JP3631618B2 - Discrimination method of circular pattern - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、円形パターンの判別方法に関する。更に詳述すると、本発明は、コイン等の判別に適した円形パターンの判別方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
硬貨の判別等に使用される円形パターン認識装置では、特開平5−143731号公報に示されるように、装置に認識対象物が取り込まれると認識対象物の円形パターンが撮影されて、これを基に2次元の比較パターンが作成される。円形パターンから比較パターンを作成するには、例えば円形パターンの中心座標を中心に円形状または円環状に切り出して、この切り出したディジタルデータに必要な処理を施すことにより行う。
【0003】
そして、作成された比較パターンを予め準備されている各種コインのテンプレート、即ち基準パターンと比較して、両パターン間の類似度または非類似度を演算(以下、マッチング演算という)する。このマッチング演算は、比較パターンとテンプレートの相対角度を円形パターンの角座標に関して0から2πまで例えば128段階に回転させながら行う。類似度を演算した結果の例を図5に示す。
【0004】
さらに、マッチング演算の結果であるマッチング値に基づいて円形パターンの認識や判別を行っている。類否の判定は、0から2πの各段階で得られるマッチング値のうちの最高点P1の値(以下、ベストマッチング値という)を用いて、該ベストマッチング値が予め定められた閾値M0を超えているか否かにより判断している。すなわち、類似度に関するベストマッチング値が閾値M0を超えていれば当該比較パターンとテンプレートとは一致する可能性が高いと判断され、また非類似度に関するベストマッチング値が閾値を超えていれば当該比較パターンとテンプレートとは不一致である可能性が高いと判断される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した円形パターンの判別方法では、ベストマッチング値を1つだけ使用して判定を行っているので、比較パターンとテンプレートとが全く別種類であっても比較パターンのベストマッチング値が偶然にも閾値を超えれば当該比較パターンとテンプレートとは一致する可能性が高いと判定されるおそれがある。比較パターンとテンプレートとが別種類であると、例えば図5に示すようにテンプレートを当該テンプレートに対してマッチング演算したときの回転角度及び類似度の関係の波形(実線)と比較パターンのテンプレートに対する回転角度及び類似度の関係の波形(一点鎖線)とは全く異なる形状となるが、比較パターンのベストマッチング値が閾値M0を超えれば当該比較パターンとテンプレートとは一致する可能性が高いと判定されてしまう。
【0006】
このような誤判定があると、認識精度が低くなり本来は排除すべき偽硬貨であっても適正な硬貨として認識してしまうことがあるので、認識精度の向上が望まれている。
【0007】
そこで、本発明は、認識精度を向上できる円形パターンの判別方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、請求項1記載の発明は、円形パターンより円形状に切り出したパターンデータより2次元の比較パターンを得て、該比較パターンを予め用意したテンプレートとマッチング演算を円形パターンの角座標に関して0から2πまで回転させて行って類似度を求め、円形パターンの判別を行うようにした円形パターンの判別方法において、円形パターンの判別を行うための類似度に対する閾値を予め定めておき、0から2πまで回転させたときの類似度の少なくとも一つが閾値を超えると共に、テンプレートに対応して予め定められた他の角座標位置における類似度を類似度に対する閾値と比較して、双方の結果に基づいて円形パターンの判別を行うようにしている。
【0009】
したがって、閾値を超える少なくとも一つの類似度の他に、他の角座標位置における類似度についても閾値と比較を行っているので、複数の類似度を閾値と比較することにより円形パターンの判別の精度を向上させることができる。すなわち、この判別方法によれば、比較パターンとテンプレートとが全く別種類であり一つの類似度が偶然にも閾値を超えた場合であっても、従来のようにこれら比較パターンとテンプレートとが類似であると誤って判定することはなく、他の角座標位置における類似度が閾値に達していないことに基づいて非類似であると適正に判定することができる。
【0010】
また、請求項2記載の円形パターンの判別方法では、テンプレートに対応して予め定められた他の角座標位置は、類似度がピーク位置となる近傍またはピーク位置とは異なるピーク位置に設定されて成るようにしている。
【0011】
したがって、類似度の特徴的な複数の部分を取り出して判定に使用することができるので、判定の精度を向上させることができる。
【0012】
さらに、請求項3記載の発明は、円形パターンより円形状に切り出したパターンデータより2次元の比較パターンを得て、該比較パターンを予め用意したテンプレートとマッチング演算を円形パターンの角座標に関して0から2πまで回転させて行って類似度を求め、円形パターンの判別を行うようにした円形パターンの判別方法において、比較パターンとテンプレートとを相対的に0から2πまで回転させて求めたn個の類似度を回転角度に従って並べてn次元のベクトルまたは波形を求めてこれをn次元の対象ベクトルまたは対象波形とし、また別にテンプレートと該テンプレート(テンプレート同士)を角座標に関して相対的に0から2πまで回転させて求めたn個の類似度を回転角度に従って並べてn次元のベクトルまたは波形を求めてこれをn次元の基準ベクトルまたは基準波形とし、n次元の対象ベクトルとn次元の基準ベクトルとの相関性、または対象波形と基準波形との相関性を求めることにより、円形パターンの判別を行うようにしている。
【0013】
したがって、n次元のベクトルまたは波形は類似度の連続的な推移であるので、対象と基準とのn次元のベクトルまたは波形同士の相関性に基づき円形パターンの判別を行うことにより、従来のように一つの類似度のみを閾値と比較する場合に比べて円形パターンの判別の精度を向上させることができる。すなわち、従来のような類似度の局所的な評価ではなく、例えば波形の形状や推移の傾向等も判別情報として使用できるので、判別の精度を向上させることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。図2に本発明の円形パターンの判別方法を利用する円形パターンの判別装置1の一実施形態を示す。本実施形態では円形パターンの判別装置1を硬貨2の識別装置として使用している。この円形パターンの判別装置1は、硬貨2の撮影を行う画像入力部3と、撮影された円形パターンの判別を行う識別処理部4とを有している。
【0015】
画像入力部3は、硬貨2の表面を照射する発光素子5と、硬貨2からの反射光を受光して硬貨2の画像を円形パターンとして読み込む光学系6と、光学系6を経た円形パターンを電気信号に変換するCCD等の撮像素子7とを有している。識別処理部4は、撮像素子7からの円形パターンのアナログ信号をディジタル変換するA/D変換素子8と、ディジタル変換された円形パターンを記憶する記憶素子9と、記憶された円形パターンを処理して硬貨2の判別を行う判別部10とを有している。
【0016】
この円形パターンの判別装置1の作動手順としては、まず画像入力部3で硬貨2を撮像して画像入力処理を行う。そして、A/D変換素子8で円形パターンをディジタル変換して記憶素子9に記憶する。
【0017】
さらに、判別部10において、例えば円形パターンの中心座標を中心に円形状または円環状に切り出して、この切り出したディジタルデータに必要な処理を施して比較パターンを作成する。そして、作成された比較パターンを予め準備されている各種硬貨2のテンプレートと比較する。
【0018】
ここで、比較パターンとテンプレートとを比較して硬貨2の判別を行う手順を図1に示すフローチャート及び図3に基づいて説明する。
【0019】
まず、比較パターンとテンプレートとの類似度をマッチング演算する(ステップ1)。このマッチング演算は、比較パターンとテンプレートの相対角度を円形パターンの角座標に関して0から2πまで例えば128段階に回転させながら行う。このマッチング演算の結果の例を図3の●で示す。本実施形態では相対角度を128段階で1回転させているが、128段階に限られないのは勿論である。
【0020】
そして、最も類似度の高い点Pbのマッチング値、即ちベストマッチング値が、予め定められた閾値Mbを超えているかを判定する(ステップ2)。すなわち、マッチング値の少なくとも一つが閾値Mbを超えているかを判定する。ここで、条件を満たしているものが選択されて金種の候補となる。
【0021】
一方、各テンプレートについてテンプレートを当該テンプレートに対してマッチング演算したときの回転角度及び類似度の関係の波形を予め求めておく(図3中実線で示す)。そして、この波形のピーク等の特徴的な形状を考慮して、所定の回転角度における閾値を設定しておく。
【0022】
さらに、選択された候補について、テンプレートに対応して予め定められた他の角座標位置におけるマッチング値を閾値と比較する(ステップ3)。ここでの閾値は、ステップ2で使用した閾値と同じでも異なるものでも良く、金種ごとの特徴に合わせて異ならせても良い。図3に示す例では、曲線の特徴点となる複数のピーク点P1,P2を検出できるように、ベストマッチング値になる回転角度θbを基準にして他のピーク点P1,P2となる回転角度θ1及びθ2でのマッチング値に対して閾値M1及びM2を設定している。そして、回転角度θ1及びθ2でのマッチング値が閾値M1及びM2を超えているかを判定する。
【0023】
そして、ステップ2及びステップ3においていずれもマッチング値が閾値を超えていれば、当該円形パターンは適正な硬貨2のものであると判断して、硬貨2を受け入れるようにする(ステップ4)。一方、ステップ2またはステップ3においてマッチング値が閾値を超えていなければ、当該円形パターンは不適正な硬貨2のものであると判断して、硬貨2を排除するようにする(ステップ5)。この手順を候補となる各テンプレートについて行う。
【0024】
上述したように本実施形態の円形パターンの判別装置によれば、閾値を超える少なくとも一つのマッチング値の他に、他の角座標位置におけるマッチング値についても閾値と比較を行っているので、複数のマッチング値を閾値と比較することにより円形パターンの判別の精度を向上させることができる。すなわち、判別のための情報量である評価点が複数であるので、従来のようにベストマッチング値となる1点のみで評価するよりも判別結果の信頼性を向上することができる。
【0025】
また、曲線の特徴点となるピーク点P1,P2を検出できるように、ベストマッチング値を閾値Mbと比較すると共に他のマッチング値を閾値M1及びM2と比較しているので、判定の精度を更に向上することができる。
【0026】
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば本実施形態ではベストマッチング値に対する閾値Mb以外の閾値M1及びM2を特徴的なピーク点P1,P2を検出するように設定しているが、これには限られず例えばベストマッチング値が含まれるピークの中でベストマッチング値の前後の数段階(あるいは数度)について閾値Mbを超えているかを判定するようにしても良い。この場合も特徴的な複数の部分を取り出して判定に使用することができるので、判定の精度を向上させることができる。
【0027】
また、上述した実施形態では比較パターンとテンプレートとを比較して硬貨2の判別を行う手順として閾値を超える少なくとも一つのマッチング値の他に他の角座標位置におけるマッチング値についても閾値と比較を行うようにしているが、これには限られない。
【0028】
例えば図4のフローチャートに示すように、まず比較パターンとテンプレートとの類似度をマッチング演算する(ステップ6)。このマッチング演算は、比較パターンとテンプレートの相対角度を円形パターンの角座標に関して0から2πまで例えばn=128段階に回転させながら行う。ここで、0から2πまで回転させて求めたn個のマッチング値を回転角度に従って並べて対象となるn次元のベクトルまたは波形Sを求める。本実施形態では相対角度をn=128で1回転させているが、nは128に限られないのは勿論である。
【0029】
そして、テンプレートを当該テンプレートとマッチング演算して予め作製した基準のn次元ベクトルまたは波形Stと、対象のn次元ベクトルまたは波形Sとを比較演算して相関性を求める(ステップ7)。ここでの相関性の算出方法は特に限られず、2つの形状の類似度や非類似度を評価する既知のまたは新規の方法を使用することができる。
【0030】
その結果、対象と基準という2つのn次元ベクトルまたは波形S,Stの相関値が閾値より大きければ適正な硬貨2と判断され(ステップ9)、閾値より小さければ不適正な硬貨2と判断される(ステップ10)。
【0031】
この方法によれば、n次元のベクトルまたは波形は類似度の連続的な推移であるので、従来のように一つの類似度のみを閾値と比較する場合に比べて円形パターンの判別の精度を向上させることができる。すなわち、従来のような類似度の局所的な評価ではなく、例えば波形の形状や推移の傾向等も判別情報として使用できるので、判別の精度を向上させることができる。
【0032】
また、上述した各実施形態ではマッチング演算として類似度の演算を行っているが、これには限られず非類似度を演算してこれに基づき類否判断を行うようにしても良い。
【0033】
さらに、上述した各実施形態では円形パターンの判別方法を硬貨2の判別装置に使用しているが、これには限られず広く円形パターンの認識に応用できる。例えば、各種コインや王冠、ラベル、指紋、虹彩等の認識に使用することができる。その場合も、高精度の画像認識を行うことができる。
【0034】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、請求項1記載の円形パターンの判別方法によれば、閾値を超える少なくとも一つの類似度の他に、他の角座標位置における類似度についても閾値と比較を行っているので、複数の類似度を閾値と比較することにより円形パターンの判別の精度を向上させることができる。すなわち、判別のための情報量である評価点が複数であるので、従来のようにベストマッチング値となる1点のみで評価するよりも判別結果の信頼性を向上することができる。
【0035】
また、請求項2記載の円形パターンの判別方法によれば、類似度の特徴的な複数の部分を取り出して判定に使用することができるので、判定の精度を向上させることができる。
【0036】
さらに、請求項3記載の円形パターンの判別方法によれば、類似度の連続的な推移であるn次元のベクトルまたは波形を比較しているので、従来のような類似度の局所的な評価ではなく、例えば波形の形状や推移の傾向等も判別情報として使用できる。このため、判別の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の円形パターンの判別方法の一実施形態を示すフローチャート図である。
【図2】円形パターンの判別方法を使用する判別装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図3】比較パターン及びテンプレートをテンプレートに対してマッチング演算したときの回転角度及び類似度の関係の一例を示すグラフである。
【図4】円形パターンの判別方法の他の実施形態を示すフローチャート図である。
【図5】従来の判別方法により比較パターン及びテンプレートをテンプレートに対してマッチング演算したときの回転角度及び類似度の関係の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
1 円形パターンの判別装置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a circular pattern discrimination method. More specifically, the present invention relates to a method for discriminating a circular pattern suitable for discriminating coins and the like.
[0002]
[Prior art]
In a circular pattern recognition device used for coin discrimination or the like, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 5-143731, when a recognition object is taken into the device, a circular pattern of the recognition object is photographed and used as a basis. A two-dimensional comparison pattern is created. In order to create a comparison pattern from a circular pattern, for example, a circular pattern or an annular shape is cut out around the center coordinates of the circular pattern, and necessary processing is performed on the cut out digital data.
[0003]
Then, the created comparison pattern is compared with a template of various coins prepared in advance, that is, a reference pattern, and a similarity or dissimilarity between the two patterns is calculated (hereinafter referred to as a matching calculation). This matching operation is performed while rotating the relative angle between the comparison pattern and the template from 0 to 2π, for example, in 128 steps with respect to the angular coordinates of the circular pattern. An example of the result of calculating the similarity is shown in FIG.
[0004]
Furthermore, the circular pattern is recognized and discriminated based on the matching value that is the result of the matching operation. The determination of similarity is made using the value of the highest point P1 (hereinafter referred to as the best matching value) among the matching values obtained at each stage from 0 to 2π, and the best matching value exceeds a predetermined threshold value M0. It is judged by whether or not. That is, if the best matching value related to the similarity exceeds the threshold M0, it is determined that the comparison pattern and the template are likely to match, and if the best matching value related to the dissimilarity exceeds the threshold, the comparison is made. It is determined that there is a high possibility that the pattern and the template do not match.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described circular pattern discrimination method, determination is performed using only one best matching value, so even if the comparison pattern and the template are completely different types, the best matching value of the comparison pattern is accidentally changed. If the threshold value is also exceeded, there is a risk that the comparison pattern and the template are likely to match. If the comparison pattern and the template are different types, for example, as shown in FIG. 5, the waveform (solid line) of the relationship between the rotation angle and the similarity when the template is matched with the template and the rotation of the comparison pattern with respect to the template Although the waveform is completely different from the waveform of the relationship between the angle and the similarity (the one-dot chain line), if the best matching value of the comparison pattern exceeds the threshold value M0, it is determined that the comparison pattern and the template are highly likely to match. End up.
[0006]
If there is such an erroneous determination, the recognition accuracy becomes low, and even if it is a false coin that should originally be excluded, it may be recognized as an appropriate coin.
[0007]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a circular pattern discrimination method capable of improving recognition accuracy.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, the invention described in claim 1 obtains a two-dimensional comparison pattern from pattern data cut out in a circular shape from a circular pattern, and performs a matching operation with a template prepared in advance on the comparison pattern. In the circular pattern discrimination method in which the degree of similarity is obtained by rotating the angular coordinates from 0 to 2π and the circular pattern is discriminated, a threshold value for the degree of similarity for discriminating the circular pattern is determined in advance. , When at least one of the similarities when rotated from 0 to 2π exceeds the threshold, the similarity at other angular coordinate positions predetermined corresponding to the template is compared with the threshold for the similarity, The circular pattern is discriminated based on the result.
[0009]
Therefore, in addition to at least one similarity exceeding the threshold, the similarity at other angular coordinate positions is also compared with the threshold, so that the accuracy of discriminating the circular pattern can be determined by comparing a plurality of similarities with the threshold. Can be improved. That is, according to this determination method, even if the comparison pattern and the template are completely different types and one similarity accidentally exceeds the threshold, the comparison pattern and the template are similar to each other as in the past. It is possible to appropriately determine that the dissimilarity is not based on the fact that the similarity at other angular coordinate positions does not reach the threshold value.
[0010]
Further, in the circular pattern discrimination method according to claim 2, the other angular coordinate positions determined in advance corresponding to the template are set in the vicinity where the similarity is the peak position or a peak position different from the peak position. It is made to become.
[0011]
Therefore, since a plurality of portions having similarities can be taken out and used for determination, the determination accuracy can be improved.
[0012]
Furthermore, the invention described in claim 3 obtains a two-dimensional comparison pattern from pattern data cut out in a circular shape from a circular pattern, and performs a comparison operation with a template prepared in advance for the comparison pattern from 0 with respect to the angular coordinates of the circular pattern. In the circular pattern discriminating method in which the degree of similarity is obtained by rotating to 2π to discriminate the circular pattern, n similarities obtained by relatively rotating the comparison pattern and the template from 0 to 2π. The n-dimensional vector or waveform is obtained by arranging the degrees according to the rotation angle, and this is used as the n-dimensional target vector or target waveform. Separately, the template and the template (templates) are rotated relative to the angular coordinates from 0 to 2π. The n similarities obtained in this way are arranged according to the rotation angle to obtain an n-dimensional vector or waveform. This is used as an n-dimensional reference vector or reference waveform, and the circular pattern is discriminated by obtaining the correlation between the n-dimensional target vector and the n-dimensional reference vector, or the correlation between the target waveform and the reference waveform. I have to.
[0013]
Therefore, since the n-dimensional vector or waveform is a continuous transition of the similarity, the circular pattern is discriminated based on the correlation between the n-dimensional vector or the waveform of the target and the reference as in the conventional case. The accuracy of discriminating a circular pattern can be improved as compared with the case where only one similarity is compared with a threshold value. That is, instead of the conventional local evaluation of the similarity, for example, the shape of a waveform and the tendency of transition can be used as the discrimination information, so that the discrimination accuracy can be improved.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail based on an example of an embodiment shown in the drawings. FIG. 2 shows an embodiment of a circular pattern discriminating apparatus 1 that uses the circular pattern discriminating method of the present invention. In the present embodiment, the circular pattern discriminating device 1 is used as a coin 2 discriminating device. The circular pattern discriminating apparatus 1 has an image input unit 3 for photographing a coin 2 and an identification processing unit 4 for discriminating a photographed circular pattern.
[0015]
The image input unit 3 includes a light emitting element 5 that irradiates the surface of the coin 2, an optical system 6 that receives reflected light from the coin 2 and reads an image of the coin 2 as a circular pattern, and a circular pattern that passes through the optical system 6. It has an image sensor 7 such as a CCD that converts it into an electrical signal. The identification processing unit 4 processes an A / D conversion element 8 for digitally converting an analog signal of a circular pattern from the image sensor 7, a storage element 9 for storing the digitally converted circular pattern, and a stored circular pattern. And a determination unit 10 for determining the coin 2.
[0016]
As an operation procedure of the circular pattern discriminating apparatus 1, first, an image input process is performed by picking up an image of the coin 2 by the image input unit 3. The circular pattern is digitally converted by the A / D conversion element 8 and stored in the storage element 9.
[0017]
Further, in the discriminating unit 10, for example, a circular pattern or an annular shape is cut out around the center coordinates of the circular pattern, and necessary processing is performed on the cut out digital data to create a comparison pattern. Then, the created comparison pattern is compared with templates of various coins 2 prepared in advance.
[0018]
Here, a procedure for comparing the comparison pattern and the template to determine the coin 2 will be described based on the flowchart shown in FIG. 1 and FIG.
[0019]
First, a matching operation is performed on the similarity between the comparison pattern and the template (step 1). This matching operation is performed while rotating the relative angle between the comparison pattern and the template from 0 to 2π, for example, in 128 steps with respect to the angular coordinates of the circular pattern. An example of the result of this matching operation is indicated by ● in FIG. In this embodiment, the relative angle is rotated once in 128 steps, but it is needless to say that the relative angle is not limited to 128 steps.
[0020]
Then, it is determined whether the matching value of the point Pb having the highest similarity, that is, the best matching value exceeds a predetermined threshold value Mb (step 2). That is, it is determined whether at least one of the matching values exceeds the threshold value Mb. Here, those satisfying the conditions are selected and become denomination candidates.
[0021]
On the other hand, for each template, a waveform of the relationship between the rotation angle and the similarity when the template is matched with the template is obtained in advance (shown by a solid line in FIG. 3). Then, a threshold value at a predetermined rotation angle is set in consideration of a characteristic shape such as a peak of the waveform.
[0022]
Further, for the selected candidate, the matching value at another angular coordinate position determined in advance corresponding to the template is compared with a threshold value (step 3). The threshold value here may be the same as or different from the threshold value used in step 2, or may be different according to the characteristics of each denomination. In the example shown in FIG. 3, the rotation angle θ1 that becomes the other peak points P1 and P2 with reference to the rotation angle θb that becomes the best matching value so that a plurality of peak points P1 and P2 that are characteristic points of the curve can be detected. And threshold values M1 and M2 are set for the matching values at θ2 and θ2. Then, it is determined whether the matching values at the rotation angles θ1 and θ2 exceed the threshold values M1 and M2.
[0023]
If the matching value exceeds the threshold value in both step 2 and step 3, it is determined that the circular pattern is that of the appropriate coin 2, and the coin 2 is accepted (step 4). On the other hand, if the matching value does not exceed the threshold value in step 2 or step 3, it is determined that the circular pattern is of an improper coin 2 and the coin 2 is excluded (step 5). This procedure is performed for each candidate template.
[0024]
As described above, according to the circular pattern discriminating apparatus of the present embodiment, in addition to at least one matching value exceeding the threshold value, the matching values at other angular coordinate positions are also compared with the threshold value. By comparing the matching value with a threshold value, the accuracy of discriminating the circular pattern can be improved. That is, since there are a plurality of evaluation points that are information amounts for discrimination, it is possible to improve the reliability of the discrimination results as compared with the case where the evaluation is performed with only one point that is the best matching value as in the prior art.
[0025]
Further, since the best matching value is compared with the threshold value Mb and the other matching values are compared with the threshold values M1 and M2 so that the peak points P1 and P2 which are characteristic points of the curve can be detected, the accuracy of the determination is further increased. Can be improved.
[0026]
The above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in the present embodiment, threshold values M1 and M2 other than the threshold value Mb for the best matching value are set so as to detect characteristic peak points P1 and P2, but the present invention is not limited to this. For example, a peak including the best matching value is included. It may be determined whether the threshold value Mb is exceeded for several steps (or several degrees) before and after the best matching value. Also in this case, since a plurality of characteristic portions can be taken out and used for determination, the determination accuracy can be improved.
[0027]
In the above-described embodiment, as a procedure for comparing the comparison pattern and the template to determine the coin 2, in addition to at least one matching value exceeding the threshold value, a matching value at another angular coordinate position is also compared with the threshold value. However, it is not limited to this.
[0028]
For example, as shown in the flowchart of FIG. 4, first, a matching calculation is performed on the similarity between the comparison pattern and the template (step 6). This matching operation is performed while rotating the relative angle between the comparison pattern and the template from 0 to 2π with respect to the angular coordinates of the circular pattern, for example, in n = 128 steps. Here, n matching values obtained by rotating from 0 to 2π are arranged according to the rotation angle to obtain the target n-dimensional vector or waveform S. In the present embodiment, the relative angle is rotated once at n = 128, but n is not limited to 128.
[0029]
Then, a reference n-dimensional vector or waveform St prepared in advance by matching the template with the template is compared with the target n-dimensional vector or waveform S to obtain a correlation (step 7). The correlation calculation method here is not particularly limited, and a known or new method for evaluating the similarity or dissimilarity of two shapes can be used.
[0030]
As a result, if the correlation value between the two n-dimensional vectors of the target and the reference or the waveforms S and St is larger than the threshold value, it is determined as an appropriate coin 2 (step 9), and if it is smaller than the threshold value, it is determined as an inappropriate coin 2. (Step 10).
[0031]
According to this method, since the n-dimensional vector or waveform is a continuous transition of the similarity, the accuracy of discriminating the circular pattern is improved as compared with the conventional case where only one similarity is compared with the threshold value. Can be made. That is, instead of the conventional local evaluation of the similarity, for example, the shape of a waveform and the tendency of transition can be used as the discrimination information, so that the discrimination accuracy can be improved.
[0032]
In each embodiment described above, the similarity is calculated as the matching calculation. However, the present invention is not limited to this, and the similarity may be calculated based on the similarity.
[0033]
Furthermore, in each of the embodiments described above, the circular pattern discrimination method is used in the coin 2 discriminating device, but the present invention is not limited to this and can be widely applied to circular pattern recognition. For example, it can be used to recognize various coins, crowns, labels, fingerprints, irises, and the like. Even in that case, highly accurate image recognition can be performed.
[0034]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the method for discriminating a circular pattern according to claim 1, in addition to at least one similarity exceeding the threshold, the similarity at other angular coordinate positions is compared with the threshold. Therefore, the accuracy of discriminating a circular pattern can be improved by comparing a plurality of similarities with a threshold value. That is, since there are a plurality of evaluation points that are information amounts for discrimination, it is possible to improve the reliability of the discrimination results as compared with the case where the evaluation is performed with only one point that is the best matching value as in the prior art.
[0035]
In addition, according to the method for discriminating a circular pattern according to the second aspect, it is possible to take out a plurality of characteristic parts having similarities and use them for the determination.
[0036]
Furthermore, according to the method for discriminating a circular pattern according to claim 3, since the n-dimensional vectors or waveforms that are continuous transitions of the similarity are compared, in the conventional local evaluation of the similarity, For example, the shape of a waveform, the tendency of transition, etc. can be used as discrimination information. For this reason, the accuracy of discrimination can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing one embodiment of a circular pattern discrimination method of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of a discriminating apparatus that uses a discriminating method of a circular pattern.
FIG. 3 is a graph showing an example of a relationship between a rotation angle and a similarity when a comparison pattern and a template are subjected to a matching operation on the template.
FIG. 4 is a flowchart showing another embodiment of a circular pattern discrimination method.
FIG. 5 is a graph showing an example of a relationship between a rotation angle and a similarity when a comparison pattern and a template are subjected to a matching operation with respect to a template by a conventional discrimination method.
[Explanation of symbols]
1 Circular pattern discrimination device

Claims (3)

円形パターンより円形状に切り出したパターンデータより2次元の比較パターンを得て、該比較パターンを予め用意したテンプレートとマッチング演算を前記円形パターンの角座標に関して0から2πまで回転させて行って類似度を求め、前記円形パターンの判別を行うようにした円形パターンの判別方法において、前記円形パターンの判別を行うための前記類似度に対する閾値を予め定めておき、前記0から2πまで回転させたときの前記類似度の少なくとも一つが前記閾値を超えると共に、前記テンプレートに対応して予め定められた他の角座標位置における類似度を類似度に対する閾値と比較して、双方の結果に基づいて円形パターンの判別を行うようにしたことを特徴とする円形パターンの判別方法。A two-dimensional comparison pattern is obtained from pattern data cut into a circular shape from a circular pattern, and the comparison pattern is prepared in advance and a matching operation is performed by rotating from 0 to 2π with respect to the angular coordinates of the circular pattern. In the circular pattern determination method for determining the circular pattern, a threshold value for the similarity for determining the circular pattern is determined in advance, and the rotation is performed from 0 to 2π. When at least one of the similarities exceeds the threshold, the similarity at other angular coordinate positions predetermined corresponding to the template is compared with the threshold for similarity, and based on both results, the circular pattern A method of discriminating a circular pattern, characterized in that discrimination is performed. 前記テンプレートに対応して予め定められた他の角座標位置は、前記類似度がピーク位置となる近傍または前記ピーク位置とは異なるピーク位置に設定されて成ることを特徴とする請求項1記載の円形パターンの判別方法。The other angular coordinate position predetermined corresponding to the template is set in the vicinity where the similarity is a peak position or a peak position different from the peak position. Discrimination method of circular pattern. 円形パターンより円形状に切り出したパターンデータより2次元の比較パターンを得て、該比較パターンを予め用意したテンプレートとマッチング演算を前記円形パターンの角座標に関して0から2πまで回転させて行って類似度を求め、前記円形パターンの判別を行うようにした円形パターンの判別方法において、前記比較パターンと前記テンプレートとを相対的に0から2πまで回転させて求めたn個の類似度を回転角度に従って並べてn次元のベクトルまたは波形を求めてこれをn次元の対象ベクトルまたは対象波形とし、また別に前記テンプレートと該テンプレートを角座標に関して相対的に0から2πまで回転させて求めたn個の類似度を回転角度に従って並べてn次元のベクトルまたは波形を求めてこれをn次元の基準ベクトルまたは基準波形とし、前記n次元の対象ベクトルと前記n次元の基準ベクトルとの相関性、または前記対象波形と前記基準波形との相関性を求めることにより、円形パターンの判別を行うようにしたことを特徴とする円形パターンの判別方法。A two-dimensional comparison pattern is obtained from pattern data cut into a circular shape from a circular pattern, and the comparison pattern is prepared in advance and a matching operation is performed by rotating from 0 to 2π with respect to the angular coordinates of the circular pattern. In the circular pattern discriminating method for discriminating the circular pattern, n similarities obtained by relatively rotating the comparison pattern and the template from 0 to 2π are arranged according to the rotation angle. An n-dimensional vector or waveform is obtained and used as an n-dimensional object vector or object waveform, and n similarities obtained by rotating the template and the template relatively from 0 to 2π with respect to angular coordinates are obtained. Arranging according to the rotation angle, obtaining an n-dimensional vector or waveform and converting it to an n-dimensional reference vector Is a reference waveform, and a circular pattern is discriminated by determining the correlation between the n-dimensional target vector and the n-dimensional reference vector, or the correlation between the target waveform and the reference waveform. Method for discriminating circular patterns characterized by
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