JP3651177B2 - Paper sheet identification device - Google Patents

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JP3651177B2
JP3651177B2 JP12227297A JP12227297A JP3651177B2 JP 3651177 B2 JP3651177 B2 JP 3651177B2 JP 12227297 A JP12227297 A JP 12227297A JP 12227297 A JP12227297 A JP 12227297A JP 3651177 B2 JP3651177 B2 JP 3651177B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は紙葉類の真贋を鑑別する紙葉類鑑別装置に関し、特に搬送されてくる紙葉類の検出のタイミングを計る機能を備えた紙葉類鑑別装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、紙葉類の偽造は、その紙葉類のコピーなどを切り継ぎすることによって行われている事例が多い。このようにして作られた切継偽造紙葉類は、点型センサによる部分的な直線走査では検出が困難であり、紙葉類の面の模様を読み取ることのできる面模様センサを用いることが切継偽造紙葉類の鑑別には有効である。このため、高精度で高機能な紙葉類鑑別部には、面模様センサを用いて、対象となる紙葉類の全面の模様を読み取るようにしている。
【0003】
ところで、この面模様センサとしては、密着形リニアイメージセンサタイプ、あるいはレンズ縮小形リニアイメージセンサタイプが用いられている場合がある。
【0004】
図6はレンズ縮小形リニアイメージセンサタイプの面模様センサの従来の構成例を示す概念図であり、(A)は紙葉類の搬送方向に直角な方向から見た図、(B)は搬送方向から見た図である。面模様センサ60は、主に、紙葉類64の搬送方向と直角方向に配置されるリニアイメージセンサ61と、紙葉類64を照明する光源62と、紙葉類64からの透過光をリニアイメージセンサ61上に結像させる結像レンズ63とから構成される。
【0005】
面模様センサ60の直前には、搬送されてきた紙葉類64が面模様センサ60の走査線上に進入するタイミングを計るために、位置検出センサ65が設けられている。位置検出センサ65は、対象である紙葉類64の有無を検知する。面模様センサ60はこの位置検出センサ65からの合図によって、リニアイメージセンサ61の走査を開始する。こうして、紙葉類64の面の模様の鑑別が実行される。
【0006】
一方、上記位置検出センサ65を用いないで紙葉類の位置を検出し、紙葉類64の面の模様の鑑別を実行する方法がある。
この方法では、紙葉類が鑑別機の投入口に挿入されると、投入口付近にある紙葉類挿入検知センサよって紙葉類が挿入されたことを検知し、搬送ローラーや搬送ベルト等の搬送機構が駆動し紙葉類が搬送されはじめる。そして、それと同時あるいは適当な時間だけ遅らせ、いずれにしても紙葉類が面模様センサの走査線上に進入してくる以前から、面模様センサの走査を開始する。
【0007】
ただし、この場合、面模様センサは、その走査線上に紙葉類が進入してくる前に走査を開始するので、背景と紙葉類の画像データを区別無く取り込んでしまう。そこで、この画像データを一時的にメモリーに記憶しておき、特殊な画像処理によって紙葉類の外縁部分を抽出し、取り込んだ画像データの中から紙葉類の部分またはその一部を抽出し、真偽鑑別のデータとして用いる。
【0008】
このような鑑別手段を用いた例としては、本願出願人により既に出願された特願平8−174465号がある。ここでは、面模様センサの1走査毎に、隣合う画素間の出力の差を取り、その絶対値あるいは2乗値を求める。すなわち、1走査分の画像データを画素の並び方向に微分し、その値の絶対値あるいは2乗値を求める。以後、微分して2乗した値を「微分2乗値」と呼ぶ。
【0009】
図7は面模様センサの出力と微分2乗値との関係を示す図である。図中、特性M10は、面模様センサの出力であり、ここでは、紙葉類として、白紙の面上に例えば黒色の線と青色の線を書いたものを使用する。特性M10に示すように、白紙部分を検出している画素では、出力の値はほとんど変化がない。そして、黒色の線を検出している画素は、部分M10aのように大きく出力低下している。また、青色の線を検出している画素は、部分M10bのように部分M10aと白紙検出部との中間の大きさだけ低下している。
【0010】
また、図7の下側の特性L10は、特性Mの微分2乗値を求めてグラフに表したものである。この場合、白紙を検出している部分は、微分2乗値はほとんど「0」となる。一方、部分M10aおよび部分M10bの微分2乗値は、それぞれ特性L10aおよび特性L10bに示すように、値に大きな差が出ている。このように、微分2乗値を求めることにより、模様の変化を明確に判別できる。
【0011】
ただし、この微分2乗値に基づいてパターンマッチングしただけでは、リニアイメージセンサの分解能が高いと、対象物の微妙な位置ずれによって誤った判別を行う可能性がある。そこで、特願平8−174465号では、画像データを任意の大きさを持つ領域に分割し、各々の領域内に含まれる微分2乗値の合計を求めるようにしている。なお、以後、この合計値を微分2乗和と呼ぶ。微分2乗和を求めることにより、その領域内の画像のコントラストを定量的に評価することができ、対象物の位置ずれによる誤った判別を少なくすることができるとともに、白黒コピーのようにコントラストが高い場合は、微分2乗和が大きな値になり、一方、白紙等のようにコントラストが低い場合には微分2乗和が小さな値になり、本物の紙葉類との判別が可能になる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の方法には次のような難点がある。
(1)まず、図6で示したように、面模様センサの走査線上に進入する紙葉類を検出するために位置検出センサを1〜数個用いる場合は、検出回路等を含めると部品点数も多くなり、コストが増大するという問題がある。
(2)一方、特願平8−174465号では、紙葉類が面模様センサの走査線上に進入する前に走査を開始するため、背景を含めて画像データをメモリに一時的に記憶しておき、後段の画像処理等によって紙葉類の外縁部分を抽出する必要があった。このため、扱う画像データが大きくなり、外縁部分の抽出処理にかかる負荷も大きくなり、処理時間が長くなったり、あるいは高速高性能なプロセッサ等が必要になりコストが増大するという問題があった。
【0013】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、コストが安く、鑑別時間を短くできる紙葉類鑑別装置を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するために、紙葉類の真贋を鑑別する紙葉類鑑別装置において、前記紙葉類の搬送方向と直角方向に配置されるリニアイメージセンサと、前記紙葉類に透過光を照射する光源と、前記紙葉類からの透過光をリニアイメージセンサ上に結像させる結像レンズと、を有する面模様センサと、前記紙葉類の搬送に伴い前記リニアイメージセンサを一定時間間隔で走査して前記紙葉類の面の模様を検出する模様検出手段と、所定の前記走査毎に前記リニアイメージセンサの画素間の出力差を求め、前記各出力差の絶対値または2乗値の合計値に基づいて、搬送されてくる前記紙葉類の先頭部分が前記面模様センサの走査線上に進入したことを検出する進入検出手段と、を有することを特徴とする紙葉類鑑別装置が提供される。
【0015】
このような紙葉類鑑別装置では、模様検出手段が、紙葉類の搬送に伴いリニアイメージセンサを一定時間間隔で走査して、紙葉類の面の模様を検出すると、進入検出手段が、所定の走査毎にリニアイメージセンサの画素間の出力差を求め、各出力差の絶対値または2乗値の合計値に基づいて、搬送されてくる紙葉類の先頭部分が面模様センサの走査線上に進入したことを検出する。
【0016】
すなわち、紙葉類が走査線上に進入してくる前は、光源を直視するため、走査毎のリニアイメージセンサの画素間の出力差の値が大きくなり、その出力差の絶対値または2乗値の合計値も大きくなる。一方、紙葉類が走査線上に進入した直後の走査では、紙葉類の外縁部分を読み取ることになる。このとき、外縁部分には通常模様が無く、光は散乱されて均等にリニアイメージセンサに入射するので、画素間の出力差の値は小さくなり、その出力差の絶対値または2乗値の合計値も小さくなる。
【0017】
こうして出力差の値の違いを検出することにより、従来のように位置検出センサを用いることなく紙葉類の外縁が面模様センサの走査線上に進入してきたことが検出可能になる。よって、構造が簡単になる。
【0018】
また、背景を含めて画像データをメモリに一時的に記憶して画像処理等によって紙葉類の外縁部分を取り出すというような複雑な処理を行う必要もない。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一形態を図面を参照して説明する。
図1は本形態の紙葉類鑑別装置の機能の概念図である。紙葉類1の搬送面の下方には、光源2が設けられている。光源2は、紙葉類1に出力光2aを照射する。一方、搬送面の上方には、搬送方向と直角方向に配置されるリニアイメージセンサと、紙葉類1を透過した出力光2aをリニアイメージセンサ上に結像させる結像レンズとからなる受光部3が設けられている。これら光源2および受光部3によって、面模様センサ4が構成されている。
【0020】
模様検出手段5は、紙葉類1の搬送に伴い、受光部3内のリニアイメージセンサを一定時間間隔で走査して紙葉類1の面の模様を断続的に検出する。そして、進入検出手段6は、所定の走査毎にリニアイメージセンサの所定範囲内における各画素間の出力差を求め、各出力差の絶対値または2乗値の合計値を求める。そして、この合計値に基づいて、搬送されてくる紙葉類1の先頭部分1aが面模様センサ4の走査線上に進入したことを検出する。
【0021】
図2は本形態の紙葉類鑑別装置内部の概略構成を示す図である。ここでは、紙葉類として、例えば紙幣の鑑別を行う例を示す。紙幣11の搬送面の下方には、光源としてのLEDアレイ12が設けられている。一方、搬送面の上方には、搬送方向と直角方向に配置される図示されていないリニアイメージセンサと、紙幣を透過した光12aをリニアイメージセンサ上に結像させる図示されていない結像レンズとからなる受光部13が設けられている。これらLEDアレイ12および受光部13によって、面模様センサ14が構成されている。
【0022】
制御装置15は、プロセッサやメモリ等から構成されており、内蔵のプログラムに従って、紙幣11の鑑別を行う。制御装置15は、紙葉類鑑別装置の紙幣挿入口に設けられた挿入検知センサ16から検知信号が送られると、図示されていない搬送機構部を動作させる。紙幣11が挿入された時点では、まだ紙幣11は面模様センサ14の位置まできていないが、制御装置15は、面模様センサ14によるセンシングを開始する。ただし、後述する方法により紙幣11の先頭部分11aが検出されるまでは、画像データをメモリに書き込むことはしない。
【0023】
制御装置15は、センシングの開始と同時に、面模様センサ14から、内蔵のリニアイメージセンサの各画素の出力を検出する。そして、制御装置15は、1回の走査毎の出力値から、隣り合う画素間の出力差の2乗値を計算する。すなわち、1走査分の画像データを画素の並び方向に微分し、その値の2乗値を求める。以後、微分して2乗した値を「微分2乗値」と呼ぶ。
【0024】
さらに、制御装置15は、1走査分の画素あるいは限られた部分の画素について微分2乗値の合計値を求める。以後、この合計値を微分2乗和と呼ぶ。そして、この微分2乗和に基づいて、紙幣11の先頭部分11aを検出する。
【0025】
次に、この紙幣11の先頭の外縁部分11aを検出するための具体的な方法について説明する。
まず、面模様センサ14の走査線上に紙幣11が進入してくる前には、受光部13内のリニアイメージセンサは、LEDアレイ12の出力光を直視することになる。図3はLEDアレイ12の出力光を直視している場合のリニアイメージセンサの出力特性を示す図である。ここで、特性M1は、リニアイメージセンサからの実際の出力を示している。また、特性L1は、リニアイメージセンサからの出力の微分2乗値を示している。なお、ここでは、50個の画素データについて示したが、実際にはリニアイメージセンサにはそれ以上、例えば178個の画素が設けられている。
【0026】
特性M1において、下方(明るい方)に突出している部分M1a,M1b,M1cは、LEDアレイ12の出力光を直視している部分である。この部分M1a,M1b,M1cの微分2乗値は、特性L1の対応する部分L1a,L1b,L1cに見られるように、他の部分と異なって大きな値となっている。
【0027】
こうして制御装置15は、特性L1で得られた微分2乗値を、1走査分、あるいは限られた部分の画素について合計し、微分2乗和を求める。ここでは、図示した画素(0〜50)について微分2乗和を求めるものとし、このときの微分2乗和は、27112である。なお、ここで示す微分2乗和の値は、画素の出力をディジタルデータ(例えば8ビットデータ)に基づいて計算した値である。
【0028】
一方、図4は紙幣11が面模様センサ14の走査線上に進入した場合のリニアイメージセンサの出力特性を示す図である。紙幣11の先頭部分11aは、通常余白となっている。すなわち、図5に示すように、紙幣11は、模様面11bの周縁が余白11cとなっているので、LEDアレイ12の出力光は、余白11cで散乱されて均等に受光部13に入射する。したがって、紙幣11が面模様センサ14の走査線上に進入した時点では、リニアイメージセンサの出力は、図4の、特性M2に見られるように、画素間の出力差が小さい。これにより、特性L2に見られるように、微分2乗値は、センサの感度バラツキや光源の不均一性等により「0」ではないが、光源を直視している場合や模様面11bを走査している場合に比べ極めて「0」に近い値となる。この場合の微分2乗和は、例えば63である。
【0029】
制御装置15は、微分2乗和を求める度に、その値を予め設定されたしきい値と比較し、微分2乗和がしきい値(例えば1000)よりも小さい場合には、余白11cを検出していると判断する。すなわち、制御装置15は、微分2乗和が27112から63になった時点で、紙幣11の先頭部分11aが面模様センサ14の走査線上に進入したと判断する。
【0030】
このように紙幣11の先頭部分11aの検出がなされると、それ以後、制御装置15は、画像データをメモリへ記憶し始める。こうして、模様面11bの検出が実行される。なお、模様面11bの検出による紙幣11の鑑別方法は、従来通りでよい。
【0031】
このように、本形態では、1走査毎の出力値から、隣り合う画素間の微分2乗値を求め、さらにその微分2乗和を求め、この微分2乗和の値に基づいて紙幣11の先頭部分11aを検出するようにしたので、紙幣11の位置を検出する位置センサを必要せず、かつ紙幣11が面模様センサ14の走査線上に進入する以前から画像データをメモリに記憶することなく、紙幣11の先頭部分11aの検出を行うことができる。よって、部品点数を少なくでき、コストが低減される。また、扱う画像データを小さくできるので、メモリ容量も小さくでき、コストが低減できるとともに、データ処理にかかる負荷も小さくでき、処理時間を短くできる。
【0032】
なお、本形態では、微分2乗和を求めるようにしたが、微分値の絶対値の合計値でもよい。
また、本形態では、LEDアレイ12の出力光12aを紙幣11に透過させて受光部13で受光するようにしたが、LEDアレイ12を受光部13と同じ側に設け、その出力光12aを紙幣11に反射させ、その反射光を受光部13で受光するようにしてもよい。ただし、この場合、紙幣11の背面に高コントラストの適当な模様(例えば面模様センサ14の分解能程度のバーコード)を持った反射板を設けるか、鏡などのように、LEDアレイ12の出力光12aを直接反射するものを設ける必要がある。
【0033】
また、本形態では、紙葉類として紙幣11を鑑別する例を示したが、有価証券等でも鑑別可能である。
さらに、本形態では、1回の走査毎に微分2乗和を求めるようにしたが、これに限られることはなく、2回以上の走査毎に求めるようにしてもよい。
【0034】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、紙葉類の搬送に伴いリニアイメージセンサを一定時間間隔で走査して紙葉類の面の模様を検出し、所定の走査毎にリニアイメージセンサの画素間の出力差を求め、各出力差の絶対値または2乗値の合計値に基づいて、搬送されてくる紙葉類の先頭部分が面模様センサの走査線上に進入したことを検出するようにしたので、位置検出センサを用いることなく紙葉類の外縁が面模様センサの走査線上に進入してきたことが検出可能になる。よって、構造が簡単になり、コストが低減される。
【0035】
また、背景を含めて画像データをメモリに一時的に記憶して画像処理等によって紙葉類の外縁部分を取り出すというような複雑な処理を行う必要もない。このため、鑑別時間が短縮される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本形態の紙葉類鑑別装置の機能の概念図である。
【図2】本形態の紙葉類鑑別装置内部の概略構成を示す図である。
【図3】LEDアレイの出力光を直視している場合のリニアイメージセンサの出力特性を示す図である。
【図4】紙幣が面模様センサの走査線上に進入した場合のリニアイメージセンサの出力特性を示す図である。
【図5】紙幣の面の概略構成を示す図である。
【図6】レンズ縮小形リニアイメージセンサタイプの面模様センサの従来の構成例を示す概念図であり、(A)は紙葉類の搬送方向に直角な方向から見た図、(B)は搬送方向から見た図である。
【図7】面模様センサの出力と微分2乗値との関係を示す図である。
【符号の説明】
1 紙葉類
1a 先頭部分
2 光源
2a 出力光
3 受光部
4 面模様センサ
5 模様検出手段
6 進入検出手段
11 紙幣
11a 先頭部分
12 LEDアレイ
12a 出力光
13 受光部
14 面模様センサ
15 制御装置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a paper sheet discrimination apparatus that discriminates the authenticity of a paper sheet, and more particularly to a paper sheet discrimination apparatus having a function of measuring the timing of detection of a conveyed paper sheet.
[0002]
[Prior art]
In recent years, forgery of paper sheets is often performed by cutting a copy of the paper sheets. The fake forged paper sheets made in this way are difficult to detect by partial linear scanning with a point sensor, and a surface pattern sensor that can read the pattern of the surface of the paper sheet is used. It is effective for distinguishing cut and forged paper sheets. Therefore, a surface pattern sensor is used for the highly accurate and highly functional paper sheet discriminating section to read the entire pattern of the target paper sheet.
[0003]
By the way, as this surface pattern sensor, a contact type linear image sensor type or a lens reduction type linear image sensor type may be used.
[0004]
6A and 6B are conceptual diagrams illustrating a conventional configuration example of a lens pattern reduction type linear image sensor type surface pattern sensor, where FIG. 6A is a diagram viewed from a direction perpendicular to the paper sheet conveyance direction, and FIG. It is the figure seen from the direction. The surface pattern sensor 60 mainly includes a linear image sensor 61 arranged in a direction perpendicular to the conveyance direction of the paper sheet 64, a light source 62 that illuminates the paper sheet 64, and linearly transmitted light from the paper sheet 64. An imaging lens 63 that forms an image on the image sensor 61 is formed.
[0005]
A position detection sensor 65 is provided immediately before the surface pattern sensor 60 in order to measure the timing at which the conveyed paper sheet 64 enters the scanning line of the surface pattern sensor 60. The position detection sensor 65 detects the presence or absence of the target paper sheet 64. The surface pattern sensor 60 starts scanning of the linear image sensor 61 in response to a signal from the position detection sensor 65. In this way, the pattern of the surface of the paper sheet 64 is identified.
[0006]
On the other hand, there is a method in which the position of the paper sheet is detected without using the position detection sensor 65 and the pattern on the surface of the paper sheet 64 is identified.
In this method, when a paper sheet is inserted into the input port of the discriminator, it is detected that the paper sheet has been inserted by a paper sheet insertion detection sensor in the vicinity of the input port. The transport mechanism is driven and the paper sheets begin to be transported. The scanning of the surface pattern sensor is started before the paper sheet enters the scanning line of the surface pattern sensor in any case.
[0007]
However, in this case, since the surface pattern sensor starts scanning before the paper sheet enters the scanning line, the image data of the background and the paper sheet is captured without distinction. Therefore, this image data is temporarily stored in the memory, the outer edge portion of the paper sheet is extracted by special image processing, and the paper sheet portion or a part thereof is extracted from the captured image data. It is used as data for authenticity discrimination.
[0008]
As an example using such a discrimination means, there is Japanese Patent Application No. 8-174465 already filed by the applicant of the present application. Here, for each scan of the surface pattern sensor, the difference in output between adjacent pixels is taken and the absolute value or square value is obtained. That is, image data for one scan is differentiated in the pixel arrangement direction, and an absolute value or a square value of the value is obtained. Hereinafter, the value obtained by differentiation and squaring is referred to as “differential square value”.
[0009]
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the output of the surface pattern sensor and the differential square value. In the figure, the characteristic M10 is the output of the surface pattern sensor, and here, as a paper sheet, for example, a black line and a blue line written on a blank sheet surface are used. As indicated by the characteristic M10, the output value hardly changes in the pixel detecting the blank portion. The output of the pixel detecting the black line is greatly reduced as in the portion M10a. Further, the pixel detecting the blue line is reduced by an intermediate size between the portion M10a and the blank sheet detection unit as in the portion M10b.
[0010]
Further, a lower characteristic L10 in FIG. 7 is a graph obtained by calculating a differential square value of the characteristic M. In this case, the portion where the blank paper is detected has a differential square value of almost “0”. On the other hand, the differential square values of the part M10a and the part M10b have large differences in values as indicated by the characteristic L10a and the characteristic L10b, respectively. Thus, by obtaining the differential square value, the change in the pattern can be clearly discriminated.
[0011]
However, if the linear image sensor has a high resolution only by performing pattern matching based on this differential square value, there is a possibility that an erroneous determination will be made due to a subtle displacement of the object. Therefore, in Japanese Patent Application No. 8-174465, image data is divided into regions having arbitrary sizes, and the sum of differential square values included in each region is obtained. Hereinafter, this total value is referred to as a differential square sum. By calculating the differential sum of squares, it is possible to quantitatively evaluate the contrast of the image in the region, to reduce erroneous discrimination due to the displacement of the object, and to reduce the contrast as in a black and white copy. When the difference is high, the differential square sum is a large value. On the other hand, when the contrast is low, such as blank paper, the differential square sum is a small value, and it is possible to discriminate from a real paper sheet.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional method has the following drawbacks.
(1) First, as shown in FIG. 6, in the case where one or several position detection sensors are used to detect paper sheets entering the scanning line of the surface pattern sensor, the number of parts is increased by including a detection circuit or the like. There is a problem that the cost increases.
(2) On the other hand, in Japanese Patent Application No. Hei 8-174465, scanning is started before paper sheets enter the scanning line of the surface pattern sensor, so image data including the background is temporarily stored in the memory. In addition, it is necessary to extract the outer edge portion of the paper sheet by image processing or the like in the subsequent stage. For this reason, there is a problem that the amount of image data to be handled increases, the load on the outer edge portion extraction processing also increases, the processing time becomes longer, or a high-speed and high-performance processor is required, resulting in an increase in cost.
[0013]
The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a paper sheet discrimination apparatus that is low in cost and can shorten the discrimination time.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, in a paper sheet discrimination apparatus for identifying the authenticity of a paper sheet, a linear image sensor arranged in a direction perpendicular to the transport direction of the paper sheet, and the paper sheet A surface pattern sensor having a light source for irradiating transmitted light, an imaging lens for forming an image of the transmitted light from the paper sheet on a linear image sensor, and the linear image sensor as the paper sheet is conveyed. A pattern detection unit that scans at a predetermined time interval to detect a pattern on the surface of the paper sheet, and obtains an output difference between pixels of the linear image sensor every predetermined scan, and an absolute value of each output difference or And an entry detecting means for detecting that the leading portion of the conveyed sheet has entered the scanning line of the surface pattern sensor based on a sum of square values. A classifier is provided
[0015]
In such a paper sheet discrimination apparatus, when the pattern detection means scans the linear image sensor at regular time intervals as the paper sheet is conveyed and detects the pattern of the surface of the paper sheet, the entry detection means The output difference between the pixels of the linear image sensor is obtained every predetermined scan, and the leading portion of the conveyed paper sheet is scanned by the surface pattern sensor based on the absolute value of each output difference or the sum of the square values. Detect that you entered the line.
[0016]
That is, since the light source is directly viewed before the paper sheet enters the scanning line, the value of the output difference between the pixels of the linear image sensor for each scan increases, and the absolute value or square value of the output difference. The total value of becomes larger. On the other hand, in the scanning immediately after the paper sheet enters the scanning line, the outer edge portion of the paper sheet is read. At this time, there is no normal pattern on the outer edge portion, and the light is scattered and uniformly incident on the linear image sensor, so that the value of the output difference between the pixels becomes small, and the sum of the absolute value or square value of the output difference. The value becomes smaller.
[0017]
By detecting the difference in output difference in this way, it becomes possible to detect that the outer edge of the paper sheet has entered the scanning line of the surface pattern sensor without using a position detection sensor as in the prior art. Therefore, the structure is simplified.
[0018]
Further, it is not necessary to perform complicated processing such as temporarily storing image data including the background in the memory and extracting the outer edge portion of the paper sheet by image processing or the like.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a conceptual diagram of the function of the paper sheet discrimination apparatus of this embodiment. A light source 2 is provided below the conveyance surface of the paper sheet 1. The light source 2 irradiates the paper sheet 1 with the output light 2a. On the other hand, on the upper side of the conveyance surface, a light receiving unit comprising a linear image sensor arranged in a direction perpendicular to the conveyance direction and an imaging lens that forms an image on the linear image sensor of the output light 2a transmitted through the paper sheet 1. 3 is provided. The light source 2 and the light receiving unit 3 constitute a surface pattern sensor 4.
[0020]
The pattern detecting means 5 intermittently detects the pattern of the surface of the paper sheet 1 by scanning the linear image sensor in the light receiving unit 3 at regular time intervals as the paper sheet 1 is conveyed. And the approach detection means 6 calculates | requires the output difference between each pixel in the predetermined range of a linear image sensor for every predetermined scanning, and calculates | requires the absolute value of each output difference, or the total value of a square value. Based on this total value, it is detected that the leading portion 1 a of the conveyed paper sheet 1 has entered the scanning line of the surface pattern sensor 4.
[0021]
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration inside the paper sheet discrimination apparatus according to the present embodiment. Here, the example which discriminates a banknote, for example is shown as paper sheets. Below the conveyance surface of the banknote 11, the LED array 12 as a light source is provided. On the other hand, above the conveyance surface, a linear image sensor (not shown) arranged in a direction perpendicular to the conveyance direction, and an imaging lens (not shown) that forms an image of the light 12a that has passed through the banknotes on the linear image sensor, A light receiving unit 13 is provided. The LED array 12 and the light receiving unit 13 constitute a surface pattern sensor 14.
[0022]
The control device 15 is composed of a processor, a memory, and the like, and discriminates the banknote 11 according to a built-in program. When a detection signal is sent from the insertion detection sensor 16 provided at the bill insertion slot of the paper sheet discrimination device, the control device 15 operates a transport mechanism unit (not shown). At the time when the banknote 11 is inserted, the banknote 11 has not yet reached the position of the surface pattern sensor 14, but the control device 15 starts sensing by the surface pattern sensor 14. However, the image data is not written in the memory until the leading portion 11a of the banknote 11 is detected by a method described later.
[0023]
The control device 15 detects the output of each pixel of the built-in linear image sensor from the surface pattern sensor 14 simultaneously with the start of sensing. And the control apparatus 15 calculates the square value of the output difference between adjacent pixels from the output value for every scanning. That is, the image data for one scan is differentiated in the pixel arrangement direction, and the square value of the value is obtained. Hereinafter, the value obtained by differentiation and squaring is referred to as “differential square value”.
[0024]
Further, the control device 15 obtains the total value of the differential square values for the pixels for one scan or the limited portion of the pixels. Hereinafter, this total value is referred to as differential square sum. Then, the leading portion 11a of the banknote 11 is detected based on this differential square sum.
[0025]
Next, a specific method for detecting the leading outer edge portion 11a of the banknote 11 will be described.
First, before the banknote 11 enters on the scanning line of the surface pattern sensor 14, the linear image sensor in the light receiving unit 13 directly views the output light of the LED array 12. FIG. 3 is a diagram illustrating output characteristics of the linear image sensor when the output light of the LED array 12 is directly viewed. Here, the characteristic M1 indicates an actual output from the linear image sensor. A characteristic L1 indicates a differential square value of an output from the linear image sensor. Here, although 50 pixel data are shown, in reality, the linear image sensor is provided with more, for example, 178 pixels.
[0026]
In the characteristic M1, the portions M1a, M1b, and M1c protruding downward (brighter) are the portions where the output light of the LED array 12 is directly viewed. The differential square values of the portions M1a, M1b, and M1c are large values unlike the other portions as seen in the corresponding portions L1a, L1b, and L1c of the characteristic L1.
[0027]
In this way, the control device 15 sums up the differential square value obtained by the characteristic L1 for pixels of one scan or a limited portion, and obtains the differential square sum. Here, a differential square sum is obtained for the illustrated pixels (0 to 50), and the differential square sum at this time is 27112. Note that the value of the differential square sum shown here is a value obtained by calculating the output of the pixel based on digital data (for example, 8-bit data).
[0028]
On the other hand, FIG. 4 is a diagram showing output characteristics of the linear image sensor when the banknote 11 enters the scanning line of the surface pattern sensor 14. The leading portion 11a of the banknote 11 is usually a margin. That is, as shown in FIG. 5, since the banknote 11 has the margin 11c at the periphery of the pattern surface 11b, the output light of the LED array 12 is scattered by the margin 11c and uniformly incident on the light receiving unit 13. Therefore, when the banknote 11 enters the scanning line of the surface pattern sensor 14, the output of the linear image sensor has a small output difference between pixels as seen in the characteristic M2 in FIG. As a result, as can be seen from the characteristic L2, the differential square value is not “0” due to variations in the sensitivity of the sensor, non-uniformity of the light source, and the like, but when the light source is viewed directly or the pattern surface 11b is scanned. The value is very close to “0” compared to the case of The differential square sum in this case is 63, for example.
[0029]
Each time the control device 15 obtains the differential square sum, it compares the value with a preset threshold value. If the differential square sum is smaller than the threshold value (for example, 1000), the margin 11c is set. Judge that it is detected. That is, the control device 15 determines that the leading portion 11 a of the banknote 11 has entered the scanning line of the surface pattern sensor 14 when the differential square sum is changed from 27112 to 63.
[0030]
When the leading portion 11a of the banknote 11 is thus detected, the control device 15 thereafter starts to store image data in the memory. Thus, the detection of the pattern surface 11b is executed. In addition, the discrimination method of the banknote 11 by the detection of the pattern surface 11b may be as usual.
[0031]
As described above, in this embodiment, the differential square value between adjacent pixels is obtained from the output value for each scan, the differential square sum is further obtained, and the bill 11 is calculated based on the value of the differential square sum. Since the leading portion 11a is detected, a position sensor for detecting the position of the banknote 11 is not required, and image data is not stored in the memory before the banknote 11 enters the scanning line of the surface pattern sensor 14. The leading portion 11a of the banknote 11 can be detected. Therefore, the number of parts can be reduced and the cost can be reduced. In addition, since the image data to be handled can be reduced, the memory capacity can be reduced, the cost can be reduced, the load on data processing can be reduced, and the processing time can be shortened.
[0032]
In this embodiment, the sum of squared derivatives is obtained, but it may be a sum of absolute values of the differentiated values.
In this embodiment, the output light 12a of the LED array 12 is transmitted through the banknote 11 and received by the light receiving unit 13. However, the LED array 12 is provided on the same side as the light receiving unit 13, and the output light 12a is supplied to the banknote. 11, and the reflected light may be received by the light receiving unit 13. However, in this case, the output light of the LED array 12 is provided on the back surface of the banknote 11 by providing a reflecting plate having an appropriate pattern with high contrast (for example, a bar code having a resolution of the surface pattern sensor 14) or a mirror. It is necessary to provide something that directly reflects 12a.
[0033]
Moreover, although the example which discriminate | determines the banknote 11 as a paper sheet was shown in this form, it can also discriminate | determine with securities.
Furthermore, in this embodiment, the differential square sum is obtained for each scan, but the present invention is not limited to this, and it may be obtained for every two or more scans.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, the linear image sensor is scanned at regular time intervals as the paper sheet is conveyed to detect the pattern of the surface of the paper sheet, and the pixels of the linear image sensor are detected every predetermined scan. Since the output difference is obtained, and based on the total value of the absolute value or square value of each output difference, it is detected that the leading portion of the conveyed paper sheet has entered the scanning line of the surface pattern sensor. It becomes possible to detect that the outer edge of the paper has entered the scanning line of the surface pattern sensor without using the position detection sensor. Therefore, the structure is simplified and the cost is reduced.
[0035]
Further, it is not necessary to perform complicated processing such as temporarily storing image data including the background in the memory and taking out the outer edge portion of the paper sheet by image processing or the like. For this reason, discrimination time is shortened.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram of functions of a paper sheet discrimination device according to the present embodiment.
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration inside a paper sheet discrimination apparatus according to the present embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing output characteristics of the linear image sensor when the output light of the LED array is directly viewed.
FIG. 4 is a diagram illustrating output characteristics of a linear image sensor when a bill enters a scanning line of a surface pattern sensor.
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a bill surface.
6A and 6B are conceptual diagrams illustrating a conventional configuration example of a lens pattern reduction type linear image sensor type surface pattern sensor, in which FIG. 6A is a diagram viewed from a direction perpendicular to the sheet conveyance direction, and FIG. It is the figure seen from the conveyance direction.
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between an output of a surface pattern sensor and a differential square value.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sheet | seat 1a Lead part 2 Light source 2a Output light 3 Light receiving part 4 Surface pattern sensor 5 Pattern detection means 6 Incoming detection means 11 Bill 11a Leading part 12 LED array 12a Output light 13 Light receiving part 14 Surface pattern sensor 15 Control device

Claims (4)

紙葉類の真贋を鑑別する紙葉類鑑別装置において、
前記紙葉類の搬送方向と直角方向に配置されるリニアイメージセンサと、前記紙葉類に透過光を照射する光源と、前記紙葉類からの透過光をリニアイメージセンサ上に結像させる結像レンズと、を有する面模様センサと、
前記紙葉類の搬送に伴い前記リニアイメージセンサを一定時間間隔で走査して前記紙葉類の面の模様を検出する模様検出手段と、
所定の前記走査毎に前記リニアイメージセンサの画素間の出力差を求め、前記各出力差の絶対値または2乗値の合計値に基づいて、搬送されてくる前記紙葉類の先頭部分が前記面模様センサの走査線上に進入したことを検出する進入検出手段と、
を有することを特徴とする紙葉類鑑別装置。
In a paper sheet discrimination device that discriminates the authenticity of paper sheets,
A linear image sensor arranged in a direction perpendicular to the transport direction of the paper sheet, a light source for irradiating the paper sheet with transmitted light, and a result of imaging the transmitted light from the paper sheet on the linear image sensor. A surface pattern sensor having an image lens;
A pattern detection means for detecting the pattern of the surface of the paper sheet by scanning the linear image sensor at regular time intervals as the paper sheet is conveyed,
The output difference between the pixels of the linear image sensor is determined for each predetermined scan, and the leading portion of the conveyed paper sheet is based on the absolute value or the sum of the square values of the output differences. An entry detection means for detecting entry into the scanning line of the surface pattern sensor;
A paper sheet discrimination device characterized by comprising:
前記進入検出手段は、1回の前記走査毎に前記出力差を求めるように構成されていることを特徴とする請求項1記載の紙葉類鑑別装置。2. The paper sheet discrimination apparatus according to claim 1, wherein the entry detection unit is configured to obtain the output difference for each of the scans. 前記紙葉類は、紙幣であることを特徴とする請求項1記載の紙葉類鑑別装置。The paper sheet discrimination apparatus according to claim 1, wherein the paper sheet is a banknote. 紙葉類の真贋を鑑別する紙葉類鑑別装置において、
前記紙葉類の搬送方向と直角方向に配置されるリニアイメージセンサと、前記紙葉類に光を照射する光源と、前記紙葉類からの反射光をリニアイメージセンサ上に結像させる結像レンズと、を有する面模様センサと、
前記光源から見て前記紙葉類の背面側に設けられ、高コントラストの適当な模様を有するか、または前記光源からの光を直接反射する面を有する反射板と、
前記紙葉類の搬送に伴い前記リニアイメージセンサを一定時間間隔で走査して前記紙葉類の面の模様を検出する模様検出手段と、
所定の前記走査毎に前記リニアイメージセンサの画素間の出力差を求め、前記各出力差の絶対値または2乗値の合計値に基づいて、搬送されてくる前記紙葉類の先頭部分が前記面模様センサの走査線上に進入したことを検出する進入検出手段と、
を有することを特徴とする紙葉類鑑別装置。
In a paper sheet discrimination device that discriminates the authenticity of paper sheets,
A linear image sensor arranged in a direction perpendicular to the conveying direction of the paper sheet, a light source for irradiating the paper sheet with light, and an image forming an image of reflected light from the paper sheet on the linear image sensor A surface pattern sensor having a lens;
A reflector provided on the back side of the paper sheet as viewed from the light source, having a suitable pattern with high contrast, or having a surface that directly reflects light from the light source;
A pattern detection means for detecting the pattern of the surface of the paper sheet by scanning the linear image sensor at regular time intervals as the paper sheet is conveyed,
The output difference between the pixels of the linear image sensor is determined for each predetermined scan, and the leading portion of the conveyed paper sheet is based on the absolute value or the sum of the square values of the output differences. An entry detection means for detecting entry into the scanning line of the surface pattern sensor;
A paper sheet discrimination device characterized by comprising:
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