JP2001126107A - 紙葉類の識別方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 紙幣が有する特徴情報を統計処理して少数の
特徴量に集約し、これを用いて真偽判別を行う紙葉類の
識別方法および装置を提供すること。 【解決手段】 検出過程および処理過程を、真券紙葉類
および被検紙葉類について各別に行い、真券についての
過程によって基準データを形成し、被検紙葉類について
の検出データを基準データと比較することにより真偽判
別する紙葉類の識別方法。紙葉類の所定領域につき、図
柄を表す複数の被検パターン信号を形成する信号形成手
段Ｄ，ＬＤ，ＰＤ，ＩＶ，ＡＤ，Ｍと、複数の被検パタ
ーン信号相互間の相違内容を求める処理手段Ｊ１と、被
検パターン信号を基準データとして格納する基準データ
格納手段Ｒと、被検パターン信号に基づく相違内容と比
較し、その差を求める演算手段Ｊ１と、差が許容範囲で
あるか否かの判定手段Ｊ２とをそなえた紙葉類の識別装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紙幣などの紙葉類
を真贋判別するために光学特性を利用して紙葉類を識別
する方法および装置に係り、とくに紙葉類に印刷された
図柄につき光学的方法を含む物理的特性を利用して識別
するものに関する。

【０００２】

【従来の技術】紙葉類の典型的なものとしては紙幣があ
り、その真贋判別は広く行われている。例えば紙幣通路
に沿って紙幣を搬送する途中で、紙幣の所定領域に光を
照射して透過光または反射光を検知して印刷された図柄
の濃淡に関する信号を取り出し、これを基準信号と比較
して真偽判別を行うようにしている。

【０００３】光学的な検知方法では、基本的に単一波長
を用いているが、精巧な偽札を識別することが難しい。
すなわち、単一波長で読み取った濃淡情報は、光源や検
出器のレベル変動、紙幣の印刷ずれや裁断ずれ、または
紙幣の汚れを許容する検知方法で検知されるため、ある
程度の精巧さがあれば真札と判定し、偽札であることを
看過する。

【０００４】この対策として、例えば赤色光と赤外光と
の少なくとも２つの波長の光を用いてそれそれの濃淡情
報を取り出し、これらを組み合わせることにより精度を
高める方法が採られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、２色以上
の光を用いるとデータ量が増えて高速処理ができず、ま
た個々のデータは真札のある程度のばらつきを許容する
ため識別のしきい値を広げる必要があるから高精度の識
別は困難である。

【０００６】本発明は上述の点を考慮してなされたもの
で、紙幣が有する特徴情報を統計処理して少数の特徴量
に集約し、これを用いて真偽判別を行う紙葉類の識別方
法および装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題解決のための手段】上記目的達成のため、本発明
では、下記検出過程（ａ）および処理過程（ｂ）を、真
券紙葉類および被検紙葉類について各別に行い、真券に
ついての検出過程および処理過程によって基準データを
形成し、被検紙葉類についての検出データを前記基準デ
ータと比較することにより真偽判別する紙葉類の識別方
法。（ａ）紙葉類の所定領域で、前記紙葉類に印刷され
た図柄を表す複数の物理特性についての複数の被検パタ
ーン信号を検出する検出過程。（ｂ）前記複数の被検パ
ターン信号の相互に相違する内容を求める処理過程。

【０００８】および紙葉類の所定領域につき、前記紙葉
類に印刷された図柄を表す複数の物理特性についての複
数の被検パターン信号を形成する信号形成手段と、前記
複数の被検パターン信号相互間の相違内容を求める処理
手段と、前記信号形成手段が真券紙葉類から取り出した
被検パターン信号を基準データとして格納する基準デー
タ格納手段と、前記信号形成手段が被検紙葉類から取り
出した被検パターン信号に基づく相違内容と比較し、そ
の差を求める演算手段と、この演算手段により求めた差
が許容範囲であるか否かを判定する判定手段とをそなえ
た紙葉類の識別装置、を提供するものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施例の構成
を示したものである。いま紙幣Ｘが、搬送路に沿って搬
送されるとする。この紙幣Ｘは、搬送路の所定位置に達
すると、駆動回路Ｄから電流が与えられる２色発光ダイ
オードＬＤによって、２色光が時分割的に照射される。

【００１０】そして、紙幣Ｘの所定領域を透過した光成
分が、受光素子ＰＤによって検知される。受光素子ＰＤ
による検知電流が電流−電圧変換器ＩＶによって電圧変
換され、さらにアナログ・デジタル変換器ＡＤによりデ
ジタル変換されたデータが、メモリＭに格納される。こ
の受光素子ＰＤからメモリＭに至るデータ収集部を、時
分割的に切り換えて２色発光ダイオードＬＤからの発光
光毎に、光検知からそのデータの格納までの動作が行わ
れる。

【００１１】このようにして得られたデータについて、
ＣＰＵによる処理が行われる。ＣＰＵによる処理は、ま
ず統計処理Ｊ１であり、メモリＭからのデータにおける
検査対象領域のデータを選択して、次の基準データＲを
用いた判定処理Ｊ２を施すための前処理を行う。

【００１２】図２は、図１に示した構成により行われる
データ収集およびデータ処理の各動作を示すフローチャ
ートである。

【００１３】装置の動作を開始すると、ステップＳ１に
より対象とする紙幣に照射した光の波長毎の透過光強度
のデータを、受光素子ＰＤからメモリＭまでの構成によ
り読み込む。これによりデータ収集が行われる。

【００１４】このデータをＣＰＵがメモリＭから読み出
し、２つの透過光の強度比演算に用いる（ステップＳ
２）。透過光の強度比とは、色度（色相＋明度）の比と
いうこともでき、図１の実施例でいえば、ある波長の光
と他の波長の光との強度の違いを比で表したもので、紙
幣の色合いを表す。

【００１５】この色度は、紙幣の領域毎に種々異なって
おり、色度変化の小さい領域、大きい領域というように
分かれる。したがって、領域設定を適切に行えば、色度
を基準にした紙幣の真贋判別に好適な特徴点が得られ
る。領域は、紙幣の種類毎に決まっている特徴点が適切
に利用できるように、予め設定しておく。

【００１６】設定された領域を基に、ステップＳ３によ
り領域毎の統計処理を行う。統計処理とは、紙幣におけ
る例えば色度変化が小さい領域では平均値を求め、また
色度変化が大きい領域では極大値、極小値を求める。こ
のような演算により、収集したデータから特徴量を算出
する。

【００１７】そして、このデータ処理により求められた
特徴量を、予め定められている基準データと比較してそ
の差を求める（ステップＳ４）。次いで、この差がステ
ップＳ５により許容値以内であるか否かの判定が行わ
れ、許容値以内であれば真紙幣であるとみてステップＳ
６に移行して紙幣の受け入れが行われ、許容値を外れれ
ば偽紙幣であるとしてステップＳ７に移行して排除され
る。

【００１８】図３は、例えば米国１ドル札紙幣に赤、
緑、青の３色光を照射したときの透過光の変化の様子
を、各色別に測定して得たデータである。横軸は紙幣の
長手方向の位置を数値１ないし３２１（＋）で示し、縦
軸は透過光の強度レベルを数値０ないし２５０で示す。
そして、各測定カーブに付された符号により、Ｒが赤、
Ｇが緑、そしてＢが青をそれぞれ表している。この図３
ではカーブ同士が複雑に交叉していてあまり明確に認識
できないが、位置２４１付近を除き全体的には赤Ｒ、緑
Ｇ、青Ｂの順にレベルが低くなっている。

【００１９】図４は、図３における赤Ｒと緑Ｇとの間
の、透過光強度比（Ｒ／Ｇ）の変化の様子を示したもの
である。そして、この図４においても図３と同様に位置
２４１付近で大きな変化を示すが、他は微小変動を別と
すれば概ね一定比である。すなわち、位置２４１では約
０．５程度であるが、他は概ね１．０近辺である。これ
は、紙幣における位置２４１付近に図柄の特徴的部分が
存在することを意味している。したがって、この位置２
４１付近のＲ／Ｇ値の変化度合いが正しく起きるか否か
を利用して紙幣の真贋検査を行うことができる。

【００２０】また、位置１付近ではＲ／Ｇ値が極大値を
示し、位置３２３では極小値を示す。これら極大値、極
小値は紙幣の端部領域での印刷図柄とは無関係な値であ
るから、無視する必要がある。

【００２１】この図３では、Ｒ／Ｇ比を採ったが、３色
のうちで変化が激しいのが緑であるから、Ｒ／Ｂ比であ
ってもさほど違いのない結果が得られる。これに対し、
赤を除いた緑、青の比では特徴点を的確に捉えることが
やや難しくなる。

【００２２】図５は、図４に示したＲ／Ｇ値をフィルタ
リングして微小変動を除去したものを形成し、かつＲ／
Ｇ値の変化の様子を基に設定した７つの領域を示してい
る。このうち領域５が、図３および図４で位置２４１と
して示した図柄の特徴点を含む領域であり、領域１およ
び７が端部領域であり、検査対象から除外される。

【００２３】そして、領域２ないし４および６は、それ
らのＲ／Ｇの各平均値Ａ，Ｂ，Ｃがほぼ１．０近傍であ
って、図柄としては特徴を含まない領域である。これら
各平均値Ａ，Ｂ，Ｃと領域５に生じる極小値との差を極
値差Ｄ１，Ｄ２として示すと、これらはそれぞれ０．５
ないし０．６となり、領域５の特異性が明白になる。

【００２４】この特異性を持つ領域５から取り出したデ
ータを、上述したように、予め適当数の真券を用いて取
り出しておいた基準データと比較し、その違いがどの程
度であるかを見ることにより紙幣の真偽判別を行うこと
ができる。

【００２５】（変形例）上記実施例では、透過光を検出
するようにしているが、紙葉類の表面からの反射光を利
用して検査を行うようにしてもよい。この場合、透過光
の場合と特徴点の現れ方が必ずしも一致しないため、領
域設定が必ずしも一致しない。

【００２６】また上記実施例では、２色ＬＥＤと受光ダ
イオードとを用いて２つの波長を用いて専ら光学的に検
査しているが、光学センサと磁気センサとを組み合わせ
て、一方のセンサは光学センサで、他方のセンサが磁気
センサとし、各検出出力を組み合わせるようにしてもよ
い。この場合も、光学的特徴点と磁気的特徴点とが必ず
しも一致しないので領域設定が図５とは異なるものとな
ることもある。

【００２７】さらに、上記実施例では紙幣を対象として
説明したが、それ以外の金券、クーポン券などにも本発
明を適用できる。

【００２８】

【発明の効果】本発明は上述のように、複数の物理特性
を測定して両者間の相違内容を求め、この相違内容が基
準データの許容範囲にあるか否かによって真偽判別する
ようにしたため、複数の物理特性が相違するような領域
を選定することにより取り扱うデータ量を適宜限定する
ことができ、比較的少量のデータを取り扱うだけで紙葉
類の真偽判別を行うことができる。

【００２９】そして、データ量が少ないため、高速処理
が可能となる。

【００３０】とくに、２つの波長についての光学的測定
結果を用いれば、精巧なコピー札で図柄の濃淡情報が正
確に表現されていても、真券の測定データと明確に区別
することができる。

【００３１】また、光学測定と磁気測定を併用すること
により、光学検出の場合を越えてさらに明確な特徴検出
が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック線図。

【図２】図１の実施例の動作内容を示すフローチャー
ト。

【図３】紙幣の端部から端部までの赤、緑、青の３色光
を用いた透過光強度の測定結果を示す特性図。

【図４】図３の測定結果から赤と緑との比の分布を示す
特性図。

【図５】図４の赤と緑との比の分布特性図にフィルタリ
ング処理を施し、かつ特徴点を含む領域の設定の仕方を
示す説明図。

【符号の説明】

Ｄ ＬＥＤ駆動回路 ＬＤ 発光ダイオード ＰＤ 受光ダイオード ＩＶ 電流−電圧変換器 ＡＤ アナログ・デジタル変換器 Ｍ メモリ Ｊ１ 統計処理 Ｊ２ 判定処理 Ｒ 基準データ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下記検出過程（ａ）および処理過程（ｂ）
   を、真券紙葉類および被検紙葉類について各別に行い、
   真券についての検出過程および処理過程によって基準デ
   ータを形成し、被検紙葉類についての検出データを前記
   基準データと比較することにより真偽判別する紙葉類の
   識別方法。 （ａ）紙葉類の所定領域で、前記紙葉類に印刷された図
   柄を表す複数の物理特性についての複数の被検パターン
   信号を検出する検出過程。 （ｂ）前記複数の被検パターン信号の相互に相違する内
   容を求める処理過程。
2. 【請求項２】紙葉類の所定領域につき、前記紙葉類に印
   刷された図柄を表す複数の物理特性についての複数の被
   検パターン信号を形成する信号形成手段と、 前記複数の被検パターン信号相互間の相違内容を求める
   処理手段と、 前記信号形成手段が真券紙葉類から取り出した被検パタ
   ーン信号を基準データとして格納する基準データ格納手
   段と、 前記信号形成手段が被検紙葉類から取り出した被検パタ
   ーン信号に基づく相違内容と比較し、その差を求める演
   算手段と、 この演算手段により求めた差が許容範囲であるか否かを
   判定する判定手段とをそなえた紙葉類の識別装置。
3. 【請求項３】請求項２記載の紙葉類の識別装置におい
   て、 前記複数の物理特性とは、複数の波長の光を用いて前記
   紙葉類から取り出した複数の光学特性である紙葉類の識
   別装置。
4. 【請求項４】請求項２記載の紙葉類の識別装置におい
   て、 前記複数の物理特性とは、光を用いて前記紙葉類から取
   り出した少なくとも１つの光学特性と、磁気を用いて前
   記紙葉類から取り出した少なくとも１つの磁気特性とで
   ある紙葉類の識別装置。