JP2018133790A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】硬貨の種類を識別したりする画像処理装置において、比較的安価で、精度良く媒体の識別を実施可能な構成とする。【解決手段】媒体を撮像し画像データを取得する撮像部と、前記媒体に対して白色光を照射する白色照明部と、前記白色照明部からの受光状態に基づいて前記媒体の存在を検出する検出部と、前記検出部による検出結果に基づいて前記撮像部を動作させる制御部と、を備える画像処理装置とする。【選択図】図３

Description

本発明の一態様は、撮像対象の画像を取得して所定の処理を行う画像処理装置などに関する。

従来から、撮像対象の媒体を撮像し、その撮像結果に基づいて所定の画像処理を行い、媒体の分析や識別などを行う画像処理装置がある。このような画像処理装置は、例えば、硬貨を撮像対象媒体とする硬貨識別装置などとしても採用される。例えば、特許文献１には、被写体の表面に照明光を照射する光照射部と、撮像手段と、識別手段とを備え、被写体の表面の凹凸パターンを識別する被写体識別装置が開示されている。

特開２０１２−２１２２２２号公報

上記従来の被写体識別装置では、被写体である硬貨が所定の場所にあることを検知するタイミングセンサで用いられる発光素子と、撮像の際に硬貨に光を照射する光照射部とを別構成として備えていた。しかし、発光素子と光照射部とを備えるため、構成が複雑かつ高価になってしまっていた。

本発明は、上記の課題などを解決するために次のような手段を採る。なお、以下の説明において、発明の理解を容易にするために図面中の符号等を括弧書きで付記するが、本発明の各構成要素はこれらの付記したものに限定されるものではなく、当業者が技術的に理解しうる範囲にまで広く解釈されるべきものである。

本発明の一の手段は、
媒体（１）を撮像し画像データを取得する撮像部（６）と、
前記媒体に対して白色光を照射する白色照明部（２）と、
前記白色照明部からの受光状態に基づいて前記媒体の存在を検出する検出部（７）と、
前記検出部による検出結果に基づいて前記撮像部を動作させる制御部（１０）と、を備える、
画像処理装置である。

上記構成の画像処理装置では、検出部が媒体を検出する際に、撮像の際にも利用される白色照明部を兼用しているため、比較的低コストかつ簡易な構成にすることができる。また、白色光を用いた構成としているため、赤外光源の映り込みを防止した画像を取得することができる。

上記画像処理装置において、好ましくは、
前記媒体に対して赤外線を照射する赤外線照射部（３）をさらに備え、
前記撮像部は、前記赤外線が照射された状態の前記媒体を撮像した赤外線画像データをさらに取得する。

上記構成の画像処理装置では、白色光を照射した状態の画像データと、赤外線を照射した状態の赤外線画像データとの双方を取得可能となる。これにより、赤外線画像データから、媒体の刻印の陰影を取得し、白色光照射時の画像データから、媒体の表面の模様、汚れ、及び傷などの情報を取得することができる。これにより、より正確に媒体の判別を行ったり、媒体の状態などについての情報を取得したりすることが可能な構成とすることができる。

上記画像処理装置において、好ましくは、
前記媒体が硬貨であり、
前記制御部は、前記画像データに基づいて前記硬貨の種類を識別する。

上記構成の画像処理装置によれば、従来よりも正確に硬貨の種類を識別可能な画像処理装置を構成することができる。

画像処理装置の構成例を示す図。 画像処理装置のブロック図。 画像処理の流れを示すフローチャート。

本発明の画像処理装置は、硬貨の種類を識別する硬貨識別装置などであって、硬貨に白色光を照射する白色照明部を利用して、硬貨の存在を検出する構成としている点が特徴のひとつである。

本発明に係る具体的な実施形態について、以下の構成に従って説明する。ただし、以下で説明する実施形態はあくまで本発明の一例にすぎず、本発明の技術的範囲を限定的に解釈させるものではない。なお、各図面において、同一の構成要素には同一の符号を付しており、その説明を省略する場合がある。
１．実施形態
２．補足事項

＜１．実施形態＞
本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態の画像処理装置の構成例を示す図である。図２は、本実施形態の画像処理装置の機能ブロックを示すブロック図である。

図１及び図２に示されるように、本実施形態の画像処理装置は、白色照明部２、赤外線照射部３、電力供給部４、レンズ５、カラーＣＭＯＳセンサ６、受光素子７、及び制御部１０を含んで構成される。画像処理装置には、媒体として硬貨１が供給され、装置内を通過する硬貨の画像を取得することで、硬貨の種類等を識別する。

＜硬貨１＞
硬貨１は、識別対象の媒体である。硬貨１は、搬送手段によって、図１に示されたように、白色照明部２からの光が照射される位置を通過する。画像処理装置には、硬貨１に代えて、別の媒体が供給されても良い。また、搬送手段を備える代わりに、重力方向に落下する硬貨１の画像を取得するような構成としても良い。

＜白色照明部２＞
白色照明部２は、複数の白色ＬＥＤで構成され、装置に供給される硬貨１に対して白色光を照射する。白色照明部２は、多数の波長を含む光を照射可能に構成される。白色照明部２は、制御部１０からの指示によって、光の照射範囲に硬貨１が存在するタイミングで白色光を照射する。白色照明部２は、電力供給部４から供給される電力で駆動される。

＜赤外線照射部３＞
赤外線照射部３は、複数の赤外ＬＥＤなどで構成され、装置に供給される硬貨１に対して赤外線を照射する。赤外線照射部３は、赤外線波長の光を照射可能に構成される。赤外線照射部３は、白色照明部２が配置された位置の近傍に配置される。赤外線照射部３は、制御部１０からの指示によって、光の照射範囲に硬貨１が存在するタイミングで赤外線を照射する。赤外線照射部３は、白色照明部２と同様に、電力供給部４から供給される電力で駆動される。

＜電力供給部４＞
電力供給部４は、外部から与えられた電力を白色照明部２及び赤外線照射部３に供給する導線などである。

＜レンズ５＞
レンズ５は、被写体となる硬貨１と、カラーＣＭＯＳセンサ６との間に配置され、被写体からの反射光をカラーＣＭＯＳセンサ６に向かって集光する。レンズ５は、例えばガラスまたはプラスチックで形成される。なお、必ずしもレンズ５を備える構成としなくても良い。レンズ５は、１枚ではなく複数枚であっても良い。また、レンズ５に加え、ミラー及びフィルタなどをさらに備える構成としても良い。

＜カラーＣＭＯＳセンサ６＞
カラーＣＭＯＳセンサ６は、被写体である硬貨に対して白色照明部２または赤外線照射部３から照射される光の反射光を、レンズ５を介して受光することで、硬貨を撮像して画像データを取得する。カラーＣＭＯＳセンサ６は、受光した光を画像データに変換する光電変換素子である。カラーＣＭＯＳセンサ６は、例えばＣＣＤなどの光電変換素子、またはフィルムなどに置き換えられても良い。カラーＣＭＯＳセンサ６は、本発明の「撮像部」の一例である。

カラーＣＭＯＳセンサ６は、白色照明部２からの白色光を照射された硬貨１を撮像した際には、カラー画像データを取得する。一方で、カラーＣＭＯＳセンサ６は、赤外線照射部３からの赤外線を照射された硬貨１を撮像した際には、赤外線画像データを取得する。カラー画像データには、種々の波長の反射光の撮像結果が含まれるため、硬貨１の表面の模様、汚れ、及び傷などの情報が得られる。一方で、赤外線画像データは、赤外線領域の波長の反射光の撮像結果のみが含まれるため、硬貨１の刻印の陰影を得やすい。

＜受光素子７＞
受光素子７は、硬貨１に対して、白色照明部２と対向する位置に配置される。つまり、硬貨１は、白色照明部２と受光素子７との間を通過する。受光素子７は、白色照明部２から照射される白色光が硬貨１によって遮られたことを検出して、制御部１０に通知する。このように、受光素子７及び制御部１０によって、硬貨１が白色照明部２及び赤外線照射部３の照射範囲に存在することを検出可能である。

＜制御部１０＞
制御部１０は、画像処理装置の各構成を制御する部分であって、例えば半導体装置、またはＰＣなどの計算装置などである。制御部１０は、受光素子７から受け取った受光状態に基づいて硬貨１の存在を検知し、硬貨１の存在が検知されたら白色照明部２及び赤外線照射部３をそれぞれ発光させるとともに、カラーＣＭＯＳセンサ６を動作させて画像データ（カラー画像データ）及び赤外線画像データを取得する。制御部１０は、カラーＣＭＯＳセンサ６で取得された画像データ（カラー画像データ）及び赤外線画像データに基づいて、硬貨１の種類を識別したり、硬貨１の表面の模様、汚れ、または傷などを特定したりする処理を行う。

＜画像処理の流れ＞
次に、本実施形態の画像処理装置における画像処理の流れについて、図３のフローチャートを参照しながら説明する。

＜Ｓ１００〜Ｓ１１０＞
画像処理装置に硬貨１が供給されると（Ｓ１００）、硬貨１は搬送手段によって白色照明部２及び赤外線照射部３の位置まで搬送される。一方、画像処理装置の電源が投入されるか、または硬貨１が供給されたことが通知されると、制御部１０は、白色照明部２を点灯させ白色光の照射を開始する（Ｓ１１０）。

＜Ｓ１２０＞
受光素子７は、白色照明部２からの白色光を受光しているか否かを制御部１０に通知する。受光素子７が、硬貨１によって白色光が遮られ白色光を受光しなくなると、制御部１０は受光素子７から受け取ったこの受光状態情報に基づいて媒体（硬貨１）が通過したことを検知する（Ｓ１２０でＹ）。一方、受光素子７が白色光を検知している間は、媒体は通過していないため、白色照明部２からの白色光の照射を継続する（Ｓ１２０でＮ）。

＜Ｓ１３０＞
硬貨１の通過が検知されると（Ｓ１２０でＹ）、制御部１０は、白色照明部２からの光の照射を一旦停止して赤外線照射部３からの赤外線の照射を行い、カラーＣＭＯＳセンサ６による撮像を行う（Ｓ１３０）。これによって、制御部１０は、赤外線を反射した硬貨１の赤外線画像データを取得する。

＜Ｓ１４０＞
次に、制御部１０は、赤外線照射部３からの赤外線の照射を停止し、白色照明部２からの白色光の照射を行い、カラーＣＭＯＳセンサ６による撮像を行う（Ｓ１４０）。これによって、制御部１０は、白色光を反射した硬貨１の画像データ（カラー画像データ）を取得する。

＜Ｓ１５０＞
以上の処理で、硬貨１に対する白色光及び赤外線の照射、並びに画像データ及び赤外線画像データの取得が完了する（Ｓ１５０）。制御部１０は、取得した赤外線画像データに基づいて、硬貨１の刻印の陰影などを認識し、硬貨１の種類を判別する。さらに制御部１０は、取得した画像データ（カラー画像データ）に基づいて、硬貨１の表面の模様などを認識し、硬貨１の種類の検証を行う。さらに、制御部１０は、硬貨１の汚れ及び傷などの必要な情報を取得する。

なお、画像データ（カラー画像データ）と赤外線画像データとの使い分けはあくまで一例であって、必ずしも上記のような使い分けが行われなくても良い。例えば、カラー画像データのみに基づいて硬貨１の種類を判別する構成としても良い。この場合、画像処理装置は、赤外線照射部３を省略した構成とすることもできる。

本実施形態の画像処理装置によれば、検出部が硬貨１の存在を検出する際に、撮像の際にも利用される白色照明部２を兼用しているため、比較的低コストな構成にすることができる。また、白色照明部２から照射される白色光を用いて撮像した場合には、赤外光源の映り込みを防止した画像を取得することができる。

また、本実施形態の画像処理装置によれば、赤外線照射部３を備えるため、白色光を照射した状態の画像データ（カラー画像データ）と、赤外線を照射した状態の赤外線画像データとの双方を取得可能となる。これにより、赤外線画像データから、媒体の刻印の陰影を取得し、白色光照射時の画像データから、媒体の表面の模様、汚れ、及び傷などの情報を取得することができる。これにより、より正確に媒体の判別を行ったり、媒体の状態などについての情報を取得したりすることが可能な構成とすることができる。

＜２．補足事項＞
以上、本発明の実施形態についての具体的な説明を行った。上記説明では、あくまで一実施形態としての説明であって、本発明の範囲はこの一実施形態に留まらず、当業者が把握可能な範囲にまで広く解釈されるものである。

本発明の画像処理装置は、硬貨の種類を識別する硬貨識別装置などとして利用され、特に、検出精度を高めたり、硬貨の汚れや傷を検出可能にしたりする硬貨識別装置として有用である。

本発明の画像処理装置は、硬貨識別装置などとして好適に利用される。

１…硬貨
２…白色照明部
３…赤外線照射部
４…電力供給部
５…レンズ
６…カラーＣＭＯＳセンサ
７…受光素子
１０…制御部

Claims (3)

1. 媒体を撮像し画像データを取得する撮像部と、
   前記媒体に対して白色光を照射する白色照明部と、
   前記白色照明部からの受光状態に基づいて前記媒体の存在を検出する検出部と、
   前記検出部による検出結果に基づいて前記撮像部を動作させる制御部と、を備える、
   画像処理装置。
2. 前記媒体に対して赤外線を照射する赤外線照射部をさらに備え、
   前記撮像部は、前記赤外線が照射された状態の前記媒体を撮像した赤外線画像データをさらに取得する、
   請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記媒体が硬貨であり、
   前記制御部は、前記画像データに基づいて前記硬貨の種類を識別する、
   請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。

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