記のようにイメージセンサ３０、径セン
サ４０、および材質センサ６０を備えた鑑査部７は、各
センサ３０、４０、６０による検出結果を総合的に判断
し、硬貨の金種、真偽、正損、汚れなどを識別する。な
お、鑑査部７におけるイメージセンサ３０、径センサ４
０、および材質センサ６０の配置順序については、適宜
に変更可能である。

【００３９】以下、各センサ３０、４０、６０について
詳細に説明する。まず、図３に示すように、材質センサ
６０は、透明で強固なサファイアガラスからなる透明板
４１を有している。この透明板４１は、第１搬送面５ａ
に埋め込まれ第１搬送面と同一面内に位置している。そ
して、この透明板４１は後述する径センサ４０まで延設
され、硬貨Ｃは透明板４１上を搬送される。また、透明
板４１の幅方向に沿うセンサ６０の一側には、搬送ベル
ト５ｂを挿脱するための開放部６０ａが形成されてい
る。

【００４０】材質センサ６０は、透明板４１の下方にお
いて第１搬送路４ａの幅方向に延設された幅広の１次コ
ア６１、１次コア６１に巻回された励磁用の１次コイル
６２、１次コイル６２に重ね巻きされて１次コイル６２
からの電磁誘導を受ける第１の２次コイル６３、透明板
４１の上方において第１搬送路４ａの幅方向に沿って延
設された幅広の２次コア６４、２次コア６４に巻回され
て１次コイル６２からの電磁誘導を受ける第２の２次コ
イル６５、を備えている。１次コイル６２は、正弦波発
振器６６から発せられる正弦波信号により励磁される。

【００４１】第１および第２の２次コイル６３、６５か
らの出力は、それぞれ増幅回路６７を介して所定レベル
に増幅された後、コンデンサなどからなる直流成分カッ
ト回路６８により直流成分をカットされ、全波整流回路
６９で全波整流される。更に、これらの出力は、ＬＰＦ
（ローパスフィルタ）７０を通して平滑化されて直流化
され、第１の２次コイル整流出力Ｖ２１、および第２の
２次コイル整流出力Ｖ２２として演算回路７１に供給さ
れる。

【００４２】演算回路７１では、これらの整流出力Ｖ２
１およびＶ２２に基づいて、下記の計算式に従って出力
信号Ｖout を演算する。ここで、ＡＭＰ１、ＡＭＰ２、
およびＡＭＰ３は、定数である。Ｖout ＝ＡＭＰ１ × ［ＡＭＰ２ × Ｖ２１−ＡＭＰ３
× Ｖ２２］そして、この出力信号Ｖout が増幅回路７２を介してＡ
／Ｄコンバータ７３に入力され、ここで定期的にディジ
タル信号に変換され、材質センサ６０のセンサ出力とし
て出力される。そして、このセンサ出力の最大値（ピー
ク）が後述する制御部のＲＯＭに予め記録された材質検
知テーブルと照合され、材質センサ６０を通過した硬貨
Ｃの材質が判定される。すなわち、センサ出力の最大値
が材質検知テーブルにおけるいずれかの金種の出力範囲
に一致している場合には、その金種と材質が同じである
ことが分かるとともに、金種判別のデータとして採用さ
れる。

【００４３】図４に示すように、径センサ４０は、材質
センサ６０と共通の透明板４１を有し、この透明板４１
の幅方向、すなわち硬貨Ｃの搬送方向を横切る方向に沿
う一側に搬送ベルト６を挿脱するための開放部４０ａを
有している。また、径センサ４０は、透明板４１の上方
において幅方向に延設された光源としてのＬＥＤ（発光
ダイオード）アレイ４２、ＬＥＤアレイ４２が取付けら
れたプリント配線基板４３、およびＬＥＤアレイ４２か
らの光を透明板４１に導くための光学スリット４４を備
え、透明板４１の下方において配設された光学スリット
４５、光学スリット４５を通った光を集光するロッドレ
ンズアレイなどの集光レンズ４６、集光レンズ４６を通
して光を受光するＣＣＤラインセンサ４７、およびライ
ンセンサ４７が取付けられたプリント配線基板４８を備
えている。

【００４４】透明板４１と集光レンズ４６とに間にはマ
スク部材４９が設けられ、このマスク部材は、搬送ベル
ト５ｂをマスクするとともに、搬送ベルト５ｂの振れに
よる検知精度悪化を防止する。マスク部材４９の存在に
より、光学スリット４５が、透明板４１の幅方向に沿っ
て２つに分離された形となる。

【００４５】また、透明板４１の幅方向両端部には、硬
貨Ｃの搬送をガイドし且つ有効検出領域を規定するガイ
ド部材５１、５２が設けられている。特に、ガイド部材
５１の内側面は、硬貨Ｃの搬送位置を規定する搬送基準
面を構成している。

【００４６】搬送ベルト５ｂによって透明板４１上を硬
貨Ｃが強制搬送されると、ＬＥＤアレイ４２から発せら
れた光が硬貨Ｃによって遮られ、そのときに生じる硬貨
の影による明暗信号がラインセンサ４７によって検出さ
れる。そして、このセンサ出力の最大値を制御部のＲＯ
Ｍに予め格納された径検知テーブルと比較することによ
り、硬貨Ｃの外径が判定され硬貨の金種が判定される。

【００４７】また、径センサ４０により、ガイド部材５
１によって規定された有効領域から硬貨の影端部までの
長さを測定することにより、硬貨Ｃの搬送位置、すなわ
ち、ガイド部材５１から硬貨Ｃの端部までの距離（幅寄
せ量）を検出することができる。

【００４８】図２に示す厚さセンサ８０は、搬送ベルト
５ｂにより搬送される硬貨Ｃの厚さを検知する。厳密に
言うと、硬貨Ｃの高さを検知し、この検知結果から硬貨
Ｃの折れ曲がり具合を算出するというものである。厚さ
センサ８０の基本原理は、径検知センサ４０と同じであ
り簡単に説明する。径検知センサ４０は、硬貨の面に対
して垂直に光りを照射し、硬貨の面で遮られた光を受光
し、硬貨の径を検出する。一方、厚さセンサ８０は、硬
貨の厚み（高さ）に対して垂直に光りを照射し、硬貨の
厚み（高さ）で遮られた光を受光し、硬貨の厚み（高
さ）を検出する。つまり、厚さセンサ８０は、光りを発
するＬＥＤアレイ及びラインセンサを備えている。ＬＥ
Ｄアレイは搬送ベルト５ｂにより搬送される硬貨Ｃの厚
み（高さ）に対して光りを発し、ラインセンサはＬＥＤ
アレイから発せられ硬貨Ｃの厚み（高さ）により遮られ
た光の明暗を検出する。この光りの明暗の検出結果から
判明する硬貨Ｃの厚みを制御部のＲＯＭに予め格納され
た厚み検知テーブルと比較することにより、硬貨Ｃの厚
みが判定される。

【００４９】図５に示すように、鑑査部７の制御系は、
物理量センサとしての径センサ４０および材質センサ６
０を制御する第１鑑査側とイメージセンサ３０を制御す
る第２鑑査側とを有している。

【００５０】第１鑑査側の制御系は、制御プログラム、
材質検知テーブルデータ、径検知テーブルデータ、厚み
検知テーブルデータ等が格納されたＲＯＭ９１ａ、各種
データを一時的に記録するＲＡＭ９２ａ、制御プログラ
ムを順次読み込んで実行させるＣＰＵ９０ａ、割り込み
制御を行うＩＣＵ９３、径センサ４０及び厚さセンサ８
０から出力されるクロックをカウントするタイマ／カウ
ンタ（ＴＣＵ）９５、第２鑑査側とのシリアル・インタ
ーフェースを行うＳＣＵ９７、および材質センサ６０か
らの出力信号を逐次Ａ／Ｄ変換して取り込むためのＡ／
Ｄコンバータ７３を有している。

【００５１】また、第２鑑査側の制御系は、イメージセ
ンサ３０により取り込まれた画像を高速に処理するＤＳ
Ｐ（ディジタル・シグナル・プロセッサ）９９、制御プ
ログラム、後述する正貨の画像データ、および偽貨の画
像データ等が格納されたＲＯＭ９１ｂ、１スキャンで取
り込まれた画像データ（識別対象の硬貨の画像データ）
を一時的に記録するＲＡＭ９２ｂ、第１鑑査側とシリア
ルでデータの授受を行うＳＣＵ（シリアル通信コントロ
ーラ）９６、偽貨と判定された硬貨の枚数を計数するカ
ウンタ１２１、および判定等のスタク制御を行うＣＰＵ
９０ｂを有している。

【００５２】そして、第１鑑査側のＣＰＵ９０ａおよび
第２鑑査側のＣＰＵ９０ｂは、硬貨処理装置１１５の制
御部１２０に接続され、この制御部によって鑑査部７を
含む硬貨処理装置全体の動作が制御される。また、硬貨
処理装置１１５は、顧客情報記憶部としてのメモリ１２
３、および各種動作条件などを設定、変更するスイッチ
部Ｓを備え、このスイッチ部Ｓは鑑査部７のＣＰＵ９０
ａおよび９０ｂにも接続されている。

【００５３】次に、図７に示すフローチャートを参照し
て、径センサ４０及びイメージセンサ３０による硬貨Ｃ
の識別処理１について説明する。

【００５４】径センサ４０は、先に説明したように、識
別対象の硬貨の径を検出する。具体的に言うと、ＬＥＤ
アレイ４２から発せられた光が硬貨Ｃによって遮られ、
そのときに生じる硬貨の影による明暗信号がラインセン
サ４７によって検出される。このセンサ出力の最大値が
識別対象の硬貨の長径に相当し、このセンサ出力の最小
値が識別対象の硬貨の短径に相当する。

【００５５】識別対象の硬貨が変形していないときは、
長径≒短径となる。つまり、φ＝長径／短径≧1.01 と
なる（ＳＴ１０、ＹＥＳ）。このとき、Ｐ＝１が設定さ
れる（ＳＴ１２）。

【００５６】逆に、識別対象の硬貨が変形しているとき
は、長径≠短径となる。つまり、φ＝長径／短径＜1.01
となる（ＳＴ１０、ＹＥＳ）。このとき、Ｐ＝０が設
定される（ＳＴ１４）。

【００５７】続いて、識別対象の硬貨がイメージセンサ
３０のエリアＣＣＤ３３と対向する位置まで搬送されて
来ると、上述したように、ＬＥＤアレイ３２から硬貨表
面に光を照射し、硬貨表面からの反射光をエリアＣＣＤ
３３により受光する。エリアＣＣＤ３３からのセンサ出
力は、画像処理部としてのＤＳＰ９９でデジタル値に変
換された後、硬貨Ｃの画像データとしてＣＰＵ９０ｂに
送られ、ＲＡＭ９２ｂに格納される。

【００５８】ＲＡＭ９２ｂに識別対象の硬貨の画像デー
タが格納されると、ＣＰＵ９０ｂは、ＲＡＭ９２ｂに格
納された全画像データから、識別対象の硬貨に対応する
画像エリアの特定を行なう（いわゆる券切り処理を行な
う）。次に、特定した画像エリアの画像データを２値化
することにより、画像の特徴量を抽出する。これらの画
像処理は、ＤＳＰ９９による高速演算処理により行なわ
れる。

【００５９】特徴量が抽出されると、ＣＰＵ９０ｂは、
予めＲＯＭ９１ｂ内に格納されている各金種の正貨画像
データの中から、径センサ４０により検出された識別対
象の硬貨の長径に対応する正貨画像データを読み出す
（ＳＴ１６）。一般に、硬貨は円形であり、読み出され
た正貨画像データと、識別対象の硬貨の画像データ（切
出された画像データ）のうちのどちらか一方の画像デー
タを３６０度回転させながら照合を行う必要がある。そ
のために、初期値としてθ＝０（ＳＴ１８）を設定す
る。

【００６０】Ｐ＝０の場合（ＳＴ２０、ＮＯ）、つま
り、長径≒短径の場合には、処理はＳＴ２４以降へジャ
ンプする。Ｐ＝１の場合（ＳＴ２０、ＹＥＳ）、つま
り、長径≠短径の場合には、回転方向θｎの正貨画像デ
ータを長径と短径の比率（φの値）に基づき補正し、正
貨画像データＡ（φ、θ）を生成する（ＳＴ２２）。そ
して、識別対象の硬貨の画像データ（切出された画像デ
ータ）と、正貨画像データＡ（φ、θ）との類似度Ｒ
（θ）を算出する（ＳＴ２４）。ここで、θ＝θ＋Δθ
を設定し（ＳＴ２６）、θ＝３６０度（ＳＴ２８、ＹＥ
Ｓ）になるまで、ＳＴ２２及びＳＴ２４の処理を繰り返
す。つまり、正貨画像データをΔθずつ回転させなが
ら、正貨画像データと識別対象の画像データ（切出され
た画像データ）との比較を行う。そして、最も高い類似
度ＭＡＸＲ（φ、θ）が０．９以上であれば（ＳＴ３
０、ＹＥＳ）、識別対象の硬貨は正貨であると判定され
るとともに金種も判定される（ＳＴ３２）。逆に、最も
高い類似度ＭＡＸＲ（φ、θ）が０．９未満であれば
（ＳＴ３０、ＮＯ）、識別対象の硬貨は偽貨であると判
定される（ＳＴ３４）。

【００６１】但し、Ｐ＝０が設定されたケース、つま
り、識別対象の硬貨が変形している場合で、且つ最も高
い類似度ＭＡＸＲ（φ、θ）が０．９以上のときには流
通不能な正貨として判定し、Ｐ＝１が設定されたケー
ス、つまり、識別対象の硬貨が変形していない場合で、
且つ最も高い類似度ＭＡＸＲ（φ、θ）が０．９以上の
ときには流通可能な正貨として判定するようにしてもよ
い。

【００６２】上記説明では、正貨画像データをΔθずつ
回転させながら、正貨画像データと識別対象の画像デー
タ（切出された画像データ）との比較を行うケースにつ
いて説明したが、識別時間を短縮するため、正貨画像デ
ータ及び識別対象の画像データから回転に無関係な特徴
量を抽出して比較する方法がある。

【００６３】そこで、図６に示すように、鑑査部７は、
エリアＣＣＤ３３で取込んだ全画像データから、識別対
象の硬貨の画像データを特定し（いわゆる券切り処理を
行なう）、特定したエリアを所定幅（例えば、１ｍｍ程
度）の環状エリアに分割し、各環状エリアにおいて画像
データを所定のスレッシュホールドで２値化し、濃度の
積分値（ハイレベルの積分値）を求める。次に、これら
全環状エリアにおける濃度積分値の分布と、予めＲＯＭ
９１ｂに記憶している各金種の正貨画像データ（基準値
データとしての基準分布パターン）を長径と短径の比率
（φの値）に基づき補正した補正正貨画像データとの類
似度Ｒｋを、以下の式により求める。

【００６４】類似度（Ｒｋ）＝｛Σ（Ａｉ × Ｂｉ）｝
／｛√ΣＡｉ × √ΣＢｉ｝ここで、Ａｉは補正された正貨画像データの濃度分布、
Ｂｉは認識対象の硬貨の画像データの濃度分布をそれぞ
れ示している。そして、類似度（Ｒｋ）が０．９以上で
あれば、識別対象の硬貨は正貨であると判定されるとと
もに、金種も判定される。逆に、類似度（Ｒｋ）が０．
９未満であれば、識別対象の硬貨は偽貨であると判定さ
れる。

【００６５】ここで、図８を参照して、上記説明した識
別処理１の概念について説明する。図８に示すように、
変形硬貨と正貨硬貨は、径に違いが出る（差分ａ）。識
別対象の硬貨が、単に、正貨が多少変形しただけの変形
硬貨であっても、このような変形硬貨から読取られる画
像データは正貨の画像データと一致し難く、このような
変形硬貨はリジェクト扱いとされやすい。そこで、変形
硬貨と正貨硬貨の径の違い（差分ａ）を、正貨硬貨の画
像データに反映させて、正貨硬貨の画像データを補正す
る。そして、変形硬貨から読取られる画像データと、補
正済みの正貨硬貨の画像データとを比較して、変形硬貨
の真偽を判別する。

【００６６】これにより、正貨として流通可能な程度に
変形した硬貨が、リジェクトされることなく、正貨とし
て判定されることになる。つまり、人手に頼る頻度を減
らすことができ、結果的には、硬貨処理装置の効率アッ
プにつながる。また、この硬貨処理装置によれば、変形
硬貨だけを識別することもできる。つまり、変形した正
貨を流通不能な正貨として識別し、変形していない正貨
を流通可能な正貨として識別することもできる。これに
より、一層の効率化を図ることができる。

【００６７】次に、図９に示すフローチャートを参照し
て、厚さセンサ８０及びイメージセンサ３０による硬貨
Ｃの識別処理２について説明する。

【００６８】厚さセンサ８０は、先に説明したように、
識別対象の硬貨の厚さ（高さ）を検出する。検出された
硬貨の厚さを検出厚と称する。これに対して、厚み検知
テーブル中の規定の厚さを規定厚と称する。

【００６９】識別対象の硬貨が変形していないときは、
検出厚≒規定厚となる（ＳＴ５０、ＹＥＳ）。このと
き、Ｐ＝１が設定される（ＳＴ５２）。逆に、識別対象
の硬貨が変形しているときは、検出厚≠規定厚となる
（ＳＴ５０、ＮＯ）。このとき、Ｐ＝０が設定される
（ＳＴ５４）。

【００７０】続いて、識別対象の硬貨がイメージセンサ
３０のエリアＣＣＤ３３と対向する位置まで搬送されて
来ると、上述したように、ＬＥＤアレイ３２から硬貨表
面に光を照射し、硬貨表面からの反射光をエリアＣＣＤ
３３により受光する。エリアＣＣＤ３３からのセンサ出
力は、画像処理部としてのＤＳＰ９９でデジタル値に変
換された後、硬貨Ｃの画像データとしてＣＰＵ９０ｂに
送られ、ＲＡＭ９２ｂに格納される。

【００７１】ＲＡＭ９２ｂに識別対象の硬貨の画像デー
タが格納されると、ＣＰＵ９０ｂは、ＲＡＭ９２ｂに格
納された全画像データから、識別対象の硬貨に対応する
画像エリアの特定を行なう（いわゆる券切り処理を行な
う）。次に、特定した画像エリアの画像データを２値化
することにより、画像の特徴量を抽出する。これらの画
像処理は、ＤＳＰ９９による高速演算処理により行なわ
れる。

【００７２】特徴量が抽出されると、ＣＰＵ９０ｂは、
予めＲＯＭ９１ｂ内に格納されている各金種の正貨画像
データの中から、例えば、材質センサ６０により検出さ
れた識別対象の硬貨の材質に対応する正貨画像データを
読み出す（ＳＴ５６）。一般に、硬貨は円形であり、読
み出された正貨画像データと、識別対象の硬貨の画像デ
ータ（切出された画像データ）のうちのどちらか一方の
画像データを３６０度回転させながら照合を行う必要が
ある。そのために、初期値としてθ＝０（ＳＴ５８）を
設定する。

【００７３】Ｐ＝０の場合（ＳＴ６０、ＮＯ）、つま
り、検出厚≒規定厚の場合には、処理はＳＴ６４以降へ
ジャンプする。Ｐ＝１の場合（ＳＴ６０、ＹＥＳ）、つ
まり、検出厚≠規定厚の場合には、回転方向θｎの正貨
画像データを検出厚と規定厚の比率（=φ）に基づき補
正し、正貨画像データＡ（φ、θ）を生成する（ＳＴ６
２）。そして、識別対象の硬貨の画像データ（切出され
た画像データ）と、正貨画像データＡ（φ、θ）との類
似度Ｒ（θ）を算出する（ＳＴ６４）。ここで、θ＝θ
＋Δθを設定し（ＳＴ６６）、θ＝３６０度（ＳＴ６
８、ＹＥＳ）になるまで、ＳＴ６２及びＳＴ６４の処理
を繰り返す。つまり、正貨画像データをΔθずつ回転さ
せながら、正貨画像データと識別対象の画像データ（切
出された画像データ）との比較を行う。そして、最も高
い類似度ＭＡＸＲ（φ、θ）が０．９以上であれば（Ｓ
Ｔ７０、ＹＥＳ）、識別対象の硬貨は正貨であると判定
されるとともに金種も判定される（ＳＴ７２）。逆に、
最も高い類似度ＭＡＸＲ（φ、θ）が０．９未満であれ
ば（ＳＴ７０、ＮＯ）、識別対象の硬貨は偽貨であると
判定される（ＳＴ７４）。

【００７４】但し、Ｐ＝０が設定されたケース、つま
り、識別対象の硬貨が変形している場合で、且つ最も高
い類似度ＭＡＸＲ（φ、θ）が０．９以上のときには流
通不能な正貨として判定し、Ｐ＝１が設定されたケー
ス、つまり、識別対象の硬貨が変形していない場合で、
且つ最も高い類似度ＭＡＸＲ（φ、θ）が０．９以上の
ときには流通可能な正貨として判定するようにしてもよ
い。

【００７５】上記説明では、正貨画像データをΔθずつ
回転させながら、正貨画像データと識別対象の画像デー
タ（切出された画像データ）との比較を行うケースにつ
いて説明したが、識別時間を短縮するため、正貨画像デ
ータ及び識別対象の画像データから回転に無関係な特徴
量を抽出して比較する方法がある。

【００７６】そこで、図６に示すように、鑑査部７は、
エリアＣＣＤ３３で取込んだ全画像データから、識別対
象の硬貨の画像データを特定し（いわゆる券切り処理を
行なう）、特定したエリアを所定幅（例えば、１ｍｍ程
度）の環状エリアに分割し、各環状エリアにおいて画像
データを所定のスレッシュホールドで２値化し、濃度の
積分値（ハイレベルの積分値）を求める。次に、これら
全環状エリアにおける濃度積分値の分布と、予めＲＯＭ
９１ｂに記憶している各金種の正貨画像データ（基準値
データとしての基準分布パターン）を検出厚と規定厚の
比率（φの値）に基づき補正した補正正貨画像データと
の類似度Ｒｋを、以下の式により求める。

【００７７】類似度（Ｒｋ）＝｛Σ（Ａｉ × Ｂｉ）｝
／｛√ΣＡｉ × √ΣＢｉ｝ここで、Ａｉは補正された正貨画像データの濃度分布、
Ｂｉは認識対象の硬貨の画像データの濃度分布をそれぞ
れ示している。そして、類似度（Ｒｋ）が０．９以上で
あれば、識別対象の硬貨は正貨であると判定されるとと
もに、金種も判定される。逆に、類似度（Ｒｋ）が０．
９未満であれば、識別対象の硬貨は偽貨であると判定さ
れる。

【００７８】ここで、図１０を参照して、上記説明した
識別処理２の概念について説明する。図１０に示すよう
に、変形硬貨と正貨硬貨は、厚さ（高さ）に違いが出る
（差分ｂ）。識別対象の硬貨が、単に、正貨が多少変形
しただけの変形硬貨であっても、このような変形硬貨か
ら読取られる画像データは正貨の画像データと一致し難
く、このような変形硬貨はリジェクト扱いとされやす
い。そこで、変形硬貨と正貨硬貨の厚さ（高さ）径の違
い（差分ｂ）を、正貨硬貨の画像データに反映させて、
正貨硬貨の画像データを補正する。そして、変形硬貨か
ら読取られる画像データと、補正済みの正貨硬貨の画像
データとを比較して、変形硬貨の真偽を判別する。

【００７９】これにより、正貨として流通可能な程度に
変形した硬貨が、リジェクトされることなく、正貨とし
て判定されることになる。つまり、人手に頼る頻度を減
らすことができ、結果的には、硬貨処理装置の効率アッ
プにつながる。また、この硬貨処理装置によれば、変形
硬貨だけを識別することもできる。つまり、変形した正
貨を流通不能な正貨として識別し、変形していない正貨
を流通可能な正貨として識別することもできる。これに
より、一層の効率化を図ることができる。

【００８０】なお、上記説明した識別処理１及び識別処
理２を組み合わせて、硬貨の識別を行うようにしてもよ
い。

【００８１】

【発明の効果】この発明によれば、下記の硬貨識別装置
及び硬貨識別方法を提供することができる。

【００８２】（１）画像認識による硬貨識別精度に優れ
た硬貨識別装置。

【００８３】（２）画像認識による硬貨識別精度に優れ
た硬貨識別方法。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る硬貨処理装置（硬貨識別装置）
の概略を示す断面図。

【図２】図１に示す硬貨処理装置に組込まれた鑑査部
（（ａ）平面図、（ｂ）側面図、（ｃ）断面図）を示す
図。

【図３】図２に示す鑑査部における材質センサの構成を
概略的に示す図。

【図４】図２に示す鑑査部に組込まれた径センサの断面
図。

【図５】図１に示す硬貨処理装置の制御系を示すととも
に、図２に示す鑑査部の制御系を示すブロック図。

【図６】鑑査部に組込まれたイメージセンサによる硬貨
の識別方法の一例を説明するための図。

【図７】識別処理１（識別対象の硬貨の径に基づき正貨
画像データを補正）を説明するためのフローチャート。

【図８】識別処理１の概略を説明するための図。

【図９】識別処理２（識別対象の硬貨の厚さ（高さ）に
基づき正貨画像データを補正）を説明するためのフロー
チャート。

【図１０】識別処理２の概略を説明するための図。

【符号の説明】

７…鑑査部３０…イメージセンサ４０…径センサ６０…材質センサ８０…厚さセンサ９１ａ、９１ｂ…ＲＯＭ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】正貨の画像データを格納する格納手段と、識別対象の硬貨の径を検出する検出手段と、前記識別対象の硬貨の画像を読取る読取手段と、前記検出手段により検出された径の値に応じて、前記格
納手段に格納された正貨の画像データを補正して、この
補正された正貨の画像データと前記読取手段により読取
られた画像データとを比較して、前記識別対象の硬貨を
識別する識別手段と、を備えたことを特徴とする硬貨識別装置。
【請求項２】正貨の画像データを格納する格納手段と、識別対象の硬貨の長径及び短径を検出する検出手段と、前記識別対象の硬貨の画像を読取る読取手段と、前記検出手段により検出された長径及び短径の比率に応
じて、前記格納手段に格納された正貨の画像データを補
正して、この補正された正貨の画像データと前記読取手
段により読取られた画像データとを比較して、前記識別
対象の硬貨を識別する識別手段と、を備えたことを特徴とする硬貨識別装置。
【請求項３】正貨の画像データを格納する格納手段と、識別対象の硬貨の長径及び短径を検出する検出手段と、前記識別対象の硬貨の画像を読取る読取手段と、前記格納手段に格納された正貨の画像データを回転させ
るとともに、前記検出手段により検出された長径及び短
径の比率に応じて順次補正し、この補正により得られる
複数の補正された正貨の画像データと前記読取手段によ
り読取られた画像データとを比較して類似度を算出し、
この類似度から前記識別対象の硬貨を識別する識別手段
と、を備えたことを特徴とする硬貨識別装置。
【請求項４】識別対象の硬貨の径を検出するとともに、
この識別対象の硬貨の画像を読取る第１のステップと、前記第１のステップにより検出された径の値に応じて、
予め格納された正貨の画像データを補正する第２のステ
ップと、前記第２のステップにより補正された正貨の画像データ
と前記第１のステップにより読取られた画像データとを
比較して、前記識別対象の硬貨を識別する第３のステッ
プと、を備えたことを特徴とする硬貨識別方法。
【請求項５】識別対象の硬貨の長径及び短径を検出する
とともに、この識別対象の硬貨の画像を読取る第１のス
テップと、前記第１のステップにより検出された長径及び短径の比
率に応じて、予め格納された正貨の画像データを補正す
る第２のステップと、前記第２のステップにより補正された正貨の画像データ
と前記第１のステップにより読取られた画像データとを
比較して、前記識別対象の硬貨を識別する第３のステッ
プと、前記第１のステップにより検出された長径及び短径の比
率が規定値以上で、且つ前記第３のステップにより識別
対象の硬貨が正貨に該当するものとして識別されたと
き、この識別対象の硬貨を変形した正貨と判定し、前記
第１のステップにより検出された長径及び短径の比率が
規定値未満で、且つ前記第３のステップにより識別対象
の硬貨が正貨に該当するものとして識別されたとき、こ
の識別対象の硬貨を変形していない正貨と判定する第４
のステップと、を備えたことを特徴とする硬貨識別方法。
【請求項６】正貨の画像データを格納する格納手段と、識別対象の硬貨の高さを検出する検出手段と、前記識別対象の硬貨の画像を読取る読取手段と、前記検出手段により検出された高さの値に応じて、前記
格納手段に格納された正貨の画像データを補正して、こ
の補正された正貨の画像データと前記読取手段により読
取られた画像データとを比較して、前記識別対象の硬貨
を識別する識別手段と、を備えたことを特徴とする硬貨識別装置。
【請求項７】正貨の画像データを格納する格納手段と、識別対象の硬貨の高さを検出する検出手段と、前記識別対象の硬貨の画像を読取る読取手段と、前記格納手段に格納された正貨の画像データを回転させ
るとともに、前記検出手段により検出された高さの値に
応じて順次補正し、この補正により得られる複数の補正
された正貨の画像データと前記読取手段により読取られ
た画像データとを比較して類似度を算出し、この類似度
から前記識別対象の硬貨を識別する識別手段と、を備えたことを特徴とする硬貨識別装置。
【請求項８】識別対象の硬貨の高さを検出するととも
に、この識別対象の硬貨の画像を読取る第１のステップ
と、前記第１のステップにより検出された高さの値に応じ
て、予め格納された正貨の画像データを補正する第２の
ステップと、前記第２のステップにより補正された正貨の画像データ
と前記第１のステップにより読取られた画像データとを
比較して、前記識別対象の硬貨を識別する第３のステッ
プと、を備えたことを特徴とする硬貨識別方法。
【請求項９】識別対象の硬貨の高さを検出するととも
に、この識別対象の硬貨の画像を読取る第１のステップ
と、前記第１のステップにより検出された高さの値に応じ
て、予め格納された正貨の画像データを補正する第２の
ステップと、前記第２のステップにより補正された正貨の画像データ
と前記第１のステップにより読取られた画像データとを
比較して、前記識別対象の硬貨を識別する第３のステッ
プと、前記第１のステップにより検出された高さが規定値以上
で、且つ前記第３のステップにより識別対象の硬貨が正
貨に該当するものとして識別されたとき、この識別対象
の硬貨を変形した正貨と判定し、前記第１のステップに
より検出された高さが規定値未満で、且つ前記第３のス
テップにより識別対象の硬貨が正貨に該当するものとし
て識別されたとき、この識別対象の硬貨を変形していな
い正貨と判定する第４のステップと、を備えたことを特徴とする硬貨識別方法。