JP4222546B2 - 紙葉類識別装置および方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙葉類識別装置および方法に関し、特に、紙葉類の特徴を画像にて抽出して紙葉類の種類および真偽を識別する紙葉類識別装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、紙幣、小切手または商品券等の紙葉類の種類および真偽の識別は、磁気センサ若しくは光センサを用い、利用者が投入した紙葉類の特徴を磁気的または光学的に抽出することにより行われる。
【０００３】
光センサによる紙葉類の光学的特徴の抽出は、透過型光センサ若しくは反射型光センサを用いて紙葉類の図柄、寸法および方向等を抽出することによりそれらの画像パターンを取得し、取得した画像パターンと種類毎の真券の標準パターンとを照合することにより、投入紙葉類の種類および真偽を識別する。
【０００４】
ここで、紙幣に付いた汚れ等によるノイズの影響を軽減するために、紙幣の透かしのパターンを夫々透過光および反射光を利用した２つの光学的読取り手段にて読み取り、読み取った双方のデータ同士を比較することにより、紙幣の真贋を識別する紙幣等の真贋識別装置がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、媒体の画像を透過光を利用してＣＣＤセンサで読み取り、読み取った画像から媒体の透かし領域のパターンを抽出し、抽出したパターンデータの非線型なぼけの影響を取り除いて真偽鑑別を行う媒体真偽鑑別装置がある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−９２６８３号公報
【特許文献２】
特開平６−２０３２４４号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記に挙げた従来技術では、撮像部内にごみが付着していても、ごみの有無を識別することなく、撮像した紙葉類の画像に基づいて識別を行っているため、ごみによる誤識別等が発生したり、また、識別が正常に行えないまま使用されてしまい、紙葉類の受け入れが出来なくなるという不都合が生じていた。
【０００７】
そこで、本発明は、撮像部内にごみが付着することで発生する誤識別を防止することが可能な紙葉類識別装置および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】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、紙葉類の透過画像を撮像部で撮像し、該撮像した画像に基づいて該紙葉類の識別を行う紙葉類識別装置において、前記撮像部内に前記紙葉類がない状態で第１の撮像画像を取得する第１の画像取得手段と、前記撮像部内に前記紙葉類がある状態で第２の撮像画像を取得する第２の画像取得手段と、前記第１の画像取得手段で取得した前記第１の撮像画像の中の画像の位置および面積を計測する計測手段と、前記計測手段で計測した前記第１の撮影画像と同位置且つ同面積で前記第２の撮像画像内に存在する画像を不要画像と判別する不要画像判別手段と、前記不要画像判別手段で判別した不要画像を予め真の紙葉類から求めた標準データに対して同位置且つ同面積で貼り付け、該不要画像が貼り付けられた標準データと前記第２の画像取得手段で取得した第２の撮像画像に対応する画像データとを比較することで前記紙葉類の真偽を識別する紙葉類識別手段とを具備することを特徴とする。
【０００９】
ここで、不要画像とは、撮像部内に付着しているごみを示す画像である。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記不要画像判別手段は、前記第１の画像取得手段で取得した前記第１の撮影画像を２値化するとともに、前記第２の画像取得手段で取得した前記第２の撮影画像を２値化し、前記２値化した前記第１の撮影画像と同位置且つ同面積で前記２値化した前記第２の撮像画像内に存在する画像を不要画像と判別することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記紙葉類識別手段は、前記不要画像判別手段により判別された前記不要画像の総面積が所定の規定値以内の場合、前記第２の画像取得手段で取得した第２の撮像画像に基づき前記紙葉類の識別を行うことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４の発明は、紙葉類の透過画像を撮像部で撮像し、該撮像した画像に基づいて該紙葉類の識別を行う紙葉類識別方法において、前記撮像部内に前記紙葉類がない状態で第１の撮像画像を第１の画像取得手段により取得し、前記撮像部内に前記紙葉類がある状態で第２の撮像画像を第２の画像取得手段により取得し、前記第１の画像取得手段で取得した前記第１の撮像画像の中の画像の位置および面積を計測手段により計測し、前記計測手段で計測した前記第１の撮影画像と同位置且つ同面積で前記第２の撮像画像内に存在する画像を不要画像判別手段により不要画像と判別し、前記不要画像判別手段で判別した不要画像を予め真の紙葉類から求めた標準データに対して同位置且つ同面積で貼り付け、該不要画像が貼り付けられた標準データと前記第２の画像取得手段で取得した第２の撮像画像に対応する画像データとを比較することで前記紙葉類の真偽を紙葉類識別手段により識別することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記不要画像判別手段は、前記第１の画像取得手段で取得した前記第１の撮影画像を２値化するとともに、前記第２の画像取得手段で取得した前記第２の撮影画像を２値化し、前記２値化した前記第１の撮影画像と同位置且つ同面積で前記２値化した前記第２の撮像画像内に存在する画像を不要画像と判別することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項６の発明は、請求項４または５の発明において、前記紙葉類識別手段は、前記不要画像判別手段により判別された前記不要画像の総面積が所定の規定値以内の場合、前記第２の画像取得手段で取得した第２の撮像画像に基づき前記紙葉類の識別を行うことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる紙葉類識別装置および方法の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明に係わる紙葉類識別装置１の機能的な構成の一例を示すブロック図である。
【００２１】
図１に示すように、紙葉類識別装置１は、紙葉類識別装置１全体の制御を行う制御部２、紙葉類の挿入口である紙葉類挿入部３、紙葉類を搬送する紙葉類搬送部４、紙葉類を受け入れる紙葉類受入部５、制御部２からの制御により紙葉類搬送部４を駆動させる駆動部６、紙葉類搬送部４により搬送された紙葉類を撮像して紙葉類の画像データを取得する撮像部７、撮像部７で取得した画像データから撮像部７内に付着しているごみを検出するごみ検出部８、撮像部７で取得した画像データに基づいて紙葉類の種類および真偽を識別する識別部９から構成されている。
【００２２】
次に、挿入された紙葉類の種類および真偽を識別する際に、紙葉類識別装置１が行う機能的な動作について説明する。
【００２３】
紙葉類が紙葉類挿入部３から挿入されると、制御部２は駆動部６を制御することで紙葉類搬送部４により紙葉類を搬送する。ここで、撮像部７は、紙葉類が撮像部７に搬送される前に撮像部７内を撮像して紙葉類無しの画像データを取得し、その後、紙葉類が撮像部７に搬送されると、撮像部７は紙葉類を撮像して紙葉類有りの画像データを取得し、取得した紙葉類無しの画像データおよび紙葉類有りの画像データを識別部９に送出し、識別部９は紙葉類無しの画像データおよび紙葉類有りの画像データを受け取ると、受け取った紙葉類無しの画像データおよび紙葉類有りの画像データをごみ検出部８に送出し、ごみ検出部８は紙葉類無しの画像データおよび紙葉類有りの画像データを受け取ると、紙葉類無しの画像データおよび紙葉類有りの画像データに基づいて撮像部７内に付着しているごみを検出し、検出したごみが規定内の場合、識別部９は紙葉類有りの画像データに基づいて紙葉類の種類および真偽を識別し、真券と識別した際に制御部２は駆動部６を制御することにより紙葉類搬送部４を駆動させて紙葉類を紙葉類受入部５に搬送し、紙葉類を受け入れ、また、偽券と識別した際に制御部２は駆動部６を制御することにより紙葉類搬送部４を駆動させて紙葉類を紙葉類挿入部３に搬送し、紙葉類を返却する。また、ごみ検出部８が検出したごみが規定外の場合、撮像部７の異常の通知を制御部２に送出し、制御部２は異常の通知を受け取ると、紙葉類識別装置１を内蔵している本体（例えば、自動販売機、両替機等）の制御部に撮像部７の異常を通知する。なお、ごみ検出部８が検出したごみが規定外の場合、識別部９が紙葉類の識別を行う構成を適用しても良いし、識別部９が紙葉類の識別を行わずに紙葉類を返却する構成を適用しても良い。
【００２４】
図２は、撮像部７、ごみ検出部８および識別部９の機能的な構成の一例を示すブロック図である。
【００２５】
図２に示すように、撮像部７は、発光素子１０、受光素子１１から構成され、識別部９は、メモリ１２、画像処理部１３、テンプレート１４、真偽判定部１５から構成され、ごみ検出部８は、ごみ識別部１６、比較部１７から構成されている。
【００２６】
ここで、発光素子１０が紙葉類に光を照射し、受光素子１１が当該紙葉類を透過した透過光を受光する構成の場合、発光素子１０と受光素子１１とは紙葉類搬送部４を挟むように、識別対象とする紙葉類の撮像領域を通る所定の位置に配置され、紙葉類有りの画像データを取得する際には、発光素子１０が紙葉類搬送部４により搬送されてくる紙葉類の撮像領域に光を照射し、受光素子１１が当該紙葉類の撮像領域を透過した透過光を受光し、受光した透過光の光量に応じて電気信号を出力し、紙葉類無しの画像データを取得する際には、発光素子１０が照射した光を受光素子１１が受光し、受光した光の光量に応じて電気信号を出力する。また、発光素子１０が紙葉類に光を照射し、受光素子１１が当該紙葉類により反射した反射光を受光する構成の場合、発光素子１０は識別対象とする紙葉類の撮像領域を通る所定の位置に配置され、紙葉類により反射された反射光を受光できる位置に受光素子１１が配置され、また、紙葉類無しの画像データを取得するために、発光素子１０の光を反射する反射板等を配置し、紙葉類有りの画像データを取得する際には、発光素子１０が紙葉類搬送部４により搬送されてくる紙葉類の撮像領域に光を照射し、受光素子１１が当該紙葉類の撮像領域を反射した反射光を受光し、受光した反射光の光量に応じて電気信号を出力し、紙葉類無しの画像データを取得する際には、発光素子１０が光を照射し、受光素子１１が反射板等を反射した反射光を受光し、受光した反射光の光量に応じて電気信号を出力する。なお、撮像部７には赤外、紫外および可視光のいずれも適用可能である。
【００２７】
また、メモリ１２は、撮像部７から所定の時間間隔で出力される電気信号の信号レベルを、所定の記憶領域に順に格納して連続したアドレスを割り当て、紙葉類の撮像領域の画像データとして一時的に記憶保持する。
【００２８】
また、画像処理部１３は、メモリ１２により記憶保持している紙葉類無しの画像データおよび紙葉類有りの画像データを読み出し、読み出した紙葉類無しの画像データおよび紙葉類有りの画像データを２値化し、紙葉類無しの２値化画像データおよび紙葉類有りの画像データをごみ検出部８のごみ識別部１６に送出するとともに、紙葉類有りの２値化画像データを真偽判定部１５に送出する。
【００２９】
また、ごみ識別部１６は、画像処理部１３から受け取った紙葉類無しの２値化画像データのごみ（撮像部内に付着しているごみ）を示す画像を検出し、検出したごみの画像の位置および面積を計測し、計測したごみの画像の位置および面積を画像処理部１３から受け取った紙葉類有りの２値化画像データに対して照合し、紙葉類有りの２値化画像データにごみを示す画像と同位置且つ同面積な画像が存在する場合、当該画像を紙葉類有りの画像データにおける撮像部７内に付着しているごみを示す画像と識別し、識別したごみを示す画像の総面積を算出し、算出した総面積を比較部１７に送出するとともに、紙葉類無しの画像データのごみを示す画像の位置および面積を識別部９の真偽判定部１５に送出する。
【００３０】
また、比較部１７は、ごみ識別部１６から受け取ったごみの総面積と、予め設定した規定値とを比較し、ごみの総面積が規定外である場合、撮像部７の異常の通知を制御部２に送出する。なお、ごみの総面積が規定外である場合、識別部９の真偽判定部１５に紙葉類の識別を許可しない通知を送出し、ごみの総面積が規定内である場合、真偽判定部１５に紙葉類の識別を許可する通知を送出する構成を適用しても良い。
【００３１】
また、テンプレート１４は、予め真券の紙葉類から求めた標準データを蓄積している。
【００３２】
また、真偽判定部１５は、ごみ識別部１６から受け取ったごみを示す画像の位置および面積に基づき、テンプレート１４から読み出した標準データに当該ごみを示す画像を貼り付け、ごみを示す画像を貼り付けた標準データと、画像処理部１３から受け取った紙葉類有りの画像データとを比較することで、紙葉類の種類および真偽を判定し、判定結果を制御部２に送出する。
【００３３】
次に、挿入された紙葉類の種類および真偽を識別する際に、撮像部７、ごみ検出部８および識別部９が行う機能的な動作について説明する。
【００３４】
紙葉類挿入部３から挿入された紙葉類は紙葉類搬送部４により搬送され、紙葉類が撮像部７に到達する前に発光素子１０は光を照射し、受光素子１１が当該光を受光、若しくは反射板等で反射された反射光を受光し、受光した光の光量に応じて電気信号をメモリ１２に出力し、メモリ１２は電気信号を入力すると、入力した電気信号の信号レベルを紙葉類無しの画像データとして一時的に記憶保持し、紙葉類が撮像部７に到達すると、発光素子１０は紙葉類の撮像領域に光を照射し、受光素子１１が当該紙葉類の撮像領域を透過若しくは反射した光を受光し、受光した光の光量に応じて電気信号をメモリ１２に出力し、メモリ１２は電気信号を入力すると、入力した電気信号の信号レベルを紙葉類有りの画像データとして一時的に記憶保持し、画像処理部１３はメモリ１２に記憶保持している紙葉類無しの画像データおよび紙葉類有りの画像データを読み出し、読み出した紙葉類無しの画像データおよび紙葉類有りの画像データを２値化し、紙葉類無しの２値化画像データおよび紙葉類有りの２値化画像データをごみ検出部８のごみ識別部１６に送出するとともに、紙葉類有りの２値化画像データを真偽判定部１５に送出する。そして、ごみ識別部１６は紙葉類無しの２値化画像データおよび紙葉類有りの２値化画像データを受け取ると、紙葉類無しの２値化画像データのごみ（撮像部内に付着しているごみ）を示す画像の位置および面積を検出し、検出したごみの画像の位置および面積を計測し、計測したごみの画像の位置および面積を紙葉類有りの２値化画像データに対して照合し、紙葉類有りの２値化画像データにごみを示す画像と同位置且つ同面積な画像が存在する場合、当該画像を紙葉類有りの画像データにおける撮像部７内に付着しているごみを示す画像と識別し、識別したごみを示す画像の総面積を算出し、算出した総面積を比較部１７に送出するとともに、紙葉類無しの画像データのごみを示す画像の位置および面積を識別部９の真偽判定部１５に送出し、比較部１７はごみの総面積を受け取ると、受け取ったごみの総面積と予め設定した規定値とを比較し、ごみの総面積が規定外である場合、撮像部７の異常の通知を制御部２に送出する。そして、真偽判定部１５はテンプレート１４から標準データを読み出し、ごみを示す画像の位置および面積に基づき、標準データに対してごみを示す画像を貼り付け、ごみを示す画像を貼り付けた標準データと、画像処理部１３から受け取った紙葉類有りの２値化画像データとを比較することで、紙葉類の種類および真偽を判定し、判定結果を制御部２に送出する。
【００３５】
次に、挿入された紙葉類の種類および真偽を識別する際に、紙葉類識別装置１が行う処理手順について図３に示すフローチャートを参照して説明する。
【００３６】
紙葉類識別装置は紙葉類挿入部から紙葉類が挿入されると（ステップＳ３０１でＹＥＳ）、発光素子および受光素子により撮像部内を撮像し（ステップＳ３０２）、紙葉類が撮像部に到達すると（ステップＳ３０３でＹＥＳ）、発光素子および受光素子により紙葉類を撮像し（ステップＳ３０４）、撮像部内を撮像することで取得した紙葉類無しの画像データからごみを示す画像を検出し（ステップＳ３０５）、検出したごみを示す画像の位置および面積を計測し（ステップＳ３０６）、計測したごみを示す画像の位置および面積を紙葉類有りの画像データに対して照合し（ステップＳ３０７）、紙葉類有りの画像データにおける撮像部内に付着しているごみを示す画像を識別し（ステップＳ３０８）、撮像部内に付着しているごみを示す画像の総面積が規定外である場合（ステップＳ３０９でＮＯ）、撮像部の異常を通知し（ステップＳ３１０）、紙葉類の識別を行い（ステップＳ３１１）、処理手順を終了する。
【００３７】
また、ステップＳ３０９において、撮像部内に付着しているごみを示す画像の総面積が規定内である場合（ステップＳ３０９でＹＥＳ）、紙葉類の識別を行い（ステップＳ３１１）、処理手順を終了する。
【００３８】
なお、ステップＳ３０９において、撮像部内に付着しているごみを示す画像の総面積が規定外である場合、撮像部の異常を通知し、紙葉類の識別を行わない処理手順でも適用可能である。
【００３９】
次に、ごみ検出部８および識別部９が行う本発明に係わる紙葉類識別方法について、発光素子１０から紙葉類１８の撮像領域である透かし領域に対して光を照射し、受光素子１１が透かし領域を透過した透過光を受光することで、透かし領域の画像データを取得する構成を一例として詳細に説明する。
【００４０】
図４は、撮像部７の詳細な構成の一例を示す図である。
【００４１】
図４に示すように、発光素子１０と受光素子１１とは紙葉類搬送部４を挟むように、識別対象とする紙葉類１８の透かし領域を通る所定の位置に配置され、撮像部７内における紙葉類搬送部４は透明な保護板１９等で構成されている。ここで、紙葉類挿入部３と撮像部７との間に設置された紙葉類検知センサ２０が紙葉類搬送部４により搬送されている紙葉類１８を検知すると、発光素子１０は光を照射し、受光素子１１は当該光を受光して紙葉類無しの画像データを取得する。そして、駆動部６のパルス等に基づいて撮像部７への紙葉類１８の撮像領域の到達を認識すると、発光素子１０が紙葉類１８の透かし領域に光を照射し、受光素子１１が紙葉類１８の透かし領域を透過した透過光を受光して紙葉類有りの画像データを取得する。
【００４２】
図５は、図４に示す撮像部７により取得した紙葉類無しの画像データ２１および紙葉類有りの画像データ２２の一例を示す図である。
【００４３】
図５（ａ）は、紙葉類無しの画像データ２１の一例を示す図である。図５（ａ）に示すように、紙葉類１８が撮像部７に到達する前に撮像を行ったため、紙葉類無しの画像データ２１には何も画像が存在しない。
【００４４】
図５（ｂ）は、紙葉類有りの画像データ２２の一例を示す図である。図５（ｂ）に示すように、受光素子１１が紙葉類１８の透かし領域を透過した透過光を受光したため、紙葉類有りの画像データ２２には透かし領域２３および透かし領域２３以外の通常領域２４が存在し、透かし領域２３内には透かし模様２５が存在する。ここで、透かし領域２３を透過する光量は多く、透かし模様２５を透過する光量は透かし領域２３の光量より少なく、通常領域２４を透過する光量は透かし模様２３の光量より少ない。
【００４５】
ここで、紙葉類無しの画像データ２１からごみを示す画像は検出されないため、撮像部７内に付着しているごみは無しと識別し、紙葉類有りの画像データ２２に基づいて紙葉類１８の種類および真偽を識別する。
【００４６】
図６は、撮像部７内にごみが付着している場合の撮像部７の詳細な構成の一例を示す図である。
【００４７】
図６に示すように、発光素子１０と受光素子１１とは紙葉類搬送部４を挟むように、識別対象とする紙葉類１８の透かし領域２３を通る所定の位置に配置され、撮像部７内における紙葉類搬送部４は透明な保護板１９等で構成されている。ここで、発光素子１０側の保護板１９等にごみＡ２６１およびごみＣ２６３が付着し、受光素子１１側の保護板１９等にごみＢ２６２およびごみＤ２６４が付着している。
【００４８】
ここで、紙葉類挿入部３と撮像部７との間に設置された紙葉類検知センサ２０が紙葉類搬送部４に挿入された紙葉類１８を検知すると、発光素子１０は光を照射し、受光素子１１は当該光を受光して紙葉類無しの画像データを取得する。そして、駆動部６のパルス等に基づいて撮像部７への紙葉類１８の透かし領域２３の到達を認識すると、発光素子１０が紙葉類１８の透かし領域２３に光を照射し、受光素子１１が紙葉類１８の透かし領域２３を透過した透過光を受光して紙葉類有りの画像データを取得する。
【００４９】
図７は、図６に示す撮像部７により取得した紙葉類無しの画像データ２７および紙葉類有りの画像データ２８の一例を示す図である。
【００５０】
図７（ａ）は、紙葉類無しの画像データ２７の一例を示す図である。図７（ａ）に示すように、紙葉類無しの画像データ２７にはごみ画像Ａ２９１、ごみ画像Ｂ２９２、ごみ画像Ｃ２９３およびごみ画像Ｄ２９４が存在する。
【００５１】
図７（ｂ）は、紙葉類有りの画像データ２８の一例を示す図である。図７（ｂ）に示すように、紙葉類有りの画像データ２８には透かし領域２３および透かし領域２３以外の通常領域２４が存在し、透かし領域２３内には透かし模様２５が存在するとともに、ごみ画像Ａ２９１、ごみ画像Ｂ２９２およびごみ画像Ｄ２９４が存在する。ここで、ごみＣ２６３は発光素子１０側の保護板１９に付着し、且つ光の透過する量が少ない通常領域２４を遮る位置に付着しているため、ごみ画像Ｃ２９３は紙葉類有りの画像データ２８には存在しない。
【００５２】
図８は、図７に示す紙葉類無しの画像データ２７および紙葉類有りの画像データ２８を２値化した紙葉類無しの２値化画像データ３０および紙葉類有りの２値化画像データ３１の一例を示す図である。
【００５３】
図８（ａ）は、図７に示す紙葉類無しの画像データ２７を２値化した紙葉類無しの２値化画像データ３０の一例を示す図である。図８（ａ）に示すように、図７に示す紙葉類無しの画像データ２７を２値化することで、ごみ画像Ａ２９１、ごみ画像Ｂ２９２、ごみ画像Ｃ２９３およびごみ画像Ｄ２９４が黒の画素になる。
【００５４】
図８（ｂ）は、図７に示す紙葉類有りの画像データ２８を２値化した紙葉類有りの２値化画像データ３１の一例を示す図である。図８（ｂ）に示すように、図７に示す紙葉類有りの画像データ２８を２値化することで、透かし領域２３が白の画素、透かし模様２５および通常領域２４が黒の画素になるとともに、ごみ画像Ａ２９１およびごみ画像Ｂ２９２が黒の画素になる。ここで、ごみ画像Ｄ２９４も２値化により黒の画素になるが、ごみＤ２６４は通常領域２４を遮る位置しているため、ごみ画像Ｄ２９４は通常領域２４と同化してしまい、識別することができなくなる。
【００５５】
ここで、紙葉類無しの２値化画像データ３０と紙葉類有りの２値化画像データ３１とを比較すると、紙葉類無しの２値化画像データ３０に存在するごみ画像Ａ２９１およびごみ画像Ｂ２９２と、紙葉類有りの２値化画像データ３１に存在するごみ画像Ａ２９１およびごみ画像Ｂ２９２とが同位置且つ同面積であることが分かり、紙葉類有りの２値化画像データ３１に存在するごみ画像Ａ２９１およびごみ画像Ｂ２９２が、撮像部７内に付着しているごみＡ２６１およびごみＢ２６２であると識別できる。
【００５６】
従って、撮像部７内に付着しているごみと、紙葉類２０に存在するごみまたは傷等とを識別することができる。
【００５７】
そして、ごみ画像Ａ２９１とごみ画像Ｂ２９２との総面積を算出し、算出した総面積が予め設定した規定値より大きい場合、撮像部７の異常を通知する。なお、透かし領域２３の画像データを取得する構成においては、紙葉類１８の透かし領域２３を遮る位置に付着しているごみだけを識別することができることから、透かし領域２３を遮る位置に付着しているごみの総面積だけを算出して規定値と比較することが可能であり、例えば、撮像部７内に多くのごみが付着していても、紙葉類１８の通常領域２４を遮る位置に付着する数が多く、透かし領域２３を遮る位置に付着する数が少なければ、撮像部７の異常を通知しなくても良い。
【００５８】
図９は、標準データ３２に図８に示す紙葉類無しの２値化画像データ３０に存在するごみ画像を貼り付ける処理の一例を説明する図である。
【００５９】
図９に示すように、予め真券の紙葉類から求めた標準データ３２に図８に示す紙葉類無しの２値化画像データ３０に存在するごみ画像Ａ２９１、ごみ画像Ｂ２９２、ごみ画像Ｃ２９３およびごみ画像Ｄ２９４を同位置且つ同面積で貼り付け、ごみ画像を貼り付けた標準データ３３を生成している。
【００６０】
そして、ごみ画像を貼り付けた標準データ３３と、図８に示す紙葉類有りの２値化画像データ３１とを比較することで、紙葉類１８の種類および真偽を識別する。このように、紙葉類無しの２値化画像データ３０に存在するごみ画像を、同位置且つ同面積で標準データ３２に貼り付ける処理は、紙葉類有りの２値化画像データ３１からごみ画像を削除する処理と比べて、画像処理が容易であるとともに、紙葉類１８の識別におけるごみ画像の影響を軽減することが可能になる。
【００６１】
なお、上記実施例では、紙葉類が挿入される度に紙葉類無しの画像データを取得して撮像部内に付着しているごみを検出している構成を説明してきたが、当該撮像部７内に付着しているごみの検出を一定期間に行う構成を用いても適用可能である。
【００６２】
また、実際の紙葉類の識別処理にあたっては、本発明に係わる紙葉類識別方法のみで紙葉類の種類および真偽を識別するのではなく、多の識別要因との組み合わせで最終的な識別結論を下しても良い。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、撮像部内に紙葉類がない状態で第１の撮像画像を取得し、撮像部内に紙葉類がある状態で第２の撮像画像を取得し、第１の撮像画像の中の画像の位置および面積を計測し、該計測した第１の撮像画像と同位置且つ同面積で第２の撮像画像内に存在する画像を不要画像と判別し、該判別した不要画像と第２の撮像画像とに基づき紙葉類の識別を行うように構成したので、撮像部内にごみが付着することで発生する誤識別を確実に防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる紙葉類識別装置１の機能的な構成の一例を示すブロック図である。
【図２】撮像部７、ごみ検出部８および識別部９の機能的な構成の一例を示すブロック図である。
【図３】挿入された紙葉類の種類および真偽を識別する際に、紙葉類識別装置１が行う処理手順を示すフローチャートである。
【図４】撮像部７の詳細な構成の一例を示す図である。
【図５】図４に示す撮像部７により取得した紙葉類無しの画像データ２１および紙葉類有りの画像データ２２の一例を示す図である。
【図６】撮像部７内にごみが付着している場合の撮像部７の詳細な構成の一例を示す図である。
【図７】図６に示す撮像部７により取得した紙葉類無しの画像データ２７および紙葉類有りの画像データ２８の一例を示す図である。
【図８】図７に示す紙葉類無しの画像データ２７および紙葉類有りの画像データ２８を２値化した紙葉類無しの２値化画像データ３０および紙葉類有りの２値化画像データ３１の一例を示す図である。
【図９】標準データ３２に図８に示す紙葉類無しの２値化画像データ３０に存在するごみ画像を貼り付ける処理の一例を説明する図である。
【符号の説明】
１ 紙葉類識別装置
２ 制御部
３ 紙葉類挿入部
４ 紙葉類搬送部
５ 紙葉類受入部
６ 駆動部
７ 撮像部
８ ごみ検出部
９ 識別部
１０ 発光素子
１１ 受光素子
１２ メモリ
１３ 画像処理部
１４ テンプレート
１５ 真偽判定部
１６ ごみ識別部
１７ 比較部
１８ 紙葉類
１９ 保護板
２０ 紙葉類検知センサ
２１ 紙葉類無し画像データ
２２ 紙葉類有り画像データ
２３ 透かし領域
２４ 通常領域
２５ 透かし模様
２６１ ごみＡ
２６２ ごみＢ
２６３ ごみＣ
２６４ ごみＤ
２７ 紙葉類無し画像データ
２８ 紙葉類有り画像データ
２９１ ごみ画像Ａ
２９２ ごみ画像Ｂ
２９３ ごみ画像Ｃ
２９４ ごみ画像Ｄ
３０ 紙葉類無し２値化画像データ
３１ 紙葉類有り２値化画像データ
３２ 標準データ
３３ ごみ画像を貼り付けた標準データ
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙葉類識別装置および方法に関し、特に、紙葉類の特徴を画像にて抽出して紙葉類の種類および真偽を識別する紙葉類識別装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、紙幣、小切手または商品券等の紙葉類の種類および真偽の識別は、磁気センサ若しくは光センサを用い、利用者が投入した紙葉類の特徴を磁気的または光学的に抽出することにより行われる。
【０００３】
光センサによる紙葉類の光学的特徴の抽出は、透過型光センサ若しくは反射型光センサを用いて紙葉類の図柄、寸法および方向等を抽出することによりそれらの画像パターンを取得し、取得した画像パターンと種類毎の真券の標準パターンとを照合することにより、投入紙葉類の種類および真偽を識別する。
【０００４】
ここで、紙幣に付いた汚れ等によるノイズの影響を軽減するために、紙幣の透かしのパターンを夫々透過光および反射光を利用した２つの光学的読取り手段にて読み取り、読み取った双方のデータ同士を比較することにより、紙幣の真贋を識別する紙幣等の真贋識別装置がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、媒体の画像を透過光を利用してＣＣＤセンサで読み取り、読み取った画像から媒体の透かし領域のパターンを抽出し、抽出したパターンデータの非線型なぼけの影響を取り除いて真偽鑑別を行う媒体真偽鑑別装置がある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−９２６８３号公報
【特許文献２】
特開平６−２０３２４４号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記に挙げた従来技術では、撮像部内にごみが付着していても、ごみの有無を識別することなく、撮像した紙葉類の画像に基づいて識別を行っているため、ごみによる誤識別等が発生したり、また、識別が正常に行えないまま使用されてしまい、紙葉類の受け入れが出来なくなるという不都合が生じていた。
【０００７】
そこで、本発明は、撮像部内にごみが付着することで発生する誤識別を防止することが可能な紙葉類識別装置および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】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、紙葉類の透過画像を撮像部で撮像し、該撮像した画像に基づいて該紙葉類の識別を行う紙葉類識別装置において、前記撮像部内に前記紙葉類がない状態で第１の撮像画像を取得する第１の画像取得手段と、前記撮像部内に前記紙葉類がある状態で第２の撮像画像を取得する第２の画像取得手段と、前記第１の画像取得手段で取得した前記第１の撮像画像の中の画像の位置および面積を計測する計測手段と、前記計測手段で計測した前記第１の撮影画像と同位置且つ同面積で前記第２の撮像画像内に存在する画像を不要画像と判別する不要画像判別手段と、前記不要画像判別手段で判別した不要画像を予め真の紙葉類から求めた標準データに対して同位置且つ同面積で貼り付け、該不要画像が貼り付けられた標準データと前記第２の画像取得手段で取得した第２の撮像画像に対応する画像データとを比較することで前記紙葉類の真偽を識別する紙葉類識別手段とを具備することを特徴とする。
【０００９】
ここで、不要画像とは、撮像部内に付着しているごみを示す画像である。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記不要画像判別手段は、前記第１の画像取得手段で取得した前記第１の撮影画像を２値化するとともに、前記第２の画像取得手段で取得した前記第２の撮影画像を２値化し、前記２値化した前記第１の撮影画像と同位置且つ同面積で前記２値化した前記第２の撮像画像内に存在する画像を不要画像と判別することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記紙葉類識別手段は、前記不要画像判別手段により判別された前記不要画像の総面積が所定の規定値以内の場合、前記第２の画像取得手段で取得した第２の撮像画像に基づき前記紙葉類の識別を行うことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４の発明は、紙葉類の透過画像を撮像部で撮像し、該撮像した画像に基づいて該紙葉類の識別を行う紙葉類識別方法において、前記撮像部内に前記紙葉類がない状態で第１の撮像画像を第１の画像取得手段により取得し、前記撮像部内に前記紙葉類がある状態で第２の撮像画像を第２の画像取得手段により取得し、前記第１の画像取得手段で取得した前記第１の撮像画像の中の画像の位置および面積を計測手段により計測し、前記計測手段で計測した前記第１の撮影画像と同位置且つ同面積で前記第２の撮像画像内に存在する画像を不要画像判別手段により不要画像と判別し、前記不要画像判別手段で判別した不要画像を予め真の紙葉類から求めた標準データに対して同位置且つ同面積で貼り付け、該不要画像が貼り付けられた標準データと前記第２の画像取得手段で取得した第２の撮像画像に対応する画像データとを比較することで前記紙葉類の真偽を紙葉類識別手段により識別することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記不要画像判別手段は、前記第１の画像取得手段で取得した前記第１の撮影画像を２値化するとともに、前記第２の画像取得手段で取得した前記第２の撮影画像を２値化し、前記２値化した前記第１の撮影画像と同位置且つ同面積で前記２値化した前記第２の撮像画像内に存在する画像を不要画像と判別することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項６の発明は、請求項４または５の発明において、前記紙葉類識別手段は、前記不要画像判別手段により判別された前記不要画像の総面積が所定の規定値以内の場合、前記第２の画像取得手段で取得した第２の撮像画像に基づき前記紙葉類の識別を行うことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる紙葉類識別装置および方法の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明に係わる紙葉類識別装置１の機能的な構成の一例を示すブロック図である。
【００２１】
図１に示すように、紙葉類識別装置１は、紙葉類識別装置１全体の制御を行う制御部２、紙葉類の挿入口である紙葉類挿入部３、紙葉類を搬送する紙葉類搬送部４、紙葉類を受け入れる紙葉類受入部５、制御部２からの制御により紙葉類搬送部４を駆動させる駆動部６、紙葉類搬送部４により搬送された紙葉類を撮像して紙葉類の画像データを取得する撮像部７、撮像部７で取得した画像データから撮像部７内に付着しているごみを検出するごみ検出部８、撮像部７で取得した画像データに基づいて紙葉類の種類および真偽を識別する識別部９から構成されている。
【００２２】
次に、挿入された紙葉類の種類および真偽を識別する際に、紙葉類識別装置１が行う機能的な動作について説明する。
【００２３】
紙葉類が紙葉類挿入部３から挿入されると、制御部２は駆動部６を制御することで紙葉類搬送部４により紙葉類を搬送する。ここで、撮像部７は、紙葉類が撮像部７に搬送される前に撮像部７内を撮像して紙葉類無しの画像データを取得し、その後、紙葉類が撮像部７に搬送されると、撮像部７は紙葉類を撮像して紙葉類有りの画像データを取得し、取得した紙葉類無しの画像データおよび紙葉類有りの画像データを識別部９に送出し、識別部９は紙葉類無しの画像データおよび紙葉類有りの画像データを受け取ると、受け取った紙葉類無しの画像データおよび紙葉類有りの画像データをごみ検出部８に送出し、ごみ検出部８は紙葉類無しの画像データおよび紙葉類有りの画像データを受け取ると、紙葉類無しの画像データおよび紙葉類有りの画像データに基づいて撮像部７内に付着しているごみを検出し、検出したごみが規定内の場合、識別部９は紙葉類有りの画像データに基づいて紙葉類の種類および真偽を識別し、真券と識別した際に制御部２は駆動部６を制御することにより紙葉類搬送部４を駆動させて紙葉類を紙葉類受入部５に搬送し、紙葉類を受け入れ、また、偽券と識別した際に制御部２は駆動部６を制御することにより紙葉類搬送部４を駆動させて紙葉類を紙葉類挿入部３に搬送し、紙葉類を返却する。また、ごみ検出部８が検出したごみが規定外の場合、撮像部７の異常の通知を制御部２に送出し、制御部２は異常の通知を受け取ると、紙葉類識別装置１を内蔵している本体（例えば、自動販売機、両替機等）の制御部に撮像部７の異常を通知する。なお、ごみ検出部８が検出したごみが規定外の場合、識別部９が紙葉類の識別を行う構成を適用しても良いし、識別部９が紙葉類の識別を行わずに紙葉類を返却する構成を適用しても良い。
【００２４】
図２は、撮像部７、ごみ検出部８および識別部９の機能的な構成の一例を示すブロック図である。
【００２５】
図２に示すように、撮像部７は、発光素子１０、受光素子１１から構成され、識別部９は、メモリ１２、画像処理部１３、テンプレート１４、真偽判定部１５から構成され、ごみ検出部８は、ごみ識別部１６、比較部１７から構成されている。
【００２６】
ここで、発光素子１０が紙葉類に光を照射し、受光素子１１が当該紙葉類を透過した透過光を受光する構成の場合、発光素子１０と受光素子１１とは紙葉類搬送部４を挟むように、識別対象とする紙葉類の撮像領域を通る所定の位置に配置され、紙葉類有りの画像データを取得する際には、発光素子１０が紙葉類搬送部４により搬送されてくる紙葉類の撮像領域に光を照射し、受光素子１１が当該紙葉類の撮像領域を透過した透過光を受光し、受光した透過光の光量に応じて電気信号を出力し、紙葉類無しの画像データを取得する際には、発光素子１０が照射した光を受光素子１１が受光し、受光した光の光量に応じて電気信号を出力する。また、発光素子１０が紙葉類に光を照射し、受光素子１１が当該紙葉類により反射した反射光を受光する構成の場合、発光素子１０は識別対象とする紙葉類の撮像領域を通る所定の位置に配置され、紙葉類により反射された反射光を受光できる位置に受光素子１１が配置され、また、紙葉類無しの画像データを取得するために、発光素子１０の光を反射する反射板等を配置し、紙葉類有りの画像データを取得する際には、発光素子１０が紙葉類搬送部４により搬送されてくる紙葉類の撮像領域に光を照射し、受光素子１１が当該紙葉類の撮像領域を反射した反射光を受光し、受光した反射光の光量に応じて電気信号を出力し、紙葉類無しの画像データを取得する際には、発光素子１０が光を照射し、受光素子１１が反射板等を反射した反射光を受光し、受光した反射光の光量に応じて電気信号を出力する。なお、撮像部７には赤外、紫外および可視光のいずれも適用可能である。
【００２７】
また、メモリ１２は、撮像部７から所定の時間間隔で出力される電気信号の信号レベルを、所定の記憶領域に順に格納して連続したアドレスを割り当て、紙葉類の撮像領域の画像データとして一時的に記憶保持する。
【００２８】
また、画像処理部１３は、メモリ１２により記憶保持している紙葉類無しの画像データおよび紙葉類有りの画像データを読み出し、読み出した紙葉類無しの画像データおよび紙葉類有りの画像データを２値化し、紙葉類無しの２値化画像データおよび紙葉類有りの画像データをごみ検出部８のごみ識別部１６に送出するとともに、紙葉類有りの２値化画像データを真偽判定部１５に送出する。
【００２９】
また、ごみ識別部１６は、画像処理部１３から受け取った紙葉類無しの２値化画像データのごみ（撮像部内に付着しているごみ）を示す画像を検出し、検出したごみの画像の位置および面積を計測し、計測したごみの画像の位置および面積を画像処理部１３から受け取った紙葉類有りの２値化画像データに対して照合し、紙葉類有りの２値化画像データにごみを示す画像と同位置且つ同面積な画像が存在する場合、当該画像を紙葉類有りの画像データにおける撮像部７内に付着しているごみを示す画像と識別し、識別したごみを示す画像の総面積を算出し、算出した総面積を比較部１７に送出するとともに、紙葉類無しの画像データのごみを示す画像の位置および面積を識別部９の真偽判定部１５に送出する。
【００３０】
また、比較部１７は、ごみ識別部１６から受け取ったごみの総面積と、予め設定した規定値とを比較し、ごみの総面積が規定外である場合、撮像部７の異常の通知を制御部２に送出する。なお、ごみの総面積が規定外である場合、識別部９の真偽判定部１５に紙葉類の識別を許可しない通知を送出し、ごみの総面積が規定内である場合、真偽判定部１５に紙葉類の識別を許可する通知を送出する構成を適用しても良い。
【００３１】
また、テンプレート１４は、予め真券の紙葉類から求めた標準データを蓄積している。
【００３２】
また、真偽判定部１５は、ごみ識別部１６から受け取ったごみを示す画像の位置および面積に基づき、テンプレート１４から読み出した標準データに当該ごみを示す画像を貼り付け、ごみを示す画像を貼り付けた標準データと、画像処理部１３から受け取った紙葉類有りの画像データとを比較することで、紙葉類の種類および真偽を判定し、判定結果を制御部２に送出する。
【００３３】
次に、挿入された紙葉類の種類および真偽を識別する際に、撮像部７、ごみ検出部８および識別部９が行う機能的な動作について説明する。
【００３４】
紙葉類挿入部３から挿入された紙葉類は紙葉類搬送部４により搬送され、紙葉類が撮像部７に到達する前に発光素子１０は光を照射し、受光素子１１が当該光を受光、若しくは反射板等で反射された反射光を受光し、受光した光の光量に応じて電気信号をメモリ１２に出力し、メモリ１２は電気信号を入力すると、入力した電気信号の信号レベルを紙葉類無しの画像データとして一時的に記憶保持し、紙葉類が撮像部７に到達すると、発光素子１０は紙葉類の撮像領域に光を照射し、受光素子１１が当該紙葉類の撮像領域を透過若しくは反射した光を受光し、受光した光の光量に応じて電気信号をメモリ１２に出力し、メモリ１２は電気信号を入力すると、入力した電気信号の信号レベルを紙葉類有りの画像データとして一時的に記憶保持し、画像処理部１３はメモリ１２に記憶保持している紙葉類無しの画像データおよび紙葉類有りの画像データを読み出し、読み出した紙葉類無しの画像データおよび紙葉類有りの画像データを２値化し、紙葉類無しの２値化画像データおよび紙葉類有りの２値化画像データをごみ検出部８のごみ識別部１６に送出するとともに、紙葉類有りの２値化画像データを真偽判定部１５に送出する。そして、ごみ識別部１６は紙葉類無しの２値化画像データおよび紙葉類有りの２値化画像データを受け取ると、紙葉類無しの２値化画像データのごみ（撮像部内に付着しているごみ）を示す画像の位置および面積を検出し、検出したごみの画像の位置および面積を計測し、計測したごみの画像の位置および面積を紙葉類有りの２値化画像データに対して照合し、紙葉類有りの２値化画像データにごみを示す画像と同位置且つ同面積な画像が存在する場合、当該画像を紙葉類有りの画像データにおける撮像部７内に付着しているごみを示す画像と識別し、識別したごみを示す画像の総面積を算出し、算出した総面積を比較部１７に送出するとともに、紙葉類無しの画像データのごみを示す画像の位置および面積を識別部９の真偽判定部１５に送出し、比較部１７はごみの総面積を受け取ると、受け取ったごみの総面積と予め設定した規定値とを比較し、ごみの総面積が規定外である場合、撮像部７の異常の通知を制御部２に送出する。そして、真偽判定部１５はテンプレート１４から標準データを読み出し、ごみを示す画像の位置および面積に基づき、標準データに対してごみを示す画像を貼り付け、ごみを示す画像を貼り付けた標準データと、画像処理部１３から受け取った紙葉類有りの２値化画像データとを比較することで、紙葉類の種類および真偽を判定し、判定結果を制御部２に送出する。
【００３５】
次に、挿入された紙葉類の種類および真偽を識別する際に、紙葉類識別装置１が行う処理手順について図３に示すフローチャートを参照して説明する。
【００３６】
紙葉類識別装置は紙葉類挿入部から紙葉類が挿入されると（ステップＳ３０１でＹＥＳ）、発光素子および受光素子により撮像部内を撮像し（ステップＳ３０２）、紙葉類が撮像部に到達すると（ステップＳ３０３でＹＥＳ）、発光素子および受光素子により紙葉類を撮像し（ステップＳ３０４）、撮像部内を撮像することで取得した紙葉類無しの画像データからごみを示す画像を検出し（ステップＳ３０５）、検出したごみを示す画像の位置および面積を計測し（ステップＳ３０６）、計測したごみを示す画像の位置および面積を紙葉類有りの画像データに対して照合し（ステップＳ３０７）、紙葉類有りの画像データにおける撮像部内に付着しているごみを示す画像を識別し（ステップＳ３０８）、撮像部内に付着しているごみを示す画像の総面積が規定外である場合（ステップＳ３０９でＮＯ）、撮像部の異常を通知し（ステップＳ３１０）、紙葉類の識別を行い（ステップＳ３１１）、処理手順を終了する。
【００３７】
また、ステップＳ３０９において、撮像部内に付着しているごみを示す画像の総面積が規定内である場合（ステップＳ３０９でＹＥＳ）、紙葉類の識別を行い（ステップＳ３１１）、処理手順を終了する。
【００３８】
なお、ステップＳ３０９において、撮像部内に付着しているごみを示す画像の総面積が規定外である場合、撮像部の異常を通知し、紙葉類の識別を行わない処理手順でも適用可能である。
【００３９】
次に、ごみ検出部８および識別部９が行う本発明に係わる紙葉類識別方法について、発光素子１０から紙葉類１８の撮像領域である透かし領域に対して光を照射し、受光素子１１が透かし領域を透過した透過光を受光することで、透かし領域の画像データを取得する構成を一例として詳細に説明する。
【００４０】
図４は、撮像部７の詳細な構成の一例を示す図である。
【００４１】
図４に示すように、発光素子１０と受光素子１１とは紙葉類搬送部４を挟むように、識別対象とする紙葉類１８の透かし領域を通る所定の位置に配置され、撮像部７内における紙葉類搬送部４は透明な保護板１９等で構成されている。ここで、紙葉類挿入部３と撮像部７との間に設置された紙葉類検知センサ２０が紙葉類搬送部４により搬送されている紙葉類１８を検知すると、発光素子１０は光を照射し、受光素子１１は当該光を受光して紙葉類無しの画像データを取得する。そして、駆動部６のパルス等に基づいて撮像部７への紙葉類１８の撮像領域の到達を認識すると、発光素子１０が紙葉類１８の透かし領域に光を照射し、受光素子１１が紙葉類１８の透かし領域を透過した透過光を受光して紙葉類有りの画像データを取得する。
【００４２】
図５は、図４に示す撮像部７により取得した紙葉類無しの画像データ２１および紙葉類有りの画像データ２２の一例を示す図である。
【００４３】
図５（ａ）は、紙葉類無しの画像データ２１の一例を示す図である。図５（ａ）に示すように、紙葉類１８が撮像部７に到達する前に撮像を行ったため、紙葉類無しの画像データ２１には何も画像が存在しない。
【００４４】
図５（ｂ）は、紙葉類有りの画像データ２２の一例を示す図である。図５（ｂ）に示すように、受光素子１１が紙葉類１８の透かし領域を透過した透過光を受光したため、紙葉類有りの画像データ２２には透かし領域２３および透かし領域２３以外の通常領域２４が存在し、透かし領域２３内には透かし模様２５が存在する。ここで、透かし領域２３を透過する光量は多く、透かし模様２５を透過する光量は透かし領域２３の光量より少なく、通常領域２４を透過する光量は透かし模様２３の光量より少ない。
【００４５】
ここで、紙葉類無しの画像データ２１からごみを示す画像は検出されないため、撮像部７内に付着しているごみは無しと識別し、紙葉類有りの画像データ２２に基づいて紙葉類１８の種類および真偽を識別する。
【００４６】
図６は、撮像部７内にごみが付着している場合の撮像部７の詳細な構成の一例を示す図である。
【００４７】
図６に示すように、発光素子１０と受光素子１１とは紙葉類搬送部４を挟むように、識別対象とする紙葉類１８の透かし領域２３を通る所定の位置に配置され、撮像部７内における紙葉類搬送部４は透明な保護板１９等で構成されている。ここで、発光素子１０側の保護板１９等にごみＡ２６１およびごみＣ２６３が付着し、受光素子１１側の保護板１９等にごみＢ２６２およびごみＤ２６４が付着している。
【００４８】
ここで、紙葉類挿入部３と撮像部７との間に設置された紙葉類検知センサ２０が紙葉類搬送部４に挿入された紙葉類１８を検知すると、発光素子１０は光を照射し、受光素子１１は当該光を受光して紙葉類無しの画像データを取得する。そして、駆動部６のパルス等に基づいて撮像部７への紙葉類１８の透かし領域２３の到達を認識すると、発光素子１０が紙葉類１８の透かし領域２３に光を照射し、受光素子１１が紙葉類１８の透かし領域２３を透過した透過光を受光して紙葉類有りの画像データを取得する。
【００４９】
図７は、図６に示す撮像部７により取得した紙葉類無しの画像データ２７および紙葉類有りの画像データ２８の一例を示す図である。
【００５０】
図７（ａ）は、紙葉類無しの画像データ２７の一例を示す図である。図７（ａ）に示すように、紙葉類無しの画像データ２７にはごみ画像Ａ２９１、ごみ画像Ｂ２９２、ごみ画像Ｃ２９３およびごみ画像Ｄ２９４が存在する。
【００５１】
図７（ｂ）は、紙葉類有りの画像データ２８の一例を示す図である。図７（ｂ）に示すように、紙葉類有りの画像データ２８には透かし領域２３および透かし領域２３以外の通常領域２４が存在し、透かし領域２３内には透かし模様２５が存在するとともに、ごみ画像Ａ２９１、ごみ画像Ｂ２９２およびごみ画像Ｄ２９４が存在する。ここで、ごみＣ２６３は発光素子１０側の保護板１９に付着し、且つ光の透過する量が少ない通常領域２４を遮る位置に付着しているため、ごみ画像Ｃ２９３は紙葉類有りの画像データ２８には存在しない。
【００５２】
図８は、図７に示す紙葉類無しの画像データ２７および紙葉類有りの画像データ２８を２値化した紙葉類無しの２値化画像データ３０および紙葉類有りの２値化画像データ３１の一例を示す図である。
【００５３】
図８（ａ）は、図７に示す紙葉類無しの画像データ２７を２値化した紙葉類無しの２値化画像データ３０の一例を示す図である。図８（ａ）に示すように、図７に示す紙葉類無しの画像データ２７を２値化することで、ごみ画像Ａ２９１、ごみ画像Ｂ２９２、ごみ画像Ｃ２９３およびごみ画像Ｄ２９４が黒の画素になる。
【００５４】
図８（ｂ）は、図７に示す紙葉類有りの画像データ２８を２値化した紙葉類有りの２値化画像データ３１の一例を示す図である。図８（ｂ）に示すように、図７に示す紙葉類有りの画像データ２８を２値化することで、透かし領域２３が白の画素、透かし模様２５および通常領域２４が黒の画素になるとともに、ごみ画像Ａ２９１およびごみ画像Ｂ２９２が黒の画素になる。ここで、ごみ画像Ｄ２９４も２値化により黒の画素になるが、ごみＤ２６４は通常領域２４を遮る位置しているため、ごみ画像Ｄ２９４は通常領域２４と同化してしまい、識別することができなくなる。
【００５５】
ここで、紙葉類無しの２値化画像データ３０と紙葉類有りの２値化画像データ３１とを比較すると、紙葉類無しの２値化画像データ３０に存在するごみ画像Ａ２９１およびごみ画像Ｂ２９２と、紙葉類有りの２値化画像データ３１に存在するごみ画像Ａ２９１およびごみ画像Ｂ２９２とが同位置且つ同面積であることが分かり、紙葉類有りの２値化画像データ３１に存在するごみ画像Ａ２９１およびごみ画像Ｂ２９２が、撮像部７内に付着しているごみＡ２６１およびごみＢ２６２であると識別できる。
【００５６】
従って、撮像部７内に付着しているごみと、紙葉類２０に存在するごみまたは傷等とを識別することができる。
【００５７】
そして、ごみ画像Ａ２９１とごみ画像Ｂ２９２との総面積を算出し、算出した総面積が予め設定した規定値より大きい場合、撮像部７の異常を通知する。なお、透かし領域２３の画像データを取得する構成においては、紙葉類１８の透かし領域２３を遮る位置に付着しているごみだけを識別することができることから、透かし領域２３を遮る位置に付着しているごみの総面積だけを算出して規定値と比較することが可能であり、例えば、撮像部７内に多くのごみが付着していても、紙葉類１８の通常領域２４を遮る位置に付着する数が多く、透かし領域２３を遮る位置に付着する数が少なければ、撮像部７の異常を通知しなくても良い。
【００５８】
図９は、標準データ３２に図８に示す紙葉類無しの２値化画像データ３０に存在するごみ画像を貼り付ける処理の一例を説明する図である。
【００５９】
図９に示すように、予め真券の紙葉類から求めた標準データ３２に図８に示す紙葉類無しの２値化画像データ３０に存在するごみ画像Ａ２９１、ごみ画像Ｂ２９２、ごみ画像Ｃ２９３およびごみ画像Ｄ２９４を同位置且つ同面積で貼り付け、ごみ画像を貼り付けた標準データ３３を生成している。
【００６０】
そして、ごみ画像を貼り付けた標準データ３３と、図８に示す紙葉類有りの２値化画像データ３１とを比較することで、紙葉類１８の種類および真偽を識別する。このように、紙葉類無しの２値化画像データ３０に存在するごみ画像を、同位置且つ同面積で標準データ３２に貼り付ける処理は、紙葉類有りの２値化画像データ３１からごみ画像を削除する処理と比べて、画像処理が容易であるとともに、紙葉類１８の識別におけるごみ画像の影響を軽減することが可能になる。
【００６１】
なお、上記実施例では、紙葉類が挿入される度に紙葉類無しの画像データを取得して撮像部内に付着しているごみを検出している構成を説明してきたが、当該撮像部７内に付着しているごみの検出を一定期間に行う構成を用いても適用可能である。
【００６２】
また、実際の紙葉類の識別処理にあたっては、本発明に係わる紙葉類識別方法のみで紙葉類の種類および真偽を識別するのではなく、多の識別要因との組み合わせで最終的な識別結論を下しても良い。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、撮像部内に紙葉類がない状態で第１の撮像画像を取得し、撮像部内に紙葉類がある状態で第２の撮像画像を取得し、第１の撮像画像の中の画像の位置および面積を計測し、該計測した第１の撮像画像と同位置且つ同面積で第２の撮像画像内に存在する画像を不要画像と判別し、該判別した不要画像と第２の撮像画像とに基づき紙葉類の識別を行うように構成したので、撮像部内にごみが付着することで発生する誤識別を確実に防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる紙葉類識別装置１の機能的な構成の一例を示すブロック図である。
【図２】撮像部７、ごみ検出部８および識別部９の機能的な構成の一例を示すブロック図である。
【図３】挿入された紙葉類の種類および真偽を識別する際に、紙葉類識別装置１が行う処理手順を示すフローチャートである。
【図４】撮像部７の詳細な構成の一例を示す図である。
【図５】図４に示す撮像部７により取得した紙葉類無しの画像データ２１および紙葉類有りの画像データ２２の一例を示す図である。
【図６】撮像部７内にごみが付着している場合の撮像部７の詳細な構成の一例を示す図である。
【図７】図６に示す撮像部７により取得した紙葉類無しの画像データ２７および紙葉類有りの画像データ２８の一例を示す図である。
【図８】図７に示す紙葉類無しの画像データ２７および紙葉類有りの画像データ２８を２値化した紙葉類無しの２値化画像データ３０および紙葉類有りの２値化画像データ３１の一例を示す図である。
【図９】標準データ３２に図８に示す紙葉類無しの２値化画像データ３０に存在するごみ画像を貼り付ける処理の一例を説明する図である。
【符号の説明】
１ 紙葉類識別装置
２ 制御部
３ 紙葉類挿入部
４ 紙葉類搬送部
５ 紙葉類受入部
６ 駆動部
７ 撮像部
８ ごみ検出部
９ 識別部
１０ 発光素子
１１ 受光素子
１２ メモリ
１３ 画像処理部
１４ テンプレート
１５ 真偽判定部
１６ ごみ識別部
１７ 比較部
１８ 紙葉類
１９ 保護板
２０ 紙葉類検知センサ
２１ 紙葉類無し画像データ
２２ 紙葉類有り画像データ
２３ 透かし領域
２４ 通常領域
２５ 透かし模様
２６１ ごみＡ
２６２ ごみＢ
２６３ ごみＣ
２６４ ごみＤ
２７ 紙葉類無し画像データ
２８ 紙葉類有り画像データ
２９１ ごみ画像Ａ
２９２ ごみ画像Ｂ
２９３ ごみ画像Ｃ
２９４ ごみ画像Ｄ
３０ 紙葉類無し２値化画像データ
３１ 紙葉類有り２値化画像データ
３２ 標準データ
３３ ごみ画像を貼り付けた標準データ
Claims (6)
- 紙葉類の透過画像を撮像部で撮像し、該撮像した画像に基づいて該紙葉類の識別を行う紙葉類識別装置において、
前記撮像部内に前記紙葉類がない状態で第１の撮像画像を取得する第１の画像取得手段と、
前記撮像部内に前記紙葉類がある状態で第２の撮像画像を取得する第２の画像取得手段と、
前記第１の画像取得手段で取得した前記第１の撮像画像の中の画像の位置および面積を計測する計測手段と、
前記計測手段で計測した前記第１の撮影画像と同位置且つ同面積で前記第２の撮像画像内に存在する画像を不要画像と判別する不要画像判別手段と、
前記不要画像判別手段で判別した不要画像を予め真の紙葉類から求めた標準データに対して同位置且つ同面積で貼り付け、該不要画像が貼り付けられた標準データと前記第２の画像取得手段で取得した第２の撮像画像に対応する画像データとを比較することで前記紙葉類の真偽を識別する紙葉類識別手段と
を具備することを特徴とする紙葉類識別装置。 - 前記不要画像判別手段は、
前記第１の画像取得手段で取得した前記第１の撮影画像を２値化するとともに、前記第２の画像取得手段で取得した前記第２の撮影画像を２値化し、前記２値化した前記第１の撮影画像と同位置且つ同面積で前記２値化した前記第２の撮像画像内に存在する画像を不要画像と判別することを特徴とする請求項１記載の紙葉類識別装置。 - 前記紙葉類識別手段は、
前記不要画像判別手段により判別された前記不要画像の総面積が所定の規定値以内の場合、前記第２の画像取得手段で取得した第２の撮像画像に基づき前記紙葉類の識別を行うことを特徴とする請求項１または２記載の紙葉類識別装置。 - 紙葉類の透過画像を撮像部で撮像し、該撮像した画像に基づいて該紙葉類の識別を行う紙葉類識別方法において、
前記撮像部内に前記紙葉類がない状態で第１の撮像画像を第１の画像取得手段により取得し、
前記撮像部内に前記紙葉類がある状態で第２の撮像画像を第２の画像取得手段により取得し、
前記第１の画像取得手段で取得した前記第１の撮像画像の中の画像の位置および面積を計測手段により計測し、
前記計測手段で計測した前記第１の撮影画像と同位置且つ同面積で前記第２の撮像画像内に存在する画像を不要画像判別手段により不要画像と判別し、
前記不要画像判別手段で判別した不要画像を予め真の紙葉類から求めた標準データに対して同位置且つ同面積で貼り付け、該不要画像が貼り付けられた標準データと前記第２の画像取得手段で取得した第２の撮像画像に対応する画像データとを比較することで前記紙葉類の真偽を紙葉類識別手段により識別することを特徴とする紙葉類識別方法。 - 前記不要画像判別手段は、前記第１の画像取得手段で取得した前記第１の撮影画像を２値化するとともに、前記第２の画像取得手段で取得した前記第２の撮影画像を２値化し、前記２値化した前記第１の撮影画像と同位置且つ同面積で前記２値化した前記第２の撮像画像内に存在する画像を不要画像と判別することを特徴とする請求項４記載の紙葉類識別方法。
- 前記紙葉類識別手段は、前記不要画像判別手段により判別された前記不要画像の総面積が所定の規定値以内の場合、前記第２の画像取得手段で取得した第２の撮像画像に基づき前記紙葉類の識別を行うことを特徴とする請求項４または５記載の紙葉類識別方法。
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