JP2005284918A - Coin identification device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、販売機や金融機器などの硬貨処理装置において、硬貨の識別に用いられる硬貨識別装置に関するものである。 The present invention relates to a coin identifying device used for identifying a coin in a coin processing device such as a vending machine or a financial device.
従来の硬貨識別装置は、コイルにより発生する磁界を硬貨が通過するように構成される。そして、コイルに生じるインピーダンス及びインダクタンスの変化を発振回路の周波数変化及び振幅変化として検出し、この周波数変化に基づいて硬貨の材質を判定するとともに、振幅変化に基づいて硬貨の外径や断面積を判定する。この硬貨識別装置は、判定した硬貨の材質、外径、断面積等に基づいて、該硬貨の種類を識別する。 A conventional coin identifying device is configured such that a coin passes through a magnetic field generated by a coil. Then, changes in impedance and inductance occurring in the coil are detected as changes in frequency and amplitude of the oscillation circuit, and the material of the coin is determined based on the change in frequency, and the outer diameter and cross-sectional area of the coin are determined based on the change in amplitude. judge. This coin identification device identifies the type of coin based on the determined material, outer diameter, cross-sectional area, etc. of the coin.
近年、上記識別方法に加えて、硬貨表面の模様や凹凸における特徴部分を判定することによって識別精度をより高めることが求められている。このような識別方法を実現するためには、硬貨表面を撮像して撮像データを作成し、この撮像データを用いて識別する方法が有効である。このような識別方法を適用した装置としては、例えば特許文献1に開示された硬貨判別装置がある。
In recent years, in addition to the above-described identification method, it has been required to further improve the identification accuracy by determining features on the coin surface pattern and unevenness. In order to realize such an identification method, it is effective to create an imaging data by imaging a coin surface and identify using the imaging data. As an apparatus to which such an identification method is applied, for example, there is a coin discriminating apparatus disclosed in
硬貨表面の撮像データを用いて該硬貨を識別する際には、撮像データにおける硬貨位置と基準データにおける硬貨位置とを互いに合致させる必要がある。このとき、撮像データにおける硬貨の中心位置を求め、この中心位置を基準データにおける硬貨の中心位置に一致させることによって、硬貨位置を合致させるとよい。撮像データにおける硬貨の中心位置を求める方法としては、例えば撮像データにおいてy座標が0とする線分と硬貨の外縁部分との2交点を求め、該2交点を結ぶ垂直二等分線と硬貨の外縁部分との別の2交点を求め、該別の2交点の中心を硬貨の中心位置とする方法がある(特許文献1の段落[0012]参照)。 When identifying the coin using the image data on the coin surface, it is necessary to match the coin position in the image data with the coin position in the reference data. At this time, it is preferable to match the coin position by obtaining the center position of the coin in the imaging data and matching the center position with the center position of the coin in the reference data. As a method for obtaining the center position of the coin in the imaging data, for example, in the imaging data, two intersection points between a line segment having a y coordinate of 0 and the outer edge portion of the coin are obtained, and a vertical bisector connecting the two intersection points and the coin There is a method of obtaining another two intersections with the outer edge portion and setting the center of the other two intersections as the center position of the coin (see paragraph [0012] of Patent Document 1).
また、撮像データにおける硬貨の中心位置(或いは硬貨の位置)を求める他の方法としては、例えば、撮像データの全体と基準データの全体とを照合し、互いのデータパターンが一致するように撮像データを平行移動する方法がある。
しかしながら、撮像データにおける硬貨の中心位置を求める際に、特許文献1に示された方法では、次の問題点がある。すなわち、硬貨を撮像する際に、硬貨の汚れや埃等が、硬貨を撮像するための窓に付着することがある。なお、このような汚れや埃は、硬貨の進行方向に沿って硬貨の外縁部分に接するような直線のライン状に付着する傾向がある。また、流通硬貨には汚れ・傷・磨耗などが存在する。そして、撮像窓や硬貨に付着した汚れ等が撮像データに反映された場合、撮像データにおける硬貨の外縁部分を誤検出してしまい、中心位置が本来の中心位置とは異なってしまう恐れが多分にある。或いは、硬貨を搬送する搬送路に硬貨の外縁部分が接していると、硬貨の外縁部分と搬送路の側面との境界を判別しづらくなり、撮像データにおける硬貨の外縁部分を誤検出する要因となりうる。検出した中心位置が本来の中心位置と異なった場合、撮像データにおける硬貨位置と基準データにおける硬貨位置とが正確に合致せず、硬貨を精度よく識別することができない。
However, the method disclosed in
また、撮像データの全体と基準データの全体とを照合する方法では、硬貨の位置を求める処理に多大な時間を要してしまう。 Moreover, in the method of collating the whole imaging data and the whole reference data, it takes a lot of time for the process of obtaining the coin position.
本発明は、上記した問題点を鑑みてなされたものであり、処理時間が短く、且つ撮像窓の汚れや硬貨の汚れ、硬貨外縁と搬送路の側面との接触等による影響を低減して識別対象硬貨を精度よく識別可能な硬貨識別装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and has a short processing time and is identified by reducing the influence of dirt on the imaging window, dirt on the coin, contact between the outer edge of the coin and the side surface of the conveyance path, and the like. An object of the present invention is to provide a coin discriminating apparatus capable of accurately discriminating a target coin.
上記した課題を解決するために、本発明による硬貨識別装置は、識別対象硬貨の表面を撮像して該識別対象硬貨に関する撮像データを生成する画像入力部と、撮像データにおける識別対象硬貨の中心位置を算出し、識別対象硬貨の所定の識別部位における識別データを撮像データから中心位置に基づいて抽出し、識別データと硬貨の種類に応じて予め記憶された基準データとを比較することにより、識別対象硬貨を識別する識別部とを備え、識別部が、識別対象硬貨の中心位置を算出する際に、撮像データにおける第1の方向に延びる複数の第1の線分上、及び第1の方向とは異なる第2の方向に延びる複数の第2の線分上のデータをそれぞれ抽出し、複数の第1の線分上のデータ及び複数の第2の線分上のデータのそれぞれにおいて識別対象硬貨の縁上にある一対の端点を決定し、複数の第1の線分上のデータのそれぞれにおける一対の端点間の中点に基づく第3の線分、及び複数の第2の線分上のデータのそれぞれにおける一対の端点間の中点に基づく第4の線分を求め、第3の線分と第4の線分との交点を中心位置とすることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a coin identifying device according to the present invention includes an image input unit that captures an image of the surface of a coin to be identified and generates image data related to the coin to be identified, and a central position of the coin to be identified in the imaged data. Is obtained by extracting the identification data at a predetermined identification part of the coin to be identified from the imaging data based on the center position, and comparing the identification data with reference data stored in advance according to the type of the coin. A plurality of first line segments extending in the first direction in the imaging data, and the first direction when the identification unit calculates the center position of the identification target coin. Data on a plurality of second line segments extending in a second direction different from the above are extracted, and an identification pair in each of the data on the plurality of first line segments and the data on the plurality of second line segments is extracted. A pair of end points on the edge of the coin is determined, and a third line segment based on the midpoint between the pair of end points in each of the data on the plurality of first line segments, and a plurality of second line segments A fourth line segment based on the midpoint between a pair of end points in each of the data is obtained, and the intersection of the third line segment and the fourth line segment is set as the center position.
上記した硬貨識別装置では、識別部が、中心位置を求めるための第3の線分及び第4の線分を、それぞれ複数の第1の線分上の中点及び複数の第2の線分上の中点に基づいて求めている。これによって、例えば複数の第1の線分のうちいずれかの第1の線分上のデータにおいて汚れや傷、摩耗等により一対の端点の位置に誤差が生じ、該一対の端点間の中点の位置が本来の位置と異なっても、第3の線分を正確に求めることができる。同様に、第4の線分についても正確に求めることができる。従って、上記した硬貨識別装置によれば、正確に求められた第3及び第4の線分の交点として中心位置を精度良く求めることができるので、撮像窓の汚れや硬貨の汚れ、硬貨外縁と搬送路の側面との接触等による影響を抑えて識別対象硬貨を精度よく識別できる。 In the above-described coin identifying device, the identifying unit determines the third line segment and the fourth line segment for obtaining the center position as the midpoint and the plurality of second line segments on the plurality of first line segments, respectively. Based on the midpoint above. Thus, for example, in the data on any one of the plurality of first line segments, an error occurs in the position of the pair of end points due to dirt, scratches, wear, etc., and the midpoint between the pair of end points Even if the position of is different from the original position, the third line segment can be obtained accurately. Similarly, the fourth line segment can be accurately obtained. Therefore, according to the above-described coin discriminating apparatus, the center position can be obtained with high accuracy as the intersection of the accurately obtained third and fourth line segments. The coins to be identified can be accurately identified while suppressing the influence of contact with the side surface of the conveyance path.
また、上記した硬貨識別装置では、数本の線分に関する演算のみによって中心位置が求まる。従って、上記した硬貨識別装置によれば、撮像データにおける識別対象硬貨の中心位置を短時間で求めることができるので、識別対象硬貨を識別するための処理時間を短縮できる。 Further, in the above-described coin identifying device, the center position can be obtained only by calculation related to several line segments. Therefore, according to the above-described coin identification device, the center position of the identification target coin in the imaging data can be obtained in a short time, so that the processing time for identifying the identification target coin can be shortened.
また、硬貨識別装置は、識別部が、複数の第1の線分上における中点のうち最も多くの中点を含む線分を第3の線分とし、複数の第2の線分上における中点のうち最も多くの中点を含む線分を第4の線分とすることを特徴としてもよい。これによって、撮像窓の汚れや硬貨の汚れ、硬貨外縁と搬送路の側面との接触等によって本来の位置とは異なる位置として求められた中点の影響を排除し、正確に求められた中点のみによって第3及び第4の線分を求めることができる。従って、この硬貨識別装置によれば、中心位置をより精度良く求めることができる。 In the coin identification device, the identification unit sets the line segment including the most midpoint among the midpoints on the plurality of first line segments as the third line segment, and on the plurality of second line segments. A line segment including the most midpoints among the midpoints may be a fourth line segment. This eliminates the influence of the midpoint obtained as a position different from the original position due to dirt on the imaging window, dirt on the coin, contact between the outer edge of the coin and the side surface of the transport path, etc. The third and fourth line segments can be obtained only by this. Therefore, according to this coin identification device, the center position can be obtained more accurately.
また、硬貨識別装置は、識別部が、第1及び第2の線分上のデータにおいて、第1及び第2の線分の一端及び識別対象硬貨の一部を含む第1の領域内から一対の端点のうちの一方の端点を決定し、第1及び第2の線分の他端及び識別対象硬貨の他の一部を含み第1の領域とは異なる第2の領域内から一対の端点のうちの他方の端点を決定することを特徴としてもよい。このように、第1及び第2の線分上のデータを二つの領域に分け、該二つの領域のそれぞれにおいて端点を決定することにより、撮像データにおける識別対象硬貨の中心位置をより短時間で求めることができる。 In the coin identifying device, the identifying unit includes a pair of data from the first region including one end of the first and second line segments and a part of the coin to be identified in the data on the first and second line segments. A pair of end points from within a second region different from the first region, including the other end of the first and second line segments and the other part of the coin to be identified The other end point may be determined. In this way, by dividing the data on the first and second line segments into two regions and determining the end points in each of the two regions, the center position of the coin to be identified in the imaging data can be determined in a shorter time. Can be sought.
また、硬貨識別装置は、画像入力部が、識別対象硬貨の表面に赤外光を照射する光源を有することを特徴としてもよい。これにより、撮像窓の汚れや識別対象硬貨の表面に付着した汚れ等による撮像データへの影響を低減し、中心位置をさらに精度良く求めることができる。 In the coin identification device, the image input unit may include a light source that irradiates infrared light onto the surface of the identification target coin. Thereby, it is possible to reduce the influence on the imaging data due to dirt on the imaging window, dirt attached to the surface of the coin to be identified, etc., and the center position can be obtained with higher accuracy.
本発明による硬貨識別装置によれば、処理時間を短くし、且つ撮像窓の汚れや硬貨の汚れ、硬貨外縁と搬送路の側面との接触等による影響を低減して識別対象硬貨を精度良く識別することができる。 According to the coin discriminating apparatus according to the present invention, the processing time is shortened, and the influence of the dirt on the imaging window, the dirt on the coin, the contact between the outer edge of the coin and the side surface of the conveyance path, etc. is reduced, and the identification target coin is accurately identified. can do.
以下、添付図面を参照しながら本発明による硬貨識別装置の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of a coin identifying device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図1は、本実施形態による硬貨識別装置の構成を示すブロック図である。図1を参照すると、硬貨識別装置1は、識別対象硬貨の表面を撮像して該表面の撮像データD1を生成する画像入力部3と、撮像データD1に基づいて識別対象硬貨の種類を識別する識別部2と、画像入力部3及び識別部2を制御する制御部11とを備えている。識別部2は、撮像データD1を処理する処理部5と、識別のための基準データなどを記憶する記憶部7と、識別対象硬貨が標準硬貨と一致しているか否かを判定する判定部9とを備えている。処理部5は、例えば中央演算処理装置がプログラムを読み込むことにより構成されてもよく、また、電子回路によって構成されてもよい。処理部5は、撮像処理部51と、中心算出部53と、識別部位取込部55とを有している。記憶部7は、例えばメモリといった記憶装置からなり、撮像データ記憶領域71と、識別部位記憶領域73と、基準データ記憶領域75とを有している。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the coin identifying device according to the present embodiment. Referring to FIG. 1, the
撮像処理部51は、画像入力部3から撮像データD1を取り込み、撮像データD1を識別部2における演算が容易になるように処理して記憶部7に記憶させるための手段である。具体的には、撮像処理部51は、まず、画像入力部3からの撮像データD1をグレースケールデータ(濃淡画像)に変換する。そして、このグレースケールデータにおける色の濃さを各画素毎に数値化することにより、撮像データD2を生成する。撮像データD2の一例を図3(a)に示す。撮像処理部51は、生成した撮像データD2を記憶部7に送る。記憶部7は、撮像データD2を撮像データ記憶領域71に記憶する。
中心算出部53は、撮像データD2における識別対象硬貨15の中心位置を算出するための手段である。中心算出部53は、撮像データD2を記憶部7の撮像データ記憶領域71から読み出し、識別対象硬貨15の中心位置を以下に説明する方法によって算出する。
図2は、中心算出部53における中心位置算出方法を示すフローチャートである。また、図3(a)〜図3(c)及び図4(a)〜図4(c)は、この中心位置算出方法を説明するための図である。図2を参照すると、中心算出部53では、まず撮像データD2において第1の線分k1を設定する(ステップS101)。すなわち、図3(a)に示すように、撮像データD2において識別対象硬貨15上を通り所定の方向(第1の方向)に延びる第1の線分k1を設定する。このとき、第1の線分k1の定数(方向、位置など)を予め記憶部7に記憶しておき、中心算出部53が該定数を適宜参照するとよい。なお、本実施形態では第1の線分k1として撮像データD2の水平方向に延びる線分を設定しているが、第1の線分k1はこれに限らず、例えば撮像データD2の垂直方向に延びる線分でもよく、或いは撮像データD2の水平方向及び垂直方向に対し斜めに交差する線分でもよい。
FIG. 2 is a flowchart showing a center position calculation method in the
続いて、撮像データD2から第1の線分k1上のデータを抽出する(S102)。図3(b)は、抽出した第1の線分k1上のデータの一例を示すグラフである。そして、抽出した第1の線分k1上のデータから、識別対象硬貨15の縁上にある一対の端点a1,b1のうち端点a1を決定する(S103)。具体的には、図3(b)に示すデータにおいて、第1の線分k1の一端t1及び識別対象硬貨15の一部を含む領域A(第1の領域)内のデータ値の変化を読み取り、データ値が最初に閾値以上に変化した点を端点a1とするとよい。なお、端点a1を決定する際には、領域A全体にわたってデータ値の変化を読み取った上で、端点a1を決定することが好ましい。
Subsequently, data on the first line segment k 1 is extracted from the imaging data D 2 (S102). FIG. 3B is a graph showing an example of data on the extracted first line segment k 1 . Then, from the extracted data on the first line segment k 1 , the end point a 1 is determined among the pair of end points a 1 and b 1 on the edge of the identification target coin 15 (S103). Specifically, in the data shown in FIG. 3 (b), changes in the data values in the area A (first area) including a part of the first end t 1 and the
続いて、第1の線分k1上のデータから、識別対象硬貨15の縁上にある端点b1を決定する(S104)。具体的には、第1の線分k1の他端t2及び識別対象硬貨15の他の一部を含む領域B(第2の領域)内のデータ値の変化を読み取り、データ値が閾値以上に変化した点を端点b1とするとよい。ここで、領域Bは領域Aとは異なる領域であり、互いに重ならないものとする。端点b1を決定する際にも、端点a1を決定する際と同様に、領域B全体にわたってデータ値の変化を読み取った上で、端点b1を決定することが好ましい。
Subsequently, the end point b 1 on the edge of the
続いて、図3(c)に示すように、端点a1と端点b1との中点c1を求め(S105)、中点c1を通り第1の線分k1と垂直に交差する垂線m1の定数(方向、位置など)を求める(S106)。そして、第1の線分k1と同一の方向(第1の方向)に延びて位置が異なる(すなわち第1の線分k1と平行な)第1の線分k2を撮像データD2において設定し、この第1の線分k2について上記ステップS102〜S106を繰り返す。その後、第1の線分k3〜k8を同様に設定し、上記ステップS102〜S106を繰り返す(S107)。 Subsequently, as shown in FIG. 3 (c), obtains a middle point c 1 of the end point a 1 and the end point b 1 (S105), intersects the midpoint c 1 first and perpendicular line k 1 as Constants (direction, position, etc.) of the perpendicular line m 1 are obtained (S106). The first segment k 1 and the same direction (first direction) to extend different positions (i.e. first segment k 1 parallel to) the imaging data D 2 of the first line segment k 2 set in, for this first segment k 2 repeats the above steps S102 to S106. Thereafter, the first line segments k 3 to k 8 are similarly set, and the above steps S102 to S106 are repeated (S107).
すなわち、図4(a)に示すように、互いに平行な複数の第1の線分k1〜k8上のデータにおいて、識別対象硬貨15の縁上にある端点a1〜a8及びb1〜b8を決定する。そして、端点a1〜a8とb1〜b8との中点c1〜c8を求め、中点c1〜c8のそれぞれを通り第1の線分k1〜k8それぞれと垂直に交差する垂線m1〜m8(m1のみ図示)の定数を求める。
That is, as shown in FIG. 4A, in the data on the plurality of first line segments k 1 to k 8 parallel to each other, the end points a 1 to a 8 and b 1 on the edge of the
続いて、垂線m1〜m8において、同一かつ最大個数の定数を特定し、該定数を有する線分を垂線mとする(S109)。例えば、垂線m1、m2、m4、m5、m7、及びm8が同一の位置にあり、垂線m3及びm6が異なる位置にある場合、垂線m1、m2、m4、m5、m7、及びm8を図4(a)に示す垂線m(第3の線分)として特定する。このとき、特定された垂線mは、第1の線分k1、k2、k4、k5、k7、及びk8上の中点c1、c2、c4、c5、c7、及びc8を含むこととなる。換言すれば、垂線mは、複数の第1の線分k1〜k8上における中点c1〜c8のうち最も多くの中点を含む線分である。 Subsequently, the same and the maximum number of constants are specified in the vertical lines m 1 to m 8 , and the line segment having the constants is defined as a vertical line m (S109). For example, when the vertical lines m 1 , m 2 , m 4 , m 5 , m 7 , and m 8 are in the same position and the vertical lines m 3 and m 6 are in different positions, the vertical lines m 1 , m 2 , m 4 , M 5 , m 7 , and m 8 are specified as a perpendicular line m (third line segment) shown in FIG. At this time, the specified perpendicular line m is the midpoints c 1 , c 2 , c 4 , c 5 , c on the first line segments k 1 , k 2 , k 4 , k 5 , k 7 , and k 8. 7, and it will contain the c 8. In other words, the perpendicular m is a line segment that includes the most middle of the middle point c 1 to c 8 in the plurality of first segment k 1 to k on 8.
続いて、撮像データD2において第2の線分l1を設定する(ステップS110)。すなわち、図4(b)に示すように、撮像データD2において識別対象硬貨15上を通過しており第1の線分k1〜k8の方向とは異なる第2の方向に延びる第2の線分l1を設定する。なお、本実施形態では第2の線分l1として撮像データD2の垂直方向に延びる線分を設定しているが、第2の線分l1はこれに限らず、例えば撮像データD2の水平方向に延びる線分でもよく(但し、第1の線分k1〜k8と方向が異なる)、或いは撮像データD2の水平方向及び垂直方向に対し斜めに交差する線分でもよい。
Subsequently, the second line segment l 1 is set in the imaging data D 2 (step S110). That is, as shown in FIG. 4B, the second passing through the
続いて、撮像データD2から第2の線分l1上のデータを抽出する(S111)。そして、抽出した第2の線分l1上のデータから、識別対象硬貨15の外縁部分を示す端点d1及びe1を決定する(S112,S113)。このとき、端点d1及びe1を決定する方法は、それぞれ上記した端点a1及びb1を決定する方法と同様である。
Subsequently, data on the second line segment l 1 is extracted from the imaging data D 2 (S111). Then, end points d 1 and e 1 indicating the outer edge portion of the
続いて、端点d1と端点e1との中点f1を求め(S114)、中点f1を通り第2の線分l1と垂直に交差する垂線n1の定数を求める(S115)。そして、第2の線分l1と方向が同じで位置が異なる(すなわち第2の線分l1と平行な)第2の線分l2〜l8を撮像データD2において設定し(S117)、これら第2の線分l2〜l8のそれぞれについて上記ステップS111〜S115を繰り返す(S116)。 Then, determine the midpoint f 1 between the end point d 1 and the end point e 1 (S114), and the second line segments l 1 through the midpoint f 1 obtains constants perpendicular line n 1 that intersects perpendicularly (S115) . Then, the second line segment l 1 and the direction are different (i.e. the parallel second line segments l 1) at the same position the second segment l 2 to l 8 set in the image pickup data D 2 (S117 ), Steps S111 to S115 are repeated for each of the second line segments l 2 to l 8 (S116).
すなわち、図4(b)に示すように、互いに平行な複数の第2の線分l1〜l8上のデータにおいて、識別対象硬貨15の縁上にある端点d1〜d8及びe1〜e8を決定する。そして、端点d1〜d8と端点e1〜e8との中点f1〜f8を求め、中点f1〜f8のそれぞれを通り第2の線分l1〜l8それぞれと垂直に交差する垂線n1〜n8(n1のみ図示)の定数を求める。
That is, as shown in FIG. 4B, in the data on the plurality of second line segments l 1 to l 8 parallel to each other, the end points d 1 to d 8 and e 1 on the edge of the
続いて、垂線n1〜n8において、同一かつ最大個数の定数を特定し、該定数を有する線分を垂線nとする(S118)。すなわち、複数の第2の線分l1〜l8上における中点f1〜f8のうち最も多くの中点を含む垂線n(第4の線分)を求める。なお、垂線nの求め方は、上記した垂線mの求め方と同様である。 Subsequently, the same and the maximum number of constants are specified in the perpendicular lines n 1 to n 8 , and the line segment having the constant is defined as a perpendicular line n (S118). That is, obtaining the perpendicular line n (fourth line) including the most middle of the middle point f 1 ~f 8 in a plurality of the second line segment l 1 to l 8. The method for obtaining the perpendicular line n is the same as the method for obtaining the perpendicular line m described above.
続いて、図4(c)に示すように、垂線mと垂線nとの交点を求め、これを撮像データD2における識別対象硬貨15の中心位置Cとする(S119)。
Subsequently, as shown in FIG. 4 (c), to obtain the intersection of the perpendicular m and the perpendicular n, which is the central position C of the
再び図1を参照する。中心算出部53は、以上のようにして算出した識別対象硬貨15の中心位置Cに関する中心位置情報D6を、識別部位取込部55へ提供する。
Refer to FIG. 1 again. The
識別部位取込部55は、識別対象硬貨15の所定の識別部位(例えば、図4(c)に示す部位E)における識別データD4を、識別対象硬貨15の中心位置C及び姿勢角に基づいて撮像データD2から抽出するための手段である。すなわち、識別部位取込部55は、記憶部7の撮像データ記憶領域71から撮像データD2を読み出す。また、識別部位取込部55は、記憶部7の識別部位記憶領域73から識別部位情報D3を読み出す。ここで、識別部位情報D3とは、識別対象硬貨15を識別するための識別部位の、中心位置Cを基準とする位置や大きさといった情報である。記憶部7は、このような識別部位情報D3を予め識別部位記憶領域73に記憶している。
The identification
また、識別部位取込部55は、撮像データD2における識別対象硬貨15の姿勢角を特定する。姿勢角の特定方法としては、例えば撮像データD2における識別対象硬貨15の中心位置Cを中心とする円周上のデータを抽出し、抽出した円周上のデータと該円周上のデータの基準となるデータとを比較する方法がある。識別部位取込部55は、中心算出部53からの中心位置情報D6と特定した姿勢角とに基づいて、識別部位情報D3に示された識別部位を撮像データD2において特定する。そして、識別部位取込部55は、特定した識別部位における識別データD4を撮像データD2から抽出し、該識別データD4を判定部9に提供する。なお、記憶部7は、識別対象硬貨15の表面及び裏面の双方に対応する識別部位情報D3を記憶しておくことが好ましい。そして、識別部位取込部55は、識別対象硬貨15の表裏に応じた識別部位情報D3を用いて識別部位を抽出することが好ましい。
The identification
判定部9は、識別データD4と硬貨の種類に応じて予め記憶された基準データD5とを比較し、これらの一致・不一致を判定することにより、識別対象硬貨15が標準硬貨と一致しているか否かを判定するための手段である。すなわち、判定部9は、識別部位取込部55から識別データD4を受け取るとともに、記憶部7の基準データ記憶領域75から基準データD5を読み出す。判定部9は、識別データD4と基準データD5とを比較することにより、識別対象硬貨15が標準硬貨と一致しているか否かを判定する。なお、記憶部7は、識別対象硬貨15の表面及び裏面の双方に対応する基準データD5を記憶しておくことが好ましい。そして、判定部9は、撮像データD2における識別対象硬貨15の表裏に応じた基準データD5を用いて上記判定を行うことが好ましい。判定部9は、識別データD4と基準データD5とが互いに一致している場合に、識別対象硬貨15が標準硬貨と一致していることを示す一致信号S4を硬貨識別装置1の外部へ出力する。
The
なお、判定部9は、前述した処理部5と同様に、例えば中央演算処理装置がプログラムを読み込むことにより構成されてもよく、また、電子回路によって構成されてもよい。
Note that, similarly to the processing unit 5 described above, the
制御部11は、識別部2の処理部5及び判定部9を制御するための手段である。制御部11は、硬貨投入口に硬貨(識別対象硬貨15)が投入されたことを示す投入信号S1を画像入力部3から受け取る。そして、制御部11は、投入信号S1を受けると、撮像データD1の処理を開始するように処理部5に制御信号S2を送る。また、制御部11は、処理部5から識別データD4が出力されると、判定部9に識別対象硬貨15を判定するよう指示信号S3を送る。
The
次に、画像入力部3の構成について説明する。図5は、本実施形態による画像入力部3の構成図である。図5を参照すると、画像入力部3は、搬送ベルト31と、搬送板32と、透明ガラス34と、透明板35と、発光素子36と、CCD37と、レンズ38と、撮像タイミングセンサ39と、制御回路40とを備えている。
Next, the configuration of the
搬送ベルト31と搬送板32との間には、硬貨が搬送されるための空隙である搬送路33が設けられている。また、搬送板32は開口32aを有しており、この開口32aに透明ガラス34が嵌め込まれている。この透明ガラス34は、識別対象硬貨15を撮像するための窓となる。開口32aは、識別対象硬貨15の大きさよりもやや大きく設けられるとよい。
Between the
透明板35は、例えばアクリル板といった可視光や赤外光に対して透明な材料からなり、搬送板32の搬送路33とは反対側の面上に設けられている。透明板35には、搬送板32の開口32aに応じて開口35aが設けられている。また、透明板35の内部には、発光素子36といった光源が開口32aの周囲に配置されている。発光素子36としては、例えば赤外光を照射する赤外光LEDといった赤外光源を好適に用いることができる。
The
CCD37は、識別対象硬貨15の表面を撮像するための撮像装置である。CCD37は、その受光面が透明ガラス34と対向するように配置されており、識別対象硬貨15が透明ガラス34を通過すると、発光素子36から出射された光のうち識別対象硬貨15の表面において反射した光を撮像して撮像データD1を生成する。また、CCD37は、制御回路40からの撮像信号S13に応じたタイミングで撮像する。CCD37は、生成した撮像データD1を制御回路40へ送る。CCD37と透明ガラス34との間にはレンズ38が配置されており、レンズ38は識別対象硬貨15の表面からの光を集光してCCD37に好適に入射させる。
The
撮像タイミングセンサ39は、搬送路33において透明ガラス34よりも上流側に設けられており、識別対象硬貨15が通過すると通過信号S11を制御回路40へ送る。制御回路40は、発光素子36及びCCD37を制御するための回路である。制御回路40は、撮像タイミングセンサ39から通過信号S11を受けると、発光素子36に電源電圧V1を印加して発光素子36を点灯させるとともに、CCD37に撮像信号S13を送る。そして、CCD37から撮像データD1を受け取り、該撮像データD1を識別部2へ送る。
The
以上が、本実施形態による硬貨識別装置1の構成である。続いて、図6に示すフローチャートを参照しながら硬貨識別装置1の動作について説明する。
The above is the configuration of the
まず、画像入力部3において識別対象硬貨15の表面が撮像され、撮像データD1が生成される(ステップS201)。続いて、撮像処理部51において撮像データD1がグレースケール変換及び数値化されて撮像データD2が生成され、該撮像データD2が記憶部7の撮像データ記憶領域71に記憶される(S202)。そして、中心算出部53において、撮像データD2における識別対象硬貨15の中心位置Cが求められる(S203)。
First, the
続いて、識別部位取込部55において、識別対象硬貨15における所定の識別部位に対応する識別データD4が撮像データD2から抽出される(S204)。このとき、識別部位は、中心算出部53からの中心位置情報D6、識別部位取込部55が特定した識別対象硬貨15の姿勢角、並びに識別部位記憶領域73に記憶されている識別部位情報D3に基づいて抽出される。
Subsequently, the recognition
続いて、判定部9において、記憶部7の基準データ記憶領域75に記憶されている基準データD5と識別データD4とが相互に比較され、これらの一致/不一致が判定される(S205)。そして、判定部9においてこれらのデータが一致していると判定された場合に、一致信号S4が硬貨識別装置1の外部へ出力される。
Subsequently, the
以上に説明した本実施形態による硬貨識別装置1は、次の効果を有する。すなわち、本実施形態による硬貨識別装置1では、識別部2が、中心位置Cを求めるための垂線m及び垂線nを、それぞれ複数の第1の線分k1〜k8上の中点c1〜c8及び複数の第2の線分l1〜l8上の中点f1〜f8に基づいて求めている。これによって、例えば図4(a)に示すように、複数の第1の線分k1〜k8のうち例えば線分k3,k6上のデータにおいて識別対象硬貨15の汚れ・傷・摩耗や透明ガラス34の汚れにより端点a3,b6の位置に誤差が生じ、中点c3,c6の位置が本来の位置と異なっても、垂線mを正確に求めることができる。また、例えば図4(b)に示すように、複数の第2の線分l1〜l8のうち例えば線分l1上のデータにおいて端点d1の位置に誤差が生じ、中点f1の位置が本来の位置と異なっても、垂線mを正確に求めることができる。或いは、複数の第2の線分l1〜l8のうち例えば線分l4,l5上のデータにおいて、識別対象硬貨15の外縁部分と搬送路33の側面とが接することにより端点d4,d5の位置を求めることができず、中点f4,f5の位置を求めることができなくても、他の中点f1〜f3,f6〜f8によって垂線mを正確に求めることができる。従って、本実施形態の硬貨識別装置1によれば、正確に求められた垂線mと垂線nとの交点として中心位置Cを精度良く求めることができるので、識別対象硬貨15の汚れ等による影響を抑えて該識別対象硬貨15を精度よく識別できる。
The
また、本実施形態による硬貨識別装置1では、第1の線分k1〜k8、第2の線分l1〜l8、垂線m及びnといった数本の線分に関する演算のみによって、撮像データD2における識別対象硬貨15の中心位置Cが求まる。従って、本実施形態の硬貨識別装置1によれば、撮像データD2における識別対象硬貨15の中心位置Cを短時間で求めることができるので、識別対象硬貨15を識別するための処理時間を短縮できる。
Moreover, in the
また、本実施形態のように、硬貨識別装置1では、識別部2が、複数の第1の線分k1〜k8上における中点c1〜c8のうち最も多くの中点を含む線分を垂線mとし、複数の第2の線分l1〜l8上における中点f1〜f8のうち最も多くの中点を含む線分を垂線nとすることが好ましい。これによって、硬貨15の汚れや透明ガラス34の汚れ、硬貨15の外周部分と搬送路33側面との接触等によって本来の位置とは異なる位置として求められた中点(例えば図4(a)の中点c3,c6及び図4(b)の中点f1)の影響を排除し、正確に求められた中点(中点c1,c2,c4,c5,c7,c8及び中点f2〜f8)のみによって垂線m及びnを求めることができる。従って、本実施形態の硬貨識別装置1によれば、撮像データD2における識別対象硬貨15の中心位置Cをより精度良く求めることができる。
Also, as in the present embodiment, the
また、本実施形態のように、硬貨識別装置1では、識別部2が、第1の線分k1上のデータにおいて、第1の線分k1の一端t1及び識別対象硬貨15の一部を含む領域A内から端点a1を決定し、第1の線分k1の他端t2及び識別対象硬貨15の他の一部を含み領域Aとは異なる領域B内から端点b1を決定することが好ましい。また、他の第1の線分k2〜k8上のデータ、及び第2の線分l2〜l8上のデータにおいても、このように線分の一端及び識別対象硬貨の一部を含む第1の領域内から端点a2〜a8及びd1〜d8を決定し、第1の領域とは異なる第2の領域内から端点b2〜b8及びe1〜e8を決定することが好ましい。このように、第1の線分k1〜k8上のデータ及び第2の線分l1〜l8上のデータをそれぞれ二つの領域に分け、該二つの領域のそれぞれにおいて端点を決定することにより、一つの端点を決定する毎に第1、第2の線分上のデータを一端から他端まで参照する必要がないので、撮像データD2における識別対象硬貨15の中心位置Cをより短時間で求めることができる。
Also, as in the present embodiment, the
また、本実施形態のように、画像入力部3が、識別対象硬貨15の表面に赤外光を照射する発光素子36を有することが好ましい。これにより、識別対象硬貨15の汚れ・傷・摩耗や、透明ガラス34の汚れ等による撮像データD1への影響を低減し、撮像データD2における識別対象硬貨15の中心位置Cをさらに精度よく求めることができる。
Moreover, it is preferable that the
本発明による硬貨識別装置は、上記した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では第1の線分及び第2の線分としてそれぞれ8本の線分k1〜k8、l1〜l8を設定しているが、第1の線分及び第2の線分の本数はこれに限らず、2本以上の様々な本数を設定することができる。 The coin identification device according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various other modifications are possible. For example, in the above embodiment, eight line segments k 1 to k 8 and l 1 to l 8 are set as the first line segment and the second line segment, respectively. The number of line segments is not limited to this, and various numbers of two or more can be set.
1…硬貨識別装置、2…識別部、3…画像入力部、5…処理部、7…記憶部、9…判定部、11…制御部、15…識別対象硬貨、31…搬送ベルト、32…搬送板、33…搬送路、34…透明ガラス、35…透明板、36…発光素子、38…レンズ、39…撮像タイミングセンサ、40…制御回路、51…撮像処理部、53…中心算出部、55…識別部位取込部、71…撮像データ記憶領域、73…識別部位記憶領域、75…基準データ記憶領域、D1、D2…撮像データ、D3…識別部位情報、D4…識別データ、D5…基準データ、D6…中心位置情報、a1〜a8,b1〜b8,d1〜d8,e1〜e8…端点、c1〜c8,f1〜f8…中点、k1〜k8…第1の線分、l1〜l8…第2の線分、m,n…垂線。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記撮像データにおける前記識別対象硬貨の中心位置を算出し、前記識別対象硬貨の所定の識別部位における識別データを前記撮像データから前記中心位置に基づいて抽出し、前記識別データと硬貨の種類に応じて予め記憶された基準データとを比較することにより、前記識別対象硬貨を識別する識別部と
を備え、
前記識別部が、前記識別対象硬貨の前記中心位置を算出する際に、前記撮像データにおける第1の方向に延びる複数の第1の線分上、及び前記第1の方向とは異なる第2の方向に延びる複数の第2の線分上のデータをそれぞれ抽出し、前記複数の第1の線分上のデータ及び前記複数の第2の線分上のデータのそれぞれにおいて前記識別対象硬貨の縁上にある一対の端点を決定し、前記複数の第1の線分上のデータのそれぞれにおける前記一対の端点間の中点に基づく第3の線分、及び前記複数の第2の線分上のデータのそれぞれにおける前記一対の端点間の中点に基づく第4の線分を求め、前記第3の線分と前記第4の線分との交点を前記中心位置とする、硬貨識別装置。 An image input unit that images the surface of the identification target coin and generates imaging data related to the identification target coin;
The center position of the identification target coin in the imaging data is calculated, the identification data in a predetermined identification part of the identification target coin is extracted from the imaging data based on the center position, and according to the type of the identification data and the coin An identification unit for identifying the identification target coin by comparing with reference data stored in advance,
When the identification unit calculates the center position of the identification target coin, a second line that is different from the first direction on the plurality of first line segments extending in the first direction in the imaging data and the first direction. Data on a plurality of second line segments extending in the direction is extracted, and the edge of the coin to be identified in each of the data on the plurality of first line segments and the data on the plurality of second line segments. Determining a pair of upper end points, a third line segment based on a midpoint between the pair of end points in each of the data on the plurality of first line segments, and on the plurality of second line segments A coin discriminating apparatus that obtains a fourth line segment based on a midpoint between the pair of end points in each of the data, and sets an intersection of the third line segment and the fourth line segment as the center position.
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- 2004-03-30 JP JP2004100411A patent/JP2005284918A/en active Pending
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