JP2019175320A - Disk image acquisition device and disk discrimination device - Google Patents

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Abstract

To enable the outline to be detected reliably even when the disk reflectance is reduced, and to enable contamination of a transparent part to be easily detected.SOLUTION: A disk image acquisition device includes: a transparent part having a support surface that supports one surface of a disk; a background part having a surface opposed to the support surface forming a background region outside the outline of the disk; an illumination part that emits illumination light onto the one surface of the disk; and an imaging device that receives reflected light from the one surface of the disk. The illumination part emits illumination light at least including a first color component and a second color component having a different wavelength from the first color component. The background part is configured to reflect the illumination light of the first color component, and to absorb the illumination light of the second color component. When a disk exists, the imaging device receives reflected light from the one surface of the disk and the background region to acquire a first captured image corresponding to reflected light of the first color component and a second captured image corresponding to reflected light of the second color component, and when a disk does not exist, receives reflected light from the background part to acquire a third captured image corresponding to the first color component.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ディスク画像取得装置に関し、詳しくは、ディスクの一面を撮像して撮像画像を取得し、当該撮像画像に基づき生成された被判別画像を基準画像と対比することによりディスクの真偽を判別するために使用されるディスク画像取得装置に関する。さらに詳しくは、撮像画像においてディスクの輪郭を確実に検出すると共にディスクの一面を支持する透明部の汚れを容易に検出するためのディスク画像取得装置に関する。   The present invention relates to a disk image acquisition device, and more specifically, captures an image of one surface of a disk, acquires a captured image, and compares a discriminated image generated based on the captured image with a reference image to determine the authenticity of the disk. The present invention relates to a disc image acquisition device used for discrimination. More specifically, the present invention relates to a disc image acquisition device for reliably detecting the contour of a disc in a captured image and easily detecting dirt on a transparent portion that supports one surface of the disc.

また、本発明は、ディスク判別装置に関し、詳しくは、ディスクの一面を撮像して撮像画像を取得し、当該撮像画像に基づき生成された被判別画像を基準画像と対比することによりディスクの真偽を判別するディスク判別装置に関する。さらに詳しくは、撮像画像においてディスクの輪郭を確実に検出することにより判別精度を高めると共に、ディスクの一面を支持する透明部の汚れを容易に検出することが可能となり、保守作業の利便性を向上することができるディスク判別装置に関する。   The present invention also relates to a disc discrimination device, and more specifically, obtains a captured image by imaging one surface of the disc, and compares the discriminated image generated based on the captured image with a reference image to determine the authenticity of the disc. The present invention relates to a disc discrimination device for discriminating discs. More specifically, the discriminating accuracy is improved by reliably detecting the contour of the disc in the captured image, and the contamination of the transparent portion that supports one surface of the disc can be easily detected, improving the convenience of maintenance work. The present invention relates to a disc discriminating apparatus capable of performing the above.

なお、本明細書におけるディスクは、遊技機に用いられるメダルやトークン、通貨である硬貨をも含む概念である。   Note that the disc in this specification is a concept that includes medals and tokens used in gaming machines, and coins as currency.

メダルや硬貨等のディスクの表面または裏面(以下、総称として「表面」という)の模様を撮像し、撮像画像を用いて金種や真偽を判別する場合、通常、撮像画像におけるディスクの輪郭を検出する。ディスクの撮像される表面の反対側に位置する部材には、光のほぼ全部を吸収する(換言すれば、反射率が極めて低い)材料が適用される。例えば、特許文献1の「トークン画像取得装置」では、ベース上をスライドして移動するトークンをベースに相対配置された撮像装置により撮像し、撮像情報を取得するようにしたトークン画像取得装置において、撮像装置に相対する撮像ベース部が暗黒樹脂により形成されている。これにより、背景である撮像ベース部の明度が著しく低下し、トークンの明確な輪郭を得ることができる、とされている。   When capturing images of the front or back surface of a disc such as medals or coins (hereinafter collectively referred to as “front surface”) and determining the denomination or authenticity using the captured image, the contour of the disc in the captured image is usually displayed. To detect. A material that absorbs almost all of the light (in other words, has a very low reflectivity) is applied to the member located on the opposite side of the surface of the disk to be imaged. For example, in the “token image acquisition device” of Patent Document 1, a token image acquisition device in which a token that slides and moves on a base is imaged by an imaging device that is relatively arranged based on the base, and imaging information is acquired. An imaging base portion facing the imaging device is formed of dark resin. Thereby, it is said that the brightness of the imaging base part which is a background falls remarkably and the clear outline of a token can be obtained.

また、ディスクが通過する透明な通路面の汚れを検出する技術が従来から提案されている。例えば、特許文献2の「物体外形読取装置」では、物体の通路面に対し背面から照明光を照射する照明手段と、物体周囲を透過した光の映像を撮像するイメージセンサと、このイメージセンサの出力信号から物体の外形を読み取る手段を備えた物体外形読取装置において、イメージセンサの出力信号から物体の通貨面に付着している汚れの有無を判定する手段と、一定時間継続して汚れを検出したとき警告を出力する手段とを設けている。これにより、物体が通路面を通過するのを待機している状態で物体の通過前に通路面に汚れが存在する場合、その汚れが一定時間以上付着していることを検出することによって、除去すべき汚れを検知することができる、とされている。なお、物体としては、例えば、自動販売機における投入硬貨が該当する、とされている。   A technique for detecting dirt on a transparent passage surface through which a disk passes has been proposed. For example, in the “object contour reading device” of Patent Document 2, an illumination unit that irradiates illumination light from the back to the path surface of an object, an image sensor that captures an image of light transmitted around the object, In an object outline reading device equipped with means for reading the outline of an object from an output signal, means for determining the presence or absence of dirt adhering to the currency surface of the object from the output signal of the image sensor, and detecting dirt continuously for a certain period of time And a means for outputting a warning when there is a failure. As a result, if there is dirt on the passage surface before passing the object while waiting for the object to pass the passage surface, it is removed by detecting that the dirt has adhered for a certain period of time. It is supposed that it is possible to detect dirt to be detected. In addition, as an object, it is supposed that the insertion coin in a vending machine corresponds, for example.

さらに、面光源とハーフミラーとを用いて透明部材上に位置するディスク表面の撮像画像を取得する技術が従来から提案されている。例えば、特許文献3の「硬貨識別装置」では、「撮像ユニット」として、透明部材上を通過する硬貨の表面を照明する照明光を一定の出力で出射する面光源と、硬貨の表面で反射された反射光を受光する撮像手段と、面光源から出射される照明光と撮像手段に入射する反射光とが交わる箇所に配置されたビームスプリッタと、を備えている。面光源から出射された照明光は、ビームスプリッタを介して硬貨の表面に入射し、硬貨の表面で反射された反射光は、ビームスプリッタを介して撮像手段に入射する。これにより、撮像手段が硬貨の表面の撮像を行う。   Furthermore, a technique for acquiring a captured image of a disk surface located on a transparent member using a surface light source and a half mirror has been proposed. For example, in the “coin identification device” of Patent Document 3, as an “imaging unit”, a surface light source that emits illumination light that illuminates the surface of a coin passing on a transparent member with a constant output, and the surface of the coin is reflected. Imaging means for receiving the reflected light, and a beam splitter disposed at a location where the illumination light emitted from the surface light source and the reflected light incident on the imaging means intersect. The illumination light emitted from the surface light source is incident on the surface of the coin via the beam splitter, and the reflected light reflected on the surface of the coin is incident on the imaging means via the beam splitter. Thereby, an imaging means images the surface of a coin.

特開2009−163298号公報(図4、請求項1、0082、0083)JP 2009-163298 A (FIG. 4, claims 1, 0082, 0083) 特開平4−217091号公報(図1〜図6、請求項1、0011〜0018)JP-A-4-217091 (FIGS. 1 to 6, claims 1, 0011 to 0018) 特開2012−212221号公報(図1〜図3、請求項1、0015〜0025)JP 2012-212221 A (FIGS. 1 to 3, Claims 1, 0015 to 0025)

一般に、メダルや硬貨などのディスクは長期間使用することによって汚損、変質、摩耗などによって表面状態が変化し、ディスク表面における反射率が低下する場合がある。その場合、特許文献1の「トークン画像取得装置」に開示されたように、背景を暗黒樹脂等の反射率が極めて低い部材で構成すると、反射率が著しく低下したディスクにおいては背景からの反射光との差異が微小となるため、ディスクの輪郭を検出することが困難になるという問題がある。   In general, when a disc such as a medal or a coin is used for a long period of time, the surface state may change due to contamination, alteration, wear, or the like, and the reflectivity on the disc surface may decrease. In that case, as disclosed in the “token image acquisition device” of Patent Document 1, when the background is configured by a member having a very low reflectance such as dark resin, the reflected light from the background is in a disk with a significantly reduced reflectance. Therefore, there is a problem that it is difficult to detect the contour of the disk.

また、特許文献2の「物体外形読取装置」に開示された技術では透過光を利用して通路の汚れを検出しているため、反射光を撮像手段で受光する特許文献3の「撮像ユニット」に適用することはできない。さらに、特許文献3の「撮像ユニット」において特許文献1の「トークン画像取得装置」に開示された技術を適用した場合、撮像手段で受光される光量が著しく低下してしまうので、汚れを検出することが困難になるという問題がある。   Further, since the technique disclosed in the “object outline reading device” in Patent Document 2 detects passage dirt using transmitted light, the “imaging unit” in Patent Document 3 that receives reflected light with an imaging unit. It cannot be applied to. Further, when the technique disclosed in the “token image acquisition device” in Patent Literature 1 is applied to the “imaging unit” in Patent Literature 3, the amount of light received by the imaging means is significantly reduced, so that dirt is detected. There is a problem that it becomes difficult.

本発明は、上記した問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、長期間の使用によるディスク表面の反射率が低下したときにもディスクの輪郭を確実に検出できると共に、ディスクの一面を支持する透明部の汚れを容易に検出できるディスク画像取得装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and its object is to reliably detect the contour of the disc even when the reflectivity of the disc surface is reduced due to long-term use, An object of the present invention is to provide a disk image acquisition device that can easily detect dirt on a transparent portion that supports one surface of a disk.

また、長期間の使用によるディスク表面の反射率が低下したときにもディスクの輪郭を確実に検出することにより判別精度を高めると共に、ディスクの一面を支持する透明部の汚れを容易に検出することが可能となり、保守作業の利便性を向上することができるディスク判別装置を提供することにある。   In addition, when the reflectivity of the disc surface decreases due to long-term use, the disc contour is reliably detected to improve the discrimination accuracy and easily detect dirt on the transparent part that supports one side of the disc. Therefore, it is possible to provide a disk discriminating apparatus capable of improving the convenience of maintenance work.

ここに明記しない本発明の他の目的は、以下の説明および添付図面から明らかである。   Other objects of the present invention which are not specified here will be apparent from the following description and the accompanying drawings.

この目的を達成するため、本発明に係るディスク画像取得装置およびディスク判別装置は以下のように構成される。   In order to achieve this object, the disc image acquisition device and disc discriminating device according to the present invention are configured as follows.

(1)本発明の第1のディスク画像取得装置は、ディスクの一面を支持する支持面を有する透明部と、前記支持面に支持された前記ディスクの他面側に配置されると共に、前記支持面に相対する表面を有し、前記ディスクが前記支持面上に存在するときに当該表面が前記ディスクの輪郭の外方において背景領域をなす背景部と、前記支持面に支持された前記ディスクおよび前記背景部に前記透明部を介して照明光を照射する照明部と、前記透明部を透過する、前記ディスクの一面および前記背景部からの反射光を受光する撮像素子と、を備え、前記照明部が第1色成分と当該第1色成分とは波長の異なる第2色成分とを少なくとも含む前記照明光を照射し、前記背景部が前記第1色成分の照明光を反射すると共に前記第2色成分の照明光を吸収するよう構成され、前記撮像素子は、前記ディスクが前記支持面上に存在するときに前記ディスクの一面および前記背景領域からの反射光を受光して前記第1色成分の反射光に対応する第1撮像画像と前記第2色成分の反射光に対応する第2撮像画像とを取得し、前記ディスクが前記支持面上に存在しないときに前記背景部からの反射光を受光して前記第1色成分の反射光に対応する第3撮像画像を取得するディスク画像取得装置である。   (1) The first disc image acquisition device of the present invention is disposed on the other side of the disc supported by the support surface, the transparent portion having a support surface that supports one surface of the disc, and the support A background portion having a surface opposite to a surface, the surface forming a background region outside the contour of the disk when the disk exists on the support surface, and the disk supported by the support surface; An illumination unit that irradiates illumination light to the background part through the transparent part; and an imaging device that receives the reflected light from one surface of the disk and the background part that is transmitted through the transparent part. And the background portion irradiates the illumination light including at least a first color component and a second color component having a wavelength different from that of the first color component, and the background portion reflects the illumination light of the first color component and the first color component. Absorbs illumination light of two color components The imaging device receives reflected light from one surface of the disk and the background area when the disk is on the support surface, and corresponds to the reflected light of the first color component. A first captured image and a second captured image corresponding to the reflected light of the second color component are acquired, and when the disk does not exist on the support surface, the reflected light from the background portion is received and the first captured image is received. It is a disk image acquisition apparatus which acquires the 3rd captured image corresponding to the reflected light of a color component.

本発明の第1のディスク画像取得装置では、ディスクの一面(以下、「ディスク面」という)が透明部の支持面に支持され、ディスクの他面側に背景部が配置される。背景部は透明部の支持面に相対する表面を有し、当該表面がディスクの輪郭の外方において背景領域をなす。照明部は、第1色成分と当該第1色成分とは波長の異なる第2色成分とを少なくとも含む照明光をディスク面および背景部に透明部を介して照射する。ディスク面および背景部からの反射光は透明部を透過して撮像素子で受光される。背景部は、第1色成分の照明光を反射すると共に第2色成分の照明光を吸収するよう構成される。撮像素子は、ディスクが透明部の支持面上に存在するときにディスク面および背景領域からの反射光を受光して第1色成分の反射光に対応する第1撮像画像と第2色成分の反射光に対応する第2撮像画像とを取得する。   In the first disc image acquisition device of the present invention, one surface of the disc (hereinafter referred to as “disc surface”) is supported by the support surface of the transparent portion, and the background portion is disposed on the other surface side of the disc. The background portion has a surface facing the support surface of the transparent portion, and the surface forms a background region outside the contour of the disk. The illumination unit irradiates the disk surface and the background portion with illumination light including at least a first color component and a second color component having a wavelength different from that of the first color component via the transparent portion. Reflected light from the disk surface and the background portion passes through the transparent portion and is received by the image sensor. The background portion is configured to reflect the illumination light of the first color component and absorb the illumination light of the second color component. The image sensor receives reflected light from the disk surface and the background area when the disk is on the support surface of the transparent portion, and receives the first captured image and the second color component corresponding to the reflected light of the first color component. A second captured image corresponding to the reflected light is acquired.

ディスク面の反射率が著しく低下したときには、第1色成分の照明光はディスク面で吸収されると共に背景領域で反射される。これにより、第1色成分の反射光は、ディスク面において微小となり、背景領域において変化せず一定となる。そのため、第1撮像画像においては、ディスク面に対応する微小輝度の画素領域と背景領域に対応する高輝度の画素領域が存在する。したがって、低反射率のディスクであっても、第1撮像画像を用いることによりディスクの輪郭を確実に検出することが可能となる。他方、ディスク面の反射率が高いときには、第2色成分の照明光はディスク面で反射されると共に背景領域で吸収される。これにより、第2色成分の反射光は、ディスク面において大きく、背景領域において微小となる。そのため、第2撮像画像においては、ディスク面に対応する高輝度の画素領域と背景領域に対応する微小輝度の画素領域が存在する。したがって、高反射率のディスクの場合にも、第2撮像画像を用いることによりディスクの輪郭をより確実に検出することができる。   When the reflectance of the disk surface is significantly reduced, the illumination light of the first color component is absorbed by the disk surface and reflected by the background area. Thereby, the reflected light of the first color component becomes minute on the disk surface and remains constant in the background area. For this reason, in the first captured image, there are a pixel area with a very low brightness corresponding to the disk surface and a pixel area with a high brightness corresponding to the background area. Therefore, even if the disk has a low reflectivity, the contour of the disk can be reliably detected by using the first captured image. On the other hand, when the reflectance of the disk surface is high, the illumination light of the second color component is reflected by the disk surface and absorbed by the background area. Thereby, the reflected light of the second color component is large on the disk surface and small in the background area. Therefore, in the second captured image, there are a high-luminance pixel area corresponding to the disk surface and a minute-luminance pixel area corresponding to the background area. Therefore, even in the case of a high reflectivity disc, the contour of the disc can be detected more reliably by using the second captured image.

また、撮像素子は、ディスクが透明部の支持面上に存在しないときに背景部からの反射光を受光して第1色成分の反射光に対応する第3撮像画像を取得する。この場合、第3撮像画像はその全体に亘り高輝度の画素領域となる。そのため、透明部の汚れにより輝度が低下した領域を容易に検出することができる。したがって、長期間の使用によるディスク表面の反射率が低下したときにもディスクの輪郭を確実に検出できると共に、透明部の汚れを容易に検出できる。   Further, the imaging device receives reflected light from the background portion when the disk is not on the support surface of the transparent portion, and acquires a third captured image corresponding to the reflected light of the first color component. In this case, the third captured image becomes a high-luminance pixel region over the entire image. Therefore, it is possible to easily detect a region where the luminance is reduced due to the contamination of the transparent portion. Therefore, even when the reflectivity of the disc surface is lowered due to long-term use, the contour of the disc can be reliably detected and the contamination of the transparent portion can be easily detected.

(2)本発明の第1のディスク画像取得装置の好ましい例では、前記背景部の少なくとも前記表面が前記第1色成分と同色または近似色に着色されている。この場合、簡単で且つ安価な構成で実現できる利点がある。   (2) In a preferred example of the first disc image acquisition device of the present invention, at least the surface of the background portion is colored in the same color as the first color component or an approximate color. In this case, there is an advantage that can be realized with a simple and inexpensive configuration.

(3)本発明の第1のディスク画像取得装置の他の好ましい例では、前記背景領域における前記第1色成分の反射が鏡面反射となるよう前記背景部が構成される。この場合、背景領域における反射率を高めることができるので、より確実にディスクの輪郭を検出できる利点がある。   (3) In another preferred example of the first disk image acquisition device of the present invention, the background portion is configured such that the reflection of the first color component in the background region is specular reflection. In this case, since the reflectance in the background area can be increased, there is an advantage that the contour of the disc can be detected more reliably.

(4)本発明の第1のディスク画像取得装置のさらに他の好ましい例では、前記背景部が前記第1色成分と同色または近似色に着色された透明部材で被覆されたミラーを含んでいる。この場合、簡単で且つ安価な構成で実現できる利点がある。   (4) In still another preferred example of the first disk image acquisition device of the present invention, the background portion includes a mirror covered with a transparent member colored in the same color as the first color component or an approximate color. . In this case, there is an advantage that can be realized with a simple and inexpensive configuration.

(5)本発明の第1のディスク画像取得装置のさらに他の好ましい例では、前記第1色成分が赤色であり、前記第2色成分が青色である。この場合、第1色成分と第2色成分との波長の差が大きくなるため、ディスク面に対応する画素領域と背景領域に対応する画素領域の輝度差が大きくなり、より一層確実にディスクの輪郭を検出できる利点がある。   (5) In still another preferred example of the first disc image acquisition device of the present invention, the first color component is red and the second color component is blue. In this case, since the difference in wavelength between the first color component and the second color component is large, the luminance difference between the pixel area corresponding to the disk surface and the pixel area corresponding to the background area is large, and the disk is more reliably connected. There is an advantage that the contour can be detected.

(6)本発明の第2のディスク画像取得装置は、ディスクの一面を支持する支持面を有する透明部と、前記支持面に支持された前記ディスクの他面側に配置されると共に、前記支持面に相対する表面を有し、前記ディスクが前記支持面上に存在するときに当該表面が前記ディスクの輪郭の外方において背景領域をなす背景部と、前記支持面に支持された前記ディスクおよび前記背景部に前記透明部を介して照明光を照射する照明部と、前記透明部を透過する、前記ディスクの一面および前記背景部からの反射光を受光する撮像素子と、を備え、前記照明部が第1色成分の第1照明光と当該第1色成分とは波長の異なる第2色成分の第2照明光と照射し、前記背景部が前記第1色成分の前記第1照明光を反射すると共に前記第2色成分の前記第2照明光を吸収するよう構成され、前記撮像素子は、前記ディスクが前記支持面上に存在するときに前記ディスクの一面および前記背景領域からの反射光を受光して前記第1色成分の反射光に対応する第1撮像画像と前記第2色成分の反射光に対応する第2撮像画像とを取得し、前記ディスクが前記支持面上に存在しないときに前記背景部からの反射光を受光して前記第1色成分の反射光に対応する第3撮像画像を取得するディスク画像取得装置である。   (6) The second disk image acquisition device of the present invention is disposed on the other surface side of the disk supported by the support surface, the transparent portion having a support surface that supports one surface of the disk, and the support A background portion having a surface opposite to a surface, the surface forming a background region outside the contour of the disk when the disk exists on the support surface, and the disk supported by the support surface; An illumination unit that irradiates illumination light to the background part through the transparent part; and an imaging device that receives the reflected light from one surface of the disk and the background part that is transmitted through the transparent part. The first illumination component of the first color component and the second illumination light of the second color component having a wavelength different from that of the first color component, and the background portion of the first illumination light of the first color component. And the second color component of the second color component is reflected. The imaging device is configured to absorb illumination light, and the imaging device receives reflected light from one surface of the disk and the background region when the disk is on the support surface, and reflects the reflected light of the first color component. The first captured image corresponding to the second captured image and the second captured image corresponding to the reflected light of the second color component are acquired, and the reflected light from the background portion is received when the disk does not exist on the support surface. And a disk image acquisition device that acquires a third captured image corresponding to the reflected light of the first color component.

本発明の第2のディスク画像取得装置では、ディスクの一面(以下、「ディスク面」という)が透明部の支持面に支持され、ディスクの他面側に背景部が配置される。背景部は透明部の支持面に相対する表面を有し、当該表面がディスクの輪郭の外方において背景領域をなす。照明部は、第1色成分の第1照明光と当該第1色成分とは波長の異なる第2色成分の第2照明光とをディスク面および背景部に透明部を介して照射する。ディスク面および背景部からの反射光は透明部を透過して撮像素子で受光される。背景部は、第1色成分の第1照明光を反射すると共に第2色成分の第2照明光を吸収するよう構成される。撮像素子は、ディスクが透明部の支持面上に存在するときにディスク面および背景領域からの反射光を受光して第1色成分の反射光に対応する第1撮像画像と第2色成分の反射光に対応する第2撮像画像とを取得する。   In the second disk image acquisition device of the present invention, one surface of the disk (hereinafter referred to as “disk surface”) is supported by the support surface of the transparent portion, and the background portion is disposed on the other surface side of the disk. The background portion has a surface facing the support surface of the transparent portion, and the surface forms a background region outside the contour of the disk. The illumination unit irradiates the disk surface and the background part with the first illumination light of the first color component and the second illumination light of the second color component having a wavelength different from that of the first color component through the transparent part. Reflected light from the disk surface and the background portion passes through the transparent portion and is received by the image sensor. The background portion is configured to reflect the first illumination light of the first color component and absorb the second illumination light of the second color component. The image sensor receives reflected light from the disk surface and the background area when the disk is on the support surface of the transparent portion, and receives the first captured image and the second color component corresponding to the reflected light of the first color component. A second captured image corresponding to the reflected light is acquired.

ディスク面の反射率が著しく低下したときには、第1色成分の第1照明光はディスク面で吸収されると共に背景領域で反射される。これにより、第1色成分の反射光は、ディスク面において微小となり、背景領域において変化せず一定となる。そのため、第1撮像画像においては、ディスク面に対応する微小輝度の画素領域と背景領域に対応する高輝度の画素領域が存在する。したがって、低反射率のディスクであっても、第1撮像画像を用いることによりディスクの輪郭を確実に検出することが可能となる。他方、ディスク面の反射率が高いときには、第2色成分の第2照明光はディスク面で反射されると共に背景領域で吸収される。これにより、第2色成分の反射光は、ディスク面において大きく、背景領域において微小となる。そのため、第2撮像画像においては、ディスク面に対応する高輝度の画素領域と背景領域に対応する微小輝度の画素領域が存在する。したがって、高反射率のディスクの場合にも、第2撮像画像を用いることによりディスクの輪郭をより確実に検出することができる。   When the reflectance of the disk surface is significantly reduced, the first illumination light of the first color component is absorbed by the disk surface and reflected by the background area. Thereby, the reflected light of the first color component becomes minute on the disk surface and remains constant in the background area. For this reason, in the first captured image, there are a pixel area with a very low brightness corresponding to the disk surface and a pixel area with a high brightness corresponding to the background area. Therefore, even if the disk has a low reflectivity, the contour of the disk can be reliably detected by using the first captured image. On the other hand, when the reflectance of the disk surface is high, the second illumination light of the second color component is reflected by the disk surface and absorbed by the background area. Thereby, the reflected light of the second color component is large on the disk surface and small in the background area. Therefore, in the second captured image, there are a high-luminance pixel area corresponding to the disk surface and a minute-luminance pixel area corresponding to the background area. Therefore, even in the case of a high reflectivity disc, the contour of the disc can be detected more reliably by using the second captured image.

また、撮像素子は、ディスクが透明部の支持面上に存在しないときに背景部からの反射光を受光して第1色成分の反射光に対応する第3撮像画像を取得する。この場合、第3撮像画像はその全体に亘り高輝度の画素領域となる。そのため、透明部の汚れにより輝度が低下した領域を容易に検出することができる。したがって、長期間の使用によるディスク表面の反射率が低下したときにもディスクの輪郭を確実に検出できると共に、透明部の汚れを容易に検出できる。   Further, the imaging device receives reflected light from the background portion when the disk is not on the support surface of the transparent portion, and acquires a third captured image corresponding to the reflected light of the first color component. In this case, the third captured image becomes a high-luminance pixel region over the entire image. Therefore, it is possible to easily detect a region where the luminance is reduced due to the contamination of the transparent portion. Therefore, even when the reflectivity of the disc surface is lowered due to long-term use, the contour of the disc can be reliably detected and the contamination of the transparent portion can be easily detected.

(7)本発明の第2のディスク画像取得装置の好ましい例では、前記背景部の少なくとも前記表面が前記第1色成分と同色または近似色に着色されている。この場合、簡単で且つ安価な構成で実現できる利点がある。   (7) In a preferred example of the second disk image acquisition device of the present invention, at least the surface of the background portion is colored in the same color as the first color component or an approximate color. In this case, there is an advantage that can be realized with a simple and inexpensive configuration.

(8)本発明の第2のディスク画像取得装置の他の好ましい例では、前記背景領域における前記第1色成分の反射が鏡面反射となるよう前記背景部が構成される。この場合、背景領域における反射率を高めることができるので、より確実にディスクの輪郭を検出できる利点がある。   (8) In another preferred example of the second disk image acquisition device of the present invention, the background portion is configured such that the reflection of the first color component in the background region is specular reflection. In this case, since the reflectance in the background area can be increased, there is an advantage that the contour of the disc can be detected more reliably.

(9)本発明の第2のディスク画像取得装置のさらに他の好ましい例では、前記背景部が前記第1色成分と同色または近似色に着色された透明部材で被覆されたミラーを含んでいる。この場合、簡単で且つ安価な構成で実現できる利点がある。   (9) In still another preferred example of the second disk image acquisition device of the present invention, the background portion includes a mirror covered with a transparent member colored in the same color as the first color component or an approximate color. . In this case, there is an advantage that can be realized with a simple and inexpensive configuration.

(10)本発明の第2のディスク画像取得装置のさらに他の好ましい例では、前記第1色成分が赤色であり、前記第2色成分が青色である。この場合、第1色成分と第2色成分との波長の差が大きいため、ディスク面に対応する画素領域と背景領域に対応する画素領域の輝度差が大きくなり、より一層確実にディスクの輪郭を検出できる利点がある。   (10) In still another preferred example of the second disk image acquisition device of the present invention, the first color component is red and the second color component is blue. In this case, since the wavelength difference between the first color component and the second color component is large, the luminance difference between the pixel area corresponding to the disk surface and the pixel area corresponding to the background area becomes large, and the contour of the disk is more reliably ensured. There is an advantage that can be detected.

(11)本発明のディスク判別装置は、ディスクの一面を撮像して撮像画像を取得するディスク画像取得装置と、前記ディスク画像取得装置により取得された撮像画像に基づき生成された被判別画像と所定の基準画像とを対比して前記ディスクの真偽を判別する判別部と、を備えるディスク判別装置であって、前記ディスク画像取得装置が上記(1)〜(10)のいずれかに記載のディスク画像取得装置からなり、前記ディスク画像取得装置により取得された前記第1および第2撮像画像のそれぞれに対して前記ディスクの輪郭を検出する輪郭検出部と、前記ディスク画像取得装置により取得された前記第3撮像画像に基づき前記透明部に付着した汚れを検出する汚れ検出部と、をさらに備えるディスク判別装置である。   (11) The disc discriminating apparatus of the present invention includes a disc image acquiring device that captures an image of one surface of a disc to acquire a captured image, a discriminated image generated based on the captured image acquired by the disc image acquiring device, and a predetermined image. And a discriminating unit that discriminates the authenticity of the disc by comparing with the reference image of the disc, wherein the disc image acquisition device is the disc according to any one of (1) to (10). An image acquisition device, and a contour detection unit for detecting the contour of the disc for each of the first and second captured images acquired by the disc image acquisition device; and the disc image acquisition device The disc discrimination device further includes a dirt detection unit that detects dirt adhering to the transparent part based on a third captured image.

本発明のディスク判別装置では、ディスク画像取得装置が上記(1)〜(10)のいずれかのディスク画像取得装置からなる。そのため、上記(1)および(6)に述べたように、長期間の使用によるディスク表面の反射率が低下したときにもディスクの輪郭を確実に検出できるので、ディスクの判別精度が高まる。また、ディスクの一面を支持する透明部の汚れを撮像画像から容易に検出することができるので、保守作業の利便性が向上する。   In the disc discriminating apparatus according to the present invention, the disc image acquisition device includes any one of the above-described disc image acquisition devices (1) to (10). For this reason, as described in (1) and (6) above, the disc contour can be reliably detected even when the reflectivity of the disc surface is lowered due to long-term use, and the disc discrimination accuracy is increased. Further, since the dirt on the transparent portion that supports one surface of the disk can be easily detected from the captured image, the convenience of maintenance work is improved.

本発明のディスク画像取得装置によれば、長期間の使用によるディスク表面の反射率が低下したときにもディスクの輪郭を確実に検出できると共に、ディスクの一面を支持する透明部の汚れを容易に検出できる、という効果が得られる。   According to the disk image acquisition device of the present invention, the contour of the disk can be reliably detected even when the reflectivity of the disk surface is lowered due to long-term use, and the contamination of the transparent part supporting one surface of the disk can be easily performed. The effect that it can detect is acquired.

本発明のディスク判別装置によれば、長期間の使用によるディスク表面の反射率が低下したときにもディスクの輪郭を確実に検出することにより判別精度を高めることができると共に、ディスクの一面を支持する透明部の汚れを容易に検出することが可能となり、保守作業の利便性を向上することができる、という効果が得られる。   According to the disc discriminating apparatus of the present invention, it is possible to improve the discriminating accuracy by reliably detecting the contour of the disc even when the reflectivity of the disc surface decreases due to long-term use, and supports one side of the disc. As a result, it is possible to easily detect the contamination of the transparent portion, and the convenience of maintenance work can be improved.

本発明の第1実施形態のディスク画像取得装置を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the disc image acquisition apparatus of 1st Embodiment of this invention. 図1のディスク画像取得装置により取得される画像の模式図で、(A)は赤画素による画像、(B)は青画素による画像である。FIGS. 2A and 2B are schematic diagrams of images acquired by the disk image acquisition apparatus of FIG. 1, in which FIG. 図1のディスク画像取得装置により取得される赤画素による画像の模式図で、(A)は汚れがない場合の画像、(B)は汚れがある場合の画像である。FIGS. 2A and 2B are schematic diagrams of an image with red pixels acquired by the disk image acquisition apparatus of FIG. 1, in which FIG. 1A is an image when there is no dirt, and FIG. 図1のディスク画像取得装置が適用されるディスク判別装置を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the disc discrimination | determination apparatus to which the disc image acquisition apparatus of FIG. 1 is applied. 図4のディスク判別装置の画像処理部を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram illustrating an image processing unit of the disk discrimination device of FIG. 4. 図4のディスク判別装置における前処理で生成される画像を示す模式図で、(A)はエッジ強調された画像、(B)は有効領域が設定された画像、(C)はマスク領域を示す画像、(D)はマスク処理された画像である。FIGS. 5A and 5B are schematic diagrams showing images generated by preprocessing in the disc discrimination device of FIG. 4, in which FIG. 4A shows an edge-enhanced image, FIG. 4B shows an image in which an effective area is set, and FIG. An image, (D) is an image subjected to mask processing. 図4のディスク判別装置の動作を示すフローチャートである。6 is a flowchart showing the operation of the disk discrimination device of FIG. 図7の汚れ検出ステップの詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of the stain | pollution | contamination detection step of FIG. 図7の登録ステップの詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of the registration step of FIG. 図7および図9の前処理ステップの詳細を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing details of pre-processing steps in FIGS. 7 and 9. 図7の対比判定ステップの詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of the contrast determination step of FIG. 図7の対比判定ステップの詳細を示すフローチャートで、図11の続きである。FIG. 12 is a flowchart showing details of the comparison determination step in FIG. 7 and is a continuation of FIG. 図12の平行移動ステップの詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of the parallel movement step of FIG. 図13の平行移動ステップにおける画像の移動を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the movement of the image in the parallel movement step of FIG. 本発明の第2実施形態のディスク画像取得装置を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the disc image acquisition apparatus of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態のディスク画像取得装置を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the disc image acquisition apparatus of 3rd Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態のディスク画像取得装置1を示す。このディスク画像取得装置1は、ディスク搬送路40において搬送されるディスクDの表面または裏面(以下、総称として「表面」という)の撮像画像を取得する機能を有する。ディスク画像取得装置1は、ベース板42に開口された撮像窓44に対応して配置され、照明部10、撮像部20、ビームスプリッタ30および背景部50を含んでいる。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a disc image acquisition device 1 according to a first embodiment of the present invention. The disk image acquisition device 1 has a function of acquiring a captured image of the front surface or the back surface (hereinafter, referred to as “front surface” generically) of the disk D transported in the disk transport path 40. The disk image acquisition device 1 is disposed corresponding to the imaging window 44 opened in the base plate 42 and includes an illumination unit 10, an imaging unit 20, a beam splitter 30, and a background unit 50.

撮像窓44は、搬送されるディスクDの撮像領域46を画定する。撮像窓44は、平面視矩形であって、搬送されるディスクDの搬送方向DLにほぼ平行な一対の長辺と、搬送方向DLにほぼ垂直な一対の短辺を有している。撮像窓44には、ディスクDの一方の表面Ds1を支持する支持面48aを有する透明板48が配置されている。透明板48の支持面48はベース板42の表面と、換言すればディスク搬送路40の底面とほぼ面一に構成されている。撮像窓44の一対の長辺の長さは、ディスクDの直径よりも大きく設定されている。撮像窓44の長手方向においてディスクDの直径に関する情報を取得するためである。撮像窓44の各短辺の中点を互いに結ぶ直線と搬送されるディスクDの中心の軌跡とがほぼ一致するように撮像窓44の各短辺が配置されている。ディスクDの一方の表面Ds1に関する情報を確実に取得するためである。   The imaging window 44 defines an imaging area 46 of the disc D being conveyed. The imaging window 44 is rectangular in plan view, and has a pair of long sides that are substantially parallel to the transport direction DL of the transported disk D and a pair of short sides that are substantially perpendicular to the transport direction DL. In the imaging window 44, a transparent plate 48 having a support surface 48a that supports one surface Ds1 of the disk D is disposed. The support surface 48 of the transparent plate 48 is substantially flush with the surface of the base plate 42, in other words, the bottom surface of the disk transport path 40. The length of the pair of long sides of the imaging window 44 is set larger than the diameter of the disk D. This is because information regarding the diameter of the disk D in the longitudinal direction of the imaging window 44 is acquired. The short sides of the image pickup window 44 are arranged so that the straight line connecting the midpoints of the short sides of the image pickup window 44 and the trajectory of the center of the disc D being conveyed substantially coincide. This is because the information on the one surface Ds1 of the disk D is surely acquired.

照明部10は、ディスク搬送路40を移動するディスクDの表面Ds1に照明光を照射する機能を有する。照明部10は、例えば、ディスクDの表面Ds1に平行な面照明部11である。面照明部11を用いることにより、ディスクDの回転位相が異なっても影の影響のない撮像が可能となるからである。面照明部11は、発光素子12、導光板14、反射シート16および拡散シート18を含んでいる。なお、本実施形態において、発光素子12はLED(Light Emitting Diode、発光ダイオード)である。   The illumination unit 10 has a function of irradiating illumination light onto the surface Ds1 of the disk D that moves in the disk transport path 40. The illumination unit 10 is, for example, a surface illumination unit 11 parallel to the surface Ds1 of the disk D. This is because the use of the surface illumination unit 11 enables imaging without the influence of shadows even if the rotational phase of the disk D is different. The surface illumination unit 11 includes a light emitting element 12, a light guide plate 14, a reflection sheet 16, and a diffusion sheet 18. In the present embodiment, the light emitting element 12 is an LED (Light Emitting Diode).

発光素子(すなわち、LED)12は、ディスクDへ照明光を照射するための光源である。発光素子12には白色LEDが使用され、発光素子12が白色可視光を照射する。しかし、発光素子12として、三色LEDを用いることもできる。いずれの場合にも、照明光は赤色成分、緑色成分および青色成分を含んでいる。発光素子12は、図1に示すように、導光板14の側端面に面して配置されているので、ディスク搬送路40と平行な面内に配置することができ、設置スペースは小さい。なお、図1に示す発光素子12の位置は便宜的に図示したものである。   The light emitting element (that is, LED) 12 is a light source for irradiating the disc D with illumination light. White LED is used for the light emitting element 12, and the light emitting element 12 irradiates white visible light. However, a three-color LED can also be used as the light emitting element 12. In any case, the illumination light includes a red component, a green component, and a blue component. As shown in FIG. 1, the light emitting element 12 is disposed so as to face the side end surface of the light guide plate 14. Therefore, the light emitting element 12 can be disposed in a plane parallel to the disk transport path 40, and the installation space is small. Note that the position of the light emitting element 12 shown in FIG. 1 is shown for convenience.

導光板14は、本実施形態において、低コストの観点から樹脂にて製造された矩形薄板状をしており、ディスク搬送路40に対しその面が平行に配置されている。樹脂は、透明または拡散材の混入により乳白色を呈する。拡散材を混入した場合、拡散シート18は不要となる。導光板14は、ガラス基板によって構成することもできる。本実施形態では、撮像領域46に導光板14が相対している。   In the present embodiment, the light guide plate 14 has a rectangular thin plate shape made of resin from the viewpoint of low cost, and the surface thereof is arranged in parallel to the disk transport path 40. The resin exhibits a milky white color due to the transparent or diffusing material. When the diffusion material is mixed, the diffusion sheet 18 becomes unnecessary. The light guide plate 14 can also be constituted by a glass substrate. In the present embodiment, the light guide plate 14 is opposed to the imaging region 46.

反射シート16は、導光板14からディスク搬送路40の反対側へ光が拡散するのを防止し、ディスク搬送路40側に反射する機能を有する。反射シート16は、導光板14のディスク搬送路40の反対側に位置する面に密着されている。なお、反射シート16に代えて、導光板14に銀膜を蒸着しても良い。   The reflection sheet 16 has a function of preventing light from diffusing from the light guide plate 14 to the opposite side of the disk transport path 40 and reflecting it to the disk transport path 40 side. The reflection sheet 16 is in close contact with the surface of the light guide plate 14 located on the opposite side of the disk conveyance path 40. Note that a silver film may be deposited on the light guide plate 14 instead of the reflective sheet 16.

拡散シート18は、導光板14のディスク搬送路40側の面から照射される光を面均一に拡散させる機能を有する。したがって、導光板14によって導かれ、または、反射シート16によって反射された発光素子12からの照射光は、拡散シート18によって面全体に亘って均一な光量にされ、ディスク搬送路40に向けて照射される。これにより、ディスクDに均一な照明がなされる。拡散シート18から照射される照明光は、ディスク搬送路40、換言すれば、ディスク搬送路40を移動するディスクDに対し直角に照射される。これは、ディスクDの表面Ds1の凹凸による光学的な影を作らないためである。導光板14、反射シート16および拡散シート18は薄いので、面照明部11を小型にすることができる。   The diffusion sheet 18 has a function of uniformly diffusing light irradiated from the surface of the light guide plate 14 on the disk conveyance path 40 side. Therefore, the irradiation light from the light emitting element 12 guided by the light guide plate 14 or reflected by the reflection sheet 16 is made a uniform amount of light over the entire surface by the diffusion sheet 18 and irradiated toward the disk transport path 40. Is done. As a result, the disk D is illuminated uniformly. The illumination light irradiated from the diffusion sheet 18 is irradiated at a right angle to the disk transport path 40, in other words, the disk D moving through the disk transport path 40. This is because an optical shadow due to the unevenness of the surface Ds1 of the disk D is not created. Since the light guide plate 14, the reflection sheet 16, and the diffusion sheet 18 are thin, the surface illumination unit 11 can be reduced in size.

なお、本実施形態の面照明部11は、発光素子12としてのLED、導光板14、反射シート16および拡散シート18を含んで構成されているが、これに限定されない。例えば、複数個のLEDを二次元状に配列させたLEDアレイや、LED等の点光源とレンズとを組み合わせた平行光などを用いることができる。また、本実施形態では、発光素子12としてLEDを用いているが、これに限定されることはなく、冷陰極線管やハロゲンランプなどの光源を用いることもできる。   In addition, although the surface illumination part 11 of this embodiment is comprised including LED as the light emitting element 12, the light guide plate 14, the reflective sheet 16, and the diffusion sheet 18, it is not limited to this. For example, an LED array in which a plurality of LEDs are arranged two-dimensionally, or parallel light combining a point light source such as an LED and a lens can be used. In the present embodiment, an LED is used as the light emitting element 12, but the present invention is not limited to this, and a light source such as a cold cathode ray tube or a halogen lamp can also be used.

ビームスプリッタ30は、入射光の一部を反射すると共に、入射光の一部を透過する機能を有する。具体的には、面照明部11からの照明光は透過し、ディスクDの表面Ds1からの反射光は反射する機能を有する。換言すれば、ビームスプリッタ30は、面照明部11からの照明光をディスク搬送路40におけるディスクDの表面Ds1に対し直角に照射し、かつ、ディスクDの表面Ds1からの反射光をディスク搬送路40と平行な方向(換言すれば、ディスクDの表面Ds1に平行な方向)に反射させる。本実施形態におけるビームスプリッタ30は、ハーフミラー32である。ハーフミラー32は、厚さが薄い矩形板状の透明樹脂で形成された有機ガラスにクロムを反射膜として蒸着またはメッキしたものである。しかしながら、これに限定されることなく、有機ガラスに代えて、硼珪酸ガラス、石英ガラス、ジルコニア、ルビーおよびサファイアなどの光学ガラスを基板ガラスとして用いても構わない。また、反射膜として、クロムに代えて、錫および銀などの金属膜や、酸化チタン、酸化シリコン、五酸化ニオブ、五酸化タンタルおよびフッ化マグネシウム等の誘電体材料を用いても構わない。ハーフミラー32は、撮像領域46の側方において、ディスク搬送路40の面(換言すれば、撮像窓44)に対し45度の角度で傾斜配置されている。なお、本実施形態では、ビームスプリッタ30としてハーフミラー32を用いているが、ハーフミラー32に代えて一対の直角プリズムを接合し、接合面に誘電体多層膜や金属薄膜のコーティングを施したキュービックプリズムを使用することもできる。   The beam splitter 30 has a function of reflecting part of incident light and transmitting part of incident light. Specifically, the illumination light from the surface illumination unit 11 is transmitted and the reflected light from the surface Ds1 of the disk D is reflected. In other words, the beam splitter 30 irradiates illumination light from the surface illumination unit 11 at a right angle to the surface Ds1 of the disk D in the disk transport path 40, and reflects light from the surface Ds1 of the disk D to the disk transport path. Reflected in a direction parallel to 40 (in other words, a direction parallel to the surface Ds1 of the disk D). The beam splitter 30 in this embodiment is a half mirror 32. The half mirror 32 is formed by depositing or plating chromium as a reflective film on organic glass formed of a transparent resin having a thin rectangular plate shape. However, without being limited thereto, optical glass such as borosilicate glass, quartz glass, zirconia, ruby and sapphire may be used as the substrate glass instead of organic glass. Further, as the reflective film, a metal film such as tin and silver, or a dielectric material such as titanium oxide, silicon oxide, niobium pentoxide, tantalum pentoxide, and magnesium fluoride may be used instead of chromium. The half mirror 32 is disposed at an angle of 45 degrees with respect to the surface of the disk transport path 40 (in other words, the imaging window 44) on the side of the imaging area 46. In the present embodiment, a half mirror 32 is used as the beam splitter 30. However, instead of the half mirror 32, a pair of right-angle prisms are joined, and the joined surface is coated with a dielectric multilayer film or a metal thin film. A prism can also be used.

撮像部20は、集光レンズ22および撮像素子24を含んでいる。集光レンズ22は、ハーフミラー32によって反射された光を撮像素子24の撮像面に集光する機能を有する。集光レンズ22は、所定の屈折率を有する凸レンズであり、ハーフミラー32と撮像素子24との間の撮像素子24の近傍に配置される。集光レンズ22を撮像素子24の近傍に配置することにより、集光レンズ22を小型化することができる。撮像素子24は、集光レンズ22によって集光された像を撮像する機能を有する。撮像素子24は、集光レンズ22に対してハーフミラー32の反対側であって、かつ集光レンズ22を介してディスクDの表面像が結像する位置に配置されている。撮像素子24は、小型化のため、CCDイメージセンサやCMOSイメージセンサが採用される。撮像素子24は、赤色画素群、緑色画素群および青色画素群を含むカラー撮像素子であり、ハーフミラー32により反射された光のうち、赤色成分を受光した赤色画素群が赤色撮像画像を出力し、緑色成分を受光した緑色画素群が緑色撮像画像を出力し、青色成分を受光した青色画素群が青色撮像画像を出力する。換言すれば、撮像素子24は、赤色成分に対応する赤色撮像画像を取得し、緑色成分に対応する緑色撮像画像を取得し、青色成分に対応する青色撮像画像を取得する。   The imaging unit 20 includes a condenser lens 22 and an imaging element 24. The condenser lens 22 has a function of condensing the light reflected by the half mirror 32 onto the imaging surface of the imaging element 24. The condenser lens 22 is a convex lens having a predetermined refractive index, and is disposed in the vicinity of the image sensor 24 between the half mirror 32 and the image sensor 24. By disposing the condenser lens 22 in the vicinity of the image sensor 24, the condenser lens 22 can be reduced in size. The imaging element 24 has a function of capturing an image condensed by the condenser lens 22. The imaging element 24 is disposed on the opposite side of the half mirror 32 with respect to the condenser lens 22 and at a position where the surface image of the disk D is formed via the condenser lens 22. For the image pickup device 24, a CCD image sensor or a CMOS image sensor is adopted for miniaturization. The image sensor 24 is a color image sensor including a red pixel group, a green pixel group, and a blue pixel group. Of the light reflected by the half mirror 32, the red pixel group receiving the red component outputs a red captured image. The green pixel group receiving the green component outputs a green captured image, and the blue pixel group receiving the blue component outputs a blue captured image. In other words, the image sensor 24 acquires a red captured image corresponding to the red component, acquires a green captured image corresponding to the green component, and acquires a blue captured image corresponding to the blue component.

背景部50は、ベース板42に平行な板状であり、ディスクDの他方の表面Ds2側において撮像窓44に相対するよう配置される。背景部50は、少なくとも撮像窓44を上方から覆っている。背景部50とベース板42との間隙dは、ディスクDの厚みよりも僅かに広くなるように設定される。これにより、ディスク搬送路40におけるディスクDの移動が円滑に行われる。背景部50は、面照明部11から照射された照明光の赤色成分を反射し、照明光の青色成分を吸収するように構成される。ここで、赤色成分とは波長が610nm以上で780nm以下の光であり、青色成分とは波長が430nm以上で460nm以下の光である。本実施形態では、図1において最上位に位置するベース体52と、ベース体52の下面に配置されたミラー54と、ミラー54の下面に被覆された着色透明部材56と、を含んで構成される。背景部50のディスクDの表面Ds2(換言すれば、透明部48の支持面48a)に相対する表面50aは、ディスクDの周縁(換言すれば、輪郭)Deの外方において背景領域BRをなす。   The background portion 50 has a plate shape parallel to the base plate 42 and is disposed so as to face the imaging window 44 on the other surface Ds2 side of the disc D. The background unit 50 covers at least the imaging window 44 from above. The gap d between the background portion 50 and the base plate 42 is set to be slightly wider than the thickness of the disk D. Thereby, the movement of the disk D in the disk conveyance path 40 is performed smoothly. The background unit 50 is configured to reflect the red component of the illumination light emitted from the surface illumination unit 11 and absorb the blue component of the illumination light. Here, the red component is light having a wavelength of 610 nm to 780 nm, and the blue component is light having a wavelength of 430 nm to 460 nm. In the present embodiment, the base body 52 located at the top in FIG. 1, a mirror 54 disposed on the lower surface of the base body 52, and a colored transparent member 56 covered on the lower surface of the mirror 54 are configured. The The surface 50a facing the surface Ds2 of the disk D of the background portion 50 (in other words, the support surface 48a of the transparent portion 48) forms the background region BR outside the periphery (in other words, the contour) De of the disk D. .

ミラー54は、透明な薄板状の基材54aのベース体52と相対する面54bに銀またはアルミニウムを反射膜として蒸着またはメッキしたものである。基材54aとしては、有機ガラス、硼珪酸ガラス、石英ガラス、ジルコニア、ルビーおよびサファイアなどの光学ガラスやポリカーボネートなどの透明樹脂が用いられる。しかしながら、ミラー54はこれに限定されることなく、ステンレス等の光沢性を有する金属板を用いることもできる。   The mirror 54 is obtained by depositing or plating silver or aluminum as a reflective film on a surface 54b of the transparent thin base material 54a facing the base body 52. As the substrate 54a, optical glass such as organic glass, borosilicate glass, quartz glass, zirconia, ruby and sapphire, and transparent resin such as polycarbonate are used. However, the mirror 54 is not limited to this, and a glossy metal plate such as stainless steel can also be used.

着色透明部材56は、赤色に着色された透明樹脂からなる。透明樹脂としては、アクリル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタラートなどを用いることができる。着色剤としては、面照明部11から照射される照明光の赤色成分を選択的に透過する材料が使用される。   The colored transparent member 56 is made of a transparent resin colored in red. As the transparent resin, acrylic, polycarbonate, polyethylene terephthalate, or the like can be used. As the colorant, a material that selectively transmits the red component of the illumination light emitted from the surface illumination unit 11 is used.

背景部50を上記の通り構成することにより、面照明部11から照射される照明光はミラー54によって鏡面反射され、赤色成分の反射光がハーフミラー32を介して撮像部20の撮像素子24で受光される。換言すれば、背景領域BRにおいて比較的高い輝度の赤色成分の反射光が得られることになる。   By configuring the background unit 50 as described above, the illumination light emitted from the surface illumination unit 11 is specularly reflected by the mirror 54, and the reflected light of the red component is reflected by the imaging element 24 of the imaging unit 20 via the half mirror 32. Received light. In other words, reflected light of a red component having a relatively high luminance can be obtained in the background region BR.

図2は、撮像部20で取得された撮像画像を示す。図2(A)は赤色画素群で取得された赤色撮像画像(以下、「R画像」という)であり、右半分は表面Ds1の反射率が低いディスクD(以下、「低反射率ディスクDrl」という)の場合で、左半分は表面Ds1の反射率が高いディスクD(以下、高反射率ディスクDrh」という)の場合である。図2(B)は青色画素群で取得された青色撮像画像(以下、「B画像」という)であり、図2(A)と同様に、右半分は低反射率ディスクDrlの場合で、左半分は高反射率ディスクDrhの場合である。   FIG. 2 shows a captured image acquired by the imaging unit 20. FIG. 2A is a red picked-up image (hereinafter referred to as “R image”) acquired by a red pixel group, and the right half is a disk D having a low reflectance of the surface Ds1 (hereinafter “low reflectance disk Drl”). The left half is the case of the disk D having a high reflectivity of the surface Ds1 (hereinafter referred to as “high reflectivity disk Drh”). FIG. 2B is a blue captured image (hereinafter referred to as “B image”) acquired by the blue pixel group. Like FIG. 2A, the right half is the case of the low reflectance disk Drl, and the left Half is the case of the high reflectivity disk Drh.

図2(A)に示すように、R画像においては、低反射率ディスクDrlの表面Ds1に対応する画素領域RC2の輝度が低く、背景領域BRに対応する画素領域RB2の輝度が高くなっている。そして、画素領域RC2と画素領域RB2との輝度差(換言すれば、コントラスト比)が充分に確保されており、輪郭Deを確実に検出することができる。他方、高反射率ディスクDrhの表面Ds1に対応する画素領域RC1の輝度が高く、背景領域BRに対応する画素領域RB1の輝度が低くなっているものの、画素領域RC1と画素領域RB1との輝度差(換言すれば、コントラスト比)は、低反射率ディスクDrlの場合と比べ低くなっている。   As shown in FIG. 2A, in the R image, the luminance of the pixel region RC2 corresponding to the surface Ds1 of the low reflectance disk Drl is low, and the luminance of the pixel region RB2 corresponding to the background region BR is high. . The luminance difference (in other words, the contrast ratio) between the pixel region RC2 and the pixel region RB2 is sufficiently ensured, and the contour De can be reliably detected. On the other hand, although the luminance of the pixel region RC1 corresponding to the surface Ds1 of the high reflectivity disk Drh is high and the luminance of the pixel region RB1 corresponding to the background region BR is low, the luminance difference between the pixel region RC1 and the pixel region RB1. (In other words, the contrast ratio) is lower than that of the low reflectance disk Drl.

図2(B)に示すように、B画像においては、高反射率ディスクDrhの表面Ds1に対応する画素領域BC1の輝度が高く、背景領域BRに対応する画素領域BB1の輝度が低くなっている。そして、画素領域BC1と画素領域BB1との輝度差(換言すれば、コントラスト比)が充分に確保されており、輪郭Deを確実に検出することができる。他方、低反射率ディスクDrlの表面Ds1に対応する画素領域BC2と背景領域BRに対応する画素領域BB2の輝度は共に低く、画素領域BC2と画素領域BB2との輝度差(換言すれば、コントラスト比)は極めて低いため、輪郭Deを検出することは困難である。   As shown in FIG. 2B, in the B image, the luminance of the pixel region BC1 corresponding to the surface Ds1 of the high reflectivity disk Drh is high, and the luminance of the pixel region BB1 corresponding to the background region BR is low. . The luminance difference (in other words, the contrast ratio) between the pixel area BC1 and the pixel area BB1 is sufficiently secured, and the contour De can be reliably detected. On the other hand, the luminance of the pixel region BC2 corresponding to the surface Ds1 of the low reflectivity disk Dr1 and the pixel region BB2 corresponding to the background region BR are both low, and the luminance difference between the pixel region BC2 and the pixel region BB2 (in other words, the contrast ratio). ) Is extremely low, it is difficult to detect the contour De.

上記のことから、R画像およびB画像のそれぞれについて輪郭を検出することにより、高反射率ディスクDrhおよび低反射率ディスクDrlのいずれにおいても輪郭Deを確実に検出することが可能となる。なお、高反射率ディスクDrhと低反射率ディスクDrlとの間の反射率のディスクDの場合においても、R画像およびB画像のそれぞれについて輪郭を検出することにより、コントラスト比がやや低下するものの輪郭を検出するのに支障が生じない程度であるため、輪郭Deを確実に検出することができる。   From the above, by detecting the contour for each of the R image and the B image, the contour De can be reliably detected in both the high reflectivity disk Drh and the low reflectivity disk Drl. Even in the case of the disc D having a reflectivity between the high reflectivity disc Drh and the low reflectivity disc Drl, it is possible to detect the contour of each of the R image and the B image, so that the contrast ratio is slightly lowered. Therefore, the contour De can be reliably detected.

次に、透明板48に汚れが付着した場合について説明する。図3(A)は、透明板48上にディスクDが存在しない状態で撮像されたときのR画像を示す。図3(A)に示すように、R画像ではその全体に亘り輝度が高くなる。図3(B)は、透明板48に汚れが付着した場合のR画像を示す。図3(B)において、付着した汚れに対応する汚れ領域DRがR画像に存在する。汚れ領域DRでは透明板48の透過率の低下に伴い画素値が低下して、汚れ領域DRの周囲の領域との間で輝度差が生じる。換言すれば、R画像において汚れ領域DRによって輝度ムラが生じる。この輝度ムラを所定の閾値と比較することにより汚れ領域DRを検出することができる。   Next, a case where dirt is attached to the transparent plate 48 will be described. FIG. 3A shows an R image when an image is taken in a state where the disk D does not exist on the transparent plate 48. As shown in FIG. 3A, the luminance of the R image is high throughout. FIG. 3B shows an R image when dirt is attached to the transparent plate 48. In FIG. 3B, a dirt region DR corresponding to the attached dirt exists in the R image. In the dirt region DR, the pixel value is lowered as the transmittance of the transparent plate 48 is lowered, and a luminance difference is generated between the surrounding area of the dirt region DR. In other words, luminance unevenness occurs due to the dirt region DR in the R image. By comparing this luminance unevenness with a predetermined threshold value, the dirt region DR can be detected.

次に、図4を参照しながら、本実施形態のディスク画像取得装置1を用いたディスク判別装置100について説明する。ディスク判別装置100は、図1のディスク画像取得装置1、撮像タイミングセンサ102、制御部104、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)106、RAM(Random Access Memory)108、入出力インターフェース(I/F)110、状態表示器112およびモード切換スイッチ114を含んで構成されている。   Next, the disc discrimination device 100 using the disc image acquisition device 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The disc discriminating device 100 includes the disc image acquisition device 1 in FIG. F) 110, a status indicator 112, and a mode switch 114.

撮像タイミングセンサ102は、ディスク搬送路40を搬送されるディスクDが撮像領域46上を通過するタイミングを検知する機能を有する。撮像タイミングセンサ102は、ディスクDの表面Ds1のほぼ全面が撮像領域46の上方に達したときに、ディスクDを最適に撮像できるタイミングを示すタイミング信号TSを制御部104に出力する。   The imaging timing sensor 102 has a function of detecting the timing at which the disk D conveyed on the disk conveyance path 40 passes over the imaging area 46. The imaging timing sensor 102 outputs a timing signal TS indicating the timing at which the disk D can be optimally imaged to the control unit 104 when almost the entire surface Ds1 of the disk D reaches above the imaging area 46.

制御部104は、撮像タイミングセンサ102から出力されるタイミング信号TSに基づき撮像部20の撮像素子24および照明部10の発光素子12の作動を制御すると共に、撮像素子24から出力される撮像画像信号ISを受けてディスクDの真偽を判別し、その判別結果を入出力インターフェース110に出力する機能を有する。制御部104は、例えば、所定のプログラムに基づき動作するマイクロコンピュータ122によって構成される。制御部104は、種々の画像処理を実行する画像処理部124を含んでいる。画像処理部124の詳細については後述する。   The control unit 104 controls the operation of the imaging element 24 of the imaging unit 20 and the light emitting element 12 of the illumination unit 10 based on the timing signal TS output from the imaging timing sensor 102, and the captured image signal output from the imaging element 24. It has a function of receiving the IS to determine the authenticity of the disk D and outputting the determination result to the input / output interface 110. The control unit 104 includes, for example, a microcomputer 122 that operates based on a predetermined program. The control unit 104 includes an image processing unit 124 that executes various image processes. Details of the image processing unit 124 will be described later.

EEPROM106は、制御部104を動作させるプログラムおよびデータを格納する機能を有する。EEPROM106は、図4に示すように、後述の基準画像を保持する基準画像保持部132を含んでいる。   The EEPROM 106 has a function of storing a program and data for operating the control unit 104. As shown in FIG. 4, the EEPROM 106 includes a reference image holding unit 132 that holds a later-described reference image.

RAM108は、制御部104の動作中に必要なデータを一時的に格納する機能を有する。RAM108は、図4に示すように、撮像素子24により撮像されたディスクDの撮像画像を保持する撮像画像保持部134と、画像処理部124で生成された画像を保持する処理画像保持部136とを含んでいる。   The RAM 108 has a function of temporarily storing data necessary during the operation of the control unit 104. As shown in FIG. 4, the RAM 108 includes a captured image holding unit 134 that holds a captured image of the disk D imaged by the imaging device 24, and a processed image holding unit 136 that holds an image generated by the image processing unit 124. Is included.

入出力インターフェース110は、ディスク判別装置100が組み込まれる本体機器(図示せず)に電気的に接続する機能を有する。入出力インターフェース110を介して本体機器をディスク判別装置100に接続することにより、本体機器に対して所望の信号を入出力可能である。   The input / output interface 110 has a function of electrically connecting to a main device (not shown) in which the disk discrimination device 100 is incorporated. By connecting the main device to the disc discriminating apparatus 100 via the input / output interface 110, a desired signal can be input / output to / from the main device.

状態表示器112は、ディスク判別装置100の動作状態を表示する機能を有する。状態表示器112は、例えば、発光色の異なる複数のLED(図示せず)により構成され、それらLEDの発光が制御部104により制御されることにより、ディスク判別装置100の様々な状態(例えば、正常動作やエラー発生等)が報知される。なお、状態表示器112としては、液晶パネルなどのディスプレイ装置も使用可能である。   The status indicator 112 has a function of displaying the operation status of the disc discrimination device 100. The status indicator 112 is composed of, for example, a plurality of LEDs (not shown) having different emission colors, and the light emission of these LEDs is controlled by the control unit 104, whereby various statuses (for example, the disc identification device 100) (for example, Normal operation, error occurrence, etc.) are notified. As the status indicator 112, a display device such as a liquid crystal panel can be used.

モード切換スイッチ114は、後述する基準画像の登録モードと判別モードとを切換える機能を有する。すなわち、モード切換スイッチ114が登録モードに設定された場合には、判別の基準となる基準ディスクSDを用いて基準画像を登録する処理が実行される。モード切換スイッチ114が判別モードに設定された場合には、判別対象ディスクTDの真偽を判別する処理が実行される。   The mode switch 114 has a function of switching between a reference image registration mode and a discrimination mode, which will be described later. That is, when the mode changeover switch 114 is set to the registration mode, a process for registering the reference image using the reference disk SD serving as a reference for determination is executed. When the mode changeover switch 114 is set to the determination mode, a process for determining the authenticity of the determination target disk TD is executed.

次に、図5を参照しながら、制御部104の画像処理部124、EEPROM106およびRAM108について説明する。図5に示すように、制御部104を構成するマイクロコンピュータ122、EEPROM106およびRAM108は、バスラインBLを介して電気的に接続されている。   Next, the image processing unit 124, the EEPROM 106, and the RAM 108 of the control unit 104 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5, the microcomputer 122, the EEPROM 106, and the RAM 108 constituting the control unit 104 are electrically connected via a bus line BL.

まず、EEPROM106について説明する。EEPROM106は、基準画像保持部132を含んでいる。基準画像保持部132は、後述の登録モードにおいて生成される基準画像を保持する機能を有する。基準画像は、ディスクDの真偽判別の基準となる画像であるため、判別動作において常時保持し、且つ、必要に応じて基準画像を書換える必要があるため、基準画像保持部132としては電気的に書き換え可能な不揮発性のメモリが最適である。基準画像保持部132には、後述するように、互いに回転角度の異なる複数の基準画像と、それら複数の基準画像のそれぞれを縮小してなる複数の縮小基準画像とが保持される。   First, the EEPROM 106 will be described. The EEPROM 106 includes a reference image holding unit 132. The reference image holding unit 132 has a function of holding a reference image generated in a registration mode described later. Since the reference image is an image serving as a reference for discriminating the authenticity of the disc D, it is necessary to always hold the disc in the discriminating operation and to rewrite the reference image as necessary. A rewritable nonvolatile memory is optimal. As will be described later, the reference image holding unit 132 holds a plurality of reference images having mutually different rotation angles and a plurality of reduced reference images obtained by reducing each of the plurality of reference images.

RAM108は、撮像画像保持部134および処理画像保持部136を含んでいる。撮像画像保持部134は、ディスク画像取得装置1の撮像部20により取得された撮像画像を保持する機能を有する。処理画像保持部136は、画像処理部124によって各種の処理が実行された処理画像を一時的に保持する機能を有している。撮像画像保持部134および処理画像保持部136は、画像の保持が一時的であり且つ頻繁に読み出しおよび書き込みが行われるため、RAM108によって構成されることが好ましい。   The RAM 108 includes a captured image holding unit 134 and a processed image holding unit 136. The captured image holding unit 134 has a function of holding the captured image acquired by the imaging unit 20 of the disc image acquisition device 1. The processed image holding unit 136 has a function of temporarily holding a processed image that has been subjected to various types of processing by the image processing unit 124. The captured image holding unit 134 and the processed image holding unit 136 are preferably configured by the RAM 108 because the image is temporarily held and frequently read and written.

次に、制御部104の画像処理部124について説明する。画像処理部124は、エッジ強調部142、輪郭検出部144、中心算出部146、有効領域設定部148、マスク処理部150、サイズ変換部152、画像回転部154、画像移動部156、対比判定部158および汚れ検出部160を含んでいる。   Next, the image processing unit 124 of the control unit 104 will be described. The image processing unit 124 includes an edge enhancement unit 142, a contour detection unit 144, a center calculation unit 146, an effective area setting unit 148, a mask processing unit 150, a size conversion unit 152, an image rotation unit 154, an image movement unit 156, and a comparison determination unit. 158 and a dirt detection unit 160 are included.

エッジ強調部142は、撮像画像保持部134に保持された撮像画像に対してエッジを強調する機能を有する。エッジ強調とは、X−Y空間上で明るさの変化が急峻となる部分を強調する。例えば、プレヴィットフィルタ、ソーベルフィルタ、ロバーツフィルタおよびラプラシアンフィルタなどの公知のフィルタを元の画像に適用することにより、エッジが強調された画像が得られる。図6(A)は、エッジ強調された画像の一例を示す。撮像画像IR内には、ディスクDの輪郭Deの全体が含まれる。エッジ強調された処理画像は、処理画像保持部136に保持される。なお、このエッジ強調は、エッジ抽出とも呼ばれている。   The edge enhancement unit 142 has a function of enhancing the edge of the captured image held in the captured image holding unit 134. Edge enhancement emphasizes a portion where the change in brightness is steep in the XY space. For example, by applying a known filter such as a Previt filter, a Sobel filter, a Roberts filter, or a Laplacian filter to the original image, an image with enhanced edges can be obtained. FIG. 6A shows an example of an edge-enhanced image. The captured image IR includes the entire contour De of the disk D. The processed image with the edge enhanced is held in the processed image holding unit 136. This edge enhancement is also called edge extraction.

輪郭検出部144は、処理画像保持部136に保持されたエッジ強調後の処理画像に対して輪郭Deを検出する機能を有する。輪郭Deの検出は、図6(A)に示された画像においてX−Y空間上で左側から右側に向けてX方向に走査を行い、画素値が最初に所定の閾値以上となる画素を一方の輪郭Deとする。また、画素値が最後に所定の閾値以上となる画素を他方の輪郭Deとする。このX方向への走査をY方向の下方に向けて1画素ずつずらしながら繰り返し行うことにより、対象画像の全体に亘って輪郭Deが検出される。上述した通り、R画像およびB画像のそれぞれに対して輪郭Deを検出することにより、ディスクDの表面Ds1の反射率に拘わらず確実に輪郭Deを検出することができる。R画像およびB画像の双方において輪郭Deが検出された場合には、所定の閾値に対して画素値がより大きい方の輪郭Deを採用する。検出された輪郭DeのX−Y空間上の座標値は、RAM108の図示しない記憶領域に保持される。   The contour detection unit 144 has a function of detecting the contour De for the processed image after edge enhancement held in the processed image holding unit 136. The contour De is detected by scanning in the X direction from the left side to the right side in the XY space in the image shown in FIG. 6 (A). It is assumed that the contour De. Also, the pixel whose pixel value finally becomes equal to or greater than a predetermined threshold is defined as the other contour De. By repeating this scanning in the X direction while shifting one pixel at a time downward in the Y direction, the contour De is detected over the entire target image. As described above, by detecting the contour De for each of the R image and the B image, the contour De can be reliably detected regardless of the reflectance of the surface Ds1 of the disk D. When the contour De is detected in both the R image and the B image, the contour De having the larger pixel value with respect to the predetermined threshold is adopted. The coordinate value of the detected contour De in the XY space is held in a storage area (not shown) of the RAM 108.

中心算出部146は、輪郭検出部144により検出された輪郭Deに基づき、撮像画像IRにおけるディスクの中心位置を算出する機能を有する。換言すれば、撮像画像IRにおいてディスクDの中心CP(図6(A)参照)を示す座標値を算出する。中心位置の算出には公知の方法が用いられ、例えば、撮像画像IRにおいて縦軸(Y軸)方向に延びる各ラインに対しディスクDの輪郭Deの一方と他方とを検出し、検出された両輪郭Deの間隔が最大となるラインにおける両輪郭De間の中点をディスクDの中心位置とする。しかし、中心位置の抽出には他の方法を用いることもできる。ディスクDの中心CPの座標値は、RAM108の図示しない記憶領域に保持される。   The center calculation unit 146 has a function of calculating the center position of the disc in the captured image IR based on the contour De detected by the contour detection unit 144. In other words, the coordinate value indicating the center CP (see FIG. 6A) of the disk D in the captured image IR is calculated. A known method is used to calculate the center position. For example, one and the other of the contours De of the disk D are detected for each line extending in the vertical axis (Y-axis) direction in the captured image IR. The midpoint between both contours De in the line where the distance between the contours De is the maximum is set as the center position of the disk D. However, other methods can be used to extract the center position. The coordinate value of the center CP of the disk D is held in a storage area (not shown) of the RAM 108.

有効領域設定部148は、中心算出部146で求められた中心座標を中心としてX−Y空間上で予め設定された所定の画素領域を抽出して有効領域CRを設定する機能を有する。図6(B)に示すように、有効領域CRの設定は、ディスクDの輪郭Deの少なくとも一部が含まれる大きさの正方形の画素領域を公知の方法で切り出すことにより行われる。切り出された有効領域CRの画像は、RAM108の処理画像保持部136に保持される。   The effective area setting unit 148 has a function of setting a valid area CR by extracting a predetermined pixel area set in advance in the XY space with the center coordinate obtained by the center calculation unit 146 as the center. As shown in FIG. 6B, the effective area CR is set by cutting out a square pixel area having a size including at least a part of the contour De of the disk D by a known method. The image of the effective area CR that has been cut out is held in the processed image holding unit 136 of the RAM 108.

マスク処理部150は、有効領域設定部148により設定された有効領域CRにおいて、X−Y空間上で予め設定された所定の画素領域以外の部分をマスクする機能を有する。マスクすることにより、マスク対象領域の画素値には最小値または最大値が設定される。図6(C)に示すように、マスク領域MRは、中心算出部146で求められた中心座標を中心CPとする所定半径Rmの円MLの外部領域である。この場合の半径Rmは、有効領域CRの一辺の2倍未満に設定される。これにより、輪郭Deおよびその近傍に位置する画素がマスク領域MRでマスクされる。こうして、図6(D)に示すようなマスク処理画像が生成され、RAM108の処理画像保持部136に保持される。   The mask processing unit 150 has a function of masking a portion other than a predetermined pixel region set in advance in the XY space in the effective region CR set by the effective region setting unit 148. By masking, the minimum value or the maximum value is set as the pixel value in the mask target area. As shown in FIG. 6C, the mask region MR is an outer region of a circle ML having a predetermined radius Rm with the center coordinate obtained by the center calculation unit 146 as the center CP. In this case, the radius Rm is set to be less than twice the one side of the effective region CR. Thereby, the contour De and the pixels located in the vicinity thereof are masked by the mask region MR. In this way, a mask processed image as shown in FIG. 6D is generated and held in the processed image holding unit 136 of the RAM 108.

サイズ変換部152は、所望の画像について画像サイズを縮小する(画素数を減少させる)機能を有する。サイズ変換は、バイリニア法、バイキュービック法、最近隣零次補間法、4点線形補間法、3次畳み込み補間法などの公知の方法が適宜採用され、中心CPを基準に所定の縮小率で実行される。本実施形態では、X方向およびY方向のそれぞれについて1/3のサイズに変換された画像(換言すれば、画素数が1/9に減少された縮小画像)が生成される。   The size converter 152 has a function of reducing the image size (reducing the number of pixels) for a desired image. For the size conversion, a known method such as a bilinear method, a bicubic method, a nearest neighbor zero-order interpolation method, a four-point linear interpolation method, or a third-order convolution interpolation method is appropriately adopted, and is executed at a predetermined reduction rate with reference to the center CP. Is done. In the present embodiment, an image converted into a size of 1/3 in each of the X direction and the Y direction (in other words, a reduced image in which the number of pixels is reduced to 1/9) is generated.

画像回転部154は、所望の画像をX−Y空間上で回転する機能を有する。回転は、公知のアフィン変換を用い、中心算出部146で算出された中心CPを基準に所定の回転角度で実行される。   The image rotation unit 154 has a function of rotating a desired image in the XY space. The rotation is performed at a predetermined rotation angle using a known affine transformation with the center CP calculated by the center calculation unit 146 as a reference.

画像移動部156は、所望の画像をX−Y空間上で平行移動する機能を有する。平行移動は、公知のアフィン変換を用い、所定の方向および移動距離で実行される。換言すれば、画素で示されたX軸方向およびY軸方向の移動距離(例えば、X軸方向に1ピクセル、Y軸方向に0ピクセル)に基づき、画像全体が平行移動される。   The image moving unit 156 has a function of translating a desired image in the XY space. The parallel movement is performed in a predetermined direction and a moving distance using a known affine transformation. In other words, the entire image is translated based on the movement distance (for example, 1 pixel in the X axis direction and 0 pixel in the Y axis direction) indicated by the pixels.

対比判別部158は、所望の二の画像の各画素について画素値を比較し、二の画像の相違する度合い(以下、相違度という)または一致する度合い(以下、一致度という)に基づいて二の画像が一致するか否かを判定する機能を有する。例えば、類似度で判定する場合、画素単位で画素値の相関係数を求め、相関係数を積算して類似度を算出する。算出された類似度が最大となる最大類似度が所定の閾値以上である場合に一致すると判定される。相違度で判定する場合、相違度が最小となる最小相違度が所定の閾値以下である場合に一致すると判定される。本実施形態では、類似度で判定する。   The comparison determination unit 158 compares pixel values for each pixel of the desired two images, and compares the pixel values based on the degree of difference between the two images (hereinafter referred to as the degree of difference) or the degree of coincidence (hereinafter referred to as the degree of coincidence). Has a function of determining whether or not the images match. For example, when determining by similarity, the correlation coefficient of the pixel value is obtained for each pixel, and the correlation coefficient is integrated to calculate the similarity. It is determined that the values match when the maximum similarity that maximizes the calculated similarity is equal to or greater than a predetermined threshold. When the determination is based on the difference degree, it is determined that the difference is the same when the minimum difference degree at which the difference degree is minimum is equal to or less than a predetermined threshold. In the present embodiment, the determination is made based on the similarity.

汚れ検出部160は、透明板48の支持面48aにディスクDが存在しないときに取得されたR画像に基づいて汚れ領域DRを検出する機能を有する。すなわち、R画像おいて所定の閾値以上の画素値を有するエッジが存在する場合には、透明板48の汚れを検出したと判定する。   The dirt detection unit 160 has a function of detecting the dirt region DR based on the R image acquired when the disk D is not present on the support surface 48a of the transparent plate 48. That is, when there is an edge having a pixel value equal to or greater than a predetermined threshold in the R image, it is determined that the stain on the transparent plate 48 has been detected.

なお、画像処理部124を構成するエッジ強調部142、輪郭検出部144、中心算出部146、有効領域設定部148、マスク処理部150、サイズ変換部152、画像回転部154、画像移動部156、対比判定部158および汚れ検出部160は、それぞれの機能を有するものであれば、ハードウェアおよびソフトウェアのいずれで構成してもよい。一部をハードウェアとし残りをソフトウェアとすることも可能である。   The edge enhancement unit 142, the contour detection unit 144, the center calculation unit 146, the effective area setting unit 148, the mask processing unit 150, the size conversion unit 152, the image rotation unit 154, the image moving unit 156, which constitute the image processing unit 124, The comparison determination unit 158 and the dirt detection unit 160 may be configured by either hardware or software as long as they have the respective functions. It is possible to make a part of the hardware and the rest software.

次に、図7〜図14を参照しながら、ディスク判別装置100の動作について説明する。   Next, the operation of the disk discriminating apparatus 100 will be described with reference to FIGS.

まず、図7に示すように、ステップS1において、初期化がなされる。初期化では、撮像素子24のフレームレート、撮像タイミングセンサ102の感度などが設定される。また、パラメータとして、有効領域を画定する画素数やマスク領域を画定する半径などが設定される。   First, as shown in FIG. 7, initialization is performed in step S1. In the initialization, the frame rate of the image sensor 24, the sensitivity of the imaging timing sensor 102, and the like are set. As parameters, the number of pixels defining an effective area, a radius defining a mask area, and the like are set.

次のステップS2では、汚れ検出要求があったか否かを判定する。すなわち、入出力インターフェース110を介して制御部104に汚れ検出を要求する割込信号が入力されたか否かが判定される。汚れ検出要求があると判定された場合、次のステップS3に進み、図8の汚れ検出処理が実行される。ステップS2において汚れ検出要求がないと判定された場合、ステップS4に進む。   In the next step S2, it is determined whether or not there is a stain detection request. That is, it is determined whether or not an interrupt signal for requesting contamination detection is input to the control unit 104 via the input / output interface 110. If it is determined that there is a stain detection request, the process proceeds to the next step S3, and the stain detection process of FIG. 8 is executed. If it is determined in step S2 that there is no dirt detection request, the process proceeds to step S4.

図8の汚れ検出処理では、まずステップST1において、制御部104が照明部10に点灯制御信号LCSを出力し、発光素子(すなわち、LED)12が点灯制御信号LCSに基づいて短時間点灯(すなわち、フラッシュ)される。これにより、照明部10から撮像窓44に向かう照明光が発せられる。このとき、透明板48の支持面48a上にはディスクDが存在しないため、背景部50の表面50aに向けて照明光が照射され、当該照明光は背景部50のミラー54で反射される。   In the stain detection process of FIG. 8, first, in step ST1, the control unit 104 outputs a lighting control signal LCS to the lighting unit 10, and the light emitting element (that is, LED) 12 is lit for a short time based on the lighting control signal LCS (that is, , Flash). Thereby, the illumination light which goes to the imaging window 44 from the illumination part 10 is emitted. At this time, since the disk D does not exist on the support surface 48 a of the transparent plate 48, illumination light is irradiated toward the surface 50 a of the background portion 50, and the illumination light is reflected by the mirror 54 of the background portion 50.

次のステップST2では、制御部104が撮像部20に撮像制御信号ICSを出力し、撮像素子24が撮像制御信号ICSに基づいて撮像する。換言すれば、背景部50の表面50aの撮像画像を取得する。撮像素子24は、取得された撮像画像に対応する撮像画像信号ISを制御部104に出力する。制御部104は、入力された撮像画像信号ISに基づく撮像画像をRAM108の撮像画像保持部134に格納する。   In the next step ST2, the control unit 104 outputs an imaging control signal ICS to the imaging unit 20, and the imaging element 24 captures an image based on the imaging control signal ICS. In other words, a captured image of the surface 50a of the background portion 50 is acquired. The image sensor 24 outputs a captured image signal IS corresponding to the acquired captured image to the control unit 104. The control unit 104 stores the captured image based on the input captured image signal IS in the captured image holding unit 134 of the RAM 108.

次のステップST3では、画像処理部124のエッジ強調部142が撮像画像保持部134に保持された撮像画像に対してエッジ強調を実行する。このとき、撮像画像のうちのR画像についてエッジ強調が行われる。エッジ強調されたR画像は、RAM136の処理画像保持部136に格納され保持される。   In the next step ST3, the edge enhancement unit 142 of the image processing unit 124 performs edge enhancement on the captured image held in the captured image holding unit 134. At this time, edge enhancement is performed on the R image of the captured images. The edge-enhanced R image is stored and held in the processed image holding unit 136 of the RAM 136.

次のステップST4では、輝度ムラの有無が判定される。すなわち、処理画像保持部136に保持されたエッジ強調後のR画像において所定の閾値以上の画素値を有するエッジが存在するか否かを判定する。エッジが存在すると判定された場合には次のステップST5に進み、エッジが存在しないと判定された場合には図7のステップS4に進む。エッジが存在すると判定された場合に実行されるステップST5では、汚れ検出信号が制御部104から出力される。これにより、例えば、状態表示器112が透明板48の汚れを報知する。その後、図7のステップS4に進む。   In the next step ST4, the presence or absence of luminance unevenness is determined. That is, it is determined whether or not there is an edge having a pixel value equal to or larger than a predetermined threshold in the R image after edge enhancement held in the processed image holding unit 136. If it is determined that there is an edge, the process proceeds to the next step ST5, and if it is determined that no edge exists, the process proceeds to step S4 in FIG. In step ST <b> 5 that is executed when it is determined that an edge is present, a dirt detection signal is output from the control unit 104. Thereby, for example, the status indicator 112 notifies that the transparent plate 48 is dirty. Thereafter, the process proceeds to step S4 in FIG.

図7のステップS4では、基準画像を登録するか否かが判定される。すなわち、モード切換スイッチ114が登録モードであるか否かが判定される。モード切換スイッチ114が登録モードの場合、ステップS5に進み、図9の登録処理が実行される。モード切換スイッチ114が判別モードの場合、ステップS6に進む。   In step S4 of FIG. 7, it is determined whether or not to register a reference image. That is, it is determined whether or not the mode switch 114 is in the registration mode. If the mode switch 114 is in the registration mode, the process proceeds to step S5, and the registration process of FIG. 9 is executed. If the mode switch 114 is in the discrimination mode, the process proceeds to step S6.

図9の登録処理では、まず、ステップS21において登録設定がなされる。登録設定では、登録する基準ディスクSDに関する各種パラメータが設定される。パラメータとしては、基準ディスクSDの面数が設定される。すなわち、表面および裏面の模様が異なる場合には、基準ディスクSDの面数として「2」が設定される。表面および裏面の模様が同一の場合には、基準ディスクSDの面数として「1」が設定される。ここでは、基準ディスクSDの面数として「2」が設定されるものとして説明する。   In the registration process of FIG. 9, first, registration is set in step S21. In the registration setting, various parameters relating to the reference disk SD to be registered are set. As the parameter, the number of surfaces of the reference disk SD is set. That is, when the front and back patterns are different, “2” is set as the number of faces of the reference disk SD. If the front and back patterns are the same, “1” is set as the number of sides of the reference disc SD. Here, it is assumed that “2” is set as the number of surfaces of the reference disk SD.

次のステップS22では、面番号kに「1」が設定される。換言すれば、ステップS22において面番号kが初期化される。   In the next step S22, “1” is set to the face number k. In other words, the surface number k is initialized in step S22.

次のステップS23では、撮像タイミングセンサ102がオンしたか否かが判定される。換言すれば、ディスク搬送路40を移動する基準ディスクSDが撮像位置に到達したか否かが判定される。基準ディスクSDが撮像位置に到達した場合、撮像タイミングセンサ102がオンする。すなわち、ディスク搬送路40における基準ディスクSDの移動に対応して、撮像タイミングセンサ102がオンする。撮像タイミングセンサ102がオンの場合、ステップS24に進む。基準ディスクSDが撮像位置に到達しない場合、撮像タイミングセンサ102がオフの状態に保たれ、ステップS23が繰り返し実行される。換言すれば、基準ディスクSDが撮像位置に到達する迄は、待機状態となる。   In the next step S23, it is determined whether or not the imaging timing sensor 102 is turned on. In other words, it is determined whether or not the reference disc SD moving on the disc transport path 40 has reached the imaging position. When the reference disk SD reaches the imaging position, the imaging timing sensor 102 is turned on. That is, the imaging timing sensor 102 is turned on in response to the movement of the reference disk SD in the disk transport path 40. If the imaging timing sensor 102 is on, the process proceeds to step S24. If the reference disk SD does not reach the imaging position, the imaging timing sensor 102 is kept off and step S23 is repeatedly executed. In other words, the standby state is maintained until the reference disk SD reaches the imaging position.

次のステップS24では、制御部104が照明部10に点灯制御信号LCSを出力し、発光素子(すなわち、LED)12が点灯制御信号LCSに基づいて短時間点灯(すなわち、フラッシュ)される。これにより、照明部10から撮像窓44に向かう照明光が発せられ、撮像窓44と相対する基準ディスクSDに照明光が照射される。   In the next step S24, the control unit 104 outputs a lighting control signal LCS to the illumination unit 10, and the light emitting element (that is, LED) 12 is turned on (that is, flashed) for a short time based on the lighting control signal LCS. Thereby, illumination light directed from the illumination unit 10 toward the imaging window 44 is emitted, and the reference light SD facing the imaging window 44 is irradiated with the illumination light.

次のステップS25では、制御部104が撮像部20に撮像制御信号ICSを出力し、撮像素子24が撮像制御信号ICSに基づいて基準ディスクSDを撮像する。換言すれば、ディスク画像取得装置1により基準ディスクSDの撮像画像が取得される。撮像素子24は、取得された撮像画像に対応する撮像画像信号ISを制御部104に出力する。制御部104は、入力された撮像画像信号ISに基づく撮像画像をRAM108の撮像画像保持部134に格納する。   In the next step S25, the control unit 104 outputs an imaging control signal ICS to the imaging unit 20, and the imaging element 24 images the reference disk SD based on the imaging control signal ICS. In other words, the captured image of the reference disk SD is acquired by the disk image acquisition device 1. The image sensor 24 outputs a captured image signal IS corresponding to the acquired captured image to the control unit 104. The control unit 104 stores the captured image based on the input captured image signal IS in the captured image holding unit 134 of the RAM 108.

次のステップS26では、画像処理部124が撮像画像保持部134に保持された撮像画像に対して図10の前処理を実行することにより基準画像を生成する。すなわち、図10のステップS41では、画像処理部124のエッジ強調部142が撮像画像保持部134に保持された撮像画像に対してエッジ強調を実行する。エッジ強調された画像はRAM136の処理画像保持部136に格納され保持される。続くステップS42では、画像処理部124の輪郭検出部144がエッジ強調された画像において輪郭Deを検出する。検出された輪郭Deの座標値は、RAM108の図示しない記憶領域に保持される。このステップS42では、上述した通り、R画像およびB画像のそれぞれについて輪郭Deを検出する。R画像およびB画像の双方において輪郭Deが検出された場合には、所定の閾値に対して画素値がより大きい方の輪郭Deを用いる。   In the next step S26, the image processing unit 124 generates the reference image by executing the preprocessing of FIG. 10 on the captured image held in the captured image holding unit 134. That is, in step S41 in FIG. 10, the edge enhancement unit 142 of the image processing unit 124 performs edge enhancement on the captured image held in the captured image holding unit 134. The edge-enhanced image is stored and held in the processed image holding unit 136 of the RAM 136. In subsequent step S42, the contour detection unit 144 of the image processing unit 124 detects the contour De in the edge-enhanced image. The detected coordinate value of the contour De is held in a storage area (not shown) of the RAM 108. In step S42, as described above, the contour De is detected for each of the R image and the B image. When the contour De is detected in both the R image and the B image, the contour De having a larger pixel value than the predetermined threshold is used.

次のステップS43では、画像処理部124の中心算出部146が検出された輪郭から中心位置を算出する。算出された中心位置の座標値は、RAM108の図示しない記憶領域に保持される。続くステップS44では、画像処理部124の有効領域設定部148がRAM108の処理画像保持部136に保持されたエッジ強調された画像においてステップS43で算出された中心位置に基づいて有効領域CRを設定し、画像の切り出しを行う。切り出された画像は、RAM108の処理画像保持部136に保持される。さらにステップS45では、画像処理部124のマスク処理部150が処理画像保持部136に保持された切り出し後の画像に対してマスク処理を実行する。こうして、前処理が施された画像は、基準画像としてRAM108の処理画像保持部136に保持される。なお、RAM108に保持された中心位置の座標値も基準画像に対応付けられてRAM108の図示しない記憶領域に保持される。その後、図9のステップS27に進む。   In next step S43, the center calculation unit 146 of the image processing unit 124 calculates the center position from the detected contour. The calculated coordinate value of the center position is held in a storage area (not shown) of the RAM 108. In subsequent step S44, the effective area setting unit 148 of the image processing unit 124 sets the effective area CR based on the center position calculated in step S43 in the edge-enhanced image held in the processed image holding unit 136 of the RAM 108. The image is cut out. The cut out image is held in the processed image holding unit 136 of the RAM 108. In step S <b> 45, the mask processing unit 150 of the image processing unit 124 executes mask processing on the cut-out image held in the processed image holding unit 136. In this way, the preprocessed image is held in the processed image holding unit 136 of the RAM 108 as a reference image. The coordinate value of the center position held in the RAM 108 is also associated with the reference image and held in a storage area (not shown) of the RAM 108. Thereafter, the process proceeds to step S27 in FIG.

図9のステップS27では、回転角度θに「0」が設定される。換言すれば、回転角度θが初期化される。   In step S27 of FIG. 9, “0” is set to the rotation angle θ. In other words, the rotation angle θ is initialized.

次のステップS28では、基準画像が格納される。すなわち、RAM108の処理画像保持部136に保持された基準画像がEEPROM106の基準画像保持部132に保持される。このとき、基準画像は、ステップS22またはS34で設定された面番号kと、ステップS27またはS31で設定された回転角度θに対応付けられて、基準画像保持部132に保持される。換言すれば、基準画像は、面番号kおよび回転角度θを指定することにより選択可能に保持される。さらに、基準画像の中心位置の座標値も基準画像に対応付けられてEEPROM106の図示しない記憶領域に保持される。   In the next step S28, the reference image is stored. That is, the reference image held in the processed image holding unit 136 of the RAM 108 is held in the reference image holding unit 132 of the EEPROM 106. At this time, the reference image is held in the reference image holding unit 132 in association with the surface number k set in step S22 or S34 and the rotation angle θ set in step S27 or S31. In other words, the reference image is held so as to be selectable by designating the surface number k and the rotation angle θ. Further, the coordinate value of the center position of the reference image is also stored in a storage area (not shown) of the EEPROM 106 in association with the reference image.

次のステップS29では、縮小基準画像が生成される。すなわち、画像処理部124のサイズ変換部152がRAM108の処理画像保持部136に保持された基準画像を縮小することにより、縮小基準画像が生成される。縮小率は、例えば、X軸方向およびY軸方向のそれぞれにおいて1/3に設定される。この場合、画素の総数は1/9に縮小される。続くステップS30では、ステップS29で生成された縮小基準画像がEEPROM106の基準画像保持部132に格納される。このとき、縮小基準画像は、基準画像の場合と同様に、ステップS22またはステップS34で設定された面番号およびステップS27またはS31で設定された回転角度θに対応付けられて、基準画像保持部132に保持される。換言すれば、縮小基準画像は、面番号kおよび回転角度θを指定することにより選択可能に保持される。   In the next step S29, a reduced reference image is generated. That is, the size conversion unit 152 of the image processing unit 124 reduces the reference image held in the processed image holding unit 136 of the RAM 108, thereby generating a reduced reference image. For example, the reduction ratio is set to 1/3 in each of the X-axis direction and the Y-axis direction. In this case, the total number of pixels is reduced to 1/9. In subsequent step S <b> 30, the reduced reference image generated in step S <b> 29 is stored in the reference image holding unit 132 of the EEPROM 106. At this time, as in the case of the reference image, the reduced reference image is associated with the surface number set in step S22 or step S34 and the rotation angle θ set in step S27 or S31, and the reference image holding unit 132. Retained. In other words, the reduced reference image is held so as to be selectable by designating the surface number k and the rotation angle θ.

次のステップS31では、現在の回転角度θに回転角度増分θdを加算した「θ+θd」が新たな回転角度θとして設定される。換言すれば、回転角度θが更新される。本実施形態では、基準画像および縮小被判別画像を1回転させたときに「θ=0」の場合を含めて全100枚の画像が得られるように回転角度増分θdが設定される。この場合の回転角度増分θdは「3.6°」である。続くステップS32では、ステップS31で更新された回転角度θが「360°」以上であるか否かが判定される。「θ<360°」の場合にはステップS33に進み、「θ≧360°」の場合にはステップS34に進む。   In the next step S31, “θ + θd” obtained by adding the rotation angle increment θd to the current rotation angle θ is set as a new rotation angle θ. In other words, the rotation angle θ is updated. In the present embodiment, the rotation angle increment θd is set so that a total of 100 images including “θ = 0” are obtained when the reference image and the reduced image to be discriminated are rotated once. In this case, the rotation angle increment θd is “3.6 °”. In a succeeding step S32, it is determined whether or not the rotation angle θ updated in the step S31 is “360 °” or more. If “θ <360 °”, the process proceeds to step S33, and if “θ ≧ 360 °”, the process proceeds to step S34.

ステップS32で回転角度θが「360°」未満である(すなわち、「θ<360°」)と判定された場合に実行されるステップS33では、基準画像が回転される。すなわち、画像処理部124の画像回転部154がRAM108の処理画像保持部136に保持された基準画像をステップS31で設定された回転角度θで回転させる。その後、ステップS28に戻り、ステップS28〜S33が繰り返し実行される。こうして、回転角度θが「0°」以上「360°」未満で互いに回転角度の異なる複数の基準画像および複数の縮小基準画像がEEPROM106の基準画像保持部132に保持される。   In step S33 executed when it is determined in step S32 that the rotation angle θ is less than “360 °” (that is, “θ <360 °”), the reference image is rotated. That is, the image rotation unit 154 of the image processing unit 124 rotates the reference image held in the processed image holding unit 136 of the RAM 108 by the rotation angle θ set in step S31. Thereafter, the process returns to step S28, and steps S28 to S33 are repeatedly executed. Thus, a plurality of reference images and a plurality of reduced reference images whose rotation angles θ are not less than “0 °” and less than “360 °” and have different rotation angles are held in the reference image holding unit 132 of the EEPROM 106.

ステップS32で回転角度θが「360°」以上である(すなわち、「θ≧360°」)と判定された場合に実行されるステップS34では、現在の面番号kに「1」を加算した「k+1」が新たな面番号kとして設定される。換言すれば、面番号kが更新される。続くステップS35では、ステップS34で更新された面番号kが「3」以上であるか否かが判定され、面番号kが「3」未満(すなわち、「k<3」)の場合にはステップS23に戻り、ステップS23〜S33が繰り返し実行される。これにより、基準ディスクSDの両面のそれぞれについて複数の基準画像および複数の縮小基準画像がEEPROM106の基準画像保持部132に保持される。他方、ステップS35で面番号kが「3」以上(すなわち、「k≧3」)と判定された場合、登録モードの処理が完了して図7のステップS2に戻る。   In step S34 executed when it is determined in step S32 that the rotation angle θ is equal to or greater than “360 °” (ie, “θ ≧ 360 °”), “1” is added to the current surface number k. k + 1 "is set as the new face number k. In other words, the surface number k is updated. In the following step S35, it is determined whether or not the surface number k updated in step S34 is “3” or more. If the surface number k is less than “3” (that is, “k <3”), the step is performed. Returning to S23, steps S23 to S33 are repeatedly executed. As a result, a plurality of reference images and a plurality of reduced reference images are held in the reference image holding unit 132 of the EEPROM 106 for each of both surfaces of the reference disk SD. On the other hand, if it is determined in step S35 that the face number k is “3” or more (that is, “k ≧ 3”), the registration mode processing is completed and the process returns to step S2 in FIG.

図7のステップS4においてモード切換スイッチ114が判別モードの場合に実行されるステップS6〜S14では、判別対象ディスクTDの撮像画像が取得され、当該撮像画像に基づいて判別対象ディスクTDの真偽が判別される。すなわち、ステップS6では、撮像タイミングセンサ102がオンしたか否かが判定される。換言すれば、ディスク搬送路40を移動する判別対象ディスクTDが撮像位置に到達したか否かが判定される。判別対象ディスクTDが撮像位置に到達した場合、撮像タイミングセンサ102がオンする。すなわち、ディスク搬送路40における判別対象ディスクTDの移動に対応して、撮像タイミングセンサ102がオンする。撮像タイミングセンサ102がオンの場合、ステップS7に進む。判別対象ディスクTDが撮像位置に到達しない場合、撮像タイミングセンサ102がオフの状態に保たれ、ステップS6が繰り返し実行される。換言すれば、判別対象ディスクTDが撮像位置に到達する迄は、待機状態となる。   In steps S6 to S14 executed when the mode changeover switch 114 is in the discrimination mode in step S4 of FIG. 7, a captured image of the discrimination target disk TD is acquired, and the authenticity of the discrimination target disk TD is determined based on the captured image. Determined. That is, in step S6, it is determined whether or not the imaging timing sensor 102 is turned on. In other words, it is determined whether or not the determination target disk TD moving on the disk transport path 40 has reached the imaging position. When the discrimination target disk TD reaches the imaging position, the imaging timing sensor 102 is turned on. That is, the imaging timing sensor 102 is turned on in response to the movement of the discrimination target disk TD in the disk transport path 40. If the imaging timing sensor 102 is on, the process proceeds to step S7. If the discrimination target disk TD does not reach the imaging position, the imaging timing sensor 102 is kept off and step S6 is repeatedly executed. In other words, the standby state is maintained until the discrimination target disk TD reaches the imaging position.

次のステップS7では、制御部104が照明部10に点灯制御信号LCSを出力し、発光素子(すなわち、LED)12が点灯制御信号LCSに基づいて短時間点灯(すなわち、フラッシュ)される。これにより、照明部10から撮像窓44に向かう照明光が発せられ、撮像窓44と相対する判別対象ディスクTDに照明光が照射される。   In the next step S7, the control unit 104 outputs a lighting control signal LCS to the illumination unit 10, and the light emitting element (that is, LED) 12 is lighted (that is, flashed) for a short time based on the lighting control signal LCS. Thereby, illumination light directed from the illumination unit 10 toward the imaging window 44 is emitted, and illumination light is irradiated to the discrimination target disk TD facing the imaging window 44.

次のステップS8では、制御部104が撮像部20に撮像制御信号ICSを出力し、撮像素子24が撮像制御信号ICSに基づいて判別対象ディスクTDを撮像する。換言すれば、ディスク画像取得装置1により判別対象ディスクTDの撮像画像が取得される。撮像素子24は、取得された撮像画像に対応する撮像画像信号ISを制御部104に出力する。制御部104は、入力された撮像画像信号ISに基づく撮像画像をRAM108の撮像画像保持部134に格納する。   In the next step S8, the control unit 104 outputs an imaging control signal ICS to the imaging unit 20, and the imaging element 24 images the discrimination target disk TD based on the imaging control signal ICS. In other words, the captured image of the discrimination target disk TD is acquired by the disk image acquisition device 1. The image sensor 24 outputs a captured image signal IS corresponding to the acquired captured image to the control unit 104. The control unit 104 stores the captured image based on the input captured image signal IS in the captured image holding unit 134 of the RAM 108.

次のステップS9では、画像処理部124が撮像画像保持部134に保持された撮像画像に対して図10の前処理を実行することにより被判別画像を生成する。すなわち、図10のステップS41では、画像処理部124のエッジ強調部142が撮像画像保持部134に保持された撮像画像に対してエッジ強調を実行する。エッジ強調された画像はRAM136の処理画像保持部136に格納され保持される。続くステップS42では、画像処理部124の輪郭検出部144がエッジ強調された画像において輪郭Deを検出する。検出された輪郭Deの座標値は、RAM108の図示しない記憶領域に保持される。このステップS42では、上述した通り、R画像およびB画像のそれぞれについて輪郭Deを検出する。R画像およびB画像の双方において輪郭Deが検出された場合には、所定の閾値に対して画素値がより大きい方の輪郭Deを用いる。   In the next step S <b> 9, the image processing unit 124 performs the preprocessing of FIG. 10 on the captured image held in the captured image holding unit 134 to generate a discrimination image. That is, in step S41 in FIG. 10, the edge enhancement unit 142 of the image processing unit 124 performs edge enhancement on the captured image held in the captured image holding unit 134. The edge-enhanced image is stored and held in the processed image holding unit 136 of the RAM 136. In subsequent step S42, the contour detection unit 144 of the image processing unit 124 detects the contour De in the edge-enhanced image. The detected coordinate value of the contour De is held in a storage area (not shown) of the RAM 108. In step S42, as described above, the contour De is detected for each of the R image and the B image. When the contour De is detected in both the R image and the B image, the contour De having a larger pixel value than the predetermined threshold is used.

次のステップS43では、画像処理部124の中心算出部146が検出された輪郭から中心位置を算出する。算出された中心位置の座標値は、RAM108の図示しない記憶領域に保持される。続くステップS44では、画像処理部124の有効領域設定部148がRAM108の処理画像保持部136に保持されたエッジ強調された画像においてステップS43で算出された中心位置に基づいて有効領域CRを設定し、画像の切り出しを行う。切り出された画像は、RAM108の処理画像保持部136に保持される。さらにステップS45では、画像処理部124のマスク処理部150が処理画像保持部136に保持された切り出し後の画像に対してマスク処理を実行する。こうして、前処理が施された画像は、図7のステップS10において、被判別画像としてRAM108の処理画像保持部136に格納されて保持される。   In next step S43, the center calculation unit 146 of the image processing unit 124 calculates the center position from the detected contour. The calculated coordinate value of the center position is held in a storage area (not shown) of the RAM 108. In subsequent step S44, the effective region setting unit 148 of the image processing unit 124 sets the effective region CR based on the center position calculated in step S43 in the edge-enhanced image held in the processed image holding unit 136 of the RAM 108. The image is cut out. The cut out image is held in the processed image holding unit 136 of the RAM 108. In step S <b> 45, the mask processing unit 150 of the image processing unit 124 executes mask processing on the cut-out image held in the processed image holding unit 136. In this way, the preprocessed image is stored and held in the processed image holding unit 136 of the RAM 108 as a discrimination image in step S10 of FIG.

次のステップS11では、縮小被判別画像が生成される。すなわち、画像処理部124のサイズ変換部152がRAM108の処理画像保持部136に保持された被判別画像を縮小することにより、縮小被判別画像が生成される。縮小率は、基準画像から縮小基準画像を生成する場合と同一に設定される。続くステップS12では、ステップS11で生成された縮小被判別画像がRAM108の処理画像保持部136に格納されて保持される。   In the next step S11, a reduced discrimination image is generated. That is, the size conversion unit 152 of the image processing unit 124 reduces the discrimination target image held in the processing image holding unit 136 of the RAM 108, thereby generating a reduced discrimination target image. The reduction ratio is set to be the same as that when a reduced reference image is generated from the reference image. In the subsequent step S12, the reduced discrimination image generated in step S11 is stored and held in the processed image holding unit 136 of the RAM.

次のステップS13では、図11および図12の各処理が実行されることにより、対比判定が行われる。まず、図11のステップS51では、回転角度θに「0」が設定される。換言すれば、回転角度θが初期化される。続くステップS52では、EEPROM106の基準画像保持部132に保持された複数の縮小基準画像のうちの回転角度θの縮小基準画像が選択される。   In the next step S13, the comparison determination is performed by executing the processes in FIG. 11 and FIG. First, in step S51 of FIG. 11, “0” is set to the rotation angle θ. In other words, the rotation angle θ is initialized. In subsequent step S52, a reduced reference image having a rotation angle θ is selected from the plurality of reduced reference images held in the reference image holding unit 132 of the EEPROM 106.

次のステップS53では、ステップS52で選択された縮小基準画像とRAM108の処理画像保持部136に保持された縮小被判別画像とが比較されて、類似度SMが算出される。類似度SMは、縮小基準画像および縮小被判別画像の各画素について画素値を比較し、画素単位で画素値の相関係数を求め、相関係数を積算することにより算出される。   In the next step S53, the reduced reference image selected in step S52 is compared with the reduced image to be discriminated held in the processed image holding unit 136 of the RAM 108, and the similarity SM is calculated. The similarity SM is calculated by comparing pixel values for each pixel of the reduced reference image and reduced reduced image, obtaining a correlation coefficient of the pixel values in units of pixels, and integrating the correlation coefficients.

次のステップS54では、回転角度θが「0」であるか否かが判定される。回転角度θが「0」である場合(すなわち、「θ=0」の場合)にはステップS56に進み、回転角度θが「0」でない場合(すなわち、「θ≠0」の場合)にはステップS55に進む。ステップS56および次のステップS57では、類似度SMの最大値を示す最大類似度SMmと、類似度SMが最大となる最大類似度回転角度θmとが設定される。すなわち、ステップS56において最大類似度SMmとして現在の類似度SMが設定され、ステップS57において最大類似度回転角度θmとして現在の回転角度θが設定される。設定された最大類似度SMmおよび最大類似度回転角度θmは、RAM108の図示しない記憶領域に格納される。ステップS54において「θ=0」の場合、ステップS53で算出された類似度SMが最大類似度SMmとして設定され、最大類似度回転角度θmとして「0」が設定される。   In the next step S54, it is determined whether or not the rotation angle θ is “0”. When the rotation angle θ is “0” (that is, when “θ = 0”), the process proceeds to step S56, and when the rotation angle θ is not “0” (that is, when “θ ≠ 0”). Proceed to step S55. In step S56 and the next step S57, a maximum similarity SMm indicating the maximum value of the similarity SM and a maximum similarity rotation angle θm that maximizes the similarity SM are set. That is, the current similarity SM is set as the maximum similarity SMm in step S56, and the current rotation angle θ is set as the maximum similarity rotation angle θm in step S57. The set maximum similarity SMm and maximum similarity rotation angle θm are stored in a storage area (not shown) of the RAM 108. When “θ = 0” in step S54, the similarity SM calculated in step S53 is set as the maximum similarity SMm, and “0” is set as the maximum similarity rotation angle θm.

ステップS54において「θ≠0」の場合、ステップS55において、ステップS53で算出された類似度SMが最大類似度SMmを超えるか否かが判定される。類似度SMが最大類似度SMmを超える場合(すなわち、「SM>SMm」の場合)、ステップS56に進み、算出された類似度SMが最大類似度SMmに設定されることにより、最大類似度SMmが更新される。さらに、ステップS57では、現在の回転角度θが最大類似度回転角度θmに設定されることにより、最大類似度回転角θmが更新される。他方、類似度SMが最大類似度SMm以下である場合(すなわち、「SM≦SMm」の場合)にはステップS58に進み、現在の最大類似度SMmおよび最大類似度回転角度θmが維持される。   If “θ ≠ 0” in step S54, it is determined in step S55 whether or not the similarity SM calculated in step S53 exceeds the maximum similarity SMm. When the similarity SM exceeds the maximum similarity SMm (that is, when “SM> SMm”), the process proceeds to step S56, and the calculated similarity SM is set as the maximum similarity SMm, whereby the maximum similarity SMm. Is updated. Further, in step S57, the current rotation angle θ is set to the maximum similarity rotation angle θm, whereby the maximum similarity rotation angle θm is updated. On the other hand, when the similarity SM is equal to or less than the maximum similarity SMm (that is, when “SM ≦ SMm”), the process proceeds to step S58, and the current maximum similarity SMm and the maximum similarity rotation angle θm are maintained.

次のステップS57では、回転角度θに回転角度増分θdを加算した「θ+θd」が新たな回転角度θとして設定される。換言すれば、回転角度θが更新される。続くステップS59では、回転角度θが「360°」以上であるか否かが判定される。回転角度θが「360°」未満である場合(すなわち、「θ<360°」の場合)、ステップS52に戻り、ステップS52〜S59の処理が繰り返し実行される。これにより、「θ=0」の場合を含めて回転角度θの異なる複数の縮小基準画像と縮小被判別画像との比較がなされる。こうして、縮小被判別画像に対する縮小基準画像の凡その回転角度ずれ量である最大類似度回転角度θmが算出される。算出された最大類似度回転角度θmは、RAM108の図示しない記憶領域に格納される。ステップS59において、回転角度θが「360°」以上である場合(すなわち、「θ≧360°」の場合)には図12のステップS61に進む。このように、画素数の少ない縮小基準画像および縮小被判別画像の対比を行うことで、処理速度を高めることができる。   In the next step S57, “θ + θd” obtained by adding the rotation angle increment θd to the rotation angle θ is set as a new rotation angle θ. In other words, the rotation angle θ is updated. In a succeeding step S59, it is determined whether or not the rotation angle θ is “360 °” or more. When the rotation angle θ is less than “360 °” (that is, when “θ <360 °”), the process returns to step S52, and the processes of steps S52 to S59 are repeatedly executed. As a result, a comparison is made between a plurality of reduced reference images having different rotation angles θ and reduced reduced images including the case of “θ = 0”. In this way, the maximum similarity rotation angle θm, which is the approximate rotation angle shift amount of the reduced reference image with respect to the reduced discrimination image, is calculated. The calculated maximum similarity rotation angle θm is stored in a storage area (not shown) of the RAM 108. In step S59, when the rotation angle θ is “360 °” or more (that is, when “θ ≧ 360 °”), the process proceeds to step S61 in FIG. In this way, the processing speed can be increased by comparing the reduced reference image and the reduced image to be discriminated with a small number of pixels.

図12のステップS61では、EEPROM106の基準画像保持部132に保持された複数の基準画像のうち、RAM108に保持された最大類似度回転角度θmの基準画像が選択される。続くステップS62では、回転角度カウント数iに「0」が設定される。換言すれば、回転角度カウント数iが初期化される。   In step S61 of FIG. 12, the reference image having the maximum similarity rotation angle θm held in the RAM 108 is selected from the plurality of reference images held in the reference image holding unit 132 of the EEPROM 106. In the subsequent step S62, "0" is set to the rotation angle count number i. In other words, the rotation angle count number i is initialized.

次のステップS63では、回転角度カウント数iが「0」であるか否かが判定される。「i=0」の場合にはステップS68に進み、「i≠0」の場合にはステップS64に進む。次のステップS64では、回転角度カウント数iが「1」であるか否かが判定される。「i=1」の場合にはステップS65に進み、ステップS65において回転角度θとして「−θs」が設定された後、ステップS67に進む。「i≠1」の場合にはステップS66に進む。θsは、回転角度微調整量であり、本実施形態では回転角度微調整量θsは「1°」である。次のステップS66では、回転角度θとして「θs」が設定された後、ステップS67に進む。   In the next step S63, it is determined whether or not the rotation angle count number i is “0”. If “i = 0”, the process proceeds to step S68. If “i ≠ 0”, the process proceeds to step S64. In the next step S64, it is determined whether or not the rotation angle count number i is “1”. If “i = 1”, the process proceeds to step S65. After “−θs” is set as the rotation angle θ in step S65, the process proceeds to step S67. If “i ≠ 1”, the process proceeds to step S66. θs is a rotation angle fine adjustment amount, and in this embodiment, the rotation angle fine adjustment amount θs is “1 °”. In the next step S66, after “θs” is set as the rotation angle θ, the process proceeds to step S67.

次のステップS67では、ステップS65またはS66で設定された回転角度θで、RAM108の処理画像保持部136に保持された被判別画像が画像処理部124の画像回転部154により回転される。被判別画像の回転は、RAM108に保持された被判別画像の中心位置を中心としてX−Y空間上で行われる。   In the next step S67, the discriminated image held in the processed image holding unit 136 of the RAM 108 is rotated by the image rotating unit 154 of the image processing unit 124 at the rotation angle θ set in step S65 or S66. The image to be discriminated is rotated in the XY space with the center position of the image to be discriminated held in the RAM 108 as the center.

次のステップS68では、画像移動カウント数jに「0」が設定される。換言すれば、画像移動カウント数jが初期化される。続くステップS69では、被判別画像と基準画像とが比較され、類似度SMが算出される。類似度SMは、基準画像および被判別画像の各画素について画素値を比較し、画素単位で画素値の相関係数を求め、相関係数を積算することにより算出される。   In the next step S68, "0" is set to the image movement count number j. In other words, the image movement count number j is initialized. In subsequent step S69, the image to be discriminated is compared with the reference image, and the similarity SM is calculated. The similarity SM is calculated by comparing pixel values for each pixel of the reference image and the image to be discriminated, obtaining a correlation coefficient of the pixel values for each pixel, and integrating the correlation coefficients.

次のステップS70では、ステップS69で算出された類似度SMが所定の閾値以上であるか否かが判定される。類似度SMが閾値以上の場合、ステップS71に進み、ステップS69で比較された被判別画像および基準画像が一致すると判定され、図7のステップS14に進む。他方、類似度SMが閾値未満の場合、ステップS72に進む。   In the next step S70, it is determined whether or not the similarity SM calculated in step S69 is greater than or equal to a predetermined threshold value. If the similarity SM is greater than or equal to the threshold value, the process proceeds to step S71, where it is determined that the image to be determined and the reference image compared in step S69 match, and the process proceeds to step S14 in FIG. On the other hand, if the similarity SM is less than the threshold, the process proceeds to step S72.

次のステップS72では、画像処理部124の画像移動部156が被判別画像をX−Y区間上で平行移動する。平行移動は、図13の平行移動処理が実行されることにより行われる。図13の平行移動処理では、図12のステップS61で選択された被判別画像(すなわち、回転されていない被判別画像)およびステップS67で回転された被判別画像が画像移動カウント数jに対応した所定の方向に平行移動される。すなわち、ステップS81では、画像移動カウント数jが「0」か否かが判定され、「j=0」の場合、ステップS88において被判別画像が右上に1ピクセル移動(図14(A)の位置P1に移動、すなわち、X軸方向およびY軸方向に各「+1」ピクセル移動)された後、図12のステップS73に進む。「j≠0」の場合、ステップS82に進み、画像移動カウント数jが「1」か否かが判定される。「j=1」の場合、ステップS89において被判別画像が上に1ピクセル移動(図14(B)の位置P2に移動、すなわち、Y軸方向に「+1」ピクセル移動)された後、図12のステップS73に進む。「j≠1」の場合、ステップS83に進み、画像移動カウント数jが「2」か否かが判定される。「j=2」の場合、ステップS90において被判別画像が左上に1ピクセル移動(図14(C)の位置P3に移動、すなわち、X軸方向に「−1」およびY軸方向に「+1」ピクセル移動)された後、図12のステップS73に進む。「j≠2」の場合、ステップS84に進み、画像移動カウント数jが「3」か否かが判定される。「j=3」の場合、ステップS91において被判別画像が左に1ピクセル移動(図14(D)の位置P4に移動、すなわち、X軸方向に「−1」ピクセル移動)された後、図12のステップS73に進む。「j≠3」の場合、ステップS85に進み、画像移動カウント数jが「4」か否かが判定される。「j=4」の場合、ステップS92において被判別画像が右に1ピクセル移動(図14(E)の位置P5に移動、すなわち、X軸方向に「+1」ピクセル移動)された後、図12のステップS73に進む。「j≠4」の場合、ステップS86に進み、画像移動カウント数jが「5」か否かが判定される。「j=5」の場合、ステップS93において被判別画像が右下に1ピクセル移動(図14(F)の位置P6に移動、すなわち、X軸方向に「+1」およびY軸方向に「−1」ピクセル移動)された後、図12のステップS73に進む。「j≠5」の場合、ステップS87に進み、画像移動カウント数jが「6」か否かが判定される。「j=6」の場合、ステップS94において被判別画像が下に1ピクセル移動(図14(G)の位置P7に移動、すなわち、Y軸方向に「−1」ピクセル移動)された後、図12のステップS73に進む。「j≠6」の場合、ステップS95に進み、被判別画像が左下に1ピクセル移動(図14(H)の位置P8に移動、すなわち、X軸方向およびY軸方向に各「−1」ピクセル移動)された後、図12のステップS73に進む。なお、図14では、平行移動の方向を明瞭に示すため、便宜的に移動距離を大きく示している。   In the next step S72, the image moving unit 156 of the image processing unit 124 translates the discriminated image on the XY section. The parallel movement is performed by executing the parallel movement process of FIG. In the parallel movement process of FIG. 13, the discriminated image selected in step S61 of FIG. 12 (that is, the discriminated image not rotated) and the discriminated image rotated in step S67 correspond to the image movement count number j. It is translated in a predetermined direction. That is, in step S81, it is determined whether or not the image movement count number j is “0”. If “j = 0”, the image to be determined is moved one pixel to the upper right in step S88 (the position of FIG. 14A). After the movement to P1, that is, each “+1” pixel movement in the X-axis direction and the Y-axis direction), the process proceeds to step S73 in FIG. If “j ≠ 0”, the process proceeds to step S82, where it is determined whether or not the image movement count number j is “1”. In the case of “j = 1”, the discriminated image is moved upward by one pixel in step S89 (moved to the position P2 in FIG. 14B, that is, moved by “+1” pixel in the Y-axis direction), then FIG. The process proceeds to step S73. If “j ≠ 1”, the process advances to step S83 to determine whether or not the image movement count number j is “2”. In the case of “j = 2”, the image to be discriminated is moved by one pixel in the upper left in step S90 (moved to position P3 in FIG. 14C, that is, “−1” in the X-axis direction and “+1” in the Y-axis direction. After the pixel movement), the process proceeds to step S73 in FIG. If “j ≠ 2”, the process proceeds to step S84 to determine whether or not the image movement count j is “3”. In the case of “j = 3”, the image to be discriminated is moved by one pixel to the left (moved to the position P4 in FIG. 14D, that is, “−1” pixel is moved in the X-axis direction) in step S91. Proceed to step S73 of FIG. When “j ≠ 3”, the process proceeds to step S85, and it is determined whether or not the image movement count number j is “4”. In the case of “j = 4”, the image to be discriminated is moved one pixel to the right (moved to the position P5 in FIG. 14E, that is, “+1” pixel is moved in the X-axis direction) in step S92, and then FIG. The process proceeds to step S73. If “j ≠ 4”, the process proceeds to step S86, and it is determined whether or not the image movement count number j is “5”. In the case of “j = 5”, the image to be discriminated is moved one pixel to the lower right (moved to the position P6 in FIG. 14F), that is, “+1” in the X-axis direction and “−1” in the Y-axis direction. Then, the process proceeds to step S73 in FIG. If “j ≠ 5”, the process proceeds to step S87, where it is determined whether the image movement count number j is “6”. In the case of “j = 6”, the image to be discriminated is moved down by one pixel in step S94 (moved to position P7 in FIG. 14G, that is, moved by “−1” pixel in the Y-axis direction). Proceed to step S73 of FIG. In the case of “j ≠ 6”, the process proceeds to step S95, where the image to be discriminated is moved by one pixel to the lower left (moved to position P8 in FIG. 14H, that is, each “−1” pixel in the X-axis direction and Y-axis direction. The process proceeds to step S73 in FIG. In FIG. 14, in order to clearly show the direction of parallel movement, the movement distance is shown large for convenience.

図12のステップS73では、現在の画像移動カウント数jに「1」が加算され、新たな画像移動カウント数jとして「j+1」が設定される。換言すれば、画像移動カウント数jが更新される。続くステップS74では、画像移動カウント数jが「8」以上であるか否かが判定される。画像移動カウント数jが「8」以上でない場合(すなわち、「j<8」の場合)、ステップS69に戻り、ステップS69〜S74が繰り返し実行される。これにより、平行移動の方向を変えながら被判別画像が平行移動され、その都度基準画像と平行移動された被判別画像とが比較されて類似度SMが算出される。換言すれば、基準画像および被判別画像の相対的な位置ずれを補正しつつ基準画像および被判別画像が対比される。   In step S73 of FIG. 12, “1” is added to the current image movement count number j, and “j + 1” is set as the new image movement count number j. In other words, the image movement count number j is updated. In a succeeding step S74, it is determined whether or not the image movement count number j is “8” or more. When the image movement count number j is not “8” or more (that is, when “j <8”), the process returns to step S69, and steps S69 to S74 are repeatedly executed. As a result, the image to be discriminated is translated while changing the direction of translation, and each time the reference image and the image to be discriminated are compared with each other, the similarity SM is calculated. In other words, the reference image and the discriminated image are compared while correcting the relative positional deviation between the reference image and the discriminating image.

ステップS74において画像移動カウント数jが「8」以上である場合(すなわち、「j≧8」の場合)に実行されるステップS75では、現在の回転角度カウント数iに「1」が加算され、新たな回転角度カウント数iとして「i+1」が設定される。換言すれば、回転角度カウント数iが更新される。続くステップS76では、回転角度カウント数iが「2」以下であるか否かが判定される。回転角度カウント数iが「2」以下である場合(すなわち、「i≦2」の場合)、ステップS63に戻り、ステップS63〜S76が繰り返し実行される。これにより、最大類似度SMmが得られる被判別画像およびそれを回転角度微調整量θs分回転された2つの被判別画像のそれぞれについて移動方向を変えながら平行移動されることになる。そして、その都度基準画像および被判別画像が比較されて類似度SMが算出される。換言すれば、基準画像および被判別画像の相対的な回転ずれおよび位置ずれを補正しつつ、基準画像および被判別画像が対比され、類似度SMが所定の閾値以上になったときに基準画像および被判別画像が一致すると判定される。   In step S75 executed when the image movement count number j is “8” or more in step S74 (that is, when “j ≧ 8”), “1” is added to the current rotation angle count number i, “I + 1” is set as the new rotation angle count number i. In other words, the rotation angle count number i is updated. In a succeeding step S76, it is determined whether or not the rotation angle count number i is “2” or less. When the rotation angle count number i is “2” or less (that is, when “i ≦ 2”), the process returns to step S63, and steps S63 to S76 are repeatedly executed. As a result, the discriminated image from which the maximum similarity SMm is obtained and the two discriminated images rotated by the rotation angle fine adjustment amount θs are translated while changing the moving direction. Then, each time the reference image and the discriminated image are compared, the similarity SM is calculated. In other words, the reference image and the image to be discriminated are compared while correcting the relative rotational deviation and positional deviation of the reference image and the image to be discriminated, and the reference image and the image to be discriminated when the similarity SM is equal to or greater than a predetermined threshold value. It is determined that the discriminated images match.

ステップS76において、回転角度カウント数iが「2」を超えた場合(すなわち、「i>2」の場合)、ステップS77に進み、基準画像および被判別画像が一致しない(すなわち、基準画像および被判別画像が不一致である)と判定され、図7のステップS14に進む。図7のステップS14では、判別対象ディスクTDの判別結果が出力される。すなわち、制御部104が画像処理部124の対比判別部158における判別結果を入出力インターフェース110に出力する。   In step S76, when the rotation angle count number i exceeds “2” (that is, when “i> 2”), the process proceeds to step S77, where the reference image and the determination target image do not match (that is, the reference image and the determination target image). The discriminating images are inconsistent), and the process proceeds to step S14 in FIG. In step S14 of FIG. 7, the determination result of the determination target disk TD is output. That is, the control unit 104 outputs the determination result in the comparison determination unit 158 of the image processing unit 124 to the input / output interface 110.

上述した通り、ディスク判別装置100では、図10の前処理において基準ディスクSDおよび判別対象ディスクTDの撮像画像に基づいて輪郭Deを検出し、検出された輪郭Deから基準画像および被判別画像の中心位置を算出する。そして、その中心位置を中心として基準画像および被判別画像を回転する。そのため、輪郭Deを確実に検出する必要がある。   As described above, the disc discriminating apparatus 100 detects the contour De based on the captured images of the reference disc SD and the disc to be discriminated TD in the preprocessing of FIG. 10, and the center of the reference image and the discriminated image from the detected contour De. Calculate the position. Then, the reference image and the discriminated image are rotated around the center position. Therefore, it is necessary to reliably detect the contour De.

本実施形態のディスク画像取得装置1では、ディスクDの一方の表面Ds1が透明板(透明部)48の支持面48aに支持され、ディスクDの他方の表面Ds2側に背景部50が配置される。背景部50は透明板48の支持面48aに相対する表面50aを有し、当該表面50aがディスクDの輪郭Deの外方において背景領域BRをなす。照明部10は、赤色成分(第1色成分)と赤色成分とは波長の異なる青色成分(第2色成分)とを少なくとも含む照明光をディスクDの表面Ds1および背景部50に透明板48を介して照射する。ディスクDの表面Ds1および背景部50からの反射光は透明板48を透過して撮像素子24で受光される。背景部50は、赤色成分の照明光を反射すると共に青色成分の照明光を吸収するよう構成される。撮像素子24は、ディスクDが透明板48の支持面48a上に存在するときにディスクDの表面Ds1および背景領域BRからの反射光を受光して赤色成分の反射光に対応するR画像(第1撮像画像)と赤色成分の反射光に対応するB画像(第2撮像画像)とを取得する。   In the disc image acquisition device 1 of the present embodiment, one surface Ds1 of the disc D is supported by the support surface 48a of the transparent plate (transparent portion) 48, and the background portion 50 is disposed on the other surface Ds2 side of the disc D. . The background portion 50 has a surface 50 a that faces the support surface 48 a of the transparent plate 48, and the surface 50 a forms a background region BR outside the contour De of the disk D. The illumination unit 10 applies illumination light including at least a red component (first color component) and a blue component (second color component) having a wavelength different from that of the red component to the surface Ds1 of the disk D and the transparent plate 48 on the background unit 50. Irradiate through. Reflected light from the surface Ds1 and the background portion 50 of the disk D passes through the transparent plate 48 and is received by the image sensor 24. The background unit 50 is configured to reflect red component illumination light and absorb blue component illumination light. The imaging device 24 receives reflected light from the surface Ds1 and the background region BR of the disk D when the disk D is on the support surface 48a of the transparent plate 48, and receives an R image (first image) corresponding to the reflected light of the red component. 1 captured image) and a B image (second captured image) corresponding to the reflected light of the red component.

ディスクDの表面Ds1の反射率が著しく低下したときには、赤色成分の照明光はディスクDの表面Ds1で吸収されると共に背景領域BRで反射される。これにより、赤色成分の反射光は、ディスクDの表面Ds1において微小となり、背景領域BRにおいて変化せず一定となる。そのため、R画像においては、ディスクDの表面Ds1に対応する微小輝度の画素領域RC2と背景領域BRに対応する高輝度の画素領域RB2が存在する。したがって、低反射率のディスクDであっても、R画像を用いることによりディスクDの輪郭Deを確実に検出することが可能となる。他方、ディスクDの表面Ds1の反射率が高いときには、青色成分の照明光はディスクDの表面Ds1で反射されると共に背景領域BRで吸収される。これにより、青色成分の反射光は、ディスクDの表面Ds1において大きく、背景領域BRにおいて微小となる。そのため、B画像においては、ディスクDの表面Ds1に対応する高輝度の画素領域BC1と背景領域BRに対応する微小輝度の画素領域BB1が存在する。したがって、高反射率のディスクDの場合にも、B画像を用いることによりディスクDの輪郭Deを確実に検出することができる。   When the reflectance of the surface Ds1 of the disk D is significantly reduced, the red component illumination light is absorbed by the surface Ds1 of the disk D and reflected by the background region BR. Thereby, the reflected light of the red component becomes minute on the surface Ds1 of the disk D and remains constant in the background area BR. Therefore, in the R image, there is a pixel area RC2 having a very low luminance corresponding to the surface Ds1 of the disk D and a pixel area RB2 having a high luminance corresponding to the background area BR. Therefore, even if the disk D has a low reflectivity, the contour De of the disk D can be reliably detected by using the R image. On the other hand, when the reflectance of the surface Ds1 of the disc D is high, the blue component illumination light is reflected by the surface Ds1 of the disc D and absorbed by the background region BR. Thereby, the reflected light of the blue component is large on the surface Ds1 of the disk D and becomes minute in the background region BR. Therefore, in the B image, there is a high luminance pixel area BC1 corresponding to the surface Ds1 of the disk D and a minute luminance pixel area BB1 corresponding to the background area BR. Therefore, even in the case of the disk D having a high reflectivity, the contour De of the disk D can be reliably detected by using the B image.

また、背景部50は、赤色成分と同色に着色された着色透明部材56で被覆されたミラー54を含んでいる。そのため、背景領域BRにおいて照明光の反射は鏡面反射となり、高輝度の画素領域RB2と微小輝度の画素領域RC2とのコントラスト比がより高まることとなる。よって、R画像における輪郭Deの検出がより一層確実となる。   The background portion 50 includes a mirror 54 covered with a colored transparent member 56 colored in the same color as the red component. Therefore, the reflection of the illumination light in the background region BR is specular reflection, and the contrast ratio between the high-brightness pixel region RB2 and the minute-brightness pixel region RC2 is further increased. Therefore, the detection of the contour De in the R image is further ensured.

上述した通り、ディスク判別装置100では、撮像画像に基づきディスクDの輪郭Deを検出し、検出された輪郭DeからディスクDの中心CPを示す座標値を算出する。そして、中心CPを基準として被判別画像が回転される。そのため、中心CPの算出精度が判別精度に影響する。本実施形態のディスク画像取得装置1を使用することにより、ディスクDの輪郭を確実に検出することができるため、ディスク判別装置1の判別精度が向上する。   As described above, the disc discriminating apparatus 100 detects the contour De of the disc D based on the captured image, and calculates a coordinate value indicating the center CP of the disc D from the detected contour De. Then, the image to be determined is rotated with reference to the center CP. For this reason, the calculation accuracy of the center CP affects the determination accuracy. By using the disc image acquisition device 1 of the present embodiment, the contour of the disc D can be reliably detected, so that the discrimination accuracy of the disc discrimination device 1 is improved.

他方、撮像素子24は、ディスクDが透明板48の支持面48a上に存在しないときに背景部50からの反射光を受光して赤色成分の反射光に対応するR画像(第3撮像画像)を取得する。この場合、R画像はその全体に亘り高輝度の画素領域となる。そのため、透明板48の汚れにより輝度が低下した汚れ領域DRを容易に検出することができる。   On the other hand, the imaging element 24 receives reflected light from the background portion 50 when the disk D is not present on the support surface 48a of the transparent plate 48, and receives an R image (third captured image) corresponding to the reflected light of the red component. To get. In this case, the R image is a pixel area with high brightness over the entire image. Therefore, it is possible to easily detect the dirt region DR in which the luminance is lowered due to the dirt on the transparent plate 48.

上述した通り、ディスク判別装置1では、汚れ領域DRが検出された場合、汚れ検出信号が制御部104から出力され、状態表示器112が透明板48の汚れを報知する。したがって、ディスク判別装置100における保守作業の利便性が向上する。   As described above, in the disc discriminating apparatus 1, when the dirt region DR is detected, a dirt detection signal is output from the control unit 104, and the status indicator 112 notifies the dirt of the transparent plate 48. Therefore, the convenience of maintenance work in the disk discriminating apparatus 100 is improved.

なお、本実施形態では背景部50においてミラー54を配置しているが、背景部50の表面を赤色に着色することによっても同様の効果を奏することができる。また、撮像素子24における赤色画素の分光感度が赤色の近似色に及んでおり、且つ、その近似色における分光感度が所望の範囲であれば、背景部50における着色透明部材56を赤色の近似色としてもよい。ここでいう赤色の近似色は、橙色(波長が590nm以上で610nm以下)である。   In the present embodiment, the mirror 54 is disposed in the background portion 50, but the same effect can be obtained by coloring the surface of the background portion 50 in red. Further, if the spectral sensitivity of the red pixel in the image sensor 24 reaches the approximate color of red and the spectral sensitivity in the approximate color is in a desired range, the colored transparent member 56 in the background portion 50 is replaced with the approximate color of red. It is good. The approximate red color here is orange (wavelength of 590 nm to 610 nm).

(第2実施形態)
図15は、本発明の第2実施形態のディスク画像取得装置1Aを示す。ディスク画像装置1Aは、照明部10Aが赤色成分の照明光を照射する発光素子12aと青色成分の照明光を照射する発光素子12bを有し、撮像部20がモノクロームの撮像素子24Aを有する点において、第1実施形態のディスク画像取得装置1と相違する。そのため、図15において第1実施形態のディスク画像取得装置1と同一の構成要素には同じ符号を付してその説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 15 shows a disc image acquisition device 1A according to the second embodiment of the present invention. The disc image device 1A includes a light emitting element 12a that emits illumination light of a red component and a light emitting element 12b that emits illumination light of a blue component, and the imaging unit 20 includes a monochrome imaging element 24A. This is different from the disc image acquisition device 1 of the first embodiment. Therefore, in FIG. 15, the same components as those in the disk image acquisition device 1 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

ディスク画像取得装置1Aでは、照明部10Aが赤色成分の照明光と青色成分の照明光とを選択的に照射する面照明部11Aである。面照明部11Aは、導光板14の一方の端部(図15の左側)に配置された発光素子12aと、導光板14の他方の端部(図15の右側)に配置された発光素子12bと、を含んで構成される。発光素子12aには赤色LEDが使用され、発光素子12bには青色LEDが使用される。発光素子12aの発光により赤色成分の照明光が面照明部11Aから照射され、発光素子12bの発光により青色成分の照明光が面照明部11Aから照射される。これら赤色成分および青色成分の照射光は、所定の時間差をもってディスクDの表面Ds1に照射される。なお、導光板14の反射シート16側の一面に反射ドット(図示せず)が形成されている場合には、発光素子12a、12bのそれぞれを導光板14の反射ドットが粗に形成されている側の端部に配置することが好ましい。これにより、導光板14から照射される赤色成分および青色成分の照明光が均一になる。   In the disc image acquisition device 1A, the illumination unit 10A is a surface illumination unit 11A that selectively irradiates red component illumination light and blue component illumination light. The surface illumination unit 11A includes a light emitting element 12a disposed at one end (left side in FIG. 15) of the light guide plate 14 and a light emitting element 12b disposed at the other end (right side in FIG. 15) of the light guide plate 14. And comprising. A red LED is used for the light emitting element 12a, and a blue LED is used for the light emitting element 12b. The illumination light of the red component is emitted from the surface illumination unit 11A by the light emission of the light emitting element 12a, and the illumination light of the blue component is emitted from the surface illumination unit 11A by the emission of the light emitting element 12b. The irradiation light of the red component and the blue component is irradiated onto the surface Ds1 of the disk D with a predetermined time difference. In addition, when the reflective dot (not shown) is formed in one surface of the reflective sheet 16 side of the light-guide plate 14, the reflective dot of the light-guide plate 14 is roughly formed in each of the light emitting elements 12a and 12b. It is preferable to arrange at the end on the side. Thereby, the illumination light of the red component and the blue component irradiated from the light guide plate 14 becomes uniform.

撮像部20は、単一色の画像を取得するモノクロームの撮像素子24Aを有している。撮像素子24Aは、面照明部11Aから赤色成分の照明光が照射されたときのハーフミラー32からの反射光を受光して撮像画像を出力し、面照明部11Aから青色成分の照明光が照射されたときのハーフミラー32からの反射光を受光して撮像画像を出力する。換言すれば、撮像素子24Aは、赤色成分の照明光に対応する第1撮像画像と青色成分の照明光に対応する第2撮像画像とをそれぞれ取得する。   The imaging unit 20 includes a monochrome imaging element 24A that acquires a single color image. The image sensor 24A receives reflected light from the half mirror 32 when the red illumination light is irradiated from the surface illumination unit 11A, outputs a captured image, and the blue illumination light is emitted from the surface illumination unit 11A. When the reflected light from the half mirror 32 is received, a captured image is output. In other words, the image sensor 24A acquires a first captured image corresponding to the red component illumination light and a second captured image corresponding to the blue component illumination light, respectively.

背景部50は、第1実施形態のディスク画像取得装置1と同じ構成を有する。そのため、第1撮像画像は図2(A)に示す画像となり、第2撮像画像は図2(B)に示す画像となる。したがって、第1撮像画像および第2撮像画像のそれぞれについて輪郭を検出することにより、高反射率ディスクDrhおよび低反射率ディスクDrlのいずれにおいても輪郭Deを確実に検出することが可能となる。なお、高反射率ディスクDrhと低反射率ディスクDrlとの間の反射率のディスクDの場合においても、第1撮像画像および第2撮像画像のそれぞれについて輪郭を検出することにより、コントラスト比がやや低下するものの輪郭を検出するのに支障が生じない程度であるため、輪郭Deを確実に検出することができる。   The background unit 50 has the same configuration as the disc image acquisition device 1 of the first embodiment. Therefore, the first captured image is an image shown in FIG. 2A, and the second captured image is an image shown in FIG. Therefore, by detecting the contour for each of the first captured image and the second captured image, it is possible to reliably detect the contour De in both the high reflectivity disk Drh and the low reflectivity disk Drl. Even in the case of the disc D having a reflectivity between the high reflectivity disc Drh and the low reflectivity disc Drl, the contrast ratio is slightly increased by detecting the contour of each of the first captured image and the second captured image. Since there is no problem in detecting the contour of the drop, the contour De can be reliably detected.

また、ディスクDが透明板48の支持面48上に存在しないときには、面照明部11Aから赤色成分の照明光が背景部50の表面50aに向けて照射される。撮像素子24Aは、背景部50の表面50aからの反射光を受光してR画像を取得する。この場合、R画像はその全体に亘り高輝度の画素領域となる。そのため、透明板48の汚れにより輝度が低下した領域を容易に検出することができる。   When the disk D is not present on the support surface 48 of the transparent plate 48, red component illumination light is emitted from the surface illumination unit 11 </ b> A toward the surface 50 a of the background unit 50. The image sensor 24A receives reflected light from the surface 50a of the background portion 50 and acquires an R image. In this case, the R image is a pixel area with high brightness over the entire image. Therefore, it is possible to easily detect a region where the brightness is lowered due to the dirt on the transparent plate 48.

本実施形態のディスク画像取得装置1Aは、図4のディスク判別装置100に適用できる。その場合、図3の制御部104が、発光素子12a、12bのそれぞれに対応する点灯制御信号LCSを所定の時間差をもって照明部10Aに出力すると共に、それらの点灯制御信号LCSのそれぞれに対応する撮像制御信号ICSを撮像部20に出力する。これにより、図7のステップS7、S8、図8のST1、ST2および図9のステップS24、S25がそれぞれ2回ずつ実行されることとなる。それ以外のディスク判別装置100の動作については、第1実施形態の動作を適宜に変更することにより実施可能であるため、ここではその詳細な説明を省略する。   The disc image acquisition device 1A of this embodiment can be applied to the disc discrimination device 100 of FIG. In that case, the control unit 104 in FIG. 3 outputs the lighting control signal LCS corresponding to each of the light emitting elements 12a and 12b to the illumination unit 10A with a predetermined time difference, and the imaging corresponding to each of the lighting control signals LCS. The control signal ICS is output to the imaging unit 20. Accordingly, steps S7 and S8 in FIG. 7, ST1 and ST2 in FIG. 8, and steps S24 and S25 in FIG. 9 are each executed twice. The other operations of the disc determination device 100 can be implemented by appropriately changing the operation of the first embodiment, and thus detailed description thereof is omitted here.

(第3実施形態)
図16は、本発明の第3実施形態のディスク画像取得装置1Bを示す。ディスク画像取得装置1Bは、照明部10Bが赤色成分の照明光を照射する赤色面照明部11aと、青色成分の照明光を照射する青色面照明部11bと、クロスプリズム13と、により構成される点、撮像部20がモノクロームの撮像素子24Aにより構成される点において、第1実施形態のディスク画像取得装置1と相違する。そのため、図16において第1実施形態のディスク画像取得装置1と同一の構成要素には同じ符号を付してその説明を省略する。
(Third embodiment)
FIG. 16 shows a disc image acquisition device 1B according to a third embodiment of the present invention. The disc image acquisition device 1B includes a red surface illumination unit 11a that the illumination unit 10B emits red component illumination light, a blue surface illumination unit 11b that emits blue component illumination light, and a cross prism 13. In that respect, the imaging unit 20 is configured by a monochrome imaging device 24A, which is different from the disk image acquisition device 1 of the first embodiment. Therefore, in FIG. 16, the same components as those of the disk image acquisition device 1 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

ディスク画像取得装置1Bは、ディスク搬送路40を移動するディスクDの表面Ds1に対して、赤色成分の照明光を照射し、且つ、青色成分の照明光を照射する照明部10Bを含んで構成される。照明部10Bは、赤色成分の照明光を照射する赤色面照明部11aと、青色成分の照明光を照射する青色面照明部11bと、赤色面照明部11aから導入された照明光および青色面照明部11bから導入された照明光のそれぞれを撮像窓44に向けて屈折するクロスプリズム13と、を含んでいる。   The disc image acquisition device 1B includes an illumination unit 10B that irradiates the surface Ds1 of the disc D moving on the disc transport path 40 with red component illumination light and with blue component illumination light. The The illumination unit 10B includes a red surface illumination unit 11a that emits red component illumination light, a blue surface illumination unit 11b that emits blue component illumination light, and illumination light and blue surface illumination introduced from the red surface illumination unit 11a. And a cross prism 13 that refracts each of the illumination lights introduced from the unit 11b toward the imaging window 44.

赤色面照明部11aは、発光素子12a、導光板14a、反射シート16aおよび拡散シート18aを含んでいる。発光素子12aには、赤色LEDが使用され、発光素子12aは赤色可視光を導光板14aに照射する。導光板14aは、図16の鉛直方向に延在する矩形薄板状であり、クロスプリズム13に向けて赤色成分の照明光を照射する。反射シート16aは、導光板14aのクロスプリズム13の反対側に位置する面に密着されており、導光板14aからクロスプリズム13の反対側へ光が拡散するのを防止し、クロスプリズム13側に反射する。拡散シート18aは、導光板14aのクロスプリズム13側の面に密着されており、導光板14aのクロスプリズム13側の面から照射される光を均一に拡散させる。導光板14aによって導かれ、または、反射シート16aによって反射された発光素子12aからの照射光は、拡散シート18aによって面全体に亘って均一な光量にされ、クロスプリズム13に向けて照射される。   The red surface illumination unit 11a includes a light emitting element 12a, a light guide plate 14a, a reflection sheet 16a, and a diffusion sheet 18a. A red LED is used for the light emitting element 12a, and the light emitting element 12a irradiates the light guide plate 14a with red visible light. The light guide plate 14 a has a rectangular thin plate shape extending in the vertical direction in FIG. 16 and irradiates the cross prism 13 with red component illumination light. The reflection sheet 16a is in close contact with the surface of the light guide plate 14a that is located on the opposite side of the cross prism 13, and prevents light from diffusing from the light guide plate 14a to the opposite side of the cross prism 13 to the cross prism 13 side. reflect. The diffusion sheet 18a is in close contact with the cross prism 13 side surface of the light guide plate 14a, and uniformly diffuses light irradiated from the cross prism 13 side surface of the light guide plate 14a. Irradiation light from the light emitting element 12a guided by the light guide plate 14a or reflected by the reflection sheet 16a is made a uniform amount of light over the entire surface by the diffusion sheet 18a and irradiated toward the cross prism 13.

青色面照明部11bは、発光素子12b、導光板14b、反射シート16bおよび拡散シート18bを含んでいる。発光素子12bには、青色LEDが使用され、発光素子12aは青色可視光を導光板14bに照射する。導光板14bは、図16の鉛直方向に延在する矩形薄板状であり、クロスプリズム13に向けて青色成分の照明光を照射する。反射シート16bは、導光板14bのクロスプリズム13の反対側に位置する面に密着されており、導光板14bからクロスプリズム13の反対側へ光が拡散するのを防止し、クロスプリズム13側に反射する。拡散シート18bは、導光板14bのクロスプリズム13側の面に密着されており、導光板14bのクロスプリズム13側の面から照射される光を均一に拡散させる。導光板14bによって導かれ、または、反射シート16bによって反射された発光素子12aからの照射光は、拡散シート18bによって面全体に亘って均一な光量にされ、クロスプリズム13に向けて照射される。   The blue surface illumination unit 11b includes a light emitting element 12b, a light guide plate 14b, a reflection sheet 16b, and a diffusion sheet 18b. A blue LED is used for the light emitting element 12b, and the light emitting element 12a irradiates the light guide plate 14b with blue visible light. The light guide plate 14 b has a rectangular thin plate shape extending in the vertical direction in FIG. 16, and irradiates the cross prism 13 with blue component illumination light. The reflection sheet 16b is in close contact with the surface of the light guide plate 14b that is located on the opposite side of the cross prism 13, and prevents light from diffusing from the light guide plate 14b to the opposite side of the cross prism 13. reflect. The diffusion sheet 18b is in close contact with the surface of the light guide plate 14b on the cross prism 13 side, and uniformly diffuses light irradiated from the surface of the light guide plate 14b on the cross prism 13 side. Irradiation light from the light emitting element 12a guided by the light guide plate 14b or reflected by the reflection sheet 16b is made a uniform amount of light over the entire surface by the diffusion sheet 18b and irradiated toward the cross prism 13.

クロスプリズム13は、90度の頂角がエッジになっている直角二等辺三角形の形状をしているプリズムが4個接合されてなる。クロスプリズム13は、赤色面照明部11aおよび青色面照明部11bの間に位置し、赤色面照明部11aおよび青色面照明部11bから照射された図16の水平方向に向かう光を90度屈折し、図16の鉛直上方に向けて照射する。これにより、赤色面照明部11aおよび青色面照明部11bから照射された赤色成分および青色成分の照射光は、撮像窓44を介してディスクDの表面Ds1に選択的に照射される。これら赤色成分および青色成分の照射光は、所定の時間差をもって照射される。   The cross prism 13 is formed by joining four prisms in the shape of a right isosceles triangle having an apex angle of 90 degrees as an edge. The cross prism 13 is located between the red surface illumination unit 11a and the blue surface illumination unit 11b, and refracts the light directed from the red surface illumination unit 11a and the blue surface illumination unit 11b in the horizontal direction in FIG. 16 by 90 degrees. Irradiate vertically upward in FIG. As a result, the red component and the blue component irradiated from the red surface illumination unit 11 a and the blue surface illumination unit 11 b are selectively irradiated onto the surface Ds 1 of the disk D through the imaging window 44. Irradiation light of these red component and blue component is irradiated with a predetermined time difference.

撮像部20は、第2実施形態のディスク画像取得装置1Aと同様に、単一色の画像を取得するモノクロームの撮像素子24Aを有している。撮像素子24Aは、赤色面照明部11aから赤色成分の照明光が照射されたときのハーフミラー32からの反射光を受光して撮像画像を出力し、青色面照明部11bから青色成分の照明光が照射されたときのハーフミラー32からの反射光を受光して撮像画像を出力する。換言すれば、撮像素子24Aは、赤色成分の照明光に対応する第1撮像画像と青色成分の照明光に対応する第2撮像画像とをそれぞれ取得する。   The imaging unit 20 includes a monochrome imaging element 24A that acquires a single color image, like the disc image acquisition device 1A of the second embodiment. The image sensor 24A receives reflected light from the half mirror 32 when the red component illumination light is irradiated from the red surface illumination unit 11a, outputs a captured image, and emits blue component illumination light from the blue surface illumination unit 11b. The reflected light from the half mirror 32 when the light is irradiated is received and a captured image is output. In other words, the image sensor 24A acquires a first captured image corresponding to the red component illumination light and a second captured image corresponding to the blue component illumination light, respectively.

背景部50は、第1実施形態のディスク画像取得装置1と同じ構成を有する。そのため、第1撮像画像は図2(A)に示す画像となり、第2撮像画像は図2(B)に示す画像となる。したがって、第1撮像画像および第2撮像画像のそれぞれについて輪郭を検出することにより、高反射率ディスクDrhおよび低反射率ディスクDrlのいずれにおいても輪郭Deを確実に検出することが可能となる。なお、高反射率ディスクDrhと低反射率ディスクDrlとの間の反射率のディスクDの場合においても、第1撮像画像および第2撮像画像のそれぞれについて輪郭を検出することにより、コントラスト比がやや低下するものの輪郭を検出するのに支障が生じない程度であるため、輪郭Deを確実に検出することができる。   The background unit 50 has the same configuration as the disc image acquisition device 1 of the first embodiment. Therefore, the first captured image is an image shown in FIG. 2A, and the second captured image is an image shown in FIG. Therefore, by detecting the contour for each of the first captured image and the second captured image, it is possible to reliably detect the contour De in both the high reflectivity disk Drh and the low reflectivity disk Drl. Even in the case of the disc D having a reflectivity between the high reflectivity disc Drh and the low reflectivity disc Drl, the contrast ratio is slightly increased by detecting the contour of each of the first captured image and the second captured image. Since there is no problem in detecting the contour of the drop, the contour De can be reliably detected.

また、ディスクDが透明板48の支持面48a上に存在しないときには、赤色面照明部11aから赤色成分の照明光が背景部50の表面50aに向けて照射される。撮像素子24Aは、背景部50の表面50aからの反射光を受光して赤色成分に対応する第3撮像画像を取得する。この場合、第3撮像画像はその全体に亘り高輝度の画素領域となる。そのため、透明板48の汚れにより輝度が低下した領域を容易に検出することができる。   When the disk D is not present on the support surface 48 a of the transparent plate 48, red component illumination light is emitted from the red surface illumination unit 11 a toward the surface 50 a of the background unit 50. The image sensor 24A receives the reflected light from the surface 50a of the background part 50 and acquires a third captured image corresponding to the red component. In this case, the third captured image becomes a high-luminance pixel region over the entire image. Therefore, it is possible to easily detect a region where the brightness is lowered due to the dirt on the transparent plate 48.

本実施形態のディスク画像取得装置1Bは、図4のディスク判別装置100に適用できる。その場合、図3の制御部104が、発光素子12a、12bのそれぞれに対応する点灯制御信号LCSを所定の時間差をもって照明部10Aに出力すると共に、それらの点灯制御信号LCSのそれぞれに対応する撮像制御信号ICSを撮像部20に出力する。これにより、図7のステップS7、S8、図8のST1、ST2および図9のステップS24、S25がそれぞれ2回ずつ実行されることとなる。それ以外のディスク判別装置100の動作については、第1実施形態の動作を適宜に変更することにより実施可能であるため、ここではその詳細な説明を省略する。   The disc image acquisition device 1B of this embodiment can be applied to the disc discrimination device 100 of FIG. In that case, the control unit 104 in FIG. 3 outputs the lighting control signal LCS corresponding to each of the light emitting elements 12a and 12b to the illumination unit 10A with a predetermined time difference, and the imaging corresponding to each of the lighting control signals LCS. The control signal ICS is output to the imaging unit 20. Accordingly, steps S7 and S8 in FIG. 7, ST1 and ST2 in FIG. 8, and steps S24 and S25 in FIG. 9 are each executed twice. The other operations of the disc determination device 100 can be implemented by appropriately changing the operation of the first embodiment, and thus detailed description thereof is omitted here.

(変形例)
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、第1〜第3実施形態では、面照明11、11A、11a、11bを用いているが、面照明以外の照明部を使用することも勿論可能である。例えば、明視野照明となる範囲での傾斜角度であれば、照明光を斜めに照射する場合についても適用することができる。また、ハーフミラー32などのビームスプリッタ30を用いることなく、ディスクDおよび背景領域BRからの反射光を直接撮像素子24が受光できる構成に対しても適用することができる。
(Modification)
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example, in the first to third embodiments, the surface illuminations 11, 11A, 11a, and 11b are used, but it is of course possible to use an illumination unit other than the surface illumination. For example, if the tilt angle is within a range that provides bright field illumination, the present invention can also be applied to a case where illumination light is irradiated obliquely. Further, the present invention can be applied to a configuration in which the imaging element 24 can directly receive the reflected light from the disk D and the background region BR without using the beam splitter 30 such as the half mirror 32.

第2および第3実施形態では、発光素子12aとして赤色LEDを使用し、発光素子12bとして青色LEDを使用することにより、照明部10A、10Bから赤色成分の照明光と青色成分の照明光とをディスクDの表面Ds1に選択的に照射しているが、その他の構成によっても実現することができる。例えば、白色光を照射する照明部に色選択シャッタを設けてもよい。   In the second and third embodiments, a red LED is used as the light emitting element 12a, and a blue LED is used as the light emitting element 12b, so that the red component illumination light and the blue component illumination light are emitted from the illumination units 10A and 10B. Although the surface Ds1 of the disk D is selectively irradiated, it can be realized by other configurations. For example, a color selection shutter may be provided in the illumination unit that emits white light.

1、1A、1B ディスク画像取得装置
10、10A、10B 照明部
11、11A 面照明部
11a 赤色面照明部
11b 青色面照明部
12、12a、12b 発光素子
13 クロスプリズム
14、14a、14b 導光板
16、16a、16b 反射シート
18、18a、18b 拡散シート
20 撮像部
22 集光レンズ
24、24A 撮像素子
30 ビームスプリッタ
32 ハーフミラー
40 ディスク搬送路
42 ベース板
44 撮像窓
46 撮像領域
48 透明板
48a 支持面
50 背景部
52 ベース体
54 ミラー
56 着色透明部材
100 ディスク判別装置
102 撮像タイミングセンサ
104 制御部
106 EEPROM
108 RAM
110 入出力インターフェース
112 状態表示器
114 モード切換スイッチ
122 マイクロコンピュータ
124 画像処理部
132 基準画像保持部
134 撮像画像保持部
136 処理画像保持部
142 エッジ強調部
144 輪郭検出部
146 中心算出部
148 有効領域設定部
150 マスク処理部
152 サイズ変換部
154 画像回転部
156 画像移動部
158 対比判別部
160 汚れ検出部

1, 1A, 1B Disc image acquisition device 10, 10A, 10B Illumination unit 11, 11A Surface illumination unit 11a Red surface illumination unit 11b Blue surface illumination unit 12, 12a, 12b Light emitting element 13 Cross prisms 14, 14a, 14b Light guide plate 16 , 16a, 16b Reflective sheets 18, 18a, 18b Diffusion sheet 20 Imaging unit 22 Condensing lenses 24, 24A Imaging element 30 Beam splitter 32 Half mirror 40 Disk transport path 42 Base plate 44 Imaging window 46 Imaging region 48 Transparent plate 48a Support surface DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 Background part 52 Base body 54 Mirror 56 Colored transparent member 100 Disc discrimination | determination apparatus 102 Imaging timing sensor 104 Control part 106 EEPROM
108 RAM
110 I / O interface 112 Status indicator 114 Mode change switch 122 Microcomputer 124 Image processing unit 132 Reference image holding unit 134 Captured image holding unit 136 Processed image holding unit 142 Edge enhancement unit 144 Contour detection unit 146 Center calculation unit 148 Effective area setting Unit 150 mask processing unit 152 size conversion unit 154 image rotation unit 156 image movement unit 158 contrast determination unit 160 stain detection unit

Claims (11)

ディスクの一面を支持する支持面を有する透明部と、
前記支持面に支持された前記ディスクの他面側に配置されると共に、前記支持面に相対する表面を有し、前記ディスクが前記支持面上に存在するときに当該表面が前記ディスクの輪郭の外方において背景領域をなす背景部と、
前記支持面に支持された前記ディスクおよび前記背景部に前記透明部を介して照明光を照射する照明部と、
前記透明部を透過する、前記ディスクの一面および前記背景部からの反射光を受光する撮像素子と、を備え、
前記照明部が第1色成分と当該第1色成分とは波長の異なる第2色成分とを少なくとも含む前記照明光を照射し、
前記背景部が前記第1色成分の照明光を反射すると共に前記第2色成分の照明光を吸収するよう構成され、
前記撮像素子は、前記ディスクが前記支持面上に存在するときに前記ディスクの一面および前記背景領域からの反射光を受光して前記第1色成分の反射光に対応する第1撮像画像と前記第2色成分の反射光に対応する第2撮像画像とを取得し、前記ディスクが前記支持面上に存在しないときに前記背景部からの反射光を受光して前記第1色成分の反射光に対応する第3撮像画像を取得するディスク画像取得装置。
A transparent portion having a support surface for supporting one surface of the disk;
The disk is disposed on the other surface side of the disk supported by the support surface, and has a surface facing the support surface. When the disk is present on the support surface, the surface is the contour of the disk. A background part that forms a background area outside, and
An illuminating unit that irradiates illumination light to the disk supported by the support surface and the background unit through the transparent unit;
An image sensor that receives the reflected light from one surface of the disk and the background part, which is transmitted through the transparent part, and
The illumination unit irradiates the illumination light including at least a first color component and a second color component having a wavelength different from that of the first color component;
The background portion is configured to reflect the illumination light of the first color component and absorb the illumination light of the second color component;
The image sensor receives reflected light from one surface of the disk and the background area when the disk is on the support surface, and the first captured image corresponding to the reflected light of the first color component and the A second captured image corresponding to the reflected light of the second color component, and the reflected light of the first color component is received by receiving the reflected light from the background when the disk is not on the support surface. A disk image acquisition device for acquiring a third captured image corresponding to.
前記背景部の少なくとも前記表面が前記第1色成分と同色または近似色に着色されている請求項1に記載のディスク画像取得装置。   The disc image acquisition device according to claim 1, wherein at least the surface of the background portion is colored in the same color or an approximate color as the first color component. 前記背景領域における前記第1色成分の反射が鏡面反射となるよう前記背景部が構成される請求項1に記載のディスク画像取得装置。   The disk image acquisition apparatus according to claim 1, wherein the background portion is configured such that reflection of the first color component in the background region is specular reflection. 前記背景部が前記第1色成分と同色または近似色に着色された透明部材で被覆されたミラーを含んでいる請求項3に記載のディスク画像取得装置。   The disk image acquisition apparatus according to claim 3, wherein the background portion includes a mirror covered with a transparent member colored in the same color as the first color component or an approximate color. 前記第1色成分が赤色であり、前記第2色成分が青色である請求項1〜4のいずれか1項に記載のディスク画像取得装置。   The disk image acquisition device according to claim 1, wherein the first color component is red and the second color component is blue. ディスクの一面を支持する支持面を有する透明部と、
前記支持面に支持された前記ディスクの他面側に配置されると共に、前記支持面に相対する表面を有し、前記ディスクが前記支持面上に存在するときに当該表面が前記ディスクの輪郭の外方において背景領域をなす背景部と、
前記支持面に支持された前記ディスクおよび前記背景部に前記透明部を介して照明光を照射する照明部と、
前記透明部を透過する、前記ディスクの一面および前記背景部からの反射光を受光する撮像素子と、を備え、
前記照明部が第1色成分の第1照明光と当該第1色成分とは波長の異なる第2色成分の第2照明光と照射し、
前記背景部が前記第1色成分の前記第1照明光を反射すると共に前記第2色成分の前記第2照明光を吸収するよう構成され、
前記撮像素子は、前記ディスクが前記支持面上に存在するときに前記ディスクの一面および前記背景領域からの反射光を受光して前記第1色成分の反射光に対応する第1撮像画像と前記第2色成分の反射光に対応する第2撮像画像とを取得し、前記ディスクが前記支持面上に存在しないときに前記背景部からの反射光を受光して前記第1色成分の反射光に対応する第3撮像画像を取得するディスク画像取得装置。
A transparent portion having a support surface for supporting one surface of the disk;
The disk is disposed on the other surface side of the disk supported by the support surface, and has a surface facing the support surface. When the disk is present on the support surface, the surface is the contour of the disk. A background part that forms a background area outside, and
An illuminating unit that irradiates illumination light to the disk supported by the support surface and the background unit through the transparent unit;
An image sensor that receives the reflected light from one surface of the disk and the background part, which is transmitted through the transparent part, and
The illumination unit irradiates the first illumination light of the first color component and the second illumination light of the second color component having a wavelength different from that of the first color component,
The background portion is configured to reflect the first illumination light of the first color component and absorb the second illumination light of the second color component;
The image sensor receives reflected light from one surface of the disk and the background area when the disk is on the support surface, and the first captured image corresponding to the reflected light of the first color component and the A second captured image corresponding to the reflected light of the second color component, and the reflected light of the first color component is received by receiving the reflected light from the background when the disk is not on the support surface. A disk image acquisition device for acquiring a third captured image corresponding to.
前記背景部の少なくとも前記表面が前記第1色成分と同色または近似色に着色されている請求項6に記載のディスク画像取得装置。   The disc image acquisition device according to claim 6, wherein at least the surface of the background portion is colored in the same color or an approximate color as the first color component. 前記背景領域における前記第1色成分の反射が鏡面反射となるよう前記背景部が構成される請求項6に記載のディスク画像取得装置。   The disk image acquisition device according to claim 6, wherein the background portion is configured such that reflection of the first color component in the background region is specular reflection. 前記背景部が前記第1色成分と同色または近似色に着色された透明部で被覆されたミラーを含んでいる請求項8に記載のディスク画像取得装置。   The disk image acquisition device according to claim 8, wherein the background portion includes a mirror covered with a transparent portion colored in the same color as the first color component or an approximate color. 前記第1色成分が赤色であり、前記第2色成分が青色である請求項6〜9のいずれか1項に記載のディスク画像取得装置。   The disk image acquisition device according to any one of claims 6 to 9, wherein the first color component is red and the second color component is blue. ディスクの一面を撮像して撮像画像を取得するディスク画像取得装置と、前記ディスク画像取得装置により取得された撮像画像に基づき生成された被判別画像と所定の基準画像とを対比して前記ディスクの真偽を判別する判別部と、を備えるディスク判別装置であって、
前記ディスク画像取得装置が請求項1〜10のいずれか1項に記載のディスク画像取得装置からなり、
前記ディスク画像取得装置により取得された前記第1および第2撮像画像のそれぞれに対して前記ディスクの輪郭を検出する輪郭検出部と、
前記ディスク画像取得装置により取得された前記第3撮像画像に基づき前記透明部に付着した汚れを検出する汚れ検出部と、
をさらに備えるディスク判別装置。

A disc image acquisition device that captures an image of one surface of the disc to acquire a captured image, and a discriminating image generated based on the captured image acquired by the disc image acquisition device and a predetermined reference image are compared with each other. A disc discriminating device comprising: a discriminating unit for discriminating authenticity;
The disk image acquisition device comprises the disk image acquisition device according to any one of claims 1 to 10,
A contour detection unit for detecting a contour of the disc for each of the first and second captured images acquired by the disc image acquisition device;
A dirt detection unit for detecting dirt adhered to the transparent part based on the third captured image acquired by the disk image acquisition device;
A disk discrimination device further comprising:

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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0212492A (en) * 1988-06-30 1990-01-17 Toshiba Corp Photoelectric converter
JPH09319916A (en) * 1996-03-29 1997-12-12 Laurel Bank Mach Co Ltd Coin-discriminating device
JP2007150431A (en) * 2005-11-24 2007-06-14 Konica Minolta Business Technologies Inc Image reader, and image-forming device
JP2010131178A (en) * 2008-12-04 2010-06-17 Juki Corp Button recognition device and button recognition method
JP2011095922A (en) * 2009-10-28 2011-05-12 Nippon Signal Co Ltd:The Device and method for determinating coin
JP2015060564A (en) * 2013-09-20 2015-03-30 グローリー株式会社 Coin identification device and coin identification method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0212492A (en) * 1988-06-30 1990-01-17 Toshiba Corp Photoelectric converter
JPH09319916A (en) * 1996-03-29 1997-12-12 Laurel Bank Mach Co Ltd Coin-discriminating device
JP2007150431A (en) * 2005-11-24 2007-06-14 Konica Minolta Business Technologies Inc Image reader, and image-forming device
JP2010131178A (en) * 2008-12-04 2010-06-17 Juki Corp Button recognition device and button recognition method
JP2011095922A (en) * 2009-10-28 2011-05-12 Nippon Signal Co Ltd:The Device and method for determinating coin
JP2015060564A (en) * 2013-09-20 2015-03-30 グローリー株式会社 Coin identification device and coin identification method

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