JP2020113270A - Image acquisition device, paper sheet processing device, bill processing device and image acquisition method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像取得装置、紙葉類処理装置、紙幣処理装置及び画像取得方法に関する。より詳しくは、透明部を有する紙葉類の特徴を検出するのに好適な画像取得装置、紙葉類処理装置、紙幣処理装置及び画像取得方法に関する。 The present invention relates to an image acquisition device, a paper sheet processing device, a banknote processing device, and an image acquisition method. More specifically, the present invention relates to an image acquisition device, a paper sheet processing device, a banknote processing device, and an image acquisition method suitable for detecting the characteristics of a paper sheet having a transparent portion.
紙幣(銀行券)や商品券、小切手等の紙葉類には、偽造防止のために様々なセキュリティ特徴が付与されている。例えば、紙葉類に用いられる紙は、植物繊維を素材にした紙が主流だが、耐久性や耐水性、セキュリティ性等の向上を目的として、合成繊維を素材とした紙を用いたり、合成樹脂のシートであるポリマーシートが用いられることがある。ポリマーシートから作られた紙幣は、ポリマー紙幣と呼ばれ、偽造が難しい。 Paper sheets such as banknotes (banknotes), gift certificates, and checks have various security features to prevent forgery. For example, the paper used for paper sheets is mainly made of vegetable fiber, but for the purpose of improving durability, water resistance, security, etc., paper made of synthetic fiber or synthetic resin is used. A polymer sheet, which is a sheet of, may be used. Banknotes made from polymer sheets are called polymer banknotes and are difficult to counterfeit.
紙葉類の外形形状やその有無といった特徴を採取する場合、通常、光学ラインセンサ等の光学センサが用いられるが、透明部は光学センサから照射された光を透過するため、透明部を有する紙葉類には、透明部を有さない通常の紙葉類とは異なる処理が求められることがある。 An optical sensor such as an optical line sensor is usually used when collecting features such as the outer shape of a paper sheet and the presence or absence thereof. However, since the transparent portion transmits light emitted from the optical sensor, the paper having the transparent portion is used. The leaves may be required to be treated differently from ordinary paper leaves having no transparent portion.
例えば、特許文献1には、紙葉類の一方の面に異なる2つの光源から異なる波長の光を照射し、これらの光照射により紙葉類を透過した光を受光することによって、紙葉類の透かし画像の検出と形状や欠損の検出を同一ステージで実現する光学読取装置及び紙葉類処理装置が開示されている。 For example, in Patent Document 1, one surface of a paper sheet is irradiated with light of different wavelengths from two different light sources, and light transmitted through the paper sheet by these light irradiations is received, thereby The optical reading device and the paper sheet processing device which realize the detection of the watermark image and the detection of the shape and the defect in the same stage are disclosed.
紙葉類の種類、真偽等の識別のために紙葉類の画像を利用する場合では、通常、光学ラインセンサを含む画像取得装置によって当該画像が撮影されるが、紙葉類の透明部は、画像取得装置の光源から照射された光、例えば赤外光を透過する。そのため、この場合も、透明部を有する紙葉類には、透明部を有さない通常の紙葉類とは異なる処理が求められる。 When an image of a paper sheet is used to identify the type, authenticity, etc. of the paper sheet, the image is usually captured by an image acquisition device including an optical line sensor. Transmits the light emitted from the light source of the image acquisition device, for example, infrared light. Therefore, also in this case, the paper sheet having the transparent portion is required to be processed differently from the ordinary paper sheet having no transparent portion.
具体的には、紙葉類の識別処理では、まず、光学ラインセンサの出力に基づく画像データから紙葉類の外形形状(輪郭)を検出(抽出)する必要がある。すなわち、光学ラインセンサの出力に基づく画像は、紙葉類のみならず、その背景(紙葉類以外の領域)を含む画像であるが、その全体画像から紙葉類に相当する領域を特定し、その領域の外形形状を抽出する必要がある。しかしながら、透明部を有する紙葉類の場合、全体画像から紙葉類に相当する領域を正確に抽出できないことがあった。 Specifically, in the paper sheet identification process, first, it is necessary to detect (extract) the outer shape (contour) of the paper sheet from the image data based on the output of the optical line sensor. That is, the image based on the output of the optical line sensor is an image including not only the paper sheet but also the background (the area other than the paper sheet), but the area corresponding to the paper sheet is specified from the entire image. , It is necessary to extract the outer shape of the region. However, in the case of a paper sheet having a transparent portion, the area corresponding to the paper sheet may not be accurately extracted from the entire image.
例えば、透明部を有する紙幣のインクの特徴を不透明部にて検出すために、赤外光を用いてその紙幣の透過画像を撮像した場合、透明部を赤外光が透過し、図8に示すような透過画像210が得られ、紙幣に相当する媒体領域211のうち、透明部に相当する透明領域212が紙幣以外の領域に相当する背景領域213と同化することがあった。これは、不透明部に相当する不透明領域214にてインクの特徴を検出するためには、紙幣に照射される光の光量を高く設定して光学ラインセンサの受光部の出力を高くする必要があり、透明部での受光部の出力が飽和してしまうためである。図8に示すような場合では、紙幣が2つに破れているものと誤認識してしまう可能性があった。また、たとえ紙幣の透明部に濃淡模様が設けられていたとしても、透明領域212は飽和領域であるため、透明領域212を含む透過画像210からは濃淡模様を検出することができない。同様に、たとえ紙幣の透明部に欠損が生じていたとしても、透明領域212を含む透過画像210からは透明部の欠損を検出することはできない。
For example, when a transparent image of a banknote is captured using infrared light in order to detect the characteristics of the ink of a banknote having a transparent part in the opaque part, the infrared light passes through the transparent part, and FIG. The
更に、特許文献1に記載のように、異なる波長の光を、透明部を有する紙葉類に照射したとしても、異なる波長の光の透過光のみから、透明部を含む種々の紙葉類の外形形状及び有無を正確に検出することはできず、また、透明部の濃淡模様や欠損も正確に検出することはできない。例えば、不透明部のインクの特徴を検出可能な光量で可視光及び赤外光をそれぞれ紙幣に照射した場合、透過率が高い透明部では、どちらの光の場合も受光部の出力が飽和してしまい、外形形状を検出することができない。 Further, as described in Patent Document 1, even when light having different wavelengths is applied to a paper sheet having a transparent portion, only various kinds of light having different wavelengths are transmitted, so It is not possible to accurately detect the outer shape and presence/absence, and it is also impossible to accurately detect the shade pattern or the defect of the transparent portion. For example, when the banknotes are irradiated with visible light and infrared light with a light amount capable of detecting the characteristics of the ink in the opaque part, the output of the light receiving part is saturated in both cases in the transparent part with high transmittance. Therefore, the outer shape cannot be detected.
上述のように、従来は、紙葉類の画像を利用して、紙葉類の外形形状や有無、インクの特徴、濃淡模様や欠損等の紙葉類の特徴を不透明部のみならず透明部において検出するという点で改善の余地があった。 As described above, conventionally, by using an image of a paper sheet, the shape and presence/absence of the paper sheet, the characteristics of the ink, the characteristics of the paper sheet such as the light and shade pattern and the defect are not limited to the opaque portion but the transparent portion. There was room for improvement in terms of detection.
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、不透明部において紙葉類の特徴を検出可能な画像とともに、透明部において紙葉類の特徴を検出可能な画像を取得することができる画像取得装置、紙葉類処理装置、紙幣処理装置及び画像取得方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an image capable of acquiring an image capable of detecting the characteristics of a paper sheet in an opaque portion and an image capable of detecting the characteristics of a paper sheet in a transparent portion. An object is to provide an acquisition device, a paper sheet processing device, a banknote processing device, and an image acquisition method.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、画像取得装置であって、紙葉類に光を照射する光源と、前記光源から照射された第1の光量の第1の照射光が前記紙葉類を透過した第1の透過光を受光して第1の画像信号を出力するとともに、前記光源から照射された第2の光量の第2の照射光が前記紙葉類を透過した第2の透過光を受光して第2の画像信号を出力する受光部と、前記第1の画像信号から第1の透過画像を生成するとともに、前記第2の画像信号から第2の透過画像を生成する画像生成部と、を備え、前記第2の光量は、前記第1の光量よりも小さくなるように設定されていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention is an image acquisition device, which is a light source that irradiates a sheet with light, and a first light amount of a first light amount emitted from the light source. The irradiation light receives the first transmitted light transmitted through the paper sheet and outputs the first image signal, and the second irradiation light of the second light amount emitted from the light source is the paper sheet. A light-receiving unit that receives the second transmitted light that has passed through the second image signal and outputs a second image signal, and a first transmitted image is generated from the first image signal, and a second transmitted image is generated from the second image signal. And an image generation unit that generates a transmission image of the second light amount, and the second light amount is set to be smaller than the first light amount.
また、本発明は、上記発明において、前記第1の光量は、前記第1の透過画像が飽和領域を含む光量に設定されており、前記第2の光量は、前記第2の透過画像において前記飽和領域に対応する領域が飽和しない光量に設定されていることを特徴とする。 Further, in the present invention, in the above-mentioned invention, the first light amount is set to a light amount including a saturated region in the first transmission image, and the second light amount is set in the second transmission image in the second transmission image. It is characterized in that a region corresponding to the saturated region is set to a light amount that does not saturate.
また、本発明は、上記発明において、前記飽和領域は、画像信号の出力が最大値になる領域であり、前記飽和しない光量は、画像信号の出力が最大値未満になる光量であることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that, in the above invention, the saturated region is a region where an output of an image signal has a maximum value, and the unsaturated light amount is a light amount at which an output of the image signal becomes less than a maximum value. And
また、本発明は、上記発明において、前記画像取得装置は、前記光源及び前記画像生成部を制御する制御部を更に備え、前記制御部は、前記第1及び第2の照射光が周期的に次々に照射されるようなタイミングで、前記第1及び第2の照射光を照射するように、前記光源を制御するとともに、前記第1及び前記第2の照射光の照射の前記タイミングに同期して、前記第1及び第2の画像信号を前記受光部から読み出すように、前記画像生成部を制御するように構成されていることを特徴とする。 Further, in the present invention according to the above-mentioned invention, the image acquisition device further includes a control unit that controls the light source and the image generation unit, and the control unit is configured such that the first irradiation light and the second irradiation light periodically. The light source is controlled so as to irradiate the first and second irradiation lights at a timing such that they are sequentially irradiated, and the irradiation is synchronized with the timing of the irradiation of the first and second irradiation lights. Then, the image generating unit is controlled so that the first and second image signals are read from the light receiving unit.
また、本発明は、上記発明において、前記受光部は、前記紙葉類が存在しない状態において、前記光源から照射された光を受光して第3の画像信号を出力し、前記画像生成部は、前記第3の画像信号から基準波形を生成し、前記第2の光量は、前記基準波形が所定の条件を満たすように設定されていることを特徴とする。 Further, in the invention, in the above invention, the light receiving unit receives light emitted from the light source and outputs a third image signal in a state where the paper sheet does not exist, and the image generating unit is A reference waveform is generated from the third image signal, and the second light amount is set so that the reference waveform satisfies a predetermined condition.
また、本発明は、上記発明において、前記受光部は、前記光源から照射された光が基準媒体を透過した光を受光して第4の画像信号を出力し、前記画像生成部は、前記第4の画像信号から基準媒体波形を生成し、前記第1の光量は、前記基準媒体波形から算出された前記基準媒体の透過率に基づいて設定されていることを特徴とする。 Further, in the invention, in the above invention, the light receiving unit receives the light emitted from the light source and transmitted through a reference medium and outputs a fourth image signal, and the image generating unit is configured to output the fourth image signal. A reference medium waveform is generated from the image signal of No. 4, and the first light amount is set based on the transmittance of the reference medium calculated from the reference medium waveform.
また、本発明は、上記発明において、前記第1の光量は、前記基準媒体全体の透過率が一定となるように設定されていることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, the first light amount is set so that a transmittance of the entire reference medium is constant.
また、本発明は、上記発明において、前記紙葉類は、透明部を有する紙幣、商品券又は小切手であり、前記画像生成部は、前記透明部の画像を含む透過画像を生成する
ことを特徴とする。
Further, in the invention, in the above invention, the paper sheet is a banknote, a gift certificate, or a check having a transparent portion, and the image generating unit generates a transparent image including an image of the transparent portion. And
また、本発明は、上記発明において、前記透明部は、前記第1の照射光を照射されたときに30〜90%の透過率を示す部分であることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, the transparent portion is a portion which exhibits a transmittance of 30 to 90% when irradiated with the first irradiation light.
また、本発明は、前記光源は、前記紙葉類に赤外光を照射することを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the light source irradiates the paper sheet with infrared light.
また、本発明は、前記第1の光量に対する前記第2の光量の比率は、1/16〜1/4の範囲であることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the ratio of the second amount of light to the first amount of light is in the range of 1/16 to 1/4.
また、本発明は、前記光源は、前記紙葉類に可視光を照射することを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the light source irradiates the paper sheet with visible light.
また、本発明は、前記画像取得装置を備えることを特徴とする紙葉類処理装置である。 Further, the present invention is a paper sheet processing apparatus including the image acquisition device.
また、本発明は、前記画像取得装置を備えることを特徴とする紙幣処理装置である。 Further, the present invention is a banknote processing device including the image acquisition device.
また、本発明は、画像取得方法であって、光源から照射された第1の光量の第1の照射光が前記紙葉類を透過した第1の透過光を受光して第1の画像信号を出力するとともに、前記光源から照射された第2の光量の第2の照射光が前記紙葉類を透過した第2の透過光を受光して第2の画像信号を出力する受光ステップと、前記第1の画像信号から第1の透過画像を生成するとともに、前記第2の画像信号から第2の透過画像を生成する画像生成ステップと、を備え、前記第2の光量は、前記第1の光量よりも小さくなるように設定されていることを特徴とする。 Further, the present invention is an image acquisition method, wherein the first irradiation light of the first light amount emitted from the light source receives the first transmitted light that has passed through the paper sheet and receives the first image signal. And a light receiving step of outputting a second image signal by receiving the second transmitted light in which the second irradiation light of the second light amount emitted from the light source has transmitted through the paper sheet. An image generation step of generating a first transmission image from the first image signal and a second transmission image from the second image signal, wherein the second light amount is the first It is characterized in that it is set to be smaller than the light quantity of.
本発明の画像取得装置、紙葉類処理装置、紙幣処理装置及び画像取得方法によれば、不透明部において紙葉類の特徴を検出可能な画像とともに、透明部において紙葉類の特徴を検出可能な画像を取得することができる。 According to the image acquisition device, the paper sheet processing device, the banknote processing device, and the image acquisition method of the present invention, it is possible to detect the features of the paper sheet in the transparent portion together with the image in which the features of the paper sheet can be detected in the opaque portion. It is possible to acquire various images.
以下、本発明に係る画像取得装置、紙葉類処理装置、紙幣処理装置及び画像取得方法の好適な実施形態を、図面を参照しながら説明する。本発明の対象となる紙葉類としては、紙幣、小切手、商品券、手形、帳票、有価証券、カード状媒体等の様々な紙葉類が適用可能である。すなわち、紙幣処理装置は、紙葉類処理装置の一態様である。以下においては、紙幣を対象とする装置及び方法を例として、本発明を説明する。また、以下では、本発明に係る画像取得装置の好適な実施形態として、画像取得装置の機能を兼ね備えた紙幣識別装置について説明する。紙幣識別装置は、紙幣処理装置の一部を構成する装置であってもよいし、紙幣処理装置とは関連せず独立した装置であってもよい。なお、以下の説明は、紙幣識別装置(画像取得装置)、紙幣処理装置及び画像取得方法の一例である。 Preferred embodiments of an image acquisition device, a paper sheet processing device, a banknote processing device, and an image acquisition method according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Various paper sheets such as banknotes, checks, gift certificates, bills, forms, securities, and card-shaped media can be applied as the paper sheets to which the present invention is applied. That is, the banknote processing device is an aspect of the paper sheet processing device. In the following, the present invention will be described by taking an apparatus and method for banknotes as an example. In the following, as a preferred embodiment of the image acquisition device according to the present invention, a banknote identification device having a function of the image acquisition device will be described. The bill validating device may be a device that constitutes a part of the bill handling device, or may be an independent device that is not associated with the bill handling device. In addition, the following description is an example of a banknote identification device (image acquisition device), a banknote processing device, and an image acquisition method.
本明細書において、反射画像とは、紙葉類に光を照射して当該紙葉類で反射された光の強度分布に基づく画像を意味する。また、透過画像とは、紙葉類に光を照射して当該紙葉類を透過させた光の強度分布に基づく画像を意味する。 In the present specification, the reflection image means an image based on the intensity distribution of light reflected by the paper sheet by irradiating the paper sheet with light. Further, the transmission image means an image based on the intensity distribution of the light that is emitted by irradiating the paper sheet with the light.
<処理対象の紙幣>
まず、本実施形態の処理対象について説明をする。処理対象となる紙幣は、照射された光、例えば赤外光や可視光を透過する、クリアウインドウ等の透明部を有するポリマー紙幣が好適である。ただし、本実施形態は、透明部を有しない紙幣、例えば紙製の紙幣の処理も可能である。紙製の紙幣のなかでも、透かし部の透過率が高い媒体と、油券のような透過率が高い媒体とが好適である。透明部の材質としては、合成樹脂(ポリマー)が好適であることから、処理対象となる紙幣は、ポリマーシートから形成されたものであることが好ましい。また、処理対象となる紙幣は、透明部がポリマーシートから形成され、不透明部が植物繊維又は合成繊維を素材にした紙から形成されたもの(ハイブリッド紙幣)であってもよい。このように、処理対象となる紙幣の母材は、ポリマー、又は、紙及びポリマーの複合材のいずれかであることが好ましい。なお、透明部には、レインボーホログラム等の光学可変素子(OVD)が部分的に形成されていてもよい。
<Banknotes to be processed>
First, the processing target of this embodiment will be described. The banknote to be processed is preferably a polymer banknote having a transparent portion such as a clear window that transmits the irradiated light, for example, infrared light or visible light. However, the present embodiment is also capable of processing banknotes that do not have a transparent portion, for example, paper banknotes. Among paper bills, a medium having a high transparency in the watermark portion and a medium having a high transparency such as an oil ticket are preferable. Since the synthetic resin (polymer) is suitable as the material of the transparent portion, it is preferable that the bill to be processed is formed of a polymer sheet. In addition, the banknote to be processed may be a banknote (hybrid banknote) in which the transparent portion is formed of a polymer sheet and the opaque portion is formed of paper made of plant fiber or synthetic fiber. As described above, the base material of the bill to be processed is preferably a polymer or a composite material of paper and polymer. An optically variable element (OVD) such as a rainbow hologram may be partially formed in the transparent portion.
図1は、処理対象の紙幣の一例である紙幣BN1を例示している。紙幣BN1は、図1(a)及び(b)に示すように、長手方向の中央部に帯状に設けられた透明部BN1aと、透明部T1の両側に設けられた不透明部BN1bとを有している。透明部BN1aは、例えば、赤外光(例えば、波長範囲:760〜1100nm)の透過率が30〜90%の領域であり、表面及び裏面それぞれに図柄が印刷されている。不透明部BN1bは、例えば、赤外光の透過率が10%以下の領域であり、表面及び裏面それぞれに肖像画、金額等の図柄が印刷されている。透明部BN1a及び不透明部BN1bの各図柄の少なくとも一部は、赤外吸収インクで印刷され、赤外光に対して透過率が互いに異なる領域を含む濃淡模様となっている。 FIG. 1 illustrates a banknote BN1 that is an example of a banknote to be processed. As shown in FIGS. 1(a) and 1(b), the banknote BN1 has a transparent portion BN1a provided in a strip shape at the center in the longitudinal direction and opaque portions BN1b provided on both sides of the transparent portion T1. ing. The transparent portion BN1a is, for example, an area having a transmittance of infrared light (for example, wavelength range: 760 to 1100 nm) of 30 to 90%, and a pattern is printed on each of the front surface and the back surface. The opaque portion BN1b is, for example, a region having a transmittance of infrared light of 10% or less, and a pattern such as a portrait or a price is printed on each of the front surface and the back surface. At least a part of each pattern of the transparent part BN1a and the opaque part BN1b is printed with infrared absorbing ink, and has a light and shade pattern including regions having different transmittances for infrared light.
<本実施形態の概要>
次に、図2及び8を用いて、本実施形態の概要について説明する。従来、透明部BN1aを有する紙幣BN1の透過画像を取得した場合、例えば、図8に示したように、透明部BN1aに対応する透明領域212の出力が飽和して白飛びしてしまい、透明部BN1aの特徴を取得できないことがあった。これは、不透明部BN1bにおけるインクの特徴を抽出するためには、ある程度大きな光量の光を紙幣BN1に照射する必要があるためである。
<Outline of this embodiment>
Next, the outline of this embodiment will be described with reference to FIGS. Conventionally, when a transparent image of a banknote BN1 having a transparent portion BN1a is acquired, for example, as shown in FIG. 8, the output of the
そこで、本実施形態では、透明部BN1aを有する紙幣BN1の透過画像を取得する際に、従来と同様の通常の光量の光(インクの特徴を抽出用)と、透過率100%(媒体無しの状態)での出力が飽和しない光量(例えば、飽和時に255digitとすると200digit)となるように光量を小さくした光とをそれぞれ紙幣BN1に照射して2種類の透過画像を取得する。その結果、前者の通常の光量によって、図2(a)に示すように、従来と同様に、透明部BN1aに対応する透明領域212の出力が飽和して白飛びする一方で、不透明部BN1bに対応する不透明領域214でインクの特徴が撮像された透過画像210を取得することができる。したがって、透過画像210からは、不透明部BN1bのインクの特徴や、不透明部BN1bの欠損の有無を検出することができる。また、後者の小さな光量によって、図2(b)に示すように、透明部BN1aに対応する透明領域222の出力が飽和せずに透明部BN1aの特徴が撮像された透過画像220を取得することができる。したがって、透明領域222が紙幣BN1以外の領域(紙幣BN1が存在しない領域)に相当する背景領域223(媒体領域221を除く領域)と同化するのを防止でき、2つの不透明領域224(不透明部BN1b)が繋がっていることが検出できるため、紙幣BN1に相当する媒体領域221の外形形状を正確に検出することができる。また、透過画像220からは、透明部BN1aの濃淡模様や、透明部BN1aの欠損の有無を検出することができる。なお、後者の透過画像220では不透明部BN1bへ照射する光の光量が少ないため、不透明部BN1bに対応する不透明領域224では、インクの特徴が撮像されず、黒つぶれを起こしてもよい。透明部BN1aとしては、本実施形態に係る紙幣識別装置(画像取得装置)の光源から照射された光に対して30%以上の透過率を示す部分であることが好ましく、例えば、30〜90%の透過率を示す部分であってもよい。不透明部BN1bにおけるインクの特徴を抽出できる光量の光を照射する場合、透明部BN1aの透過率が30%以上であると、透明領域において出力が飽和することがあるが、本実施形態のように、光量を小さくした光を用いることで透明領域における出力が飽和していない透過画像を得ることができる。一方、透明部BN1aの透過率が90%を超えると、媒体有無の閾値が引けないおそれがある。
Therefore, in the present embodiment, when acquiring the transmission image of the banknote BN1 having the transparent portion BN1a, the normal light amount of light (for extracting the characteristics of the ink) and the transmittance of 100% (without the medium) are used as in the conventional case. In the state), the banknote BN1 is irradiated with light whose light amount is reduced so that the output does not saturate (e.g., when the light is saturated at 255 digit when saturated, 200 digit), and two types of transmission images are acquired. As a result, as shown in FIG. 2A, the output of the
<紙幣処理装置の構成>
次に、図3を用いて、本実施形態に係る紙幣処理装置の構成について説明する。本実施形態に係る紙幣処理装置は、例えば、図3に示す構成を有するものであってもよい。図3に示す紙幣処理装置300は、テーブル上に設置して利用する小型の紙幣処理装置であり、紙幣の識別処理を行う紙幣識別装置(図3では図示せず)と、処理対象の複数の紙幣が積層状体で載置されるホッパ301と、ホッパ301から筐体310内に繰り出された紙幣が偽造券、真偽不確定券等のリジェクト紙幣であった場合に該リジェクト紙幣が排出される2つのリジェクト部302と、オペレータからの指示を入力するための操作部303と、筐体310内で金種、真偽及び正損が識別された紙幣を分類して集積するための4つの集積部306a〜306dと、紙幣の識別計数結果や各集積部306a〜306dの集積状況等の情報を表示するための表示部305とを備える。紙幣識別装置による正損判定の結果に基づき、4つの集積部306a〜306dのうち、集積部306a〜306cには、正券が収納され、集積部306dには汚損券が収納される。なお、集積部306a〜306dへの紙幣の振り分け方法は任意に設定可能である。
<Configuration of banknote processing device>
Next, the configuration of the banknote handling machine according to this embodiment will be described with reference to FIG. The banknote handling apparatus according to this embodiment may have the configuration shown in FIG. 3, for example. The
<撮像部の構成>
次に、図4を用いて、本実施形態に係る紙幣識別装置の主要部である撮像部の構成について説明する。図4に示すように、撮像部21は、互いに対向配置された光学ラインセンサ110及び120を備えている。光学ラインセンサ110及び120の間には、紙幣BNが搬送される隙間が形成されており、この隙間は本実施形態に係る紙幣処理装置の搬送路311の一部を構成する。光学ラインセンサ110及び120は、それぞれ、搬送路311の上側及び下側に位置している。
<Structure of imaging unit>
Next, with reference to FIG. 4, a configuration of an imaging unit which is a main part of the bill identifying device according to the present embodiment will be described. As shown in FIG. 4, the
光学ラインセンサ110は、2つの反射用光源111、集光レンズ112及び受光部113を備えている。反射用光源111は、紙幣BNの受光部113側の主面(以下、A面)に、所定波長の光(赤外光等の非可視光と、赤・緑・青等の単色光や白色光等の可視光)を照射する。集光レンズ112は、反射用光源211から出射され、紙幣BNで反射された光を集光する。受光部113は、紙幣BNの搬送方向(副走査方向)に対して直交する方向(主走査方向)にライン状に配列された複数の固体撮像素子(図示せず)を備え、集光レンズ112によって集光された光を受光して電気信号に変換する。そして、その電気信号を増幅処理した後、デジタルデータにA/D変換した上で画像信号として出力する。
The
光学ラインセンサ120は、2つの反射用光源121、集光レンズ122、受光部123及び透過用光源124を備えている。反射用光源121は、紙幣BNの受光部123側の主面(以下、B面)に、所定波長の光(赤外光等の非可視光と、赤・緑・青等の単色光や白色光等の可視光)を照射する。集光レンズ122は、反射用光源121から出射され、紙幣BNで反射された光を集光する。受光部123は、紙幣BNの搬送方向に対して直交する方向にライン状に配列された複数の固体撮像素子(図示せず)を備え、集光レンズ122によって集光された光を受光して電気信号に変換する。そして、その電気信号を増幅処理した後、デジタルデータにA/D変換した上で画像信号として出力する。
The
透過用光源124は、紙幣BNのB面に、所定波長の光(赤外光等の非可視光と、赤・緑・青等の単色光や白色光等の可視光)を照射する。透過用光源124は、光学ラインセンサ110の集光レンズ112の光軸上に配置されており、透過用光源124から出射された光の一部は、紙幣BNを透過し、光学ラインセンサ110の集光レンズ112に集光されて受光部113で検出される。
The transmissive
各光源111、121、124は、図4の紙面に垂直な方向(主走査方向)に延びるライン状の導光体(図示せず)と、導光体の両端部(一方の端部でもよい)に設けられた複数のLED素子(図示せず)とを備えている。
Each of the
各反射用光源111、121は、LED素子として、例えば、互いに異なる波長域の光を照射可能な複数のLED素子を備え、選択された波長域の光を照射できるように構成されている。具体的には、例えば、各反射用光源111、121は、赤外光(IR)を発光するLED素子と、可視光(赤・緑・青等の単色光や白色)を発光するLED素子とを備えており、紙葉類に向けて赤外光及び可視光をそれぞれ照射する。
Each of the reflection
透過用光源124は、LED素子として、例えば、互いに異なる波長域の光を照射可能な複数のLED素子を備え、選択された波長域の光を照射できるように構成されている。具体的には、例えば、透過用光源124は、赤外光(IR)を発光するLED素子と、可視光(赤・緑・青等の単色光や白色)を発光するLED素子とを備えており、紙葉類に向けて赤外光及び可視光をそれぞれ照射する。
The transmissive
光学ラインセンサ110及び120がそれぞれ、搬送方向に搬送されている紙幣BNに対して撮像を繰り返し行い、画像信号を出力することによって、本実施形態に係る紙幣識別装置は、紙幣BN全体の画像を取得する。本実施形態に係る紙幣識別装置は、光学ラインセンサ110の出力信号に基づいて紙幣BNのA面の反射画像と紙幣BNの透過画像とを取得し、光学ラインセンサ120の出力信号に基づいて紙幣BNのB面の反射画像を取得する。
Each of the
<紙幣識別装置(画像取得装置)の構成>
次に、図5を用いて、本実施形態に係る紙幣識別装置(画像取得装置)の構成について説明する。図5に示すように、本実施形態に係る紙幣識別装置(画像取得装置)1は、制御部10、検出部20及び記憶部30を備えている。
<Configuration of bill validator (image acquisition device)>
Next, the configuration of the banknote identification device (image acquisition device) according to the present embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5, the banknote identification device (image acquisition device) 1 according to the present embodiment includes a
制御部10は、記憶部30に記憶された各種の処理を実現するためのプログラムと、当該プログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)と、当該CPUによって制御される各種ハードウェアと、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の論理デバイス等によって構成されている。制御部10は、記憶部30に記憶されたプログラムに従って、紙幣識別装置1の各部から出力された信号と、制御部10からの制御信号とに基づいて、紙幣識別装置1の各部を制御する。また、制御部10は、記憶部30に記憶されたプログラムにより、光源制御部11、センサ制御部12、画像生成部13、形状検出部14及び識別部15の機能を有している。
The
検出部20は、紙幣の搬送路に沿って、上述の撮像部21に加え、磁気検出部22、厚み検出部23及びUV検出部24を備えている。撮像部21は、上述のように紙幣を撮像して画像信号(画像データ)を出力する。磁気検出部22は、磁気を測定する磁気センサ(図示せず)を備え、磁気センサにより紙幣に印刷されている磁気インクやセキュリティスレッド等の磁気を検出する。磁気センサは、複数の磁気検出素子をライン状に配列した磁気ラインセンサである。厚み検出部23は、紙幣の厚みを測定する厚み検出センサ(図示せず)を備え、厚み検出センサによりテープや重送等を検出する。厚み検出センサは、搬送路を挟んで対向するローラにおける紙幣通過時の変位量を、各ローラに設けたセンサによって検出するものである。UV検出部24は、紫外線照射部(図示せず)及び受光部(図示せず)を備え、紫外線照射部により紫外線を紙幣に照射したときに発生する蛍光や、紙幣を透過する紫外線を受光部により検出する。
The
記憶部30は、半導体メモリやハードディスク等の不揮発性の記憶装置から構成されており、紙幣識別装置1を制御するための各種プログラムと各種データとを記憶している。また、記憶部30には、撮像部21による1サイクル分の撮像の間に各光源111、121、124から照射する光の波長域、各光源111、121、124の点灯及び消灯を行うタイミング、各光源111、121、124のLED素子に流す順電流の値、各光学ラインセンサ110、120から信号を読み出すタイミング等が撮像用パラメータとして保存されている。
The
なお、1サイクルの撮像とは、各光源111、121、124から照射する光の波長域や、各光源111、121、124の点灯及び消灯、各LED素子に流す順電流の値、信号読出を行うタイミング等が設定された撮像パターンのことを言う。1サイクルの撮像を1周期として、これを連続して繰り返し実行することにより、紙幣全体の画像を取得する。
It should be noted that the one-cycle imaging means the wavelength range of the light emitted from each
光源制御部11は、各光源111、121、124による個別の紙幣の画像を撮像するために、光源111、121及び124を順に点灯させる動的点灯制御を行うものである。詳細には、光源制御部11は、撮像用パラメータに設定されたタイミングに基づいて、各光源111、121、124の点灯及び消灯を制御する。この制御は、紙幣の搬送速度に応じて変化するメカクロックと、紙幣の搬送速度によらず常に一定の周波数で出力されるシステムクロックとを利用して行われる。また、光源制御部11は、撮像用パラメータに基づき、各LED素子に流す順電流の大きさを設定する。
The light
センサ制御部12は、撮像用パラメータに設定されたタイミングに基づいて、各光学ラインセンサ110、120から画像信号を読み出すタイミングを制御し、各光源111、121、124の点灯及び消灯のタイミングに同期して各ラインセンサから画像信号を読み出す。この制御は、メカクロックとシステムクロックとを利用して行われる。そして、センサ制御部12は、読み出した画像信号を順次、記憶部30のリングバッファ(ラインメモリ)に保存する。
The
画像生成部13は、検出部20から取得した紙幣に係る各種信号に基づいて画像を生成する機能を有する。詳細には、画像生成部13は、まず、リングバッファに保存されたデータ(画像信号)を光の照射及び受光の条件毎のデータに分解する。具体的には、可視光を照射して反射した光の受光強度データと、赤外光を照射して反射した光の受光強度データと、可視光を照射して透過した光の受光強度データと、赤外光を照射して透過した光の受光強度データとに分解する。そして、画像生成部13は、分解されたデータ毎の特性に応じて、暗出力カット、ゲイン調整、明出力レベルの補正等の補正処理を行い、紙幣の各種の画像(画像データ)を生成して記憶部30へ保存する。
The
形状検出部14は、後述の紙幣の赤外透過画像Aに基づいて、紙幣の外形形状(輪郭)を検出(抽出)するが、その詳細は後述する。また、形状検出部14は、紙幣の輪郭情報(抽出した部分画像領域)を識別部15に出力する。
The
識別部15は、検出部20から取得した紙幣に係る各種信号を利用して識別処理を行う。識別部23は、紙幣の少なくとも金種及び真偽を識別する。識別部15は、紙幣の正損を判定する機能を有してもよい。その場合、識別部15は、紙幣の汚れ、折れ、破れ等を検出するとともに、紙幣の厚みから紙幣に貼り付けられたテープ等を検出することにより、紙幣を、市場で再利用できる正券及び市場流通に適さない損券のいずれとして処理するかを判定する機能を有する。
The
また、識別部15は、金種、真偽、正損等を識別するために撮像部21が撮影した紙幣の画像を用いる場合、形状検出部14によって得られた紙幣の輪郭情報を利用する。例えば、識別部15は、形状検出部14によって得られた紙幣の輪郭情報に基づいて、紙幣及びそれ以外の領域を含む全体画像内で、紙幣に相当する媒体領域を識別対象エリアとして画定し、該エリア内の画像データをブロック化してパターンマッチング等による識別処理を行う。
Moreover, when using the image of the banknote imaged by the
更に、識別部15は、金種、真偽、正損等を識別するために、後述の赤外透過画像Aに基づいて、紙幣の透明部の濃淡模様を検出してもよいし、紙幣の透明部の欠損を検出してもよい。
Further, the identifying
<光源の制御方法及びラインセンサからの信号読出の制御方法>
次に、図6を用いて、光源制御部11による各光源の制御、及びセンサ制御部12による各光学ラインセンサ110、120からの信号読出の制御について説明する。なお、図6は、光源点灯及び信号読出の内容及びタイミングを示している。
<Control method of light source and control method of signal reading from line sensor>
Next, the control of each light source by the light
光源制御部11は、光量aの赤外光及び光量bの赤外光が周期的に次々に照射されるようなタイミングで、光量aの赤外光及び光量bの赤外光を照射するように、各光源を制御するように構成されている。具体的には、図6の上段に示すように、光学ラインセンサ110の撮像位置では、1サイクル中に、搬送される紙幣に対して、透過用光源124から光量aの赤外光を照射し、続いて、透過用光源124から光量bの赤外光を照射し、続いて、透過用光源124から可視光を照射し、続いて、反射用光源111から赤外光を照射し、そして、反射用光源111から可視光を照射する。なお、光量a及び光量bは、それぞれ、上記第2の光量及び第1の光量に対応し、光量aの赤外光及び光量bの赤外光は、それぞれ、上記第1の照射光及び第2の照射光に対応する。紙幣に光が照射されている間、受光部113の各撮像素子が露光されて電荷を蓄積する。センサ制御部12は、光量aの赤外光及び光量bの赤外光の照射のタイミングに同期して、画像信号を受光部113から読み出すように構成されている。すなわち、紙幣に照射する光を切り替える度に、切り替え前の光による画像信号が光学ラインセンサ110から読み出される。この結果、光学ラインセンサ110によって、1サイクルで、光量aの赤外光による透過画像(以下、赤外透過画像A)を形成する1ライン分のデータ、光量bの赤外光による透過画像(以下、赤外透過画像B)を形成する1ライン分のデータ、可視光による透過画像(以下、可視透過画像)を形成する1ライン分のデータ、赤外光によるA面の反射画像(以下、A面の赤外反射画像)を形成する1ライン分のデータ、及び可視光によるA面の反射画像(以下、A面の可視反射画像)を形成する1ライン分のデータが取得されることになる。
The light
この1サイクルの撮像を連続して繰り返し実行することにより、紙幣全体の、赤外透過画像A、赤外透過画像B、可視透過画像、A面の赤外反射画像及びA面の可視反射画像をそれぞれ取得する。なお、赤外透過画像A及び赤外透過画像Bは、それぞれ、上記第2の透過画像及び第1の透過画像に対応する。 By repeatedly performing this one-cycle imaging, the infrared transmission image A, the infrared transmission image B, the visible transmission image, the infrared reflection image of the A side, and the visible reflection image of the A side of the entire banknote are obtained. Get each. The infrared transmission image A and the infrared transmission image B correspond to the second transmission image and the first transmission image, respectively.
図6の下段に示すように、光学ラインセンサ120の撮像位置では、1サイクル中に、まず、反射用光源121を所定期間(透過用光源124から光を紙葉類に照射する期間)だけ消灯し、その後、搬送される紙幣に対して、反射用光源121から赤外光を照射し、そして、反射用光源121から可視光を照射する。紙幣に光が照射されている間、受光部123の各撮像素子が露光されて電荷を蓄積する。ここでも、紙幣に照射する光を切り替える度に、切り替え前の光による画像信号が光学ラインセンサ120から読み出される。この結果、光学ラインセンサ120によって、1サイクルで、赤外光によるB面の反射画像(以下、B面の赤外反射画像)を形成する1ライン分のデータ、及び可視光によるB面の反射画像(以下、B面の可視反射画像)を形成する1ライン分のデータが取得されることになる。
As shown in the lower part of FIG. 6, at the image pickup position of the
この1サイクルの撮像を連続して繰り返し実行することにより、B面の赤外反射画像及びB面の可視反射画像をそれぞれ取得する。 The infrared reflection image of the B surface and the visible reflection image of the B surface are respectively acquired by continuously and repeatedly performing this one-cycle imaging.
図6に示したように、それぞれの種類の光を照射する時間は一定に設定されている。すなわち、各撮像素子の電荷の蓄積時間は、光の種類によらず一定に設定されている。 As shown in FIG. 6, the time for irradiating each type of light is set to be constant. That is, the charge accumulation time of each image sensor is set constant regardless of the type of light.
他方、光量aは、光量bより小さくなるように設定されている。光量bに対する光量aの比率は、適宜設定可能であるが、1/16〜1/4の範囲であることが好ましい。 On the other hand, the light amount a is set to be smaller than the light amount b. The ratio of the light amount a to the light amount b can be set as appropriate, but is preferably in the range of 1/16 to 1/4.
本実施形態では、光量は、(LED素子の順電流の大きさ)×(照射時間)で表され、照射時間は、上述のように一定であることから、透過用光源124のLED素子に流れる順電流の値が、赤外透過画像Bの撮像時よりも赤外透過画像Aの撮像時の方が小さく設定されている。なお、LED素子の順電流は、LED素子の放射強度と比例関係にあるため、光量は、LED素子の放射強度に比例するとも言える。
In the present embodiment, the amount of light is represented by (the magnitude of the forward current of the LED element)×(irradiation time), and the irradiation time is constant as described above, and therefore flows into the LED element of the transmissive
また、光量bは、赤外透過画像B(より詳細には赤外透過画像Bにおける紙幣に相当する媒体領域、通常は透明部に相当する透明領域)が飽和領域(白飛びした領域)を含む光量に設定されていることが好ましい。これにより、赤外透過画像Bから、紙幣の不透明部に相当する不透明領域において、紙幣の特徴、例えばインクの特徴を検出することができる。なお、赤外透過画像Bでは、透明領域全体が飽和領域であってもよい。上記飽和領域(白飛びした領域)とは、画像信号の出力が最大値になる領域である。具体的には、光学ラインセンサ110、120の出力に対して、光源消灯時の出力をゼロとする暗出力補正を行い、更に、光源点灯時の白基準媒体の出力が一定になるように各画素のゲイン補正を行う明出力補正を行った上で、白基準媒体がない状態で透過画像を形成するデータを取得した際、画像信号の出力が所定の最大値(例えば、255digit)になる領域を指す。
In addition, the light amount b includes a saturated region (whitened region) where the infrared transmission image B (more specifically, a medium region corresponding to a banknote in the infrared transmission image B, usually a transparent region corresponding to a transparent portion) is saturated. It is preferable that the light amount is set. Thereby, the feature of the bill, for example, the feature of the ink, can be detected from the infrared transmission image B in the opaque region corresponding to the opaque portion of the bill. In the infrared transmission image B, the entire transparent area may be the saturated area. The saturated area (whitened area) is an area where the output of the image signal becomes the maximum value. Specifically, dark output correction is performed on the outputs of the
他方、光量aは、赤外透過画像Aにおいて赤外透過画像Bの上記飽和領域に対応する領域が飽和しない(白飛びしない)光量に設定されていることが好ましい。これにより、赤外透過画像Aから、紙幣の透明部に相当する透明領域において、紙幣の特徴、例えば外形形状や濃淡模様、更には透明部の欠損の有無等を検出することができる。上記飽和しない光量とは、画像信号の出力が最大値を下回る光量であればよい。 On the other hand, it is preferable that the light amount a is set to a light amount that does not saturate the area corresponding to the saturated area of the infrared transmission image B in the infrared transmission image A (does not cause overexposure). Thereby, from the infrared transmission image A, it is possible to detect the features of the banknote, such as the outer shape and the light and shade pattern, and the presence/absence of a defect in the transparent part in the transparent region corresponding to the transparent part of the banknote. The light amount that does not saturate may be a light amount at which the output of the image signal is below the maximum value.
<紙幣の外形形状の検出方法>
次に、形状検出部14による紙幣の外形形状の検出方法について説明する。形状検出部14は、赤外透過画像Aに基づいて、紙幣の外形形状(輪郭)を検出(抽出)する。すなわち、紙幣に相当する媒体領域と紙幣以外の領域に相当する背景領域とを含む赤外透過画像A全体から媒体領域(部分画像領域)を特定し、その領域の外形形状を検出する。
<Method of detecting outer shape of banknote>
Next, a method of detecting the outer shape of a bill by the
より具体的には、形状検出部14は、まず、赤外透過画像Aを所定の閾値に基づき二値化する。すなわち、赤外透過画像Aの各画素値を所定の閾値と比較し、画素値が閾値未満であれば、その画素は媒体有りとして、その画素データを1(白)に置換し、画素値が閾値以上であれば、その画素は媒体無しとして、その画素データを0(黒)に置換する。続いて、二値化した赤外透過画像Aにてエッジ検出を行い、その結果から紙幣の四辺を検出する。そして、ハフ変換を行って紙幣の各辺を通る直線をそれぞれ算出し、紙幣の四隅に対応する4頂点を求める。
More specifically, the
本実施形態では、赤外透過画像Aを取得する際の光量aが、赤外透過画像Bを取得する際の光量bよりも小さく、かつ、赤外透過画像Aにおいて赤外透過画像Bの飽和領域に対応する領域が飽和しない光量に設定されている。すなわち、赤外透過画像Aを二値化したとしても紙幣の透明部に相当する透明領域を媒体有りと判定することが可能である。そのため、赤外透過画像Aにおいて透明領域が白飛びして背景領域と同化するのを防止することができる。その結果、紙幣の不透明部に相当する不透明領域のみならず透明領域において紙幣の外形形状を検出することができる。 In the present embodiment, the light amount a when acquiring the infrared transmission image A is smaller than the light amount b when acquiring the infrared transmission image B, and the infrared transmission image B is saturated in the infrared transmission image A. The amount of light that does not saturate the region corresponding to the region is set. That is, even if the infrared transmission image A is binarized, it is possible to determine that the transparent area corresponding to the transparent portion of the bill is present with the medium. Therefore, it is possible to prevent the transparent region in the infrared transmission image A from being blown out and being combined with the background region. As a result, the outer shape of the bill can be detected in the transparent region as well as the opaque region corresponding to the opaque portion of the bill.
<画像取得方法>
次に、紙幣識別装置1による処理、なかでも紙幣の赤外透過画像A及びBの取得方法について説明する。ここではまず、光量a及び光量bの設定方法、すなわち透過用光源124の初期調整の方法について説明する。
<Image acquisition method>
Next, a process performed by the bill validator 1, and in particular, a method of acquiring the infrared transmission images A and B of the bill will be described. Here, first, a method of setting the light amounts a and b, that is, a method of initial adjustment of the transmissive
光量aについては、以下のように設定することが好ましい。すなわち、光学ラインセンサ110の撮像位置に紙幣等の媒体を配置しない状態で、透過用光源124を発光させる。そして、透過用光源124から照射された光(例えば赤外光)を受光部113で受光して、上記第3の画像信号に対応する画像信号(一次元データ)を出力させる。また、画像生成部13により、この画像信号から基準波形を生成する。そして、この基準波形が所定の条件を満たすように光量aを設定する。
The light amount a is preferably set as follows. That is, the transmissive
なお、所定の条件とは、撮像対象の媒体の特性に合わせて適宜設定可能であるが、例えば、基準波形の最大値が200digit(飽和が255digit、200digitが透過率:100%)となるようにLED素子の順電流の大きさと照射時間を調整することによって光量aを調整し、補正処理(暗出力カット、ゲイン調整、明出力レベルの補正等)を行ってもよい。 The predetermined condition can be set as appropriate according to the characteristics of the medium to be imaged. For example, the maximum value of the reference waveform is set to 200 digit (saturation is 255 digit, 200 digit is transmittance: 100%). The light amount a may be adjusted by adjusting the magnitude of the forward current of the LED element and the irradiation time, and correction processing (dark output cut, gain adjustment, correction of bright output level, etc.) may be performed.
また、光量aは、撮像対象の紙幣の透明部よりも透過率の低い基準媒体を光学ラインセンサ110の撮像位置に配置した状態で得られた波形から計算してもよい。
Further, the light amount a may be calculated from the waveform obtained in a state in which the reference medium having a lower transmittance than the transparent portion of the bill to be imaged is arranged at the image pickup position of the
光量bについては、以下のように設定することが好ましい。すなわち、光学ラインセンサ110の撮像位置に全体が白色の基準媒体を配置した状態で、透過用光源124を発光させる。そして、透過用光源124から照射された光(例えば赤外光)を受光部113で受光して、上記第4の画像信号に対応する画像信号(一次元データ)を出力させる。また、画像生成部13により、この画像信号から基準媒体波形を生成する。そして、この基準媒体波形から基準媒体の透過率を算出し、算出した基準媒体の透過率に基づいて光量bを設定する。光量bの具体的な設定方法としては、基準媒体全体の透過率が一定となるようにすることが挙げられ、例えば、255digitが飽和を示すときに、基準媒体波形の最大値が255digitの約1/2である約128digitとなるように、LED素子の順電流の大きさと照射時間を調整してもよい。光量bで出力が飽和することを避けるため、LED素子を調整した後に、更に基準媒体波形の最大値が4/5倍となるように画像信号における出力の調整を行ってもよい。
The light quantity b is preferably set as follows. That is, the transmissive
次に、図7を用いて、紙幣識別装置1による紙幣の赤外透過画像A及びBの取得処理について説明する。図7に示すように、まず、受光部113が、透過用光源124から照射された光量aの光が紙幣を透過した光を受光して画像信号S1を出力するとともに、透過用光源124から照射された光量bの光が紙幣を透過した光を受光して画像信号S2を出力する(S11)。ここで、光量aは、光量bよりも小さく設定されている。なお、光量aの光が紙幣を透過した光、及び光量bの光が紙幣を透過した光は、それぞれ、上記第2の透過光、及び第1の透過光に対応し、画像信号S1及び画像信号S2は、それぞれ、上記第2の画像信号及び第1の画像信号に対応する。
Next, the acquisition processing of the infrared transmission images A and B of the bill by the bill identifying device 1 will be described with reference to FIG. 7. As shown in FIG. 7, first, the
次に、センサ制御部12が、光学ラインセンサ110から画像信号S1及びS2を読み出し、読み出した画像信号S1及びS2を順次、記憶部30のリングバッファに保存する(S12)。
Next, the
そして、画像生成部13が、画像信号S1に基づくデータから赤外透過画像Aを生成するとともに、画像信号S2に基づくデータから赤外透過画像Bを生成する(S13)。
Then, the
なお、上述のように、光量bは、赤外透過画像Bが飽和領域を含む光量に設定されており、光量aは、赤外透過画像Aにおいてこの飽和領域に対応する領域が飽和しない光量に設定されている。 As described above, the light amount b is set to the light amount including the saturated region in the infrared transmission image B, and the light amount a is the light amount in which the region corresponding to the saturation region in the infrared transmission image A is not saturated. It is set.
以上説明したように、本実施形態では、受光部113が、透過用光源124から照射された光量aの光が紙幣を透過した光を受光して画像信号S1を出力するとともに、透過用光源124から照射された光量bの光が紙幣を透過した光を受光して画像信号S2を出力し、画像生成部13が、画像信号S1から赤外透過画像Aを生成するとともに、画像信号S2から赤外透過画像Bを生成する。ここで、光量aは、光量bよりも小さく設定され、好ましくは、光量bは、赤外透過画像Bが飽和領域を含む光量に設定されており、光量aは、赤外透過画像Aにおいてこの飽和領域に対応する領域が飽和しない光量に設定されている。このため、赤外透過画像Bから紙幣の不透明部の特徴を検出できるとともに、赤外透過画像Aから紙幣の透明部の特徴を検出することができる。
As described above, in the present embodiment, the
なお、上記実施形態では、光量aが光量bより小さくなるように、それぞれの種類の光を照射する時間(すなわち、それぞれの種類の光を受光して各撮像素子が電荷を蓄積する時間)を一定に設定しつつ、透過用光源124のLED素子に流れる順電流の値を変更する場合について説明したが、これらの時間は互いに異なっていてもよい。具体的には、赤外透過画像Bの撮像時よりも赤外透過画像Aの撮像時の方が透過用光源124から紙幣に光を照射する時間が短くなるように設定する一方で、両撮像時に透過用光源124のLED素子に流れる順電流の値を同じにしてもよい。また、赤外透過画像Bの撮像時よりも赤外透過画像Aの撮像時の方が、透過用光源124から紙幣に光を照射する時間が短く、かつ、透過用光源124のLED素子に流れる順電流の値が小さくてもよい。
In the above-described embodiment, the time for irradiating each type of light (that is, the time for receiving each type of light and accumulating charges in each image sensor) is set so that the light amount a becomes smaller than the light amount b. The case where the value of the forward current flowing through the LED element of the transmissive
また、上記実施形態では、光量a及び光量bで照射される光が赤外光である場合について説明したが、光量a及び光量bで照射される光は、それぞれ、赤・緑・青等の可視光であってもよい。緑の光を照射する場合、光量bに対する光量aの比率は、適宜設定可能であるが、1/16〜1/4の範囲であることが好ましい。このように、使用する波長域によって、光量bに対する光量aの比率が異なっていてもよい。また、使用する波長域によって、各光量a、bの大きさは異なっていてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the case where the light emitted with the light amount a and the light amount b is infrared light has been described, but the light emitted with the light amount a and the light amount b are red, green, blue, etc., respectively. It may be visible light. When green light is emitted, the ratio of the light amount a to the light amount b can be set as appropriate, but is preferably in the range of 1/16 to 1/4. Thus, the ratio of the light amount a to the light amount b may be different depending on the wavelength range used. Further, the magnitudes of the respective light quantities a and b may be different depending on the wavelength range used.
ここで、図9を用いて、光量a及び光量bで照射される光が可視光である場合の、光源制御部11による各光源の制御、及びセンサ制御部12による各光学ラインセンサ110、120からの信号読出の制御について説明する。なお、図9は、光源点灯及び信号読出の内容及びタイミングを示しており、光源点灯の内容及びタイミングが一部異なることを除いて、図6の場合と同様である。
Here, referring to FIG. 9, when the light emitted with the light amount a and the light amount b is visible light, the light
図9に示す場合、図9の上段に示すように、光学ラインセンサ110の撮像位置では、1サイクル中に、搬送される紙幣に対して、透過用光源124から光量aの可視光を照射し、続いて、透過用光源124から光量bの可視光を照射し、続いて、透過用光源124から赤外光を照射し、続いて、反射用光源111から赤外光を照射し、そして、反射用光源111から可視光を照射する。この結果、光学ラインセンサ110によって、1サイクルで、光量aの可視光による透過画像(以下、可視透過画像A)を形成する1ライン分のデータ、光量bの可視光による透過画像(以下、可視透過画像B)を形成する1ライン分のデータ、赤外光による透過画像(以下、赤外透過画像)を形成する1ライン分のデータ、A面の赤外反射画像を形成する1ライン分のデータ、及びA面の可視反射画像を形成する1ライン分のデータが取得されることになる。
In the case shown in FIG. 9, as shown in the upper part of FIG. 9, at the image pickup position of the
この1サイクルの撮像を連続して繰り返し実行することにより、紙幣全体の、可視透過画像A、可視透過画像B、赤外透過画像、A面の赤外反射画像及びA面の可視反射画像をそれぞれ取得する。なお、可視透過画像A及び可視透過画像Bは、それぞれ、上記第2の透過画像及び第1の透過画像に対応する。 By repeatedly performing this one cycle of imaging, a visible transmission image A, a visible transmission image B, an infrared transmission image, an infrared reflection image of the A side, and a visible reflection image of the A side of the entire banknote are respectively obtained. get. The visible transparent image A and the visible transparent image B correspond to the second transparent image and the first transparent image, respectively.
図9の下段に示すように、光学ラインセンサ120による撮像は、図6に示した場合と同様である。
As shown in the lower part of FIG. 9, imaging by the
図9に示したように、それぞれの種類の光を照射する時間は一定に設定されている。すなわち、各撮像素子の電荷の蓄積時間は、光の種類によらず一定に設定されている。 As shown in FIG. 9, the time for irradiating each type of light is set to be constant. That is, the charge accumulation time of each image sensor is set constant regardless of the type of light.
他方、光量aは、光量bより小さくなるように設定されている。光量bに対する光量aの比率は、適宜設定可能であるが、上述のように、緑の光を照射する場合、光量bに対する光量aの比率は、1/16〜1/4の範囲であることが好ましい。 On the other hand, the light amount a is set to be smaller than the light amount b. The ratio of the light amount a to the light amount b can be set as appropriate, but as described above, when irradiating green light, the ratio of the light amount a to the light amount b is in the range of 1/16 to 1/4. Is preferred.
図9に示す場合も図6の同様に、光量bは、可視透過画像B(より詳細には可視透過画像Bにおける紙幣に相当する媒体領域、通常は透明部に相当する透明領域)が飽和領域(白飛びした領域)を含む光量に設定されていることが好ましい。これにより、可視透過画像Bから、紙幣の不透明部に相当する不透明領域において、紙幣の特徴、例えばインクの特徴を検出することができる。なお、可視透過画像Bでは、透明領域全体が飽和領域であってもよい。 In the case shown in FIG. 9 as well, as in FIG. 6, the light amount b is a saturated region where the visible transmission image B (more specifically, a medium region corresponding to a banknote in the visible transmission image B, usually a transparent region corresponding to a transparent portion) is saturated. It is preferable that the light amount is set to include the (whitened area). Thereby, the features of the bill, for example, the features of the ink, can be detected from the visible transmission image B in the opaque region corresponding to the opaque portion of the bill. In the visible transparent image B, the entire transparent area may be a saturated area.
また、光量aは、可視透過画像Aにおいて可視透過画像Bの上記飽和領域に対応する領域が飽和しない(白飛びしない)光量に設定されていることが好ましい。これにより、可視透過画像Aから、紙幣の透明部に相当する透明領域において、紙幣の特徴、例えば外形形状や濃淡模様、更には透明部の欠損の有無等を検出することができる。 Further, it is preferable that the light amount a is set to such a light amount that the region corresponding to the saturated region of the visible transmission image B in the visible transmission image A is not saturated (not blown out). Thereby, from the visible transparent image A, it is possible to detect the characteristics of the banknote, such as the outer shape and the light and shade pattern, and the presence/absence of a defect in the transparent part, in the transparent region corresponding to the transparent part of the banknote.
また、上記実施形態では、光量a及び光量bで照射される光が同一波長域である場合について説明したが、光量a及び光量bで照射される光の波長域は、互いに異なっていてもよい。 Further, in the above embodiment, the case where the light emitted with the light amount a and the light emitted with the light amount b have the same wavelength range has been described, but the wavelength regions of the light emitted with the light amount a and the light amount b may be different from each other. ..
また、上記実施形態では、小さな光量 aで取得された赤外透過画像Aに基づいて、形状検出部14が、紙幣の特徴として紙幣の外形形状を検出し、識別部15が、紙幣の特徴として透明部の濃淡模様及び透明部の欠損を検出する場合について説明したが、紙幣識別装置(画像取得装置)1は、赤外透過画像A又は可視透過画像Aに基づいて、紙幣の有無を検出してもよい。これにより、紙幣の端面に透明部が位置したとしても、紙幣識別装置1は、上述のように、当該端部を検出し得るため、紙幣の通過を正確に検出し得る。このように、紙幣識別装置(画像取得装置)1は、搬送される紙幣の有無を検出する通過センサとしても好適に利用できる。
Moreover, in the said embodiment, the
以上、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。また、各実施形態の構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよいし、変更されてもよい。 Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above embodiments. In addition, the configurations of the respective embodiments may be appropriately combined or changed without departing from the scope of the present invention.
以上のように、本発明は、不透明部において紙葉類の特徴を検出可能な画像とともに、透明部において紙葉類の特徴を検出可能な画像を取得するのに有用な技術である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the present invention is a technique useful for acquiring an image in which the features of paper sheets can be detected in the opaque portion and an image in which the features of paper sheets can be detected in the transparent portion.
1:紙幣識別装置(画像取得装置)
10:制御部
11:光源制御部
12:センサ制御部
13:画像生成部
14:形状検出部
15:識別部
20:検出部
21:撮像部
22:磁気検出部
23:厚み検出部
24:UV検出部
30:記憶部
110、120:光学ラインセンサ
111、121:反射用光源
112、122:集光レンズ
113、123:受光部
124:透過用光源
210、220:透過画像
211、221:媒体領域
212、222:透明領域
213、223:背景領域
214、224:不透明領域
300:紙幣処理装置
301:ホッパ
302:リジェクト部
303:操作部
305:表示部
306a〜306d:集積部
310:筐体
311:搬送路
BN、BN1:紙幣
BN1a:透明部
BN1b:不透明部
1: bill validator (image acquisition device)
10: control unit 11: light source control unit 12: sensor control unit 13: image generation unit 14: shape detection unit 15: identification unit 20: detection unit 21: imaging unit 22: magnetic detection unit 23: thickness detection unit 24: UV detection Part 30:
Claims (15)
前記光源から照射された第1の光量の第1の照射光が前記紙葉類を透過した第1の透過光を受光して第1の画像信号を出力するとともに、前記光源から照射された第2の光量の第2の照射光が前記紙葉類を透過した第2の透過光を受光して第2の画像信号を出力する受光部と、
前記第1の画像信号から第1の透過画像を生成するとともに、前記第2の画像信号から第2の透過画像を生成する画像生成部と、を備え、
前記第2の光量は、前記第1の光量よりも小さくなるように設定されている
ことを特徴とする画像取得装置。 A light source that irradiates paper sheets with light,
The first irradiation light of the first light amount emitted from the light source receives the first transmitted light transmitted through the paper sheet and outputs the first image signal, and the first irradiation light emitted from the light source A light-receiving unit that receives the second transmitted light, which has the second light amount of 2 and has passed through the paper sheets, and outputs a second image signal;
An image generation unit that generates a first transmission image from the first image signal and generates a second transmission image from the second image signal;
The image acquisition device according to claim 1, wherein the second light amount is set to be smaller than the first light amount.
前記第2の光量は、前記第2の透過画像において前記飽和領域に対応する領域が飽和しない光量に設定されている
ことを特徴とする請求項1に記載の画像取得装置。 The first light amount is set to a light amount including a saturated region in the first transmission image,
The image acquisition apparatus according to claim 1, wherein the second light amount is set to a light amount that does not saturate a region corresponding to the saturated region in the second transmission image.
前記飽和しない光量は、画像信号の出力が最大値未満になる光量である
ことを特徴とする請求項2に記載の画像取得装置。 The saturation region is a region where the output of the image signal becomes the maximum value,
The image capturing apparatus according to claim 2, wherein the light amount that does not saturate is a light amount that makes an output of an image signal less than a maximum value.
前記光源及び前記画像生成部を制御する制御部を更に備え、
前記制御部は、
前記第1及び第2の照射光が周期的に次々に照射されるようなタイミングで、前記第1及び第2の照射光を照射するように、前記光源を制御するとともに、
前記第1及び前記第2の照射光の照射の前記タイミングに同期して、前記第1及び第2の画像信号を前記受光部から読み出すように、前記画像生成部を制御するように構成されている
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の画像取得装置。 The image acquisition device,
Further comprising a control unit for controlling the light source and the image generation unit,
The control unit is
While controlling the light source so as to irradiate the first and second irradiation light at a timing such that the first and second irradiation light are cyclically and sequentially irradiated,
It is configured to control the image generation unit so as to read the first and second image signals from the light receiving unit in synchronization with the timing of irradiation of the first and second irradiation lights. The image acquisition apparatus according to claim 1, wherein the image acquisition apparatus is an image acquisition apparatus.
前記画像生成部は、前記第3の画像信号から基準波形を生成し、
前記第2の光量は、前記基準波形が所定の条件を満たすように設定されている
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の画像取得装置。 The light receiving unit receives light emitted from the light source and outputs a third image signal in a state where the paper sheet does not exist,
The image generator generates a reference waveform from the third image signal,
The image acquisition device according to claim 1, wherein the second light amount is set so that the reference waveform satisfies a predetermined condition.
前記画像生成部は、前記第4の画像信号から基準媒体波形を生成し、
前記第1の光量は、前記基準媒体波形から算出された前記基準媒体の透過率に基づいて設定されている
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の画像取得装置。 The light receiving unit receives the light emitted from the light source that has passed through a reference medium and outputs a fourth image signal,
The image generator generates a reference medium waveform from the fourth image signal,
The image acquisition apparatus according to claim 1, wherein the first light amount is set based on the transmittance of the reference medium calculated from the reference medium waveform.
ことを特徴とする請求項6に記載の画像取得装置。 The image acquisition device according to claim 6, wherein the first light amount is set so that the transmittance of the entire reference medium is constant.
前記画像生成部は、前記透明部の画像を含む透過画像を生成する
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の画像取得装置。 The paper sheet is a banknote having a transparent portion, a gift certificate or a check,
The image acquisition device according to claim 1, wherein the image generation unit generates a transparent image including the image of the transparent unit.
ことを特徴とする請求項8に記載の画像取得装置。 The image acquisition apparatus according to claim 8, wherein the transparent portion is a portion that exhibits a transmittance of 30 to 90% when irradiated with the first irradiation light.
ことを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の画像取得装置。 The image acquisition apparatus according to claim 1, wherein the light source irradiates the paper sheet with infrared light.
ことを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の画像取得装置。 The image acquisition device according to claim 1, wherein a ratio of the second amount of light to the first amount of light is in a range of 1/16 to 1/4.
ことを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の画像取得装置。 The image acquisition apparatus according to claim 1, wherein the light source irradiates the paper sheet with visible light.
前記第1の画像信号から第1の透過画像を生成するとともに、前記第2の画像信号から第2の透過画像を生成する画像生成ステップと、を備え、
前記第2の光量は、前記第1の光量よりも小さくなるように設定されている
ことを特徴とする画像取得方法。 The first irradiation light of the first light amount emitted from the light source receives the first transmitted light transmitted through the paper sheet and outputs the first image signal, and the second light emitted from the light source is received. A light-receiving step of receiving the second transmitted light, which is the second irradiation light having the light amount of, and outputting the second image signal,
An image generating step of generating a first transparent image from the first image signal and generating a second transparent image from the second image signal,
The image acquisition method, wherein the second light amount is set to be smaller than the first light amount.
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