JP4163972B2

JP4163972B2 - Reader

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Publication number: JP4163972B2
Application number: JP2003034233A
Authority: JP
Inventors: 秀章上條; 朋信佐藤
Original assignee: Nidec Copal Corp
Current assignee: Nidec Copal Corp
Priority date: 2003-02-12
Filing date: 2003-02-12
Publication date: 2008-10-08
Anticipated expiration: 2023-02-12
Also published as: JP2004246502A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、硬貨やメダル等を読み取るための読取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
硬貨を読み取るための読取装置としては、例えば特許文献１に記載されているような硬貨識別装置がある。この硬貨識別装置は、硬貨の画像データを画像メモリに取り込み、画像処理して硬貨データの特徴抽出等を行うことによって、硬貨を識別するものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−９１４８５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術においては、硬貨の画像情報を画像メモリに格納した後、複雑な演算処理を行うため、硬貨の識別処理に時間がかかってしまう。処理スピードを上げるには高速ＣＰＵを使用することが考えられるが、高速ＣＰＵは高価である。また、画像取込用の大容量画像メモリも高価である。
【０００５】
本発明の目的は、処理時間の短縮化及び低コスト化を図ることができる読取装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の読取装置は、読取対象物を撮像する撮像手段と、撮像手段により形成された読取対象物の画像データを第１のデータと第２のデータとに二値化する二値化手段と、第１のデータが第１の所定個数連続するとき、該データを処理したこの処理データを第１のデータに設定し、第１のデータが第１の所定個数連続するものでないとき、該データを処理したこの処理データを第２のデータに設定する処理データ設定手段と、処理データ設定手段で設定された処理データにおける第２のデータの個数を積算して、読取対象物の幅を求める幅算出手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
このような読取装置において、例えば硬貨の識別を行う場合は、まず撮像手段により形成された硬貨の画像データを所定の基準値と比較して、第１のデータ（例えば「０」）と第２のデータ（例えば「１」）とに二値化する。そして、「０」が第１の所定個数連続するときは、処理データを「０」に設定し、「０」が第１の所定個数連続するものでないときは、処理データを「１」に設定する。そして、処理データの「１」の個数を積算して硬貨幅を求める。このとき、識別対象の硬貨と識別対象でない硬貨とで、処理データ設定手段で設定される処理データのパターンが異なって最終的に得られる硬貨幅の値が異なるように、二値化のための基準値及び第１の所定個数を設定する。
【０００８】
このようにして読取対象物の識別を行うことにより、特徴抽出等の複雑な画像処理を行う必要がなくなる。従って、特に高速ＣＰＵを使わなくても、読取対象物の識別処理に要する時間を短縮することができる。また、読取対象物の画像データを大容量の画像メモリに取り込む必要もなくなる。このように高速ＣＰＵや大容量の画像メモリを使わなくて済むため、コスト削減を図ることができる。
【０００９】
好ましくは、処理データ設定手段は、前回設定した処理データが第１のデータの場合、二値化手段により二値化されたデータが第２の所定個数連続して第２のデータのとき、処理データを第２のデータに設定し、前回設定した処理データが第２のデータの場合、二値化手段により二値化されたデータが第１の所定個数連続して第１のデータのとき、処理データを第１のデータに設定する。
【００１０】
例えば、前回設定した処理データが「０」の場合、二値化データが第２の所定個数連続して「１」のときは、処理データを「１」に設定し、そうでないときは処理データを「０」に設定する。また、前回設定した処理データが「１」の場合、二値化データが第１の所定個数連続して「０」のときは、処理データを「０」に設定し、そうでないときは処理データを「１」に設定する。つまり、前回設定した処理データが「０」の場合、二値化データが「１」であっても、その「１」が第２の所定個数連続しないときは、処理データは「０」に設定される。従って、例えば撮像面に付いたゴミ等が撮像されて、二値化データが瞬間的に「１」となっても、その「１」が第２の所定個数続かない限りは無視されることになるため、ゴミ等を読取対象物の一部と誤認識することが防止される。
【００１１】
この場合、好ましくは、幅算出手段は、第２の所定個数から第１の所定個数を減じた値を初期値として、処理データ設定手段で設定された第２のデータの個数を積算する。処理データ設定手段では、第１のデータ及び第２のデータの連続性を見て処理データを設定するため、処理データ設定手段で設定された第２のデータの個数から求められる読取対象物の幅は、実際の読取対象物の幅と若干異なることがある。そこで、上記のような初期値を設定して第２のデータの個数を積算することにより、読取対象物の幅がほぼ正確な値として得られるようになる。これにより、特に径の小さな読取対象物の識別において有利となる。
【００１２】
また、好ましくは、処理データ設定手段は、読取対象物の領域に応じて第１の所定個数の値を変更して処理する。これにより、読取対象物とこれに類似する物とで、処理データ設定手段で設定される処理データのパターンの違いをより明確にすることが可能となるため、読取対象物の識別が行いやすくなる。
【００１３】
このとき、好ましくは、第１の所定個数の値は、読取対象物の中心部に対応する処理と読取対象物の端部に対応する処理とで異なっている。この場合には、例えば同じ径を有する５００円硬貨と５００ウォン硬貨とで、処理データ設定手段で設定される処理データのパターンの違いを十分に出すことができる。
【００１４】
さらに、好ましくは、幅算出手段で求めた読取対象物の幅データに基づいて、読取対象物の種類及び真偽を判定する判定手段を更に備える。これにより、読取対象物の幅の読み取りだけでなく、読取対象物の種類及び真偽の判定が自動的に行われるので、ユーザー等の負担を軽減することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る読取装置の好適な実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本発明に係る読取装置の一実施形態を示す概略構成図である。同図において、読取装置１は、銀行用ＡＴＭや卓上機等の硬貨搬送部に組み込まれ、硬貨２の判別・識別を行う装置である。
【００１７】
読取装置１はケース３を有し、このケース３の上面に形成された開口部には、サファイアガラス等からなる窓ガラス４が配置されている。また、ケース３の上面には、搬送路５が窓ガラス４を挟むように配置されている。搬送路５の上部には、硬貨２を矢印方向に搬送するためのベルトコンベア６が配置されている。搬送路５の両側には、図２に示すように、硬貨２の搬送中に硬貨２が搬送路５の外側にはみ出るのを防ぐための規制ガイド７が配置されている。
【００１８】
ケース３の内部における窓ガラス４の近傍には、ベルトコンベア６によって搬送される硬貨２の表面を下方より照らすための照明用光源８が配置されている。この照明用光源８は、例えば硬貨２の搬送方向に対して垂直な方向に配列された複数対のＬＥＤで構成されている（図２参照）。
【００１９】
また、ケース３の内部における照明用光源８の下方には、硬貨２で反射した光を所定の方向に反射させる光学ミラー９，１０と、光学ミラー１０で反射した光を結像させる結像レンズ１１と、この結像レンズ１１によって結像された硬貨２の表面の像を撮像する撮像素子１２とが配置されている。撮像素子１２は、例えばラインイメージセンサである。
【００２０】
さらに、ケース３の内部には硬貨識別部１３が配置されている。硬貨識別部１３は、撮像素子１２により形成された硬貨２の画像データを入力し、硬貨２の識別処理を行う。このような硬貨識別部１３による硬貨識別処理の手順を図３に示す。
【００２１】
図３において、まず撮像素子１２によって得られた走査方向の画像データを入力し、図４に示すような各走査ラインＬにおける硬貨２の幅Ｗを求める（手順５１）。
【００２２】
図５は、一つの走査ラインＬにおける硬貨２の幅Ｗを求める処理手順の詳細を示すフローチャートである。同図において、まず初期設定として、処理データを全て「０」とする（手順６１）。ここで、処理データとは、直径が等しい５００円硬貨（図６（ａ）参照）と５００ウォン硬貨（図６（ｂ）参照）とが識別可能となるように、後述する二値化データを補正したデータである。
【００２３】
続いて、撮像素子１２の画素データ（画像アナログデータ）をＡ／Ｄ変換し、画像デジタルデータを生成する（手順６２）。続いて、画像デジタルデータと所定の基準値（二値化閾値）とを比較することにより、画像デジタルデータを「０」と「１」に二値化する（手順６３）。なお、「０」は黒データであり、「１」は白データである。
【００２４】
次いで、前回設定した処理データが「０」かどうかを判断する（手順６４）。このとき、前回設定した処理データが「０」のときは、二値化データがｋ個連続して「１」かどうかを判断する（手順６５）。そして、二値化データがｋ個連続して「１」のときは、処理データを「１」に設定し（手順６６）、そうでないときは処理データを「０」に設定する（手順６７）。
【００２５】
一方、手順６４で、前回設定した処理データが「０」でなく「１」と判断されたときは、二値化データがｍ個連続して「０」かどうかを判断する（手順６８）。そして、二値化データがｍ個連続して「０」のときは、処理データを「０」に設定し（手順６９）、そうでないときは処理データを「１」に設定する（手順７０）。
【００２６】
ここで、二値化閾値及びｋ，ｍの値は、図２に示すような硬貨２の向きにかかわらず、５００円硬貨と５００ウォン硬貨とで処理データのパターンに違いが生じるように設定されている。また、両者の処理データのパターンの違いをより鮮明にすべく、ｍの値は、硬貨２の中心部に対応する部分の処理と硬貨２の周縁部に対応する部分の処理とで異なるように設定されている。なお、このような設定条件は、予め実験等を行うことで導き出される。
【００２７】
次いで、処理データが「０」から「１」に変化したかどうかを判断し（手順７１）、処理データが「０」から「１」に変化したときは、カウンタの値（初期値）を「ｋ−ｍ」に設定する（手順７２）。そして、カウンタをリセットして、処理データにおける連続した「１」の個数のカウントを開始する（手順７３）。
【００２８】
一方、手順７１で、処理データが「０」から「１」に変化していないと判断されたときは、処理データが引き続き「１」であるかどうかを判断する（手順７４）。そして、処理データが引き続き「１」のときは、連続した「１」の個数のカウントをそのまま継続し（手順７５）、処理データが引き続き「１」でないときは、処理データが「１」から「０」に変化したかどうかを判断する（手順７６）。このとき、処理データが「１」から「０」に変化したと判断されたときは、連続した「１」の個数のカウントを停止する（手順７７）。また、処理データが「１」から「０」に変化していない、つまり処理データが引き続き「０」であると判断されたときは、何も処理を行わない。
【００２９】
次いで、一つの走査ラインの全ての画像データについて処理データの設定が終了したかどうかを判断する（手順７８）。このとき、全ての画像データについての処理データの設定が未だ終了していないと判断されたときは、ｍの値を変更するタイミングか、つまり硬貨２の周縁部に対応する部分の処理から硬貨２の中心部に対応する部分の処理に切り替わったか、或いは硬貨２の中心部に対応する部分の処理から硬貨２の周縁部に対応する部分の処理に切り替わったかどうかを判断する（手順７９）。そして、ｍの値を変更するタイミングのときは、ｍの値を、硬貨の中心部または周縁部に対応する部分の処理に用いる値に変更し、手順６４に戻り（手順８０）、ｍの値を変更するタイミングでないときは、そのまま手順６４に戻る。
【００３０】
一方、手順７８で、一つの走査ラインの全ての画像データについての処理データの設定が終了したときは、上記の連続した「１」のカウント数から、その走査ラインにおける硬貨２の幅Ｗを求める（手順８１）。
【００３１】
以上の硬貨幅の算出処理において、上記の手順６８〜７０により、前回設定した処理データが「１」の場合には、二値化データとして「０」がｍ個連続するときのみ、処理データが「０」に設定される。このため、二値化データ群における硬貨２に相当する部分に「０」があっても、その「０」がｍ個続かない限り、処理データは「１」に設定される。
【００３２】
また、上記の手順６５〜６７により、前回設定した処理データが「０」の場合には、二値化データとして「１」がｋ個連続するときのみ、処理データが「０」に設定される。このため、例えば撮像面である窓ガラス４にゴミ等が付いた場合、硬貨２が窓ガラス４まで搬送される前に、ゴミ等が撮像されることで二値化データとして不要な「１」が立っても、その「１」がｋ個続かない限り、処理データは「０」に設定される。従って、窓ガラス４に付着したゴミ等が、硬貨２の一部として誤認識されることは無い。
【００３３】
また、そのように処理データは「０」、「１」の連続性を見て設定されるものであるため、ｋの値とｍの値とが異なっていると、処理データにおける連続した「１」の数が、硬貨幅に対応する「１」の数と異なることがある。これに対し本処理では、上記の手順７２によりカウンタの値を「ｋ−ｍ」に設定してから、処理データにおける連続した「１」の数をカウントするので、連続した「１」のカウント数（積算値）は、硬貨幅に対応する「１」の数に一致するようになる。従って、一つの走査ラインにおける硬貨幅を高精度に求めることができる。
【００３４】
図７は、二値化データ及び処理データの一例を示したものであり、ｋの値は「２」、ｍの値は「４」に設定されている。このとき、カウンタの値を「−２（ｋ−ｍ）」に設定した後に、処理データの「１」の数がカウントされるので、処理データにおける「１」の数が２２個であるにもかかわらず、「１」のカウント数は２０個となり、硬貨幅に相当する「１」の数に合致する。
【００３５】
図３に戻り、上述した硬貨幅の算出処理を全ての走査ラインについて実行し（手順５１）、走査ライン毎の硬貨幅データの分布（図９参照）を生成する。そして、その硬貨幅データの分布に基づいて、硬貨２の金種及び真偽の判定を行う（手順５２）。
【００３６】
以上のような硬貨識別部１３において、図５に示す手順６２，６３は、撮像手段１２により形成された読取対象物２の画像データを第１のデータと第２のデータとに二値化する二値化手段を構成する。同手順６１，６４〜７０，７９，８０は、第１のデータが第１の所定個数連続するときは、該データを処理したこの処理データを第１のデータに設定し、第１のデータが第１の所定個数連続するものでないときは、該データを処理したこの処理データを第２のデータに設定する処理データ設定手段を構成する。同手順７１〜７８，８１は、処理データ設定手段で設定された処理データにおける第２のデータの個数を積算して、読取対象物２の幅を求める幅算出手段を構成する。また、図３に示す手順５２は、幅算出手段で求めた読取対象物２の幅データに基づいて、読取対象物２の種類及び真偽を判定する判定手段を構成する。
【００３７】
次に、硬貨識別部１３によって５００円硬貨と５００ウォン硬貨を識別処理したときの様子を比較して説明する。
【００３８】
まず、５００円硬貨の画像アナログデータをＡ／Ｄ変換することで、図８（ａ）に示すような画像デジタルデータが得られる。ここで、図８（ａ）は、図６（ａ）に示す５００円硬貨画像Ｉ_yの走査ラインＬ_yにおける画像データを示したものである。図８（ａ）の縦軸は白黒レベルを示しており、白レベルが高くなっている領域が５００円硬貨に相当する部分である。
【００３９】
このような画像データを二値化閾値と比較することで、図８（ｂ）に示すような二値化データが得られる。そして、この二値化データに対して図５に示す手順６４〜７０の処理を行うことで、図８（ｃ）に示すような処理データが得られる。
【００４０】
このとき、図８（ｂ）に示す二値化データにおいて、「０」から「１」に変化したときは、必ずその「１」がｋ個以上連続し、また「１」から「０」に変化しても、その「０」がｍ個以上連続することはない。従って、二値化データから得られる処理データとしては、図８（ｃ）に示すように、「１」パルスを一つだけ有するものとなる。
【００４１】
そして、このような処理データにおける「１」の個数をカウントすることで、５００円硬貨画像Ｉ_yの走査ラインＬ_yにおける硬貨幅が得られる。
【００４２】
以上のような硬貨幅の算出は、５００円硬貨画像Ｉ_yの全ての走査ラインＬ_yについて行われる。これにより、図９に示すような走査ライン毎の硬貨幅データの分布が得られる。なお、図９の縦軸は、５００円硬貨画像Ｉ_yに対応する走査ラインを示し、図９の横軸は、各走査ラインにおける硬貨幅を示している。図９から分かるように、５００円硬貨の中心部を通る走査ラインにおける硬貨幅データに多少のデータ抜けが見られるが、硬貨幅は各走査ラインに応じてほぼ適正に変化している。
【００４３】
一方、５００ウォン硬貨の画像アナログデータをＡ／Ｄ変換することで、図１０（ａ）に示すような画像デジタルデータが得られる。ここで、図１０（ａ）は、図６（ｂ）に示す５００ウォン硬貨画像Ｉ_wの走査ラインＬ_wにおける画像データを示したものである。
【００４４】
このような画像データを二値化閾値と比較することで、図１０（ｂ）に示すような二値化データが得られる。そして、この二値化データに対して図５に示す手順６４〜７０の処理を行うことで、図１０（ｃ）に示すような処理データが得られる。
【００４５】
このとき、図１０（ｂ）に示す二値化データにおいて、「０」から「１」に変化したときに、その「１」がｋ個以上連続しない部分があり、また「１」から「０」に変化したときに、その「０」がｍ個以上連続する部分がある。従って、二値化データから得られる処理データとしては、図１０（ｃ）に示すように、「１」のデータ抜けによって「１」パルスを複数有するものとなる。
【００４６】
そして、このような処理データにおける「１」の個数をカウントすることで、５００ウォン硬貨画像Ｉ_wの走査ラインＬ_wにおける硬貨幅が得られる。このとき、複数の「１」パルスの中で、例えば最後に得られた「１」パルスのカウント数が、走査ラインＬ_wにおける硬貨幅として選択される。
【００４７】
以上のような硬貨幅の算出を５００ウォン硬貨画像Ｉ_wの全ての走査ラインＬ_wについて行うことで、図１１に示すような走査ライン毎の硬貨幅データの分布が得られる。図１１から分かるように、５００ウォン硬貨の中心部を通る走査ラインにおける硬貨幅データの大部分にデータ抜けが発生している。また、硬貨幅の最大値が、図９に示す５００円硬貨の硬貨幅の最大値よりも小さくなっている。
【００４８】
このように５００円硬貨と５００ウォン硬貨とで走査ライン毎の硬貨幅データの分布が全く異なるので、５００円硬貨と５００ウォン硬貨との判別が確実に行える。
【００４９】
以上のように本実施形態にあっては、二値化データにおける「０」、「１」の所定の連続性に応じた処理データを生成し、この処理データから硬貨２の幅を求めると共に、硬貨幅情報に基づいて硬貨２の金種・真偽判定を行うので、特徴抽出等といった複雑な画像処理が不要となる。従って、硬貨２の識別処理に要する時間が短縮化される。これにより、処理スピードを上げるために高価な高速ＣＰＵを使用しなくてすむ。また、高価な大容量画像メモリに画像データを取り込む必要もない。従って、読取装置１のコストを大幅に削減できる。
【００５０】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、処理データにおける「１」の個数をカウントして硬貨幅データを得るものとしたが、データの「０」と「１」とを反転させて、処理データにおける「０」の個数をカウントしてもよい。
【００５１】
また、上記実施形態の読取装置１は、５００円硬貨を識別するものであるが、本発明は、他の硬貨の識別を行うものにも適用可能である。また、本発明は、そのような硬貨には限定されず、メダル等の識別にも適用できる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、第１のデータが第１の所定個数連続するとき、該データを処理したこの処理データを第１のデータに設定し、第１のデータが第１の所定個数連続するものでないとき、該データを処理したこの処理データを第２のデータに設定し、その第２のデータの個数を積算して読取対象物の幅を求めるので、読取対象物の読み取り処理を高速にかつ安価で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る読取装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す硬貨の搬送経路を示す平面図である。
【図３】硬貨識別部による硬貨識別処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】硬貨画像の走査ラインを示す図である。
【図５】図３に示す各走査ラインにおける硬貨幅の算出処理手順の詳細を示すフローチャートである。
【図６】５００円硬貨画像及び５００ウォン硬貨画像を示す図である。
【図７】二値化データ及び処理データの一例を示す表である。
【図８】５００円硬貨を撮像したときの画像データ、二値化データ、処理データの一例を示す図である。
【図９】５００円硬貨を撮像したときの走査ライン毎の硬貨幅データの分布の一例を示す図である。
【図１０】５００ウォン硬貨を撮像したときの画像データ、二値化データ、処理データの一例を示す図である。
【図１１】５００ウォン硬貨を撮像したときの走査ライン毎の硬貨幅データの分布の一例を示す図である。
【符号の説明】
１…読取装置、２…硬貨（読取対象物）、１２…撮像素子（撮像手段）、１３…硬貨識別部（二値化手段、処理データ設定手段、幅算出手段、判定手段）。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a reading device for reading coins, medals and the like.
[0002]
[Prior art]
As a reading device for reading a coin, for example, there is a coin identifying device as described in Patent Document 1. This coin identifying device identifies coins by taking image data of coins into an image memory, performing image processing, and extracting features of the coin data.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-91485
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above prior art, since the coin image information is stored in the image memory and then complicated calculation processing is performed, it takes time for the coin identification processing. To increase the processing speed, it is conceivable to use a high-speed CPU, but the high-speed CPU is expensive. A large-capacity image memory for capturing images is also expensive.
[0005]
An object of the present invention is to provide a reading apparatus capable of shortening the processing time and reducing the cost.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The reading apparatus according to the present invention includes an imaging unit that images a reading object, and a binarization unit that binarizes image data of the reading object formed by the imaging unit into first data and second data. When the first data continues for the first predetermined number, the processed data obtained by processing the data is set as the first data. When the first data does not continue for the first predetermined number, the data The processing data setting means for setting the processed data processed as above to the second data and the width for obtaining the width of the reading object by integrating the number of the second data in the processing data set by the processing data setting means And a calculating means.
[0007]
In such a reading apparatus, for example, when identifying a coin, first, the image data of the coin formed by the imaging means is compared with a predetermined reference value, and the first data (for example, “0”) and the second data are compared. And binarized (for example, “1”). If “0” continues for the first predetermined number, the processing data is set to “0”. If “0” does not continue for the first predetermined number, the processing data is set to “1”. To do. Then, the coin width is obtained by integrating the number of “1” in the processing data. At this time, for the binarization, the coin data to be identified and the coin not to be identified are different in the pattern of the processing data set by the processing data setting means and the coin width value finally obtained is different. A reference value and a first predetermined number are set.
[0008]
By identifying the reading object in this manner, it is not necessary to perform complicated image processing such as feature extraction. Therefore, the time required for the identification processing of the reading object can be shortened without using a high-speed CPU. In addition, it is not necessary to load the image data of the reading object into a large-capacity image memory. In this way, it is not necessary to use a high-speed CPU or a large-capacity image memory, so that the cost can be reduced.
[0009]
Preferably, the processing data setting means performs processing when the previously set processing data is the first data, and when the data binarized by the binarization means is the second predetermined number of consecutive data. When the data is set to the second data and the previously set processing data is the second data, when the data binarized by the binarizing means is the first data continuously for the first predetermined number of times, The processing data is set to the first data.
[0010]
For example, if the previously set processing data is “0”, the processing data is set to “1” when the binarized data is “1” for the second predetermined number of consecutive numbers, otherwise the processing data is set. Is set to “0”. When the previously set processing data is “1”, the processing data is set to “0” when the binarized data is “0” continuously for the first predetermined number, otherwise the processing data is set. Is set to “1”. In other words, if the previously set process data is “0”, even if the binarized data is “1”, the process data is set to “0” if the “1” does not continue for the second predetermined number. Is done. Therefore, for example, even if dust or the like on the imaging surface is imaged and the binarized data instantaneously becomes “1”, it will be ignored unless “1” continues for the second predetermined number. Therefore, it is possible to prevent erroneous recognition of dust or the like as a part of the reading object.
[0011]
In this case, it is preferable that the width calculating unit integrates the number of second data set by the processing data setting unit using a value obtained by subtracting the first predetermined number from the second predetermined number as an initial value. The processing data setting means sets the processing data by looking at the continuity of the first data and the second data, so that the width of the reading object obtained from the number of the second data set by the processing data setting means May be slightly different from the actual width of the reading object. Therefore, by setting the initial values as described above and integrating the number of second data, the width of the reading object can be obtained as an almost accurate value. This is advantageous particularly in identifying a reading object having a small diameter.
[0012]
Preferably, the processing data setting means changes the first predetermined number of values in accordance with the area of the reading object. As a result, it becomes possible to further clarify the difference in the pattern of the processing data set by the processing data setting means between the reading target object and a similar object, so that the reading target object can be easily identified. .
[0013]
At this time, preferably, the first predetermined number of values are different between a process corresponding to the center portion of the reading object and a process corresponding to the end portion of the reading object. In this case, for example, a difference in processing data pattern set by the processing data setting means can be sufficiently obtained between a 500 yen coin and a 500 won coin having the same diameter.
[0014]
Furthermore, it is preferable to further include a determination unit that determines the type and authenticity of the reading object based on the width data of the reading object obtained by the width calculation unit. As a result, not only the width of the reading object is read, but also the type and authenticity of the reading object are automatically determined, so that the burden on the user or the like can be reduced.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of a reading apparatus according to the invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a reading apparatus according to the present invention. In the figure, a reading device 1 is a device that is incorporated in a coin transport unit such as a bank ATM or a tabletop machine and discriminates and identifies a coin 2.
[0017]
The reading device 1 has a case 3, and a window glass 4 made of sapphire glass or the like is disposed in an opening formed on the upper surface of the case 3. Further, on the upper surface of the case 3, the conveyance path 5 is arranged so as to sandwich the window glass 4. A belt conveyor 6 for conveying the coins 2 in the direction of the arrow is disposed on the upper portion of the conveyance path 5. As shown in FIG. 2, regulation guides 7 for preventing the coin 2 from protruding outside the conveyance path 5 during the conveyance of the coin 2 are disposed on both sides of the conveyance path 5.
[0018]
An illumination light source 8 for illuminating the surface of the coin 2 conveyed by the belt conveyor 6 from below is disposed near the window glass 4 inside the case 3. For example, the illumination light source 8 includes a plurality of pairs of LEDs arranged in a direction perpendicular to the conveyance direction of the coins 2 (see FIG. 2).
[0019]
Further, below the illumination light source 8 inside the case 3, optical mirrors 9 and 10 that reflect the light reflected by the coin 2 in a predetermined direction, and an imaging lens that forms an image of the light reflected by the optical mirror 10. 11 and an image pickup device 12 for picking up an image of the surface of the coin 2 imaged by the imaging lens 11 are arranged. The image sensor 12 is, for example, a line image sensor.
[0020]
Furthermore, a coin identifying unit 13 is disposed inside the case 3. The coin identifying unit 13 inputs the image data of the coin 2 formed by the image sensor 12 and performs a coin 2 identifying process. The procedure of the coin identification process by such a coin identification part 13 is shown in FIG.
[0021]
3, first, image data in the scanning direction obtained by the image sensor 12 is input, and the width W of the coin 2 in each scanning line L as shown in FIG. 4 is obtained (procedure 51).
[0022]
FIG. 5 is a flowchart showing details of a processing procedure for obtaining the width W of the coin 2 in one scanning line L. In the figure, first, as an initial setting, all processing data is set to “0” (procedure 61). Here, the processing data is binarized data to be described later so that 500 yen coins having the same diameter (see FIG. 6A) and 500 won coins (see FIG. 6B) can be identified. The corrected data.
[0023]
Subsequently, the pixel data (image analog data) of the image sensor 12 is A / D converted to generate image digital data (procedure 62). Subsequently, the image digital data is binarized into “0” and “1” by comparing the image digital data with a predetermined reference value (binarization threshold) (procedure 63). Note that “0” is black data, and “1” is white data.
[0024]
Next, it is determined whether or not the previously set processing data is “0” (procedure 64). At this time, if the previously set processing data is “0”, it is determined whether or not k binarized data is “1” (step 65). When k binarized data are “1” in succession, the processing data is set to “1” (procedure 66). Otherwise, the processing data is set to “0” (procedure 67). .
[0025]
On the other hand, when it is determined in step 64 that the previously set processing data is “1” instead of “0”, it is determined whether m binarized data is “0” continuously (step 68). If m binarized data are “0” in succession, the processing data is set to “0” (procedure 69). Otherwise, the processing data is set to “1” (procedure 70). .
[0026]
Here, the binarization threshold and the values of k and m are set so that the processing data pattern differs between the 500 yen coin and the 500 won coin regardless of the orientation of the coin 2 as shown in FIG. ing. Further, in order to make the difference between the patterns of the processing data clearer, the value of m is different between the processing of the portion corresponding to the central portion of the coin 2 and the processing of the portion corresponding to the peripheral portion of the coin 2. Is set. Such setting conditions are derived by conducting an experiment or the like in advance.
[0027]
Next, it is determined whether or not the processing data has changed from “0” to “1” (procedure 71). When the processing data has changed from “0” to “1”, the counter value (initial value) is changed to “1”. km ”(procedure 72). Then, the counter is reset to start counting the number of consecutive “1” s in the processing data (procedure 73).
[0028]
On the other hand, when it is determined in step 71 that the processing data has not changed from “0” to “1”, it is determined whether or not the processing data is still “1” (step 74). When the processing data continues to be “1”, the continuous count of “1” is continued as it is (procedure 75). When the processing data is not continuously “1”, the processing data is changed from “1” to “1”. It is determined whether or not it has changed to "0" (procedure 76). At this time, when it is determined that the processing data has changed from “1” to “0”, the counting of the number of continuous “1” is stopped (procedure 77). When it is determined that the processing data has not changed from “1” to “0”, that is, the processing data is still “0”, no processing is performed.
[0029]
Next, it is determined whether or not the processing data has been set for all image data of one scanning line (procedure 78). At this time, when it is determined that the setting of the processing data for all the image data has not been completed yet, the coin 2 is determined from the timing of changing the value of m, that is, from the processing corresponding to the peripheral portion of the coin 2. It is determined whether or not the processing corresponding to the central portion of the coin 2 has been switched or the processing corresponding to the central portion of the coin 2 has been switched to the processing corresponding to the peripheral portion of the coin 2 (procedure 79). Then, at the timing of changing the value of m, the value of m is changed to a value used for processing the portion corresponding to the central portion or the peripheral portion of the coin, and the procedure returns to procedure 64 (procedure 80). If it is not time to change the process, the process returns to step 64 as it is.
[0030]
On the other hand, when the setting of the processing data for all the image data of one scanning line is completed in the procedure 78, the width W of the coin 2 in the scanning line is obtained from the consecutive count number of “1”. (Procedure 81).
[0031]
In the above coin width calculation processing, when the previously set processing data is “1” according to the above steps 68 to 70, the processing data is only displayed when m pieces of “0” are consecutive as binarized data. Set to “0”. For this reason, even if there is “0” in the portion corresponding to the coin 2 in the binarized data group, the processing data is set to “1” unless m “0” s continue.
[0032]
Further, when the previously set process data is “0” by the above steps 65 to 67, the process data is set to “0” only when k pieces of “1” are consecutive as binarized data. . For this reason, for example, when dust or the like is attached to the window glass 4 that is the imaging surface, “1” that is unnecessary as binarized data by imaging dust or the like before the coin 2 is conveyed to the window glass 4. Even if k is established, the processed data is set to “0” unless k “1” s continue. Therefore, dust attached to the window glass 4 is not erroneously recognized as a part of the coin 2.
[0033]
In addition, since the processing data is set in view of the continuity of “0” and “1” as described above, if the value of k is different from the value of m, the continuous “1” in the processing data is set. The number of “” may be different from the number of “1” corresponding to the coin width. On the other hand, in the present process, since the counter value is set to “km” by the above procedure 72, the number of consecutive “1” s in the processing data is counted. (Integrated value) comes to coincide with the number of “1” corresponding to the coin width. Therefore, the coin width in one scanning line can be obtained with high accuracy.
[0034]
FIG. 7 shows an example of binarized data and processing data. The value of k is set to “2” and the value of m is set to “4”. At this time, after setting the counter value to “−2 (km)”, the number of “1” s in the processing data is counted, so the number of “1” s in the processing data is 22 Regardless, the count number of “1” is 20, which matches the number of “1” corresponding to the coin width.
[0035]
Returning to FIG. 3, the coin width calculation process described above is executed for all scanning lines (procedure 51), and a distribution of coin width data for each scanning line (see FIG. 9) is generated. Then, based on the distribution of the coin width data, the denomination and authenticity of the coin 2 are determined (procedure 52).
[0036]
In the coin identifying unit 13 as described above, the procedures 62 and 63 shown in FIG. 5 binarize the image data of the reading object 2 formed by the imaging unit 12 into first data and second data. Binarization means is configured. In the procedures 61, 64 to 70, 79, 80, when the first predetermined number of first data continues, the processing data obtained by processing the data is set as the first data, and the first data When the first predetermined number is not continuous, the processing data setting means is configured to set the processing data obtained by processing the data as the second data. The procedures 71 to 78, 81 constitute a width calculating means for calculating the width of the reading object 2 by integrating the number of second data in the processing data set by the processing data setting means. Further, the procedure 52 shown in FIG. 3 constitutes a determination unit that determines the type and authenticity of the reading object 2 based on the width data of the reading object 2 obtained by the width calculation unit.
[0037]
Next, a description will be given by comparing the state when the coin recognition unit 13 performs the identification processing of the 500 yen coin and the 500 won coin.
[0038]
First, image analog data as shown in FIG. 8A is obtained by A / D converting image analog data of 500 yen coins. Here, FIG. 8A shows image data on the scanning line L _y of the 500-yen coin image I _y shown in FIG. The vertical axis of FIG. 8A indicates the black and white level, and the region where the white level is high is a portion corresponding to a 500 yen coin.
[0039]
By comparing such image data with a binarization threshold value, binarization data as shown in FIG. 8B is obtained. Then, processing data as shown in FIG. 8C is obtained by performing the processing of steps 64 to 70 shown in FIG. 5 for the binarized data.
[0040]
At this time, in the binarized data shown in FIG. 8B, when “0” is changed to “1”, k or more “1” s are always consecutive, and from “1” to “0”. Even if it changes, the number of “0” s does not continue more than m. Accordingly, the processing data obtained from the binarized data has only one “1” pulse as shown in FIG.
[0041]
Then, by counting the number of "1" in such a process the data, the coin width is obtained in the scanning line L _y of 500 yen coin image I _y.
[0042]
The calculation of the coin width as described above is performed for all scanning lines L _y of the 500-yen coin image I _y . Thereby, the distribution of coin width data for each scanning line as shown in FIG. 9 is obtained. In addition, the vertical axis | shaft of FIG. 9 shows the scanning line corresponding to 500 yen coin image _Iy, and the horizontal axis of FIG. 9 has shown the coin width in each scanning line. As can be seen from FIG. 9, some data omission is seen in the coin width data in the scanning line passing through the center of the 500 yen coin, but the coin width changes almost appropriately according to each scanning line.
[0043]
On the other hand, the image digital data as shown in FIG. 10A is obtained by A / D converting the analog image data of the 500 won coin. Here, FIG. 10 (a) shows the image data in the scanning line L _w of 500 won coin image I _w shown in Figure 6 (b).
[0044]
By comparing such image data with a binarization threshold value, binarization data as shown in FIG. 10B is obtained. Then, processing data as shown in FIG. 10C is obtained by performing the processing of steps 64 to 70 shown in FIG. 5 for the binarized data.
[0045]
At this time, in the binarized data shown in FIG. 10B, when “0” is changed to “1”, there are portions where “1” does not continue k or more, and “1” to “0”. "," There is a portion where "0" continues for m or more. Accordingly, as shown in FIG. 10C, the processing data obtained from the binarized data has a plurality of “1” pulses due to the missing data of “1”.
[0046]
Then, by counting the number of “1” in such processing data, the coin width in the scanning line L _w of the 500 won coin image I _w can be obtained. In this case, among the plurality of "1" pulses, for example, counting the number of finally obtained "1" pulse is selected as the coin width in the scanning line L _w.
[0047]
By performed for all the scanning lines L _w of 500 won coin image I _w calculated coins width as described above, the distribution of the coin width data of the scan lines each, as shown in FIG. 11 is obtained. As can be seen from FIG. 11, data loss occurs in most of the coin width data in the scanning line passing through the center of the 500 won coin. Moreover, the maximum value of the coin width is smaller than the maximum value of the coin width of the 500 yen coin shown in FIG.
[0048]
Thus, since the distribution of coin width data for each scanning line is completely different between the 500 yen coin and the 500 won coin, it is possible to reliably discriminate between the 500 yen coin and the 500 won coin.
[0049]
As described above, in the present embodiment, processing data corresponding to the predetermined continuity of “0” and “1” in the binarized data is generated, and the width of the coin 2 is obtained from the processing data, Since the denomination / authenticity determination of the coin 2 is performed based on the coin width information, complicated image processing such as feature extraction becomes unnecessary. Therefore, the time required for the coin 2 identification process is shortened. This eliminates the need for an expensive high-speed CPU to increase the processing speed. Further, it is not necessary to capture image data into an expensive large-capacity image memory. Therefore, the cost of the reading device 1 can be greatly reduced.
[0050]
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the coin width data is obtained by counting the number of “1” in the processing data, but “0” in the processing data is inverted by reversing the data “0” and “1”. May be counted.
[0051]
Moreover, although the reader 1 of the said embodiment identifies a 500 yen coin, this invention is applicable also to what identifies other coins. Further, the present invention is not limited to such coins and can be applied to identification of medals and the like.
[0052]
【The invention's effect】
According to the present invention, when the first data continues for the first predetermined number, the processed data obtained by processing the data is set as the first data, and the first data continues for the first predetermined number. Otherwise, the processing data obtained by processing the data is set as the second data, and the number of the second data is integrated to obtain the width of the reading object. It can be done inexpensively.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a reading apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a coin conveyance path shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a flowchart showing a procedure of coin identifying processing by a coin identifying unit.
FIG. 4 is a diagram showing scanning lines of coin images.
FIG. 5 is a flowchart showing details of a coin width calculation processing procedure in each scanning line shown in FIG. 3;
FIG. 6 is a diagram showing a 500 yen coin image and a 500 won coin image.
FIG. 7 is a table showing an example of binarized data and processing data.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of image data, binarized data, and processing data when a 500 yen coin is imaged.
FIG. 9 is a diagram showing an example of the distribution of coin width data for each scanning line when a 500 yen coin is imaged.
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of image data, binarized data, and processing data when a 500 won coin is imaged.
FIG. 11 is a diagram showing an example of the distribution of coin width data for each scanning line when a 500 won coin is imaged.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reading apparatus, 2 ... Coin (read object), 12 ... Image sensor (imaging means), 13 ... Coin identification part (binarization means, process data setting means, width calculation means, determination means).

Claims

An imaging means for imaging a reading object;
Binarization means for binarizing the image data of the reading object formed by the imaging means into first data and second data;
When the first predetermined number of the first data continues, the processed data obtained by processing the data is set as the first data, and the first data does not continue the first predetermined number Processing data setting means for setting the processing data obtained by processing the data as the second data;
A reading apparatus comprising: a width calculating unit that calculates the width of the reading object by adding up the number of the second data in the processing data set by the processing data setting unit.

The processing data setting means, when the previously set processing data is the first data, when the data binarized by the binarization means is the second data continuously for a second predetermined number of times, When the processing data is set to the second data, and the processing data set last time is the second data, the data binarized by the binarization means is continuously input to the first predetermined number of the data. The reading apparatus according to claim 1, wherein the processing data is set to the first data when the data is first data.

The width calculating means integrates the number of the second data set by the processing data setting means, with an initial value obtained by subtracting the first predetermined number from the second predetermined number. The reading apparatus according to claim 2.

The reading apparatus according to claim 1, wherein the processing data setting unit performs processing by changing the first predetermined number of values in accordance with a region of the reading object.

5. The reading apparatus according to claim 4, wherein the first predetermined number of values are different between a process corresponding to a center portion of the reading object and a process corresponding to an end portion of the reading object. .

6. The apparatus according to claim 1, further comprising a determination unit that determines the type and authenticity of the reading object based on the width data of the reading object obtained by the width calculation unit. The reading device according to item.