JP2008097540A

JP2008097540A - 硬貨真贋判定装置

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Publication number: JP2008097540A
Application number: JP2006281857A
Authority: JP
Inventors: Kunihiro Sugita; 邦博杉田
Original assignee: Nihon Unica Corp
Current assignee: Nihon Unica Corp
Priority date: 2006-10-16
Filing date: 2006-10-16
Publication date: 2008-04-24

Abstract

【課題】遊技機のメダルや通貨などを含む硬貨の真贋判定精度を格段に向上させる。
【解決手段】撮像手段２３から出力される画像データに基づいて、硬貨１３の表面に刻印された凹凸の形状を抽出し、当該抽出した凹凸の形状と、マスタデータ記憶手段２５に記憶されているマスタデータと、に基づいて、硬貨１３の真贋を判定する真贋判定手段２７を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、遊技機のメダルや通貨などを含む硬貨の真贋を判定するための硬貨真贋判定装置に関する。

従来、例えば、遊技機のメダルや通貨などを含む硬貨の真贋を判定するために、硬貨表面の上方に光源と撮影装置をそれぞれ設け、光源より光を照射する一方で、該硬貨からの反射光を撮影装置にて撮影することで硬貨表面の画像データを得て、これと真正な硬貨の画像データとを比較するように構成した技術が知られている（特許文献１）。

しかしながら、一般に硬貨の表面は光沢を有することから、例えば光源と撮影装置が近接して配置されている場合には、光源から発せられた光は硬貨表面にて乱反射してしまい、明瞭な撮影データが得られない。この場合、不明瞭な画像データに基づいて硬貨の真贋を判定せざるを得ない結果として、真贋判定の精度が損なわれるおそれがあった。

特開平７−２１０７２０号公報

解決しようとする問題点は、従来の硬貨真贋判定装置では、真贋判定精度が損なわれるおそれがあった点である。

本発明は、硬貨真贋判定の精度向上を企図してなされたものであり、相異なる波長を有する複数の光を、硬貨表面の斜め上方から照射するための複数の光源と、前記硬貨表面に略正対する位置に設けられるとともに、当該硬貨表面からの反射光を各波長毎にそれぞれ分離する光学フィルタを備え、当該硬貨の表面に刻印された凹凸情報を含む画像データを前記各波長毎に分離して出力する撮像手段と、真正な硬貨の表面に刻印された凹凸情報を含む画像データを記憶するマスタデータ記憶手段と、前記撮像手段から出力される画像データに基づいて、前記硬貨の表面に刻印された凹凸形状を表す情報を抽出し、当該抽出した凹凸形状を表す情報と、前記マスタデータ記憶手段に記憶されているマスタデータと、に基づいて、前記硬貨の真贋を判定する真贋判定手段と、を備えたことを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、まず、硬貨表面の斜め上方に位置する複数の光源から、相異なる波長を有する複数の光が硬貨表面に照射され、この反射光が、光学フィルタを介して撮像手段に入力され、これを受けて撮像手段は、硬貨の表面に刻印された凹凸情報を含む画像データを各波長毎に分離して出力し、これを受けて真贋判定手段は、撮像手段から出力される画像データに基づいて、前記硬貨の表面に刻印された凹凸形状を表す情報を抽出し、当該抽出した凹凸形状を表す情報と、前記マスタデータ記憶手段に記憶されているマスタデータと、に基づいて、前記硬貨の真贋を判定するようにしたので、従って、硬貨の表面に刻印された凹凸形状を特徴部分として捉えて、かかる特徴部分に着目して硬貨の真贋判定手段を行うことが可能となる結果として、真贋判定精度を格段に向上することができる。

真贋判定精度を格段に向上させるという目的を、撮像手段から出力される画像データに基づいて、硬貨の表面に刻印された凹凸形状を表す情報を抽出し、当該抽出した凹凸形状を表す情報と、マスタデータ記憶手段に記憶されているマスタデータと、に基づいて、硬貨の真贋を判定する真贋判定手段により実現した。

以下に、本発明に係る硬貨真贋判定装置の好ましい実施例について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は本発明の一実施例を示す硬貨真贋判定装置のブロック構成図、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）はＲＧＢ（略赤色、略緑色、略青色）三色のＬＥＤにより光の照射を受けた時に生じる硬貨表面の凹凸に由来する陰影の説明図、図３は硬貨真贋判定装置における基本原理の説明図である。

本発明に係る硬貨真贋判定装置は、例えば、遊技機のメダル又はコインや、通貨などを含む硬貨の真贋を判定する用途に適用できるが、本実施例では、本発明をゲームセンターなどの遊技施設においてゲーム用媒体として使用されているメダルの真贋判定に適用した例を挙げて説明する。

図１に示すように、硬貨真贋判定装置１１は、相異なる波長を有する複数の光を、メダル（硬貨）１３表面の斜め上方から照射するための複数の光源１５，１７，１９と、メダル１３表面に略正対する位置に設けられるとともに、メダル１３表面からの反射光を各波長毎にそれぞれ分離する光学フィルタ２１を備え、メダル１３の表面に刻印された凹凸部１４を含む画像データを各波長毎に分離して出力する二次元カラーイメージセンサ（撮像手段）２３と、真正なメダルの表面に刻印された凹凸部１４を含む画像データ（以下、「マスタデータ」という。）を記憶するマスタデータ記憶部（マスタデータ記憶手段）２５と、二次元カラーイメージセンサ（以下、「イメージセンサ」と省略する。）２３から出力される画像データに基づいて、メダル１３の表面に刻印された凹凸部１４の形状を表す情報を抽出し、抽出した凹凸部１４の形状を表す情報と、マスタデータ記憶部２５に記憶されているマスタデータと、に基づいて、メダル１３の真贋を判定する真贋判定手段２７と、真贋判定結果を表示する表示部２９と、複数の光源１５，１７，１９の点滅タイミング等を制御する光源制御部３１と、を備えて構成されている。

複数の光源１５，１７，１９は、光の３原色である、略赤色の波長を有する赤色ＬＥＤ１５と、略緑色の波長を有する緑色ＬＥＤ１７と、略青色の波長を有する青色ＬＥＤ１９と、を含んで構成されており、これら複数の光源１５，１７，１９は、メダル１３表面の斜め上方の周囲にわたり相互に略均等の間隔を隔てて配置されている。なお、複数の光源として相互に異なる波長を有する光の３原色を採用したのは、短時間で精度の高い真贋判定を行うことを狙った本発明では、同時に三色の光を照射して撮像するのが好ましいからである。

光学フィルタ２１は、略赤色、略緑色、略青色の波長を有する光を分離するものであり、かかる光学フィルタ２１を用いることで、略赤色、略緑色、略青色の各波長を有する光を選択的に透過させることができる。従って、イメージセンサ２３は光学フィルタ２１を介して分離されたＲＧＢの各明度の二次元画像データを得ることができるように構成されている。

真贋判定手段２７は、イメージセンサ２３から出力されてきた二次元画像データに対して、正規化、３値化、画像合成等の画像処理を施す画像処理部３３と、画像処理部３３で処理されたメダル１３の凹凸部１４の形状を表す情報を含む画像データと、マスタデータとの相関を求める相関演算部３５と、相関演算部３５で求められた相関レベルに基づいて、メダル１３の真贋判定を行う真贋判定部３７と、を含んで構成されている。

かかる構成を備える真贋判定手段２７は、略赤色、略緑色、略青色の波長を有する反射光から得られたそれぞれの画像データに対し、少なくとも二つの閾値を用いて多値化を行うことにより、メダル１３の表面に刻印された凹凸部１４の形状を表す情報を抽出し、抽出した凹凸部１４の形状を表す情報と、マスタデータ記憶部２５に記憶されているマスタデータと、に基づいて、かかる両者間の相関を求めることにより、メダル１３の真贋判定を行う機能を有している。

次に、本発明に係る硬貨真贋判定装置における基本原理について、赤色ＬＥＤ１５によるメダル１３表面への光照射を例示して、図２乃至図３を参照して説明する。

図２（ａ），（ｂ），（ｃ）にそれぞれ示すように、メダル１３の表面に対して斜め上方から光を照射すると、光の入射方向とメダル１３に刻印されている凹凸部１４の相互作用によって、凹凸部１４並びにその周囲の明度が異なるものとなる。

図２（ａ）に示すように、時計の文字盤における１０時方向からのＲ（赤色ＬＥＤ１５）照射により、凹凸部１４における１０時方向の側面は明るくなる一方、これとは反対側の１６時方向の側面は暗くなる。同様に、図２（ｂ）に示すように、１４時方向からのＧ（緑色ＬＥＤ１７）照射により、凹凸部１４における１４時方向の側面は明るくなる一方、これとは反対側の２０時方向の側面は暗くなる。同様に、図２（ｃ）に示すように、１８時方向からのＢ（青色ＬＥＤ１９）照射により、凹凸部１４における１８時方向の側面は明るくなる一方、これとは反対側の２４時方向の側面は暗くなる。

かかる明度差が生じることを積極的に活用して、例えば図３にＲ（赤色ＬＥＤ１５）照射の例を示すように、メダル１３表面に刻印された凹凸部１４のうち、最も明るい光源側の側面４１と、中位に明るい一般面４３と、最も暗い光源側とは反対側の側面４５と、をそれぞれ分離することが可能となる。

なお、こうしたメダル１３表面に刻印された凹凸部１４に着目した領域の三分割を適切に行うために、多値化、具体的には３値化を行う際に使用される前述の二つの閾値は、メダル１３の表面に刻印された凹凸部１４のうち、光源側の側面４１と、一般面４３と、光源側とは反対側の側面４５と、をそれぞれ分離し得ることを考慮して設定される。また、かかる二つの閾値は、ＲＧＢの各色毎に設定しても良いし、上述した領域の三分割に関する実用上の支障が生じない限りにおいて、各色共通のものを使用してもよい。

こうしたメダル１３の表面領域における三分割後に、ＲＧＢそれぞれにおける最も明るい側面部分４１を抽出し、それらを合成することによって、メダル１３における凹凸部１４の形状、つまり凹凸部１４の形状を表す情報がデータ化され、こうして得られた凹凸部１４の形状を表すデータに基づいて、メダル１３の真贋判定処理が実行される。

次に、本発明に係る硬貨真贋判定装置の動作について、メダル１３における凹凸部１４の形状に基づく真贋判定を例示して、図４を参照しつつ説明する。

ステップＳ１，Ｓ２において、画像処理部３３は、Ｒ（赤色ＬＥＤ１５）照射に係る反射光に関する二次元画像データＲ（ｉ，ｊ）に対して所定の演算を施すことにより、明暗に係る画像レベルの最小値と最大値を取得し、かかる最小値と最大値間の差分の絶対値を分母とし、順次取り込まれてきた二次元画像データＲ（ｉ，ｊ）と最小値間の差分の絶対値を分子とする演算を行い、順次取り込まれる二次元画像データＲ（ｉ，ｊ）を２５６階調に正規化する処理を行う。

同様に、ステップＳ３，Ｓ４において、画像処理部３３は、Ｇ（緑色ＬＥＤ１７）照射に係る反射光に関する二次元画像データＧ（ｉ，ｊ）に対して所定の演算を施すことにより、明暗に係る画像レベルの最小値と最大値を取得し、かかる最小値と最大値間の差分の絶対値を分母とし、順次取り込まれてきた二次元画像データＧ（ｉ，ｊ）と最小値間の差分の絶対値を分子とする演算を行い、順次取り込まれる二次元画像データＧ（ｉ，ｊ）を２５６階調に正規化する処理を行う。

同様に、ステップＳ５，Ｓ６において、画像処理部３３は、Ｂ（青色ＬＥＤ１９）照射に係る反射光に関する二次元画像データＢ（ｉ，ｊ）に対して所定の演算を施すことにより、明暗に係る画像レベルの最小値と最大値を取得し、かかる最小値と最大値間の差分の絶対値を分母とし、順次取り込まれてきた二次元画像データＢ（ｉ，ｊ）と最小値間の差分の絶対値を分子とする演算を行い、順次取り込まれる二次元画像データＧ（ｉ，ｊ）を２５６階調に正規化する処理を行う。

次いで、ステップＳ７において、画像処理部３３は、Ｒ（赤色ＬＥＤ１５）照射に係る反射光に関する正規化された各二次元画像データＲ（ｉ，ｊ）と、メダル１３表面に刻印された凹凸部１４に着目した領域の三分割を適切に行うことを考慮して予め設定されている二つの閾値と、に対して所定の演算を施すことにより、二次元画像データＲ（ｉ，ｊ）の３値化処理を行う。

同様に、ステップＳ８において、画像処理部３３は、Ｇ（緑色ＬＥＤ１７）照射に係る反射光に関する正規化された各二次元画像データＧ（ｉ，ｊ）と、メダル１３表面に刻印された凹凸部１４に着目した領域の三分割を適切に行うことを考慮して予め設定されている二つの閾値と、に対して所定の演算を施すことにより、二次元画像データＧ（ｉ，ｊ）の３値化処理を行う。

同様に、ステップＳ９において、画像処理部３３は、Ｂ（青色ＬＥＤ１９）照射に係る反射光に関する正規化された各二次元画像データＢ（ｉ，ｊ）と、メダル１３表面に刻印された凹凸部１４に着目した領域の三分割を適切に行うことを考慮して予め設定されている二つの閾値と、に対して所定の演算を施すことにより、二次元画像データＢ（ｉ，ｊ）の３値化処理を行う。

次いで、ステップＳ１０において、画像処理部３３は、ＲＧＢの各色毎にそれぞれ得られた３値化処理後の二次元画像データのうち、最も明るい群に属する値（例えば、暗い順に０，１，２と３値化された場合、「２」が相当）が割り当てられたデータ群を集めて合成することによって、メダル１３における凹凸部１４の形状、つまり凹凸部１４の形状をデータ化する処理を実行する。

ステップＳ１１において、相関演算部３５は、ステップＳ１０で得られた凹凸部１４の形状を表すデータと、マスタデータとの相関値を求め、こうして求めた相関値と、相関の有無を判別するために予め設定される閾値との大小関係を比較する相関演算処理を実行し、かかる相関演算処理の結果、相関値が閾値以上のときには被検定対象メダルが真正なものとみなして処理の流れをステップＳ１３へ進ませる一方、相関値が閾値に満たないときには被検定対象メダルが贋物であるとみなして処理の流れをステップＳ１４へ進ませる。

こうして得られた真贋判定結果は、表示部２９に表示されることにより、被検定対象メダルの真贋判定結果がユーザに報知される。

以上述べたように、真贋判定手段２７は、ＲＧＢの各波長を有する反射光から得られたそれぞれの画像データに対し、二つの閾値を用いて３値化を行うことにより、メダル１３の表面に刻印された凹凸部１４の形状を抽出し、抽出した凹凸部１４の形状と、マスタデータ記憶部２５に記憶されているマスタデータと、に基づいて、かかる両者間の相関を求めることにより、メダル１３の真贋判定を行うようにしたので、真贋判定精度を格段に向上することができる。

こうした真贋判定処理を、本実施例のように、ゲームセンターなどの遊技施設においてゲーム用媒体として使用されているメダル又はコインに適用した場合には、例えば、他店のメダルが自店に持ち込まれたケースが生じた時に、他店のメダルに対して、贋物である（換言すれば、自店のメダルではない。）との真贋判定を的確に下すことができ、即座にこれを排除することが可能となる結果として、他店のメダルが自店に混入した場合におけるメダル総数管理上の不具合を一掃することができる。

なお、本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、あるいは技術思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う硬貨真贋判定装置もまた、本発明における技術的範囲の射程に包含されるものである。

すなわち、例えば、本実施例では、本発明をゲームセンターなどの遊技施設においてゲーム用媒体として使用されているメダルの真贋判定に適用した例をあげて説明したが、本発明はこの例に限られるものではなく、通貨やトークンなどに本発明をそのまま適用することができる。

また、本実施例において、相異なる波長を有する複数の光源として、ＲＧＢ（略赤色、略緑色、略青色）三色のＬＥＤを採用する旨を例示して説明したが、本発明はこの例に限定されることなく、撮像手段において異なる波長毎に識別して取り込める限りにおいて、いかなる波長の光源を組み合わせて使用してもよい。

さらにまた、本実施例では、マスタデータ記憶部２５が有する機能として、真正なメダルの表面に刻印された凹凸部１４を含む画像データを記憶する態様を例示して説明したが、その態様の詳細として、真正なメダルを撮影した原画像データを採用するか、かかる原画像データに画像処理を施すことで圧縮された画像データを採用するか、さらには、本実施例と同様に、３値化した画像データを採用することもできる。マスタデータとして３値化した画像データを採用した場合には、マスタデータとして原画像データを採用した場合と比較して、マスタデータのためのメモリの記憶容量を削減することができる。

最後に、本発明において硬貨表面とは、硬貨における一方の面と他方の面、並びに側面をも含む概念であることは言うまでもない。

本発明の一実施例を示す硬貨真贋判定装置のブロック構成図である。図２（ａ），（ｂ），（ｃ）はＲＧＢ（略赤色、略緑色、略青色）三色のＬＥＤにより光の照射を受けた時に生じる硬貨表面の凹凸に由来する陰影の説明図である。硬貨真贋判定装置における基本原理の説明図である。本発明に係る硬貨真贋判定装置の動作フローチャート図である。

符号の説明

１１硬貨真贋判定装置
１３メダル（硬貨）
１４凹凸部
１５赤色ＬＥＤ（複数の光源）
１７緑色ＬＥＤ（複数の光源）
１９青色ＬＥＤ（複数の光源）
２１光学フィルタ
２３二次元カラーイメージセンサ（撮像手段）
２５マスタデータ記憶部（マスタデータ記憶手段）
２７真贋判定手段
２９表示部
３１光源制御部
３３画像処理部（真贋判定手段）
３５相関演算部（真贋判定手段）
３７真贋判定部（真贋判定手段）
４１光源側の側面
４３一般面
４５光源側とは反対側の側面

Claims

相異なる波長を有する複数の光を、硬貨表面の斜め上方から照射するための複数の光源と、
前記硬貨表面に略正対する位置に設けられるとともに、当該硬貨表面からの反射光を各波長毎にそれぞれ分離する光学フィルタを備え、当該硬貨の表面に刻印された凹凸情報を含む画像データを前記各波長毎に分離して出力する撮像手段と、
真正な硬貨の表面に刻印された凹凸情報を含む画像データを記憶するマスタデータ記憶手段と、
前記撮像手段から出力される画像データに基づいて、前記硬貨の表面に刻印された凹凸形状を表す情報を抽出し、当該抽出した凹凸形状を表す情報と、前記マスタデータ記憶手段に記憶されているマスタデータと、に基づいて、前記硬貨の真贋を判定する真贋判定手段と、
を備えたことを特徴とする硬貨真贋判定装置。
請求項１に記載の硬貨真贋判定装置であって、
前記相異なる波長を有する複数の光源は三つあり、かつ、前記光学フィルタは、前記三色の波長を有する光を分離するものである
ことを特徴とする硬貨真贋判定装置。
請求項１に記載の硬貨真贋判定装置であって、
前記相異なる波長を有する複数の光源は、略赤色、略緑色、略青色の波長を有するものであり、かつ、前記光学フィルタは、略赤色、略緑色、略青色の波長を有する光を分離するものである
ことを特徴とする硬貨真贋判定装置。
請求項２又は３に記載の硬貨真贋判定装置であって、
前記真贋判定手段は、前記三色の波長を有する反射光から得られたそれぞれの画像データに対し、二以上の閾値を用いて多値化を行うことにより、前記硬貨の表面に刻印された凹凸形状を表す情報を抽出し、当該抽出した凹凸形状を表す情報と、前記マスタデータ記憶手段に記憶されているマスタデータと、に基づいて、かかる両者間の相関を求めることにより、前記硬貨の真贋を判定する
ことを特徴とする硬貨真贋判定装置。
請求項２〜４のいずれかに記載の硬貨真贋判定装置であって、
前記真贋判定手段は、前記三色の波長を有する反射光から得られたそれぞれの画像データに対し、二つの閾値を用いて３値化を行うことにより、前記硬貨の表面に刻印された凹凸形状を表す情報を抽出し、当該抽出した凹凸形状を表す情報と、前記マスタデータ記憶手段に記憶されているマスタデータと、に基づいて、かかる両者間の相関を求めることにより、前記硬貨の真贋を判定する
ことを特徴とする硬貨真贋判定装置。
請求項５に記載の硬貨真贋判定装置であって、
前記二つの閾値は、前記硬貨の表面に刻印された凹凸のうち、前記光源側の側面と、一般面と、前記光源側とは反対側の側面と、をそれぞれ分離し得ることを考慮して設定される
ことを特徴とする硬貨真贋判定装置。