JP2000322579A - Image recognizing device - Google Patents

Image recognizing device

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JP2000322579A
JP2000322579A JP11132217A JP13221799A JP2000322579A JP 2000322579 A JP2000322579 A JP 2000322579A JP 11132217 A JP11132217 A JP 11132217A JP 13221799 A JP13221799 A JP 13221799A JP 2000322579 A JP2000322579 A JP 2000322579A
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image
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address
pixels
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Masao Yajima
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Nidec Sankyo Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To quickly recognize an image with high accuracy even for an image where the position of a characteristic part is greatly different such as securities. SOLUTION: A sample image is recognized by comparing a prescribed area of the sample image to be compared with a template 3 being the reference. In such a case, the template 3 is composed of the pixels of a plurality of areas 4a to 4o which are selected from the entire image 4 to be recognized and whose respective positions are different, and is also provided with a reference table showing the positions of the pixels constituting the template 3, and the pixels of the sample image are taken out by position designation of the reference table and are compared with the template 3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、画像認識装置に関
する。更に詳述すると、本発明は、コインや紙幣等の有
価証券等を読み取った画像を認識する画像認識装置に関
する。
[0001] The present invention relates to an image recognition device. More specifically, the present invention relates to an image recognition device that recognizes an image obtained by reading securities such as coins and bills.

【0002】[0002]

【従来の技術】コインの判別等に使用されるパターン認
識装置では、装置に認識対象物が取り込まれると認識対
象物の画像が撮像されて、これを基に比較パターンが作
成される。例えば図4(A)に示すように比較パターン
2は、認識対象物の読取画像13に対してリング状のテ
ンプレート範囲14を設定して画像を切り出してエッジ
強調等の処理を施し、図4(B)に示すように横128
×縦10画素の矩形状に座標変換して作成される。
2. Description of the Related Art In a pattern recognition device used for discriminating coins, when a recognition target is taken into the device, an image of the recognition target is taken and a comparison pattern is created based on the image. For example, as shown in FIG. 4A, the comparison pattern 2 sets a ring-shaped template range 14 with respect to the read image 13 of the recognition target, cuts out the image, and performs processing such as edge enhancement. B) As shown in B)
× Created by performing coordinate conversion into a rectangular shape of 10 pixels vertically.

【0003】そして、認識対象物の画像の画像処理や、
または他のセンサの検出結果等により認識対象物の材質
や外径や穴の有無等を判断する。この材質や外径等の判
断結果を基にして、予め準備されている各種コインのテ
ンプレート、即ち基準パターンのうちの条件が合致する
ものを選択して比較パターンと詳細に比較するマッチン
グ演算を行うようにしている。テンプレートとしては、
予め各種コインについて比較パターンと同様に128×
10画素の矩形状の画像を作成しておいたものを利用す
る。
[0003] Then, image processing of the image of the object to be recognized,
Alternatively, the material, the outer diameter, the presence or absence of a hole, and the like of the recognition target are determined based on the detection result of another sensor. Based on the determination result of the material, outer diameter, and the like, a template for various kinds of coins prepared in advance, that is, a template that satisfies the conditions among the reference patterns is selected, and a matching operation for performing detailed comparison with the comparison pattern is performed. Like that. As a template,
128x in advance for various coins in the same way as the comparison pattern
A 10-pixel rectangular image that has been created is used.

【0004】ここで、比較パターンとテンプレートとの
マッチング演算の際は、コインの姿勢、即ち回転角度が
不明であるので、両画像を長手方向に相対的に1画素ず
つずらしながら比較演算するようにする。つまり、1枚
のテンプレートについて128回ずらしてマッチング演
算を行っている。このため、各テンプレートでのマッチ
ング演算に長い処理時間を要してしまい、例えば1秒間
に30枚のコインを処理することが要求されている場
合、1枚の認識対象物についてマッチング演算するテン
プレートの枚数は用いる装置の処理スピードに制限さ
れ、例えば4枚程度に抑える必要がある。一方、1枚の
コインについて新しくきれいな物と古く汚れた物との各
々表裏を判別するには計4枚のテンプレートが必要とさ
れることから、1枚の認識対象物について外径や材質等
の同じである別種のコインの判定を行うことは非常に難
しい。
Here, in the matching operation between the comparison pattern and the template, since the attitude of the coin, that is, the rotation angle is unknown, the comparison operation is performed while shifting both images relatively by one pixel in the longitudinal direction. I do. That is, the matching calculation is performed for one template by shifting it 128 times. For this reason, a long processing time is required for the matching calculation in each template. For example, when it is required to process 30 coins per second, the matching calculation of the template for one recognition target is performed. The number of sheets is limited by the processing speed of the apparatus used, and needs to be suppressed to, for example, about four sheets. On the other hand, a total of four templates are required to discriminate between the front and back of a new clean object and an old dirty object for one coin. Therefore, the outer diameter, material, etc. of one recognition object are required. It is very difficult to determine the same type of coin.

【0005】なお、1枚のテンプレートにおける128
回のマッチング演算で得られた類似度のうちの最高値を
このテンプレートに対する比較パターンの類似度として
採用する。さらに、マッチング演算を行った例えば4枚
のテンプレートのうちで、最も高い類似度を有するもの
により認識対象物の種類を認識している。
It is to be noted that 128 in one template
The highest value of the similarities obtained by the matching operations is adopted as the similarity of the comparison pattern for this template. Further, the type of the recognition target is recognized by the one having the highest similarity among, for example, four templates on which the matching calculation has been performed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た画像認識装置による認識方法では、マッチング演算を
行うテンプレートを認識対象物の外径や大きさや材質等
を基に選択しているので、例えば外径や材質等が同じで
図柄の異なるコインが多種類ある場合は、マッチング演
算すべきテンプレートの枚数が4枚を超えて非常に多く
なってしまい、認識対象物の認識に非常に長時間を要し
て処理能力が低下してしまう。
However, in the above-described recognition method using the image recognition apparatus, the template for performing the matching operation is selected based on the outer diameter, size, material, and the like of the recognition target. If there are many types of coins with the same symbols and materials, but different symbols, the number of templates to be subjected to matching calculation will be very large, exceeding four, and it will take a very long time to recognize the recognition target. And the processing capacity is reduced.

【0007】また、読み取り画像からテンプレートとし
て切り取る位置を固定しているので、有価証券等、特徴
となる部分が異なるようなものの場合には、テンプレー
トの切り取り面積が大きくなって処理時間が長くなって
しまう。
Further, since the position to be cut out as a template from a read image is fixed, in the case of securities or the like having different features, the cut-out area of the template becomes large and the processing time becomes long. I will.

【0008】さらに、認識性能を上げるためには大きな
画像をテンプレートとして用いれば良いが、マッチング
演算に長時間を要してしまうのでマッチング演算に用い
るテンプレートの数が限られてしまう。
Further, a large image may be used as a template to improve the recognition performance. However, since the matching operation requires a long time, the number of templates used in the matching operation is limited.

【0009】そこで、本発明は、有価証券等のように特
徴となる部分の位置が大きく異なるものであっても迅速
かつ高精度に画像の認識を行うことができる画像認識装
置を提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention provides an image recognition apparatus capable of quickly and accurately recognizing an image even when the position of a characteristic portion such as a securities is greatly different. Aim.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、請求項1記載の発明は、比較すべきサンプル画像の
所定領域を基準となるテンプレートと比較してサンプル
画像の認識をするようにした画像認識装置において、テ
ンプレートを、認識すべき画像全体から選択されたそれ
ぞれの位置が異なる複数領域の画素から構成すると共
に、テンプレートを構成する画素の位置を示す参照テー
ブルを備え、参照テーブルの位置指定によりサンプル画
像の画素を取り出してテンプレートと比較するようにし
ている。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a predetermined area of a sample image to be compared is compared with a reference template to recognize the sample image. In the image recognition apparatus, the template includes a plurality of pixels in a plurality of regions each having a different position selected from the entire image to be recognized, and further includes a reference table indicating the positions of the pixels forming the template, and specifying the position of the reference table. , The pixels of the sample image are extracted and compared with the template.

【0011】したがって、テンプレートを位置の異なる
複数領域の画素から構成するようにしているので、認識
すべき画像全体のうちの特徴的な部分のみを選択してテ
ンプレートを作成することができる。よって、テンプレ
ート位置を固定すると共に認識精度の向上を図る大きな
テンプレートを使用する場合に比べて、認識精度を下げ
ることなくテンプレートのサイズを小さくして処理速度
を短縮することができる。また、従来と同じ処理時間内
で有れば、より多くの認識すべき画像と識別判定を行う
ことができるようになる。
Therefore, since the template is composed of pixels in a plurality of regions at different positions, it is possible to create a template by selecting only characteristic portions of the entire image to be recognized. Therefore, the processing speed can be reduced by reducing the size of the template without reducing the recognition accuracy, as compared with the case of using a large template for fixing the template position and improving the recognition accuracy. In addition, if the processing time is the same as that of the related art, it is possible to perform identification determination with more images to be recognized.

【0012】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載の画像認識装置において、テンプレートを複数有する
と共に複数のテンプレートに対応して形成されたそれぞ
れの参照テーブルを有し、複数のテンプレートのうちテ
ンプレートごとにサンプル画像の画素をテンプレートに
対応する参照テーブルを用いて取り出すようにしてい
る。
According to a second aspect of the present invention, in the image recognition apparatus of the first aspect, the image recognition apparatus has a plurality of templates and has respective reference tables formed corresponding to the plurality of templates. Of these, the pixels of the sample image are extracted for each template using a reference table corresponding to the template.

【0013】したがって、サンプル画像を複数のテンプ
レートと比較して、サンプル画像の種類を高精度に特定
することができる。
Accordingly, the type of the sample image can be specified with high accuracy by comparing the sample image with the plurality of templates.

【0014】さらに、請求項3記載の発明は、請求項1
または2記載の画像認識装置において、参照テーブルは
テンプレートに含まれる画素のアドレスをその要素とし
て有するものであり、更に相関演算を行うための画素の
アドレスを順次発生するアドレス発生部と、該アドレス
発生部により指定されたテンプレートの画素と参照テー
ブルによって指定されたサンプル画像の画素とを相関演
算する相関演算部とを備えるようにしている。
Further, the invention described in claim 3 is the invention according to claim 1.
3. The image recognition device according to 2, wherein the reference table has, as its elements, an address of a pixel included in the template, and further includes an address generation unit for sequentially generating an address of a pixel for performing a correlation operation, A correlation operation unit that performs a correlation operation between the pixels of the template specified by the unit and the pixels of the sample image specified by the reference table.

【0015】したがって、アドレス発生部がアドレスを
発生すると、そのアドレスに対応するテンプレートの画
素が指定される。また、アドレス発生部により発生され
たアドレスは、参照テーブルを介して当該アドレスに対
応するサンプル画像の画素のアドレスを指定する。そし
て、指定されたテンプレートの画素とサンプル画像の画
素とが相関演算部により相関演算されて、サンプル画像
のテンプレートに対する類似度が判定される。
Therefore, when the address generator generates an address, a pixel of the template corresponding to the address is designated. The address generated by the address generation unit specifies the address of the pixel of the sample image corresponding to the address via the lookup table. Then, a correlation operation is performed by the correlation operation unit between the pixel of the designated template and the pixel of the sample image, and the similarity of the sample image to the template is determined.

【0016】また、請求項4記載の発明は、請求項1か
ら3までのいずれか記載の画像認識装置において、テン
プレートを、認識すべき画像全体から選択されたそれぞ
れの位置が異なる複数領域の画素から構成すると共に、
該画素のうち複数の画素ごとに所定の処理を行ってテン
プレートを構成しておき、参照テーブルが指定する画素
の近傍画素のアドレスを発生する近傍アドレス発生手段
と、この近傍アドレス発生手段によって指定される複数
の画素のデータに対して所定の処理を行う演算部とを設
けて、該演算部の出力をテンプレートと相関演算するよ
うにしている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the image recognition apparatus according to any one of the first to third aspects, the template is selected from pixels of a plurality of regions selected from the entire image to be recognized and having different positions. And from
A predetermined process is performed for each of the plurality of pixels to form a template, a neighborhood address generation unit that generates an address of a neighborhood pixel of the pixel specified by the reference table, and a neighborhood address generation unit that is designated by the neighborhood address generation unit. And an arithmetic unit for performing a predetermined process on the data of a plurality of pixels. The output of the arithmetic unit is correlated with the template.

【0017】したがって、テンプレートの作成時には、
認識すべき画像の中の複数領域の画素に対して、エッジ
強調や平均化等の処理を施しておく。そして、アドレス
発生部がアドレスを発生すると、そのアドレスに対応す
るテンプレートの画素が指定される。また、近傍アドレ
ス発生手段により、アドレス発生部が参照テーブルを介
して指定するサンプル画像の画素の近傍画素のアドレス
が発生される。さらに、演算部により、近傍アドレス発
生手段で指定されるサンプル画像の複数の画素のデータ
に対して所定の処理が行われる。そして、この演算部の
出力とテンプレートとが相関演算されて、サンプル画像
のテンプレートに対する類似度が判定される。
Therefore, when creating a template,
Processing such as edge enhancement and averaging is performed on pixels in a plurality of regions in the image to be recognized. When the address generator generates an address, a pixel of the template corresponding to the address is designated. In addition, an address of a pixel in the vicinity of a pixel of the sample image specified by the address generation unit via the lookup table is generated by the neighborhood address generation unit. Further, the arithmetic unit performs a predetermined process on data of a plurality of pixels of the sample image specified by the neighborhood address generation unit. Then, the correlation between the output of the calculation unit and the template is calculated, and the similarity of the sample image to the template is determined.

【0018】さらに、請求項5記載の発明は、請求項1
から4までのいずれか記載の画像認識装置において、参
照テーブルがサンプル画像の画素を取り出すために指定
するアドレスを指定シフト量だけずらすようにしてい
る。
Further, the invention according to claim 5 provides the invention according to claim 1.
In the image recognition device described in any one of the above items 4 to 4, the reference table shifts an address designated for extracting a pixel of the sample image by a designated shift amount.

【0019】したがって、参照テーブルが指定アドレス
を指定シフト量だけずらすことにより、テンプレートと
サンプル画像とを指定画素の範囲内でずらしながら相関
演算できるので、認識すべき画像の位置ずれ等による認
識精度の低下を抑えることができる。
Therefore, by shifting the designated address by the designated shift amount in the reference table, the correlation operation can be performed while shifting the template and the sample image within the range of the designated pixel. Reduction can be suppressed.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を図面に示す
実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。図1〜図
2に本発明の画像認識装置1を紙幣やチケット等の有価
証券を識別する装置に適用した場合の一実施形態を示
す。この画像認識装置1は、比較すべきサンプル画像2
の所定領域を基準となるテンプレート3と比較してサン
プル画像2の認識をするものである。そして、この画像
認識装置1は、テンプレート3を、図1に示すように認
識すべき画像4の全体から選択されたそれぞれの位置が
異なる複数領域の画素から構成すると共に、テンプレー
ト3を構成する画素の位置を示す参照テーブル5を備
え、参照テーブル5の位置指定によりサンプル画像2の
画素を取り出してテンプレート3と比較するようにして
いる。このため、認識すべき画像4の全体のうちの特徴
的な部分4a〜4oの複数領域の画素を選択してテンプ
レート3を作成することができるので、複数の認識すべ
き画像4に対するテンプレート位置を固定して特徴的で
ない部分を含む大きなテンプレートを使用する場合に比
べて、認識精度を下げることなくテンプレート3のサイ
ズを小さくして処理速度を短縮することができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The configuration of the present invention will be described below in detail based on an example of an embodiment shown in the drawings. 1 and 2 show an embodiment in which the image recognition device 1 of the present invention is applied to a device for identifying securities such as bills and tickets. This image recognition device 1 is a sample image 2 to be compared.
Is compared with the reference template 3 to recognize the sample image 2. The image recognition apparatus 1 includes the template 3 including a plurality of pixels of different regions selected from the entire image 4 to be recognized and having different positions, as shown in FIG. Is provided, and the pixels of the sample image 2 are extracted by designating the position of the reference table 5 and compared with the template 3. Therefore, the template 3 can be created by selecting pixels in a plurality of regions of the characteristic portions 4a to 4o of the entire image 4 to be recognized. Compared with the case where a large template including a fixed and uncharacteristic part is used, the processing speed can be reduced by reducing the size of the template 3 without lowering the recognition accuracy.

【0021】そして、この画像認識装置1では、図2に
示すようにテンプレート3を複数有すると共に複数のテ
ンプレート3に対応して形成されたそれぞれの参照テー
ブル5であるルックアップテーブル(以下、LUTと略
称する)5を有している。このLUT5は、テンプレー
ト3の各画素の認識すべき画像4のアドレスを有してい
る。このため、LUT5を参照することにより、該LU
T5に対応するテンプレート3の各画素に対応する認識
すべき画像4のアドレスを得ることができる。
The image recognition apparatus 1 has a plurality of templates 3 as shown in FIG. 2 and lookup tables (hereinafter referred to as LUTs and LUTs) as respective reference tables 5 formed corresponding to the plurality of templates 3. 5). The LUT 5 has an address of the image 4 to be recognized for each pixel of the template 3. Therefore, by referring to the LUT 5, the LU
The address of the image 4 to be recognized corresponding to each pixel of the template 3 corresponding to T5 can be obtained.

【0022】ここで、LUT5はテンプレート3ごとに
固有に設定しているので、どのようなテンプレート3を
作成するかによって各LUT5は全く異なったものとな
る。例えば、図1(A)に示す認識すべき画像4の中に
特徴的部分4a〜4eが存在する場合は、これらを組み
合わせてテンプレート3を作成する。また、図1(B)
に示す認識すべき画像4の中に特徴的部分4f〜4iが
存在する場合は、これらを組み合わせてテンプレート3
を作成する。さらに、図1(C)に示す認識すべき画像
4の中に特徴的部分4j〜4oが存在する場合は、これ
らを組み合わせてテンプレート3を作成する。各特徴的
部分4a〜4oの位置や大きさは、例えばテンプレート
作成者が経験等に基づいて判断する。
Here, since the LUT 5 is uniquely set for each template 3, each LUT 5 is completely different depending on what kind of template 3 is created. For example, when characteristic portions 4a to 4e are present in the image 4 to be recognized shown in FIG. 1A, the template 3 is created by combining these. FIG. 1 (B)
When the characteristic portions 4f to 4i exist in the image 4 to be recognized shown in FIG.
Create Further, when characteristic portions 4j to 4o exist in the image 4 to be recognized shown in FIG. 1C, the template 3 is created by combining these. The position and size of each of the characteristic portions 4a to 4o are determined by, for example, the template creator based on experience.

【0023】このとき、特徴的部分4a〜4eのように
各特徴的部分4a〜4eをほぼ正方形で同等の大きさに
したり、特徴的部分4f〜4iのように各特徴的部分4
f〜4iの大きさを異ならせたり、特徴的部分4j〜4
oのように特徴的部分4j〜4oを細長い矩形で同等の
大きさにしたり、あるいは図9及び図10に示すように
任意形状としたり、円形や多角形等にして、各特徴的部
分の位置や大きさを任意に異ならせているので、これら
の特徴的部分を組み合わせて成るテンプレート3の各画
素の認識すべき画像4の全体におけるアドレス、即ち各
LUT5は全く異なったものとすることができる。ま
た、各テンプレート3の大きさは異なったものとなる
が、いずれによっても特徴的部分を選択しているので認
識精度を下げることなくテンプレート3のサイズを小さ
くして処理速度を短縮することができる。
At this time, the characteristic portions 4a to 4e are substantially square and have the same size as the characteristic portions 4a to 4e, or the characteristic portions 4a to 4e are the same as the characteristic portions 4f to 4i.
The size of f-4i may differ, or the characteristic portions 4j-4
o, the characteristic portions 4j to 4o are made to have the same size as an elongated rectangle, or to an arbitrary shape as shown in FIGS. 9 and 10, or to a circular or polygonal shape. Since the size and size are arbitrarily different, the address of each pixel of the template 3 formed by combining these characteristic portions in the entire image 4 to be recognized, that is, each LUT 5 can be completely different. . Although the size of each template 3 is different, a characteristic portion is selected in each case, so that the processing speed can be reduced by reducing the size of the template 3 without lowering the recognition accuracy. .

【0024】さらに、画像認識装置1は、図2に示すよ
うに相関演算を行うための画素のアドレスを順次発生す
るアドレス発生部6と、該アドレス発生部6により指定
されたテンプレート3の画素と参照テーブル5によって
指定されたサンプル画像2の画素とを相関演算する相関
演算部7とを備えている。また、画像認識装置1は、相
関演算した結果に基づいてサンプル画像2のテンプレー
ト3に対する類似度を判定する判定部8を備えている。
さらに、画像認識装置1は、LUT5がサンプル画像2
の画素を取り出すために指定するアドレスを指定シフト
量だけずらすアドレスシフト12を備えている。
Further, as shown in FIG. 2, the image recognition apparatus 1 includes an address generator 6 for sequentially generating the addresses of the pixels for performing the correlation operation, and a pixel of the template 3 designated by the address generator 6. A correlation operation unit for performing a correlation operation with the pixel of the sample image specified by the reference table; Further, the image recognition device 1 includes a determination unit 8 that determines the similarity of the sample image 2 to the template 3 based on the result of the correlation operation.
Further, in the image recognition device 1, the LUT 5 has the sample image 2
And an address shift 12 for shifting an address specified by a specified shift amount in order to take out a pixel.

【0025】上述した画像認識装置1の作動手順を説明
する。
An operation procedure of the image recognition device 1 will be described.

【0026】準備手順として、認識すべき対象とする既
存の有価証券の撮像を行う。そして、この読取画像4に
対して数カ所の特徴的部分を設定し、画像4をそのまま
の解像度で切り出す。または、必要に応じてエッジ強調
や細線化や平均化等の処理を施しても良い。このように
して得られた特徴的部分をつなぎ合わせて、1つのテン
プレート3を作成しておく。各テンプレート3の大きさ
は、読み取った画像の大きさや特徴に応じて異ならせる
ことができる。例えば、テンプレート3を大きくすれば
画像認識の精度を向上できると共に、テンプレート3を
小さくすれば画像認識の処理速度を向上することができ
る。また、各テンプレート3の各画素が元の画像全体の
どこに位置するかを示すアドレスをLUT5に指定して
おく。
As a preparation procedure, an image of an existing security to be recognized is taken. Then, several characteristic portions are set for the read image 4, and the image 4 is cut out at the same resolution. Alternatively, processing such as edge enhancement, thinning, and averaging may be performed as necessary. One template 3 is created by connecting the characteristic portions thus obtained. The size of each template 3 can be varied according to the size and characteristics of the read image. For example, increasing the size of the template 3 can improve the accuracy of image recognition, and reducing the size of the template 3 can improve the processing speed of image recognition. Also, an address indicating where each pixel of each template 3 is located in the entire original image is specified in the LUT 5.

【0027】そして、実際に紙片を読み取って識別を行
う際は、当該紙片について撮像を行ってサンプル画像2
を作成する。さらに、撮像したサンプル画像2とテンプ
レート3との比較を行う。
Then, when actually performing the identification by reading the sheet, the image is taken of the sheet and the sample image 2 is read.
Create Further, the captured sample image 2 and the template 3 are compared.

【0028】ここで、画像認識装置1のCPUが、複数
のテンプレート3のうちから順番に1つずつ選ぶと共
に、当該テンプレート3に対応するLUT5を選択す
る。そして、アドレス発生部6がアドレスを発生する。
Here, the CPU of the image recognition device 1 sequentially selects one from the plurality of templates 3 one by one and selects the LUT 5 corresponding to the template 3. Then, the address generator 6 generates an address.

【0029】アドレス発生部6がアドレスを発生する
と、そのアドレスに対応するテンプレート3の画素が指
定される。その一方、アドレス発生部6により発生され
たアドレスは、選択されているLUT5にも送られる。
LUT5では、当該アドレスに対応するサンプル画像2
の画素のアドレスを指定する。そして、相関演算部7に
より、指定されたテンプレート3の画素とサンプル画像
2の画素とが相関演算される。この画素についての演算
結果は、メモリに記録される。
When the address generator 6 generates an address, a pixel of the template 3 corresponding to the address is specified. On the other hand, the address generated by the address generator 6 is also sent to the selected LUT 5.
In the LUT 5, the sample image 2 corresponding to the address is
Pixel address. Then, the correlation operation unit 7 performs a correlation operation between the designated pixel of the template 3 and the pixel of the sample image 2. The calculation result for this pixel is recorded in the memory.

【0030】さらに、アドレス発生部6により次のアド
レスが発生される。そして、当該テンプレート3の全て
の画素について、対応するサンプル画像2の画素と相関
演算を行い、記録しておいた結果を判定部8に出力す
る。判定部8では、サンプル画像2の当該テンプレート
3に対する類似度が判定される。
Further, the next address is generated by the address generator 6. Then, for all the pixels of the template 3, a correlation operation is performed with the corresponding pixels of the sample image 2, and the recorded result is output to the determination unit 8. The determination unit 8 determines the similarity of the sample image 2 to the template 3.

【0031】ここで、1つのLUT5によってサンプル
画像2の画素のアドレスを指定するときに、本来指定す
べき位置の画素に対して上下左右方向の数画素の範囲内
で1画素ずつずらして指定するようにする。例えば本来
指定すべき位置の画素に対して上下左右方向に5画素ず
れた範囲内で指定する場合は、本来の画素の座標を
(0,0)とすると、(−5,+5)〜(+5,−5)
の範囲内の全ての座標について計121回の相関演算を
行うようにする。そして、この相関演算の中で最も類似
度が高い値を採用する。これにより、認識すべき画像の
位置ずれ等による認識精度の低下を抑えることができ
る。特に、有価証券の端部の検出精度が近い場合の認識
精度を向上することができる。
Here, when the address of the pixel of the sample image 2 is designated by one LUT 5, the pixel is designated by being shifted by one pixel within a range of several pixels in the vertical and horizontal directions with respect to the pixel at the position to be originally designated. To do. For example, in the case of specifying within a range that is shifted by 5 pixels in the vertical and horizontal directions with respect to the pixel at the position to be specified, if the coordinates of the original pixel are (0, 0), (−5, +5) to (+5) , -5)
The correlation calculation is performed 121 times in total for all the coordinates within the range. Then, a value having the highest similarity in the correlation calculation is adopted. As a result, it is possible to suppress a decrease in recognition accuracy due to a position shift of an image to be recognized. In particular, it is possible to improve recognition accuracy when the detection accuracy of the end portion of the securities is close.

【0032】そして、次のテンプレート3についても、
上述した手順と同様にLUT5を使用してサンプル画像
2との類似度が判定される。このように、サンプル画像
2を複数のテンプレート3と比較して類似度を算出した
結果、サンプル画像2に対して最も高い類似度を有する
テンプレート3の有価証券の種類を、読み込んだ紙片の
種類として認識する。
Then, for the next template 3,
The similarity with the sample image 2 is determined using the LUT 5 in the same manner as the procedure described above. As described above, the similarity is calculated by comparing the sample image 2 with the plurality of templates 3, and as a result, the type of securities of the template 3 having the highest similarity to the sample image 2 is set as the type of the read paper piece. recognize.

【0033】なお、上述の実施形態は本発明の好適な実
施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発
明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能で
ある。例えば、上述した実施形態ではサンプル画像2の
画素とテンプレート3の画素とを直接比較しているが、
これには限られずサンプル画像2の画素に所定の処理を
施してからテンプレート3の画素と比較するようにして
も良い。この場合、図3に示すようにLUT5が指定す
る画素の近傍画素のアドレスを発生する近傍アドレス発
生手段9と、この近傍アドレス発生手段9によって指定
される複数の画素のデータに対して所定の処理を行う演
算部10とを設けている。そして、演算部10の出力を
相関演算部7に送信してテンプレート3の画素と相関演
算するようにしている。
The above embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the pixels of the sample image 2 and the pixels of the template 3 are directly compared.
The present invention is not limited to this, and a predetermined process may be performed on the pixels of the sample image 2 and then compared with the pixels of the template 3. In this case, as shown in FIG. 3, a neighboring address generating means 9 for generating an address of a neighboring pixel of a pixel designated by the LUT 5, and a predetermined process for data of a plurality of pixels designated by the neighboring address generating means 9. And an operation unit 10 for performing the following. Then, the output of the calculation unit 10 is transmitted to the correlation calculation unit 7 to perform a correlation calculation with the pixels of the template 3.

【0034】この場合、認識すべき画像4からテンプレ
ート3を作成する際にエッジ強調や平均化等の処理を施
しておく。そして、アドレス発生部6がアドレスを発生
すると、そのアドレスに対応するテンプレート3の画素
が指定されると共に、近傍アドレス発生手段9により、
アドレス発生部6がLUT5を介して指定するサンプル
画像2の画素の近傍画素11のアドレスが発生される。
さらに、演算部10により、近傍アドレス発生手段9で
指定されるサンプル画像2の複数の近傍画素11のデー
タに対して、例えばテンプレート3を作成する際に施し
た処理と同等の処理が行われる。そして、この演算部1
0の出力とテンプレート3とが相関演算されて、サンプ
ル画像2のテンプレート3に対する類似度が判定され
る。この画像認識装置1によれば、テンプレート3から
出力される画素データとサンプル画像2から演算部10
を経て出力される画素データとのいずれの画素データも
同じ処理を施すことができるので、識別の精度を向上す
ることができる。
In this case, when creating the template 3 from the image 4 to be recognized, processing such as edge enhancement and averaging is performed. When the address generator 6 generates an address, a pixel of the template 3 corresponding to the address is designated, and the neighborhood address generator 9
The address of the pixel 11 in the vicinity of the pixel of the sample image 2 specified by the address generator 6 via the LUT 5 is generated.
Further, the processing unit 10 performs the same processing as the processing performed when the template 3 is created, for example, on the data of the plurality of neighboring pixels 11 of the sample image 2 designated by the neighboring address generation unit 9. Then, this operation unit 1
The output of 0 and the template 3 are correlated, and the similarity of the sample image 2 to the template 3 is determined. According to the image recognition device 1, the arithmetic unit 10 calculates the pixel data output from the template 3 and the sample image 2.
Since the same processing can be performed on any pixel data that is output through the above process, the accuracy of identification can be improved.

【0035】例えば、図3に示す画像認識装置1によ
り、認識すべき画像4の解像度を落として作成したテン
プレート3と相関演算するために演算部10でサンプル
画像2の解像度を落とす演算を行う場合は、当該テンプ
レート3に対してLUT5と近傍アドレス発生手段9を
用意して、LUT5では平均化する部分の中心点のアド
レスを指定して、近傍アドレス発生手段9では当該中心
点の周囲の平均化すべき範囲11の画素を順次指定す
る。そして、演算部10によりこの範囲11の画像デー
タの平均化を行う。また、次の平均化する部分の中心点
のアドレスを指定して範囲11を設定するようにする。
これにより、テンプレート3の全画素とサンプル画像2
とを比較することができる。
For example, when the image recognizing apparatus 1 shown in FIG. 3 performs an operation of reducing the resolution of the sample image 2 in the arithmetic unit 10 in order to perform a correlation operation with the template 3 created by reducing the resolution of the image 4 to be recognized. Prepares an LUT 5 and a neighboring address generating means 9 for the template 3, specifies an address of a center point of a portion to be averaged in the LUT 5, and the neighboring address generating means 9 averages around the center point. Pixels in a power range 11 are sequentially designated. Then, the arithmetic unit 10 averages the image data in the range 11. Also, the range 11 is set by designating the address of the center point of the next averaging portion.
Thereby, all the pixels of the template 3 and the sample image 2
And can be compared.

【0036】また、上述した実施形態では、画像認識装
置1の認識対象を紙幣等の有価証券としているが、これ
には限られず例えばコインとしても良い。この場合は、
読取りが想定される各種のコインについて、予めテンプ
レート3を作成しておく。具体的には、図5(A)に示
すように、コインの読取画像13に対してリング状の切
出範囲14を設定して画像を切り出してエッジ強調等の
処理を施す。さらに、切出範囲14を図5(B)に示す
ように横128×縦10画素の矩形状に座標変換して認
識すべき画像4を作成する。そして、この認識すべき画
像4の特徴的部分4pを選択して切り取って、他の特徴
的部分と組み合わせてテンプレート3を作成する。ま
た、各テンプレート3に対応するLUT5を作成してお
く。
In the above-described embodiment, the recognition target of the image recognition apparatus 1 is a security such as a banknote. However, the present invention is not limited to this. For example, a coin may be used. in this case,
A template 3 is created in advance for various coins that are assumed to be read. Specifically, as shown in FIG. 5 (A), a ring-shaped cut-out range 14 is set on the read image 13 of the coin, the image is cut out, and processing such as edge enhancement is performed. Further, as shown in FIG. 5B, the cutout range 14 is coordinate-transformed into a rectangular shape of 128 × 10 pixels to create an image 4 to be recognized. Then, the characteristic part 4p of the image 4 to be recognized is selected and cut out, and the template 3 is created by combining with the other characteristic parts. Also, an LUT 5 corresponding to each template 3 is created.

【0037】そして、実際にコインを読み取って識別を
行う際は、当該コインについて撮像を行って、図4
(A)に示すようにコインの読取画像13に対してリン
グ状の切出範囲14を設定して画像を切り出してエッジ
強調等の処理を施す。さらに、切出範囲14を図4
(B)に示すように横128×縦10画素の矩形状に座
標変換してサンプル画像2を作成する。さらに、上述し
た実施形態と同様の手順でサンプル画像2とテンプレー
ト3との比較及び判定を行う。
When the coin is actually read and identified, an image of the coin is taken and the coin is read as shown in FIG.
As shown in (A), a ring-shaped cut-out range 14 is set for a read image 13 of a coin, the image is cut out, and processing such as edge enhancement is performed. Further, the cutout area 14 is shown in FIG.
As shown in (B), a sample image 2 is created by performing coordinate conversion into a rectangular shape of 128 pixels horizontally × 10 pixels vertically. Further, the comparison and determination between the sample image 2 and the template 3 are performed in the same procedure as in the above-described embodiment.

【0038】この画像認識装置1によっても、認識すべ
き画像4の全体のうちの特徴的な部分の複数領域の画素
を選択してテンプレート3を作成することができるの
で、複数の認識すべき画像4に対してテンプレート位置
を固定して特徴的でない部分を含む大きなテンプレート
を使用する場合に比べて、認識精度を下げることなくテ
ンプレート3のサイズを小さくして処理速度を短縮する
ことができる。特に、同じ外形及び材料で片面のみに独
自のデザインが施されたユーロ硬貨の識別を行う場合
に、認識精度を向上させるためにテンプレート位置を固
定して特徴的でない部分を含む大きなテンプレートを使
用する必要が無くなるので、認識精度を下げることなく
処理速度を短縮することができ、より多くの硬貨と識別
判定を行うことができるようになる。
According to the image recognition device 1, the template 3 can be created by selecting pixels in a plurality of characteristic regions of the entire image 4 to be recognized. Compared to the case where a large template including a non-characteristic part is used by fixing the template position with respect to 4, the size of the template 3 can be reduced and the processing speed can be reduced without lowering the recognition accuracy. In particular, when discriminating euro coins having the same outer shape and material and a unique design on only one side, use a large template including a non-characteristic part by fixing the template position to improve recognition accuracy. Since the necessity is eliminated, the processing speed can be reduced without lowering the recognition accuracy, and identification determination can be performed with more coins.

【0039】さらに、上述した各実施形態では、認識す
べき画像4の全体のうちの特徴的な部分の選択をテンプ
レート作成者が経験等に基づいて行っているが、これに
は限れられず認識すべき画像4の全体の所定の抽出領域
内における画素値の変動を表す特徴量を計算し、該特徴
量を所定の判定基準により評価し、抽出領域内で判定基
準を満たす領域を特徴的部分として採用するようにして
も良い。
Furthermore, in each of the above-described embodiments, the template creator selects a characteristic portion of the entire image 4 to be recognized based on experience or the like. However, the present invention is not limited to this. A feature value representing a change in pixel value in a predetermined extraction region of the entire image 4 to be calculated is calculated, the feature value is evaluated based on a predetermined criterion, and a region satisfying the criterion in the extraction region is defined as a characteristic portion. May be adopted.

【0040】例えば、図6に示す読み取り画像18から
図7に示すような認識すべき画像4を切り出して、当該
画像4での画素値の変動を表す特徴量を計算する。具体
的には、当該画像4の全ての画素にn×m(例えば3×
3)画素のフィルタ処理を施して、当該画像4の全域の
各画素値の変動を表す特徴量を計算する。また、特徴値
としては、注目画素とその近傍のn×m画素領域におけ
る最大輝度と最小輝度との差あるいはその差の絶対値、
輝度分散、差分絶対値和、微分フィルタ、輪郭抽出用の
ソーベルフィルタ等の値を使用することができる。
For example, an image 4 to be recognized as shown in FIG. 7 is cut out from the read image 18 shown in FIG. 6 and a feature value representing a change in pixel value in the image 4 is calculated. Specifically, all pixels of the image 4 have n × m (for example, 3 × m).
3) A pixel filtering process is performed to calculate a feature amount representing a change in each pixel value of the entire image 4. Further, as the characteristic value, the difference between the maximum luminance and the minimum luminance in the pixel of interest and the neighboring n × m pixel area or the absolute value of the difference,
Values such as a luminance variance, a sum of absolute differences, a differential filter, and a Sobel filter for contour extraction can be used.

【0041】ここで、画像4について、ソーベル(so
bel)フィルタを用いて画像の輪郭を抽出する処理を
施す。ソーベルフィルタは、画像データの明暗の差から
画像の輪郭を抽出するためのフィルタであり、出力が大
きいと明暗の差が大きく輪郭が明確であると判断できる
と共に、出力が小さいと明暗の差が小さく画像の変化が
小さいと判断できる。これにより得られた結果19を図
8に示す。
Here, with respect to the image 4, the sobel (so
bel) A process of extracting an outline of an image using a filter is performed. The Sobel filter is a filter for extracting the outline of an image from the difference in brightness of image data. When the output is large, it can be determined that the difference in brightness is large and the outline is clear. Is small and the change in the image is small. FIG. 8 shows the result 19 obtained thereby.

【0042】さらに、ソーベルフィルタ処理による出力
が大きい領域を選択して、ノイズ除去処理と領域の膨張
処理を行う。これにより得られた領域20を図9の白い
部分に示す。すなわち、この領域20では明暗の差が大
きく輪郭が明確であると言える。よって、図9に示され
る領域20を特徴的部分として設定すれば良い。
Further, a region having a large output by the Sobel filter process is selected, and a noise removing process and a region expanding process are performed. The region 20 thus obtained is shown in the white part of FIG. In other words, it can be said that in this region 20, the difference in brightness is large and the outline is clear. Therefore, the region 20 shown in FIG. 9 may be set as a characteristic portion.

【0043】一方、図8に示すソーベルフィルタ処理に
よる出力が小さい領域を選択して、ノイズ除去処理と領
域の膨張処理を行っても良い。これにより得られた領域
21を図10の白い部分に示す。すなわち、この領域2
1では明暗の差が小さく画像の変化が小さいと言える。
よって、図10に示される領域21を特徴的部分として
設定しても良い。これは、当該部分に何の模様もないこ
とが特徴となる場合に有効な処理となる。
On the other hand, a region having a small output by the Sobel filter process shown in FIG. 8 may be selected, and the noise removal process and the region expansion process may be performed. The region 21 thus obtained is shown in the white part of FIG. That is, this area 2
In the case of 1, it can be said that the difference in brightness is small and the change in the image is small.
Therefore, the region 21 shown in FIG. 10 may be set as a characteristic portion. This is an effective process when the feature is that there is no pattern in the portion.

【0044】また、認識すべき画像4の全体のうちの特
徴的な部分の設定方法の他の例を、図11に示すフロー
チャートに基づいて説明する。なお、ここでは、材質と
外径が似ている硬貨、例えば500円硬貨と500ウォ
ン硬貨を識別する場合を例に述べる。また、類似度とし
て正規化相関係数を用いるものとする。
Another example of a method for setting a characteristic portion of the entire image 4 to be recognized will be described with reference to a flowchart shown in FIG. Here, a case where coins having similar material and outer diameter, for example, a 500 yen coin and a 500 won coin are identified will be described as an example. It is assumed that a normalized correlation coefficient is used as the similarity.

【0045】先ず、ステップS1の画像採取工程では、
CCDカメラ等の画像入力装置を使用して識別対象であ
る500円硬貨の画像データを多数採取し、コンピュー
タのメモリに画像データベースを作成する。この状態で
は、各画像データは500円硬貨がランダムな姿勢で採
取されているので、ステップS2の画像整列工程ではラ
ンダムな姿勢で採取されている画像が一定の姿勢に揃う
ように変換を行う。そして、ステップS3の汚れによる
層別工程では、汚れもしくは摩耗の程度に応じて画像デ
ータのグループ分けを行う。例えば新貨グループ、流通
貨のうち汚れが軽度のグループ、流通貨のうち汚れが中
程度のグループ、流通貨のうち汚れがひどいグループ、
の4グループに分ける。
First, in the image collection step of step S1,
Using an image input device such as a CCD camera, a large number of image data of a 500-yen coin to be identified is collected, and an image database is created in a memory of a computer. In this state, since 500-yen coins are taken in a random posture in each image data, conversion is performed in the image alignment step of step S2 so that the images taken in the random posture are aligned in a certain posture. Then, in the layering process based on dirt in step S3, image data is grouped according to the degree of dirt or abrasion. For example, a new currency group, a group of light currencies with light dirt, a group of liquid currencies with medium dirt, a group of liquid currencies with heavy dirt,
Into four groups.

【0046】次に、ステップS4の前処理工程では、各
画像データから成る認識すべき画像4の特徴的部分を抽
出し、換言すると各画像データの模様の特徴的部分を抽
出できるように切り出す画像の位置と大きさを決定し、
切り出した特徴的部分のエッジ強調、データ圧縮を行
う。この工程を1つの認識すべき画像4の各特徴的部分
について繰り返して、これらを組み合わせて、テンプレ
ート3のもととなる素データ(テンプレート作成用画
像)を出力する。
Next, in the pre-processing step of step S4, a characteristic portion of the image 4 to be recognized consisting of each image data is extracted, in other words, an image cut out so as to extract the characteristic portion of the pattern of each image data. Determine the position and size of
Edge enhancement and data compression of the extracted characteristic portion are performed. This process is repeated for each characteristic part of one image 4 to be recognized, and these are combined to output elementary data (image for template creation) which is the basis of the template 3.

【0047】そして、ステップS5のテンプレート出力
工程では、グループ毎に求めた素データの算術平均をと
ってテンプレート3を求め、各グループ毎のテンプレー
ト3を出力する。この様にして各グループごとのテンプ
レート3を識別対象硬貨である500円硬貨について求
めるとともに、同様にして排除対象硬貨である500ウ
ォン硬貨についても各グループ毎にテンプレート3を求
める。
In the template output step of step S5, the template 3 is obtained by taking the arithmetic average of the elementary data obtained for each group, and the template 3 for each group is output. In this way, the template 3 for each group is obtained for the 500-yen coin, which is a coin to be identified, and the template 3 is similarly obtained for each 500-yen coin, which is a coin to be excluded.

【0048】その後、ステップS6のテンプレート間相
関値計算工程では、500円硬貨についての各テンプレ
ート3と500ウォン硬貨について、上述したような手
順により各テンプレート3とのマッチング演算を角度を
変えて多数回行い、これらのうちで最大値を相関値(類
似度)として記憶する。ここで、相関値としては、正規
化相関係数においては自己相関係数は0〜1(計算手法
によっては−1〜1)に、相互相関係数は−1〜1の値
をとる。なお、本実施形態では、500円硬貨と500
ウォン硬貨のテンプレート3は汚れの程度に応じてグル
ープ分けしているので、グループ数と同数作成される。
したがって、硬貨毎に総当たりでテンプレート間距離
(データの分布)を求め、最も距離の近いものを相関値
として記憶する。また、非類似度として差分絶対値和を
用いる場合は、テンプレート間相関値の代わりに差分絶
対値和を用いるとともに、この差分絶対値和は類似度が
高いほど小さな値となるので、値の評価において「小さ
い」<>「大きい」を「引く」<>「加える」に変え
る。
Thereafter, in the inter-template correlation value calculation step of step S6, the matching operation with each template 3 for the 500 yen coin and the 500 won coin is performed a number of times by changing the angle according to the above-described procedure. The maximum value is stored as a correlation value (similarity). Here, as the correlation value, in the normalized correlation coefficient, the autocorrelation coefficient takes a value of 0 to 1 (−1 to 1 depending on the calculation method), and the cross-correlation coefficient takes a value of −1 to 1. In this embodiment, 500 yen coin and 500 yen
Since the won coin templates 3 are grouped according to the degree of dirt, the same number as the number of groups is created.
Therefore, the distance between templates (data distribution) is determined for each coin on a round robin basis, and the closest one is stored as a correlation value. When the sum of absolute differences is used as the degree of dissimilarity, the sum of absolute differences is used instead of the correlation value between templates, and the sum of absolute differences becomes smaller as the similarity becomes higher. Changes “small” <> “large” to “pull” <> “add”.

【0049】次に、ステップS7のテンプレート間相関
値評価工程では、ステップS6で求めた相関値とあらか
じめ定めて記憶しておいた閾値とを比較する。ここで、
相関値が閾値よりも大きい場合には、500円硬貨につ
いての各素データの分布と500ウォン硬貨についての
各素データの分布とが比較的近く、以降の処理を継続し
ても作成されるテンプレート3の識別性能は硬貨判別に
要求されるレベルに到達するとは考え難い。したがっ
て、この場合には、ステップS4に戻って各画像データ
の別の部分を切り出して各素データを作り直す。
Next, in the inter-template correlation value evaluation step of step S7, the correlation value obtained in step S6 is compared with a predetermined threshold value stored. here,
If the correlation value is larger than the threshold value, the distribution of each elementary data for the 500-yen coin is relatively close to the distribution of each elementary data for the 500-won coin, and the template created even when the subsequent processing is continued. It is unlikely that the discrimination performance of No. 3 will reach the level required for coin discrimination. Therefore, in this case, the process returns to step S4 to cut out another part of each image data and recreate each elementary data.

【0050】一方、相関値が閾値以下の場合には、50
0円硬貨についての各素データの分布と500ウォン硬
貨についての各素データの分布とが比較的離れており、
以降の処理を継続して作成されるテンプレート3の識別
性能は硬貨判別に要求されるレベルに到達し得ると考え
られる。したがって、相関値が閾値以下の場合には、ス
テップS8の自己認識工程に進み、自己認識実験を行っ
て排他閾値を決定する。即ち、自己認識実験のみを行
い、硬貨判別に要求される精度となる排他閾値を決定す
る。
On the other hand, if the correlation value is less than the threshold, 50
The distribution of each elementary data for the 0 yen coin and the distribution of each elementary data for the 500 won coin are relatively far apart,
It is considered that the discrimination performance of the template 3 created by continuing the subsequent processing can reach a level required for coin discrimination. Therefore, when the correlation value is equal to or smaller than the threshold, the process proceeds to the self-recognition step of step S8, and a self-recognition experiment is performed to determine an exclusive threshold. In other words, only the self-recognition experiment is performed, and the exclusion threshold value that is the accuracy required for coin discrimination is determined.

【0051】次いでステップS9の排他閾値比較工程で
は、ステップS6で求めた相関値とステップS8で求め
た排他閾値とを比較する。ここで、相関値が排他閾値
(または排他閾値から所定値を引いた値)よりも大きい
場合には、以降の処理を継続しても作成されるテンプレ
ート3の識別性能は硬貨判別に要求されるレベルに到達
するとは考え難い。したがって、この場合には、ステッ
プS4に戻って各画像データの別の部分を切り出して各
素データを作り直す。
Next, in the exclusive threshold comparing step of step S9, the correlation value obtained in step S6 is compared with the exclusive threshold obtained in step S8. Here, when the correlation value is greater than the exclusion threshold (or a value obtained by subtracting a predetermined value from the exclusion threshold), the discrimination performance of the template 3 created even when the subsequent processing is continued is required for coin discrimination. It is unlikely to reach the level. Therefore, in this case, the process returns to step S4 to cut out another part of each image data and recreate each elementary data.

【0052】一方、相関値が排他閾値(または排他閾値
から所定値を引いた値)以下の場合には、以降の処理を
継続して作成されるテンプレート3の識別性能は硬貨判
別に要求されるレベルに到達し得ると考えられる。した
がって、この場合には、ステップS10の統計計算工程
に進み、サンプル画像を用いた排他実験を行って排除対
象硬貨(500ウォン硬貨)を500円硬貨より実際に
識別可能かどうか推定する。そして、ステップS11に
進み、識別可能であると推定される場合には、テンプレ
ート作成を終了する。一方、識別不可能であると推定さ
れる場合には、ステップS11からステップS4に戻っ
て各画像データの別の部分を切り出して各素データを作
り直す。
On the other hand, when the correlation value is equal to or smaller than the exclusion threshold (or a value obtained by subtracting a predetermined value from the exclusion threshold), the discrimination performance of the template 3 created by continuing the subsequent processing is required for coin discrimination. It is believed that the level can be reached. Therefore, in this case, the process proceeds to the statistical calculation step of step S10, and an exclusion experiment using the sample image is performed to estimate whether the coin to be excluded (500 won coin) can be actually identified from the 500 yen coin. Then, the process proceeds to step S11, and if it is estimated that identification is possible, the template creation ends. On the other hand, if it is estimated that the image data cannot be identified, the process returns from step S11 to step S4 to cut out another part of each image data and recreate each elementary data.

【0053】この様に、本発明では、大きなフィードバ
ックループ(ステップS11→ステップS4)の中に小
さなフィードバックループ(ステップS7→ステップS
4,ステップS9→ステップS4)を備えており、テン
プレート3の作成途中でテンプレート3の有効性の見直
しを行うので、そのままテンプレート作成を続けてもこ
れを採用できない場合には無駄になる労力と時間を節約
することができる。即ち、識別性能の低いテンプレート
3を素早く判定して当該テンプレート3の作成を途中で
うち切って前処理工程に戻ることにより、テンプレート
作成にかかる余分な労力と無駄な時間を防止することが
できる。
As described above, in the present invention, a small feedback loop (step S7 → step S4) is included in a large feedback loop (step S11 → step S4).
4, step S9 → step S4), and the validity of the template 3 is reviewed during the creation of the template 3. Therefore, if the template creation cannot be adopted even if the template creation is continued, wasted labor and time are wasted. Can be saved. That is, the template 3 having low identification performance is quickly determined, the creation of the template 3 is interrupted halfway, and the process returns to the pre-processing step, so that extra labor and wasted time required for template creation can be prevented.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、請求項
1記載の画像認識装置によれば、認識すべき画像全体の
うちの特徴的な部分のみを選択してテンプレートを作成
することができるので、認識精度を下げることなくテン
プレートのサイズを小さくして処理速度を短縮すること
ができる。また、従来と同じ処理時間内で有れば、認識
精度を維持したままで、より多くの認識すべき画像と識
別判定を行うことができるようになる。
As is clear from the above description, according to the image recognition apparatus of the first aspect, a template can be created by selecting only characteristic portions of the entire image to be recognized. Therefore, the processing speed can be reduced by reducing the size of the template without lowering the recognition accuracy. In addition, if the processing time is the same as in the related art, it is possible to perform identification determination with more images to be recognized while maintaining recognition accuracy.

【0055】また、請求項2記載の画像認識装置によれ
ば、サンプル画像を複数のテンプレートと比較して、サ
ンプル画像の種類を高精度に特定することができる。
According to the image recognition apparatus of the second aspect, the type of the sample image can be specified with high accuracy by comparing the sample image with a plurality of templates.

【0056】さらに、請求項3記載の画像認識装置によ
れば、テンプレートの画素と参照テーブルを介して指定
されたサンプル画像の画素とが相関演算部により相関演
算されてサンプル画像のテンプレートに対する類似度を
判定することができる。
Further, according to the image recognition apparatus of the third aspect, the correlation operation is performed by the correlation operation section between the pixels of the template and the pixels of the sample image specified via the reference table, and the similarity of the sample image to the template is obtained. Can be determined.

【0057】また、請求項4記載の画像認識装置によれ
ば、テンプレートから出力される画素データとサンプル
画像から演算部を経て出力される画素データとのいずれ
の画素データも同じ処理を施すことができるので、識別
の精度を向上することができる。
According to the image recognition apparatus of the present invention, the same processing can be applied to both the pixel data output from the template and the pixel data output from the sample image via the calculation unit. Therefore, the accuracy of identification can be improved.

【0058】さらに、請求項5記載の画像認識装置によ
れば、参照テーブルが指定アドレスを指定シフト量だけ
ずらすことにより、テンプレートとサンプル画像とを指
定画素の範囲内でずらしながら相関演算できるので、認
識すべき画像の位置ずれ等による認識精度の低下を抑え
ることができる。
Further, according to the image recognition apparatus of the fifth aspect, the reference table shifts the designated address by the designated shift amount, so that the correlation operation can be performed while shifting the template and the sample image within the range of the designated pixel. It is possible to suppress a decrease in recognition accuracy due to a displacement of an image to be recognized or the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の画像認識装置により認識すべき画像か
ら特徴的部分を取り出してテンプレートを作成する例を
示し、(A)〜(C)で特徴的部分の取出位置や大きさ
を異ならせている。
FIG. 1 shows an example of extracting a characteristic portion from an image to be recognized by an image recognition device of the present invention to create a template, and changing the extraction position and size of the characteristic portion in (A) to (C). ing.

【図2】画像認識装置を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an image recognition device.

【図3】画像認識装置の他の例を示すブロック図であ
る。
FIG. 3 is a block diagram showing another example of the image recognition device.

【図4】コインの読取画像からサンプル画像を作成する
過程を示す図であり、(A)はコインの読取画像であ
り、(B)は座標変換により得られたサンプル画像であ
る。
4A and 4B are diagrams illustrating a process of creating a sample image from a coin read image, wherein FIG. 4A is a coin read image and FIG. 4B is a sample image obtained by coordinate transformation.

【図5】コインの読取画像から認識すべき画像を作成す
る過程を示す図であり、(A)はコインの読取画像であ
り、(B)は座標変換により得られた認識すべき画像で
ある。
5A and 5B are diagrams showing a process of creating an image to be recognized from a read image of a coin, wherein FIG. 5A is a read image of a coin, and FIG. 5B is an image to be recognized obtained by coordinate transformation. .

【図6】認識すべき画像の一例の全体を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an image to be recognized;

【図7】認識すべき画像から取り出した抽出領域を示す
図である。
FIG. 7 is a diagram showing an extraction region extracted from an image to be recognized.

【図8】抽出領域にソーベルフィルタ処理を施した状態
を示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a state in which a Sobel filter process has been performed on an extraction area.

【図9】ソーベルフィルタ処理による出力が大きい領域
を選択して、ノイズ除去処理と領域の膨張処理を行った
結果を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a result of selecting a region having a large output by the Sobel filter process and performing a noise removal process and a region expansion process.

【図10】ソーベルフィルタ処理による出力が小さい領
域を選択して、ノイズ除去処理と領域の膨張処理を行っ
た結果を示す図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a result obtained by selecting a region having a small output by the Sobel filter process and performing a noise removal process and a region expansion process.

【図11】テンプレート作成方法の他の実施形態の一例
を示すフローチャートである。
FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of another embodiment of a template creation method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 画像認識装置 2 サンプル画像 3 テンプレート 4 認識すべき画像 4a〜4p 複数領域 5 ルックアップテーブル(参照テーブル) 6 アドレス発生部 7 相関演算部 9 近傍アドレス発生手段 10 演算部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image recognition apparatus 2 Sample image 3 Template 4 Image to be recognized 4a-4p Multiple areas 5 Look-up table (reference table) 6 Address generator 7 Correlation calculator 9 Neighbor address generator 10 Calculation unit

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 比較すべきサンプル画像の所定領域を基
準となるテンプレートと比較して前記サンプル画像の認
識をするようにした画像認識装置において、前記テンプ
レートを、認識すべき画像全体から選択されたそれぞれ
の位置が異なる複数領域の画素から構成すると共に、前
記テンプレートを構成する画素の位置を示す参照テーブ
ルを備え、前記参照テーブルの位置指定により前記サン
プル画像の画素を取り出して前記テンプレートと比較す
るようにしたことを特徴とする画像認識装置。
1. An image recognition apparatus for recognizing a sample image by comparing a predetermined area of a sample image to be compared with a reference template, wherein the template is selected from the entire image to be recognized. Each of the positions includes a plurality of pixels in different regions, and a reference table indicating the positions of the pixels constituting the template is provided, and the pixels of the sample image are extracted by designating the position of the reference table and compared with the template. An image recognition device, characterized in that:
【請求項2】 前記テンプレートを複数有すると共に前
記複数のテンプレートに対応して形成されたそれぞれの
参照テーブルを有し、前記複数のテンプレートのうちテ
ンプレートごとに前記サンプル画像の画素を前記テンプ
レートに対応する参照テーブルを用いて取り出すように
した請求項1記載の画像認識装置。
2. A method according to claim 1, wherein the plurality of templates have a plurality of reference tables, and reference tables are formed corresponding to the plurality of templates, and pixels of the sample image correspond to the templates for each template among the plurality of templates. 2. The image recognition device according to claim 1, wherein the image is retrieved using a reference table.
【請求項3】 前記参照テーブルは前記テンプレートに
含まれる画素のアドレスをその要素として有するもので
あり、更に相関演算を行うための画素のアドレスを順次
発生するアドレス発生部と、該アドレス発生部により指
定された前記テンプレートの画素と前記参照テーブルに
よって指定された前記サンプル画像の画素とを相関演算
する相関演算部とを備えたことを特徴とする請求項1ま
たは2記載の画像認識装置。
3. The reference table has, as its elements, an address of a pixel included in the template, and further includes an address generator for sequentially generating an address of a pixel for performing a correlation operation, and an address generator. The image recognition apparatus according to claim 1, further comprising a correlation operation unit configured to perform a correlation operation between the designated pixel of the template and the pixel of the sample image designated by the reference table.
【請求項4】 前記テンプレートを、認識すべき画像全
体から選択されたそれぞれの位置が異なる複数領域の画
素から構成すると共に、該画素のうち複数の画素ごとに
所定の処理を行って前記テンプレートを構成しておき、
前記参照テーブルが指定する画素の近傍画素のアドレス
を発生する近傍アドレス発生手段と、この近傍アドレス
発生手段によって指定される複数の画素のデータに対し
て所定の処理を行う演算部とを設けて、該演算部の出力
を前記テンプレートと相関演算するようにしたことを特
徴とする請求項1から3までのいずれか記載の画像認識
装置。
4. The template is composed of pixels in a plurality of regions each having a different position selected from the entire image to be recognized, and performing a predetermined process for each of the plurality of pixels to convert the template. Configure it,
Providing a neighboring address generating means for generating an address of a neighboring pixel of the pixel specified by the reference table, and an arithmetic unit for performing a predetermined process on data of a plurality of pixels specified by the neighboring address generating means, 4. The image recognition device according to claim 1, wherein an output of said operation unit is correlated with said template.
【請求項5】 前記参照テーブルが前記サンプル画像の
画素を取り出すために指定するアドレスを指定シフト量
だけずらすことを特徴とする請求項1から4までのいず
れか記載の画像認識装置。
5. The image recognition apparatus according to claim 1, wherein the reference table shifts an address designated for extracting a pixel of the sample image by a designated shift amount.
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