JP2011113348A - 束数検出装置及び束数検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数枚の紙葉類を施封した帯に文字や図形等の印刷があっても束数を検出することのできる束数検出装置及び束数検出方法を提供する。
【解決手段】束数検出装置１０は、ＣＭＯＳカメラ１１と、ＣＭＯＳカメラ１１によって撮影された画像を画像データとして処理する画像処理部１２とから構成されている。画像処理部１２は、ＣＭＯＳカメラ１１によって撮影された画像を画像データとして取り込むＣＰＵ１３と、画像データを記憶するＲＡＭ１４とを有している。複数枚の紙幣を帯８で施封した札束９を複数積層して構成された物品２１の側面の画像データを微分処理した後にハフ変換した画像データのうち、判定部２０に内蔵された閾値よりも累積点数の大きい点のデータをメモリエリア７に記憶しておき、メモリエリア７に記憶された画像データをハフ逆変換して得られた直線の関数に基づいて束のエッジ数を得ることにより札束９の数を検出する。
【選択図】図１

Description

この発明は束数検出装置及び束数検出方法に係り、特に、紙幣等の複数枚の紙葉類を帯で施封した束の数を検出するための装置及び方法に関する。

大量の紙幣をまとめるには、通常、１００枚の紙幣を帯で施封して１つの札束とし、この札束を複数束ねてさらに帯で施封する。複数の札束を帯で施封する前には、所定の札束数、例えば、１０束がそろっているかどうかを確認する必要があり、従来は、重量を測定することにより行われていた。しかし、重量によって所定の札束数がそろっているかどうかを確認する方法では、部分的に欠損した紙幣や紙幣にテープ等の異物が張り付いている場合には、全体の重量がずれてしまい、正確な確認ができないという問題点があった。

このような問題点を解決するための装置が、特許文献１に記載されている。この装置によれば、まず、帯で施封された札束を複数積層して構成された物品の側面の２次元画像をＣＣＤカメラにより撮像し、この画像データをＡ／Ｄ変換部によりデジタル画像データに変換して画像デジタルメモリに記憶する。続いて、領域選定部により、記憶されたデジタル画像データから、物品の側面のうち、帯の部分を含むデータ領域が選定され、選定されたデータ領域におけるデジタル画像データから、隣り合う帯間の境界画像と、境界画像以外の画像とを分離するための閾値が閾値決定部により決定される。選定された領域内のデジタル画像データは、２値化処理部により上記しきい値に基づいて２値化され、２値化データメモリに記憶される。さらに、計数制御部によって、２値化されたデジタル画像データから帯間の境界に対するデジタル画像データが検出され、上記物品における帯の数が計数されることにより、札束数が検出される。

特開平８−２７３０２４号公報

しかしながら、特許文献１の装置では、帯に文字や図形等が印刷されている場合、文字や図形等も画素点として２値化されてしまい、札束のエッジを数えているのか、印刷部分を数えているのかわからなくなってしまうので、札束数の検出に支障が出てしまうといった問題点もあった。

この発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、複数枚の紙葉類を施封した帯に文字や図形等の印刷があっても束数を検出することのできる束数検出装置及び束数検出方法を提供することを目的とする。

この発明に係る束数検出装置は、複数枚の紙葉類を帯で施封した束を複数積層して構成された物品の側面の画像を撮影する画像撮影手段と、該画像撮影手段によって撮影された画像を画像データとして取り込む画像取込部と、該画像取込部によって取り込まれた画像データを記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された画像データを微分処理して前記帯の位置を検出する微分処理部と、該微分処理部で微分処理された画像データをハフ変換するハフ変換部と、ハフ変換時における累積点数の閾値を内蔵すると共にハフ変換された画像データの累積点数を前記閾値と比較して該閾値を超えた画像データを前記記憶手段に記憶させる判定部と、該ハフ変換部でハフ変換された画像データのうち、前記判定部によって前記記憶手段に記憶された画像データをハフ逆変換して直線の関数を得るハフ逆変換部と、前記直線の関数に基づいて前記束のエッジ数を得ることにより束数を検出する束数処理部とを備える。
前記微分処理部で微分処理された画像データを細線化処理する細線化処理部をさらに備え、細線化処理された画像データをハフ変換するようにしてもよい。
前記画像撮影手段はＣＭＯＳカメラでもよい。

この発明に係る束数検出方法は、複数枚の紙葉類を帯で施封した束を複数積層して構成された物品の側面の画像を撮影するステップと、前記画像を画像データとして取り込むステップと、前記画像データを微分処理して前記帯の位置を検出するステップと、微分処理された画像データハフ変換するステップと、ハフ変換された画像データの累積点数を、予め設定されている閾値と比較して、該閾値を超えた画像データを記憶するステップと、ハフ変換された画像データのうち、累積点数が前記閾値を超えたことによって記憶された画像データをハフ逆変換して直線の関数を得るステップと、前記直線の関数に基づいて前記束のエッジ数を得ることにより束数を検出するステップとを含む。
微分処理された画像データを細線化処理するステップをさらに含み、細線化処理された画像データをハフ変換するようにしてもよい。

この発明によれば、複数枚の紙葉類を帯で施封した束を複数積層して構成された物品の側面の画像データを微分処理した後にハフ変換した画像データのうち、予め設定した閾値よりも累積点数の大きい点のデータを記憶しておき、記憶された画像データをハフ逆変換して得られた直線の関数に基づいて束のエッジ数を得ることにより束数を検出することによって、帯に文字や図形等が印刷されていてもそれらの画素を排除できるので、帯に文字や図形等の印刷があっても束数を検出することができる。

この発明の実施の形態に係る束数検出装置の構成模式図である。 この実施の形態に係る束数検出装置によってハフ変換された画像データを極座標に表した図である。 この実施の形態に係る束数検出装置によってハフ逆変換された結果を表す図である。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
この発明の実施の形態に係る束数検出装置の構成を図１に示す。束数検出装置１０は、画像撮影手段であるＣＭＯＳカメラ１１と、ＣＭＯＳカメラ１１によって撮影された画像を画像データとして処理する画像処理部１２とから構成されている。

画像処理部１２は、ＣＭＯＳカメラ１１によって撮影された画像を画像データとして取り込むための画像取込部であるＣＰＵ１３と、画像データを記憶する記憶手段であるＲＡＭ１４とを有している。ＲＡＭ１４は、メモリエリア１〜７及びＨの８つのエリアを有している。また、画像処理部１２は、メモリエリア１〜３に記憶された画像データを微分処理するための微分処理部１５と、メモリエリア４に記憶された画像データを細線化処理するための細線化処理部１６と、メモリエリア５に記憶された画像データをハフ変換するためのハフ変換部１７と、ハフ変換時における累積点数の閾値を内蔵すると共にメモリエリアＨに記憶されている画像データの累積点数を当該閾値と比較して当該閾値を超えた画像データをメモリエリア７に記憶させる判定部２０と、メモリエリア７に記憶された画像データをハフ逆変換するためのハフ逆変換部１８と、メモリエリア６に記憶された画像データから束数を検出するための束数処理部１９とを有している。

次に、この実施の形態に係る束数検出装置の動作について説明する。
複数枚の紙幣を帯８で施封した札束９を複数積層して構成された物品２１をＣＭＯＳカメラ１１の前に置き、物品２１の側面の画像をＣＭＯＳカメラ１１で撮影する。ＣＭＯＳカメラ１１によって撮影された画像は、画像データとしてＣＰＵ１３によって取り込まれ、ＲＡＭ１４のメモリエリア１または２のいずれか一方のメモリエリアに記憶される。次に、メモリエリア１または２のいずれか一方に記憶された画像データは微分処理部１５によって微分処理されるが、微分処理されている間は、ＣＰＵ１３によって取り込まれた画像データは、メモリエリア１または２のうちの微分処理されている画像データが記憶されていない方のメモリエリアに記憶される。

微分処理において、微分処理部１５は、まず、画像データについてＹ軸方向の微分を行い、所定の閾値で分けて２値化を行う。微分し２値化された画像データは、メモリエリア３に記憶される。メモリエリア３に記憶された画像データについて、Ｙ軸方向に０から１に変化している場所をＸ方向の全範囲で認識し、平均を算出して札束９の帯８のエッジを見つけることで、帯８の位置を検出する。次に、メモリエリア３に記憶されている画像データについて、帯８の位置から帯８の幅分の範囲でＸ軸方向の微分を行い、札束９，９間の階調変化している箇所を抽出する。Ｘ軸方向の微分結果を所定の閾値で分けて２値化し、２値化された画像データをメモリエリア４に記憶させる。

次に、メモリエリア４に記憶されている画像データを安定化させるために、細線化処理部１６は画像データについて細線化処理を行い、なるべく無効成分を除去する。これにより、画素数が減少するので、この後に行われるハフ変換の計算量が減少し、演算時間が短くなる。細線化処理された画像データは、メモリエリア５に記憶される。

細線化処理の終了後、ハフ変換部１７は、メモリエリア５に記憶された画像データについてハフ変換を行うが、その前に、メモリエリアＨに何もデータが記憶されていないことを確認し、何らかのデータが記憶されている場合にはそれを消去する。

ハフ変換部１７は、メモリエリア５に記憶されている２値化された画像データの各点を、以下の式に基づいて、その点を通過する直線に直交する原点からの距離ρ及び角度θに変換する（ハフ変換）。
ρ＝ｘｃｏｓθ＋ｙｓｉｎθ （１）
すなわち、各点を通る直線を、原点を通る直線に直交する直線とし、θ＝０°〜１８０°まで計算して、極座標に表していく。この結果は、メモリエリアＨに記憶される。

メモリエリアＨに記憶されたハフ変換後の画像データの極座標における表現を図２に示す。累積点が大きい点は、メモリエリア５の画像で直線状に並んだ点を表している。図１に示されるように、メモリエリアＨに記憶された画像データについて、判定部２０は、当該画像データの累積点数を、判定部２０に内蔵されている閾値と比較する。判定部２０は、当該閾値を超えた画像データをメモリエリア７に記憶する。メモリエリア７に記憶された画像データについて、ハフ逆変換部１８がハフ逆変換を行うが、その前に、メモリエリア６に何もデータが記憶されていないことを確認し、何らかのデータが記憶されている場合にはそれを消去する。

ハフ逆変換は、以下の式に基づいて行われる。
θ＜４５°またはθ≧１３５°のとき
ｘ＝−ｓｉｎθ／ｙｃｏｓθ＋ρ／ｃｏｓθ （２）
４５°≦θ＜１３５°のとき
ｙ＝−ｃｏｓθ／ｘｓｉｎθ＋ρ／ｓｉｎθ （３）

ハフ逆変換によって、図３に示されるような数百本分の直線の関数が得られ、この直線の関数は、メモリエリア６に作画記憶される。束数処理部１９は、メモリエリア６に作画記憶されている数百本分の直線について、ある程度の数の直線を束ねてその数を数えることによって、札束９（図１参照）のエッジの数を得る。図３において、直線の数、すなわち札束９のエッジの数は１１であり、その結果、札束９が１０束であることを認識する。

このように、複数枚の紙幣を帯８で施封した札束９を複数積層して構成された物品２１の側面の画像データを微分処理した後にハフ変換した画像データのうち、予め設定した閾値よりも累積点数の大きい点のデータをメモリエリア７に記憶しておき、メモリエリア７に記憶された画像データをハフ逆変換して得られた直線の関数に基づいて束のエッジ数を得ることにより札束９の数を検出することによって、帯に文字や図形等が印刷されていてもそれらの画素を排除できるので、帯に文字や図形等の印刷があっても束数を検出することができる。
また、予め設定した閾値よりも累積点の大きい点のデータをメモリエリア７に記憶しておき、メモリエリア７に記憶された画像データをハフ逆変換しているので、ハフ逆変換前に極座標の全てについて累積点数が閾値より大きいかどうかを判断する場合に比べて、束数の検知をより短い時間で行うことができる。

尚、この実施の形態では、ハフ変換の計算量を減少させて演算時間を短くするために、細線化処理された画像データをハフ変換している。細線化処理を行わないとすると、ハフ変換する点が多くなることから、ハフ変換後の累積点が大きい点が多くなり、ハフ逆変換で得られる直線の関数が多くなる。すると、得られた直線の関数の中には、帯８に印刷された文字や図形等と直線状に並んでしまう場合や、隣の札束９のエッジなどと直線状になってしまう可能性が高まり、有効でない結果がまぎれてしまうこともある。細線化処理を行うことによって、この可能性を排除することができる。

また、この実施の形態では、１０束の札束９の合計１１本のエッジが全てＣＭＯＳカメラ１１によって撮影されることを前提に説明したが、この形態に限定するものではない。束数検出装置の構成によっては、物品２１を束数検出装置に置いた時に、１１本のエッジのうちの両端のエッジの一方がＣＭＯＳカメラ１１によって撮影されない場合もあり得る。この場合には、１０本のエッジ数を得ることにより、札束９が１０束あることを認識するようにしてもよい。

８ 帯、９ 札束（束）、１０ 束数検出装置、１１ ＣＭＯＳカメラ（画像撮影手段）、１３ ＣＰＵ（画像取込部）、１４ ＲＡＭ（記憶手段）、１５ 微分処理部、１６ 細線化処理部、１７ ハフ変換部、１８ ハフ逆変換部、１９ 束数処理部、２０ 判定部、２１ 物品。

Claims (5)

1. 複数枚の紙葉類を帯で施封した束を複数積層して構成された物品の側面の画像を撮影する画像撮影手段と、
   該画像撮影手段によって撮影された画像を画像データとして取り込む画像取込部と、
   該画像取込部によって取り込まれた画像データを記憶する記憶手段と、
   該記憶手段に記憶された画像データを微分処理して前記帯の位置を検出する微分処理部と、
   該微分処理部で微分処理された画像データをハフ変換するハフ変換部と、
   ハフ変換時における累積点数の閾値を内蔵すると共にハフ変換された画像データの累積点数を前記閾値と比較して該閾値を超えた画像データを前記記憶手段に記憶させる判定部と、
   該ハフ変換部でハフ変換された画像データのうち、前記判定部によって前記記憶手段に記憶された画像データをハフ逆変換して直線の関数を得るハフ逆変換部と、
   前記直線の関数に基づいて前記束のエッジ数を得ることにより束数を検出する束数処理部と
   を備える束数検出装置。
2. 前記微分処理部で微分処理された画像データを細線化処理する細線化処理部をさらに備え、
   細線化処理された画像データをハフ変換する、請求項１に記載の束数検出装置。
3. 前記画像撮影手段はＣＭＯＳカメラである、請求項１または２に記載の束数検出装置。
4. 複数枚の紙葉類を帯で施封した束を複数積層して構成された物品の側面の画像を撮影するステップと、
   前記画像を画像データとして取り込むステップと、
   前記画像データを微分処理して前記帯の位置を検出するステップと、
   微分処理された画像データハフ変換するステップと、
   ハフ変換された画像データの累積点数を、予め設定されている閾値と比較して、該閾値を超えた画像データを記憶するステップと、
   ハフ変換された画像データのうち、累積点数が前記閾値を超えたことによって記憶された画像データをハフ逆変換して直線の関数を得るステップと、
   前記直線の関数に基づいて前記束のエッジ数を得ることにより束数を検出するステップと
   を含む束数検出方法。
5. 微分処理された画像データを細線化処理するステップをさらに含み、
   細線化処理された画像データをハフ変換する、請求項４に記載の束数検出方法。

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