JP2002259977A

JP2002259977A - 読取装置

Info

Publication number: JP2002259977A
Application number: JP2001050619A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Kamijo; 秀章上條
Original assignee: Nidec Copal Corp
Current assignee: Nidec Copal Corp
Priority date: 2001-02-26
Filing date: 2001-02-26
Publication date: 2002-09-13

Abstract

(57)【要約】【課題】処理時間の高速化および低コスト化を図るこ
とができる読取装置を提供する。【解決手段】読取装置１は、硬貨Ａを撮像するＣＭＯ
Ｓイメージセンサ１２と、このＣＭＯＳイメージセンサ
１２からの画像データに基づいて硬貨Ａを識別する硬貨
識別ユニット１５を有している。ＣＭＯＳイメージセン
サ１２は、各画素の画像データの取り出し順を任意に設
定可能である。硬貨識別ユニット１５は、硬貨Ａの画像
を硬貨中心Ｇに対してリング状に読み出してリング状画
像データを生成するようにＣＭＯＳイメージセンサ１２
を制御する。また、硬貨識別ユニット１５は、リング状
画像データ毎の白画素の数をカウントし、その結果に基
づいて硬貨Ａの真偽を判別する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、硬貨、メダル等に
記された刻印パターンや円形状のパターンを読み取るた
めの読取装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来における硬貨の読取装置において
は、硬貨をＣＣＤカメラ等で撮像し、硬貨の画像データ
を画像メモリに取り込み、画像処理して硬貨データの特
徴抽出等を行うことによって、硬貨を識別するのが一般
的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては、硬貨の画像情報を画像メモリに格納
した後に、演算処理を行うため、硬貨の識別処理に時間
がかかってしまう。この場合、処理スピードを上げるに
は高速ＣＰＵを使用するのが効果的であるが、高速ＣＰ
Ｕは一般的に高価である。

【０００４】本発明の目的は、処理時間の高速化および
低コスト化を図ることができる読取装置を提供すること
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の読取装置は、読
取対象物を撮像する撮像手段と、読取対象物の画像を当
該読取対象物の中心に対してリング状に読み出してリン
グ状画像データを生成するように撮像手段を制御すると
共に、リング状画像データに基づいて読取対象物を識別
する識別手段とを備えたことを特徴とするものである。

【０００６】通常のＣＣＤイメージセンサ等の撮像素子
は、例えば各画素の画像データを水平方向に走査しなが
ら垂直方向に順次出力するように転送部を有している
が、撮像素子の中には、ＣＭＯＳイメージセンサのよう
に各画素の画像データの取り出し順を任意に設定可能な
タイプもある。また、硬貨等には、それを特定するのに
適した特徴点となる部分がいくつか設けられており、そ
の特徴点となる部分を含むように、硬貨の画像を硬貨中
心に対してリング状に取り出すことで、硬貨の真偽を容
易に識別することが可能となる。本発明は、そのように
知見に基づいて為されたものである。

【０００７】すなわち、撮像手段として、例えば上記の
ようなランダムアクセス可能なタイプのものを用い、読
取対象物の画像を当該読取対象物の中心に対してリング
状に読み出してリング状画像データを生成するように撮
像手段を制御すると共に、そのリング状画像データに基
づいて読取対象物を識別することにより、読取対象物の
画像データを大容量の画像メモリに取り込まなくて済
む。この場合には、リアルタイムで読取対象物の識別を
行うことができる。また、読取対象物における特徴点と
なる部分を含むようなリング状画像データを生成するこ
とで、特徴抽出等の重い画像処理を行う必要がなくな
る。従って、特に高速ＣＰＵを使わなくても、読取対象
物の識別処理に要する時間を短縮することができる。ま
た、高速ＣＰＵや大容量の画像メモリを使わなくて済む
ため、コストを削減できる。さらに、重い画像処理が削
減されるので、識別手段を構成する回路上のクロックス
ピードを下げることができ、これにより回路上の発熱を
抑えることができる。

【０００８】好ましくは、識別手段は、リング状画像デ
ータを形成する複数の画素データを白データまたは黒デ
ータに２値化する２値化手段と、リング状画像データに
おける白データ及び黒データのいずれか一方の数を求め
る計数手段と、リング状画像データにおける白データ及
び黒データのいずれか一方の数を予め設定されたリング
状画像データに対応する基準値と比較する比較手段とを
有し、比較手段の比較結果に基づいて読取対象物を識別
する。例えば１つのリング状画像データに基づいて読取
対象物の識別を行う場合は、白データ及び黒データのい
ずれか一方の数が予め設定された基準値に近いときに、
読取対象物が本物と判別される。このように識別手段を
比較的簡単な構成で実現できるので、より低コスト化を
図ることができる。

【０００９】また、好ましくは、識別手段は、読取対象
物の中心からの距離が異なる複数のリング状画像データ
を生成するように撮像手段を制御すると共に、複数のリ
ング状画像データに基づいて読取対象物を識別する。こ
れにより、読取対象物の真偽判別の信頼性が向上する。

【００１０】この場合、好ましくは、識別手段は、リン
グ状画像データを形成する複数の画素データを白データ
または黒データに２値化する２値化手段と、リング状画
像データにおける白データ及び黒データのいずれか一方
の数を求める計数手段と、リング状画像データにおける
白データ及び黒データのいずれか一方の数を予め設定さ
れたリング状画像データに対応する基準値と比較し、そ
の結果を正データまたは誤データとして出力する比較手
段と、比較手段によりリング状画像データ毎に得られた
誤データの数を予め設定された基準判定値と比較し、そ
の結果に基づいて読取対象物の真偽を判定する判定手段
とを有する。この場合、１つのリング状画像データにお
いて、例えば白データ及び黒データのいずれか一方の数
が予め設定された基準値に近いときは、比較手段から正
データが出力され、そうでないときは比較手段から誤デ
ータが出力される。そして、このような処理を複数のリ
ング状画像データについて行い、誤データの数が予め設
定された基準判定値以上となると、判定手段によって読
取対象物が偽物であると判定される。このように識別手
段を比較的簡単な構成で実現できるので、より低コスト
化を図ることができる。

【００１１】このとき、判定手段は、誤データの数をカ
ウントし、誤データの数が基準判定値に達した時点で、
読取対象物を偽物と判定することが好ましい。この場合
には、誤データの数が基準判定値に達すると、その後の
誤データをカウントすることなく、読取対象物の識別処
理が強制的に終了するので、処理時間を更に短縮でき
る。

【００１２】また、予め設定された複数の前記基準判定
値のいずれか１つを選択するための手動選択手段を更に
備え、判定手段は、誤データの数を手動選択手段で選択
された基準判定値と比較することが好ましい。これによ
り、ユーザーが必要に応じて基準判定値を適宜変更する
ことができる。

【００１３】また、好ましくは、比較手段は、リング状
画像データにおける白データ及び黒データのいずれか一
方の数と基準値との差分を検出し、この差分量を予め設
定された許容範囲データと比較する。これにより好適な
読取対象物の識別が行える。

【００１４】さらに、好ましくは、読取対象物の種類を
検出する種別検出手段を更に備え、比較手段は、読取対
象物の種類毎に基準値を予め設定しておくと共に、リン
グ状画像データにおける白データ及び黒データのいずれ
か一方の数を、種別検出手段で検出された読取対象物の
種類に対応した基準値と比較する。これにより、硬貨等
のように読取対象物の種類がいくつかある場合でも、読
取対象物の種類に応じて基準値が自動的に設定されるた
め、読取対象物の真偽判別を確実に行うことができる。

【００１５】また、好ましくは、撮像手段は、複数の画
素データを任意の順番で取り出し可能なＣＭＯＳ型イメ
ージセンサである。これにより、リング状画像データを
容易に生成できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る読取装置の好
適な一実施形態について、図面を参照して説明する。

【００１７】図１は、本実施形態による読取装置を示す
概略構成図である。同図において、読取装置１は、硬貨
Ａに刻印された図形、模様、数字、文字等の情報を読み
取る装置である。このような読取装置１は、図２に示す
ような自動販売機２に組み込まれている。自動販売機２
は硬貨投入口３を有し、この硬貨投入口３に投入された
硬貨Ａは、硬貨レール４、硬貨識別用センサ５を介して
画像識別部６に送られる。硬貨識別用センサ５は、例え
ば磁気センサで構成され、硬貨Ａの金種（１０円、５０
円、１００円、５００円）を識別する。

【００１８】画像識別部６は、硬貨通路７ａが形成され
たガイドフレーム７を有し、このガイドフレーム７には
硬貨係止用ストッパ８が設けられている。この硬貨係止
用ストッパ８に硬貨Ａが係止されることで、硬貨Ａは所
望の読取部位に位置することになる。硬貨係止用ストッ
パ８に係止された硬貨Ａは、例えばソレノイド（図示せ
ず）の作動により係止解除される。ガイドフレーム７に
おける硬貨通路７ａの両側には、発光素子（例えばＬＥ
Ｄ）９Ａ及び受光素子（例えばフォトダイオード）９Ｂ
からなる硬貨到来センサ９が配置されている。

【００１９】ガイドフレーム７の上面にはボックス状の
筐体１０が取り付けられ、この筐体１０の下面に形成さ
れた開口部には窓ガラス１１が固定されている。筐体１
０の内部には、画像識別部６の読取部位に位置する硬貨
Ａを撮像するＣＭＯＳイメージセンサ１２が配置されて
いる。このＣＭＯＳイメージセンサ１２と窓ガラス１１
との間には、結像レンズ１３が配置されている。また、
筐体１０内における読取部位の近傍には、読取部位に位
置する硬貨Ａを照らすための照明用光源１４が配置され
ている。この照明用光源１４は、例えば発光ダイオード
（ＬＥＤ）である。

【００２０】また、読取装置１は、ＣＭＯＳイメージセ
ンサ１２を制御すると共に、ＣＭＯＳイメージセンサ１
２からの画像データに基づいて硬貨Ａを識別する硬貨識
別ユニット１５を有している。

【００２１】ＣＭＯＳイメージセンサ１２は、各画素の
画像データ（以下、画素データということがある）の取
り出し順序を任意に設定可能な撮像手段である。具体的
には、ＣＭＯＳイメージセンサ１２は、図３に示すよう
に、マトリクス状に配置された複数の画素アレイ１６
と、各画素アレイ１６を選択する水平選択部１７Ａ及び
垂直選択部１７Ｂと、硬貨識別ユニット１５からの読み
出し制御信号に応じて水平選択部１７Ａ及び垂直選択部
１７Ｂを制御する制御部１８とを有している。ここで、
読み出し制御信号とは、複数の画素アレイ１６の画像デ
ータの読み出し順序を指定するための制御信号であり、
画素アレイ１６の水平方向および垂直方向の各アドレス
（後述する画素座標）が設定されている。

【００２２】このようなＣＭＯＳイメージセンサ１２に
より硬貨Ａが撮像されると、読み出し制御信号によって
指定されたアドレスに対応する画素アレイ１６の画像が
順番に選択されて読み出される。このとき、各画素アレ
イ１６からアナログ信号処理回路１９に順次電流が流
れ、この電流値がＡ／Ｄ変換器２０によりデジタル信号
に変換されて出力される。

【００２３】ここで、硬貨Ａの画像を図４に示すように
硬貨Ａの中心Ｇに対してリング状に読み出して、リング
状画像データＢを生成し、このリング状画像データＢを
画素毎に２値化（白／黒データ化）し、白データ及び黒
データのいずれか一方の個数を求めた場合の一例を図５
に示す。この図から分かるように、硬貨Ａには、その硬
貨Ａを特定するための特徴点となる部分が幾つか存在し
ているため、１つのリング状画像データＢを形成する複
数の画素データのうちの白データ（白画素）の個数は、
硬貨Ａの中心Ｇからの距離ｒによって異なる。

【００２４】そこで、硬貨識別ユニット１５は、そのよ
うな１つのリング状画像データＢにおける白画素の個数
をカウントし、その結果を基にして硬貨Ａの真偽を識別
する。この硬貨識別ユニット１５の詳細構成図を図６に
示す同図において、硬貨識別ユニット１５は、ＤＳＰ、
ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等で構成された制御部２１を有して
いる。この制御部２１は、硬貨Ａの画像を硬貨Ａの中心
部から外周部に向かって順次読み出して、硬貨Ａの中心
Ｇからの距離ｒが異なる複数のリング状画像データＢを
生成するような読み出し制御信号をＣＭＯＳイメージセ
ンサ１２に送出する。この読み出し制御信号は、具体的
には図７に示すように、まず硬貨Ａの中心部に対応する
画素アレイ１６（画素Ｄ₁）の画像データを読み出し、
続いて画素Ｄ₁の外側の８つの画素アレイ１６（画素Ｄ₂
〜Ｄ₉）の画像データを順次読み出し、続いて画素Ｄ₂〜
Ｄ₉の外側の１６つの画素アレイ１６（画素Ｄ₁₀〜
Ｄ₂₅）の画像データを順次読み出していくように、各画
素アレイ１６の画素データの読み出し順を予め指定した
ものである。

【００２５】ここで、各画素Ｄの座標を（Ｈｘ，Ｖｙ）
とし、硬貨Ａの中心座標を（Ｈｇ，Ｖｇ）とすると、上
記の画素Ｄの各座標は、図８に示すように表わされる。
このとき、硬貨Ａの中心Ｇからの距離ｒをｎとすると、
下記の関係式が得られる。

【００２６】（Ｈｘ−Ｈｇ）²＋（Ｖｙ−Ｖｇ）²＝ｎ² ところで、硬貨Ａの金種が異なると、画像識別部６の読
取部位において硬貨Ａの中心位置が変わってしまうた
め、この硬貨Ａの中心ずれを補正すべく、硬貨Ａの金種
毎に異なる読み出し制御信号が設定されている。そし
て、制御部２１は、硬貨識別用センサ５により検出され
た金種情報を入力すると、その金種に対応した読み出し
制御信号をＣＭＯＳイメージセンサ１２に送出する。

【００２７】また、制御部２１は、硬貨識別用センサ５
からの金種情報および硬貨到来センサ９Ｂからの硬貨到
来検知信号に基づいて、照明用光源１４を所定時間点灯
させるように照明用光源１４に点灯信号を送出すると共
に硬貨識別のための所定のタイミング信号（後述するリ
セット信号）を発生させる。

【００２８】このような制御部２１によって制御される
ＣＭＯＳイメージセンサ１２の出力信号（デジタル画像
データ）は、デジタルコンパレータ等の２値化用比較器
２２に送られる。この２値化用比較器２２は、ＣＭＯＳ
イメージセンサ１２で生成された各リング状画像データ
を形成する複数の画素データの信号レベルと２値化閾値
設定部２３で設定された２値化閾値とを比較し、各画素
データを白データまたは黒データに２値化する。例えば
２値化用比較器２２は、画素データの信号レベルが２値
化閾値よりも低いときは、黒データとしてＬレベルを出
力し、画素データの信号レベルが２値化閾値よりも高い
ときは、白データとしてＨレベルを出力する（図８参
照）。

【００２９】２値化用比較器２２の出力データは、白画
素カウンタ２４に送られる。この白画素カウンタ２４
は、制御部２１からのリセット信号に応じて、リング状
画像データ毎の白データ（Ｈレベル）の個数をカウント
する（図９参照）。ここで、制御部２１は、１つのリン
グ状画像データの２値化処理が完了する度に、白画素カ
ウンタ２４をリセットさせるようなリセット信号を発生
させる（図１１（ｉ）参照）。

【００３０】白画素カウンタ２４の出力データは、差分
検出器２５に送られる。この差分検出器２５は、白画素
カウンタ２４から出力されたリング状画像データ毎の白
データの個数と白画素基準値設定部２６で設定された各
リング状画像データに対応する白画素基準値との差分を
検出する（図９参照）。この白画素基準値は、硬貨Ａの
金種毎に設定されメモリに記憶されている。そして、白
画素基準値設定部２６は、硬貨識別用センサ５からの金
種情報に基づいて、対応する種類のリング状画像データ
毎の白画素基準値をメモリから読み込み、差分検出器２
５に送出する。

【００３１】差分検出器２５の出力データは、正誤比較
器２７に送られる。この正誤比較器２７は、リング状画
像データ毎の白データの個数と白画素基準値との差分量
の絶対値を、差分許容範囲設定部２８で設定された各リ
ング状画像データに対応する差分許容範囲データと比較
する。そして、差分量の絶対値が差分許容範囲データよ
りも低いときは、正データとしてＬレベルを出力し、差
分量の絶対値が差分許容範囲データよりも高いときは、
誤データとしてＨレベルを出力する（図９参照）。例え
ば硬貨Ａを使用していると、硬貨Ａにキズやゴミ等が付
いて新品時とは状態が多少変わってしまうことがある
が、そのような事態を考慮して、リング状画像データ毎
の正誤判定において最適な差分許容範囲を持たせてい
る。この差分許容範囲は、硬貨Ａの金種毎に設定されメ
モリに記憶されている。そして、差分許容範囲設定部２
８は、硬貨識別用センサ５からの金種情報に基づいて、
対応する種類のリング状画像データ毎の差分許容範囲を
メモリから読み込み、正誤比較器２７に送出する。

【００３２】このような正誤比較器２７の出力データ
は、真偽判定部２９に送られる。この真偽判定部２９
は、正誤比較器２７から出力された誤データの個数と基
準判定値設定部３０で設定された基準判定値とを比較し
て、硬貨Ａの真偽を判定する。具体的には、真偽判定部
２９は、例えば制御部２１からのリセット信号によりリ
セットされ、誤データを入力する毎に１ずつ減少するダ
ウンカウンタで構成されている。そして、誤データの個
数が基準判定値に達すると、硬貨Ａを偽物と判定し、誤
データの個数が基準判定値に達しない場合には、硬貨Ａ
を本物と判定する。

【００３３】ここで、基準判定値は、図１０に示すよう
に、硬貨Ａの金種毎に、真偽判定の信頼性が異なる３タ
イプ設定され、メモリに記憶されている。また、この３
タイプの基準判定値は、手動選択スイッチ３１で選択可
能となっており、これによりユーザーが必要に応じて適
宜基準判定値を変えることができる。そして、基準判定
値設定部３０は、硬貨識別用センサ５からの金種情報お
よび手動選択スイッチ３１の選択指示に基づいて、対応
する種類の基準判定値をメモリから読み込み、真偽判定
部２９に送出する。

【００３４】なお、真偽判定部の構成としては特にダウ
ンカウンタに限らず、例えばアップカウンタおよびコン
パレータ等で構成し、誤データの合計数と基準判定値と
を比較して硬貨Ａの真偽判定を行ってもよい。

【００３５】以上のように構成した読取装置１の動作を
以下に説明する。まず、ユーザーが自動販売機２の硬貨
投入口３に硬貨Ａ（ここでは５００円硬貨）を投入する
と、この硬貨Ａは、硬貨レール４、硬貨識別用センサ５
を介して画像識別部６に送られ、硬貨係止用ストッパ８
に係止される。その途中で、硬貨識別用センサ５により
５００円硬貨であることが検出され、この情報が硬貨識
別ユニット１５の制御部２１に送られる（図１１（ａ）
参照）。すると、制御部２１から真偽判定部２９にリセ
ット信号が送出される（図１２参照）。

【００３６】また、硬貨到来センサ９により硬貨Ａが読
取部位に達したことが検出され、この情報が制御部２１
に送られる（図１１（ｂ）参照）。すると、制御部２１
から照明用光源１４に点灯信号が送られ、照明用光源１
４が所定時間だけ点灯する（図１１（ｃ）参照）。これ
により、読取部位に位置する硬貨Ａが照らされるため、
ＣＭＯＳイメージセンサ１２により硬貨Ａが撮像され
る。また、硬貨識別用センサ５で検出した金種情報に対
応する読み出し制御信号が、制御部２１からＣＭＯＳイ
メージセンサ１２に送出される（図１１（ｄ）参照）。

【００３７】このとき、ＣＭＯＳイメージセンサ１２に
おいては、読み出し制御信号で指定された読み出し順に
従って、各画素アレイ１６の画像が硬貨Ａの中心部から
外周部に向かってリング状に順次出力される（図１１
（ｅ）参照）。つまり、硬貨Ａの中心Ｇからの距離ｒに
応じたリング状画像データが２値化用比較器２２に順次
送られる。この時に各画素アレイ１６から読み出される
画素データは、例えば図８に示すような８ビットの階調
データである。

【００３８】２値化用比較器２２は、ＣＭＯＳイメージ
センサ１２から出力された各画素データと２値化閾値設
定部２３で設定された２値化閾値（ここでは９９）とを
比較し、階調データの２値化を行う。この結果は、図８
に示す通りである。なお、図８において、「０」は黒デ
ータを示し、「１」は白データを示している。この２値
化用比較器２２の出力データは、白画素カウンタ２４に
入力される。そして、白画素カウンタ２４は、制御部２
１からのリセット信号（図１１（ｉ）参照）によって、
リング状画像データ毎の白データ数のカウントを行う。
この時のカウント数は、図９に示す通りである。

【００３９】この白画素カウンタ２４の出力データは差
分検出器２５に入力され、この差分検出器２５において
リング状画像データ毎の白データの数と白画素基準値設
定部２６で設定された白画素基準値（図９参照）との差
分量が検出される。この結果は、図９に示す通りであ
る。この差分量は、正誤比較器２７において差分許容範
囲設定部２８で設定された差分許容範囲データ（図９参
照）と比較される。そして、その比較結果が、図９に示
すような正誤データとして出力される。

【００４０】この正誤比較器２７の出力データは真偽判
定部２９に入力され、この真偽判定部２９において硬貨
Ａの真偽が判定される。真偽判定部２９は、図１２に示
すように、硬貨識別用センサ５の検出タイミングに応じ
た制御部２１からのリセット信号によって誤データの数
のカウントを開始しており、誤データが入力される度
に、基準判定値設定部で設定された基準判定値（ここで
は７）から１ずつ減算していく。

【００４１】このとき、全てのリング状画像データの読
み取りが完了するまでに、誤データの合計数が基準判定
値に達しないときは、図１２（Ａ）に示すように、全リ
ング状画像データの読み取りの完了後にパルス信号を出
力する。これにより、５００円硬貨が本物であると判定
される。一方、全てのリング状画像データの読み取りが
完了するまでに、誤データの数が基準判定値に達してし
まったときは、図１２（Ｂ）に示すように、その時点で
パルス信号を出力する。これにより、５００円以外の硬
貨であるか、あるいは偽造５００円硬貨であると判定さ
れる。

【００４２】以上のように本実施形態にあっては、硬貨
Ａを撮像する手段として複数の画素データを任意の順番
で取り出すことが可能なＣＭＯＳイメージセンサ１２を
用い、このＣＭＯＳイメージセンサ１２によりリング状
画像データを生成し、このリング状画像データを用い
て、画像メモリに取り込むことなくリアルタイムで硬貨
Ａの識別を行うようにしたので、硬貨Ａの識別処理に要
する時間が短縮化される。このとき、２値化用比較器２
２、白画素カウンタ２４、差分検出器２５、正誤比較器
２７、真偽判定部２９を用いて硬貨Ａの真偽を判別する
ので、特徴抽出等の重い画像処理が不要となる。また、
最終的に硬貨Ａの真偽判定を行うための真偽判定部２９
においては、全てのリング状画像データの読み取りが完
了しなくても、誤データの数が基準判定値に達した時点
で、硬貨Ａを偽物と判定するように構成されているの
で、この点でも識別処理の高速化が図られる。従って、
読取装置１の構成において高価な高速ＣＰＵが不要とな
る。

【００４３】また、高速ＣＰＵだけでなく、大容量の画
像メモリも使わなくて済む。また、画像処理に係るソフ
トウェハ処理が大幅に簡素化されるため、硬貨識別ユニ
ット１５のハードウェハ構成を簡単化できる。従って、
読取装置１のコストを大幅に削減できる。

【００４４】さらに、重い画像処理が削減されるので、
硬貨識別ユニット１５の回路上のクロックスピードを下
げることができる。このため、回路上の発熱が抑えられ
るので、高温にさらされる製品への適用に効果的であ
る。

【００４５】なお、本発明に係る読取装置は上記実施形
態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態で
は、ＣＭＯＳイメージセンサ１２の各画素アレイ１６の
画像を、硬貨Ａの中心部から外周部に向かってリング状
に読み出すようにしたが、特にこれには限らず、硬貨Ａ
の外周部から中心部に向かってリング状に読み出すよう
にしてもよい。また、硬貨を特定するために必要な特徴
点を含む部分のみ限定して、リング状に読み出してもよ
い。このとき、１つのリング状画像データのみを用いて
硬貨Ａの識別が行う場合には、例えば正誤比較器２７の
比較結果により硬貨Ａの真偽を判別する。

【００４６】また、上記実施形態では、真偽判定部２９
による硬貨Ａの真偽判定において、ユーザーが手動選択
スイッチ３１により基準判定値を選択できるように構成
されているが、正誤比較器２７によるリング状画像デー
タ毎の正誤比較についても、複数パターンの差分許容範
囲データを用意しておき、ユーザーが手動選択スイッチ
により差分許容範囲データを選択できるようにしても良
い。

【００４７】さらに、上記実施形態では、硬貨識別用セ
ンサ５により硬貨Ａの金種情報が予め得られるようにし
ているが、そのような金種情報が得られない場合には、
硬貨中心からの距離ｒとリング状画像データ毎の白画素
カウント数に関する情報（図９参照）をメモリに記憶さ
せ、その集計データを金種ごとに比較して、硬貨Ａの特
定および真偽の判定を行ってもよい。この場合でも、特
徴抽出等の複雑な画像処理が不要となるため、高速処理
が可能となる。

【００４８】また、上記実施形態の読取装置１は、１０
円、５０円、１００円、５００円の別を識別できるもの
であるが、本発明は、特定の硬貨のみ（例えば５００
円）の識別を行うための読取装置にも適用可能である。
また、読取対象物も特に硬貨には限定されず、メダル等
に記された刻印パターンや円形状パターンを持つ物にも
適用できる。

【００４９】

【発明の効果】本発明によれば、読取対象物の画像を当
該読取対象物の中心に対してリング状に読み出してリン
グ状画像データを生成するように撮像手段を制御すると
共に、リング状画像データに基づいて読取対象物を識別
するので、処理時間の高速化および低コスト化を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る読取装置の一実施形態を示す概略
構成図である。

【図２】図１に示す読取装置を備えた自動販売機におけ
る硬貨の搬入経路を示す図である。

【図３】図１に示すＣＭＯＳイメージセンサの詳細を示
す構成図である。

【図４】読取対象物の一例である５００円硬貨の画像を
硬貨中心に対してリング状に読み出す様子を示す図であ
る。

【図５】図４に示すリング状画像データを２値化し、白
データ及び黒データのいずれか一方の個数を求めた時の
硬貨中心からの白画素数の分布の一例を示す図である。

【図６】図１に示す硬貨識別ユニットの詳細を示す構成
図である。

【図７】図３に示すＣＭＯＳイメージセンサの各画素ア
レイの画像の読み出し順序を示す図である。

【図８】図３に示すＣＭＯＳイメージセンサの各画素ア
レイの座標データおよび２値化用比較器による比較結果
の一例を示す表である。

【図９】図６に示す硬貨識別ユニットによるリング状画
像データ毎の正誤比較結果の一例を示す表である。

【図１０】図６に示す基準判定値設定部で設定される基
準判定値の一例を示す表である。

【図１１】図１に示す読取装置の動作を示すタイミング
チャートである。

【図１２】図６に示す真偽判定部による硬貨の真偽判定
の動作を示すタイミングチャートである。

【符号の説明】

１…読取装置、５…硬貨識別用センサ（種別検出手
段）、１２…ＣＭＯＳイメージセンサ（撮像手段）、１
５…硬貨識別ユニット（識別手段）、２１…制御部、２
２…２値化用比較器（２値化手段）、２３…２値化閾値
設定部（２値化手段）、２４…白画素カウンタ（計数手
段）、２５…差分検出器（比較手段）、２６…白画素基
準値設定部（比較手段）、２７…正誤比較器（比較手
段）、２８…差分許容範囲設定部（比較手段）、２９…
真偽判定部（判定手段）、３０…基準判定値設定部（判
定手段）、３１…手動選択スイッチ（手動選択手段）、
Ａ…硬貨（読取対象物）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】読取対象物を撮像する撮像手段と、前記読取対象物の画像を当該読取対象物の中心に対して
リング状に読み出してリング状画像データを生成するよ
うに前記撮像手段を制御すると共に、前記リング状画像
データに基づいて前記読取対象物を識別する識別手段と
を備えたことを特徴とする読取装置。
【請求項２】前記識別手段は、前記リング状画像デー
タを形成する複数の画素データを白データまたは黒デー
タに２値化する２値化手段と、前記リング状画像データ
における白データ及び黒データのいずれか一方の数を求
める計数手段と、前記リング状画像データにおける白デ
ータ及び黒データのいずれか一方の数を予め設定された
前記リング状画像データに対応する基準値と比較する比
較手段とを有し、前記比較手段の比較結果に基づいて前
記読取対象物を識別することを特徴とする請求項１記載
の読取装置。
【請求項３】前記識別手段は、前記読取対象物の中心
からの距離が異なる複数の前記リング状画像データを生
成するように前記撮像手段を制御すると共に、前記複数
のリング状画像データに基づいて前記読取対象物を識別
することを特徴とする請求項１記載の読取装置。
【請求項４】前記識別手段は、前記リング状画像デー
タを形成する複数の画素データを白データまたは黒デー
タに２値化する２値化手段と、前記リング状画像データ
における白データ及び黒データのいずれか一方の数を求
める計数手段と、前記リング状画像データにおける白デ
ータ及び黒データのいずれか一方の数を予め設定された
前記リング状画像データに対応する基準値と比較し、そ
の結果を正データまたは誤データとして出力する比較手
段と、前記比較手段により前記リング状画像データ毎に
得られた前記誤データの数を予め設定された基準判定値
と比較し、その結果に基づいて前記読取対象物の真偽を
判定する判定手段とを有することを特徴とする請求項３
記載の読取装置。
【請求項５】前記判定手段は、前記誤データの数をカ
ウントし、前記誤データの数が前記基準判定値に達した
時点で、前記読取対象物を偽物と判定することを特徴と
する請求項４記載の読取装置。
【請求項６】予め設定された複数の前記基準判定値の
いずれか１つを選択するための手動選択手段を更に備
え、前記判定手段は、前記誤データの数を前記手動選択手段
で選択された基準判定値と比較することを特徴とする請
求項４または５記載の読取装置。
【請求項７】前記比較手段は、前記リング状画像デー
タにおける白データ及び黒データのいずれか一方の数と
前記基準値との差分を検出し、この差分量を予め設定さ
れた許容範囲データと比較することを特徴とする請求項
２、４〜６のいずれか一項記載の読取装置。
【請求項８】前記読取対象物の種類を検出する種別検
出手段を更に備え、前記比較手段は、前記読取対象物の
種類毎に前記基準値を予め設定しておくと共に、前記リ
ング状画像データにおける白データ及び黒データのいず
れか一方の数を、前記種別検出手段で検出された前記読
取対象物の種類に対応した基準値と比較することを特徴
とする請求項２、４〜６のいずれか一項記載の読取装
置。
【請求項９】前記撮像手段は、複数の画素データを任
意の順番で取り出し可能なＣＭＯＳイメージセンサであ
ることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項記載の
読取装置。