JP2002015317A - 紙片の画像データ変換方法 - Google Patents

紙片の画像データ変換方法

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JP2002015317A
JP2002015317A JP2000195678A JP2000195678A JP2002015317A JP 2002015317 A JP2002015317 A JP 2002015317A JP 2000195678 A JP2000195678 A JP 2000195678A JP 2000195678 A JP2000195678 A JP 2000195678A JP 2002015317 A JP2002015317 A JP 2002015317A
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Masahito Aoba
雅人 青葉
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Abstract

(57)【要約】 【課題】紙片の画像データを識別に適した型式に変換す
る方法を提供する。 【解決手段】紙幣識別装置2は、搬送路上を移動する略
長方形の紙幣の画像データを変換するものであり、紙幣
の画像データを、搬送方向と直交するx軸及び搬送方向
に沿ったy軸からなる座標平面上に取り込むラインセン
サ4、識別用CPU8と、取り込んだ紙幣の画像データ
の隅部が直角でない場合に、該隅部が直角になるよう
に、該紙幣の画像データを変換する隅部角度変換機能1
0と、紙幣の画像データの座標軸に対する傾きがなくな
るように、該紙幣の画像データを回転補正する回転補正
機能12と、回転補正後の紙幣の画像データについて、
y軸方向の長さを規定値に変換する長さ変換機能14
と、所定の画像データを所定の基準位置に平行移動する
位置移動機能16とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、紙片、特に紙幣を
識別する装置において、紙片の画像データを識別に適し
た型式に変換する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】自動販売機や自動現金預金機等において
は、投入される紙幣の金種や真贋を判定するために紙幣
識別装置が用いられる。一般に紙幣識別装置は、投入さ
れた紙幣を搬送ローラ等で搬送するとともに、CCD
(Charge CoupledDevice )によるラインセンサなどに
よって紙幣の画像データを取得し、この画像データと予
め用意した基準画像データ(本物の紙幣の画像データ)
とを比較することにより、紙幣の金種や真贋を判定す
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した紙
幣識別装置では、搬送速度とラインセンサによる画像デ
ータの取り込み速度との同期が取れていない場合には、
搬送速度のばらつきによって画像データにおける搬送方
向の画素寸法が一定値とならず、その結果、取得した画
像データが搬送方向に伸縮してしまう。このときの搬送
速度のばらつきは予期することのできないものであり、
画像データのx軸方向(搬送方向に直交する方向)とy
軸方向(搬送方向に沿った方向)の比を予め決定するこ
とができず、故に取り込んだ状態のままでは基準画像デ
ータと比較することができない。
【0004】また、紙幣の投入位置がずれていた場合に
は、これに伴って座標平面上における画像データの位置
もずれるため、取り込んだ状態のままでは基準画像デー
タと比較することができない。さらに、紙幣が傾斜して
投入された場合には、取り込んだ画像データの形状が変
形してしまうため、この場合も取り込んだ状態のままで
は基準画像データと比較することができない。このよう
に、取り込んだ画像データは、そのまま基準画像データ
と比較することができない場合が多いため、上記画像デ
ータを識別に適した型式に変換する方法が要求されてい
た。
【0005】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
のであり、その目的は、取得した紙片の画像データを識
別に適した型式に変換する方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の紙片の画像データ変換方法は、搬送路上を
移動する略長方形の紙片の画像データを変換する方法も
のであり、前記紙片の画像データを、搬送方向と直交す
るx軸及び搬送方向に沿ったy軸からなる座標平面上に
取り込む手順と、前記取り込んだ紙片の画像データの隅
部が直角でない場合に、該隅部が直角になるように、該
紙片の画像データを変換する手順と、前記紙片の画像デ
ータの前記座標軸に対する傾きがなくなるように、該紙
片の画像データを回転補正する手順と、前記紙片の画像
データの前記y軸方向の長さが規定値になるように、該
紙片の画像データを変換する手順と、前記紙片の画像デ
ータを所定の基準位置に平行移動し、これにより前記紙
片の画像データの所定領域を読み取ることができるよう
にする手順とを備えて構成される。
【0007】この場合において、前記隅部が直角になる
ように前記紙片の画像データを変換する手順は、前記取
り込んだ紙片画像データの隅部のうちの3点の座標をv
0 (x0 ,y0 )、v1 (x1 ,y1 )、v2 (x2
2 )(但し、v1 、v2 はv0 と隣り合う隅部)とし
た場合において、前記取り込んだ紙片の画像データ上の
それぞれの点座標(x,y)に対し、行列
【0008】
【式5】 を乗じて、前記それぞれの点座標(x,y)に対応する
点座標(xA ,yA )を導出することが好ましい。
【0009】また、前記紙片の画像データを回転補正す
る手順は、前記隅部が直角になるように変換された紙片
の画像データの隅部のうちの3点の座標をv 0 A(x0 A
0 A)、v1 A(x1 A,y1 A)、v2 A(x2 A,y2 A)(但
し、v1 A、v 2 Aはv0 Aと隣り合う隅部)とした場合にお
いて、前記隅部が直角になるように変換された紙片の画
像データ上のそれぞれの点座標(xA ,yA )に対し、
行列
【0010】
【式6】 (但し、bはv0 A、v2 A間の長さ)を乗じて、前記それ
ぞれの点座標(xA ,y A )に対応する点座標(xB
B )を導出することが好ましい。
【0011】また、前記紙片の画像データの前記y軸方
向の長さが規定値になるように該紙片の画像データを変
換する手順は、前記回転補正された紙片の画像データの
隅部のうちの3点の座標をv0 B(x0 B,y0 B)、v
1 B(x1 B,y1 B)、v2 B(x2 B,y2 B)(但し、v1 B
2 Bはv0 Bと隣り合う隅部であり、x0 B=x1 B、y0 B
2 B)とした場合において、前記回転補正された紙片の
画像データ上のそれぞれの点座標(xB ,yB )に対
し、行列
【0012】
【式7】 (但し、hは前記規定値)を乗じて、前記それぞれの点
座標(xB ,yB )に対応する点座標(xC ,yC )を
導出することが好ましい。
【0013】前記紙片の画像データを所定の基準位置に
平行移動する手順は、前記y軸方向の長さが規定値にな
るように変換された紙片の画像データのうち、紙片中心
位置を中心とした、前記搬送方向の長さh、前記搬送方
向に直交する方向の長さwの領域を所定の画像データ領
域とするものであって、前記y軸方向の長さが変換され
た紙片の画像データの隅部のうちの3点の座標をv
0 C(x0 C,y0 C)、v1 C(x1 C,y1 C)、v3C(x3C
y3C)(但し、v1 C、v2 Cはv0 Cと隣り合う隅部であ
り、x0 C=x1 C、y0 C=y2 C)とした場合において、前
記y軸方向の長さが変換された紙片の画像データのそれ
ぞれの点座標(xC ,yC )に対し、行列
【0014】
【式8】 を加算して、前記それぞれの点座標(xC ,yC )に対
する点座標(xD ,yD)を導出することが好ましい。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図示した一実施形態に基づ
いて本発明を詳細に説明する。図1は、本発明に係る紙
片の画像データ変換方法を適用した紙幣識別装置の構成
例を示す図である。同図に示す紙幣識別装置2は、投入
される紙幣(図示せず)の画像データを取り込み、この
取り込んだ画像データを識別に適した型式に変換して、
予め用意した基準画像データ(本物の紙幣の画像デー
タ)と比較することにより、紙幣の金種や真贋を判定す
るものである。この紙幣識別装置2は、ラインセンサ4
と、メモリ6と、紙幣を識別する機能を備えた識別用C
PU8と、紙幣識別装置2全体を制御する制御用CPU
18とを備えて構成されている。
【0016】ラインセンサ4は、投入される紙幣の画像
データを取得する。具体的には、紙幣識別装置2に備え
られた所定の搬送路(図示せず)に紙幣が投入される
と、制御用CPU18がこの投入を検知し、計数処理コ
マンドccを識別用CPU8を介してラインセンサ4へ
送る。ラインセンサ4は、この計数処理コマンドccを
受信すると、投入された紙幣の画像データの取得を開始
するとともに、この取得した画像データを一次元配列の
ラインデータとしてメモリ6に書き込む。投入された1
枚の紙幣がラインセンサ4を通過し終えるまで、ライン
データはメモリ6に連続して書き込まれる。
【0017】識別用CPU8は、メモリ6に書き込まれ
た、1枚の紙幣に対応するラインデータを、搬送方向と
直交するx軸及び搬送方向に沿ったy軸からなる座標平
面(xy平面)上に取り込む。紙幣の画像データの隅部
のうち3点の座標は、図2に示すようにv0 (x0 ,y
0 )、v1 (x1 ,y1 )、v2 (x 2 ,y2 )とな
り、一般的には画像データの搬送方向の伸縮により、こ
れら隅部は直角からずれる。
【0018】識別用CPU8は、これら取り込んだライ
ンデータに基づいて、紙幣のエッジを検出する。例え
ば、識別用CPU8は、ラインデータの濃淡が大きく変
化している部分を紙幣のエッジとして検出する。
【0019】また、識別用CPU8は、画像データを変
換する機能である、隅部角度変換機能10、回転補正機
能12、長さ変換機能14、位置移動機能16を実現す
る。
【0020】識別用CPU8の隅部角度変換機能10
は、検出された紙幣のエッジに基づいて、該紙幣の画像
データの隅部の角度を認識し、その角度を直角に変換す
る処理を行うものであり、紙幣の画像データ上の座標
(x,y)に対し、図2に示した隅部v0 の角度に応じ
て、行列A
【0021】
【式9】 を乗算し、角度変換後の紙幣の画像データの座標(x
A ,yA )を導出する。これにより紙幣の画像データ
は、図3に示すように長方形状に変換される。従って、
各隅部の座標は、v0 (x0 ,y0 )、v1 (x1 ,y
1 )、v2 (x2 ,y 2 )からv0 A(x0 A,y0 A)、v
1 A(x1 A,y1 A)、v2 A(x2 A,y2 A)に変換される。
なお、隅部v0 の角度が直角の場合には、式1に示すよ
うに、行列Aは単位行列となり、この行列Aを乗じても
画像データは変換されず、隅部v0 の角度は直角に維持
される。
【0022】識別用CPU8の回転補正機能12は、角
度変換後の紙幣の画像データについて、座標軸に対する
傾きを回転補正する処理を行うものであり、角度変換後
の紙幣の画像データ上の座標(xA ,yA )に対し、行
列B
【0023】
【式10】 (但し、bはv0 A、v2 A間の長さ)を乗算し、回転補正
後の紙幣の画像データの座標(xB ,yB )を導出す
る。これにより紙幣の画像データは、図4に示すよう
に、そのエッジがx軸及びy軸に沿ったものとなり、傾
きが補正される。従って、各隅部の座標は、v
0 A(x0 A,y0 A)、v1 A(x1 A,y1 A)、v2 A(x2 A
2 A)からv0 B(x0 B,y0 B)、v1 B(x1 B,y1 B)、
2 B(x2 B,y2 B)に変換される。但し、x0 B=x1 B
0 B=y1 Bである。なお、上記行列Bは、v0 A、v2 A
を結ぶ線分とx軸とのなす角をθとした場合に、−θだ
け回転させる回転行列
【0024】
【式11】 に基づいて生成されるものである。なお、紙幣の画像デ
ータが傾斜していない場合、すなわちv0 A、v2 A間を結
ぶ線分とx軸とのなす角が0°の場合には、式5に示す
回転行列は単位行列となり、行列Bも単位行列になるた
め、画像データは回転補正されない。
【0025】識別用CPU8の長さ変換機能14は、回
転補正後の紙幣の画像データについて、y軸方向の長さ
を規定値に変換する処理を行うものであり、回転補正後
の紙幣の画像データ上の座標(xB ,yB )に対し、行
列C
【0026】
【式12】 (但し、hは長さ変換後の紙幣の画像データのy軸方向
の長さ)を乗じて、長さ変換後の紙幣の画像データの座
標(xC ,yC )を導出する。これにより紙幣の画像デ
ータは、y軸方向の長さが規定値hになる。従って、各
隅部の座標は、図5に示すように、v0 B(x0 B
0 B)、v1 B(x1 B,y1 B)、v2 B(x2 B,y2 B)から
0 C(x0 C,y0 C)、v1 C(x1 C,y1 C)、v
2 C(x2 C,y2 C)に変換される。但し、x0 C=x1 C、y
0 C=y1 Cである。
【0027】識別用CPU8の位置移動機能16は、長
さ変換後の紙幣の画像データのうち、識別に必要な画像
データ領域を所定の基準位置に平行移動する処理を行う
ものである。この識別に必要な画像データ領域が、長さ
が変換された画像データのうち、紙幣中心位置を中心と
した、搬送方向の長さh、搬送方向に直交する方向の長
さwの領域である場合には、位置移動機能16は、長さ
変換後の紙幣の画像データ上の座標(xC ,yC )に対
し、行列D
【0028】
【式13】 を加算して、平行移動後の紙幣の画像データの座標(x
D ,yD )を導出する。これにより紙幣の画像データ
は、図6に示すように、識別に必要な画像データ領域
(斜線部)の左隅が原点になるように平行移動する。従
って、各隅部の座標は、v0 C(x0 C,y0 C)、v1 C(x
1 C,y1 C)、v2 C(x2 C,y2 C)からv0 D(x 0 D
0 D)、v1 D(x1 D,y1 D)、v2 D(x2 D,y2 D)に変
換される。
【0029】以上のような変換処理により、紙幣の画像
データの識別に必要な画像データ領域を読み取ることが
可能となる。識別用CPU8は、上述の隅部角度変換機
能10、回転補正機能12、長さ変換機能14、位置移
動機能16により変換された紙幣の画像データのうちの
識別に必要な画像データ領域と、予めメモリ6に記憶さ
れている基準画像データとに基づいて、紙幣の金種や真
贋の判定を行う。この判定結果に関わる情報INFは、
制御用CPU18へ出力される。制御用CPU18は、
入力されるINFに基づいた各種処理を行う。
【0030】本発明を適用した紙幣識別装置2は、上述
した機能を有しており、次にその装置全体としての動作
を説明する。図7は、紙幣の画像データを変換する動作
手順を示すフローチャートである。
【0031】上述したように、ラインセンサ4は、投入
される紙幣の画像データを取得し、一次元配列のライン
データとしてメモリ6に書き込む。そして、識別用CP
U8は、これらラインデータを、搬送方向と直交するx
軸及び搬送方向に沿ったy軸からなる座標平面(xy平
面)上に取り込む(ステップ701)。
【0032】xy平面上に紙幣の画像データが取り込ま
れると、識別用CPU8の隅部角度変換機能10は、こ
の紙幣画像データの隅部の角度を、行列Aにより、直角
に変換する(ステップ702)。識別用CPU8の回転
補正機能12は、この角度補正後の紙幣の画像データに
ついて、行列Bにより、座標軸に対する傾きを回転補正
する(ステップ703)。これらステップ702、70
3の動作により、紙幣が傾斜して投入されたために、取
り込んだ画像データの形状が変形した場合であっても、
その補正をすることができる。
【0033】識別用CPU8の長さ変換機能14は、回
転補正後の紙幣の画像データについて、y軸方向の長さ
を規定値に変換する(ステップ704)。この動作によ
り、搬送速度とラインセンサ4の画像データの取り込み
速度との同期が取れていない場合に、搬送速度にばらつ
きが生じ、取り込んだ画像データが搬送方向に予期しな
い伸縮をしたとしても、その補正をすることができる。
【0034】識別用CPU8の位置移動機能16は、長
さ変換後の紙幣の画像データのうち、識別に必要な画像
データ領域を所定の基準位置に平行移動する(ステップ
705)。この動作により、紙幣の投入位置がずれたた
めに、画像データの位置が所定よりずれた場合でも、そ
の補正することができ、識別に必要な画像データ領域は
xy平面の基準位置に配置されることになる。
【0035】以上の動作により画像データの変換が行わ
れ、識別用CPU8は、この変換後の紙幣画像データの
うちの識別に必要な画像データ領域と、予めメモリ6に
記憶されている基準画像データとに基づいて、紙幣の金
種や真贋の判定を行う。
【0036】このように紙幣識別装置2は、紙幣の画像
データを、搬送方向と直交するx軸及び搬送方向に沿っ
たy軸からなる座標平面(xy平面)上に取り込み、隅
部の角度を直角に変換するとともに、座標軸に対する傾
きを回転補正し、更に、y軸方向の長さを規定値に変換
し、識別に必要な画像データ領域を所定の基準位置に平
行移動する。このため、搬送速度とラインセンサ4によ
る画像データの取り込み速度との同期が取れていないこ
とによる、取り込んだ画像データの予期しない搬送方向
への伸縮に対し、その補正をして、取り込んだ画像デー
タを識別に適した型式に変換することが可能となる。
【0037】以上、本発明の一実施形態を図面に沿って
説明した。しかしながら本発明は前記実施形態に示した
事項に限定されず、特許請求の範囲の記載に基づいてそ
の変更、改良等が可能であることは明らかである。
【0038】
【発明の効果】以上の如く本発明によれば、取得した紙
片の画像データを補正して、識別に適した型式に変換す
ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る紙片の画像データ変換方法を適用
した紙幣識別装置の構成例を示す図である。
【図2】xy平面上に取り込まれた紙幣の画像データの
一例を示す図である。
【図3】角度を変換した紙幣の画像データの一例を示す
図である。
【図4】傾きを回転補正した紙幣の画像データの一例を
示す図である。
【図5】長さを変換した紙幣の画像データの一例を示す
図である。
【図6】位置を平行移動した紙幣の画像データの一例を
示す図である。
【図7】紙幣の画像データを変換する動作手順を示すフ
ローチャートである。
【符号の説明】
2 紙幣識別装置 4 ラインセンサ 6 メモリ 8 識別用CPU 10 隅部角度変換機能 12 回転補正機能 14 変換機能 16 位置移動機能 18 制御用CPU

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 搬送路上を移動する略長方形の紙片の画
    像データを変換する方法であって、 前記紙片の画像データを、搬送方向と直交するx軸及び
    搬送方向に沿ったy軸からなる座標平面上に取り込む手
    順と、 前記取り込んだ紙片の画像データの隅部が直角でない場
    合に、該隅部が直角になるように、該紙片の画像データ
    を変換する手順と、 前記紙片の画像データの前記座標軸に対する傾きがなく
    なるように、該紙片の画像データを回転補正する手順
    と、 前記紙片の画像データの前記y軸方向の長さが規定値に
    なるように、該紙片の画像データを変換する手順と、 前記紙片の画像データを所定の基準位置に平行移動し、
    これにより前記紙片の画像データの所定領域を読み取る
    ことができるようにする手順と、を備えたことを特徴と
    する紙片の画像データ変換方法。
  2. 【請求項2】 前記隅部が直角になるように前記紙片の
    画像データを変換する手順は、前記取り込んだ紙片画像
    データの隅部のうちの3点の座標をv0 (x 0 ,y
    0 )、v1 (x1 ,y1 )、v2 (x2 ,y2 )(但
    し、v1 、v2 はv 0 と隣り合う隅部)とした場合にお
    いて、前記取り込んだ紙片の画像データ上のそれぞれの
    点座標(x,y)に対し、行列 【式1】 を乗じて、前記それぞれの点座標(x,y)に対応する
    点座標(xA ,yA )を導出することを特徴とする請求
    項1に記載の紙片の画像データ変換方法。
  3. 【請求項3】 前記紙片の画像データを回転補正する手
    順は、前記隅部が直角になるように変換された紙片の画
    像データの隅部のうちの3点の座標をv0 A(x0 A
    0 A)、v1 A(x1 A,y1 A)、v2 A(x2 A,y2 A)(但
    し、v1 A、v2 Aはv0 Aと隣り合う隅部)とした場合にお
    いて、前記隅部が直角になるように変換された紙片の画
    像データ上のそれぞれの点座標(xA ,yA )に対し、
    行列 【式2】 (但し、bはv0 A、v2 A間の長さ)を乗じて、前記それ
    ぞれの点座標(xA ,y A )に対応する点座標(xB
    B )を導出することを特徴とする請求項1又は2に記
    載の紙片の画像データ変換方法。
  4. 【請求項4】 前記紙片の画像データの前記y軸方向の
    長さが規定値になるように該紙片の画像データを変換す
    る手順は、前記回転補正された紙片の画像データの隅部
    のうちの3点の座標をv0 B(x0 B,y0 B)、v
    1 B(x1 B,y1 B)、v 2 B(x2 B,y2 B)(但し、v1 B
    2 Bはv0 Bと隣り合う隅部であり、x0 B=x1 B、y0 B
    2 B)とした場合において、前記回転補正された紙片の
    画像データ上のそれぞれの点座標(xB ,yB )に対
    し、行列 【式3】 (但し、hは前記規定値)を乗じて、前記それぞれの点
    座標(xB ,yB )に対応する点座標(xC ,yC )を
    導出することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記
    載の紙片の画像データ変換方法。
  5. 【請求項5】 前記紙片の画像データを所定の基準位置
    に平行移動する手順は、前記y軸方向の長さが規定値に
    なるように変換された紙片の画像データのうち、紙片中
    心位置を中心とした、前記搬送方向の長さh、前記搬送
    方向に直交する方向の長さwの領域を所定の画像データ
    領域とするものであって、前記y軸方向の長さが変換さ
    れた紙片の画像データの隅部のうちの3点の座標をv0 C
    (x0 C,y0 C)、v1 C(x1 C,y1 C)、v3C(x3C,y
    3C)(但し、v1 C、v2 Cはv0 Cと隣り合う隅部であり、
    0 C=x1 C、y0 C=y2 C)とした場合において、前記y
    軸方向の長さが変換された紙片の画像データのそれぞれ
    の点座標(xC ,yC )に対し、行列 【式4】 を加算して、前記それぞれの点座標(xC ,yC )に対
    する点座標(xD ,yD)を導出することを特徴とする
    請求項1〜4のいずれかに記載の紙片の画像データ変換
    方法。
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Cited By (3)

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