JP2005309743A - Leaf-like article discrimination device and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、紙葉類識別装置および方法に関し、特に、紙葉類識別装置に挿入された紙葉類の種類および真偽が識別可能な紙葉類の特徴画像を読み取る際に、紙葉類の汚れや傷等による透かし領域等の特徴画像の濃度ばらつきに左右されることなく、読み取った紙葉類の特徴画像の濃度が一定となるような紙葉類識別装置および方法に関する。 The present invention relates to a paper sheet identification apparatus and method, and in particular, when reading a feature image of a paper sheet that can identify the type and authenticity of a paper sheet inserted into the paper sheet identification apparatus. The present invention relates to a paper sheet identification apparatus and method in which the density of a feature image of a read paper sheet is constant without being influenced by the density variation of the feature image such as a watermark region due to dirt or scratches.
一般に、紙幣、小切手または商品券等の紙葉類の種類および真偽を識別する紙葉類識別装置においては、装置に挿入された紙葉類を磁気センサ若しくは光センサ等を用いて装置に投入された紙葉類の特徴を磁気的または光学的に検出し、検出した紙葉類の特徴と真券の特徴とを照合することにより紙葉の種類および真偽を識別する。 In general, in a paper sheet identification device that identifies the type and authenticity of paper sheets such as banknotes, checks, gift certificates, etc., the paper sheets inserted in the apparatus are put into the apparatus using a magnetic sensor or an optical sensor. The characteristics of the detected paper sheet are detected magnetically or optically, and the type and authenticity of the paper sheet are identified by comparing the detected characteristics of the paper sheet with the characteristics of the genuine note.
例えば、紙葉類の特徴を検出する手段として光学的手段を用いる場合には、透過光型光センサ若しくは反射型光センサを用いて紙葉類の図柄等の特徴画像を光学的に検出し、検出した特徴画像と予め登録された紙葉類の特徴画像に対応した標準画像とを照合することにより、紙葉類の種類および真偽を識別する。 For example, when an optical means is used as a means for detecting the characteristics of a paper sheet, a characteristic image such as a pattern of the paper sheet is optically detected using a transmitted light type optical sensor or a reflective optical sensor, The type and authenticity of the paper sheet are identified by collating the detected feature image with a standard image corresponding to the pre-registered paper sheet feature image.
したがって、紙葉類の種類および真偽をより正確に識別可能とするためには、紙葉類識別装置に投入された紙葉類の汚れや傷等による特徴画像の濃度ばらつきに左右されることなく、読み取った紙葉類の特徴画像の濃度が一定となるようにすることが必要不可欠である。 Therefore, in order to be able to more accurately identify the type and authenticity of the paper sheet, it depends on the density variation of the feature image due to dirt or scratches on the paper sheet inserted into the paper sheet identification device. In addition, it is indispensable to make the density of the characteristic image of the read paper sheet constant.
例えば、特許文献1には、発光素子の発光量を紙幣識別に適した所定値に自動設定して紙幣識別動作時の識別用発光素子等の発光強度を自動調節する発光素子の電流値調整回路の提案がなされている。
For example,
また、特許文献2には、画像読取センサの温度特性の違いおよび経時的な変化があっても、これらの変化に影響されることのない画像出力を得ることが可能な画像読取センサの調整方法およびその装置が提案されている。
ところで、上記提案の特許文献1は、発光素子の発光量を検出しながら抵抗値を変え、発光量が紙幣識別に適した所定値に一致したときの抵抗値をメモリに記憶し、紙幣識別動作時にはメモリに記憶した抵抗値に設定して発光素子を発光させることで、紙幣識別機の識別用発光素子等の発光強度を自動で調整するように構成したものである。
By the way, the proposed
また、特許文献2は、光源をブロック別に個別点灯した時のピーク位置および全点灯した時の出力値を記憶し、経時変化に対する調整時には、全点灯した時のピーク位置近傍における出力差が最も小さくなるように各ブロックの発光量の調整を行い経時変化に対して安定した画像が取得できるように構成したものである。
Further,
しかし、上記特許文献1及び特許文献2では、発光素子または光源の明るさのばらつきには対応できても紙幣透かし領域等の特徴画像や対象物の画像の濃度ばらつきには対応していないため、汚れや傷等による透かし領域等の特徴画像の濃度にばらつきのある紙幣が投入された場合には、この紙幣を撮像した撮像画像の濃度にもばらつきが生じ、紙幣の識別に不都合が生じるという問題を有する。
However, in
そこで、本発明は、照明のばらつきや紙葉類の汚れ、傷等による透かし領域等の特徴画像の濃度ばらつきに左右されることなく、読み取った紙葉類の特徴画像の濃度を一定に保つことにより紙葉類の識別を安定して行うような紙葉類識別装置および方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention keeps the density of the feature image of the read paper sheet constant without being affected by the density variation of the feature image such as a watermark area due to illumination variation, paper sheet dirt, scratches, and the like. An object of the present invention is to provide a paper sheet identification apparatus and method that can stably identify paper sheets.
上記目的を達成するため、請求項1の発明は、紙葉類の画像を読み取り、該読み取った画像に基づき該紙葉類を識別する紙葉類識別装置において、前記紙葉類を搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送される前記紙葉類に光を照射する発光手段と、前記発光手段により光が照射された前記紙葉類から画像を読み取る画像読取手段と、前記画像読取手段の出力に基づき該紙葉類の調整用画像を取得する調整用画像取得手段と、前記調整用画像取得手段で取得した前記調整用画像に基づき前記発光手段の発光量及び前記画像読取手段の出力の少なくとも一方を調節する調節手段と、前記調節手段による前記発光手段の発光量及び前記画像読取手段の出力の少なくとも一方を調節した後に前記調整用画像取得手段による前記調整用画像の取得と同一の搬送過程において前記画像読取手段の出力に基づき前記紙葉類の特徴画像を含む識別用画像を取得する識別用画像取得手段と、前記識別用画像取得手段で取得した前記識別用画像に基づき前記紙葉類を識別する紙葉類識別手段とを具備することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
また、請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記調節手段は、前記調整用画像取得手段で取得した調整用画像に含まれる前記特徴画像の一部を抽出する部分画像抽出手段と、前記部分画像抽出手段で抽出した部分画像の濃度を検出する濃度検出手段と、前記濃度検出手段で検出した部分画像の各濃度値に基づいて濃度ヒストグラムを算出する濃度ヒストグラム算出手段とを具備し、前記濃度ヒストグラム算出手段で算出した濃度ヒストグラムに基づき前記発光手段の発光量及び前記画像読取手段の出力の少なくとも一方を調節することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the adjustment unit includes a partial image extraction unit that extracts a part of the feature image included in the adjustment image acquired by the adjustment image acquisition unit. Density detecting means for detecting the density of the partial image extracted by the partial image extracting means; and density histogram calculating means for calculating a density histogram based on each density value of the partial image detected by the density detecting means. The light emission amount of the light emitting unit and the output of the image reading unit are adjusted based on the density histogram calculated by the density histogram calculating unit.
また、請求項3の発明は、請求項2の発明において、前記調節手段は、前記濃度ヒストグラム算出手段で算出した濃度ヒストグラムの面積に基づいて前記発光手段の発光量及び前記画像読取手段の出力の少なくとも一方を調節することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the adjusting unit is configured to calculate a light emission amount of the light emitting unit and an output of the image reading unit based on an area of the density histogram calculated by the density histogram calculating unit. It is characterized by adjusting at least one.
また、請求項4の発明は、請求項3の発明において、前記濃度ヒストグラム算出手段は、前記濃度検出手段で検出した部分画像の各濃度値を間引いて算出することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the density histogram calculation means calculates by thinning out the density values of the partial images detected by the density detection means.
また、請求項5の発明は、請求項1乃至4のいずれかの発明において、前記特徴画像は、透かし模様を含む透かし領域の画像であることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the feature image is an image of a watermark area including a watermark pattern.
また、請求項6の発明は、請求項1乃至5のいずれかの発明において、前記調整用画像取得手段による前記調整用画像の取得時と前記識別用画像取得手段による前記識別用画像の取得時とで前記搬送手段による前記紙葉類の搬送速度を一定にしたことを特徴とする。 また、請求項7の発明は、請求項1乃至6のいずれかの発明において、前記調整用画像取得手段により取得した前記調整用画像を前記紙葉類の識別に用いることを特徴とする。
The invention according to
また、請求項8の発明は、紙葉類の画像を画像読取手段により読み取り、該読み取った画像に基づき該紙葉類を識別する紙葉類識別方法において、前記紙葉類を搬送し、該搬送された紙葉類に発光手段により光を照射し、該光が照射された紙葉類から前記画像読取手段の出力に基づき調整用画像を取得し、該取得した調整用画像に基づき前記発光手段の発光量及び前記画像読取手段の出力の少なくとも一方を調節手段により調節し、前記調節手段により前記発光手段の発光量及び前記画像読取手段の出力の少なくとも一方を調節後、前記調整用画像の取得と同一の搬送過程において前記画像読取手段の出力に基づき識別用画像を取得し、該取得した前記識別用画像に基づき前記紙葉類を識別することを特徴とする。
The invention according to
また、請求項9の発明は、請求項8の発明において、前記調整用画像に含まれる前記特徴画像の一部を抽出し、該抽出した部分画像の濃度を濃度検出手段により検出し、前記濃度検出手段により検出した部分画像の各濃度値に基づいて濃度ヒストグラムを濃度ヒストグラム算出手段により算出し、前記濃度ヒストグラム算出手段により算出した濃度ヒストグラムに基づき前記発光手段の発光量及び前記画像読取手段の出力の少なくとも一方を調節することを特徴とする。
The invention according to claim 9 is the invention according to
また、請求項10の発明は、請求項9の発明において、前記濃度ヒストグラム算出手段で算出した濃度ヒストグラムの面積に基づいて前記発光手段の発光量及び前記画像読取手段の出力の少なくとも一方を調節することを特徴とする。 According to a tenth aspect of the invention, in the ninth aspect of the invention, at least one of the light emission amount of the light emitting means and the output of the image reading means is adjusted based on the area of the density histogram calculated by the density histogram calculating means. It is characterized by that.
また、請求項11の発明は、請求項10の発明において、前記濃度ヒストグラム算出手段は、前記濃度検出手段で検出した部分画像の各濃度値を間引いて算出することを特徴とする。 The invention according to claim 11 is the invention according to claim 10, wherein the density histogram calculation means calculates by thinning out each density value of the partial image detected by the density detection means.
また、請求項12の発明は、請求項8乃至11のいずれかの発明において、前記特徴画像は、透かし模様を含む透かし領域の画像であることを特徴とする。 According to a twelfth aspect of the present invention, in any one of the eighth to eleventh aspects, the feature image is an image of a watermark region including a watermark pattern.
また、請求項13の発明は、請求項8乃至12のいずれかの発明において、前記調整用画像の取得時と前記識別用画像の取得時とで前記紙葉類の搬送速度を一定にすることを特徴とする。
The invention of claim 13 is the invention according to any one of
また、請求項14の発明は、請求項8乃至13のいずれかの発明において、前記調整用画像を前記紙葉類の識別に用いることを特徴とする。 According to a fourteenth aspect of the present invention, in any one of the eighth to thirteenth aspects, the adjustment image is used for identifying the paper sheet.
この発明の紙葉類識別装置および方法によれば、紙葉類を搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送される前記紙葉類に光を照射する発光手段と、前記発光手段により光が照射された前記紙葉類から画像を読み取る画像読取手段と、前記画像読取手段の出力に基づき該紙葉類の調整用画像を取得する調整用画像取得手段と、前記調整用画像取得手段で取得した前記調整用画像に基づき前記発光手段の発光量及び前記画像読取手段の出力の少なくとも一方を調節する調節手段と、前記調節手段による前記発光手段の発光量及び前記画像読取手段の出力の少なくとも一方を調節した後に前記調整用画像取得手段による前記調整用画像の取得と同一の搬送過程において前記画像読取手段の出力に基づき前記紙葉類の特徴画像を含む識別用画像を取得する識別用画像取得手段と、前記識別用画像取得手段で取得した前記識別用画像に基づき前記紙葉類を識別する紙葉類識別手段とを具備するように構成したので、紙葉類を撮像する際の照明の劣化に影響されることなく、紙葉類の汚れや傷等による紙葉類の特徴画像の濃度ばらつきに左右されることなく、読み取った紙葉類の特徴画像の濃度が一定となるように紙葉類の特徴画像を読み取ることができるという効果を奏する。 According to the paper sheet identifying apparatus and method of the present invention, the transport means for transporting the paper sheet, the light emitting means for irradiating the paper transported by the transport means, and the light emitted by the light emitting means. Acquired by an image reading unit that reads an image from the irradiated paper sheet, an adjustment image acquisition unit that acquires an adjustment image of the paper sheet based on an output of the image reading unit, and the adjustment image acquisition unit Adjusting means for adjusting at least one of the light emission amount of the light emitting means and the output of the image reading means based on the adjustment image, and at least one of the light emission amount of the light emitting means by the adjusting means and the output of the image reading means. The image for identification including the characteristic image of the paper sheet based on the output of the image reading means in the same conveyance process as the acquisition of the adjustment image by the adjustment image acquisition means. Since it is configured to include an identification image acquisition unit to be obtained and a paper sheet identification unit to identify the paper sheet based on the identification image acquired by the identification image acquisition unit, the paper sheet is imaged. The density of the feature image of the read paper sheet is constant, without being affected by the deterioration of the lighting, and without being affected by variations in the density of the feature image of the paper sheet due to dirt or scratches on the paper sheet. As a result, the feature image of the paper sheet can be read.
この発明に係わる紙葉類識別装置および方法は、例えば紙葉類に形成された特徴画像を読み取り、読み取った特徴画像と特徴画像に対応する標準画像と照合して紙葉類の種類および真偽を識別する紙葉類識別装置において、例えば透かし模様等を含む透かし領域の画像が特徴画像として形成された有価証券や紙幣等を識別する際に、紙葉類の透かし領域等の汚れや傷等による画像の濃度ばらつきがあっても読み取った画像の濃度が一定となるように紙葉類の特徴画像を読み取ることで、紙葉類の識別を安定して行うことが可能な紙葉類識別装置として用いられるものである。 The paper sheet identification apparatus and method according to the present invention reads, for example, a feature image formed on a paper sheet, compares the read feature image with a standard image corresponding to the feature image, and determines the type and authenticity of the paper sheet. In a paper sheet identification device, for example, when identifying securities or banknotes in which a watermark area image including a watermark pattern or the like is formed as a feature image, dirt or scratches on the paper sheet watermark area, etc. Paper sheet identification device capable of stably identifying paper sheets by reading feature images of the paper sheets so that the density of the read image is constant even if there is image density variation due to It is used as
以下の実施例においては、紙葉類に形成された透かし模様を含む透かし領域の画像を特徴画像として読み取り、紙葉類の種類及び真偽を識別する場合を想定して説明する。 In the following embodiments, description will be made on the assumption that an image of a watermark area including a watermark pattern formed on a paper sheet is read as a feature image to identify the type and authenticity of the paper sheet.
本発明に係わる紙葉類識別装置および方法の一実施例について添付図面を参照して詳細に説明する。 An embodiment of a paper sheet identification apparatus and method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明に係わる紙葉類識別装置の構成例を示した概略的な構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a configuration example of a paper sheet identification apparatus according to the present invention.
図1に示すように、紙葉類識別装置1は、紙葉類識別装置1全体の制御を行う制御部2と、紙葉類の挿入口である紙葉類挿入部3と、挿入口から挿入された紙葉類を搬送する紙葉類搬送部4と、紙葉類を受け入れる紙葉類受入部5と、制御部2からの命令指示により紙葉類搬送部4を駆動制御する駆動部6と、紙葉類搬送部4によって搬送されている紙葉類の特徴画像を撮像して取得する画像読取装置8と、画像読取装置8で取得した紙葉類の特徴画像と予め登録された紙葉類の特徴画像に対応した標準画像とを照合することにより、紙葉類の種類および真偽を識別する識別部7を備えている。
As shown in FIG. 1, the paper
紙葉類の挿入口である紙葉類挿入部3は、紙葉類が挿入されると、図示せぬ検知センサで紙葉類が挿入されたことを検知し、その旨の信号を制御部2へ送信する。
When a paper sheet is inserted, the paper
紙葉類搬送部4は、駆動モータや搬送ベルト等を備え、紙葉類挿入部3に挿入された紙葉類を紙葉類の挿入方向または挿入方向とは逆方向へ搬送可能なように構成されており、駆動部2の制御指示に基づき紙葉類の搬送を行う。
The paper
駆動部6は、制御部2の制御指示に基づき紙葉類搬送部4を制御して紙葉類を紙葉類の挿入方向または挿入方向とは逆方向へ搬送したり、搬送停止等の制御指示を行う。
The
画像読取装置8は、後述する発光手段の発光量を調節するとともに、紙葉類搬送部4で搬送されている紙葉類を所定位置で撮像し、紙葉類に形成された紙葉類の種類および真偽が識別可能な特徴画像を取得し出力する。
The
識別部7は、画像読取装置8で取得された紙葉類の特徴画像と、予め図示せぬデータベースに登録された紙葉類の特徴画像に対応した標準画像とを照合して、紙葉類の種類および真偽を識別する。
The identification unit 7 collates the feature image of the paper sheet acquired by the
なお、紙葉類の特徴画像に対応した標準画像は、予め真券の紙葉類の特徴画像を紙葉類毎に画像読取装置8で撮像して取得し、図示せぬデータベースに記憶させる。
Note that the standard image corresponding to the feature image of the paper sheet is acquired by previously capturing the feature image of the genuine paper sheet by the
紙葉類受入部5は、紙葉類搬送部4によって搬送されてきた紙葉類を種類毎に区別して収納部に収納する。
The paper sheet receiving unit 5 distinguishes the paper sheets transported by the paper
このように構成された紙葉類識別装置1が画像読取装置8で取得した紙葉類の特徴画像とデータベースに登録された標準画像とを照合して、紙葉類の種類および真偽を識別して処理する動作について簡単に説明する。
The paper
紙葉類挿入部3から挿入された紙葉類は、紙葉類搬送部4を介して紙葉類受入部5へ搬送される途上において画像読取装置8によって紙葉類の特徴画像が読み取られる。
The paper sheet inserted from the paper
画像読取装置8は、紙葉類の特徴画像を含む所定の大きさの領域を2回撮像して調整用の画像(以下、「調整用画像」という。)と識別用の画像(以下、「識別用画像」という。)を取得し、2回目に撮像して取得した識別用画像を識別部7へ出力する。
The
識別部7は、入力された識別用画像とデータベースに登録された標準画像とを照合して紙葉類の種類および真偽を識別する。 The identification unit 7 collates the input identification image with the standard image registered in the database to identify the type and authenticity of the paper sheet.
識別用画像と標準画像との照合により、識別部7が紙葉類を真券と識別した場合は、駆動部6が制御部2の命令指示に基づき紙葉類搬送部4の駆動制御を行い、紙葉類を紙葉類受入部5に搬送し、紙葉類受入部5が搬送されてきた紙葉類を受け入れる。
When the identification unit 7 identifies the paper sheet as a genuine note by collating the identification image with the standard image, the
また、識別部7が紙葉類を偽券と識別した場合は、紙葉類を紙葉類挿入部3に搬送して返却するように駆動部6が紙葉類搬送部4の駆動制御を行う。
When the identification unit 7 identifies the paper sheet as a fake ticket, the
このように、紙葉類の特徴画像と予め登録された標準画像とを照合して紙葉類の種類および真偽を識別する紙葉類識別装置1においては、紙葉類の汚れや傷等による紙葉類の画像の濃度ばらつき等に左右されることなく、読み取った画像の濃度が一定となるように紙葉類の特徴画像を読み取ることで紙葉類の識別を安定して行うことが可能となる。
As described above, in the paper
そこで、本発明の紙葉類識別装置1は、挿入された紙葉類の汚れや傷等による特徴画像の濃度ばらつきがあっても読み取った特徴画像の濃度が一定となるような画像読取装置8を備えている。
Therefore, the paper
図2は、本発明に係わる紙葉類識別装置1の画像読取装置8の構成例を示した概略的な構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a configuration example of the
図2に示すように、画像読取装置8は、画像読取装置8全体を統括制御する画像読取制御部80と、搬送されてきた紙葉類20を撮像して紙葉類の透かし領域の一部または全部を含む調整用画像と識別用画像を取得する撮像部81(破線で囲まれた部分)と、撮像部81で取得した調整用画像に対して2値化処理を行う2値化処理部82と、2値化処理された画像に基づいて調整用画像から透かし領域の画像を抽出する透かし領域抽出部83と、透かし領域抽出部83で抽出した透かし領域の画像に基づいて透かし領域の濃度ヒストグラムを算出するヒストグラム算出部84と、ヒストグラム算出部84で算出された濃度ヒストグラムに基づいて識別用画像を撮像する際に紙葉類20に照射する光の発光量を制御するための制御量を算出する制御量算出部85と、画像読取装置8の各部において取得または算出された各種データを記憶するメモリ86を備えている。
As shown in FIG. 2, the
なお、紙葉類20の特徴画像である透かし領域には透かし模様が含まれている。
It should be noted that the watermark area which is a characteristic image of the
撮像部81は、一対の発光手段811と受光手段812を備えており、発光手段811と受光手段812とは互いに対向して紙葉類20を搬送する紙葉類搬送部4の搬送ラインを挟むようにして所定位置に配設されている。
The
また、撮像部81は、搬送されている紙葉類20が撮像部81の所定の大きさの撮像範囲87に入った所定の位置で発光手段811を発光させて光を紙葉類20に照射し、受光手段812で紙葉類20を透過した透過光を検知するように構成されている。
In addition, the
発光手段811は、例えば複数の発光素子で構成され、発光素子の発光量が制御可能なように構成されている。 The light emitting means 811 is composed of, for example, a plurality of light emitting elements, and is configured such that the light emission amount of the light emitting elements can be controlled.
また、受光手段812は、例えば複数の受光素子で構成され、発光手段811の発光による光が紙葉類20を透過する透過光を受光し、受光した受光量に対応した信号を出力するように構成されている。
In addition, the light receiving unit 812 includes, for example, a plurality of light receiving elements, and receives light transmitted through the
具体的には、発光手段811の発光素子が発光することで紙葉類20に光が照射され、紙葉類20を透過した透過光を受光手段812の受光素子が受光量に応じた信号レベルの電気信号を出力する。
Specifically, the light emitting element of the
なお、発光手段811及び受光手段812には、赤外、紫外および可視光のいずれも適用可能である。 Note that any of infrared, ultraviolet, and visible light can be applied to the light emitting means 811 and the light receiving means 812.
また、撮像部81は、紙葉類搬送部4によって搬送されてくる紙葉類20の透かし領域の一部を含む画像領域が撮像部81の撮像範囲87(図中の網線で示した部分)に入ったところで紙葉類20を所定の発光量で撮像(1回目)して調整用画像を取得し、取得した調整用画像に基づいて発光手段811の発光量を調整後、紙葉類20の透かし領域の全部を含む画像領域に入ったところで紙葉類20を撮像(2回目)して識別用画像を取得する。
In addition, the
なお、1回目及び2回目の撮像タイミングは、図示せぬ紙葉類の位置検知センサによって紙葉類20の搬送位置を検知し、透かし領域の一部を含む画像領域及び透かし領域の全部を含む画像領域が撮像部81の範囲に入ったことが検知可能なように構成されている。
The first and second imaging timings include the entire image area and the watermark area including a part of the watermark area by detecting the transport position of the
また、調整用画像を取得するための撮像時(1回目)における発光手段811の発光量は、予め紙葉類の汚れや傷等による透かし領域の画像の濃度ばらつきの影響を調べておき、撮像して出力された調整用画像が明るい画像の場合であっても飽和しないような発光量に調整して撮像する。 Further, the amount of light emitted from the light emitting means 811 at the time of imaging for obtaining an adjustment image (first time) is examined in advance by examining the influence of variations in the density of the image in the watermark area due to dirt or scratches on the paper sheets. Even if the adjustment image output in this way is a bright image, the image is adjusted to a light emission amount that does not saturate.
また、調整用画像を撮像する際の発光量の調整は、出力された調整用画像が飽和した画像状態から発光量を下げながら調整するよりも暗い画像状態から発光量を上げながら調整するほうが、既知の発光量に対する画像の明暗状態に基づき、より正確な調整を行うことができる。 In addition, the adjustment of the amount of light emitted when the adjustment image is captured is adjusted by increasing the light emission amount from the dark image state rather than adjusting the light emission amount from the image state in which the output adjustment image is saturated. More accurate adjustment can be performed based on the brightness and darkness state of the image with respect to the known light emission amount.
メモリ86は、メモリ86の所定の記憶領域に撮像部81から所定の時間間隔で出力される電気信号の信号レベルに対応したデジタル信号を、撮像部81からの出力順に対応して格納し、格納したデジタル信号の情報を連続したアドレスで割り当て、紙葉類20の画像データとして一時的に記憶するとともに、画像読取装置8の各部において取得または算出された各種データを記憶する。
The memory 86 stores a digital signal corresponding to the signal level of the electrical signal output from the
2値化処理部82は、撮像部81で1回目に撮像されてメモリ86に記憶された調整用画像を読み出し、調整用画像に対して2値化処理を行った後、調整用画像(2値化)データとしてメモリ86に記憶させる。
The binarization processing unit 82 reads out the adjustment image captured by the
透かし領域抽出部83は、メモリ86に記憶されている調整用画像(2値化)データに基づいて調整用画像データの透かし領域を特定し、特定した透かし領域に基づいて調整用画像データから透かし領域の画像を抽出して、透かし領域画像データとしてメモリ86に記憶させる。 The watermark area extraction unit 83 specifies the watermark area of the adjustment image data based on the adjustment image (binarized) data stored in the memory 86, and the watermark is extracted from the adjustment image data based on the specified watermark area. The image of the area is extracted and stored in the memory 86 as watermark area image data.
ヒストグラム算出部84は、透かし領域抽出部83で抽出した透かし領域画像データに基づいて透かし領域画像の濃度ヒストグラムを算出する。 The histogram calculation unit 84 calculates a density histogram of the watermark region image based on the watermark region image data extracted by the watermark region extraction unit 83.
具体的には、例えば、透かし領域画像の各画素の濃度(濃度値が0〜255)に対応する画素数をヒストグラムで算出する。 Specifically, for example, the number of pixels corresponding to the density of each pixel of the watermark area image (density value is 0 to 255) is calculated using a histogram.
制御量算出部85は、ヒストグラム算出部84で算出された透かし領域の濃度ヒストグラムに基づいて搬送されている紙葉類20を撮像して識別用画像を取得する際の発光手段811の最適な発光量と発光量に対応した発光手段811の制御量を算出して撮像部81へ出力する。
The control amount calculation unit 85 picks up the optimal light emission of the
このように構成された画像読取装置8が搬送されている紙葉類を撮像して調整用画像と識別用画像を読み取る動作について図3のフローチャートを参照しながら説明する。
The operation of the
図3に示すように、紙葉類識別装置1の紙葉類挿入部3から紙葉類が挿入されると(ステップS301でYES)、挿入された紙葉類は、紙葉類搬送部4によって画像読取装置8の撮像部81へ搬送される(ステップS302)。
As shown in FIG. 3, when a paper sheet is inserted from the paper
撮像部81は、搬送された紙葉類の特徴画像である透かし領域の一部(例えば、透かし領域の半分程度)が撮像部81の撮像範囲87に入ったところで(ステップS303でYES)、発光手段811を発光させて紙葉類20に光を照射し、受光手段812で当該紙葉類20を透過した透過光を受光して調整用画像として取得する(ステップS304)。
The
なお、撮像部81は、受光手段812が受光した受光量に応じた信号レベルの電気信号を出力し、メモリ86が撮像部81から出力された電気信号の信号レベルに対応したデジタル信号の情報を紙葉類20の調整用画像として一時的に記憶する。
The
メモリ86に紙葉類20の調整用画像が記憶されると、2値化処理部82がメモリ86に記憶された調整用画像を読み出し、調整用画像に対して2値化処理を行い(ステップS305)、透かし領域抽出部83が2値化処理部82で2値化された調整用画像(2値化)データと調整用画像データに基づき透かし領域の画像を抽出する(ステップS306)。
When the adjustment image of the
なお、2値化処理部82において調整用画像を2値化処理することで紙葉類の透かし領域と、透かし領域外の通常領域との区別が明確となる。 The binarization processing unit 82 binarizes the adjustment image, so that the distinction between the watermark region of the paper sheet and the normal region outside the watermark region becomes clear.
透かし領域抽出部83によって透かし領域画像データがメモリ86に記憶されると、ヒストグラム算出部84は、メモリ86から透かし領域画像データを読み出し、透かし領域画像データに基づいて透かし領域の濃度ヒストグラムを算出する(ステップS307)。 When the watermark area image data is stored in the memory 86 by the watermark area extraction unit 83, the histogram calculation unit 84 reads the watermark area image data from the memory 86 and calculates a density histogram of the watermark area based on the watermark area image data. (Step S307).
ヒストグラム算出部84で算出された濃度ヒストグラムのデータは、制御量算出部85へ入力され、ヒストグラム算出部84が入力された濃度ヒストグラムデータに基づいて識別用画像を撮像するために発光手段811で発光させる最適な発光量を算出し、算出した発光量に対応した発光手段811の制御量を出力する(ステップS309)。
The density histogram data calculated by the histogram calculation unit 84 is input to the control amount calculation unit 85, and the
制御量算出部85によって出力された制御量は、撮像部81へ入力され、入力された制御量だけ発光手段811の発光量が調整制御された後、紙葉類20の透かし領域の全部を含む所定の大きさの画像領域に入ったところで(ステップS310、ステップS311でYES)、紙葉類20を撮像(2回目)して識別用画像を取得する(ステップS312)。
The control amount output by the control amount calculation unit 85 is input to the
撮像部81で撮像されて読み取られた紙葉類20の識別用画像は、画像読取制御部80を介して画像読取装置8から出力されて画像読取装置8の処理動作は終了する。
The identification image of the
画像読取装置8から出力された紙葉類20の識別用画像は、紙葉類識別装置1の制御部2を介して識別部7へ入力され、識別部7によって識別用画像と予め登録された紙葉類の識別画像に対応した標準画像とが照合され、紙葉類の種類および真偽が識別される。
The identification image of the
ここで、画像読取装置8が挿入された紙葉類の汚れや傷等による特徴画像の濃度ばらつきに左右されることなく、読み取った紙葉類の特徴画像の濃度が一定となるような画像読取り方法について図4乃至図8を参照しながら詳細に説明する。
Here, the image reading is performed so that the density of the feature image of the read paper sheet is constant without being influenced by the density variation of the feature image due to dirt or scratches on the paper sheet into which the
図4は、撮像部81で紙葉類を撮像して調整用画像を取得し、取得した調整用画像から透かし領域を抽出する方法の一例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a method of acquiring an adjustment image by capturing an image of a paper sheet with the
図4(a)は、紙葉類の表面部の画像を示す図であり、図4(b)は、図4(a)で示した紙葉類20から調整用画像を取得する際の紙葉類20の撮像位置を示す図、図4(c)は、図4(b)で示した撮像位置で撮像して取得された調整用画像を示す図、図4(d)は、図4(c)で示した調整用画像を2値化処理した画像を示す図、図4(e)は、図4(c)で示した調整用画像から透かし領域を抽出した画像を示す図である。
FIG. 4A is a diagram showing an image of the surface portion of the paper sheet, and FIG. 4B is a paper sheet when the adjustment image is acquired from the
なお、図4においては、紙葉類の特徴画像が透かし模様を含む透かし領域である場合を想定して示したものである。 FIG. 4 shows the case where the feature image of the paper sheet is a watermark region including a watermark pattern.
図4(a)に示すように、紙葉類20は、紙葉類20の特徴画像である透かし領域21と透かし領域外の通常領域22とで構成され、透かし領域21には透かし模様23が形成されている。
As shown in FIG. 4A, the
このように構成された紙葉類20が、紙葉類挿入部3から挿入され、図4(b)に示すように、紙葉類搬送部4によって画像読取装置8の撮像部81へ搬送されて、紙葉類20の透かし領域21の一部(半分程度)が撮像部81の撮像範囲87に入ったところで紙葉類20を撮像し、図4(c)に示すような調整用画像400を読み取る。
The
調整用画像400には、透かし領域21の一部の画像211(以下、「透かし領域画像(部分)211」という。)と透かし領域外の通常領域22の一部の画像221(以下、「通常領域画像(部分)221」という。)の各画像が存在し、透かし領域画像(部分)211には透かし模様23の一部の画像(以下、「透かし模様画像(部分)231」という。)が存在している。
The
この調整用画像400に対して2値化処理部82が2値化処理を行い、図4(d)に示すような通常領域画像(部分)221が黒、透かし領域画像(部分)211が白を示す各値にそれぞれ変換された画像410(以下、「調整用画像(2値化)410」という。)を算出する。
The binarization processing unit 82 performs binarization processing on the
この2値化処理を行うことにより2値化された調整用画像(2値化)410は、透かし領域212と通常領域222とが明確に区別できるようになり、調整用画像(2値化)410から透かし領域212を正確に特定することが可能となる。
By performing this binarization processing, the adjustment image binarized (binarization) 410 can clearly distinguish the
透かし領域抽出部83は、2値化処理部82が算出した調整用画像(2値化)410から透かし領域212(例えば画素値が「白」)を特定し、特定した透かし領域212に対応する画像領域を図4(c)で示した調整用画像400から抽出して、図4(e)に示すような透かし模様231を含む透かし領域211の画像420(以下「透かし領域画像(調整用)420」という。)を抽出する。
The watermark area extraction unit 83 identifies a watermark area 212 (for example, the pixel value is “white”) from the adjustment image (binarization) 410 calculated by the binarization processing unit 82, and corresponds to the identified
透かし領域画像(調整用)420を抽出すると、抽出した透かし領域画像(調整用)420の画像濃度に基づいて識別用画像を撮像するための発光手段811の最適な発光量と発光量に対応した制御量を算出する。 When the watermark area image (for adjustment) 420 is extracted, the optimum light emission amount and light emission amount of the light emission means 811 for capturing an identification image based on the image density of the extracted watermark area image (for adjustment) 420 are obtained. A control amount is calculated.
発光手段811で発光させる発光量に対応した発光手段811の制御量は、例えば透かし領域画像(調整用)420の画像濃度に基づいて算出する。 The control amount of the light emitting means 811 corresponding to the amount of light emitted by the light emitting means 811 is calculated based on the image density of the watermark area image (for adjustment) 420, for example.
具体的には、例えば、抽出した透かし領域画像(調整用)420の各画素の濃度値(0〜255)を検出し、各濃度値に対応する透かし領域画像(調整用)420に存在する画素数で示した濃度ヒストグラムを算出し、算出した濃度ヒストグラムに基づいて発光手段811で発光させる最適な発光量に対応した制御量を算出する。
Specifically, for example, the density value (0 to 255) of each pixel of the extracted watermark area image (for adjustment) 420 is detected, and the pixels existing in the watermark area image (for adjustment) 420 corresponding to each density value are detected. A density histogram expressed by a number is calculated, and a control amount corresponding to an optimum light emission amount to be emitted by the
図5は、ヒストグラム算出部84が透かし領域画像(調整用)420に基づいて濃度ヒストグラムを算出する方法の一例を示した説明図である。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a method in which the histogram calculation unit 84 calculates a density histogram based on the watermark region image (for adjustment) 420.
図5(a)は、透かし領域画像(調整用)420を示す図であり、図5(b)は、図5(a)に示した透かし領域画像(調整用)420に基づいて算出した濃度ヒストグラムの一例を示す図である。 FIG. 5A is a diagram showing a watermark area image (for adjustment) 420, and FIG. 5B is a density calculated based on the watermark area image (for adjustment) 420 shown in FIG. It is a figure which shows an example of a histogram.
図5(a)に示すように、透かし領域画像(調整用)420を構成する各画素421の濃度値を検出して集計し、横軸(X)方向に濃度値0〜255の各値、縦軸(Y)方向に各濃度値X(0〜255)に対応した透かし領域画像(調整用)420に存在する画素数Yの値で表現される図5(b)に示すような濃度ヒストグラム500を算出する。
As shown in FIG. 5A, the density value of each pixel 421 constituting the watermark area image (for adjustment) 420 is detected and aggregated, and each value of
なお、濃度ヒストグラム500を算出する際には、透かし領域画像(調整用)420の画像データを間引いて処理することで処理時間を短縮するようにしてもよい。 When calculating the density histogram 500, the processing time may be shortened by thinning out the image data of the watermark region image (for adjustment) 420.
図5(b)に示すように、算出された濃度ヒストグラム500からは、抽出した透かし領域画像(調整用)420の濃度値Xに対応した画素数Yを読み取ることができ、透かし領域画像(調整用)420が全体的に明るい画像であるか、あるいは暗い画像であるかの傾向を読み取ることができる。 As shown in FIG. 5B, the pixel density Y corresponding to the density value X of the extracted watermark area image (for adjustment) 420 can be read from the calculated density histogram 500, and the watermark area image (adjustment) is adjusted. The trend of whether the image 420 is an overall bright image or a dark image can be read.
例えば、透かし領域画像(調整用)420が明るい画像と暗い画像及び小穴等を含むノイズ成分が含まれた画像の各濃度ヒストグラムを例に画像の明暗等の対応関係を図6を参照しながら説明する。 For example, the correspondence relationship between the image brightness and darkness will be described with reference to FIG. 6, taking as an example each density histogram of a watermark area image (for adjustment) 420 including a bright image, a dark image, and a noise component including small holes. To do.
図6は、透かし領域画像(調整用)420の明暗と濃度ヒストグラムとの対応関係の一例を示す図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a correspondence relationship between the brightness and darkness of the watermark region image (for adjustment) 420 and the density histogram.
図6(a)は、調整用画像の透かし領域画像(調整用)420が明るい画像の場合の濃度ヒストグラムの一例を示す図であり、図6(b)は、調整用画像の透かし領域画像(調整用)420が暗い画像の場合の濃度ヒストグラムの一例を示す図、図6(c)は、いたずら等により紙葉類の透かし領域に小穴が存在し、この小穴を含む透かし領域が調整用画像として撮像されて取得された場合の濃度ヒストグラムの一例を示す図である。 FIG. 6A is a diagram showing an example of a density histogram when the watermark area image (for adjustment) 420 of the adjustment image is a bright image, and FIG. 6B is a watermark area image ( FIG. 6C is a diagram illustrating an example of a density histogram when the adjustment 420 is a dark image. FIG. 6C illustrates a small hole in the watermark area of the paper sheet due to mischief, and the watermark area including the small hole is the adjustment image. It is a figure which shows an example of the density histogram at the time of being imaged and acquired as.
図6(a)に示すように、透かし領域画像(調整用)420が明るい場合の濃度ヒストグラム600は、暗い場合の濃度ヒストグラム610(図6(b)参照)と比べて画像の濃度Xの値が広範囲の画素が存在しており、透かし領域画像(調整用)420に存在する画素の濃度Xの最大値Xmaxも暗い場合の濃度ヒストグラム610と比べて大きい。 As shown in FIG. 6A, the density histogram 600 when the watermark area image (for adjustment) 420 is bright is the value of the density X of the image compared to the density histogram 610 when dark (see FIG. 6B). However, there is a wide range of pixels, and the maximum value Xmax of the density X of the pixels existing in the watermark area image (for adjustment) 420 is also larger than the density histogram 610 in the case of darkness.
一方、透かし領域画像(調整用)420が暗い場合の濃度ヒストグラム610は、図6(b)に示すように、明るい画像の濃度ヒストグラム600(図6(a)参照)と比べて画像の濃度Xの値が小さい画素が多く存在しており、透かし領域画像(調整用)420に存在する画素の濃度Xの最大値Xmaxも濃度ヒストグラム600と比べて小さい。 On the other hand, the density histogram 610 when the watermark area image (for adjustment) 420 is dark, as shown in FIG. 6B, is compared with the density histogram 600 of the bright image (see FIG. 6A). There are many pixels having a small value, and the maximum value Xmax of the density X of the pixels existing in the watermark area image (for adjustment) 420 is also smaller than that of the density histogram 600.
また、いたずら等により紙葉類20の透かし領域に小穴が存在し、この小穴を含む透かし領域を調整用画像として撮像した場合の濃度ヒストグラム620は、小穴の画像領域に対応した画素の濃度Xが濃度ヒストグラム620の濃度Xの最大値Xmaxが他の各画素の濃度Xの値の範囲から孤立して存在する。
Further, a small hole exists in the watermark region of the
このような画像の明暗と濃度ヒストグラムとの対応関係に基づいて識別用画像を撮像する際に発光手段811で発光させる最適な発光量及び発光量に対応した制御量を算出する方法としては、例えば、次のような方法が考えられる。 As a method for calculating the optimum light emission amount to be emitted by the light emitting means 811 and capturing the control amount corresponding to the light emission amount when capturing an image for identification based on the correspondence between the brightness of the image and the density histogram, for example, The following method can be considered.
第一の方法としては、算出した濃度ヒストグラムの濃度Xの最大値Xmaxに基づいて発光手段811で発光させる発光量及び発光量に対応した制御量を算出する方法である。 The first method is a method of calculating the light emission amount to be emitted by the light emitting means 811 and the control amount corresponding to the light emission amount based on the calculated maximum value Xmax of the density X of the density histogram.
この方法を用いた場合は、図6(c)の濃度ヒストグラム620に示されるように、いたずら等により紙葉類20の透かし領域に小穴が存在する場合には、小穴に対応した画素の濃度Xが孤立して濃度ヒストグラム620の濃度Xの最大値Xmaxとして検出されるため、本来は暗い画像であるにもかかわらず明るい画像として誤認識する場合がある。
When this method is used, as shown in the density histogram 620 of FIG. 6C, if a small hole exists in the watermark area of the
第二の方法は、画像を構成する各画素のうちの所定値以上の画素数が占める画像の濃度Xに基づいて最適な発光量及び発光量に対応した制御量を算出する方法である。 The second method is a method of calculating the optimum light emission amount and the control amount corresponding to the light emission amount based on the image density X occupied by the number of pixels equal to or larger than a predetermined value among the pixels constituting the image.
この方法は、例えば、濃度ヒストグラムの濃度Xの値を小さい側(濃度値が0に近い方)から大きい側(濃度値が255に近い方)へ、または画像の濃度Xの値が大きい側(濃度値が255に近い方)から小さい側(濃度値が0に近い方)へ順次移動させながら、各濃度Xにおける画素数Yを加算した累積値Rを算出し、累積値Rが所定値Sに達した時の画像の濃度Xの値X(D)(以下、「特定濃度X(D)」という。)に基づいて透かし領域画像(調整用)420の明暗を判定し、識別用画像を撮像する際に発光手段811で発光させる発光量及び発光量に対応した制御量を算出する方法である。 In this method, for example, the density X value of the density histogram is changed from the smaller side (the density value is closer to 0) to the larger side (the density value is closer to 255), or the image density X value is larger (the value is higher). The cumulative value R is calculated by adding the number of pixels Y at each density X while sequentially moving from the density value closer to 255) to the smaller side (the density value closer to 0). Is determined based on the value X (D) of the density X of the image (hereinafter referred to as “specific density X (D)”), and the image for identification is determined. This is a method of calculating a light emission amount to be emitted by the light emitting means 811 when taking an image and a control amount corresponding to the light emission amount.
この第二の方法について具体的な説明を図7を参照しながら詳細に説明する。 A specific description of the second method will be described in detail with reference to FIG.
図7は、濃度ヒストグラムに基づいて透かし領域画像(調整用)420の明暗を判定し、識別用画像を撮像する際に発光手段811で発光させる発光量及び発光量に対応した制御量を算出する方法を説明するための説明図である。 FIG. 7 determines the brightness of the watermark area image (for adjustment) 420 based on the density histogram, and calculates the light emission amount to be emitted by the light emitting means 811 when the identification image is captured and the control amount corresponding to the light emission amount. It is explanatory drawing for demonstrating a method.
図7(a)は、ヒストグラム算出部84で算出された濃度ヒストグラムの一例を示す図であり、図7(b)は、図7(a)で示した濃度ヒストグラムに基づいて発光手段811で発光させる発光量及び発光量に対応した制御量を算出するための参照テーブルを示す図である。 FIG. 7A is a diagram showing an example of the density histogram calculated by the histogram calculation unit 84. FIG. 7B shows the light emission by the light emitting means 811 based on the density histogram shown in FIG. It is a figure which shows the reference table for calculating the control amount corresponding to the light emission amount to be made and the light emission amount.
図7(a)に示すように、ヒストグラム算出部84で算出された濃度ヒストグラム700の濃度X(横軸(x))において、濃度Xの値を大きい側(濃度値が255)から小さい側(濃度値が0)へ移動させながら(図中の矢印710の方向)、各濃度Xの値に対応した画素数Yの値を加算した累積値Rを算出する。
As shown in FIG. 7A, in the density X (horizontal axis (x)) of the density histogram 700 calculated by the histogram calculation unit 84, the value of the density X is changed from the larger side (density value is 255) to the smaller side (density value is 255). While moving the density value to 0) (in the direction of the
そして算出した累積値Rが所定値Sに達した時の濃度Xである特定濃度値X(D)を特定する。
すなわち、図7(a)に示された濃度ヒストグラム700において、濃度Xの値をXmaxから小さい値(濃度値が0)の方へ移動させながら各濃度Xに対応した画素数Yを加算して累積値Rを算出し、累積値Rが所定値Sに達した時(濃度ヒストグラム700の破線で囲まれた部分の面積Sが所定値Sに達した時)の濃度Xの値である特定濃度X(D)を特定する。
Then, the specific density value X (D), which is the density X when the calculated accumulated value R reaches the predetermined value S, is specified.
That is, in the density histogram 700 shown in FIG. 7A, the number of pixels Y corresponding to each density X is added while moving the value of density X from Xmax to a smaller value (density value is 0). The accumulated value R is calculated, and the specific density that is the value of the density X when the accumulated value R reaches the predetermined value S (when the area S of the portion surrounded by the broken line of the density histogram 700 reaches the predetermined value S). X (D) is specified.
このように特定された特定濃度X(D)は、すなわち、濃度値が特定濃度X(D)以上を有する画素が透かし領域画像(調整用)420の中に略所定値Sの画素数だけ存在していることを示している。 The specific density X (D) specified in this way, that is, pixels having a density value equal to or higher than the specific density X (D) are present in the watermark region image (for adjustment) 420 by the number of pixels of approximately the predetermined value S. It shows that you are doing.
なお、濃度ヒストグラム700の濃度の値を小さい側(濃度値が0)から大きい側(濃度値が255)へ移動させながら各濃度Xに対応した画素数Yを加算した累積値Rが所定値Sに達した時の特定濃度X(D)を特定した場合は、特定濃度X(D)以下の濃度Xを有する画素が透かし領域画像(調整用)420の中に略所定値Sの画素数だけ存在していることを示すこととなる。 The accumulated value R obtained by adding the number of pixels Y corresponding to each density X while moving the density value of the density histogram 700 from the smaller side (density value 0) to the larger side (density value 255) is a predetermined value S. When the specific density X (D) at the time of reaching is determined, pixels having the density X equal to or lower than the specific density X (D) are approximately the number of pixels of the predetermined value S in the watermark area image (for adjustment) 420. It will show that it exists.
このことから濃度ヒストグラム700から特定された特定濃度X(D)の値が小さい値(濃度値が0)の方へ近い場合は、暗い画像と判定し、大きい値(濃度値が255)の方へ近い場合は、明るい画像と判定する。 Therefore, when the value of the specific density X (D) specified from the density histogram 700 is closer to a smaller value (density value is 0), it is determined as a dark image, and a larger value (density value is 255). If it is close to, it is determined that the image is bright.
そして画像の明暗の判定結果に基づき、撮像部81で撮像して読み取られる画像の特定濃度X(D)の値が明暗に偏りのない最適な値となるように識別用画像を撮像する際の発光手段811の発光量を制御する。
Then, based on the determination result of the image brightness and darkness, when the image for identification is captured so that the value of the specific density X (D) of the image captured and read by the
発光手段811の発光量の制御は、具体的には、濃度ヒストグラム700から特定濃度X(D)が特定されると、参照テーブル720を参照し、特定された特定濃度X(D)に対応した制御量Gだけ発光手段811を制御することで明暗に偏りのない最適な画像が撮像可能な発光手段811の発光量へ調整制御することができる。
Specifically, when the specific density X (D) is specified from the density histogram 700, the light emission amount of the
参照テーブル720は、図7(b)に示すように、左欄に濃度ヒストグラムから特定された特定濃度X(D)の値の範囲が示され、右欄には左欄の特定濃度X(D)の範囲に対応した制御量Gが算出されるように構成されており、例えば、特定濃度X(D)の値がX(0)からX(1)の範囲であれば制御量Gの値がG1、特定濃度X(D)の値がX(1)からX(2)の範囲であれば制御量Gの値がG2と算出可能なように構成されている。 In the reference table 720, as shown in FIG. 7B, the left column shows the range of the value of the specific density X (D) specified from the density histogram, and the right column shows the specific density X (D ), The control amount G corresponding to the range of the control amount G is calculated. For example, if the value of the specific concentration X (D) is in the range of X (0) to X (1), the value of the control amount G Is G1 and the value of the specific concentration X (D) is in the range from X (1) to X (2), the control amount G can be calculated as G2.
なお、参照テーブル720は、特定濃度X(D)と制御量Gとの対応関係を予め取得してメモリ86に参照テーブルとして記憶されている。 Note that the reference table 720 acquires the correspondence between the specific density X (D) and the control amount G in advance and stores it in the memory 86 as a reference table.
具体的には、例えば制御量に対応して発光する発光手段811の発光量を変化させながら撮像して読み取った明暗の各画像の特定濃度X(D)を算出し、明暗に偏りのない最適な画像の特定濃度X(D)の制御量と明暗の各画像の特定濃度X(D)に対応した各制御量との差に基づいて画像の特定濃度X(D)の所定範囲に対応した明暗に偏りのない最適な画像が撮像可能な発光手段811の制御量Gが算出可能なように対応付けられて参照テーブル720に記憶されている。 Specifically, for example, the specific density X (D) of each light and dark image captured and read while changing the light emission amount of the light emitting means 811 corresponding to the control amount is calculated, and the optimum is not biased in light and dark. Corresponding to a predetermined range of the specific density X (D) of the image based on the difference between the control amount of the specific density X (D) of the correct image and each control amount corresponding to the specific density X (D) of each image of light and dark The control amount G of the light emitting means 811 capable of capturing an optimal image with no contrast in brightness is stored in the reference table 720 in association with the control amount G so that it can be calculated.
このように濃度ヒストグラムから特定された特定濃度X(D)に基づいて透かし領域画像(調整用)420の明暗を判定するとともに、特定濃度X(D)に対応した紙葉類20に照射する光の最適な発光量に対応した制御量で発光手段811を制御することにより、紙葉類20の透かし領域に汚れや傷等による画像の濃度ばらつきに左右されることなく、画像濃度が一定の識別用画像を取得することが可能となる。
In this way, light and darkness of the watermark region image (for adjustment) 420 is determined based on the specific density X (D) specified from the density histogram, and light applied to the
図8は、調整用画像に基づいて最適な発光量の光を紙葉類に照射して識別用画像を読み取る方法の一例を示す図である。 FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a method of reading an identification image by irradiating a paper sheet with an optimal amount of light emission based on an adjustment image.
図8(a)は、紙葉類の表面部の画像を示す図であり、図8(b)は、図8(a)で示した紙葉類20から識別用画像を撮像する際の紙葉類20の撮像位置を示す図、図8(c)は、図8(b)で示した撮像位置で撮像されて読み取った識別用画像を示す図である。
図8(a)、(b)に示すように、調整用画像に基づいて紙葉類20に照射する光の発光量に対応した制御量を算出し、算出した制御量に基づいて発光手段811の発光量を調整後、紙葉類20の透かし領域21の全部を含む所定の画像領域が撮像部81の撮像範囲87に入ったところで紙葉類20を撮像して図8(c)に示すような識別用画像800を読み取る。
FIG. 8A is a diagram illustrating an image of the surface portion of the paper sheet, and FIG. 8B is a paper sheet when an image for identification is captured from the
As shown in FIGS. 8A and 8B, a control amount corresponding to the amount of light emitted to the
図8(c)に示すように、紙葉類20を撮像して識別用画像を読み取る前に紙葉類20を撮像して読み取った調整用画像の濃度ばらつきに対応して最適な発光量に調整した後、識別用画像を撮像するので、画像の濃度が一定の特徴画像を取得することが可能となる。
As shown in FIG. 8 (c), before the image of the
以上説明したような方法で紙葉類の特徴画像を撮像する際に紙葉類に照射する光の発光量を調整制御することにより、例えば、いたずら等により紙葉類の特徴画像に小穴が存在する等のノイズ成分があった場合であっても画像の濃度が一定の特徴画像を読み取ることができる。 There is a small hole in the feature image of the paper sheet due to, for example, mischief by adjusting and controlling the amount of light emitted to the paper sheet when the feature image of the paper sheet is captured by the method described above Even if there is a noise component such as, a feature image with a constant image density can be read.
なお、この実施例では、撮像部81の発光手段811の発光量を調整制御するような例を示したが、受光手段812が受光した受光量に対応した信号の出力を紙葉類の汚れや傷等による画像濃度に対応して調整制御するように構成してもよく、発光手段811及び受光手段812の両方を紙葉類の汚れや傷等による画像濃度に対応して調整制御して読み取った識別用画像の濃度が一定となるような構成としてもよい。
In this embodiment, an example is shown in which the light emission amount of the
1 紙葉類識別装置
2 制御部
3 紙葉類挿入部
4 紙葉類搬送部
5 紙葉類受入部
6 駆動部
7 識別部
8 画像読取装置
20 紙葉類
21 透かし領域
22 通常領域
23 透かし模様
80 画像読取制御部
81 撮像部
82 2値化処理部
83 透かし領域抽出部
84 ヒストグラム算出部
85 制御量算出部
86 メモリ
400 調整用画像
410 調整用画像(2値化)
420 透かし領域画像(調整用)
800 識別用画像
811 発光素子
812 受光素子
DESCRIPTION OF
420 Watermark area image (for adjustment)
800
Claims (14)
前記紙葉類を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送される前記紙葉類に光を照射する発光手段と、
前記発光手段により光が照射された前記紙葉類から画像を読み取る画像読取手段と、
前記画像読取手段の出力に基づき該紙葉類の調整用画像を取得する調整用画像取得手段と、
前記調整用画像取得手段で取得した前記調整用画像に基づき前記発光手段の発光量及び前記画像読取手段の出力の少なくとも一方を調節する調節手段と、
前記調節手段による前記発光手段の発光量及び前記画像読取手段の出力の少なくとも一方を調節した後に前記調整用画像取得手段による前記調整用画像の取得と同一の搬送過程において前記画像読取手段の出力に基づき前記紙葉類の特徴画像を含む識別用画像を取得する識別用画像取得手段と、
前記識別用画像取得手段で取得した前記識別用画像に基づき前記紙葉類を識別する紙葉類識別手段と
を具備することを特徴とする紙葉類識別装置。 In a paper sheet identification device that reads an image of a paper sheet and identifies the paper sheet based on the read image,
Conveying means for conveying the paper sheet;
A light emitting means for irradiating light on the paper sheet conveyed by the conveying means;
Image reading means for reading an image from the paper sheet irradiated with light by the light emitting means;
An adjustment image acquisition means for acquiring an adjustment image of the paper sheet based on the output of the image reading means;
Adjusting means for adjusting at least one of the light emission amount of the light emitting means and the output of the image reading means based on the adjustment image acquired by the adjustment image acquiring means;
After adjusting at least one of the light emission amount of the light emitting means and the output of the image reading means by the adjusting means, the output of the image reading means is output in the same conveying process as the adjustment image acquiring means acquiring the adjustment image. An identification image acquisition means for acquiring an identification image including a characteristic image of the paper based on the basis,
A paper sheet identification device comprising: a paper sheet identification unit that identifies the paper sheet based on the identification image acquired by the identification image acquisition unit.
前記調整用画像取得手段で取得した調整用画像に含まれる前記特徴画像の一部を抽出する部分画像抽出手段と、
前記部分画像抽出手段で抽出した部分画像の濃度を検出する濃度検出手段と、
前記濃度検出手段で検出した部分画像の各濃度値に基づいて濃度ヒストグラムを算出する濃度ヒストグラム算出手段と
を具備し、
前記濃度ヒストグラム算出手段で算出した濃度ヒストグラムに基づき前記発光手段の発光量及び前記画像読取手段の出力の少なくとも一方を調節する
ことを特徴とする請求項1記載の紙葉類識別装置。 The adjusting means is
Partial image extraction means for extracting a part of the feature image included in the adjustment image acquired by the adjustment image acquisition means;
Density detecting means for detecting the density of the partial image extracted by the partial image extracting means;
Density histogram calculation means for calculating a density histogram based on each density value of the partial image detected by the density detection means,
The paper sheet identification apparatus according to claim 1, wherein at least one of a light emission amount of the light emitting unit and an output of the image reading unit is adjusted based on the density histogram calculated by the density histogram calculating unit.
前記濃度ヒストグラム算出手段で算出した濃度ヒストグラムの面積に基づいて前記発光手段の発光量及び前記画像読取手段の出力の少なくとも一方を調節する
ことを特徴とする請求項2記載の紙葉類識別装置。 The adjusting means is
The paper sheet identification apparatus according to claim 2, wherein at least one of a light emission amount of the light emitting unit and an output of the image reading unit is adjusted based on an area of the density histogram calculated by the density histogram calculating unit.
前記濃度検出手段で検出した部分画像の各濃度値を間引いて算出する
ことを特徴とする請求項3記載の紙葉類識別装置。 The density histogram calculation means includes:
The paper sheet identification apparatus according to claim 3, wherein the density is calculated by thinning out the density values of the partial images detected by the density detection unit.
透かし模様を含む透かし領域の画像である
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の紙葉類識別装置。 The feature image is
The paper sheet identification apparatus according to claim 1, wherein the paper sheet identification image includes a watermark area including a watermark pattern.
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の紙葉類識別装置。 The conveyance speed of the paper sheets by the conveyance unit is fixed at the time of acquisition of the adjustment image by the adjustment image acquisition unit and at the time of acquisition of the identification image by the identification image acquisition unit. The paper sheet identification device according to any one of claims 1 to 5.
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の紙葉類識別装置。 The paper sheet identification apparatus according to claim 1, wherein the adjustment image acquired by the adjustment image acquisition unit is used for identifying the paper sheet.
前記紙葉類を搬送し、
該搬送された紙葉類に発光手段により光を照射し、
該光が照射された紙葉類から前記画像読取手段の出力に基づき調整用画像を取得し、
該取得した調整用画像に基づき前記発光手段の発光量及び前記画像読取手段の出力の少なくとも一方を調節手段により調節し、
前記調節手段により前記発光手段の発光量及び前記画像読取手段の出力の少なくとも一方を調節後、前記調整用画像の取得と同一の搬送過程において前記画像読取手段の出力に基づき識別用画像を取得し、
該取得した前記識別用画像に基づき前記紙葉類を識別する
ことを特徴とする紙葉類識別方法。 In a paper sheet identification method for reading an image of a paper sheet by an image reading unit and identifying the paper sheet based on the read image,
Transport the paper sheets,
Irradiate the conveyed paper sheet with light by a light emitting means,
An image for adjustment is obtained from the paper sheet irradiated with the light based on the output of the image reading means,
Based on the acquired adjustment image, adjust at least one of the light emission amount of the light emitting means and the output of the image reading means by an adjusting means,
After adjusting at least one of the light emission amount of the light emitting unit and the output of the image reading unit by the adjusting unit, an identification image is acquired based on the output of the image reading unit in the same conveyance process as the acquisition of the adjustment image. ,
The paper sheet identifying method, wherein the paper sheet is identified based on the acquired identification image.
該抽出した部分画像の濃度を濃度検出手段により検出し、
前記濃度検出手段により検出した部分画像の各濃度値に基づいて濃度ヒストグラムを濃度ヒストグラム算出手段により算出し、
前記濃度ヒストグラム算出手段により算出した濃度ヒストグラムに基づき前記発光手段の発光量及び前記画像読取手段の出力の少なくとも一方を調節する
ことを特徴とする請求項8記載の紙葉類識別方法。 Extracting a part of the feature image included in the adjustment image;
Detecting the density of the extracted partial image by a density detecting means;
A density histogram is calculated by the density histogram calculation means based on each density value of the partial image detected by the density detection means,
9. The paper sheet identification method according to claim 8, wherein at least one of a light emission amount of the light emitting unit and an output of the image reading unit is adjusted based on the density histogram calculated by the density histogram calculating unit.
ことを特徴とする請求項9記載の紙葉類識別方法。 The paper sheet identification method according to claim 9, wherein at least one of a light emission amount of the light emitting unit and an output of the image reading unit is adjusted based on an area of the density histogram calculated by the density histogram calculating unit.
ことを特徴とする請求項10記載の紙葉類識別方法。 The paper sheet identification method according to claim 10, wherein the density histogram calculation unit performs calculation by thinning out the density values of the partial images detected by the density detection unit.
ことを特徴とする請求項8乃至11のいずれかに記載の紙葉類識別方法。 The paper sheet identification method according to claim 8, wherein the feature image is an image of a watermark region including a watermark pattern.
ことを特徴とする請求項8乃至12のいずれかに記載の紙葉類識別方法。 The paper sheet identification method according to any one of claims 8 to 12, wherein a conveyance speed of the paper sheet is constant at the time of acquisition of the adjustment image and at the time of acquisition of the identification image.
ことを特徴とする請求項8乃至13のいずれかに記載の紙葉類識別方法。 The paper sheet identification method according to claim 8, wherein the adjustment image is used for identifying the paper sheet.
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