JP2003233851A - Method for judging authenticity/soundness of coin from picture and its device - Google Patents

Method for judging authenticity/soundness of coin from picture and its device

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JP2003233851A
JP2003233851A JP2002034869A JP2002034869A JP2003233851A JP 2003233851 A JP2003233851 A JP 2003233851A JP 2002034869 A JP2002034869 A JP 2002034869A JP 2002034869 A JP2002034869 A JP 2002034869A JP 2003233851 A JP2003233851 A JP 2003233851A
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JP
Japan
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coin
data
density
image
denomination
Prior art date
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Japanese (ja)
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Toshiyuki Kuwata
寿之 鍬田
Tomoyuki Sasaki
友幸 佐々木
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Glory Ltd
Original Assignee
Glory Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and device for discriminating the authenticity/soundness of a coin from a picture. <P>SOLUTION: The picture signal of a target coin is digitally processed, and sampling data obtained by extracting the pattern of the calculated coin picture for 360° at each fixed angle of extraction on a circumference and a basic template are relatively rotated to calculated angular displacement angle whose matching level is the most satisfactory so that the denomination and surface/back face of the target coin can be decided, and that the kind of the decided denomination and surface/back face can be confirmed from the pattern of the matching level when the sampling data and the basic template deviate by a prescribed angle of rotation with the angular displacement whose matching level is the most satisfactory as a start point to judge authenticity of the coin. Then, the total sum of pixel values is calculated for each prescribed small area in the prescribed angle pitch of ring data with the angular displacement whose matching level is the most satisfactory as a start point so that a density histogram can be prepared, and this density histogram is compared with the density histogram corresponding to the basic template so that soundness of the coin can be judged. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、表裏及び回転角位
置自在で搬送されて来る硬貨に対して金種,真偽等を画
像に基づいて識別/判定し、更に類似した硬貨や変造/
偽造硬貨を含む場合の識別/判定を行うと共に、正貨と
損貨を確実かつ容易に判定する画像による硬貨の真偽/
正損判定方法及び装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention discriminates / determines the denomination, authenticity, etc. based on an image of a coin that is conveyed freely on the front and back sides and the rotational angle position, and further determines a similar coin or a modified / altered coin.
The identification / judgment of the case of including counterfeit coins is performed, and the authenticity of coins /
The present invention relates to a method and an apparatus for determining a fitness.

【0002】[0002]

【従来の技術】識別対象の硬貨の金種は、磁気センサの
検出データ、撮像された画像データに基づいて計測した
外径寸法,穴径寸法によって決定される。しかしなが
ら、この段階では、硬貨の表裏は決定することができな
い。表裏の決定に対しては、画像による識別が必要とな
る。画像による識別,真偽判定に関連した第1の従来技
術としては、例えば正規の硬貨の標準画像との照合によ
り硬貨を識別した後、更に類似硬貨のテンプレートと照
合して真偽を判定するようにしたものがある。この方法
の問題点は、類似硬貨が出現するたびに新たなテンプレ
ートを用意しなくてはならないということで、商品化さ
れた識別装置に新たなテンプレートを追加するための人
件費等の費用が発生し、好ましいことではない。
2. Description of the Related Art The denomination of coins to be identified is determined by the outer diameter dimension and hole diameter dimension measured based on the detection data of a magnetic sensor and the imaged image data. However, at this stage, the front and back of coins cannot be determined. For the determination of the front and back sides, it is necessary to identify the image. As a first conventional technique related to image identification and authenticity determination, for example, a coin is identified by matching with a standard image of a regular coin, and then authenticity is determined by further matching with a template of similar coins. There is something I did. The problem with this method is that each time a similar coin appears, a new template must be prepared, so there is a labor cost and other costs for adding a new template to the commercialized identification device. However, it is not preferable.

【0003】第2の従来技術としては、例えば特開平6
−236472号に記載されたものがある。この方法
は、最適な他のリング画像を選んではいるが、新貨が発
行された場合には、著しい特徴値が得られるリングを選
び直さなくてはならないという問題を抱えている。
A second conventional technique is, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
No. 236472. Although this method selects another optimal ring image, it has a problem in that when a new coin is issued, the ring that gives a remarkable feature value must be reselected.

【0004】また、第3の従来技術として特開平6−2
36471号に記載されたものがある。この方法も上記
第2の従来技術と同様に、詳細画像として選んだ場所の
画像データが同じで、他の場所にもっと特徴がある模様
を持った新たな硬貨或いは変造/偽造硬貨があった場合
には、その識別力が低下してしまうという問題がある。
As a third conventional technique, Japanese Patent Laid-Open No. 6-2 is known.
There is one described in No. 36471. Similar to the second conventional technique, this method also uses the same image data at the place selected as the detailed image, and there is a new coin or a modified / counterfeit coin with a more characteristic pattern at another place. Has a problem that its discriminating power is reduced.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】画像によって硬貨の金
種、真偽等を識別/判定するものとしては、前記第1〜
第3の従来技術が例として挙げられるが、前述したよう
に第1の従来技術では、ゲームコインや外国貨の専用テ
ンプレートを予め用意しておく必要があるため、類似硬
貨が出現するたびにテンプレートを用意しなくてはなら
ず、商品化された識別装置に新たなテンプレートを追加
するための人件費等の費用が発生するといった欠点があ
ると共に、新種の偽造硬貨などには実質上対応できない
という問題がある。また、第2及び第3の従来技術で
は、詳細画像として選んだ場所の画像データが同じで、
他の場所にもっと特徴がある模様を持った新たな類似硬
貨或いは偽造硬貨がある場合には、その識別結果が著し
く信用性の低いものになってしまうという問題がある。
Problems to be solved by the invention are those which identify / determine the denomination, authenticity, and the like of coins by means of the images described above.
The third conventional technique can be cited as an example. As described above, in the first conventional technique, it is necessary to prepare a dedicated template for game coins or foreign coins in advance, so that the template is used every time a similar coin appears. Has to be prepared, which has the drawback of incurring personnel costs for adding a new template to the commercialized identification device, and that it is not practically applicable to new types of counterfeit coins. There's a problem. Further, in the second and third conventional techniques, the image data of the place selected as the detailed image is the same,
If there is a new similar coin or a counterfeit coin with a more characteristic pattern in another place, there is a problem that the identification result becomes extremely unreliable.

【0006】更に、最近では硬貨の真偽等の識別の他
に、硬貨の汚れ、鍛造面の傷、模様部の欠落といった硬
貨を損貨として排除し、汚れ等のない正常な正貨と区別
して処理することが強く要請されている。にも拘わら
ず、このような正損判定機能を有する硬貨識別機は出現
していない。
Further, recently, in addition to identifying the authenticity of coins, coins such as stains on coins, scratches on the forged surface, and missing pattern portions are excluded as spoiled coins to distinguish them from normal genuine coins without stains. There is a strong demand for separate processing. Nevertheless, no coin discriminator having such a fitness judgment function has appeared.

【0007】本発明は上述のような事情に鑑みてなされ
たものであり、本発明の目的は、新たな類似硬貨や変造
/偽造硬貨が現れても新たなテンプレート等を用いるこ
となく当該硬貨の真偽等を判定することができると共
に、少ない基本テンプレートのデータにより効果的に類
似硬貨の識別を行うことができ、更には硬貨の正損を確
実に判定し得る画像による硬貨の真偽/正損判定方法及
び装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to realize a new similar coin or a modified / counterfeit coin without using a new template or the like. It is possible to determine whether the coins are true or false, to identify similar coins effectively with less basic template data, and to determine whether the coins are right or wrong. It is to provide a loss determination method and apparatus.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は対象硬貨の画像
を取込み、得られた画像信号をディジタル処理し、算出
した硬貨画像のパターンを円周上に一定の抽出角度毎に
360度分抽出したサンプリングデータと、識別候補の
硬貨の標準画像データである基本テンプレートとの類似
度を算出し、前記硬貨を識別すると共に正損を判定する
真偽/正損判定方法に関し、本発明の上記目的は、前記
サンプリングデータと前記基本テンプレートとを相対的
に回転させ、対応する画素同士の濃度差を総合してマッ
チング度を算出し、マッチング度が最良の回転角位置を
求め、前記最良の回転角位置におけるマッチング度に基
づいて金種及び表裏を確定し、前記マッチング度が最良
の回転角位置を開始点として、前記サンプリングデータ
と前記基本テンプレートとが所定回転角度ずれたときの
マッチング度のパターンによって、前記確定された金種
及び表裏の種類を確認して真偽を判定し、前記マッチン
グ度が最良の回転角位置を始点として、リングデータの
所定角度ピッチ内の領域毎に画素値の総和をとって濃度
ヒストグラムを作成し、前記濃度ヒストグラムと前記基
本テンプレートの対応濃度ヒストグラムとを比較するこ
とにより前記対象硬貨の正損を判定することによって達
成される。
According to the present invention, an image of a target coin is taken in, the obtained image signal is digitally processed, and the calculated coin image pattern is extracted on the circumference by 360 degrees at constant extraction angles. The true / false judgment method for calculating the similarity between the sampled data and the basic template, which is the standard image data of the identification candidate coin, and identifying the coin and determining whether the coin is correct, Is the relative rotation of the sampling data and the basic template, the density difference between corresponding pixels is integrated to calculate the matching degree, the rotation angle position with the best matching degree is obtained, and the best rotation angle is obtained. The denomination and the front and back are determined based on the matching degree at the position, and the sampling data and the basic template are set with the rotation angle position having the best matching degree as a starting point. By the pattern of the degree of matching when a predetermined rotation angle is shifted with respect to the table, the authenticity is determined by checking the confirmed denomination and the type of the front and back, and the degree of matching is the best rotation angle position as a starting point. A density histogram is created by summing the pixel values for each area within a predetermined angular pitch of the ring data, and the fitness of the target coin is determined by comparing the density histogram with the corresponding density histogram of the basic template. To be achieved.

【0009】また、本発明は画像による硬貨の真偽/正
損判定装置に関し、本発明の上記目的は、対象硬貨を撮
像する撮像手段と、前記撮像手段からの画像信号をディ
ジタル処理して硬貨画像の外径値及び中心位置を算出す
る外径計測中心位置算出手段と、前記中心位置を中心と
して前記硬貨画像のパターンを円周上に一定の抽出角度
毎に360度分抽出してサンプリングデータとして切出
すリング切出手段と、前記サンプリングデータに対して
濃度変化の急激な部分を強調処理するエッジ強調手段
と、前記サンプリングデータを当該金種候補の標準画像
データである基本テンプレートに合わせるようにデータ
圧縮するデータ圧縮手段と、前記サンプリングデータの
濃度値を当該金種の標準濃度値に変換する濃度変換手段
と、前記エッジ強調手段、前記データ圧縮手段及び前記
濃度変換手段により処理された当該サンプリングデータ
と前記基本テンプレートとを相対的に回転させて、対応
する画素同士の濃度差を総合してマッチング度を算出
し、マッチング度が最良の回転角位置を求め、該最良の
回転角位置におけるマッチング度に基づいて金種及び表
裏を確定する回転照合手段と、前記マッチング度が最良
の回転位置を開始点として、前記処理されたサンプリン
グデータと前記基本テンプレートとが所定回転角度ずれ
たときのマッチング度のパターンによって、前記確定さ
れた金種及び表裏の種類を確認すると共に、前記対象硬
貨の真偽を判定する真偽判定手段と、前記マッチング度
が最良の回転角位置を始点として、リングデータの所定
角度ピッチ内の領域毎に画素値の総和をとって濃度ヒス
トグラムを作成し、前記濃度ヒストグラムと前記基本テ
ンプレートの対応濃度ヒストグラムとを比較することに
より前記対象硬貨の正損を判定する正損判定手段とを設
けることによって達成される。
The present invention also relates to an apparatus for determining whether a coin is true or false based on an image. The above object of the present invention is to provide an image pickup means for picking up an object coin and a digital signal for digitally processing an image signal from the image pickup means. Outer diameter measurement center position calculating means for calculating the outer diameter value and center position of the image, and the sampling data by extracting the pattern of the coin image centered on the center position for 360 degrees at a constant extraction angle on the circumference. A ring cutting means for cutting out as, an edge emphasizing means for emphasizing a portion where the density changes drastically with respect to the sampling data, and the sampling data so as to match with a basic template which is standard image data of the denomination candidate. Data compression means for compressing data, density conversion means for converting density values of the sampling data into standard density values of the denomination, and edge enhancement Stage, the sampling data processed by the data compression unit and the density conversion unit and the basic template are relatively rotated, and the matching level is calculated by integrating the density differences between the corresponding pixels, and the matching level is calculated. Is a rotation matching unit that determines the best rotation angle position and determines the denomination and the front and back based on the matching degree at the best rotation angle position; and the matching degree is processed with the best rotation position as the starting point. By a pattern of the degree of matching when the sampling data and the basic template are deviated by a predetermined rotation angle, while confirming the confirmed denomination and the type of front and back, and authenticity determining means for determining the authenticity of the target coin. , Starting from the rotation angle position with the best matching degree, the sum of pixel values is calculated for each region within a predetermined angular pitch of ring data. What creates a density histogram, said is achieved by providing a fitness determining means for determining a positive loss of the subject coin by comparing the corresponding density histogram of the density histogram and the base template.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明は硬貨全面の画像を取込
み、リング状に切出した画像(リング状サンプリングデ
ータ)と基本テンプレート(標準画像データ)とを回転
照合することにより類似度を演算して硬貨の種類や真偽
を判定すると共に、濃度ヒストグラムのマッチングによ
って正貨と損貨を判定するものである。本発明では、リ
ング状に切出した360度分の画像を所定の個数(回転
角位置毎)に分割し、一番類似している箇所(角位置)
を基点として、所定角度ずつ画像をずらしたときの基本
テンプレートとのマッチング度を計算し、回転角位置に
対するマッチング度のグラフを作成し、このグラフのパ
ターンが正規のものと一致しているか否かによって、識
別候補の金種・表裏の確認や真偽の判定を行うと共に、
部分的な濃度ヒストグラムのパターンマッチングによっ
て正貨と損貨を効率良く判定するようにしている。グラ
フ化されたデータはその硬貨特有の波形データとなり、
正規の硬貨の波形データからその特徴量を抽出して登録
しておけば、真偽の判定を含めて各種のチェックを行う
ことができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION According to the present invention, a similarity is calculated by taking in an image of the entire surface of a coin and rotationally collating an image cut out in a ring shape (ring-shaped sampling data) and a basic template (standard image data). In addition to determining the type and authenticity of coins, it is possible to determine genuine coins and non-coins by matching density histograms. In the present invention, a 360-degree image cut out in a ring shape is divided into a predetermined number (for each rotation angle position), and the most similar portion (angle position).
Based on, the degree of matching with the basic template is calculated when the image is shifted by a predetermined angle, and a graph of the degree of matching with respect to the rotation angle position is created. Whether or not the pattern of this graph matches the regular one Check the denomination, front and back of the identification candidate, and determine whether it is true or false.
A true coin and a loss coin are efficiently determined by pattern matching of partial density histograms. The graphed data becomes waveform data specific to that coin,
If the characteristic amount is extracted from the waveform data of a regular coin and registered, it is possible to perform various checks including true / false determination.

【0011】そのため、類似した外国貨や変造貨を専用
のテンプレートを用いることなく排除できると共に、新
たな外国貨や変造貨が現れてもグラフ化データのパター
ンが一致しない限り、新たなデータ登録をすることなく
排除できるようになる。また、正損の判定によって、硬
貨の汚れや鍛造面の傷がある硬貨、模様部が欠落した硬
貨等を損貨として分別できる。
Therefore, similar foreign currency or altered coin can be eliminated without using a dedicated template, and new data can be registered as long as the pattern of the graphed data does not match even if a new foreign currency or altered coin appears. Can be eliminated without doing. Further, by judging whether the coin is correct or not, it is possible to classify coins having stains on the forged surface, scratches on the forged surface, coins lacking the pattern portion, and the like as damaged coins.

【0012】以下に、本発明の実施の形態を、図面を参
照して詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0013】図1は本発明を適用した硬貨の真偽/正損
判定装置の構成例を示しており、CCDカメラやライン
センサ等の撮像手段21は硬貨全面を撮像してx−y座
標上に2次元の画像データを取込み、その画像データは
ディジタル化されてフレームメモリ31bに格納され
る。外径計測中心位置算出手段22は硬貨の外径計測と
中心位置を算出し、フレームメモリ31bに取込まれて
いる画像データから、x−y座標の濃度ヒストグラムを
ヒストメモリ31a上で作成し、各濃度ヒストグラムに
基づいて硬貨の外径値と中心座標を算出すると共に、各
画素の濃度データを2値化して穴径値(穴無しは0)を
算出する。
FIG. 1 shows an example of the structure of a coin authenticity determination device to which the present invention is applied. An image pickup means 21 such as a CCD camera or a line sensor picks up an image of the entire surface of a coin and displays it on the xy coordinates. The two-dimensional image data is fetched in, and the image data is digitized and stored in the frame memory 31b. The outer diameter measurement center position calculating means 22 calculates the outer diameter of the coin and calculates the center position, and creates a density histogram of xy coordinates on the hist memory 31a from the image data taken in the frame memory 31b. The outer diameter value and the center coordinates of the coin are calculated based on the density histogram, and the density data of each pixel is binarized to calculate the hole diameter value (0 for no hole).

【0014】リング切出手段23は、フレームメモリ3
1bの画像データを外径計測中心位置算出手段22から
の中心座標を中心としてリング状に切出し、x方向(回
転角θ方向)及びy方向(半径R方向)の2次元配列デ
ータとして作業メモリ31cに記憶する。リング切出手
段23は、硬貨の正損判定用のリング画像も切り出して
作業メモリ31cに記憶しておく。正損判定用のリング
画像は、硬貨が損傷し易い場所を特徴部分として含んで
いる。エッジ強調手段24はリング切出手段23が切出
した画像データに対して微分処理を行い、濃度変化の急
激なエッジ部分を強調し、データ圧縮手段25はエッジ
強調手段24でエッジ強調された画像データを、当該金
種候補の基本テンプレート(標準画像データ)と同一サ
イズになるようにデータ圧縮する。基本テンプレートは
金種毎に予め基本テンプレート記憶手段31eに記憶さ
れており、データ圧縮手段25によるデータ圧縮率は金
種に応じて決定される。
The ring cutting means 23 is a frame memory 3
The image data of 1b is cut out in a ring shape with the center coordinates from the outer diameter measurement center position calculating means 22 as the center, and the work memory 31c is used as two-dimensional array data in the x direction (rotation angle θ direction) and the y direction (radius R direction). Remember. The ring cutout unit 23 also cuts out a ring image for coin damage determination and stores it in the work memory 31c. The ring image for judging the fitness includes a place where the coin is easily damaged as a characteristic portion. The edge emphasizing means 24 performs differentiation processing on the image data cut out by the ring cutting means 23 to emphasize the edge portion where the density change is abrupt, and the data compressing means 25 the image data edge-emphasized by the edge emphasizing means 24. Is compressed to have the same size as the basic template (standard image data) of the denomination candidate. The basic template is stored in advance in the basic template storage unit 31e for each denomination, and the data compression rate by the data compression unit 25 is determined according to the denomination.

【0015】また、濃度変換手段26は、撮像手段21
のばらつきや照明条件の変化等の影響を軽減して同一条
件で取込み可能とするため、各画素の濃度値を標準の濃
度値に変換し、濃度変換用テンプレートを用いて圧縮後
の各画素データの濃度値を、濃度順位を対応させて基本
テンプレートの濃度値に変換する。回転照合手段27
は、作業メモリ31cからの濃度変換後の画像データ
(リング状サンプリングデータ)と基本テンプレート記
憶手段31eからの基本テンプレートとの回転照合を行
って標準画像との類似度を算出し、当該金種の各識別候
補の表裏両方について各回転角度におけるパターンマッ
チング値を算出し、その回転照合結果を格納メモリ31
fに格納する。
Further, the density converting means 26 is an image pickup means 21.
In order to reduce the effects of variations in lighting conditions and changes in lighting conditions so that data can be captured under the same conditions, the density values of each pixel are converted to standard density values, and each pixel data after compression is converted using the density conversion template. The density value of is converted into the density value of the basic template in correspondence with the density order. Rotation verification means 27
Calculates the degree of similarity with the standard image by performing rotational matching between the density-converted image data (ring-shaped sampling data) from the working memory 31c and the basic template from the basic template storage unit 31e, and calculates the degree of similarity with the standard image. A pattern matching value at each rotation angle is calculated for both the front and back of each identification candidate, and the rotation matching result is stored in the storage memory 31.
Store in f.

【0016】外部金種決定手段28は金種の識別,真偽
判定等の対象となる硬貨の基準データを金種毎,表裏毎
に予め設定して登録し、外径サイズ,穴の有無、材質な
どから当該金種を決定して登録する。本実施例では、濃
度変換用テンプレート(標準濃度データ)及び照合用の
基本テンプレート(標準画像データ)を金種毎、表裏毎
に設定し、それぞれ標準濃度データ記憶手段31d及び
基本テンプレート記憶手段31eに記憶しておく。ま
た、基本テンプレート記憶手段31eには、硬貨の正損
判定用の正損判定用基本テンプレートも記憶されてい
る。更に外部金種決定手段28は、回転パターン波形に
基づく真偽判定の際に使用する判定値(対象硬貨の特徴
量)を、対象硬貨と類似する外部硬貨(外国貨やゲーム
コイン等)を考慮して金種毎、表裏毎に決定し、基本テ
ンプレート記憶手段31eに記憶しておく。金種判定手
段29は、材質等を検出する磁気センサーの検出データ
と画像データに基づいて対象硬貨の金種などを判定し、
本発明では回転照合手段27で求めた回転照合結果を基
に、最良の回転角位置におけるマッチング度に基づいて
金種と表裏を判定した後、回転照合時に描く軌跡(マッ
チング度をプロットしたもので、「回転パターン波形」
と呼ぶ)をチェックし、その軌跡により当該硬貨の真偽
を判定する。
The external denomination determining means 28 presets and registers reference data of coins to be subjected to denomination identification, authenticity determination, etc. for each denomination and each front and back sides, and determines the outer diameter size, presence / absence of holes, The denomination concerned is decided from the material etc. and registered. In this embodiment, a density conversion template (standard density data) and a matching basic template (standard image data) are set for each denomination and for each front and back side, and are stored in the standard density data storage means 31d and the basic template storage means 31e, respectively. Remember. Further, the basic template storage means 31e also stores a basic template for determining whether a coin is in a normal state or not. Further, the external denomination determining unit 28 considers an external coin (for example, a foreign coin or a game coin) similar to the target coin as the determination value (the characteristic amount of the target coin) used in the authenticity determination based on the rotation pattern waveform. Then, it is determined for each denomination, for each front and back, and stored in the basic template storage means 31e. The denomination determining means 29 determines the denomination of the target coin based on the detection data of the magnetic sensor for detecting the material and the image data,
In the present invention, the denomination and the front and back are determined based on the matching degree at the best rotation angle position based on the rotation matching result obtained by the rotation matching means 27, and then the trajectory drawn during the rotation matching (the matching degree is plotted. , "Rotation pattern waveform"
Call) and determine the authenticity of the coin according to the trajectory.

【0017】一方、マスク部40は作業メモリ31cか
らのリングデータと、基本テンプレート記憶手段31e
に記憶されている正損判定用基本テンプレートとをマス
クで対応する位置でそれぞれマスク処理し、マスク処理
された各正損判定用データを正損判定部41に送る。正
損判定部41は、入力されたリングデータのマスクされ
ていない領域の濃度ヒストグラムを、所定区間毎の画素
値の総和をとることによって生成すると共に、正損判定
用基本テンプレートのマスクされていない部分の対応濃
度ヒストグラムを所定部から読み出す。対応濃度ヒスト
グラムは、リングデータのマスクされていない領域の濃
度ヒストグラムに対応するものであり、その都度正損判
定用基本テンプレートから生成するようにしても良い。
正損判定部41は、上記濃度ヒストグラムと対応濃度ヒ
ストグラムを比較することによって、当該硬貨の正損を
判定する。
On the other hand, the mask section 40 has ring data from the working memory 31c and basic template storage means 31e.
The masks of the fitness judgment basic template stored in the above are masked at corresponding positions, and each masked fitness judgment data is sent to the fitness judgment unit 41. The fitness judgment unit 41 generates a density histogram of the unmasked area of the input ring data by taking the sum of the pixel values for each predetermined section, and the basic template for fitness judgment is not masked. The corresponding density histogram of the part is read from the predetermined part. The corresponding density histogram corresponds to the density histogram of the unmasked area of the ring data, and may be generated from the fitness judgment basic template each time.
The fitness determination unit 41 determines the fitness of the coin by comparing the density histogram with the corresponding density histogram.

【0018】上述のような構成において、その処理例を
図2のフローチャートに沿って詳細に説明する。
An example of the processing in the above configuration will be described in detail with reference to the flowchart of FIG.

【0019】先ず、搬送されて来る硬貨は表又は裏を上
面にして撮像手段21のイメージセンサ部を通過し、x
−y座標上に例えば256×240画素を1画面とし
て、硬貨の画像1が取込まれる(ステップS1)。この
画像1は1画素が約0.13mm平方の高密度画像であ
り、A/D変換により明るさを例えば256階調に分解
して多値化され、明るさ(濃度若しくは輝度)をZ軸と
する3次元データとしてフレームメモリ31bに格納さ
れる(ステップS1)。
First, the coins that have been conveyed pass through the image sensor section of the image pickup means 21 with the front side or the back side facing upward, and x
The image 1 of the coin is captured on the y-coordinate, for example, with 256 × 240 pixels as one screen (step S1). This image 1 is a high-density image in which one pixel is about 0.13 mm square, and the brightness is divided into 256 gradations by A / D conversion to be multi-valued, and the brightness (density or brightness) is Z-axis. Is stored in the frame memory 31b as three-dimensional data (step S1).

【0020】外径計測中心位置算出手段22はフレーム
メモリ31bに格納された画像データから、xy方向で
それぞれ硬貨画像の検出境界が最大及び最小である各座
標値を検索し、その平均値を当該硬貨画像の中心座標(C
x, Cy)とし、上記最大座標値と最小座標値の差を当該硬
貨画像の外径値Dとして算出する。その際、背景ノイズ
(隣接する硬貨や搬送ベルトの写り込み等)の影響を回
避するため、次の方法で硬貨の中心座標(Cx, Cy)と外径
値Dを求める。
The outer diameter measurement center position calculation means 22 searches the image data stored in the frame memory 31b for each coordinate value at which the coin image detection boundaries are maximum and minimum in the xy directions, and the average value thereof is calculated. Center coordinates of coin image (C
x, Cy), and the difference between the maximum coordinate value and the minimum coordinate value is calculated as the outer diameter value D of the coin image. At that time, in order to avoid the influence of background noise (reflection of adjacent coins or a conveyor belt), the center coordinates (Cx, Cy) of the coins and the outer diameter value D are obtained by the following method.

【0021】図3(A)に示す画像1において、硬貨の
搬送方向Aに対して垂直な方向を水平方向xとした場
合、水平方向xに対して搬送ガイドの領域と搬送ベルト
の領域とを除外した区間V−Vを検索範囲として設
定する。また、垂直方向yに対しては、連続して搬送さ
れて来る硬貨同士の接点エッジの影響が生じないよう
に、両端部の領域(例えば最小径の硬貨の半径の1/3
〜1/4程度)を除外した区間H−Hを検索範囲と
して設定しておく。そして、各検索範囲内の画像データ
を用いて図3(B)及び(C)のように、垂直方向と水
平方向の濃度ヒストグラムをそれぞれ作成してヒストメ
モリ31aに記憶する。ここで、垂直方向の濃度ヒスト
グラムVhistとは、全ての水平方向のラインについて、
1水平ラインにおける区間V−V内の各画素値(濃
度)の総和を水平ライン濃度として求め、求めた各水平
ライン濃度を水平ラインの番号順に並べたものである。
また、水平方向の濃度ヒストグラムHhistとは、全ての
垂直方向のラインについて、1垂直ラインにおける区間
−H内の各画素値の総和を垂直ライン濃度として
求め、求めた各垂直ライン濃度を垂直ラインの番号順に
並べたものである。
In the image 1 shown in FIG. 3A, when the direction perpendicular to the coin transport direction A is the horizontal direction x, the region of the transport guide and the region of the transport belt are defined with respect to the horizontal direction x. setting the excluded section V L -V R as a search range. Further, in the vertical direction y, the regions at both ends (for example, 1/3 of the radius of the smallest coin are prevented so that the influence of the contact edge of the coins successively conveyed does not occur.
Setting the excluded period H T -H B of approximately ~ 1/4) as the search range. Then, as shown in FIGS. 3B and 3C, image density data in each search range is used to create vertical and horizontal density histograms and store them in the hist memory 31a. Here, the density histogram Vhist in the vertical direction refers to all horizontal lines.
1 determined as a horizontal line concentration sum of each pixel value in the interval V L -V R in the horizontal line (concentration) is obtained by arranging the respective horizontal line concentration determined in numerical order of the horizontal lines.
The horizontal density histogram Hhist is a vertical line density obtained by calculating the sum of pixel values in the section H T −H B in one vertical line for all vertical lines, and calculating the calculated vertical line density. They are arranged in the order of the vertical line numbers.

【0022】外径計測中心位置算出手段22は、水平方
向濃度ヒストグラムHhistと垂直方向濃度ヒストグラム
Vhistの中央付近からそれぞれ両側へ向かって硬貨画像
2のエッジ部を検索し、検出した各エッジ部の中点(図
3(C)中のLEFT, RIGHTの中点と、図3(B)中のTO
P, TAILの中点)の座標を当該硬貨画像2の中心座標(C
x, Cy)として決定する。硬貨の外径値Dは、ベルト写り
込み等の影響を受けないように水平方向の外径値(図3
(C)中のLEFTとRIGHTの座標値の差)を用いる。
The outer diameter measurement center position calculating means 22 searches the edge portions of the coin image 2 from the vicinity of the center of the horizontal density histogram Hhist and the vertical density histogram Vhist toward both sides, and detects the detected edge portions. Point (midpoint of LEFT and RIGHT in Fig. 3 (C) and TO in Fig. 3 (B)
The coordinates of the middle point of P and TAIL are the center coordinates of the coin image 2 (C
x, Cy). The outer diameter value D of the coin is the outer diameter value in the horizontal direction (see FIG. 3) so as not to be affected by the reflection of the belt.
The difference between the coordinate values of LEFT and RIGHT in (C) is used.

【0023】硬貨の穴径値は次のように求める。外径計
測中心位置算出手段22は、先ず画像1の全画素につい
て下記(1)式に示す閾値Skと比較して2値化を行う。
The hole diameter value of coins is obtained as follows. The outer diameter measurement center position calculation means 22 first binarizes all the pixels of the image 1 by comparing them with a threshold value Sk shown in the following equation (1).

【0024】 Sk = IMAXMIN + Offset …(1) 但し、IMAXMINは最小の水平ライン濃度を有す
るライン(背景部分で最も暗い部分を有するライン)内
の最大濃度(1ライン内の最も明るい画素値)であり、
Offsetは調整値である。
Sk = I MAX V MIN + Offset (1) where I MAX V MIN is the maximum density (line within one line) having the minimum horizontal line density (the line having the darkest part in the background part). The brightest pixel value),
Offset is an adjustment value.

【0025】例えば当該画素の濃度が閾値Sk以下であれ
ば“1”(穴画素)、濃度が閾値を超えれば“0”(非
穴画素)として、画像1の全画素について2値化する。
続いて、2値化後の画像1において、図4に示すように
硬貨画像2の中心座標(Cx, Cy)を中心とし、半径Ir(Ir
=対象硬貨の最大穴径+α)の円内を穴画素評価領域と
して、その評価領域内に存在する値“1”を有する画素
の数を計数し、この計数値を穴径値Irとする(ステップ
S2)。
For example, if the density of the pixel is less than or equal to the threshold value Sk, it is "1" (hole pixel), and if the density exceeds the threshold value, it is "0" (non-hole pixel), and all the pixels of the image 1 are binarized.
Next, in the image 1 after binarization, as shown in FIG. 4, with the center coordinates (Cx, Cy) of the coin image 2 as the center and the radius Ir (Ir
= Maximum hole diameter of target coin + α) is set as a hole pixel evaluation area, the number of pixels having the value “1” existing in the evaluation area is counted, and this count value is set as the hole diameter value Ir ( Step S2).

【0026】このようにして得られた外径値D、穴径値
IR及び金種を特定するための磁気センサの検出データに
基づいて金種を特定し、予め準備してある各金種別の基
本テンプレート(標準画像データ)の中から、当該特定
金種のものを照合用の基本テンプレートとして選択す
る。識別結果としての金種候補はこの段階で決定される
が、金種が特定されただけであり、硬貨の表裏について
はこの段階では判明していないので、当該金種の基本テ
ンプレートとしては表側と裏側の2個の基本テンプレー
トを選択する(ステップS2)。
The outer diameter value D and the hole diameter value thus obtained
Specify the denomination based on the IR and the detection data of the magnetic sensor to identify the denomination, and select the specific denomination from the prepared basic templates (standard image data) for each denomination. Select as a basic template for matching. Although the denomination candidate as the identification result is determined at this stage, only the denomination has been specified and the front and back of the coin are not known at this stage, so the basic template for the denomination is the front side. Two basic templates on the back side are selected (step S2).

【0027】次に、硬貨画像2のパターンを円周上に一
定の抽出角度毎に360度分抽出し、半径R方向をWy方
向、回転角θ方向をWx方向として展開した配列データか
ら成る2次元のストライプ状サンプリングデータを得
る。リング切出手段23は切出しパラメータテーブルTB
1を用いて、図5に示すように中心座標=(Cx, Cy)、切
出し基点(中心座標からの半径方向の切出し開始位置)
=r、切出し幅(半径方向の切出し範囲)=Wy、切出し
長(円周方向の切出し範囲)=Wxをパラメータとして、
硬貨画像2のパターンを円周上に一定の抽出角度毎に3
60度分を抽出して2次元のストライプ状サンプリング
データとして切出し、図6に示すように回転角θ方向を
X軸,半径R方向をY軸として2次元の配列データPDAT
Aに展開する。
Next, the pattern of the coin image 2 is extracted on the circumference by 360 degrees at a constant extraction angle, and is composed of array data which is developed with the radius R direction as the Wy direction and the rotation angle θ direction as the Wx direction. Obtain three-dimensional striped sampling data. The ring cutting means 23 is a cutting parameter table TB.
As shown in FIG. 5, using 1, the center coordinates = (Cx, Cy), the base point for cutting (the starting position in the radial direction from the center coordinates).
= R, cutting width (radial cutting range) = Wy, cutting length (circumferential cutting range) = Wx,
The pattern of the coin image 2 is 3 on the circumference for every certain extraction angle.
Sixty degrees are extracted and cut out as two-dimensional striped sampling data, and as shown in FIG. 6, two-dimensional array data PDAT with the rotation angle θ direction as the X axis and the radius R direction as the Y axis.
Expand to A.

【0028】例えば直径Dから500円の硬貨を特定し
た場合、切出しパラメータテーブルTB1から金種500
円に対する切出し起点r=65、切出し幅Wy=20、切
出し長Wx=512として、リング状画像データSDATAを
ストライプ状にサンプリングして切出し、これを図6に
示すようにr(Wy)方向,θ(Wx)方向の2次元の配列デー
タPDATAとする。このようなリング状画像データSDATAか
ら2次元配列データPDATAへの展開は、硬貨画像2の中
心座標を(Cx, Cy)として、例えば次の(2)式により極
座標をユークリッド座標に変換することで行う。なお、
リングを切出す際には、エッジ強調の処理時に3×3画
素の空間フィルタを用いて微分処理を行うため、半径方
向については(r - 1)〜(r + Wy + 1)の間を対象として
1画素ずつ余分に切出す。
For example, when a coin of 500 yen is specified from the diameter D, the denomination 500 is selected from the cut-out parameter table TB1.
The ring-shaped image data SDATA is sampled in a stripe shape and cut out with the cutout starting point r = 65, the cutout width Wy = 20, and the cutout length Wx = 512 for the circle, and this is shown in FIG. 6 in the r (Wy) direction, θ. Set as two-dimensional array data PDATA in the (Wx) direction. The expansion from the ring-shaped image data SDATA to the two-dimensional array data PDATA is performed by converting the polar coordinates into Euclidean coordinates by the following equation (2) with the center coordinates of the coin image 2 as (Cx, Cy). To do. In addition,
When cutting out a ring, a 3 × 3 pixel spatial filter is used in the edge enhancement process to perform differentiation, so the range between (r -1) and (r + Wy +1) is targeted in the radial direction. As a result, extra pixels are cut out one by one.

【0029】 PDATA(i, j) = SDATA(Px + Cx, Py + Cy) …(2) 但し、Px = ri×sinθj、Py = ri×cosθj,ri = i +
(r−1),θj =j×2π/Wx,i = 0〜(Wy−1),j = 0〜
(Wy−1)である。
PDATA (i, j) = SDATA (Px + Cx, Py + Cy) (2) where Px = ri × sin θj, Py = ri × cos θj, ri = i +
(r−1), θj = j × 2π / Wx, i = 0 to (Wy−1), j = 0
(Wy−1).

【0030】このようにしてリング切出手段23では、
360度を含む特定回転角位置までのリング状画像デー
タをストライプ状に切出して2次元の配列データとして
適宜抽出する。500円硬貨の例では、切出しされる画
像にはR方向に22個、θ方向に512個の画素が含ま
れる(ステップS3)。
In this way, in the ring cutting means 23,
The ring-shaped image data up to a specific rotation angle position including 360 degrees is cut out into stripes and appropriately extracted as two-dimensional array data. In the example of the 500-yen coin, the cut-out image includes 22 pixels in the R direction and 512 pixels in the θ direction (step S3).

【0031】エッジ強調手段24は、切出し画像に対し
て模様の特徴を強調するために、3×3画素の近傍領域
におけるx方向/y方向の微分を行う。このエッジ強調
の処理方法としては、例えば公知の技術である「Prewit
tオペレータ」による3×3空間フィルタリングを用
い、図7(A)及び(B)に示すように、変換前の画素
データをPDATA(i, j)とし、変換後の画素データをGDATA
(m, n)として、下記(3)〜(5)式により濃度値を補
正することによってエッジ部分を強調する。その際、x
フィルタ及びyフィルタとしては、例えば3×3フィル
タを用いる。
The edge emphasizing means 24 performs x-direction / y-direction differentiation in the vicinity region of 3 × 3 pixels in order to emphasize the feature of the pattern on the cut-out image. As a processing method of this edge enhancement, for example, there is a known technique "Prewit
As shown in FIGS. 7A and 7B, 3 × 3 spatial filtering by “t operator” is used, the pixel data before conversion is PDATA (i, j), and the pixel data after conversion is GDATA.
As (m, n), the edge portion is emphasized by correcting the density value according to the following equations (3) to (5). At that time, x
As the filter and the y filter, for example, a 3 × 3 filter is used.

【0032】 ΔxDATA(i, j) = PDATA(i-1, j-1) + PDATA(i-1, j) + PDATA(i-1, j+1) - {PDATA(i+1, j-1) + PDATA(i+1, j) + PDATA(i+1, j+1)} …(3) ΔyDATA(i, j) = PDATA(i-1, j-1) + PDATA(i,j-1) + PDATA(i+1,j-1) - {PDATA(i-1,j+1) + PDATA(i,j+1) + PDATA(i+1,j+1)} …(4) GDATA(m, n) = |ΔxDATA(i,j)|+|ΔyDATA(i,j)|…(5) なお、第0行及び第(Wy + 1)行の各画素については微分
和が計算できないので、結果として得られるGDATA(m,
n)の行列は、図7(B)のようにWy行,Wx列となる。こ
のようなエッジ強調手段24によるエッジ強調処理によ
り、濃度変化の急激な部分が浮き出た画像が得られる
(ステップS4)。
ΔxDATA (i, j) = PDATA (i-1, j-1) + PDATA (i-1, j) + PDATA (i-1, j + 1)-(PDATA (i + 1, j- 1) + PDATA (i + 1, j) + PDATA (i + 1, j + 1)} (3) ΔyDATA (i, j) = PDATA (i-1, j-1) + PDATA (i, j -1) + PDATA (i + 1, j-1)-{PDATA (i-1, j + 1) + PDATA (i, j + 1) + PDATA (i + 1, j + 1)} (4 ) GDATA (m, n) = | ΔxDATA (i, j) | + | ΔyDATA (i, j) | ... (5) Note that the differential sum is calculated for each pixel in the 0th row and the (Wy + 1) th row. Since it cannot be calculated, the resulting GDATA (m,
The matrix of n) has Wy rows and Wx columns as shown in FIG. By the edge enhancement processing by the edge enhancement means 24, an image in which a portion where the density change is abruptly raised is obtained (step S4).

【0033】次に、エッジ強調されたWy行,Wx列のデー
タGDATAを照合用の基本テンプレートと同一サイズの行
列になるようにデータ圧縮する。この圧縮率は金種によ
り異なり、500円硬貨の場合は好ましくは1/8の圧
縮率が適用され、例えばx軸方向に4画素,y軸方向に
2画素のデータ毎に平均濃度値を算出し、8画素のデー
タを1画素のデータに圧縮する。その結果、Wy=20
行、Wx=512列のデータGDATAが10行、128列の
データCDATAに圧縮される(ステップS5)。
Next, the edge-enhanced data WDATA in the Wy row and Wx column is data-compressed into a matrix of the same size as the basic template for collation. This compression rate differs depending on the denomination, and in the case of a 500-yen coin, a compression rate of 1/8 is preferably applied. For example, an average density value is calculated for each data of 4 pixels in the x-axis direction and 2 pixels in the y-axis direction. Then, the data of 8 pixels is compressed into the data of 1 pixel. As a result, Wy = 20
The data GDATA in the row and Wx = 512 columns is compressed into the data CDATA in 10 rows and 128 columns (step S5).

【0034】次に、撮像手段21等のばらつきの影響を
軽減するため、標準濃度データが設定されている濃度変
換用テンプレートを使用して、圧縮後のデータCDATAに
対して濃度変換処理を行う。図8(A)は対象画像の濃
度分布の例を示し、図8(B)は基本テンプレートの濃
度分布の例を示している。
Next, in order to reduce the influence of variations in the image pickup means 21 and the like, a density conversion process is performed on the compressed data CDATA using a density conversion template in which standard density data is set. 8A shows an example of the density distribution of the target image, and FIG. 8B shows an example of the density distribution of the basic template.

【0035】濃度変換の処理について図9を参照して説
明する。先ず圧縮後のデータ(a)を濃度順に並び変
え、濃度順テーブル(b)及び濃度順インデックステー
ブル(c)を作成する。濃度順インデックステーブル
(c)の要素は、対応する濃度順テーブル(b)の要素
のテーブル(a)内の位置(インデックス)である。次
に、濃度順テーブル(b)の各要素に対応する濃度順テ
ーブル(d)の要素を参照し、この値を濃度順インデッ
クステーブル(c)が指す位置、つまり圧縮後のデータ
テーブル(a)内での位置に配置してテーブル(e)を
作成する。その結果、圧縮後のデータ(a)は、基本テ
ンプレートの濃度値(高い順)に変換される。図10は
具体例を図9に対応させて示しており、変換前のデータ
である圧縮後データ(a)は、結果としてデータ(d)
のように変換される。なお、濃度値が同じ場合、テンプ
レートの濃度に相当する値とする(ステップS6)。
The density conversion processing will be described with reference to FIG. First, the compressed data (a) is rearranged in order of density, and a density order table (b) and a density order index table (c) are created. The element of the density order index table (c) is the position (index) in the table (a) of the corresponding element of the density order table (b). Next, the element of the density order table (d) corresponding to each element of the density order table (b) is referred to, and the value is indicated by the density order index table (c), that is, the compressed data table (a). The table (e) is prepared by arranging the table (e) at the position inside. As a result, the compressed data (a) is converted into the density value (higher order) of the basic template. FIG. 10 shows a concrete example corresponding to FIG. 9, and the compressed data (a) which is the data before conversion is the data (d) as a result.
Is converted to. If the density values are the same, the value corresponding to the density of the template is set (step S6).

【0036】このように上記ステップS3〜ステップS
6の処理をして得た2次元のストライプ状サンプリング
データを対象として、識別候補の硬貨の標準画像データ
である照合用の基本テンプレートとの照合演算を行う。
図11は、500円硬貨の生画像に対する加工処理後の
サンプリングデータIDATAと基本テンプレートMDATAを示
している。照合に関する演算方法は図12(A)及び
(B)に示すように、処理後のサンプリングデータIDAT
Aと基本テンプレートMDATAとにおいて、対応する画素fn
と画素tnの濃度の差を全域に亘って求め、求めた各濃度
差の絶対値の総和値Pmを下記(6)式により算出し、当
該回転角位置におけるパターンマッチング値とする。
In this way, the above steps S3 to S
For the two-dimensional striped sampling data obtained by performing the process of No. 6, the collation operation is performed with the collation basic template which is the standard image data of the identification candidate coin.
FIG. 11 shows the sampling data IDATA and the basic template MDATA after the processing for the raw image of the 500-yen coin. As shown in FIGS. 12 (A) and 12 (B), the calculation method related to collation is the sampling data IDAT after processing.
Corresponding pixel fn in A and the basic template MDATA
And the density difference between the pixels tn are calculated over the entire area, and the sum total value Pm of the absolute values of the calculated density differences is calculated by the following equation (6) to be used as the pattern matching value at the rotation angle position.

【0037】Pm = Σ|fn - tn| …(6) 但し、n=1〜総画素数(=圧縮後の配列データ数)で
ある。
Pm = Σ | fn-tn | (6) where n = 1 to the total number of pixels (= the number of array data after compression).

【0038】そして、サンプリングデータIDATAと基本
テンプレートMDATAとを相対的に1周分回転させなが
ら、各回転角度毎にパターンマッチング値Pmを求める。
本例における処理後のサンプリングデータは、x方向
(=R方向)に10行、y方向(=θ方向)に128列
の配列データIDATAであり、回転ピッチを360/12
8度としてθ方向に一方の画像を回転させながら、すな
わち上記配列データIDATAをx方向(若しくは基本テン
プレートMDATAを−x方向)に1画素(1列)ずつシフ
トしながら、パターンマッチング値Pmの演算を1回転分
に相当する回数(本例では128回)繰り返し、回転角
位置毎のパターンマッチング値Pmを格納メモリ31fに
記憶する(ステップS7)。
Then, while the sampling data IDATA and the basic template MDATA are relatively rotated by one round, the pattern matching value Pm is obtained for each rotation angle.
The sampled data after processing in this example is array data IDATA having 10 rows in the x direction (= R direction) and 128 columns in the y direction (= θ direction), and the rotation pitch is 360/12.
Calculation of the pattern matching value Pm while rotating one image in the θ direction at 8 degrees, that is, while shifting the array data IDATA in the x direction (or the basic template MDATA in the −x direction) by one pixel (one column) at a time. Is repeated a number of times corresponding to one rotation (128 times in this example), and the pattern matching value Pm for each rotation angle position is stored in the storage memory 31f (step S7).

【0039】パターンマッチング値Pmが最小値min(Pm)
となる位置が、基本テンプレート画像との照合度が最良
の回転角位置となる。回転照合手段27は、この最良の
回転角位置を当該金種の識別候補毎に表裏両方について
算出し、回転角位置毎のパターンマッチング値PMと共に
格納メモリ31fに記憶する(ステップS8)。
The pattern matching value Pm is the minimum value min (Pm)
Is the rotation angle position with the best degree of matching with the basic template image. The rotation matching unit 27 calculates the best rotation angle position for both the front and back of each denomination identification candidate of the denomination, and stores it in the storage memory 31f together with the pattern matching value PM for each rotation angle position (step S8).

【0040】金種判定手段29は、パターンマッチング
値の最小値min(Pm)が当該基本テンプレートとの類似度
の一番高い値(以下、「ベストマッチング値PM-Best」
とする)であると判定し、このベストマッチング値PM-B
estに基づいて、対象硬貨の金種と表裏をそれぞれ確定
する。本例では、各識別候補の表裏毎に求めたベストマ
ッチング値PM-Bestの中で最小のものに対応する基本テ
ンプレート画像の金種の表/裏が、対象硬貨の金種の表
/裏として確定される(ステップS9)。
The denomination determining means 29 determines that the minimum value min (Pm) of the pattern matching values has the highest degree of similarity with the basic template (hereinafter, "best matching value PM-Best").
The best matching value PM-B
Based on est, determine the denomination and the front and back of the target coin. In this example, the front / back of the denomination of the target coin is the front / back of the denomination of the basic template image corresponding to the smallest of the best matching values PM-Best obtained for each front and back of each identification candidate. It is confirmed (step S9).

【0041】図13は識別候補が4つある場合の例を示
しており、同図を参照して複数の識別候補が存在する場
合の上記ステップS6〜ステップS9の処理について説
明する。圧縮後のサンプリングデータCDATAは、各識別
候補の濃度変換用テンプレートを用いて当該テンプレー
トの濃度値に変換される。回転照合手段27は、濃度変
換データIDATA1〜4と表裏の基本テンプレートMDATA1
〜4との回転照合演算を行い、各識別候補毎、表裏毎に
ベストマッチング値PM-Best1〜PM-Best4を求める。そ
して、各ベストマッチング値PM-Best1〜PM-Best4を基
準値Sbと比較し、ベストマッチング値が基準値Sb以下の
ものを同一パターンと判断し、それに基づいて金種及び
表裏を確定する。
FIG. 13 shows an example in which there are four identification candidates, and the processing of steps S6 to S9 when there are a plurality of identification candidates will be described with reference to FIG. The compressed sampling data CDATA is converted into the density value of the template using the density conversion template of each identification candidate. The rotation collating means 27 includes density conversion data IDATA1 to 4 and a basic template MDATA1 on the front and back.
4 to 4 are performed to obtain the best matching values PM-Best1 to PM-Best4 for each identification candidate and for each front and back. Then, each best matching value PM-Best1 to PM-Best4 is compared with the reference value Sb, and those having the best matching value equal to or less than the reference value Sb are determined as the same pattern, and the denomination and the front and back are determined based on the same pattern.

【0042】なお、ベストマッチング値PM-Bestが基準
値Sbを超える場合には、当該硬貨をリジェクト貨と判定
する。本来、硬貨画像の回転角位置と回転演算の回転角
位置とが一致した場合にはベストマッチング値PM-Best
は0になる筈であるが、汚れた硬貨や粗いピッチで一致
照合する場合には必ずしも0にならないので、予め許容
範囲を設けた基準値Sbとしている。
When the best matching value PM-Best exceeds the reference value Sb, the coin is determined as a reject coin. Originally, if the rotation angle position of the coin image and the rotation angle position of the rotation calculation match, the best matching value PM-Best
Should be 0, but it does not always become 0 in the case of matching matching with dirty coins or a coarse pitch, so it is set to a reference value Sb with an allowable range set in advance.

【0043】以上のようにして確定した金種と表/裏
は、基本テンプレート画像との濃度差の総和値に基づい
て判断したものである。本発明では、ステップS10以
降の処理として、更にベストマッチング値PM-Bestの回
転角位置(=配列データのx方向のシフト位置)を開始
点として、回転照合時の前記(6)式の演算結果である
回転角位置毎のパターンマッチング値Pmを用い、リング
画像(サンプリングデータ)と基本テンプレート(正規
の硬貨の標準の画像)とが所定回転角度ずれたときのマ
ッチング度のパターン(以下、「回転パターン」とす
る)によって、金種判定手段29は上記確定された金種
及び表裏の正当性を確認すると共に、当該硬貨の真偽を
判定する。
The denomination and the front / back determined as described above are determined based on the total value of the density differences from the basic template image. In the present invention, as the processing after step S10, the rotation angle position of the best matching value PM-Best (= shift position of the array data in the x direction) is further used as the starting point, and the calculation result of the equation (6) at the time of rotation matching is calculated. Using the pattern matching value Pm for each rotation angle position, the pattern of matching degree when the ring image (sampling data) and the basic template (standard image of a regular coin) are deviated by a predetermined rotation angle (hereinafter, "rotation Denomination), the denomination determining means 29 confirms the determined denomination and the legitimacy of the front and back, and determines the authenticity of the coin.

【0044】以下にステップS10以降の、回転パター
ンによる金種、真偽等の判定処理について具体例を示し
て詳細に説明する。
Hereinafter, the determination process of denomination, authenticity, etc. based on the rotation pattern after step S10 will be described in detail with a specific example.

【0045】500円硬貨の場合の例を示すと、前述の
回転照合による演算の結果、128個のマッチング値Pm
が格納メモリ31fに記憶されている。この128個の
マッチング値Pmは、類似度の1番高い回転角位置でのマ
ッチング値Pmがベストマッチング値PM-Bestであり、ベ
ストマッチング値PM-Best以降の各回転角位置における
マッチング値Pmは、回転ピッチを360度/128=約
2.8度として、一方の画像を1ピッチずつθ方向にず
らしたときの値である。例えば対象硬貨と同一のテンプ
レート同士で回転照合を行えば、照合度が最良の回転角
位置から所定回転角度ずらしたある回転角位置における
マッチング値としてはその硬貨特有のデータとなり、そ
のデータを波形にすることで硬貨の特徴を抽出すること
ができる。このことを利用して、正常硬貨同士を回転さ
せたときの各マッチング値Pmが成す波形と、対象硬貨及
び正常硬貨とが成す波形とを照合すれば、類似硬貨や変
造硬貨であっても高精度で判別可能になる。その際、対
象硬貨と正常硬貨とが成す波形の全てをチェックするの
ではなく、例えばベストマッチング値PM-Bestから特定
角度までの距離を算出し、その距離が正常硬貨の範囲に
入っているか否かをチェックして真偽判定を行うように
すれば、少ないデータで効果的に類似硬貨の鑑別を行う
ことができる。
An example of the case of a 500-yen coin will be shown. As a result of the above-mentioned rotational collation, 128 matching values Pm are obtained.
Are stored in the storage memory 31f. Of these 128 matching values Pm, the matching value Pm at the rotation angle position with the highest degree of similarity is the best matching value PM-Best, and the matching value Pm at each rotation angle position after the best matching value PM-Best is , The rotation pitch is 360 degrees / 128 = about 2.8 degrees, and is a value when one image is shifted by one pitch in the θ direction. For example, if rotational matching is performed using the same template as the target coin, the matching value at a certain rotation angle position that is offset from the best rotation angle position by a predetermined rotation angle becomes data specific to that coin, and that data is converted into a waveform. By doing so, the characteristics of the coin can be extracted. By utilizing this, by matching the waveform formed by each matching value Pm when rotating normal coins and the waveform formed by the target coin and the normal coin, even if the similar coin or the modified coin is high. It becomes possible to determine with accuracy. At that time, instead of checking all the waveforms formed by the target coin and the normal coin, for example, the distance from the best matching value PM-Best to the specific angle is calculated, and whether the distance is within the range of the normal coin or not By checking whether or not it is possible to make a true / false decision, it is possible to effectively distinguish similar coins with a small amount of data.

【0046】図14は縦軸をマッチング値Pm、横軸を回
転角位置Rnとして、500円硬貨の一方の面における波
形(各回転角位置毎のマッチング値Pmの軌跡)をグラフ
で示している。本例は回転ピッチを360度/128=
約2.8度として、500円硬貨の裏の基本テンプレー
ト画像同士を相対的に128回(1回転)回転させたと
きのマッチング値Pmが成す軌跡をグラフで表したもので
あり、起点(回転角位置=0)のマッチング値Pmがベス
トマッチング値PM-Bestである。縦軸のマッチング値
は、汚れや摩耗を考慮して許容範囲を+α(本例ではα
≒30000)として図示している。以下、当該金種の
硬貨が回転照合時に描く軌跡を「マッチング軌跡」又は
「回転パターン波形」と言う。
FIG. 14 is a graph showing a waveform (a locus of the matching value Pm at each rotation angle position) on one surface of a 500-yen coin with the matching value Pm on the vertical axis and the rotation angle position Rn on the horizontal axis. . In this example, the rotation pitch is 360 degrees / 128 =
It is a graph showing the locus formed by the matching value Pm when the basic template images on the backs of the 500 yen coins are rotated 128 times (1 rotation) relative to about 2.8 degrees. The matching value Pm at the angular position = 0) is the best matching value PM-Best. As for the matching value on the vertical axis, the allowable range is + α (in this example α
≅30000). Hereinafter, a locus drawn by coins of the denomination at the time of rotational matching is referred to as a “matching locus” or a “rotation pattern waveform”.

【0047】このように自己金種が回転照合時に描く軌
跡により、特定回転角位置における特徴量(判定値)を
チェック(例えばベストマッチング値からの距離を検
査)すれば、当該硬貨の真偽判定を行うことができる。
特徴量は、取扱いの対象となる流通硬貨の特徴量であ
り、類似硬貨等の特徴データを登録しておく必要はな
い。例えば500円硬貨特定面を例に挙げると、図14
中の〜に示すように複数の特定角度をチェック箇所
として設け、各チェック箇所での判定値として、例えば
ベストマッチング値PM-Bestから当該チェック箇所での
(マッチング値Pm+許容値α)までの距離Pl1〜PL7を
設定しておき、これらの判定値PL1〜PL7を基に真偽の
判定と最終的な金種、表裏の判定を行う。
In this way, if the characteristic amount (judgment value) at the specific rotation angle position is checked (for example, the distance from the best matching value is checked) by the locus drawn by the self denomination at the time of rotational matching, the authenticity of the coin is judged. It can be performed.
The feature amount is the feature amount of the distributed coins to be handled, and it is not necessary to register the feature data of similar coins or the like. For example, taking a specific surface of a 500-yen coin as an example, FIG.
A plurality of specific angles are provided as check points as shown in to, and as a judgment value at each check point, for example, the distance from the best matching value PM-Best to (matching value Pm + allowable value α) at the check point. Pl1 to PL7 are set, and true / false determination and final denomination and front / back determination are performed based on these determination values PL1 to PL7.

【0048】500円硬貨裏面の場合の一例を示すと、
特定角度の位置を示す回転数をZone値として、各Zone値
の判定値(距離PL)を図15のようにテーブルTB-B500
に設定しておく。そして、金種判定手段29では、Zone
値=XXでのサンプリングデータと基本テンプレートと
のマッチング値をZoneXX、ベストマッチング値をPM-B
estとして、図14中の〜のチェック個所に対応す
る下記(7)〜(13)式の判定式を全て満足した場合
に、当該硬貨が正常硬貨であると判定する。
An example of the back side of a 500 yen coin is as follows:
With the number of rotations indicating the position of the specific angle as the Zone value, the judgment value (distance PL) of each Zone value is shown in table TB-B500 as shown in FIG.
Set to. Then, in the denomination determination means 29, the Zone
Value = XX, the matching value between the sampling data and the basic template is ZoneXX, and the best matching value is PM-B.
When est satisfies all of the following judgment formulas (7) to (13) corresponding to the check points of to in FIG. 14, it is judged that the coin is a normal coin.

【0049】 Zone10 - PM-Best >42000 …(7) Zone32 - PM-Best >6300 …(8) Zone56 - PM-Best >41000 …(9) Zone64 - PM-Best >1900 …(10) Zone73 - PM-Best >41000 …(11) Zone97 - PM-Best >5000 …(12) Zone120 - PM-Best >41000 …(13) 図15に示されるテーブルは金種の表裏毎に用意され、
図16(A)は10円硬貨の表のマッチング軌跡、図1
6(B)は10円硬貨の裏のマッチング軌跡を示してい
る。10円硬貨を例とした場合は、図16(A)中の
〜のチェック個所に対応する10円硬貨の表の判定式
が下記(14)〜(20)式となり、図16(B)中の
〜のチェック個所に対応する10円硬貨の裏の判定
式が下記(21)〜(27)式となる。
Zone10-PM-Best> 42000 ... (7) Zone32-PM-Best> 6300 ... (8) Zone56-PM-Best> 41000 ... (9) Zone64-PM-Best> 1900 ... (10) Zone73-PM -Best> 41000 (11) Zone97-PM-Best> 5000 (12) Zone120-PM-Best> 41000 (13) The table shown in FIG. 15 is prepared for each front and back of the denomination,
Fig. 16 (A) is a matching locus on the table of 10-yen coins, Fig. 1
6 (B) shows a matching locus on the back of a 10-yen coin. In the case of a 10-yen coin as an example, the judgment formulas in the table of 10-yen coins corresponding to the check points of-in Fig. 16 (A) are the following formulas (14)-(20), and in Fig. 16 (B). The following equations (21) to (27) are the determination equations on the back of the 10-yen coins corresponding to the check points of No.

【0050】 Zone9 - PM-Best >9000 …(14) Zone16 - PM-Best >12500 …(15) Zone28 - PM-Best >15000 …(16) Zone64 - PM-Best >9000 …(17) Zone83 - PM-Best >12000 …(18) Zone101 - PM-Best >15500 …(19) (Zone120 - PM-Best)+(Zone9 - PM-Best)>20000 …(20) Zone4 - PM-Best >3000 …(21) Zone19 - PM-Best >11000 …(22) Zone35 - PM-Best >5000 …(23) Zone64 - PM-Best >9000 …(24) Zone95 - PM-Best >5000 …(25) Zone105 - PM-Best >9000 …(26) (Zone124 - PM-Best)+(Zone4−PM-Best)>5000 …(27) このように、各国の類似硬貨は回転パターン波形が異な
っているので、所定角位置毎に回転させたときに得た各
マッチング値のパターンのパターンマッチングを行え
ば、従来のようなテンプレートを特別に用意することな
く、変造/偽造硬貨のチェックを含めて真偽の判定を高
精度で行うことができる。
Zone9-PM-Best> 9000 (14) Zone16-PM-Best> 12,500 (15) Zone28-PM-Best> 15000 (16) Zone64-PM-Best> 9000 (17) Zone83-PM -Best> 12000 (18) Zone101-PM-Best> 15500 (19) (Zone120-PM-Best) + (Zone9-PM-Best)> 2000 ... (20) Zone4-PM-Best> 3000 ... (21) ) Zone19-PM-Best> 11000 ... (22) Zone35-PM-Best> 5000 ... (23) Zone64-PM-Best> 9000 ... (24) Zone95-PM-Best> 5000 ... (25) Zone105-PM-Best > 9000 (26) (Zone124-PM-Best) + (Zone4-PM-Best)> 5000 ... (27) As described above, since similar coins of different countries have different rotation pattern waveforms, each predetermined angular position Each map obtained when rotated By performing pattern matching of the pattern of ring value it can be carried out without specially prepared conventional such templates, a determination of the authenticity, including checking of falsification / counterfeit coin with high accuracy.

【0051】金種判定手段29は、前記ステップS9に
おいて回転角位置毎のパターンマッチング値Pmとベスト
マッチング値PM-Bestとを求めて、対象硬貨の金種及び
表/裏を確定した後、以下の処理をする。
The denomination determining means 29 obtains the pattern matching value Pm and the best matching value PM-Best for each rotation angle position in step S9, and after determining the denomination and the front / back of the target coin, Process.

【0052】先ずベストマッチング値PM-Bestにより、
取込み画像と基本テンプレート画像との位相ズレを計算
する。本例では、取込み画像をストライプ状のサンプリ
ングデータとした後、回転角位置毎のパターンマッチン
グ値Pmの配列データとしており、この判定対象の配列デ
ータにおいてベストマッチング値PM-Bestを基点とする
ことで、前記ステップS9において確定した当該金種の
正規の配列データのデータ順序と合わせる(ステップS
10)。
First, with the best matching value PM-Best,
Calculate the phase shift between the captured image and the basic template image. In this example, after the captured image is made into stripe-shaped sampling data, it is used as array data of the pattern matching value Pm for each rotation angle position, and by using the best matching value PM-Best as the base point in this array data to be judged. , The data sequence of the regular array data of the denomination determined in step S9 is matched (step S
10).

【0053】続いて、ベストマッチング値PM-Bestの位
置を基点に回転パターンの軌跡を抽出する。正規の配列
データは、正規の硬貨の基本テンプレートを回転させて
得たパターンマッチング値Pmの配列データであり、本例
では図15のような特徴量を抽出した判定用テーブルが
配列データに相当する。この場合、回転パターンの軌跡
の抽出は、判定用テーブルに示される各Zone値(判定個
所の回転角位置)に対応するパターンマッチング値Pm
を、判定対象の配列データから抽出することで行われる
(ステップS11)。
Subsequently, the locus of the rotation pattern is extracted with the position of the best matching value PM-Best as the base point. The regular array data is the array data of the pattern matching value Pm obtained by rotating the basic template of the regular coin, and in this example, the determination table for extracting the feature amount as shown in FIG. 15 corresponds to the array data. . In this case, the trajectory of the rotation pattern is extracted by the pattern matching value Pm corresponding to each Zone value (rotation angle position of the determination point) shown in the determination table.
Is extracted from the sequence data to be determined (step S11).

【0054】次に、ベストマッチング値PM-Bestから特
定角位置までの距離を算出する。例えば図14の例で
は、ベストマッチング値PM-Bestから当該チェック箇所
での(マッチング値Pm+許容値α)までの距離PL 1〜P
L 7を算出する(ステップS12)。そして、算出した
特定角位置までの距離を正規の距離(判定用テーブルに
示される判定値)と比較することで、確定済みの金種,
表裏を確認すると共に真偽を判定する。なお、前記ステ
ップS9の処理において、確定済みの金種、表裏の候補
が複数存在して特定できていなかった場合には、正規の
硬貨であればこの時点で金種、表裏が特定される(ステ
ップS13)。
Next, the distance from the best matching value PM-Best to the specific angle position is calculated. For example, in the example of FIG. 14, the distances PL 1 to P 1 from the best matching value PM-Best to the (matching value Pm + allowable value α) at the check location.
L7 is calculated (step S12). Then, by comparing the calculated distance to the specific angular position with a regular distance (the judgment value shown in the judgment table),
Check the front and back and determine the authenticity. In the process of step S9, if there are a plurality of fixed denominations and front and back candidates that cannot be identified, then if the coin is a regular coin, the denomination and front and back are identified at this point ( Step S13).

【0055】その後、本発明では正損判定用の別リング
を作業メモリ31cから読出し(ステップS14)、対
応する正損判定用基本テンプレートを基本テンプレート
記憶手段31eから読出し、マスク部40で図17に示
すように対応する場所及び広さのマスク処理を行う(ス
テップS15)。図17(A)はリング画像のマスク化
画像を示しており、図17(B)は正損判定用基本テン
プレートのマスク化画像を示しており、いずれも白い部
分がマスクされた領域である。このようなマスク化処理
の後、正損判定部41は図18に示す正損判定処理を実
行する。即ち、先ずリング画像のマスクされなかった領
域al,bl,clの各濃度ヒストグラムHal,Hb
l,Hclを、所定小区間毎の画素値の総和を求めるこ
とによって生成する(ステップS21〜S23)。既に
金種及び表裏は判定されているので、その金種、表裏の
正損判定用基本テンプレートを基本テンプレート記憶手
段31eから読出すことができ、それに対応した領域A
l,Bl,Clの各対応濃度ヒストグラムHAl,HB
l,HClも既知の値となって所定メモリ(図示せず)
に格納されている。従って、領域alの濃度ヒストグラ
ムHalと領域Alの対応濃度ヒストグラムHAlとの
差が所定値αより小さいか否かを判定し(ステップS2
4)、差が所定値α以上となっている場合には損貨と判
定する。そして、差が所定値αよりも小さい場合には更
に、領域blの濃度ヒストグラムHblと領域Blの対
応濃度ヒストグラムHBlとの差が所定値βより小さい
か否かを判定し(ステップS25)、差が所定値β以上
となっている場合には損貨と判定する。そして、差が所
定値βよりも小さい場合には更に、領域clの濃度ヒス
トグラムHclと領域Clの対応濃度ヒストグラムHC
lとの差が所定値γより小さいか否かを判定し(ステッ
プS26)、差が所定値γ以上となっている場合には損
貨と判定する。
After that, in the present invention, another ring for judging the fitness is read from the working memory 31c (step S14), the corresponding basic template for judging the fitness is read from the basic template storing means 31e, and the mask unit 40 is used to display it in FIG. As shown, mask processing of the corresponding place and size is performed (step S15). FIG. 17A shows a masked image of a ring image, and FIG. 17B shows a masked image of a basic template for fitness judgment, both of which are areas where a white portion is masked. After such masking processing, the fitness judgment unit 41 executes the fitness judgment processing shown in FIG. 18. That is, first, the density histograms Hal, Hb of the unmasked regions al, bl, cl of the ring image are obtained.
l and Hcl are generated by calculating the sum of pixel values for each predetermined small section (steps S21 to S23). Since the denomination and the front and back have already been determined, the basic template for determining whether the denomination and the front and the back are correct can be read from the basic template storage means 31e, and the area A corresponding thereto can be read.
l, Bl, Cl corresponding concentration histograms HAl, HB
l and HCl also become known values and a predetermined memory (not shown)
It is stored in. Therefore, it is determined whether or not the difference between the density histogram Hal of the area al and the corresponding density histogram HAl of the area Al is smaller than the predetermined value α (step S2
4) If the difference is equal to or greater than the predetermined value α, it is determined as a loss currency. If the difference is smaller than the predetermined value α, it is further determined whether or not the difference between the density histogram Hbl of the area bl and the corresponding density histogram HB1 of the area Bl is smaller than the predetermined value β (step S25). If is equal to or more than the predetermined value β, it is determined as a loss currency. When the difference is smaller than the predetermined value β, the density histogram Hcl of the area cl and the corresponding density histogram HC of the area Cl are further calculated.
It is determined whether or not the difference from l is smaller than a predetermined value γ (step S26), and if the difference is equal to or larger than the predetermined value γ, it is determined as a loss currency.

【0056】この場合の差として、濃度ヒストグラムを
生成した区間内の各度数を算出した所定小区間毎に算出
し、|Ha1i−HA1i|<所定値βi(ここで、iは領域番
号)を判定しても良いし、数区間分の濃度値(度数)を
加算したもの、或いは平均をとったもので判定を行って
も良い。また、上記マスク処理しない領域が小さい場合
には、該当領域全域(上記例では領域al,bl,cl
の各領域毎)の画素値の合計又は平均値を算出し、対応
する所定値と比較しても良い。或いは、所定値を外れた
所定小区間箇所の数が所定個以上あれば損貨としても良
い。
The difference in this case is calculated for each predetermined small section in which each frequency in the section where the density histogram is generated is calculated, and | Ha1 i −HA1 i | <predetermined value β i (where i is the region number ) May be determined, or the density values (frequency) for several sections may be added or averaged. If the area not to be masked is small, the entire area (in the above example, areas al, bl, cl
It is also possible to calculate the sum or average value of the pixel values for each region (1) and compare it with the corresponding predetermined value. Alternatively, if the number of predetermined small section locations deviating from the predetermined value is equal to or more than a predetermined number, then the money may be treated as a loss money.

【0057】このように濃度ヒストグラムの比較によっ
て、硬貨の正損を判定することができる。なお、リング
画像に対するマスク処理は、硬貨が損傷し易い場所を残
すようにすれば効率的な判定を行うことができる。ま
た、マスクしない領域の形状はリング状であっても、矩
形状であっても良く、損貨として特徴が得られ易い場所
を含むものが好ましい。また、この方法は損貨判定と異
なる閾値を用いることにより、該当正貨の詳細な真偽判
定にも使用することができる。
In this way, by comparing the density histograms, it is possible to determine whether the coin is right or wrong. The mask processing for the ring image can be efficiently determined by leaving a place where the coin is easily damaged. Further, the shape of the region not to be masked may be ring-shaped or rectangular, and it is preferable that a region including a feature that is easily obtained as a loss coin is included. This method can also be used for detailed authenticity determination of the true coin by using a threshold different from that of the loss coin determination.

【0058】なお、上述した実施の形態では、各処理手
順についてフローチャートを用いて時系列に説明した
が、処理の順番はフローチャートの順番に限るものでは
ない。また、日本の流通硬貨を識別対象として説明した
が、識別対象とする硬貨は外国の流通硬貨でも同様であ
る。類似硬貨や偽造貨については、回転パターンの特徴
量(判定値)を用意しない場合を例として説明したが、
例えば発見された偽造貨の回転パターンの特徴量を設定
しておけば、当該偽造貨を認識した場合に、警報等によ
り犯罪行為を通知することが可能となる。更に、撮像手
段により一方の面を撮像して処理する形態を例として説
明したが、硬貨の表裏両方の面を撮像して処理する形態
としても良く、その場合、例えば透明部材から成る搬送
路の面の上下に撮像手投の摘像部を対向設置し、それぞ
れの撮像手投からの入力画像デー夕に基づいてデー夕加
工等の処理を並行して行い、表裏両方を検査して真偽等
を判定する形態となる。
In the above-described embodiment, each processing procedure is described in time series using a flowchart, but the order of processing is not limited to the order of the flowchart. Further, although the Japanese distributed coins have been described as the identification target, the same applies to the foreign distributed coins as the identification target coins. Regarding similar coins and counterfeit coins, the case where the feature amount (judgment value) of the rotation pattern is not prepared has been described as an example.
For example, if the feature amount of the found rotating pattern of the counterfeit coins is set, it is possible to notify the criminal activity by an alarm or the like when the counterfeit coins are recognized. Further, the mode in which one surface is imaged and processed by the imaging means has been described as an example, but a mode in which both front and back surfaces of a coin are imaged and processed may be used. In that case, for example, in a transport path formed of a transparent member. Image pickup parts of the imaging hand throw are installed opposite to each other above and below the surface, and processing such as data processing is performed in parallel based on the input image data from each imaging hand throw, and both the front and back sides are inspected to determine whether the image is true or false. It becomes the form which judges such as.

【0059】[0059]

【発明の効果】本発明によれば、基本テンプレートとの
回転照合により探し出したマッチング度が最良の値によ
って候補の金種を見つけ出した後、所定回転角位置毎の
所定領域の画素値の総和値をプロットした濃度ヒストグ
ラムを得て、所定範囲内での濃度ヒストグラムのパター
ンマッチングを行うようにしたので、損貨及び損傷硬貨
の判別ができる。更には、新たな類似硬貨や新種の変造
/偽造硬貨などに対して、上記濃度ヒストグラムのパタ
ーンが一致しない限り、当該硬貨の真偽等の判定も可能
となる。
According to the present invention, after the candidate denomination is found by the value having the best matching degree found by the rotational matching with the basic template, the total sum of the pixel values of the predetermined area for each predetermined rotation angle position is found. Since the density histogram obtained by plotting is obtained and the pattern matching of the density histogram is performed within a predetermined range, it is possible to discriminate between a damaged coin and a damaged coin. Furthermore, for new similar coins or new types of forged / counterfeit coins, the authenticity of the coins can be determined as long as the patterns of the density histogram do not match.

【0060】本発明では硬貨の正損も判定しているの
で、使用による硬貨に傷があるもの、部分的に汚れのあ
る硬貨を損貨として排除できる。正損の判定では正常硬
貨が損貨となる確立が高い位置のみをマスク処理するこ
とで取り出し、得られた領域の濃度ヒストグラムの差で
正損を判定している。該当硬貨の金種、表裏及び特徴の
ある領域に限っているので精度良く判定できる特徴があ
る。
Since the present invention also determines whether coins are right or wrong, it is possible to exclude coins that are damaged by use and coins that are partially soiled as damaged coins. In the judgment of fitness, the normal coin is taken out by masking only the position where the probability of being a bad coin is high, and the fitness is judged by the difference in the density histogram of the obtained region. Since the denomination, the front and back, and the characteristic area of the coin are limited, there is a feature that the coin can be accurately determined.

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

【図1】本発明に係る硬貨の真偽/正損判定装置の構成
例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a coin authenticity / damage determination device according to the present invention.

【図2】本発明の処理例を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing a processing example of the present invention.

【図3】硬貨の外径値及び中心位置の算出方法を説明す
るための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a method of calculating an outer diameter value and a center position of a coin.

【図4】硬貨の穴径値の算出方法を説明するための図で
ある。
FIG. 4 is a diagram for explaining a method of calculating a hole diameter value of a coin.

【図5】リング画像の切出しパラメータテーブルの一例
を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a cutout parameter table of a ring image.

【図6】リング画像の切出し後のデータ配列を示す図で
ある。
FIG. 6 is a diagram showing a data array after cutting out a ring image.

【図7】硬貨画像の特徴部のエッジ強調処理を説明する
ための図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining edge enhancement processing of a characteristic portion of a coin image.

【図8】標準濃度への濃度変換処理を説明するための図
である。
FIG. 8 is a diagram for explaining a density conversion process to a standard density.

【図9】標準濃度への濃度変換処理を説明するための図
である。
FIG. 9 is a diagram for explaining a density conversion process to a standard density.

【図10】標準濃度への濃度変換処理を説明するための
図である。
FIG. 10 is a diagram for explaining a density conversion process to a standard density.

【図11】処理後の硬貨画像及び基本テンプレートの例
を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing an example of a processed coin image and a basic template.

【図12】基本テンプレートとの回転照合処理を説明す
るための図である。
FIG. 12 is a diagram for explaining a rotational matching process with a basic template.

【図13】複数の識別候補がある場合の金種及び表裏の
確定方法を説明するための図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating a method of determining a denomination and front and back when there are a plurality of identification candidates.

【図14】回転パターン波形の検査による金種,真偽の
判定方法を説明するための図である。
FIG. 14 is a diagram for explaining a method of determining a denomination and authenticity by inspecting a rotation pattern waveform.

【図15】回転パターン波形の検査に用いるテーブルの
一例を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing an example of a table used for inspection of a rotation pattern waveform.

【図16】同一金種の流通硬貨同士を回転させたときの
各マッチング値が成す波形の他の例を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing another example of a waveform formed by each matching value when circulating coins of the same denomination are rotated.

【図17】マスク処理を説明するための図である。FIG. 17 is a diagram for explaining mask processing.

【図18】正損判定の処理例を示すフローチャートであ
る。
FIG. 18 is a flowchart showing a processing example of a fitness judgment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 硬貨の画像 21 撮像手段 22 外形計測中心位置算出手段 23 リング切出手段 24 エッジ強調手段 25 データ圧縮手段 26 濃度変換手段 27 回転照合手段 28 外部金種決定手段 29 金種判定手段 31a ヒストメモリ 31b フレームメモリ 31c 作業メモリ 31d 標準濃度データ記憶手段 31e 基本テンプレート記憶手段 31f 格納メモリ 40 マスク部 41 正損判定部 Image of 1 coin 21 Imaging means 22 Outline measurement center position calculation means 23 Ring cutting means 24 Edge enhancement means 25 Data compression means 26 Concentration conversion means 27 Rotation verification means 28 External denomination determination means 29 Kind determination means 31a Hist memory 31b frame memory 31c working memory 31d Standard concentration data storage means 31e Basic template storage means 31f storage memory 40 Mask 41 Judgment section

フロントページの続き Fターム(参考) 3E002 AA06 AA17 BD01 CA02 CA06 CA15 DA04 EA05 5B057 BA02 CA08 CA12 CA16 CD03 CE03 CE09 DA12 DB02 DB09 DC05 DC16 DC23 DC32 5L096 AA06 BA03 BA18 EA16 EA17 EA35 FA06 FA37 FA62 JA03 JA09 Continued front page    F-term (reference) 3E002 AA06 AA17 BD01 CA02 CA06                       CA15 DA04 EA05                 5B057 BA02 CA08 CA12 CA16 CD03                       CE03 CE09 DA12 DB02 DB09                       DC05 DC16 DC23 DC32                 5L096 AA06 BA03 BA18 EA16 EA17                       EA35 FA06 FA37 FA62 JA03                       JA09

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】対象硬貨の画像を取込み、得られた画像信
号をディジタル処理し、算出した硬貨画像のパターンを
円周上に一定の抽出角度毎に360度分抽出したサンプ
リングデータと、識別候補の硬貨の標準画像データであ
る基本テンプレートとの類似度を算出し、前記硬貨を識
別すると共に正損を判定する真偽/正損判定方法におい
て、前記サンプリングデータと前記基本テンプレートと
を相対的に回転させ、対応する画素同士の濃度差を総合
してマッチング度を算出し、マッチング度が最良の回転
角位置を求め、前記最良の回転角位置におけるマッチン
グ度に基づいて金種及び表裏を確定し、前記マッチング
度が最良の回転角位置を開始点として、前記サンプリン
グデータと前記基本テンプレートとが所定回転角度ずれ
たときのマッチング度のパターンによって、前記確定さ
れた金種及び表裏の種類を確認して真偽を判定し、前記
マッチング度が最良の回転角位置を始点として、リング
データの所定角度ピッチ内の領域毎に画素値の総和をと
って濃度ヒストグラムを作成し、前記濃度ヒストグラム
と前記基本テンプレートの対応濃度ヒストグラムとを比
較することにより前記対象硬貨の正損を判定するように
なっていることを特徴とする画像による硬貨の真偽/正
損判定方法。
1. Sampling data obtained by capturing an image of a target coin, digitally processing the obtained image signal, and extracting a calculated coin image pattern for 360 degrees at a constant extraction angle on the circumference, and an identification candidate. In a true / false / incorrectness determination method of calculating similarity between a basic template which is standard image data of coins and identifying the coin and determining whether the coin is correct, the sampling data and the basic template are relatively Rotate, calculate the matching degree by integrating the density difference between the corresponding pixels, find the rotation angle position with the best matching degree, and determine the denomination and the front and back based on the matching degree at the best rotation angle position. , The matching degree when the sampling data and the basic template deviate from each other by a predetermined rotation angle with the rotation angle position having the best matching degree as a starting point. Degree pattern, the authenticity is determined by confirming the determined denomination and the type of the front and back sides, and the matching angle is set as the starting point at the rotation angle position, and the pixel is determined for each area within a predetermined angular pitch of the ring data. By creating a density histogram by summing the values and comparing the density histogram with the corresponding density histogram of the basic template, it is determined whether the target coin is right or wrong. Coin authenticity / damage determination method.
【請求項2】前記硬貨の回転角位置を求めるときに使用
するサンプリングデータと、前記濃度ヒストグラムを生
成するリングデータを異なるものとし、前記対応濃度ヒ
ストグラムは金種、表裏に応じて予め設定されている請
求項1に記載の画像による硬貨の真偽/正損判定方法。
2. Sampling data used for obtaining the rotational angle position of the coin and ring data for generating the density histogram are different from each other, and the corresponding density histogram is preset according to denomination and front / back. The coin authenticity / damage determination method using the image according to claim 1.
【請求項3】前記リングデータを金種、表裏に応じて複
数用いるようになっており、前記複数のリングデータに
対応して前記対応濃度ヒストグラムが複数設定されてい
る請求項1に記載の画像による硬貨の真偽/正損判定方
法。
3. The image according to claim 1, wherein a plurality of the ring data are used according to denominations and front and back sides, and a plurality of the corresponding density histograms are set corresponding to the plurality of ring data. How to judge the authenticity / incorrectness of coins.
【請求項4】前記濃度ヒストグラムの生成において、硬
貨損傷を生じ易い特徴部分のみを利用するようになって
いる請求項1に記載の硬貨の真偽/正損判定方法。
4. The coin authenticity / damage determination method according to claim 1, wherein only characteristic portions that are prone to coin damage are used in the generation of the density histogram.
【請求項5】対象硬貨を撮像する撮像手段と、前記撮像
手段からの画像信号をディジタル処理して硬貨画像の外
径値及び中心位置を算出する外径計測中心位置算出手段
と、前記中心位置を中心として前記硬貨画像のパターン
を円周上に一定の抽出角度毎に360度分抽出してサン
プリングデータとして切出すリング切出手段と、前記サ
ンプリングデータに対して濃度変化の急激な部分を強調
処理するエッジ強調手段と、前記サンプリングデータを
当該金種候補の標準画像データである基本テンプレート
に合わせるようにデータ圧縮するデータ圧縮手段と、前
記サンプリングデータの濃度値を当該金種の標準濃度値
に変換する濃度変換手段と、前記エッジ強調手段、前記
データ圧縮手段及び前記濃度変換手段により処理された
当該サンプリングデータと前記基本テンプレートとを相
対的に回転させて、対応する画素同士の濃度差を総合し
てマッチング度を算出し、マッチング度が最良の回転角
位置を求め、該最良の回転角位置におけるマッチング度
に基づいて金種及び表裏を確定する回転照合手段と、前
記マッチング度が最良の回転角位置を開始点として、前
記処理されたサンプリングデータと前記基本テンプレー
トとが所定回転角度ずれたときのマッチング度のパター
ンによって、前記確定された金種及び表裏の種類を確認
すると共に、前記対象硬貨の真偽を判定する真偽判定手
段と、前記マッチング度が最良の回転角位置を始点とし
て、リングデータの所定角度ピッチ内の領域毎に画素値
の総和をとって濃度ヒストグラムを作成し、前記濃度ヒ
ストグラムと前記基本テンプレートの対応濃度ヒストグ
ラムとを比較することにより前記対象硬貨の正損を判定
する正損判定手段とを具備したことを特徴と画像による
硬貨の真偽/正損判定装置。
5. An image pickup means for picking up an object coin, an outer diameter measurement center position calculation means for digitally processing an image signal from the image pickup means to calculate an outer diameter value and a center position of a coin image, and the center position. A ring cutting means for extracting the pattern of the coin image on the circumference for 360 degrees at a constant extraction angle and cutting it out as sampling data, and a portion where the density change is abruptly emphasized with respect to the sampling data. An edge enhancing means for processing, a data compressing means for compressing the sampling data so as to match the basic template which is the standard image data of the denomination candidate, and a density value of the sampling data to a standard density value of the denomination. Density converting means for converting, the edge enhancing means, the data compressing means, and the sampling processed by the density converting means And the basic template are rotated relative to each other, the matching degree is calculated by integrating the density differences between the corresponding pixels, the rotation angle position with the best matching degree is obtained, and the matching angle at the best rotation angle position is calculated. Rotation collating means for determining the denomination and the front and back based on the matching degree, and when the processed sampling data and the basic template deviate by a predetermined rotation angle from the rotation angle position where the matching degree is the best as a starting point. A matching degree pattern confirms the determined denomination and the front and back types, and an authenticity determination unit that determines the authenticity of the target coin, and the matching degree is the best rotation angle position as a starting point, and a ring. A density histogram is created by summing pixel values for each area within a predetermined angular pitch of data, and the density histogram and the basic template are created. Corresponding density histogram and the target coin coin authenticity / soil detection device according to the features and image by comprising a determining fitness determining means positive losses by comparing the.
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