JP2506406B2

JP2506406B2 - 紙幣判別装置

Info

Publication number: JP2506406B2
Application number: JP63112283A
Authority: JP
Inventors: 雅和安倍
Original assignee: Laurel Bank Machine Co Ltd
Current assignee: Laurel Bank Machine Co Ltd
Priority date: 1988-05-09
Filing date: 1988-05-09
Publication date: 1996-06-12
Anticipated expiration: 2011-06-12
Also published as: JPH01281591A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、紙幣の金種（千円券，五千円券，万円券）
を判別する紙幣判別装置に係り、特に紙幣を光学的に検
出することにより金種判別を行う場合に用いて好適な紙
幣判別装置に関する。

［従来の技術］従来、紙幣に光を照射し、紙幣からの反射光または透
過光を各エリア毎に受光器で受光して光電変換を行い、
受光器からの出力信号により紙幣の種類、表裏等を検知
する装置として、「紙葉類検知装置」（特開昭54−2272
7号公報）が公知である。

［発明が解決しようとする課題］ところで、上述したような従来の紙葉類検知装置にお
いては次のような問題があった。

例えば千円紙幣の表面側を走査手段に対向させ“人物
像”方向から搬送し、紙幣表面の長手方向中心線から短
辺方向へ平行にずらした線に沿って透かし模様部分を含
む紙幣面を走査する場合、紙幣の搬送方向が上記搬送方
向と逆となったり（“人物像”方向から搬送するところ
を“千円”方向から搬送したとき）、あるいは紙幣の搬
送方向が走査手段に対し裏面側となったりすると、紙幣
判別ができない。このようなケースに対処するため、紙
幣の表面および裏面の両面について、且つ両面の長辺方
向中心線から各々幅方向へ平行にずらした線に沿って走
査した場合における各画像データパターンを記憶してお
く必要が生じる。この結果、前記各画像データパターン
を記憶しておくメモリの容量が増大すると共に、走査し
た各画像データパターンと基準データパターンとを比較
し紙幣の金種を判別する処理が煩雑なものとなり、高速
処理を行う上で障害となる等の不具合があった。

本発明の前記課題を解決するもので、紙幣の金種文字
を認識することにより紙幣の金種および搬送方向を高速
で判別することを可能とした紙幣判別装置の提供を目的
とする。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するため、本発明は、搬送路を搬送さ
れてくる紙幣の特定の金種文字を認識することにより紙
幣の金種と表裏と搬送方向とを判別するように構成した
紙幣判別装置であって、前記搬送路の紙幣搬送面を臨む
一方の側に設けられ、搬送紙幣の一方側全面を読取る第
１の光学的検出手段と、前記搬送路の紙幣搬送面を臨む
他方の側に設けられ、搬送紙幣の他方側全面を読取る第
２の光学的検出手段と、前記第１および第２の光学的検
出手段により読取られた搬送紙幣の画像データを記憶す
る画像データ記憶手段と、金種文字を含む領域の基準位
置データと該領域の密度分布データと紙幣外形データと
から成る金種別データを紙幣の各金種別に、表向き、裏
向き、および正逆いずれかの搬送方向にそれぞれ対応し
た４種類ずつ予め記憶する金種別データ記憶手段と、前
記画像データ記憶手段に記憶された搬送紙幣の画像デー
タと前記金種別データ記憶手段に予め記憶されている金
種別データとに基づき、搬送紙幣の外形と該搬送紙幣に
おける前記領域の読取位置と該領域の密度分布とを算定
し、搬送紙幣の金種と表裏と搬送方向とを判別する制御
手段とを具備することを特徴とする。

［作用］本発明によれば、紙幣の金種文字を含む領域に対応す
る基準位置データと密度分布基準データと外形データと
を予め設定しておき、これら各データと第１および第２
の光学的検出手段により搬送紙幣を読取走査した画像デ
ータとに基づき、紙幣の金種・表裏・搬送方向を判別す
る為、従来と比較し正確かつ高速な判別処理を行うこと
ができる。

［実施例］以下、図面を参照し本発明の各実施例について説明す
る。

（ｉ）第１実施例第１図は本第１実施例の紙幣判別装置の制御系を示す
ブロック図である。図中符号１はイメージラインセンサ
であり、搬送手段によって搬送路（図示略）を所定速度
で搬送されてくる紙幣Ｐの一方の紙幣面と直交し、且つ
該一方の紙幣面と所定距離を隔てた位置に配設されてい
る。この場合、紙幣Ｐの搬送方向は紙幣の長手方向とさ
れている。該イメージラインセンサ１と搬送紙幣Ｐに位
置する箇所との間にはレンズ２が配設されており、該レ
ンズ２の近傍には光源３が配設され、紙幣Ｐの一方の紙
幣面を斜めから照射するようになっている。前記イメー
ジラインセンサ１は駆動回路４により駆動され、光源３
から光が照射された紙幣Ｐからの反射光をレンズ２によ
り集光した光学情報を読取り、光学情報を電気信号に光
電変換し電荷として蓄積し、該蓄積電荷を直列の画像デ
ータ（アナログデータ）として出力するようになってい
る。

同様に，紙幣Ｐの他方の紙幣面と直交し、且つ該他方
の紙幣面と所定距離を隔てた位置に、駆動回路４により
駆動されるイメージラインセンサ５が配設されており、
該イメージラインセンサ５は、光源７により紙幣Ｐの他
方の紙幣面を斜めから照射した時の反射光をレンズ６を
介して集光した光学情報を読取り、該光学情報を電気信
号に光電変換し電荷として蓄積し、該蓄積電荷を直列の
画像データ（アナログデータ）として出力するようにな
っている。

前記イメージラインセンサ１から出力されるアナログ
データはアンプ８により増幅され、アナログスイッチ９
を介してA/Dコンバータ10によりデジタルデータに変換
され、データバス11を介してCPU12によってRAM13に格納
される。同様に、前記イメージラインセンサ５から出力
されるアナログデータはアンプ14により増幅され、アナ
ログスイッチ15を介してA/Dコンバータ10によりデジタ
ルデータに変換され、データバス11を介してCPU12によ
ってRAM13に格納される。前記アナログスイッチ９がON
となった場合はイメージラインセンサ１から出力される
アナログデータがA/Dコンバータ10へ供給され、前記ア
ナログスイッチ15がONとなった場合はイメージラインセ
ンサ５から出力されるアナログデータがA/Dコンバータ1
0へ供給されるようになっている。

ROM16には紙幣判別装置の制御プログラム17と金種別
データ18とが格納されており、該金種別データ18は、各
金種（壱万円券，五千円券，千円券）別に予め設定され
ており、後述の各金種毎のデータセルの基準位置に対応
する抽出基準位置データ19と、後述の各金種毎のデータ
セルの密度分布に対応する密度分布基準データ20と、各
金種の枠形（外形）に対応する外形データ21とから構成
されている。前記RAM13には、イメージラインセンサ１
により検出された紙幣の表検出パターンを格納する表検
出パターンメモリ22と、イメージラインセンサ５により
検出された紙幣の裏検出パターンを格納する裏検出オア
ターンメモリ23と、CPU12による後述のデータセルの密
度分布の計算結果を格納する密度分布計算結果メモリ24
と、CPU12により各金種の枠形（外形）に基づき仮決定
された金種仮決定データを格納する金種仮決定メモリ25
とから構成されている。

ところで第２図に示すように、一般にイメージライン
センサのセンサチップ１個分を単位データとし、該イメ
ージラインセンサにより紙幣をその長辺方向に１回スキ
ャンすると、１回のスキャンに相当する紙幣の１行分で
ｍ個の単位データを有するから、紙幣１枚分をｎ回のス
キャンによって得られる単位データの集合はｎ×ｍの行
列と考えることができる。

そこで本実施例では、前記イメージラインセンサ1,5
により各紙幣（壱万円券，五千円券，千円券）を判別す
るために紙幣の文字を認識する方法、即ち文字を抽出す
る方法を採っている。この場合、抽出対象とする文字を
金種文字（『壱万円』『五千円』『千円』に限定すれ
ば、該金種文字の印刷位置や文字の形状は該紙幣毎に予
め定まっているから、認識しようとする金種文字の位置
を紙幣搬送方向毎に予め設定しておけば、上記のような
データ行列上における処理すべき位置が自ずと定まるこ
とになる。そこで例えば第３図に示すように壱万円券の
場合には、認識しようとする金種文字を『万』の字と
し、この『万』の字が収まるエリアA1を設定し、該エリ
アA1内において文字認識を行うために、エリアA1内のデ
ータに対してフィルタを施すことによりデータの２値化
を行い、『万』の字を構成するセルを抽出することによ
り、『万』の字の抽出を行うようになっている。この場
合、エリアA1内のデータを適当なしきい値で切ることに
よりデータを２値化し、『万』の字を構成するセルを抽
出する。そして、２値化したデータに対して縦方向、横
方向の密度分布を作成することにより文字認識を行うよ
うになっている。

ここで、２値化したデータの並びを Aij＝O or 1 （１≦ｉ≦n,1≦ｊ≦ｍ）とすると Xi＝ΣAij, Yi＝ΣAij （１≦ｉ≦n,1≦ｊ≦ｍ）で与えられる２つのデータ列を各々縦方向の密度分布、
横方向の密度分布としている。従って、上記第３図に示
した壱万円券の『万』の字のXY各々のデータ列は下記の
ようになる。

Ｘ＝｛0,0,0,14,14,2,5,7,5,4,6,7,3,0,0,0｝Ｙ＝｛0,4,4,4,4,4,4,5,7,6,6,7,6,4,2,0｝また、この時のXY各々のデータ列の密度分布をグラフ
に示すと第４図のようになる。即ち、このグラフに示し
たものが、壱万円券の『万』の字の密度分布基準データ
20となる。尚、五千円券の『千』の字、及び千円券の
『千』の字の密度分布基準データは省略する。

従って、前記イメージラインセンサ1.5により紙幣を
読取走査して得た２つのデータ列（縦方向の密度分布、
横方向の密度分布）と、基準となる標準データ列とを比
較し、前記読取ったデータ列が特定文字（壱万円券の
『万』，五千円券の『千』，千円券の『千』を表すもの
であるか否かを判別することにより金種文字を認識し、
紙幣の金種を判別するようになっている。、また、紙幣
の搬送方向によって金種文字の位置や方向が変わるた
め、イメージラインセンサ1,5により文字認識を行う際
に、どの位置のデータエリアに対する処理で認識できな
かったかを検出することにより、紙幣の搬送方向を判別
するようになっている。

ここで、前記ROM16の抽出基準位置データ19及び外形
データ21は、第５図に示すように各金種（壱万円券，五
千円券，千円券）毎に予め設定されている。即ち、各紙
幣表側の左上隅をXY座標の原点にとると、壱万円券の場
合は座標（X₁₁，Y₁₁），（X₁₂，Y₁₁），（X₁₁，Y₁₂），
（X₁₂，Y₁₂）で囲まれた『万』の字が収まる矩形状のデ
ータセルA1内のデータを抽出基準位置データ19とし、五
千円券の場は（X₂₁，Y₂₁），（X₂₂，Y₂₁），（X₂₁，
Y₂₂），（X₂₂，Y₂₂）で囲まれた『千』の字が収まる矩
形状のデータセルA2内のデータを抽出基準位置データ19
とし、千円券の場には（X₃₁，Y₃₁），（X₃₂，Y₃₁），
（X₃₁，Y₃₂），（X₃₂，Y₃₂）で囲まれた『千』の字が収
まる矩形状のデータセルA3内のデータを、抽出基準位置
データ19としている。また、各紙幣毎に紙幣の枠形（外
形）に対応する外形データ21、すなわち（X₁L，Y₁L），
（X₂L，Y₂L），（X₃L，Y₃L）がROM16に格納されてい
る。

次に、上記構成による本第１実施例の動作を第６図に
基づき説明する。

ステップSA1:搬送手段により紙幣が搬送されてくる
と、光源3,7から光が表裏紙幣面に照射され、その反射
光がイメージラインセンサ1,5により読取られる。これ
らのイメージラインセンサ1,5から出力されるアナログ
データがアンプ8,14により増幅され、適宜ON.OFFに切換
えられるアナログスイッチ9,15を介し前記各アナログデ
ータがA/Dコンバータ10へ交互に供給される。これらア
ナログデータはA/Dコンバータ10によりデジタルデータ
に変換された後、CPU12により、紙幣の表検出パターン
がRAM13の表検出パターンメモリ22に格納されると共
に、紙幣の裏検出パターンが裏検出パターンメモリ23に
格納される。

ステップSA2:CPU12は、イメージラインセンサ1,5によ
り読取走査した紙幣の枠形（外形）に相当する紙幣枠デ
ータを抽出する。

ステップSA3:CPU12は、上記ステップSA2で抽出した紙
幣枠データと、ROM16の抽出基準位置データ19とからデ
ータセル群を抽出する。この場合、壱万円券のデータセ
ル群は紙幣表側の『万』の字が収まるデータセルA1と、
該データセルA1と紙幣表側長辺方向に対称なデータセル
と、これらデータセルに各々対応する紙幣裏側のデータ
セルとの合計４種類ある。従って、前記抽出されるデー
タセル群は、紙幣の金種がＮ種類ある場合には合計Ｎ×
４となる。

ステップSA4:CPU12は、上記ステップSA3で抽出したデ
ータセル群について各々の密度分布を計算し、RAM13の
密度分布計算結果メモリ24に格納する。

ステップSA5:CPU12は、上記ステップSA4で計算し，密
度分布計算結果メモリ24に格納済みのデータセル群の各
々密度分布と、ROM16の密度分布基準データ20とを比較
する。

ステップSA6:CPU12は、上記ステップSA5で比較したデ
ータセル群の各々の密度分布と密度分布基準データ20と
の中、密度分布が一致するデータが一種が否かを判定
し、一種でない場合は異常と判定しアラームを鳴らす一
方、一種の場合はステップSA7へ移行する。

ステップSA7:CPU12は、上記ステップSA6までの結果に
基づき、搬送紙幣の金種・表裏・搬送方向を確定する。

（ii）第２実施例本第２実施例における構成は上記第１実施例と同一構
成であり、その説明は省略する。本第２実施例では、イ
メージラインセンサ1,5により読取走査した搬送紙幣の
枠形（外形）に基づき、該搬送紙幣の金種を仮決定する
ようになっている。

次に、本第２実施例の動作を第７図に基づき説明す
る。

ステップSB1:搬送手段により紙幣が搬送されてくる
と、光源3,7から光が各紙幣面に照射され、その反射光
がイメージラインセンサ1,5により読取られる。これら
イメージラインセンサ1,5から出力されるアナログデー
タがアンプ8,14により増幅され、アナログスイッチ9,15
を介してA/Dコンバータ10によりデジタルデータに変換
された後、CPU12によって、表検出パターンがRAM13の表
検出パターンメモリ22に格納されると共に、裏検出パタ
ーンが裏検出パターンメモリ23に格納される。

ステップSB2:CPU12は、イメージラインセンサ1,5によ
り読取走査した紙幣の枠形（外形）に相当する紙幣枠デ
ータを抽出する。

ステップSB3:CPU12は、上記ステップSB2で抽出した紙
幣枠データに基づき、紙幣の金種を仮決定し、RAM13の
金種仮決定メモリ25に格納する。

ステップSB4:CPU12は、上記ステップSB2で抽出した紙
幣枠データと、上記ステップSB3で仮決定した紙幣の金
種に対応するROM16の抽出基準位置データ19とから、表
裏合計４種類のデータセル群を抽出する。

ステップSB5:CPU12は、上記ステップSB4で抽出した４
種類のデータセル群について、各々の密度分布を計算す
る。

ステップSB6:CPU12は、上記ステップSB5で計算したデ
ータセル群の各々の密度分布と、ROM16の密度分布基準
データ20とを比較する。

ステップSB7:CPU12は、上記ステップSB6で比較したデ
ータセル群の各々の密度分布と密度分布基準データ20と
の中、密度分布が一致するデータが一種か否かを判定
し、一種でない場合は異常と判定しアラームを鳴らす一
方、一種の場合はステップSB8へ移行する。

ステップSB8:CPU12は、上記ステップSB7までの結果に
基づき、搬送紙幣の金種・表裏・搬送方向を確定する。

しかして上記各実施例によれば、紙幣の特定の金種文
字に対応する基準位置データや密度分布基準データと、
紙幣の枠形（外形）に対応する外形データとを予め設定
しておき、イメージラインセンサ1.5に搬送紙幣を読取
走査した結果に基づき処理を行うため、紙幣の金種・表
裏・搬送方向を正確かつ高速に判別することができる。

［変形例］上記各実施例ではイメージラインセンサを使用する
構成としたが、これに限定されず、例えばエリアセンサ
等の他の光学センサを使用する構成としてもよい。

上記各実施例では紙幣の金種・表裏・搬送方向を判
別する構成としたが、これに限定されず、例えばカード
リーダ等における読取カードの認識を行う場合には応用
することも可能である。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、搬送路を搬送さ
れてくる紙幣の特定の金種文字を認識することにより紙
幣の金種と表裏と搬送方向とを判別するように構成した
紙幣判別装置であって、前記搬送路の紙幣搬送面を臨む
一方の側に設けられ、搬送紙幣の一方側全面を読取る第
１の光学的検出手段と、前記搬送路の紙幣搬送面を臨む
他方の側に設けられ、搬送紙幣の他方側全面を読取る第
２の光学的検出手段と、前記第１および第２の光学的検
出手段により読取られた搬送紙幣の画像データを記憶す
る画像データ記憶手段と、金種文字を含む領域の基準位
置データと該領域の密度分布データと紙幣外形データと
から成る金種別データを紙幣の各金種別に予め記憶する
金種別データ記憶手段と、前記画像データ記憶手段に記
憶された搬送紙幣の画像データと前記金種別データ記憶
手段に予め記憶されている金種別データとに基づき、搬
送紙幣の外形と該搬送紙幣における前記領域の読取位置
と該領域の密度分布と算定し、搬送紙幣の金種と表裏と
搬送方向とを判別する制御手段とを具備する構成とした
ので、以下の効果を奏することができる。

紙幣の金種文字を認識することにより紙幣の金種・
表裏・搬送方向を判別するため、従来と比較し紙幣判別
処理を正確かつ高速に行うことができると共に、記憶手
段の容量を小とすることができる。

また、紙幣を紙幣長辺方向の何れの端部から搬送し
ても、光学的検出手段に対向する紙幣面が表裏の何れで
あっても、紙幣の金種判別を正確に行うことができる。

本発明による紙幣判別装置を紙幣処理機、両替機等
に組込んで使用すれば、これら各機械の信頼性を向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の各実施例に共通の紙幣判別装置の構成
を示すブロック図、第２図は各実施例に共通のイメージ
ラインセンサにより紙幣１枚分を読取走査した時のデー
タ列を示す概念図、第３図は各実施例に共通の壱万円券
の『万』の字を２値化した時のデータ並びを示す図、第
４図（イ），（ロ）は各々第３図の『万』の字のXYデー
タ列の密度分布を示す図、第５図（イ），（ロ），
（ハ）は各々各実施例に共通の壱万円券，五千円券，千
円券の外形及び抽出基準位置を示す図、第６図は第１実
施例の動作を説明するためのフローチャート、第７図は
第２実施例の動作を説明するためのフローチャートであ
る。１……イメージラインセンサ（第１または第２の光学的
検出手段）、５……イメージラインセンサ（第２または
第１の光学的検出手段）、12……CPU（制御手段）、13
……RAM（画像データ記憶手段）、16……ROM（金種別デ
ータ記憶手段）。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】搬送路を搬送されてくる紙幣の特定の金種
文字を認識することにより紙幣の金種と表裏と搬送方向
とを判別するように構成した紙幣判別装置であって、前記搬送路の紙幣搬送面を臨む一方の側に設けられ、搬
送紙幣の一方側全面を読取る第１の光学的検出手段と、前記搬送路の紙幣搬送面を臨む他方の側に設けられ、搬
送紙幣の他方側全面を読取る第２の光学的検出手段と、前記第１および第２の光学的検出手段により読取られた
搬送紙幣の画像データを記憶する画像データ記憶手段
と、金種文字を含む領域の基準位置データと該領域の密度分
布データと紙幣外形データとから成る金種別データを紙
幣の各金種別に、表向き、裏向き、および正逆いずれか
の搬送方向にそれぞれ対応した４種類ずつ予め記憶する
金種別データ記憶手段と、前記画像データ記憶手段に記憶された搬送紙幣の画像デ
ータと前記金種別データ記憶手段に予め記憶されている
金種別データとに基づき、搬送紙幣の外形と該搬送紙幣
における前記領域の読取位置と該領域の密度分布とを算
定し、搬送紙幣の金種と表裏と搬送方向とを判別する制
御手段とを具備することを特徴とする紙幣判別装置。