JP2021012587A - Serial number reader, paper sheet processing device, and serial number reading method - Google Patents

Serial number reader, paper sheet processing device, and serial number reading method Download PDF

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Abstract

To provide a serial number reader capable of accurately reading a serial number even when the background of the serial number is colored, and to provide a paper sheet processing device and a serial number reading method.SOLUTION: A serial number reader for reading serial numbers of paper sheets is provided, comprising a character recognition unit configured to character-recognize a serial number on a paper sheet based on a brightness image of the paper sheet in HSV color space.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、記番号読取装置、紙葉類処理装置、及び記番号読取方法に関する。より詳しくは、紙葉類に記載された記番号を読み取るのに好適な記番号読取装置、紙葉類処理装置、及び記番号読取方法に関する。 The present invention relates to a serial number reading device, a paper leaf processing device, and a serial number reading method. More specifically, the present invention relates to a serial number reading device suitable for reading a serial number written on paper sheets, a paper leaf processing device, and a serial number reading method.

現在、紙葉類処理装置では、紙葉類の搬送過程において、紙幣識別装置によって、紙葉類の種類の識別や、正損判定、真偽判定等が行われている。このうち、紙葉類の真偽判定は、例えば、光学ラインセンサで読み取った紙葉類の画像を解析することにより行われる。この場合、例えば、紙葉類の記番号の並びや桁数に基づいて、紙葉類の真偽判定がなされる。 At present, in the paper leaf processing device, in the process of transporting the paper leaves, the banknote identification device is used to identify the type of paper leaf, correct / loss determination, authenticity determination, and the like. Of these, the authenticity determination of paper sheets is performed, for example, by analyzing the image of the paper sheets read by the optical line sensor. In this case, for example, the authenticity of the paper leaves is determined based on the arrangement of the serial numbers of the paper leaves and the number of digits.

紙葉類の記番号を読み取る手法としては、例えば、特許文献1は、記番号領域の画像から画素毎に、R・G・Bの各明度と、その金種毎に設定された固有ベクトルとを線形結合した値を算出し、その値が閾値の範囲内であれば、その画素を選択し、選択した画素からなる画像に対して文字認識する手法を開示している。 As a method for reading the serial number of paper sheets, for example, in Patent Document 1, for each pixel from the image in the serial number region, each brightness of R, G, and B and a unique vector set for each denomination are obtained. A method of calculating a linearly combined value, selecting a pixel if the value is within the threshold range, and recognizing a character for an image consisting of the selected pixel is disclosed.

特開2010−225013号公報JP-A-2010-225013

紙葉類の記番号を正確に読み取るためには高解像度の画像データが必要であり、そのために、例えば、緑色光(G)等の特定色の光を紙葉類に照射して当該紙葉類の反射画像を高解像度で取得することが考えられる。しかしながら、この場合、記番号の背景色によっては、記番号とその周囲とのコントラストが小さくなり、記番号を文字認識することが困難となることがある。例えば、緑色光を利用する場合、記番号が暗い色で印刷され、かつその背景色が赤色やオレンジ色といった緑色の補色であると、コントラストが悪化してしまう。 High-resolution image data is required to accurately read the serial number of the paper leaf, and for this purpose, the paper leaf is irradiated with light of a specific color such as green light (G). It is conceivable to acquire a kind of reflected image with high resolution. However, in this case, depending on the background color of the serial number, the contrast between the serial number and its surroundings becomes small, and it may be difficult to recognize the serial number as characters. For example, when green light is used, if the serial number is printed in a dark color and the background color is a complementary color of green such as red or orange, the contrast deteriorates.

また、特許文献1記載の手法では、損券等の汚れた紙幣の記番号を抽出するためには閾値の範囲が広くなってしまい、結果的に背景模様も抽出してしまう可能性がある。その場合、記番号を文字認識することがやはり困難となる。特に、記番号領域に顔料等による着色汚れが発生すると文字認識が困難となる。 Further, in the method described in Patent Document 1, the threshold range is widened in order to extract the serial number of a dirty banknote such as a loss ticket, and as a result, the background pattern may also be extracted. In that case, it is still difficult to recognize the serial number. In particular, if colored stains due to pigments or the like occur in the serial number region, character recognition becomes difficult.

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、記番号の背景が着色した状態であっても、記番号を高精度に読み取り可能な記番号読取装置、紙葉類処理装置、及び記番号読取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 situation, and is a serial number reader, a paper leaf processing apparatus, and a description capable of reading a serial number with high accuracy even when the background of the serial number is colored. It is an object of the present invention to provide a number reading 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、紙葉類の記番号を読み取る記番号読取装置であって、紙葉類のHSV色空間における明度画像に基づいて前記紙葉類の記番号を文字認識する文字認識部を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the present invention is a serial number reading device for reading serial numbers of paper leaves, and the paper leaves are based on a brightness image in the HSV color space of the paper leaves. It is characterized by including a character recognition unit that recognizes similar serial numbers.

また、本発明は、上記発明において、前記記番号読取装置は、前記紙葉類のRGB画像を変換して前記明度画像を生成する明度画像生成部を更に備えることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that, in the above invention, the serial number reading device further includes a brightness image generation unit that converts an RGB image of the paper sheets to generate the brightness image.

また、本発明は、上記発明において、前記文字認識部は、前記紙葉類の種類に応じて決定された、前記明度画像、前記RGB画像、前記紙葉類の赤色画像、前記紙葉類の緑色画像、又は前記紙葉類の青色画像のいずれかに基づいて前記紙葉類の前記記番号を文字認識することを特徴とする。 Further, in the present invention, in the above invention, the character recognition unit determines the brightness image, the RGB image, the red image of the paper leaves, and the paper leaves, which are determined according to the type of the paper leaves. It is characterized in that the serial number of the paper leaf is recognized as a character based on either the green image or the blue image of the paper leaf.

また、本発明は、上記発明において、前記明度画像生成部は、前記RGB画像のうちの前記記番号を含む記番号領域内において前記明度画像を生成することを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that, in the above invention, the brightness image generation unit generates the brightness image in the serial number region including the serial number in the RGB image.

また、本発明は、紙葉類処理装置であって、前記記番号読取装置を備えることを特徴とする。 Further, the present invention is a paper leaf processing apparatus, characterized in that the serial number reading apparatus is provided.

また、本発明は、紙葉類の記番号を読み取る記番号読取方法であって、紙葉類のHSV色空間における明度画像に基づいて前記紙葉類の記番号を文字認識する文字認識ステップを含むことを特徴とする。 Further, the present invention is a serial number reading method for reading a serial number of a paper leaf, and a character recognition step of recognizing the serial number of the paper leaf as a character based on a brightness image in the HSV color space of the paper leaf. It is characterized by including.

本発明の記番号読取装置、紙葉類処理装置、及び記番号読取方法によれば、記番号の背景が着色した状態であっても、記番号を高精度に読み取りすることができる。 According to the serial number reader, the paper sheet processing apparatus, and the serial number reading method of the present invention, the serial number can be read with high accuracy even when the background of the serial number is colored.

実施形態1に係る記番号読取装置、紙葉類処理装置、及び記番号読取方法の概要を説明するための図であり、紙幣の記番号領域を撮像した反射画像の一例を示し、(a)はRGB画像を、(b)はG画像を、(c)は明度画像を示す。It is a figure for demonstrating the outline of the serial number reading apparatus, the paper leaf processing apparatus, and the serial number reading method which concerns on Embodiment 1, and shows an example of the reflection image which imaged the serial number region of a banknote, (a). Indicates an RGB image, (b) indicates a G image, and (c) indicates a brightness image. 実施形態1に係る紙幣処理装置の外観を示す斜視模式図である。It is a perspective schematic diagram which shows the appearance of the banknote processing apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る紙幣処理装置が備える紙幣識別装置の構成を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the structure of the banknote identification device included in the banknote processing device according to the first embodiment. 実施形態1に係る紙幣識別装置が備える画像取得部の構成を説明する断面模式図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of an image acquisition unit included in the bill identification device according to the first embodiment. 実施形態1に係る記番号読取装置、紙葉類処理装置、及び記番号読取方法における処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing procedure in the serial number reading apparatus, the paper leaf processing apparatus, and the serial number reading method which concerns on Embodiment 1.

以下、本発明に係る記番号読取装置、紙葉類処理装置、及び記番号読取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が、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、下記実施形態では、本発明に係る記番号読取装置の好適な実施形態として、記番号読取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。なお、以下の説明は、記番号読取装置、紙葉類処理装置、及び記番号読取方法の一例である。 Hereinafter, preferred embodiments of the serial number reading device, the paper leaf processing apparatus, and the serial number reading method according to the present invention will be described with reference to the drawings. As the paper leaves to be the subject of the present invention, various paper leaves such as banknotes, checks, gift certificates, bills, forms, securities, card-like media, etc. can be applied, but in the following, banknotes are targeted. The present invention will be described by exemplifying the apparatus and method described above. Further, in the following embodiment, a bill identification device having a function of the number reading device will be described as a preferred embodiment of the number reading device according to the present invention. The following description is an example of a serial number reading device, a paper leaf processing device, and a serial number reading method.

なお、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 reflected image means an image based on the intensity distribution of the light reflected by the paper leaves by irradiating the paper leaves with light. Further, the transmitted image means an image based on the intensity distribution of light transmitted through the paper sheets by irradiating the paper sheets with light.

<本実施形態の概要>
まず、図1を用いて、本実施形態の概要について説明する。本実施形態は、記番号の各文字の背景がカラー印刷されている場合、特に複数色でカラー印刷されている場合に好適である。具体的には、例えば、図1(a)に示すように、記番号SNが暗い色で印刷され、記番号SNの周囲の背景が、赤色基調の模様が印刷された赤色領域Rrと、緑色基調の模様が印刷された緑色領域Rgと、青色基調の模様が印刷された青色領域Rbとを含んでいる場合について説明する。この場合、図1(b)に示すように、記番号SNの文字認識に緑色画像(G画像)を使用すると、赤色領域Rrの出力が低くなり、記番号SNの「AB」の文字とその周りの赤色領域Rrとのコントラストが小さくなり、「AB」の文字を文字認識することは困難となる。そのため、記番号SN全体を文字認識することも困難である。また同様に、赤色画像(R画像)や青色画像(B画像)を使用する場合では、緑色領域Rgや青色領域Rbの出力が低くなり、記番号SN全体を文字認識することが困難である。
<Outline of this embodiment>
First, the outline of the present embodiment will be described with reference to FIG. This embodiment is suitable when the background of each character of the serial number is color-printed, particularly when it is color-printed in a plurality of colors. Specifically, for example, as shown in FIG. 1A, the serial number SN is printed in a dark color, and the background around the serial number SN is a red region Rr on which a red-based pattern is printed and green. A case will be described in which a green region Rg on which the keynote pattern is printed and a blue region Rb on which the blue keynote pattern is printed are included. In this case, as shown in FIG. 1 (b), when a green image (G image) is used for character recognition of the serial number SN, the output of the red region Rr becomes low, and the character "AB" of the serial number SN and its character. The contrast with the surrounding red region Rr becomes small, and it becomes difficult to recognize the character "AB". Therefore, it is difficult to recognize the entire serial number SN as characters. Similarly, when a red image (R image) or a blue image (B image) is used, the output of the green region Rg or the blue region Rb becomes low, and it is difficult to recognize the entire serial number SN as characters.

それに対して、本実施形態では、図1(a)に示したようなRGB画像(赤色・緑色・青色のカラー画像)をHSV空間に変換し、図1(c)に示すような明度画像(V画像)を生成し、そして、生成した明度画像を記番号SNの文字認識に使用する。明度画像の生成に際しては、RBGそれぞれの出力値(輝度値)のうちの最大値をその画素の値とする。
そのため、明度画像は、図1(c)に示したように、緑色画像、赤色画像及び青色画像よりも、記番号SNの周囲の背景、すなわち赤色領域Rr、緑色領域Rg及び青色領域Rbの出力値が高い画像となる。その結果、明度画像では、記番号SNの各文字と、それらの背景とのコントラストが大きくなり、記番号SNの各文字を高精度に文字認識することが可能となる。
On the other hand, in the present embodiment, the RGB image (red / green / blue color image) as shown in FIG. 1 (a) is converted into the HSV space, and the brightness image as shown in FIG. 1 (c) ( V image) is generated, and the generated brightness image is used for character recognition of the serial number SN. When generating a brightness image, the maximum value of the output values (luminance values) of each RBG is set as the value of the pixel.
Therefore, as shown in FIG. 1C, the brightness image outputs the background around the serial number SN, that is, the red region Rr, the green region Rg, and the blue region Rb, rather than the green image, the red image, and the blue image. The image has a high value. As a result, in the brightness image, the contrast between each character of the serial number SN and their background becomes large, and each character of the serial number SN can be recognized with high accuracy.

なお、記番号の背景が暗い色で印刷されている場合は、明度画像によっても記番号とその背景とのコントラストが小さくなる可能性がある。しかしながら、一般的に、記番号の背景がカラー印刷された紙幣であっても人が記番号を視認できる必要があるため、記番号とその背景の間の明度差はある程度は大きくなっており、通常、記番号が相対的に暗く、その背景は相対的に明るくなっている。したがって、明度画像は、通常、記番号の背景がカラー印刷された紙幣全般に有用であると言える。 If the background of the serial number is printed in a dark color, the contrast between the serial number and the background may be reduced depending on the brightness image. However, in general, even if the background of the serial number is a color-printed banknote, it is necessary for a person to be able to see the serial number, so the difference in brightness between the serial number and the background is large to some extent. Usually, the serial numbers are relatively dark and the background is relatively light. Therefore, it can be said that the brightness image is usually useful for all banknotes in which the background of the serial number is printed in color.

<紙幣処理装置の構成>
図2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2に示す構成を有するものであってもよい。図2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2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。
<Structure of banknote processing device>
The configuration of the banknote processing apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The banknote processing device according to the present embodiment may have, for example, the configuration shown in FIG. The bill processing device 300 shown in FIG. 2 is a small bill processing device installed and used on a table, and includes a bill identification device (not shown in FIG. 2) that performs bill identification processing and a plurality of processing targets. When the hopper 301 on which the banknotes are placed in a laminated body and the banknotes drawn out from the hopper 301 into the housing 310 are rejected banknotes such as counterfeit banknotes and uncertain authenticity tickets, the rejected banknotes are discharged. Two reject units 302, an operation unit 303 for inputting instructions from the operator, and four for sorting and accumulating banknotes whose denomination, authenticity, and correctness are identified in the housing 310. It includes a stacking unit 306a to 306d and a display unit 305 for displaying information such as a bill identification count result and an accumulation status of each of the stacking units 306a to 306d. Of the four collection units 306a to 306d, the collection units 306a to 306c store the regular tickets, and the collection unit 306d stores the dirty tickets, based on the result of the positive / loss determination by the bill identification device. The method of distributing banknotes to the accumulation units 306a to 306d can be arbitrarily set.

<紙幣識別装置の構成>
図3を用いて、本実施形態に係る紙幣処理装置が備える紙幣識別装置(記番号読取装置)の構成について説明する。図3に示すように、本実施形態に係る紙幣処理装置が備える紙幣識別装置1は、制御部10、検出部20及び記憶部30を備えている。
<Structure of bill identification device>
The configuration of the bill identification device (serial number reading device) included in the bill processing device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, the bill identification device 1 included in the bill processing device according to the present embodiment includes a control unit 10, a detection unit 20, and a storage unit 30.

制御部10は、例えば、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、識別部11、明度画像生成部12、画像決定部13及び文字認識部14の機能を有している。 The control unit 10 is composed of, for example, a program for realizing various processes stored in the storage unit 30, a CPU (Central Processing Unit) that executes the program, various hardware controlled by the CPU, and the like. Has been done. The control unit 10 controls each unit of the bill identification device 1 based on the signal output from each unit of the bill identification device 1 and the control signal from the control unit 10 according to the program stored in the storage unit 30. Further, the control unit 10 has the functions of the identification unit 11, the brightness image generation unit 12, the image determination unit 13, and the character recognition unit 14 by the program stored in the storage unit 30.

検出部20は、画像取得部21、磁気検出部22及びUV検出部23を備えている。画像取得部21は、紙幣の画像を取得する。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。UV検出部23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 detection unit 20 includes an image acquisition unit 21, a magnetic detection unit 22, and a UV detection unit 23. The image acquisition unit 21 acquires an image of a banknote. The magnetic detector 22 includes a magnetic sensor (not shown) that measures magnetism, and detects the magnetism of magnetic ink, security threads, etc. printed on banknotes by the magnetic sensor. The magnetic sensor is a magnetic line sensor in which a plurality of magnetic detection elements are arranged in a line. The UV detection unit 23 includes an ultraviolet irradiation unit (not shown) and a light receiving unit (not shown), and receives fluorescence generated when the banknotes are irradiated with ultraviolet rays by the ultraviolet irradiation unit and ultraviolet rays transmitted through the banknotes. Detected by.

図4を用いて、画像取得部21の構成について説明する。図4に示すように、画像取得部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。 The configuration of the image acquisition unit 21 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 4, the image acquisition unit 21 includes optical line sensors 110 and 120 arranged so as to face each other. A gap for transporting the bill BN is formed between the optical line sensors 110 and 120, and this gap constitutes a part of the transport path 311 of the bill processing device. The optical line sensors 110 and 120 are located above and below the transport path 311 respectively.

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。各反射用光源111は、紙幣BN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撮像素子(受光素子、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 optical line sensor 110 includes two reflection light sources 111, a condenser lens 112, and a light receiving unit 113. Each reflection light source 111 has a predetermined wavelength of light (invisible light such as infrared light, monochromatic light such as red, green, blue, and white light visible on the main surface (hereinafter referred to as surface A) of the bill BN. Light). The condenser lens 112 collects the light emitted from the reflection light source 211 and reflected by the bill BN. The light receiving unit 113 includes a plurality of image pickup elements (light receiving elements, not shown) arranged in a line in a direction (main scanning direction) orthogonal to the transport direction (secondary scanning direction) of the bill BN, and collects light. The light collected by the lens 112 is converted into an electric signal. Then, after the electric signal is amplified, it is A / D converted into digital data and then output as an image signal.

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及び透過用光源124は、各々、紙幣BN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撮像素子(受光素子、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 optical line sensor 120 includes two reflection light sources 121, a condenser lens 122, a light receiving unit 123, and a transmission light source 124. The reflection light source 121 and the transmission light source 124 have light of a predetermined wavelength (invisible light such as infrared light and monochromatic light such as red, green, and blue) on the main surface (hereinafter, B surface) of the bill BN, respectively. Or visible light such as white light). The condenser lens 122 collects the light emitted from the reflection light source 121 and reflected by the bill BN. The light receiving unit 123 includes a plurality of image pickup elements (light receiving elements, not shown) arranged in a line in a direction orthogonal to the transport direction of the banknote BN, and electrifies the light collected by the condensing lens 122. Convert to a signal. Then, after the electric signal is amplified, it is A / D converted into digital data and then output as an image signal.

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 transmission light source 124 is arranged on the optical axis of the condenser lens 112 of the optical line sensor 110, and a part of the light emitted from the transmission light source 124 passes through the bill BN and is transmitted by the optical line sensor 110. It is condensed by the condensing lens 112 and detected by the light receiving unit 113.

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発光体(図示せず)とを備えている。なお、各光源111、121、124は、導光体を備えず、紙幣BNの搬送方向と垂直な方向に多数配列された発光体を備えてもよい。各光源111、121、124は、例えば、発光体として、所定波長の光を照射可能な1以上のLED素子を備えている。 Each of the light sources 111, 121, 124 may be a line-shaped light guide body (not shown) extending in a direction perpendicular to the paper surface (main scanning direction) of FIG. 4 and both end portions (one end portion) of the light guide body. ) Is provided with a plurality of light emitters (not shown). The light sources 111, 121, and 124 may not be provided with a light guide, but may be provided with a large number of light sources arranged in a direction perpendicular to the transport direction of the banknote BN. Each of the light sources 111, 121, and 124 includes, for example, one or more LED elements capable of irradiating light having a predetermined wavelength as a light emitting body.

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に対して一定の時間間隔で撮像(撮像素子の露光)を繰り返し行い、画像信号を出力することによって、画像取得部21は、紙幣BN全体の種々の画像を取得する(画像取得ステップ)。具体的には、画像取得部21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。また、画像取得部21は、紙幣BNの可視反射画像として、少なくとも、紙幣BNのA面及びB面それぞれの、RGB画像、赤色画像、緑色画像及び青色画像を取得する。これらの画像取得部21によって取得された各画像は、それぞれ画像データ31として記憶部30に記憶される。 The optical line sensors 110 and 120 each repeatedly take an image (exposure of the image sensor) on the banknote BN being conveyed in the conveying direction at regular time intervals, and output an image signal so that the image acquisition unit 21 can perform the image acquisition unit 21. , Acquire various images of the entire banknote BN (image acquisition step). Specifically, the image acquisition unit 21 acquires the reflection image of the A side of the bill BN and the transmission image of the bill BN based on the output signal of the optical line sensor 110, and based on the output signal of the optical line sensor 120. The reflection image of the B side of the bill BN is acquired. Further, the image acquisition unit 21 acquires at least an RGB image, a red image, a green image, and a blue image of each of the A side and the B side of the bill BN as a visible reflection image of the bill BN. Each image acquired by these image acquisition units 21 is stored in the storage unit 30 as image data 31.

なお、光学ラインセンサ110及び120は、反射用光源111及び121が白色光を紙幣BNに照射し、紙幣BNで反射した光を、赤・緑・青のカラーフィルタを備える撮像素子で一括して受光することによって、RGB画像用の画像信号を出力するものであってもよい。他方、光学ラインセンサ110及び120は、反射用光源111及び121が赤・緑・青の単色光を順次紙幣BNに照射し、紙幣BNで反射した各色の光を、カラーフィルタを備えない撮像素子で順次受光することによって、RGB画像用の画像信号を出力するものであってもよい。 In the optical line sensors 110 and 120, the reflection light sources 111 and 121 irradiate the bill BN with white light, and the light reflected by the bill BN is collectively emitted by an image sensor equipped with red, green, and blue color filters. By receiving light, an image signal for an RGB image may be output. On the other hand, in the optical line sensors 110 and 120, the reflection light sources 111 and 121 sequentially irradiate the bill BN with monochromatic light of red, green, and blue, and the light of each color reflected by the bill BN is an image sensor without a color filter. The image signal for an RGB image may be output by sequentially receiving light with.

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。 The storage unit 30 is composed of a non-volatile storage device such as a semiconductor memory or a hard disk, and stores various programs and various data for controlling the bill identification device 1.

識別部11は、画像取得部21により取得された紙幣の画像の特徴パターンと、紙幣の金種ごとの特徴パターンである金種識別用テンプレートとを比較して、紙幣の金種を判定する。 The identification unit 11 compares the feature pattern of the image of the banknote acquired by the image acquisition unit 21 with the denomination identification template, which is a feature pattern for each denomination of the banknote, and determines the denomination of the banknote.

明度画像生成部12は、記憶部30に記憶された紙幣のRGB画像を変換して、色相(Hue)、彩度(Saturation)、明度(Value)の三つの成分からなる色空間であるHSV色空間における明度画像を生成する。より詳細には、RGB画像のRBGそれぞれの出力値(輝度値)のうちの最大値をその画素の値とする画像を生成する。例えば、R=200,G=150,B=20の画素であればRの200を画素値とし、R=100,G=150,B=20の画素であればGの150を画素値とし、R=20,G=150,B=200の画素であればBの200を画素値とする。 The brightness image generation unit 12 converts the RGB image of the banknote stored in the storage unit 30 into an HSV color which is a color space composed of three components of hue (Hue), saturation (Saturation), and brightness (Value). Generate a brightness image in space. More specifically, an image is generated in which the maximum value of the output values (luminance values) of each RBG of the RGB image is the value of the pixel. For example, if the pixels are R = 200, G = 150, B = 20, the pixel value of R is 200, and if the pixels are R = 100, G = 150, B = 20, the pixel value of G is 150. If the pixels have R = 20, G = 150, and B = 200, 200 of B is set as the pixel value.

このとき、明度画像生成部12は、RGB画像のうちの記番号を含む記番号領域(例えば、矩形領域)内において明度画像を生成する。記憶部30には、紙幣の金種毎に、当該紙幣のRGB画像における記番号領域の位置を示す位置情報が記憶されており、明度画像生成部12は、識別部11によって判定された紙幣の金種と、この位置情報とに基づいて、当該紙幣のRGB画像における記番号領域を特定する。 At this time, the brightness image generation unit 12 generates a brightness image in the serial number region (for example, a rectangular region) including the serial number of the RGB image. The storage unit 30 stores position information indicating the position of the serial number area in the RGB image of the banknote for each denomination of the banknote, and the brightness image generation unit 12 stores the banknote determined by the identification unit 11. Based on the denomination and the position information, the serial number area in the RGB image of the banknote is specified.

また、記憶部30には、紙幣の金種毎に、当該紙幣の記番号を文字認識するために使用される画像の種類を示す種類情報が記憶されており、画像決定部13は、識別部11によって判定された紙幣の金種と、この種類情報とに基づいて、記番号の文字認識に使用すべき画像を、明度画像、RGB画像、赤色画像、緑色画像及び青色画像の中から一つ選択し、記番号の文字認識に使用する画像を決定する。なお、種類情報は、処理対象となる全ての金種の紙幣のそれぞれについて、記番号領域における記番号の背景の印刷状況に応じて記番号の文字認識に適した画像を上述の5種の画像の中から決定することによって予め準備される。 Further, the storage unit 30 stores type information indicating the type of the image used for character recognition of the serial number of the banknote for each denomination of the banknote, and the image determination unit 13 stores the type information indicating the type of the image. Based on the denomination of the bill determined by 11 and this type information, one image to be used for character recognition of the serial number is one of a brightness image, an RGB image, a red image, a green image, and a blue image. Select and determine the image to use for character recognition of the serial number. As for the type information, for each of the banknotes of all denominations to be processed, the above-mentioned five types of images are suitable for character recognition of the serial number according to the printing status of the serial number background in the serial number area. It is prepared in advance by deciding from among.

文字認識部14は、紙幣の金種に応じて画像決定部13によって決定された、当該紙幣の画像(明度画像、RGB画像、赤色画像、緑色画像又は青色画像のいずれか)に基づいて、当該紙幣の記番号を文字認識(光学文字認識:OCR)する。すなわち、画像決定部13によって明度画像が選択された場合、文字認識部14は、明度画像生成部12によって生成された明度画像に基づいて、当該紙幣の記番号を文字認識する。記憶部30には、処理対象の紙幣の記番号に使用され得る全種類の文字が文字画像として記憶されており、文字認識部14は、画像決定部13によって決定された画像の記番号領域内の記番号の各構成文字を文字画像と比較して各構成文字を特定し、最終的に、それらの特定した文字を結合することにより記番号を認識する。 The character recognition unit 14 is based on the image of the banknote (either a brightness image, an RGB image, a red image, a green image, or a blue image) determined by the image determination unit 13 according to the denomination of the banknote. Character recognition (optical character recognition: OCR) is performed on the serial number of the bill. That is, when the brightness image is selected by the image determination unit 13, the character recognition unit 14 recognizes the serial number of the bill based on the brightness image generated by the brightness image generation unit 12. The storage unit 30 stores all kinds of characters that can be used for the serial number of the bill to be processed as a character image, and the character recognition unit 14 is within the serial number area of the image determined by the image determination unit 13. Each constituent character of the serial number is compared with a character image to identify each constituent character, and finally, the serial number is recognized by combining the specified characters.

<紙幣処理装置による処理フロー>
次に、図5を用いて、本実施形態に係る紙幣処理装置による処理フロー、なかでも記番号読取装置に係る処理フローについて説明する。この処理は、紙幣識別装置1に搬入される紙幣について、1枚ずつ繰り返し行われる。
<Processing flow by banknote processing device>
Next, with reference to FIG. 5, a processing flow by the bill processing apparatus according to the present embodiment, particularly a processing flow related to the serial number reading apparatus will be described. This process is repeated one by one for the bills carried into the bill identification device 1.

図5に示すように、まず、明度画像生成部12が、紙幣のRGB画像を変換して明度画像を生成する(明度画像生成ステップS11)。次に、画像決定部13が、当該紙幣の金種に基づいて、記番号の文字認識用の画像を、RGB画像、赤色画像、緑色画像及び青色画像の中から一つ決定する(画像決定ステップS12)。そして、文字認識部14が、画像決定部13によって決定された画像に基づいて、当該紙幣の記番号を文字認識する(文字認識S13)。 As shown in FIG. 5, first, the brightness image generation unit 12 converts the RGB image of the banknote to generate the brightness image (brightness image generation step S11). Next, the image determination unit 13 determines one image for character recognition of the serial number from the RGB image, the red image, the green image, and the blue image based on the denomination of the bill (image determination step). S12). Then, the character recognition unit 14 recognizes the serial number of the banknote based on the image determined by the image determination unit 13 (character recognition S13).

以上説明したように、本実施形態では、紙幣のHSV色空間における明度画像に基づいて紙幣の記番号を文字認識することから、記番号の背景が着色した状態であっても、記番号を高精度に読み取ることができる。 As described above, in the present embodiment, since the serial number of the bill is recognized as characters based on the brightness image in the HSV color space of the bill, the serial number is high even when the background of the serial number is colored. It can be read accurately.

また、本実施形態に係る記番号読取装置(紙幣識別装置)は、紙幣のRGB画像を変換して明度画像を生成する明度画像生成部12を備えることから、紙幣のRGB画像を取得する一般的な紙幣処理装置を用いて明度画像を生成することが可能である。 Further, since the serial number reading device (banknote identification device) according to the present embodiment includes a brightness image generation unit 12 that converts an RGB image of a bill to generate a brightness image, it is common to acquire an RGB image of the bill. It is possible to generate a brightness image using a simple banknote processing device.

また、本実施形態では、文字認識部14は、紙幣の金種に応じて決定された、紙幣の明度画像、RGB画像、赤色画像、緑色画像又は青色画像のいずれかに基づいて紙幣の記番号を文字認識することから、文字認識に適した画像を使用することができる。したがって、記番号の読取り精度をより向上することができる。 Further, in the present embodiment, the character recognition unit 14 determines the serial number of the bill based on any of the brightness image, the RGB image, the red image, the green image, and the blue image of the bill, which is determined according to the denomination of the bill. Since the character recognition is performed, an image suitable for character recognition can be used. Therefore, the reading accuracy of the serial number can be further improved.

また、本実施形態では、明度画像生成部12は、RGB画像のうちの記番号を含む記番号領域内において明度画像を生成することから、明度画像の画像サイズを小さくすることができ、明度画像生成に係る処理やメモリの負担を軽減することが可能である。 Further, in the present embodiment, since the brightness image generation unit 12 generates the brightness image in the serial number region including the serial number of the RGB image, the image size of the brightness image can be reduced, and the brightness image can be reduced. It is possible to reduce the burden of processing and memory related to generation.

なお、上記実施形態では、記番号の文字認識に使用する画像を、紙幣の金種に応じて、明度画像、RGB画像、赤色画像、緑色画像及び青色画像の内からいずれか一つを選択したが、紙幣の金種によらず、明度画像を記番号の文字認識に使用してもよい。これにより、画像決定部13に係る処理やメモリを省略することができる。 In the above embodiment, the image used for character recognition of the serial number is selected from one of a brightness image, an RGB image, a red image, a green image, and a blue image according to the denomination of the bill. However, the brightness image may be used for character recognition of the serial number regardless of the denomination of the bill. As a result, the processing and memory related to the image determination unit 13 can be omitted.

また、上記実施形態では、記番号領域のみで明度画像を生成する場合について説明したが、紙幣のRGB画像全域で明度画像を生成してもよい。これにより、記番号領域の位置情報に係るメモリを省略することができる。 Further, in the above embodiment, the case where the brightness image is generated only in the serial number area has been described, but the brightness image may be generated in the entire RGB image of the banknote. As a result, the memory related to the position information of the serial number area can be omitted.

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. Further, the configurations of the respective embodiments may be appropriately combined or modified as long as they do not deviate from the gist of the present invention.

以上のように、本発明は、紙葉類に記載された記番号を読み取るのに有用な技術である。 As described above, the present invention is a technique useful for reading the serial number written on paper sheets.

1:紙幣識別装置(記番号読取装置)
10:制御部
11:識別部
12:明度画像生成部
13:画像決定部
14:文字認識部
20:検出部
21:画像取得部
22:磁気検出部
23:UV検出部
30:記憶部
31:画像データ
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
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:紙幣
SN:記番号
Rr:赤色領域
Rg:緑色領域
Rb:青色領域

1: Banknote acceptors (number reader)
10: Control unit 11: Identification unit 12: Brightness image generation unit 13: Image determination unit 14: Character recognition unit 20: Detection unit 21: Image acquisition unit 22: Magnetic detection unit 23: UV detection unit 30: Storage unit 31: Image Data 110, 120: Optical line sensors 111, 121: Reflection light source 112, 122: Condensing lens 113, 123: Light receiving unit 124: Transmission light source 300: Bill processing device 301: Hopper 302: Reject unit 303: Operation unit 305 : Display units 306a to 306d: Accumulation unit 310: Housing 311: Transport path BN: Bill SN: Serial number Rr: Red region Rg: Green region Rb: Blue region

Claims (6)

紙葉類の記番号を読み取る記番号読取装置であって、
紙葉類のHSV色空間における明度画像に基づいて前記紙葉類の記番号を文字認識する文字認識部を備えることを特徴とする記番号読取装置。
It is a serial number reader that reads the serial numbers of paper sheets.
A serial number reading device including a character recognition unit that recognizes a serial number of the paper leaf based on a brightness image in the HSV color space of the paper leaf.
前記紙葉類のRGB画像を変換して前記明度画像を生成する明度画像生成部を更に備えることを特徴とする請求項1記載の記番号読取装置。 The serial number reading device according to claim 1, further comprising a brightness image generation unit that converts an RGB image of the paper sheets to generate the brightness image. 前記文字認識部は、前記紙葉類の種類に応じて決定された、前記明度画像、前記RGB画像、前記紙葉類の赤色画像、前記紙葉類の緑色画像、又は前記紙葉類の青色画像のいずれかに基づいて前記紙葉類の前記記番号を文字認識することを特徴とする請求項2記載の記番号読取装置。 The character recognition unit determines the brightness image, the RGB image, the red image of the paper leaf, the green image of the paper leaf, or the blue color of the paper leaf, which is determined according to the type of the paper leaf. The serial number reading device according to claim 2, wherein the serial number of the paper leaf is recognized as a character based on any of the images. 前記明度画像生成部は、前記RGB画像のうちの前記記番号を含む記番号領域内において前記明度画像を生成することを特徴とする請求項2又は3記載の記番号読取装置。 The serial number reading device according to claim 2 or 3, wherein the brightness image generation unit generates the brightness image in a serial number region including the serial number in the RGB image. 請求項1〜4のいずれかに記載の記番号読取装置を備えることを特徴とする紙葉類処理装置。 A paper leaf processing apparatus comprising the serial number reading apparatus according to any one of claims 1 to 4. 紙葉類の記番号を読み取る記番号読取方法であって、
紙葉類のHSV色空間における明度画像に基づいて前記紙葉類の記番号を文字認識する文字認識ステップを含むことを特徴とする記番号読取方法。

It is a serial number reading method that reads the serial number of paper sheets.
A serial number reading method comprising a character recognition step of recognizing a serial number of the paper leaf based on a brightness image in the HSV color space of the paper leaf.

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