JP2015055991A - 紙幣計数方法、紙幣処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】紙幣処理装置の搬送経路において紙幣の数を計数することができる紙幣計数方法、紙幣処理方法を提供することである。
【解決手段】実施形態の紙幣計数方法は、撮像ステップと、除去ステップと、ヒストグラム生成ステップと、把数計数ステップと、を持つ。撮像ステップは、所定枚数の紙幣が積層されて帯によって施封された把を複数搬送する搬送経路において、フィルムによって結束された複数の把の厚さ方向に交差する方向から撮像し、積層された複数の紙幣の端縁の部分および紙幣間に形成される影の部分を含む紙幣の部分と帯の部分とを含む撮像画像を生成する。除去ステップは、端縁の部分を除去することによって帯の部分を強調する。ヒストグラム生成ステップは、帯の部分が強調された撮像画像を射影したヒストグラムを生成する。把数計数ステップは、ヒストグラムにおける山の数を、把の数として計数する。
【選択図】図１６

Description

本発明の実施形態は、紙幣計数方法、紙幣処理方法に関する。

大量の紙幣を扱う銀行等において、紙幣を鑑査または整理する等の処理を自動的に行なう紙幣処理装置が利用されている。このような紙幣処理装置は、例えば、大量の紙幣の供給を受け付け、供給された紙幣それぞれの汚れや破損度合いに応じて再度市場に流通させるか否かを判定する正損判定処理を行なう。そして、正損判定処理において正券であると判定した紙幣を所定枚数（例えば、１００枚）ごとに帯により結束して１把としてまとめる施封処理や、所定数の把（例えば、１０把）を１束としてフィルム状の帯で結束する帯掛処理、１束の紙幣をビニール等によってシュリンク包装する包装処理等の工程を行って排出する。

特開平８−２７３０２４号公報

しかしながら、このような紙幣整理装置では、各処理の工程間において紙幣を搬送する際に把が搬送路から落下してしまったり、把を取り違えてしまったりすることで、１束に含まれる把の数が所定数通りでなくなる可能性もある。そこで、このような紙幣処理装置の搬送経路において、把の数が所定数であるか否かを判定することが望ましい。

本発明が解決しようとする課題は、紙幣処理装置の搬送経路において紙幣の数を計数することができる紙幣計数方法、紙幣処理方法を提供することである。

実施形態の紙幣計数方法は、撮像ステップと、除去ステップと、ヒストグラム生成ステップと、把数計数ステップと、を持つ。撮像ステップにおいては、所定枚数の紙幣が厚さ方向に積層されて帯によって施封された把を複数搬送する搬送経路において、フィルムによって結束された複数の前記把の厚さ方向に交差する方向から前記紙幣と帯とを撮像し、積層された複数の紙幣の端縁の部分および紙幣間に形成される影の部分を含む紙幣の部分と帯の部分とを含む撮像画像を生成する。除去ステップにおいては、前記撮像画像における前記端縁の部分を除去することによって前記撮像画像に含まれる帯の部分を強調する。ヒストグラム生成ステップにおいては、前記帯の部分が強調された撮像画像を、紙幣の面方向に向かって射影したヒストグラムを生成する。把数計数ステップにおいては、前記ヒストグラムにおける山の数を、前記撮像画像に含まれる把の数として計数する。

また、実施形態の紙幣計数方法は、撮像ステップと、計数ステップと、を持つ。撮像ステップにおいては、所定枚数の紙幣が厚さ方向に積層されて帯によって施封された把を複数搬送する搬送経路において、前記厚さ方向に交差する方向から前記紙幣と帯とを撮像する。計数ステップにおいては、撮像した撮像画像に含まれる前記帯の数を計数することによって、当該撮像画像に含まれる把の数を計数する。

また、実施形態の紙幣処理方法は、供給ステップと、正損判定ステップと、施封ステップと、上述の紙幣計数方法が持つステップと、排出ステップと、を持つ。供給ステップにおいては、複数の紙幣の供給を受け付ける。正損判定ステップにおいては、供給された紙幣それぞれの汚れや破損度合いに応じて再度市場に流通させるか否かを判定する。施封ステップにおいては、正損判定処理において正券であると判定した紙幣を所定枚数ごとに帯によって施封する。排出ステップにおいては、計数された把を排出する。

実施形態の紙葉類処理装置および紙葉類包装システムの構成を模式的に示す図である。 実施形態の紙葉類処理装置の一部を正面から見た図である。 実施形態の紙葉類包装システムの把集積部のロボットアームの構成図である。 実施形態の紙葉類包装システムの把投入部、検知部、および縮退排出部を模式的に示す斜視図である。 実施形態の紙葉類包装システムの検知部を模式的に示す分解斜視図である。 実施形態の紙葉類包装システムの把退避部および情報付与部を模式的に示す正面図である。 実施形態による紙幣処理方法の動作例を示すフローチャートである。 実施形態による紙幣計数装置の構成を示すブロック図である。 実施形態による撮像画像の例を示す図である。 実施形態によるエッジ強調処理を行った撮像画像の例を示す図である。 実施形態による収縮処理を行った撮像画像の例を示す図である。 実施形態による平均値補正処理を行った撮像画像の例を示す図である。 実施形態によるエッジ抽出処理を行った撮像画像の例を示す図である。 実施形態による平均値補正処理を行った撮像画像の例を示す図である。 実施形態によるヒストグラムの例を示す図である。 実施形態による紙幣計数方法の動作例を示すフローチャートである。

以下、本実施形態の紙幣計数方法、紙幣処理方法を図面を参照して説明する。まず、本実施形態の紙幣計数方法を実行する紙幣計数装置１００を含む紙葉類処理装置１０および紙葉類包装システム１１の全体を説明する。

（紙葉類処理装置の構成）
図１は、本実施形態の紙葉類処理装置１０および紙葉類包装システム１１の構成を模式的に示す図であり、図２は、本実施形態の紙葉類処理装置１０の一部を正面から見た図である。この紙葉類処理装置１０は、複数の銀行の各支店などから送られた銀行券を処理対象の紙葉類として、銀行券の鑑査、計数、および施封を行なう。紙葉類包装システム１１は、紙葉類処理装置１０によって施封された銀行券の結束および包装を行なう。

紙葉類処理装置１０は、供給部２０に集積された複数枚の銀行券（図示略）から順次１ずつの銀行券を一定時間間隔で取り込む取込部２１と、取り込まれた銀行券に対して真偽判定および正損判定などの鑑査を行なうとともに、種類ごとなどの分類で銀行券を計数する鑑査・計数部２３と、を備えている。さらに、紙葉類処理装置１０は、損券などの裁断対象の銀行券を裁断する裁断部２４と、再使用可能な正券などの施封対象の銀行券を分類ごとに集積するとともに、所定枚数（例えば、１００枚など）ごとに小帯２５ａで施封することによって銀行券把２５Ａを作成する所定数（例えば、４個など）の集積・施封部２５と、を備えている。さらに、紙葉類処理装置１０は、所定数の集積・施封部２５に対応して、施封された銀行券把２５Ａを分類ごとに排出する所定数の把排出部２６を備えている。

紙葉類包装システム１１は、紙葉類処理装置１０の所定数の把排出部２６に排出された銀行券把２５Ａを第１所定数ずつ集積して搬送経路３０の下流側に送り出す把集積部３１と、第２所定数の銀行券把２５Ａを大帯３２ａで結束することによって結束把３２Ａを作製する把結束部３２と、を備えている。さらに、紙葉類包装システム１１は、結束把３２Ａを搬送する接続コンベア３３と、操作者の手操作によって投入された結束把３２Ａを接続コンベア３３に送り出す把投入部３４と、を備えている。さらに、紙葉類包装システム１１は、結束把３２Ａが第２所定数の銀行券把２５Ａを有するか否かを検知する検知部３５と、検知部３５から排出された結束把３２Ａを外部に排出する縮退排出部３６と、を備えている。さらに、紙葉類包装システム１１は、検知部３５から排出された結束把３２Ａを包装することによって包装把３７Ａを作製する把包装部３７と、包装把３７Ａを外部に排出する把退避部３８と、包装把３７Ａの表面上に識別情報３９Ａを付与する情報付与部３９と、を備えている。

把集積部３１は、紙葉類処理装置１０の所定数の把排出部２６に排出された銀行券把２５Ａの第１所定数（例えば、１〜１０個の間の所定数など）を連続して自動的に集積して、この第１所定数の銀行券把２５Ａを集積把３１Ａとして把結束部３２に送り出す。
把集積部３１は、把集積部３１から紙葉類処理装置１０の複数の把排出部２６までの間を往復移動可能なロボットアーム４１を備えている。ロボットアーム４１は、図３に示すように、往復移動の駆動源としてモータ（図示略）などを備える駆動機構４１ａと、厚さ方向に積層された複数の銀行券把２５Ａを積層方向の両側から挟み込んで保持可能なハンド部４１ｂと、を備えている。さらに、ロボットアーム４１は、集積把３１Ａにおける複数の銀行券把２５Ａの集積状態を変更可能な機構（図示略）を備えてもよい。この機構は、集積把３１Ａの配置を変更可能であり、集積状態が異なる複数の銀行券把２５Ａを混在させて集積把３１Ａを作製可能である。例えば、この機構は、銀行券把２５Ａの表裏を反転させることが可能であり、所定積層数ごとに銀行券把２５Ａの小帯２５ａの結束位置が異なるようにして集積把３１Ａを作製可能である。

図１に示すように、把結束部３２は、把集積部３１から供給された少なくとも１つの集積把３１Ａから銀行券把２５Ａの分類ごとに第２所定数（例えば、１０個など）の銀行券把２５Ａを連続して自動的に大帯３２ａで結束する。そして、結束した第２所定数の銀行券把２５Ａを結束把３２Ａとして接続コンベア３３に送り出す。
把結束部３２は、帯掛部４２と、排出シュータ４３と、を備えている。帯掛部４２は、厚さ方向に積層された第２所定数の銀行券把２５Ａを、例えば熱接着可能なプラスチックフィルムなどから成る２つの大帯３２ａを用いて、異なる結束位置で結束する。排出シュータ４３は、第２所定数の銀行券把２５Ａが２つの大帯３２ａによって結束されて成る結束把３２Ａを接続コンベア３３に排出する。

接続コンベア３３は、把結束部３２と検知部３５との間を接続するように設けられ、把結束部３２の排出シュータ４３から排出された結束把３２Ａを連続して自動的に検知部３５に搬送する。なお、接続コンベア３３は、例えば、把集積部３１および把結束部３２に対して搬送経路３０が直交するように配置され、紙葉類処理装置１０の把排出部２６から把集積部３１および把結束部３２に向かう銀行券把２５Ａの搬送方向３０ａに対して直交する搬送方向３０ｂを有している。

接続コンベア３３は、把結束部３２または把投入部３４から供給された結束把３２Ａを連続して自動的に検知部３５に搬送する。
把投入部３４は、図４に示すように、搬送経路３０における検知部３５の上流側において、接続コンベア３３の鉛直方向上方に配置されている。把投入部３４は、操作者の手操作によって投入される結束把３２Ａの投入口３４ａと、投入口３４ａに投入された結束把３２Ａを取り込んで接続コンベア３３に送り出す取込機構３４ｂと、取込機構３４ｂの作動開始を指示する作動スイッチ３４ｃと、を備えている。把投入部３４は、操作者によって作動スイッチ３４ｃが操作され、取込機構３４ｂの作動が開始された後に、投入口３４ａに投入された結束把３２Ａを取込機構３４ｂによって接続コンベア３３に送り出す。

検知部３５は、接続コンベア３３によって搬送経路３０の上流側から供給された結束把３２Ａが第２所定数の銀行券把２５Ａを有するか否かを、例えば光学画像処理などによって検知する。
検知部３５は、図５に示すように、積層された第２所定数の銀行券把２５Ａの各々の小帯２５ａを識別可能に撮像するカメラ３５ａと、結束把を照明する照明部３５ｂと、カメラ３５ａから出力される画像データに所定の画像処理を行ない、結束把３２Ａが第２所定数の銀行券把２５Ａを有するか否かを判定する画像処理部３５ｃと、を備えている。
さらに、検知部３５は、図４に示すように、第２所定数の銀行券把２５Ａを有することが検知された検知後の結束把３２Ａを搬送経路３０の下流側に送り出す送出し機構３５ｄを備えている。送り出し機構３５ｄは、結束把３２Ａに対して把包装部３７以降の処理が不要とされる縮退自動運転モードにおいては、検知後の結束把３２を縮退排出部３６に送り出す。一方、結束把３２Ａに対して把包装部３７以降の処理が必要とされる自動運転モードにおいては、検知後の結束把３２Ａを縮退排出部３６をスキップして把包装部３７に送り出す。なお、送出し機構３４ｄは、図１に示すように、接続コンベア３３の搬送方向３０ｂに対して、把包装部３７に向かう搬送経路３０の搬送方向３０ｃが直交するように構成されている。

縮退排出部３６は、把包装部３７以降の処理が不要とされる縮退自動運転モードにおいて、検知部３５から供給された結束把３２Ａを搬送経路３０の外部に排出する。
図４に示すように、縮退排出部３６は、例えば検知部３５から把包装部３７に向かう搬送経路３０から鉛直方向下方に下降傾斜したスロープ３６ａと、スロープ３６ａに接続された排出口３６ｂと、を備えている。この縮退排出部３６によれば、縮退自動運転モードにおいて検知部３５からスロープ３６ａに供給された結束把３２Ａは、スロープ３６ａを滑り降りて排出口３６ｂから外部に排出される。

把包装部３７は、自動運転モードにおいて検知部３５から縮退排出部３６をスキップして供給された結束把３２Ａを、例えば透明な熱収縮性フィルムなどによってシュリンク包装することによって包装把３７Ａを作製する。そして、作製した包装把３７Ａを搬送経路３０の下流側に送り出す。
把包装部３７は、例えば、シュリンク包装部３７ａと、シュリンクトンネル３７ｂと、を備えている。シュリンク包装部３７ａは、例えば筒状のシュリンクフィルムＦ内に結束把３２Ａを収容して、シュリンクフィルムＦを袋とじ状態に封止する。シュリンクトンネル３７ｂは、結束把３２Ａを収容したシュリンクフィルムＦを加熱することによって、シュリンクフィルムＦを熱収縮させる。

把退避部３８は、搬送経路３０における把包装部３７と情報付与部３９との間に配置され、情報付与部３９の異常時などにおいて、把包装部３７から排出された包装把３７Ａを搬送経路３０の外部に退避させる。
把退避部３８は、把包装部３７と、情報付与部３９に接続されたコンベア３９ａとの間で、図６に示すように、搬送経路３０から鉛直方向下方に下降傾斜することによって退避集積部３８ａに接続可能な退避機構３８ｂを備えている。この把退避部３８によれば、情報付与部３９の正常時には、退避機構３８ｂは、下降傾斜せずに、把包装部３７と情報付与部３９に接続されたコンベア３９ａとの間を接続するように機能し、把包装部３７から排出された包装把３７Ａを搬送経路３０に沿って情報付与部３９に供給する。一方、情報付与部３９の異常時には、退避機構３８ｂは、下降傾斜して退避集積部３８ａに接続され、把包装部３７から排出された包装把３７Ａを退避集積部３８ａに滑り降ろすように供給する。

図１に示すように、情報付与部３９は、紙葉類処理装置１０から受信した銀行券把２５Ａの情報に基づく包装把３７Ａの識別情報３９Ａを、連続して自動的に塗布または印刷などによって包装把３７Ａの表面上に付与する。
この識別情報３９Ａは、例えば、包装把３７Ａを構成する銀行券の種類、正券および損券の種別、銀行券の表裏の区別、銀行券の枚数、および紙葉類処理装置１０の何れの把排出部２６に排出されたかなどの情報である。

（紙葉類処理装置の動作例）
次に、図面を参照して、本実施形態による紙葉類処理装置１０の動作例を説明する。以下の説明では、紙葉類処理装置１０の処理対象である銀行券を紙幣という。図７は、本実施形態による紙葉類処理装置（紙幣処理装置）１０による紙幣処理方法の動作例を示すフローチャートである。

まず、供給部２０が、複数の紙幣の供給を受け付ける（ステップＳ１００）。そして、鑑査・計数部２３が、供給された紙幣それぞれの汚れや破損度合いに応じて再度市場に流通させるか否かを判定する（ステップＳ２００）。集積・施封部２５が、鑑査・計数部２３による正損判定処理において正券であると判定された紙幣を所定枚数ごとに小帯２５ａによって施封する。また、把結束部３２が、所定数の銀行券把２５Ａを大帯３２ａで結束することによって結束把３２Ａを作製する（ステップＳ３００）。検知部３５は、結束把３２Ａが有する銀行券把２５Ａの数を計数する紙幣計数処理を行ない、結束把３２Ａが第２所定数の銀行券把２５Ａを有するか否かを検知する（ステップＳ４００）。紙葉類包装システム１１の把包装部３７は、検知部３５から排出された結束把３２Ａを包装することによって包装把３７Ａを作製し、把退避部３８が、包装把３７Ａを外部に排出する（ステップＳ５００）。

（紙幣計数装置の構成）
次に、上述した紙幣計数処理を行なう紙幣計数装置１００について詳細に説明する。紙幣計数装置１００は、上述した紙葉類包装システム１１が備える検知部３５に対応する。
図８は、紙幣計数装置１００の構成を示すブロック図である。紙幣計数装置１００は、紙幣処理装置１０の搬送経路において搬送される複数の把の数を計数するコンピュータ装置であり、撮像部１１０と、制御部１２０と、記憶部１３０とを備えている。

撮像部１１０は、紙幣処理装置１０の搬送経路において搬送されている複数の把を撮像し、撮像画像を生成する。撮像部１１０は、上述した検知部３５が備えるカメラ３５ａに対応する。図５に示したように、カメラ３５ａである撮像部１１０は、積層された紙幣の端縁と紙幣を施封する帯とが露出する方向から、束の全体を撮像する。これにより、撮像部１１０は、紙幣の端縁の部分（端部）および紙幣間に形成される影の部分（影部）を含む紙幣の部分と帯の部分とを含む撮像画像を生成する。ここでは、束は、例えば、積層された紙幣の厚さ方向が設置面に対して平行になるように設置され、撮像部１１０は、設置面に対して直交する束の上方の方向から、束を撮像する。
図９は、撮像部１１０が撮像して生成する撮像画像の例を示す図である。符号ｄ１の領域には、１０把の紙幣が撮像されている。符号ｄ２の領域には、束の位置を水平に保つためのガイド棒が撮像されている。符号ｄ３、符号ｄ４の領域には、束の側面において紙幣が露出している部分が撮像されており、紙幣の部分には、紙幣の端縁の部分（明るい部分）および紙幣間に形成される影の部分（暗い部分）を含んでいる。符号ｄ５の領域には、紙幣を施封する帯が露出している部分が撮像されている。符号ｄ６の部分には、１０把の紙幣を結束するフィルムの部分が撮像されており、フィルム上方の明るい（白い）部分は撮像時の照明の正反射が映り込んだ光沢の部分を示している。

このように、撮像部１１０は、複数の紙幣を処理する紙幣処理装置１０が、所定枚数の紙幣が厚さ方向に積層されて帯によって施封された把を複数搬送する搬送経路において、フィルムによって結束された複数の把の厚さ方向に交差する方向から紙幣と帯とを撮像し、積層された複数の紙幣の端縁の部分および紙幣間に形成される影の部分を含む紙幣の部分と帯の部分とを含む撮像画像を生成する。ここでは、撮像部１１０は、束の設置面に対して直交する方向から束を撮像する例を示しているが、紙幣の端縁と帯とが撮像できる方向であれば、束に対して傾きがある方向から撮像してもよい。

図８に戻り、制御部１２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の情報処理装置を備えており、紙幣計数装置１００が備える各部を制御して情報処理を実行する。制御部１２０は、計数部１２１を備えている。
計数部１２１は、紙幣処理装置１０の搬送経路において搬送される複数の把の数を計数する情報処理を実行する。本実施形態では、計数部１２１は、撮像部１１０が撮像した撮像画像に基づいて、撮像画像に含まれる把の数を計数する。ここで、計数部１２１は、撮像部１１０が撮像した撮像画像に含まれる帯の数を計数することによって、撮像画像に含まれる把の数を計数する。計数部１２１は、エッジ強調部１２２と、ノイズ除去部１２３と、帯部分強調部１２４と、エッジ抽出部１２５と、ヒストグラム生成部１２６と、把数計数部１２７とを備えている。

エッジ強調部１２２は、撮像部１１０によって生成された撮像画像の画像全体に対し、縦横方向のエッジ強調処理を行なう。本実施形態の説明では、図９に示した撮像画像における束の厚さ方向を縦方向とし、撮像画像の平面上において束の厚さ方向に交差する方向（紙幣の面方向）を横方向として説明する。エッジ強調処理は、撮像画像に含まれる物体の輪郭部の濃度勾配を急峻にし、明るさが鋭敏に変化している箇所を強調する処理である。具体的には、例えば二次微分によるラプラシアンフィルタや、アンシャープマスキング処理による鮮鋭化フィルタ等を用いて実行することができる。図１０は、エッジ強調処理を行った撮像画像の例を示す図である。エッジ強調処理により、紙幣が積層されている部分における端縁の部分と影の部分とが横方向の筋として強調されて現れる。一方、帯の部分はベタの白画像のため、小さな凹凸は目立つようになるものの、横や縦の一方向的な傾向は示さない。すなわち、例えば紙幣の状態が良い場合や比較的新しいものである場合には、紙幣間の影が少ない場合もあると考えられるが、このようなエッジ強調処理により、紙幣間の少ない影を強調して横方向の筋を強調し、帯の部分を浮かび上がらせることができる。これにより、後続する処理において紙幣の部分と帯の部分とが判別しやすくなる。

ノイズ除去部１２３は、撮像画像における紙幣の端縁の部分を除去することによって撮像画像に含まれる帯の部分を強調する。例えば、撮像画像における端縁の白い部分をノイズとして考えた場合のノイズ除去処理により端縁の部分を除去することができる。具体的には、撮像画像の縦方向に白画素の収縮処理を行なう。白画素の収縮処理とは、注目画素である白い画素の周辺に黒い画素があればその注目画素を黒に置き換える処理である。例えば、ノイズ除去部１２３は、縦方向に所定画素分（例えば、５画素）の収縮処理を所定回数（例えば、４回）実施することができるが、この画素数と回数との値は、対象媒体や帯の状態等により最適な値とすることができる。

このように、ノイズ除去部１２３は、エッジ強調部１２２によってエッジ強調された撮像画像を、縦方向（撮像画像に含まれる紙幣の厚さ方向）に向かって、端縁の部分の画素（白画素）の値による収縮処理を行なうことにより、端縁の部分を除去する。図１１は、収縮処理を行った撮像画像の例を示す図である。ここでは、エッジ強調部１２２によるエッジ強調処理によって紙幣１枚ごとの並びが強調され横方向の縞ができた後に、ノイズ除去部１２３が縦方向の収縮処理を施すことによって、紙幣間の黒い筋（影）により白画素が消され、紙幣部分の大部分が黒くなる。このように、撮像画像における紙幣の部分の大部分は、紙幣間に形成される影の部分の黒画素により置き換えられ、帯の部分と光沢の部分だけが白く残った画像となる。

ここでは、白画素の収縮処理によって白画素をノイズ除去する例を説明するが、収縮処理と膨張処理とを繰り返し行ってノイズ除去してもよいし、例えば黒画素の膨張処理によって白画素をノイズ除去してもよい。あるいは、二値化された画像ではなく、グレー画像に対して処理を行なう場合は、注目画素の輝度を周辺画素の最小輝度値に置き換えることで収縮処理を行なうことができる。

帯部分強調部１２４は、撮像画像における帯部分を強調する処理を行なう。例えば、帯部分強調部１２４は、撮像画像全体の画素の平均値を求め、その平均値と注目画素ごとの値との差分を表示する平均値補正処理を行なう。図１２は、平均値補正処理を行った撮像画像の例を示す図である。このような平均値補正処理により、帯の部分と光沢の部分とが白画像として強調される。この平均値補正処理は、縦方向に分断された帯部分を横方向に再結合させる作用を持つ。帯部分強調部１２４は、このような平均値補正処理に代えて、横方向の白画素の膨張処理を行なうことで、縦方向に分断された帯部分を横方向に再結合させ、帯部分を強調するようにしてもよい。あるいは、撮像画像のコンストラストが高い場合は、撮像画像の二値化処理を行なうことで帯部分を強調することも可能である。

エッジ抽出部１２５は、帯部分強調部１２４によって帯部分が強調された撮像画像について、縦方向のエッジ抽出処理を行なう。このエッジ抽出処理により、上下に分断された複数の帯の部分を縦方向に貫くように現れる光沢の部分を除去することができる。図１３は、エッジ抽出処理を行った撮像画像の例を示す図である。このエッジ抽出処理では、撮像画像における注目画素を上から下に向かって縦方向にずらしながら、黒画素から白画素に変化した点を白に置き換え、白画素から黒画素に変化した点を黒に置き換えている。このエッジ抽出処理により、帯の部分の上端に白の筋（例えば、符号ｅ１に示す領域）が現れ、帯の部分の下端に黒の筋（例えば、符号ｅ２の領域）が現れる。また、帯の上方部分にあった光沢の部分が除去されている。このように、エッジ抽出部１２５は、帯部分強調部１２４によって帯の部分が強調された撮像画像を、撮像画像に対して縦方向である紙幣の厚さ方向に向かってエッジ抽出する。

ヒストグラム生成部１２６は、撮像画像における帯の数を計数するため、帯の部分が山となるように、撮像画像を紙幣の面方向に向かって射影したヒストグラム（一次元データ）を生成する。ヒストグラム生成部１２６は、まず、撮像画像に対して平均値補正処理を行って白画素を抽出する。図１４は、平均値補正処理を行った撮像画像の例を示す図である。この時点で、目視では把間が白い横筋として確認できる。ヒストグラム生成部１２６は、このような横筋を強調するため、横方向に射影をとったヒストグラムを生成する。さらに、把間以外の白部分をノイズとして除去するため、射影された一次元データの移動平均を取る。図１５は、撮像画像に対して生成するヒストグラムの例を示す図である。符号ｆ１の領域に、ヒストグラム生成部１２６が生成したヒストグラムが示されている。この例では、８画素の移動平均をとっているが、把間の距離、ノイズの量および束の傾き等により最適な移動平均の画素数を適用することができる。

把数計数部１２７は、ヒストグラム生成部１２６が生成したヒストグラムにおける山の数を、撮像画像に含まれる把の数として計数する。例えば、図１５に示したヒストグラムの例では、目視では１０個の山が確認できる。把数計数部１２７は、このようなヒストグラムにおける山の頂点（ピーク）に対する所定のレベルを閾値とし、その閾値を挟んだ大きな値から小さな値への変化の数を、撮像画像に含まれる把の数として計数する。ここでは、山の頂点に対し８％のレベルで閾値を設定している。把数計数部１２７は、ヒストグラムの注目点を上から下にずらしていき、この閾値を挟んで大きな値から小さな値に変化したときに、把間を検出したと認識することで、把数を計数することができる。

記憶部１３０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記録媒体またはこれらの組合せにより構成され、紙幣計数装置１００が情報処理を行なうための各種プログラムや情報処理を行なう際に参照する各種情報を記憶する。例えば、記憶部１３０には、撮像部１１０によって撮像された撮像画像や、計数部１２１が備える各部によって処理が行われる前後の撮像画像、ヒストグラム生成部１２６が生成するヒストグラム、把数計数部１２７による把数計数の結果である把数の値等が記憶される。

（紙幣計数装置の動作例）
次に、図面を参照して、本実施形態による紙幣計数装置１００の動作例を説明する。図１６は、本実施形態による紙幣計数装置１００による紙幣計数方法の動作例を示すフローチャートである。
まず、撮像部１１０は、紙幣処理装置１０の搬送経路を搬送されてきた紙幣の束を撮像し、二次元画像である撮像画像を生成する（ステップＳ４０１）。エッジ強調部１２２は、撮像部１１０が撮像した撮像画像に対してエッジ強調処理を行ない、積層された紙幣の横方向の筋を強調する（ステップＳ４０２）。ノイズ除去部１２３は、エッジ強調部１２２によってエッジ強調処理が行われた撮像画像に対して、ノイズ除去処理（収縮処理）を行なう（ステップＳ４０３）。ノイズ除去処理を所定回数（例えば、４回）行なっていなければ（ステップＳ４０４：ＮＯ）、ステップＳ４０３の処理を繰り返す。ノイズ除去処理を所定回数行なうと（ステップＳ４０４：ＹＥＳ）、帯部分強調部１２４は、ノイズ除去部１２３によってノイズが除去された撮像画像に対して平均値補正処理を行なうことにより、撮像画像における帯の部分を強調する（ステップＳ４０５）。

エッジ抽出部１２５は、帯部分強調部１２４によって帯の部分が強調された撮像画像に対して、エッジ抽出処理を行なう（ステップＳ４０６）。ヒストグラム生成部１２６は、エッジ抽出部１２５によってエッジ抽出が行われた撮像画像に対して、平均値補正処理を行ない（ステップＳ４０７）、撮像画像の面方向に向かって射影したヒストグラムを生成する（ステップＳ４０８）。把数計数部１２７は、ヒストグラム生成部１２６が生成したヒストグラムに含まれる山の数を計数し、計数した山の数を把数として出力する（ステップＳ４０９）。

以上説明したように、本実施形態の紙幣計数方法によれば、複数の把が含まれる束の全体を撮像した撮像した撮像画像に基づいて、束に含まれる把の数を計数することができる。これにより、束に含まれる把の数を検知し、束に所定数（例えば、１０）の把が含まれるか否かを判定することができる。
これにより、操作者等が目視により把数を数えて確認する必要がなくなり、紙幣処理装置１０による一連の処理を自動化することが可能となる。さらに、紙幣処理装置１０が大量の紙幣を高速に処理する場合（例えば、１分間で２４００枚、１秒間で４０枚処理する場合）でも、コンピュータ処理により把数を計数できるため、全体として高速に紙幣を処理することが可能となる。

また、このような把数を、例えば質量により自動的に計数することも考えられるが、質量は紙幣の状態等により変動する場合がある。すなわち、予め１把の質量を測定しておき、計測した束の質量から把の数を推測する場合、例えば１把の質量が１００ｇであれば、束の質量が９５０ｇ〜１０５０ｇの間であれば１０把と判定することが考えられる。ただしこの場合、紙幣の汚損状態等により質量が変動したり、券種や世代が異なれば質量が変動したりするため、判定を誤る可能性がある。これに対し、本実施形態によれば、画像処理により把数を計数するため、より正確に帯の数を計数することが可能となる。

また、例えば帯の部分のみを撮像して帯の数を判定しようとする場合、予め帯の部分の位置を定めておく必要があるため、把ごとに帯の部分がずれているような場合には、帯の数を誤って計数する可能性がある。これに対し、本実施形態によれば、紙幣の部分と帯の部分とを撮像した上で、画像処理により紙幣の部分を除去して帯の部分を強調するため、把ごとに帯の部分がずれているような場合でも、より正確に帯の数を計数することが可能となる。

また、本実施形態の紙幣計数方法では、複数の把に対して、把の厚さ方向に交差する方向から紙幣と帯とを撮像すると、積層された複数の紙幣間の影により横方向の筋が形成されることに着目し、撮像画像に縦方向の収縮処理を行ない、影の部分により紙幣の大部分を黒画素に置き換える。これにより、複数の把がフィルムによって結束されているために撮像画像において照明が正反射する光沢の部分が現れるような場合でも、紙幣の部分を除去して帯の部分を強調することが可能となり、また撮像画像を紙幣の面方向に射影したヒストグラムを生成して山の数を計数することで、把数を計数することが可能となる。
さらに、帯の部分と光沢の部分とが含まれる撮像画像に対して、縦方向のエッジ抽出処理を行なうことで、より確実に光沢の部分を除去することが可能となる。

このように、本実施形態の紙幣計数方法によれば、紙幣の状態がどのような状態であっても（例えば官封でも劣悪券でも）、どのような国の券種、世代、種類（紙、ポリマ）であっても、安定した把数計数を行なうことができる。すなわち、券のサイズ（例えば、短手６０〜９０ｍｍ）の違いや世代による質量の違いに対しても安定した把数計数を行なうことができる。さらに、例えば、撮像時の照明の変動、外光等の環境の変動、フィルムの帯の種類や大きさ、全面包装されたフィルム、着色された帯、印字された帯、帯位置のずれ、等の外部要因に対しても、充分なロバスト性を発揮し、高精度の把数計数を行なうことが可能となる。

なお、上述した実施形態では、紙葉類処理装置１０は、所定数として例えば４個の集積・施封部２５および把排出部２６を備えるとしたが、これに限定されず、例えば４個以外の所定数として例えば８個の集積・施封部２５および把排出部２６を備えてもよい。
さらに、紙葉類包装システム１１は、把集積部３１、把結束部３２、および接続コンベア３３の組み合わせを１組の結束把作製システム５０として、複数の紙葉類処理装置１０に対応して複数組の結束把作製システム５０を備えてもよい。

また、上述の実施形態では、ノイズ除去部１２３は、収縮処理を所定回数行なう例を示したが、例えば画面全体に対する白画素の領域が所定の閾値より少なくなるまで、収縮処理を行なうように制御してもよい。あるいは、例えば撮像画像中の対象領域を定め、この対象領域に含まれる白画素の領域が所定の閾値より少なくなるまで（例えば、１００平方ミリの所定領域の中に含まれる白画素の部分が２０平方ミリ以下に減るまで）、収縮処理を行なうように制御してもよい。この場合の対象領域の決定方法としては、例えば予め定めておいてもよいし、例えば撮像画像における縦方向の空間周波数をとり、高い周波数の箇所は紙幣部分とし、低い周波数の箇所は帯部分とすること等により、対象領域や閾値を定めるようにしてもよい。

また、上述の実施形態では、把数計数部１２７は、ヒストグラム生成部１２６が生成したヒストグラムにおいて、山の頂点に対して設定した閾値を挟んで大きな値から小さな値に変化したときに把間を検出する例を示したが、山の数を計数するものであれば、他の方法でもよい。例えば、山の頂点に対して設定した閾値を挟んで小さな値から大きな値に変化したときに、把間を検出することもできるし、山の頂点に対して設定した閾値を超える山の数を把数として計数することもできる。閾値についても、山の頂点に対して設定しなくとも、予め定めておいた所定の閾値を用いることもできる。

また、上述の実施形態では、紙幣計数装置１００は、図１において示した紙葉類包装システム１１において把を束に結束させる把結束部３２と束を包装する把包装部３７との間に検知部３５として設置する例を示したが、把包装部３７の後段に紙幣計数装置１００を設置するようにしてもよい。上述したように、本実施形態によれば、フィルムの照り返しに対しても強いロバスト性を発揮するため、全体にフィルムのシュリンク包装が行われた後でも、正確に把数を計数することが可能である。

以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行なうことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

なお、本実施形態における処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより把数の計数を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、インターネットやＷＡＮ、ＬＡＮ、専用回線等の通信回線を含むネットワークを介して接続された複数のコンピュータ装置を含んでもよい。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ネットワークを介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

また、上述した機能の一部または全部を、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の集積回路として実現してもよい。上述した各機能は個別にプロセッサ化してもよいし、一部、または全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。

１０…紙葉類処理装置、１１…紙葉類包装システム、２０…供給部、２１…取込部、２３…鑑査・計数部、２４…裁断部、２５…集積・施封部、２５ａ…小帯、２５Ａ…銀行券把、２６…把排出部、３０…搬送経路、３１…把集積部、３１Ａ…集積把、３２…把結束部、３２ａ…大帯、３２Ａ…結束把、３３…接続コンベア、３４…把投入部、３５…検知部、３６…縮退排出部、３７…把包装部、３８…把退避部、３９…情報付与部、３９Ａ…識別情報、４１…ロボットアーム、１００…紙幣計数装置、１１０…撮像部、１２０…制御部、１２１…計数部、１２２…エッジ強調部、１２３…ノイズ除去部、１２４…帯部分強調部、１２５…エッジ抽出部、１２６…ヒストグラム生成部、１２７…把数計数部、１３０…記憶部

Claims (7)

1. 所定枚数の紙幣が厚さ方向に積層されて帯によって施封された把を複数搬送する搬送経路において、フィルムによって結束された複数の前記把の厚さ方向に交差する方向から前記紙幣と帯とを撮像し、積層された複数の紙幣の端縁の部分および紙幣間に形成される影の部分を含む紙幣の部分と帯の部分とを含む撮像画像を生成する撮像ステップと、
   前記撮像画像における前記端縁の部分を除去することによって前記撮像画像に含まれる帯の部分を強調する除去ステップと、
   前記帯の部分が強調された撮像画像を、紙幣の面方向に向かって射影したヒストグラムを生成するヒストグラム生成ステップと、
   前記ヒストグラムにおける山の数を、前記撮像画像に含まれる把の数として計数する把数計数ステップと、
   を備える紙幣計数方法。
2. 所定枚数の紙幣が厚さ方向に積層されて帯によって施封された把を複数搬送する搬送経路において、前記厚さ方向に交差する方向から前記紙幣と帯とを撮像する撮像ステップと、
   撮像した撮像画像に含まれる前記帯の数を計数することによって、当該撮像画像に含まれる把の数を計数する計数ステップと、
   を備える紙幣計数方法。
3. 前記撮像画像において前記紙幣が撮像されている部分は、積層された複数の紙幣の端縁の部分と紙幣間に形成される影の部分とを含み、
   前記計数ステップは、
   前記撮像画像における前記端縁の部分を除去することによって前記撮像画像に含まれる帯の部分を強調する除去ステップと、
   前記帯の部分が強調された撮像画像を、紙幣の面方向に向かって射影したヒストグラムを生成するヒストグラム生成ステップと、
   前記ヒストグラムにおける山の数を、前記撮像画像に含まれる把の数として計数する把数計数ステップと、
   を備える請求項２に記載の紙幣計数方法。
4. 前記除去ステップにおいて前記帯の部分が強調された撮像画像を、紙幣の厚さ方向に向かってエッジ抽出するエッジ抽出ステップを備え、
   前記ヒストグラム生成ステップにおいて、前記エッジ抽出ステップにおいてエッジ抽出された撮像画像に基づいて前記ヒストグラムを生成する
   請求項１または請求項３に記載の紙幣計数方法。
5. 前記除去ステップにおいて、前記撮像画像を、前記撮像画像に含まれる前記紙幣の厚さ方向に向かって、前記端縁の部分の画素の値による収縮処理を行なうことにより、前記端縁の部分を除去する
   請求項１、請求項３または請求項４に記載の紙幣計数方法。
6. 前記把数計数ステップにおいて、前記ヒストグラムにおける山の頂点に対する所定のレベルを閾値とし、当該閾値を挟んだ大きな値から小さな値への変化の数を、前記撮像画像に含まれる把の数として計数する
   請求項１、請求項３、請求項４または請求項５に記載の紙幣計数方法。
7. 複数の紙幣の供給を受け付ける供給ステップと、
   供給された紙幣それぞれの汚れや破損度合いに応じて再度市場に流通させるか否かを判定する正損判定ステップと、
   正損判定処理において正券であると判定した紙幣を所定枚数ごとに帯によって施封する施封ステップと、
   請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の紙幣計数方法が備えるステップと、
   計数された把を排出する排出ステップと、
   を備える紙幣処理方法。