JP2005031843A - 硬貨識別装置および方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】低画素数の撮像センサにより撮像した硬貨の画像に対して識別処理を施しても識別精度を下げることなく、装置の低コスト化、更には識別処理の高速化を可能とする硬貨識別装置および方法を提供する。
【解決手段】第１の撮像部５と第２の撮像部６とが硬貨を撮像し、硬貨外周位置検出部１２は第２の画像データに基づいて硬貨外周位置を検出し、特徴領域抽出部１３は硬貨外周位置と相対位置関係とに基づき、硬貨外周位置に対する第１の画像データの位置を求め、硬貨外周位置に対する第１の画像データの位置と、硬貨外周位置に対する特徴領域の位置とに基づき、第１の画像データに対する特徴領域の位置を求め、特徴領域の位置に基づいて第１の画像データから特徴領域の画像データを抽出し、比較照合部１４は特徴領域の画像データとテンプレートとを比較照合することで類似度を求め、真偽判定部１５は類似度に基づいて硬貨を識別。
【選択図】 図１
【解決手段】第１の撮像部５と第２の撮像部６とが硬貨を撮像し、硬貨外周位置検出部１２は第２の画像データに基づいて硬貨外周位置を検出し、特徴領域抽出部１３は硬貨外周位置と相対位置関係とに基づき、硬貨外周位置に対する第１の画像データの位置を求め、硬貨外周位置に対する第１の画像データの位置と、硬貨外周位置に対する特徴領域の位置とに基づき、第１の画像データに対する特徴領域の位置を求め、特徴領域の位置に基づいて第１の画像データから特徴領域の画像データを抽出し、比較照合部１４は特徴領域の画像データとテンプレートとを比較照合することで類似度を求め、真偽判定部１５は類似度に基づいて硬貨を識別。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、硬貨識別装置および方法に関し、特に、硬貨の特徴部分を撮像した画像に基づいて硬貨を識別する硬貨識別装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、硬貨を使用する自動販売機、両替機等においては、投入された硬貨の種別、真偽を識別する必要がある。
【０００３】
従来、この種の硬貨識別装置は、硬貨投入口から投入された硬貨が通過する硬貨通路に１または複数の磁気センサを配設し、この磁気センサで硬貨の材質、材厚、大きさ、穴の有無等を判別し、該判別結果に基づき硬貨の種別及び真偽を識別するように構成されている。更に、撮像素子との光学的センサを用いて硬貨の材厚、大きさ等を検出する構成も提案されてきた。
【０００４】
しかし、近年になると、国内の正貨と材質及び形状が類似した外国通貨を、国内の正貨で得られる光学的センサ若しくは磁気センサのパターンと一致するように加工した変造硬貨が出回り、変造硬貨の加工精度が高まるに連れて、従来の磁気センサでの真偽の判定が困難になる問題が発生しており、この種の変造硬貨を判別するために、更に高精度に硬貨を識別することの必要性が生じており、撮像素子との光学的センサを用いて硬貨の特徴である模様等を検出する構成も提案されている。
【０００５】
上記のような硬貨の模様等を検出する構成として、硬貨に照明光源から照明光を照射し、硬貨により反射された反射光を光学的センサ（例えば、ＣＣＤ、ＣＭＯＳセンサ等）で受光することで、硬貨の模様等の画像を取得し、取得した画像に基づいて硬貨を識別するようなものが知られている。
【０００６】
ここで、取得した画像に基づいて硬貨を識別する方法は様々であるが、硬貨は通常円形であり、硬貨は回転を伴って硬貨通路を移動するため、テンプレートを１つだけ用意し、取得した画像に回転補正処理を施しながらテンプレートと比較照合を行い、類似度を算出して硬貨を識別する方法、またはテンプレートを種々の角度毎に用意し、順次比較照合を行い、類似度を算出して硬貨を識別する方法、または硬貨の画像の中心座標を求めて半径毎の特徴量を算出し、算出した特徴量と基準値とを比較して硬貨を識別する方法等がが実施されている。
【０００７】
例えば、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２次元のストライプ状サンプリングデータと基本テンプレート画像とを相対的に画像を回転させて、対応する画素同志の輝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位置を求め、最良の回転位置に於けるマッチング度に基づいて金種及び表裏を確定し、次に、マッチング度が最良の回転位置を開始点として、サンプリングデータと基本テンプレート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によって、確定された金種及び表裏の種類を確認すると共に少なくとも真偽を判定するようにするものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
ただし、いずれの方法の場合も、撮像センサで取得した画像が硬貨のどの部分なのかを正確に検出する必要があり、硬貨の外周の全て、若しくは外周の一部を画像に含むように撮像し、取得した画像から外周位置を抽出して硬貨の中心座標や半径を算出する必要があり、例えば、テンプレートマッチングの場合、正確な中心座標や半径が算出できないと、テンプレートの位置をずらしながら比較照合を繰り返す必要が多くなり、処理の高速化が困難になってしまう。
【０００９】
図７は、従来のテンプレートマッチングによる第１の硬貨識別方法の概略を説明する図である。
【００１０】
図７（ａ）に示すように、５００円硬貨（以後、硬貨という）１６は硬貨搬送路壁２０１と硬貨搬送路壁２０２との間の任意の位置を通過するものとし、撮像センサは硬貨１６全体を撮像して硬貨全体の画像データ２３を取得する。ここで、テンプレートマッチングを行う特徴領域の位置を求めるためには、予め硬貨１６の所定の位置と特徴領域との相対位置を求める必要がある。例えば、図７（ｂ）に示すように、硬貨の中心２４に対する特徴領域１９の左上端の位置を相対位置２５とした場合、撮像センサが撮像した画像データから硬貨１６の外周を求め、求めた外周に基づいて硬貨の中心２４を求め、硬貨の中心２４と相対位置２５とに基づいて特徴領域１９の位置を求めることで、画像データ２３から特徴領域１９の画像データを抽出し、抽出した特徴領域１９の画像データに対してテンプレートマッチングを行う。
【００１１】
図８は、従来のテンプレートマッチングによる第２の硬貨識別方法の概略を説明する図である。
【００１２】
図８（ａ）に示すように、５００円硬貨（以後、硬貨という）１６は硬貨搬送路壁２０１と硬貨搬送路壁２０２との間の任意の位置を通過するものとし、撮像センサはテンプレートマッチングを行う所定の領域を撮像して所定の領域の画像データ２６を取得する。ここで、テンプレート２７を所定の領域の画像データ２６内でずらしながらテンプレートマッチングを行い類似度を求め、ずらした回数分のテンプレートマッチングを繰り返し、最大の類似度を示す位置が最もテンプレートと一致する領域とみなし、最大の類似度に基づいて硬貨１６の真偽を判定する。
【００１３】
【特許文献１】
特開２００１−１７５９１１号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記に記載した従来のテンプレートマッチングによる第１の硬貨識別方法では、テンプレートを高解像度で作成する場合、撮像センサが撮像する画像データ全体の解像度を一定とすると、画像データを構成する画像数が多くなることで画像データのサイズが大きくなるため、サイズが大きい画像データを記憶保持するために大容量のメモリが必要になり、撮像センサからメモリへの画像データ転送の高速化が困難になっている。
【００１４】
更に、上記に記載した従来のテンプレートマッチングによる第２の硬貨識別方法では、撮像センサが撮像する画像データを構成する画像数が少なくなるので、画像データのサイズは小さくなり、画像データを記憶保持するためのメモリの容量は小さくても良いが、複数のテンプレートマッチングを行うために高速なＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）が必要になる。
【００１５】
そこで、本発明は、低画素数の撮像センサにより撮像した硬貨の画像に対して識別処理を施しても識別精度を下げることなく、装置の低コスト化、更には識別処理の高速化を可能とする硬貨識別装置および方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、硬貨の画像に基づき、該硬貨の識別を行う硬貨識別装置において、前記硬貨の第１の領域の画像を取得する第１の画像取得手段と、前記硬貨の第２の領域の画像を取得する第２の画像取得手段と、前記第１の画像取得手段で取得した第１の領域の画像と、前記第２の画像取得手段で取得した第２の領域の画像との相対位置関係を算出する相対位置関係算出手段と、前記相対位置関係算出手段で算出した相対位置関係と、前記第１の領域の画像と、前記第２の領域の画像とに基づき、前記硬貨の特徴領域を検出する特徴領域検出手段と、前記特徴領域検出手段で検出した特徴領域に基づき、前記硬貨を識別する硬貨識別手段とことを特徴とする。
【００１７】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記第１の画像取得手段で取得する第１の領域の画像は、前記特徴領域を含む領域の画像であり、前記第２の画像取得手段で取得する第２の領域の画像は、前記硬貨の外周を含む領域の画像であることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記特徴領域検出手段は、前記第２の領域の画像に基づき、前記硬貨の外周位置を検出する硬貨外周位置検出手段を具備し、前記硬貨外周位置検出手段で検出した硬貨の外周位置と、予め正貨に基づいて設定した該硬貨の外周位置に対する前記特徴領域の位置と、前記相対位置関係とに基づき、該特徴領域を検出することを特徴とする。
【００１９】
また、請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記相対位置関係算出手段は、第１の画像取得手段と第２の画像取得手段とが調整用パターンの画像を取得し、該取得した調整用パターンの第１の領域の画像と、調整用パターンの第２の領域の画像とに基づき、前記相対位置関係を算出することを特徴とする。
【００２０】
また、請求項５の発明は、請求項１の発明において、前記硬貨識別手段は、前記特徴領域と、予め正貨に基づいて設定したテンプレートとの比較照合を行い、該特徴領域と該テンプレートとの類似度を算出する比較照合手段を具備し、前記比較照合手段で算出した類似度に基づき、前記硬貨を識別することを特徴とする。
【００２１】
また、請求項６の発明は、硬貨の画像に基づき、該硬貨の識別を行う硬貨識別方法において、前記硬貨における第１の領域の画像と第２の領域の画像とを取得し、前記第１の領域の画像と前記第２の領域の画像との相対位置関係と、該第１の領域の画像と、該第２の領域の画像とに基づき、前記硬貨の特徴領域を検出し、該検出した特徴領域に基づき、前記硬貨を識別することを特徴とする。
【００２２】
また、請求項７の発明は、請求項６の発明において、前記第１の領域の画像は、前記特徴領域を含む領域の画像であり、前記第２の領域の画像は、前記硬貨の外周を含む領域の画像であることを特徴とする。
【００２３】
また、請求項８の発明は、請求項７の発明において、前記第２の領域の画像に基づき、前記硬貨の外周位置を検出し、該検出した硬貨の外周位置と、予め正貨に基づいて設定した該硬貨の外周位置に対する前記特徴領域の位置と、前記相対位置関係とに基づき、該特徴領域を検出することを特徴とする。
【００２４】
また、請求項９の発明は、請求項６の発明において、予め調整用パターンにおける第１の領域の画像と第２の領域の画像とを取得し、該取得した調整用パターンの第１の領域の画像と調整用パターンの第２の領域の画像とに基づき、前記相対位置関係を算出することを特徴とする。
【００２５】
また、請求項１０の発明は、請求項６の発明において、前記特徴領域と、予め正貨に基づいて設定したテンプレートとの比較照合を行い、該特徴領域と該テンプレートとの類似度を算出し、該算出した類似度に基づき、前記硬貨を識別することを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる硬貨識別装置の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２７】
図１は、本発明に関わる硬貨識別装置１の機能的な構成の一例を示すブロック図である。
【００２８】
図１に示すように、硬貨識別装置１は、硬貨の投入口である硬貨投入部２、硬貨が搬送される硬貨搬送路３、硬貨を受け入れる硬貨受入部４、第１の撮像部５、第２の撮像部６、第１のメモリ７、第２のメモリ８、相対位置関係算出部９、識別部１０から構成されている。
【００２９】
ここで、第１の撮像部５および第２の撮像部６は、硬貨が到達した際に硬貨を撮像することで硬貨の画像を取得する。なお、第１の撮像部５が撮像する画像は硬貨を識別する際にテンプレートと比較する特徴領域を含む領域の画像であり、第２の撮像部６が撮像する画像は硬貨の外周を含む領域の画像である。
【００３０】
また、第１のメモリ７は、第１の撮像部５が取得した画像を第１の画像データとして一時的に記憶保持し、第２のメモリ８は、第２の撮像部６が取得した画像を第２の画像データとして一時的に記憶保持する。
【００３１】
また、相対位置関係算出部９は、予め第１の撮像部５および第２の撮像部６が同時に撮像することで取得した第１の調整用パターンの画像と、第２の調整用パターンの画像とに基づき、第１の撮像部５が撮像する画像の領域と第２の撮像部６が撮像する画像の領域との相対位置関係を算出し、算出した相対位置関係をメモリ１０に記憶保持する。
【００３２】
また、識別部１１は、硬貨外周位置検出部１２、特徴領域抽出部１３、比較照合部１４、真偽判定部１５から構成されている。
【００３３】
ここで、硬貨外周位置検出部１２は、第２の画像データに基づいて硬貨外周位置を検出する。
【００３４】
また、特徴領域抽出部１３は、相対位置関係算出部９に記憶保持された相対位置関係と、硬貨外周位置検出部１２で検出した硬貨外周位置と、硬貨外周位置に対する特徴領域の位置とに基づき、第１の画像データから特徴領域を抽出する。
【００３５】
また、比較照合部１４は、特徴領域抽出部１３で抽出した特徴領域の画像データと、予め正貨から求めたテンプレートとを比較照合し、特徴領域の画像データとテンプレートとの類似度を求める。
【００３６】
また、真偽判定部１５は、比較照合部１４が求めた特徴領域の画像データとテンプレートとの類似度に基づき、硬貨の真偽を判定する。
【００３７】
次に、投入された硬貨を識別する際に、硬貨識別装置１が行う機能的な動作について説明する。
【００３８】
硬貨投入部２から投入された硬貨は硬貨搬送路３を通過し、第１の撮像部５および第２の撮像部６に到達すると、第１の撮像部５と第２の撮像部６とが硬貨を撮像し、第１の撮像部５が撮像した画像を第１の画像データとして第１のメモリ７が一時的に記憶保持し、第２の撮像部６が撮像した画像を第２の画像データとして第２のメモリ８が一時的に記憶保持する。
【００３９】
そして、硬貨外周位置検出部１２は第２のメモリ８に記憶保持された第２の画像データを読み出し、読み出した第２の画像データに基づいて硬貨外周位置（Ｘ２、Ｙ２）を検出し、検出した硬貨外周位置（Ｘ２、Ｙ２）を特徴領域抽出部１３に出力し、特徴領域抽出部１３は硬貨外周位置（Ｘ２、Ｙ２）を入力すると、第１のメモリ７から第１の画像データを読み出すとともに、相対位置関係算出部９のメモリ１０から相対位置関係（Ｘ１２，Ｙ１２）を読み出し、硬貨外周位置（Ｘ２、Ｙ２）と相対位置関係（Ｘ１２，Ｙ１２）とに基づき、硬貨外周位置に対する第１の画像データの位置（Ｘ０、Ｙ０）を求め、求めた硬貨外周位置に対する第１の画像データの位置（Ｘ０、Ｙ０）と、予め設定された硬貨外周位置に対する特徴領域の位置（Ｘｔ，Ｙｔ）とに基づき、第１の画像データに対する特徴領域の位置（Ｘ１、Ｙ１）を求め、求めた特徴領域の位置（Ｘ１、Ｙ１）に基づいて第１の画像データから特徴領域の画像データを抽出し、抽出した特徴領域の画像データを比較照合部１４に出力する。
【００４０】
そして、比較照合部１４は特徴領域の画像データを入力すると、特徴領域の画像データとテンプレートとを比較照合し、特徴領域の画像データとテンプレートとの類似度を求め、求めた類似度を真偽判定部１５に出力し、真偽判定部１５は類似度を入力すると、予め設定した閾値と類似度とを比較し、類似度が閾値を上回る場合は特徴領域の画像データとテンプレートとが一致すると判定し、硬貨は正貨である旨を硬貨受入部４に出力し、硬貨受入部４は硬貨を受け入れ、また、類似度が閾値を下回る場合は特徴領域の画像とテンプレートとが一致しないと判定し、硬貨は偽貨である旨を硬貨受入部４に出力し、硬貨受入部４は硬貨を受け入れない。
【００４１】
次に、相対位置関係を算出する際に、硬貨識別装置１が行う機能的な動作について説明する。
【００４２】
第１の撮像部５と第２の撮像部６とが調整用パターンを撮像し、第１の撮像部５が撮像した画像を第１の調整用パターンの画像データとして第１のメモリ７が一時的に記憶保持し、第２の撮像部６が撮像した画像を調整用パターンの第２の画像データとして第２のメモリ８が一時的に記憶保持し、相対位置関係算出部９は第１のメモリ７から第１の調整用パターンの画像データを読み出すとともに、第２のメモリ８から第２の調整用パターンの画像データを読み出し、第１の調整用パターンの画像データと第２の調整用パターンの画像データとに基づき、第１の撮像部５が撮像する画像の領域と、第２の撮像部６が撮像する画像の領域との相対位置関係を算出し、算出した相対位置関係をメモリ１０に記憶保持する。
【００４３】
次に、投入された硬貨を識別する際に、硬貨識別装置１が行う処理手順について図２に示すフローチャートを参照して説明する。
【００４４】
第１の撮像部と第２の撮像部とが硬貨を撮像し（ステップＳ２０１）、第１の画像データと第２の画像データとを取得し（ステップＳ２０２）、第２の画像データから硬貨外周位置を検出し（ステップＳ２０３）、相対位置関係と硬貨外周位置とに基づき、硬貨外周位置に対する第１の画像データの位置（Ｘ０、Ｙ０）を求め（ステップＳ２０４）、硬貨外周位置に対する特徴領域の位置と硬貨外周位置に対する第１の画像データの位置とに基づき、第１の画像データに対する特徴領域の位置（Ｘ１、Ｙ１）を求め（ステップＳ２０５）、特徴領域の位置に基づいて第１の画像データから特徴領域の画像データを抽出し（ステップＳ２０６）、特徴領域の画像データとテンプレートとを比較照合する（ステップＳ２０７）。
【００４５】
特徴領域の画像データとテンプレートとが一致する場合（ステップＳ２０８でＹＥＳ）、正貨として硬貨を処理し（ステップＳ２０９）、処理手順を終了する。
【００４６】
また、ステップＳ２０８において、特徴領域の画像データとテンプレートとが一致しない場合（ステップＳ２０８でＮＯ）、偽貨として硬貨を処理し（ステップＳ２１０）、処理手順を終了する。
【００４７】
次に、相対位置関係を算出する際に、硬貨識別装置１が行う処理手順について図３に示すフローチャートを参照して説明する。
【００４８】
第１の撮像部と第２の撮像部とが調整用パターンを撮像し（ステップＳ３０１）、第１の調整用パターンの画像データと第２の調整用パターンの画像データとを取得し（ステップＳ３０２）、第１の調整用パターンの画像データと第２の調整用パターンの画像データとに基づき、相対位置関係を算出し（ステップＳ３０３）、相対位置関係をメモリに記憶保持し（ステップ３０４）、処理手順を終了する。
【００４９】
次に、識別部が行う本発明に係わる硬貨識別方法について、５００円硬貨の画像データを一例として詳細に説明する。
【００５０】
図４は、識別部１１が行う本発明に係わる硬貨識別方法を説明する図である。
【００５１】
図４（ａ）は、５００円硬貨１６が硬貨搬送路３を通過する際に、第１の撮像部５が撮像する第１の領域１７、第２の撮像部６が撮像する第２の領域１８および特徴領域１９の一例を示す図である。図４（ａ）に示すように、５００円硬貨（以後、硬貨という）１６は硬貨搬送路壁２０１と硬貨搬送路壁２０２との間の任意の位置を通過するものとし、第１の領域１７は特徴領域１９を含むように配置され、第２の領域１８は硬貨１６の外周を含むように配置されている。例えば、図４（ａ）では、硬貨１６の表面に刻設された「５」の模様が存在する領域を特徴領域１９とし、硬貨１６がどちらかの硬貨搬送路壁（２０１、２０２）に寄りながら硬貨搬送路３を通過したとしても、特徴領域１９を含むように第１の領域１７を配置するとともに、硬貨１６の外周を含むように第２の領域１８を配置する。
【００５２】
ここで、Ｘ方向において、第１の領域１７の左端から特徴領域１９の左端までの距離をＸ１とし、第２の領域１８の左端から硬貨外周位置２１までの距離をＸ２とし、第２の領域１８の左端から第１の領域１７の左端までの距離（第１の領域と第２の領域との相対位置関係）をＸ１２とする。なお、相対位置関係Ｘ１２は後述で説明する調整用パターンから予め算出することができる。また、Ｙ方向については後述にて説明する。
【００５３】
図４（ｂ）は、硬貨外周位置２１に対する特徴領域１９の位置を示す図である。図４（ｂ）に示すように、Ｘ方向における硬貨外周位置２１から特徴領域１９の左端までの距離をＸｔとし、Ｙ方向における硬貨外周位置１２から特徴領域１９の下端までの距離をＹｔとし、ＸｔおよびＹｔは硬貨から予め算出することができる。
【００５４】
図５は、第１の領域１７に対する特徴領域１９の位置を求める一例を示す図である。
【００５５】
図５（ａ）は、Ｘ方向における第１の領域１７に対する特徴領域１９の位置を求める一例を示す図である。図５（ａ）に示すように、第１の領域１７の左端から特徴領域１９の左端までの距離Ｘ１は、
Ｘ１＝Ｘ２＋Ｘｔ−Ｘ１２
により求めることができる。
【００５６】
図５（ｂ）は、Ｙ方向における第１の領域１７に対する特徴領域１９の位置を求める一例を示す図である。図５（ｂ）に示すように、第１の領域１７の下端から特徴領域１９の下端までの距離Ｙ１は、
Ｙ１＝Ｙ２＋Ｙｔ−Ｙ１２
により求めることができる。
【００５７】
図６は、第１の領域１７と第２の領域１８との相対位置関係を調整用パターン２２により算出する一例を示す図である。
【００５８】
例えば、調整用パターン２２は縦横等間隔でラインを配置したもので形成され、この調整用パターン２２を同時に撮像した第１の領域１７および第２の領域１８の各々について、左上端の座標を調整用パターン２２のラインから読み取り、相対位置関係を算出する。
【００５９】
なお、本発明では、調整用パターンの形状および相対位置関係の算出の方法については限定しない。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、硬貨の特徴領域を含む領域を撮像する第１の撮像部とは別に、硬貨の外周を含む領域を撮像する第２の撮像部を配置し、第２の撮像部が撮像した第２の画像データの硬貨外周位置に基づいて第１の撮像部が撮像した第１の画像データの特徴領域の位置を求められることで、低画素数の撮像センサを高解像度で使用することが可能になるとともに、識別精度を下げることなく装置の低コスト化、更には識別処理の高速化を可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関わる硬貨識別装置１の機能的な構成の一例を示すブロック図である。
【図２】投入された硬貨を識別する際に、硬貨識別装置１が行う処理手順を示すフローチャートである。
【図３】相対位置関係を算出する際に、硬貨識別装置１が行う処理手順を示すフローチャートである。
【図４】識別部１１が行う本発明に係わる硬貨識別方法を説明する図である。
【図５】第１の領域１７に対する特徴領域１９の位置を求める一例を示す図である。
【図６】第１の領域１７と第２の領域１８との相対位置関係を調整用パターン２２により算出する一例を示す図である。
【図７】従来のテンプレートマッチングによる第１の硬貨識別方法の概略を説明する図である。
【図８】従来のテンプレートマッチングによる第２の硬貨識別方法の概略を説明する図である。
【符号の説明】
１ 硬貨識別装置
２ 硬貨投入部
３ 硬貨搬送路
４ 硬貨受入部
５ 第１の撮像部
６ 第２の撮像部
７ 第１のメモリ
８ 第２のメモリ
９ 相対位置関係算出部
１０ メモリ
１１ 識別部
１２ 硬貨外周位置検出部
１３ 特徴領域抽出部
１４ 比較照合部
１５ 真偽判定部
１６ 硬貨
１７ 第１の領域
１８ 第２の領域
１９ 特徴領域
２０１、２０２ 硬貨搬送路壁
２１ 硬貨外周位置
２２ 調整用パターン
２３ 硬貨全体の画像データ
２４ 硬貨の中心
２５ 相対位置
２６ 所定の領域の画像データ
２７ テンプレート
【発明の属する技術分野】
本発明は、硬貨識別装置および方法に関し、特に、硬貨の特徴部分を撮像した画像に基づいて硬貨を識別する硬貨識別装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、硬貨を使用する自動販売機、両替機等においては、投入された硬貨の種別、真偽を識別する必要がある。
【０００３】
従来、この種の硬貨識別装置は、硬貨投入口から投入された硬貨が通過する硬貨通路に１または複数の磁気センサを配設し、この磁気センサで硬貨の材質、材厚、大きさ、穴の有無等を判別し、該判別結果に基づき硬貨の種別及び真偽を識別するように構成されている。更に、撮像素子との光学的センサを用いて硬貨の材厚、大きさ等を検出する構成も提案されてきた。
【０００４】
しかし、近年になると、国内の正貨と材質及び形状が類似した外国通貨を、国内の正貨で得られる光学的センサ若しくは磁気センサのパターンと一致するように加工した変造硬貨が出回り、変造硬貨の加工精度が高まるに連れて、従来の磁気センサでの真偽の判定が困難になる問題が発生しており、この種の変造硬貨を判別するために、更に高精度に硬貨を識別することの必要性が生じており、撮像素子との光学的センサを用いて硬貨の特徴である模様等を検出する構成も提案されている。
【０００５】
上記のような硬貨の模様等を検出する構成として、硬貨に照明光源から照明光を照射し、硬貨により反射された反射光を光学的センサ（例えば、ＣＣＤ、ＣＭＯＳセンサ等）で受光することで、硬貨の模様等の画像を取得し、取得した画像に基づいて硬貨を識別するようなものが知られている。
【０００６】
ここで、取得した画像に基づいて硬貨を識別する方法は様々であるが、硬貨は通常円形であり、硬貨は回転を伴って硬貨通路を移動するため、テンプレートを１つだけ用意し、取得した画像に回転補正処理を施しながらテンプレートと比較照合を行い、類似度を算出して硬貨を識別する方法、またはテンプレートを種々の角度毎に用意し、順次比較照合を行い、類似度を算出して硬貨を識別する方法、または硬貨の画像の中心座標を求めて半径毎の特徴量を算出し、算出した特徴量と基準値とを比較して硬貨を識別する方法等がが実施されている。
【０００７】
例えば、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２次元のストライプ状サンプリングデータと基本テンプレート画像とを相対的に画像を回転させて、対応する画素同志の輝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位置を求め、最良の回転位置に於けるマッチング度に基づいて金種及び表裏を確定し、次に、マッチング度が最良の回転位置を開始点として、サンプリングデータと基本テンプレート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によって、確定された金種及び表裏の種類を確認すると共に少なくとも真偽を判定するようにするものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
ただし、いずれの方法の場合も、撮像センサで取得した画像が硬貨のどの部分なのかを正確に検出する必要があり、硬貨の外周の全て、若しくは外周の一部を画像に含むように撮像し、取得した画像から外周位置を抽出して硬貨の中心座標や半径を算出する必要があり、例えば、テンプレートマッチングの場合、正確な中心座標や半径が算出できないと、テンプレートの位置をずらしながら比較照合を繰り返す必要が多くなり、処理の高速化が困難になってしまう。
【０００９】
図７は、従来のテンプレートマッチングによる第１の硬貨識別方法の概略を説明する図である。
【００１０】
図７（ａ）に示すように、５００円硬貨（以後、硬貨という）１６は硬貨搬送路壁２０１と硬貨搬送路壁２０２との間の任意の位置を通過するものとし、撮像センサは硬貨１６全体を撮像して硬貨全体の画像データ２３を取得する。ここで、テンプレートマッチングを行う特徴領域の位置を求めるためには、予め硬貨１６の所定の位置と特徴領域との相対位置を求める必要がある。例えば、図７（ｂ）に示すように、硬貨の中心２４に対する特徴領域１９の左上端の位置を相対位置２５とした場合、撮像センサが撮像した画像データから硬貨１６の外周を求め、求めた外周に基づいて硬貨の中心２４を求め、硬貨の中心２４と相対位置２５とに基づいて特徴領域１９の位置を求めることで、画像データ２３から特徴領域１９の画像データを抽出し、抽出した特徴領域１９の画像データに対してテンプレートマッチングを行う。
【００１１】
図８は、従来のテンプレートマッチングによる第２の硬貨識別方法の概略を説明する図である。
【００１２】
図８（ａ）に示すように、５００円硬貨（以後、硬貨という）１６は硬貨搬送路壁２０１と硬貨搬送路壁２０２との間の任意の位置を通過するものとし、撮像センサはテンプレートマッチングを行う所定の領域を撮像して所定の領域の画像データ２６を取得する。ここで、テンプレート２７を所定の領域の画像データ２６内でずらしながらテンプレートマッチングを行い類似度を求め、ずらした回数分のテンプレートマッチングを繰り返し、最大の類似度を示す位置が最もテンプレートと一致する領域とみなし、最大の類似度に基づいて硬貨１６の真偽を判定する。
【００１３】
【特許文献１】
特開２００１−１７５９１１号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記に記載した従来のテンプレートマッチングによる第１の硬貨識別方法では、テンプレートを高解像度で作成する場合、撮像センサが撮像する画像データ全体の解像度を一定とすると、画像データを構成する画像数が多くなることで画像データのサイズが大きくなるため、サイズが大きい画像データを記憶保持するために大容量のメモリが必要になり、撮像センサからメモリへの画像データ転送の高速化が困難になっている。
【００１４】
更に、上記に記載した従来のテンプレートマッチングによる第２の硬貨識別方法では、撮像センサが撮像する画像データを構成する画像数が少なくなるので、画像データのサイズは小さくなり、画像データを記憶保持するためのメモリの容量は小さくても良いが、複数のテンプレートマッチングを行うために高速なＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）が必要になる。
【００１５】
そこで、本発明は、低画素数の撮像センサにより撮像した硬貨の画像に対して識別処理を施しても識別精度を下げることなく、装置の低コスト化、更には識別処理の高速化を可能とする硬貨識別装置および方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、硬貨の画像に基づき、該硬貨の識別を行う硬貨識別装置において、前記硬貨の第１の領域の画像を取得する第１の画像取得手段と、前記硬貨の第２の領域の画像を取得する第２の画像取得手段と、前記第１の画像取得手段で取得した第１の領域の画像と、前記第２の画像取得手段で取得した第２の領域の画像との相対位置関係を算出する相対位置関係算出手段と、前記相対位置関係算出手段で算出した相対位置関係と、前記第１の領域の画像と、前記第２の領域の画像とに基づき、前記硬貨の特徴領域を検出する特徴領域検出手段と、前記特徴領域検出手段で検出した特徴領域に基づき、前記硬貨を識別する硬貨識別手段とことを特徴とする。
【００１７】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記第１の画像取得手段で取得する第１の領域の画像は、前記特徴領域を含む領域の画像であり、前記第２の画像取得手段で取得する第２の領域の画像は、前記硬貨の外周を含む領域の画像であることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記特徴領域検出手段は、前記第２の領域の画像に基づき、前記硬貨の外周位置を検出する硬貨外周位置検出手段を具備し、前記硬貨外周位置検出手段で検出した硬貨の外周位置と、予め正貨に基づいて設定した該硬貨の外周位置に対する前記特徴領域の位置と、前記相対位置関係とに基づき、該特徴領域を検出することを特徴とする。
【００１９】
また、請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記相対位置関係算出手段は、第１の画像取得手段と第２の画像取得手段とが調整用パターンの画像を取得し、該取得した調整用パターンの第１の領域の画像と、調整用パターンの第２の領域の画像とに基づき、前記相対位置関係を算出することを特徴とする。
【００２０】
また、請求項５の発明は、請求項１の発明において、前記硬貨識別手段は、前記特徴領域と、予め正貨に基づいて設定したテンプレートとの比較照合を行い、該特徴領域と該テンプレートとの類似度を算出する比較照合手段を具備し、前記比較照合手段で算出した類似度に基づき、前記硬貨を識別することを特徴とする。
【００２１】
また、請求項６の発明は、硬貨の画像に基づき、該硬貨の識別を行う硬貨識別方法において、前記硬貨における第１の領域の画像と第２の領域の画像とを取得し、前記第１の領域の画像と前記第２の領域の画像との相対位置関係と、該第１の領域の画像と、該第２の領域の画像とに基づき、前記硬貨の特徴領域を検出し、該検出した特徴領域に基づき、前記硬貨を識別することを特徴とする。
【００２２】
また、請求項７の発明は、請求項６の発明において、前記第１の領域の画像は、前記特徴領域を含む領域の画像であり、前記第２の領域の画像は、前記硬貨の外周を含む領域の画像であることを特徴とする。
【００２３】
また、請求項８の発明は、請求項７の発明において、前記第２の領域の画像に基づき、前記硬貨の外周位置を検出し、該検出した硬貨の外周位置と、予め正貨に基づいて設定した該硬貨の外周位置に対する前記特徴領域の位置と、前記相対位置関係とに基づき、該特徴領域を検出することを特徴とする。
【００２４】
また、請求項９の発明は、請求項６の発明において、予め調整用パターンにおける第１の領域の画像と第２の領域の画像とを取得し、該取得した調整用パターンの第１の領域の画像と調整用パターンの第２の領域の画像とに基づき、前記相対位置関係を算出することを特徴とする。
【００２５】
また、請求項１０の発明は、請求項６の発明において、前記特徴領域と、予め正貨に基づいて設定したテンプレートとの比較照合を行い、該特徴領域と該テンプレートとの類似度を算出し、該算出した類似度に基づき、前記硬貨を識別することを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる硬貨識別装置の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２７】
図１は、本発明に関わる硬貨識別装置１の機能的な構成の一例を示すブロック図である。
【００２８】
図１に示すように、硬貨識別装置１は、硬貨の投入口である硬貨投入部２、硬貨が搬送される硬貨搬送路３、硬貨を受け入れる硬貨受入部４、第１の撮像部５、第２の撮像部６、第１のメモリ７、第２のメモリ８、相対位置関係算出部９、識別部１０から構成されている。
【００２９】
ここで、第１の撮像部５および第２の撮像部６は、硬貨が到達した際に硬貨を撮像することで硬貨の画像を取得する。なお、第１の撮像部５が撮像する画像は硬貨を識別する際にテンプレートと比較する特徴領域を含む領域の画像であり、第２の撮像部６が撮像する画像は硬貨の外周を含む領域の画像である。
【００３０】
また、第１のメモリ７は、第１の撮像部５が取得した画像を第１の画像データとして一時的に記憶保持し、第２のメモリ８は、第２の撮像部６が取得した画像を第２の画像データとして一時的に記憶保持する。
【００３１】
また、相対位置関係算出部９は、予め第１の撮像部５および第２の撮像部６が同時に撮像することで取得した第１の調整用パターンの画像と、第２の調整用パターンの画像とに基づき、第１の撮像部５が撮像する画像の領域と第２の撮像部６が撮像する画像の領域との相対位置関係を算出し、算出した相対位置関係をメモリ１０に記憶保持する。
【００３２】
また、識別部１１は、硬貨外周位置検出部１２、特徴領域抽出部１３、比較照合部１４、真偽判定部１５から構成されている。
【００３３】
ここで、硬貨外周位置検出部１２は、第２の画像データに基づいて硬貨外周位置を検出する。
【００３４】
また、特徴領域抽出部１３は、相対位置関係算出部９に記憶保持された相対位置関係と、硬貨外周位置検出部１２で検出した硬貨外周位置と、硬貨外周位置に対する特徴領域の位置とに基づき、第１の画像データから特徴領域を抽出する。
【００３５】
また、比較照合部１４は、特徴領域抽出部１３で抽出した特徴領域の画像データと、予め正貨から求めたテンプレートとを比較照合し、特徴領域の画像データとテンプレートとの類似度を求める。
【００３６】
また、真偽判定部１５は、比較照合部１４が求めた特徴領域の画像データとテンプレートとの類似度に基づき、硬貨の真偽を判定する。
【００３７】
次に、投入された硬貨を識別する際に、硬貨識別装置１が行う機能的な動作について説明する。
【００３８】
硬貨投入部２から投入された硬貨は硬貨搬送路３を通過し、第１の撮像部５および第２の撮像部６に到達すると、第１の撮像部５と第２の撮像部６とが硬貨を撮像し、第１の撮像部５が撮像した画像を第１の画像データとして第１のメモリ７が一時的に記憶保持し、第２の撮像部６が撮像した画像を第２の画像データとして第２のメモリ８が一時的に記憶保持する。
【００３９】
そして、硬貨外周位置検出部１２は第２のメモリ８に記憶保持された第２の画像データを読み出し、読み出した第２の画像データに基づいて硬貨外周位置（Ｘ２、Ｙ２）を検出し、検出した硬貨外周位置（Ｘ２、Ｙ２）を特徴領域抽出部１３に出力し、特徴領域抽出部１３は硬貨外周位置（Ｘ２、Ｙ２）を入力すると、第１のメモリ７から第１の画像データを読み出すとともに、相対位置関係算出部９のメモリ１０から相対位置関係（Ｘ１２，Ｙ１２）を読み出し、硬貨外周位置（Ｘ２、Ｙ２）と相対位置関係（Ｘ１２，Ｙ１２）とに基づき、硬貨外周位置に対する第１の画像データの位置（Ｘ０、Ｙ０）を求め、求めた硬貨外周位置に対する第１の画像データの位置（Ｘ０、Ｙ０）と、予め設定された硬貨外周位置に対する特徴領域の位置（Ｘｔ，Ｙｔ）とに基づき、第１の画像データに対する特徴領域の位置（Ｘ１、Ｙ１）を求め、求めた特徴領域の位置（Ｘ１、Ｙ１）に基づいて第１の画像データから特徴領域の画像データを抽出し、抽出した特徴領域の画像データを比較照合部１４に出力する。
【００４０】
そして、比較照合部１４は特徴領域の画像データを入力すると、特徴領域の画像データとテンプレートとを比較照合し、特徴領域の画像データとテンプレートとの類似度を求め、求めた類似度を真偽判定部１５に出力し、真偽判定部１５は類似度を入力すると、予め設定した閾値と類似度とを比較し、類似度が閾値を上回る場合は特徴領域の画像データとテンプレートとが一致すると判定し、硬貨は正貨である旨を硬貨受入部４に出力し、硬貨受入部４は硬貨を受け入れ、また、類似度が閾値を下回る場合は特徴領域の画像とテンプレートとが一致しないと判定し、硬貨は偽貨である旨を硬貨受入部４に出力し、硬貨受入部４は硬貨を受け入れない。
【００４１】
次に、相対位置関係を算出する際に、硬貨識別装置１が行う機能的な動作について説明する。
【００４２】
第１の撮像部５と第２の撮像部６とが調整用パターンを撮像し、第１の撮像部５が撮像した画像を第１の調整用パターンの画像データとして第１のメモリ７が一時的に記憶保持し、第２の撮像部６が撮像した画像を調整用パターンの第２の画像データとして第２のメモリ８が一時的に記憶保持し、相対位置関係算出部９は第１のメモリ７から第１の調整用パターンの画像データを読み出すとともに、第２のメモリ８から第２の調整用パターンの画像データを読み出し、第１の調整用パターンの画像データと第２の調整用パターンの画像データとに基づき、第１の撮像部５が撮像する画像の領域と、第２の撮像部６が撮像する画像の領域との相対位置関係を算出し、算出した相対位置関係をメモリ１０に記憶保持する。
【００４３】
次に、投入された硬貨を識別する際に、硬貨識別装置１が行う処理手順について図２に示すフローチャートを参照して説明する。
【００４４】
第１の撮像部と第２の撮像部とが硬貨を撮像し（ステップＳ２０１）、第１の画像データと第２の画像データとを取得し（ステップＳ２０２）、第２の画像データから硬貨外周位置を検出し（ステップＳ２０３）、相対位置関係と硬貨外周位置とに基づき、硬貨外周位置に対する第１の画像データの位置（Ｘ０、Ｙ０）を求め（ステップＳ２０４）、硬貨外周位置に対する特徴領域の位置と硬貨外周位置に対する第１の画像データの位置とに基づき、第１の画像データに対する特徴領域の位置（Ｘ１、Ｙ１）を求め（ステップＳ２０５）、特徴領域の位置に基づいて第１の画像データから特徴領域の画像データを抽出し（ステップＳ２０６）、特徴領域の画像データとテンプレートとを比較照合する（ステップＳ２０７）。
【００４５】
特徴領域の画像データとテンプレートとが一致する場合（ステップＳ２０８でＹＥＳ）、正貨として硬貨を処理し（ステップＳ２０９）、処理手順を終了する。
【００４６】
また、ステップＳ２０８において、特徴領域の画像データとテンプレートとが一致しない場合（ステップＳ２０８でＮＯ）、偽貨として硬貨を処理し（ステップＳ２１０）、処理手順を終了する。
【００４７】
次に、相対位置関係を算出する際に、硬貨識別装置１が行う処理手順について図３に示すフローチャートを参照して説明する。
【００４８】
第１の撮像部と第２の撮像部とが調整用パターンを撮像し（ステップＳ３０１）、第１の調整用パターンの画像データと第２の調整用パターンの画像データとを取得し（ステップＳ３０２）、第１の調整用パターンの画像データと第２の調整用パターンの画像データとに基づき、相対位置関係を算出し（ステップＳ３０３）、相対位置関係をメモリに記憶保持し（ステップ３０４）、処理手順を終了する。
【００４９】
次に、識別部が行う本発明に係わる硬貨識別方法について、５００円硬貨の画像データを一例として詳細に説明する。
【００５０】
図４は、識別部１１が行う本発明に係わる硬貨識別方法を説明する図である。
【００５１】
図４（ａ）は、５００円硬貨１６が硬貨搬送路３を通過する際に、第１の撮像部５が撮像する第１の領域１７、第２の撮像部６が撮像する第２の領域１８および特徴領域１９の一例を示す図である。図４（ａ）に示すように、５００円硬貨（以後、硬貨という）１６は硬貨搬送路壁２０１と硬貨搬送路壁２０２との間の任意の位置を通過するものとし、第１の領域１７は特徴領域１９を含むように配置され、第２の領域１８は硬貨１６の外周を含むように配置されている。例えば、図４（ａ）では、硬貨１６の表面に刻設された「５」の模様が存在する領域を特徴領域１９とし、硬貨１６がどちらかの硬貨搬送路壁（２０１、２０２）に寄りながら硬貨搬送路３を通過したとしても、特徴領域１９を含むように第１の領域１７を配置するとともに、硬貨１６の外周を含むように第２の領域１８を配置する。
【００５２】
ここで、Ｘ方向において、第１の領域１７の左端から特徴領域１９の左端までの距離をＸ１とし、第２の領域１８の左端から硬貨外周位置２１までの距離をＸ２とし、第２の領域１８の左端から第１の領域１７の左端までの距離（第１の領域と第２の領域との相対位置関係）をＸ１２とする。なお、相対位置関係Ｘ１２は後述で説明する調整用パターンから予め算出することができる。また、Ｙ方向については後述にて説明する。
【００５３】
図４（ｂ）は、硬貨外周位置２１に対する特徴領域１９の位置を示す図である。図４（ｂ）に示すように、Ｘ方向における硬貨外周位置２１から特徴領域１９の左端までの距離をＸｔとし、Ｙ方向における硬貨外周位置１２から特徴領域１９の下端までの距離をＹｔとし、ＸｔおよびＹｔは硬貨から予め算出することができる。
【００５４】
図５は、第１の領域１７に対する特徴領域１９の位置を求める一例を示す図である。
【００５５】
図５（ａ）は、Ｘ方向における第１の領域１７に対する特徴領域１９の位置を求める一例を示す図である。図５（ａ）に示すように、第１の領域１７の左端から特徴領域１９の左端までの距離Ｘ１は、
Ｘ１＝Ｘ２＋Ｘｔ−Ｘ１２
により求めることができる。
【００５６】
図５（ｂ）は、Ｙ方向における第１の領域１７に対する特徴領域１９の位置を求める一例を示す図である。図５（ｂ）に示すように、第１の領域１７の下端から特徴領域１９の下端までの距離Ｙ１は、
Ｙ１＝Ｙ２＋Ｙｔ−Ｙ１２
により求めることができる。
【００５７】
図６は、第１の領域１７と第２の領域１８との相対位置関係を調整用パターン２２により算出する一例を示す図である。
【００５８】
例えば、調整用パターン２２は縦横等間隔でラインを配置したもので形成され、この調整用パターン２２を同時に撮像した第１の領域１７および第２の領域１８の各々について、左上端の座標を調整用パターン２２のラインから読み取り、相対位置関係を算出する。
【００５９】
なお、本発明では、調整用パターンの形状および相対位置関係の算出の方法については限定しない。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、硬貨の特徴領域を含む領域を撮像する第１の撮像部とは別に、硬貨の外周を含む領域を撮像する第２の撮像部を配置し、第２の撮像部が撮像した第２の画像データの硬貨外周位置に基づいて第１の撮像部が撮像した第１の画像データの特徴領域の位置を求められることで、低画素数の撮像センサを高解像度で使用することが可能になるとともに、識別精度を下げることなく装置の低コスト化、更には識別処理の高速化を可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関わる硬貨識別装置１の機能的な構成の一例を示すブロック図である。
【図２】投入された硬貨を識別する際に、硬貨識別装置１が行う処理手順を示すフローチャートである。
【図３】相対位置関係を算出する際に、硬貨識別装置１が行う処理手順を示すフローチャートである。
【図４】識別部１１が行う本発明に係わる硬貨識別方法を説明する図である。
【図５】第１の領域１７に対する特徴領域１９の位置を求める一例を示す図である。
【図６】第１の領域１７と第２の領域１８との相対位置関係を調整用パターン２２により算出する一例を示す図である。
【図７】従来のテンプレートマッチングによる第１の硬貨識別方法の概略を説明する図である。
【図８】従来のテンプレートマッチングによる第２の硬貨識別方法の概略を説明する図である。
【符号の説明】
１ 硬貨識別装置
２ 硬貨投入部
３ 硬貨搬送路
４ 硬貨受入部
５ 第１の撮像部
６ 第２の撮像部
７ 第１のメモリ
８ 第２のメモリ
９ 相対位置関係算出部
１０ メモリ
１１ 識別部
１２ 硬貨外周位置検出部
１３ 特徴領域抽出部
１４ 比較照合部
１５ 真偽判定部
１６ 硬貨
１７ 第１の領域
１８ 第２の領域
１９ 特徴領域
２０１、２０２ 硬貨搬送路壁
２１ 硬貨外周位置
２２ 調整用パターン
２３ 硬貨全体の画像データ
２４ 硬貨の中心
２５ 相対位置
２６ 所定の領域の画像データ
２７ テンプレート
Claims (10)
- 硬貨の画像に基づき、該硬貨の識別を行う硬貨識別装置において、
前記硬貨の第１の領域の画像を取得する第１の画像取得手段と、
前記硬貨の第２の領域の画像を取得する第２の画像取得手段と、
前記第１の画像取得手段で取得した第１の領域の画像と、前記第２の画像取得手段で取得した第２の領域の画像との相対位置関係を算出する相対位置関係算出手段と、
前記相対位置関係算出手段で算出した相対位置関係と、前記第１の領域の画像と、前記第２の領域の画像とに基づき、前記硬貨の特徴領域を検出する特徴領域検出手段と、
前記特徴領域検出手段で検出した特徴領域に基づき、前記硬貨を識別する硬貨識別手段と
ことを特徴とする硬貨識別装置。 - 前記第１の画像取得手段で取得する第１の領域の画像は、
前記特徴領域を含む領域の画像であり、
前記第２の画像取得手段で取得する第２の領域の画像は、
前記硬貨の外周を含む領域の画像である
ことを特徴とする請求項１記載の硬貨識別装置。 - 前記特徴領域検出手段は、
前記第２の領域の画像に基づき、前記硬貨の外周位置を検出する硬貨外周位置検出手段
を具備し、
前記硬貨外周位置検出手段で検出した硬貨の外周位置と、予め正貨に基づいて設定した該硬貨の外周位置に対する前記特徴領域の位置と、前記相対位置関係とに基づき、該特徴領域を検出する
ことを特徴とする請求項２記載の硬貨識別装置。 - 前記相対位置関係算出手段は、
第１の画像取得手段と第２の画像取得手段とが調整用パターンの画像を取得し、該取得した調整用パターンの第１の領域の画像と、調整用パターンの第２の領域の画像とに基づき、前記相対位置関係を算出する
ことを特徴とする請求項１記載の硬貨識別装置。 - 前記硬貨識別手段は、
前記特徴領域と、予め正貨に基づいて設定したテンプレートとの比較照合を行い、該特徴領域と該テンプレートとの類似度を算出する比較照合手段
を具備し、
前記比較照合手段で算出した類似度に基づき、前記硬貨を識別する
ことを特徴とする請求項１記載の硬貨識別装置。 - 硬貨の画像に基づき、該硬貨の識別を行う硬貨識別方法において、
前記硬貨における第１の領域の画像と第２の領域の画像とを取得し、
前記第１の領域の画像と前記第２の領域の画像との相対位置関係と、該第１の領域の画像と、該第２の領域の画像とに基づき、前記硬貨の特徴領域を検出し、
該検出した特徴領域に基づき、前記硬貨を識別する
ことを特徴とする硬貨識別方法。 - 前記第１の領域の画像は、
前記特徴領域を含む領域の画像であり、
前記第２の領域の画像は、
前記硬貨の外周を含む領域の画像である
ことを特徴とする請求項６記載の硬貨識別方法。 - 前記第２の領域の画像に基づき、前記硬貨の外周位置を検出し、
該検出した硬貨の外周位置と、予め正貨に基づいて設定した該硬貨の外周位置に対する前記特徴領域の位置と、前記相対位置関係とに基づき、該特徴領域を検出する
ことを特徴とする請求項７記載の硬貨識別方法。 - 予め調整用パターンにおける第１の領域の画像と第２の領域の画像とを取得し、
該取得した調整用パターンの第１の領域の画像と調整用パターンの第２の領域の画像とに基づき、前記相対位置関係を算出する
ことを特徴とする請求項６記載の硬貨識別方法。 - 前記特徴領域と、予め正貨に基づいて設定したテンプレートとの比較照合を行い、該特徴領域と該テンプレートとの類似度を算出し、
該算出した類似度に基づき、前記硬貨を識別する
ことを特徴とする請求項６記載の硬貨識別方法。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2018066431A1 (ja) * | 2016-10-07 | 2018-04-12 | グローリー株式会社 | 貨幣分類装置及び貨幣分類方法 |
-
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| CN102402681A (zh) * | 2010-09-16 | 2012-04-04 | 株式会社东芝 | 片材处理装置和片材处理方法 |
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| US11017273B2 (en) | 2016-10-07 | 2021-05-25 | Glory Ltd. | Currency classification device and currency classification method |
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