JP4615397B2 - Coin image detector - Google Patents

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Description

本発明は、識別を行うために硬貨の画像を検出する硬貨画像検出装置に関する。   The present invention relates to a coin image detection apparatus that detects an image of a coin for identification.

識別を行うために硬貨の画像を検出する硬貨画像検出装置に関する技術として、硬貨を囲むように円環状に配置されて硬貨の表面に光を照射する複数のＬＥＤと、これら複数のＬＥＤで光が照射された硬貨の画像を検出するＣＣＤエリアセンサとを有するものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−３６６６１号公報 As a technique related to a coin image detection device for detecting an image of a coin for identification, a plurality of LEDs arranged in an annular shape so as to surround the coin and irradiating light on the surface of the coin, and light is emitted from the plurality of LEDs. Some have a CCD area sensor that detects an image of an irradiated coin (see, for example, Patent Document 1).
JP-A-8-36661

ところで、上記のような硬貨画像検出装置で硬貨を検出する場合、硬貨は材質により光の反射率が高いもの（５００円硬貨、１００円硬貨、５０円硬貨および１円硬貨）と、反射率の低いもの（１０円硬貨および５円硬貨）とがあり、例えば、低反射率の硬貨にＬＥＤの発光量を合わせると、高反射率の硬貨の画像が明るくなり過ぎてしまう。そのため、その後に行われる硬貨の真偽および金種の識別が良好にできない可能性があった。   By the way, when a coin is detected by the above-described coin image detection device, the coin has a high light reflectivity depending on the material (500 yen coin, 100 yen coin, 50 yen coin and 1 yen coin), and the reflectivity. Some of them are low (10-yen coins and 5-yen coins). For example, when the amount of light emitted from the LED is adjusted to a low-reflectance coin, the image of the high-reflectance coin becomes too bright. For this reason, there is a possibility that the authenticity of coins and the denomination of the denominations performed thereafter cannot be improved.

したがって、本発明は、硬貨の識別のための画像データを良好に検出することができる硬貨画像検出装置の提供を目的とする。   Therefore, an object of this invention is to provide the coin image detection apparatus which can detect the image data for the coin identification favorably.

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、硬貨を囲むように円環状に配置されて硬貨の表面に光を照射する光照射手段と、該光照射手段で光が照射された硬貨の画像を検出する画像検出手段とを有する硬貨画像検出装置において、前記光照射手段を複数の領域に分割し、各領域毎に異なる照射タイミングで光を硬貨に照射するとともに、各照射タイミングそれぞれについて前記画像検出手段により画像を検出することを特徴としている。   In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 is arranged such that a light irradiating means for irradiating light on the surface of a coin arranged in an annular shape so as to surround the coin, and the light irradiating means irradiates light. In a coin image detection apparatus having an image detection means for detecting an image of a coin, the light irradiation means is divided into a plurality of areas, and the coin is irradiated with light at different irradiation timings for each area, and each irradiation timing An image is detected by the image detecting means.

請求項１に係る発明によれば、硬貨を囲むように円環状に配置されて硬貨の表面に光を照射する光照射手段を複数の領域に分割し、各領域毎に異なる照射タイミングで光を硬貨に照射すると、各領域から偏って照射された光で硬貨には表面の凹凸による陰影が生じることになり、このような陰影を含む画像を各照射タイミングそれぞれについて画像検出手段で検出することになる。これにより、例え光照射手段の発光量を低反射率の硬貨に合わせても、高反射率の硬貨にも陰影を明確に形成することができるため、硬貨の識別のための画像データを良好に検出することができる。   According to the first aspect of the present invention, the light irradiation means arranged in an annular shape so as to surround the coin and irradiating light on the surface of the coin is divided into a plurality of regions, and light is emitted at different irradiation timings for each region. When the coins are irradiated, the coins will be shaded by the unevenness of the surface due to the light radiated from each region, and the images including such shadows will be detected by the image detection means for each irradiation timing. Become. As a result, even if the amount of light emitted from the light irradiating means is matched to a low-reflectance coin, a shadow can be clearly formed on the high-reflectance coin, so that the image data for identifying the coin can be improved. Can be detected.

本発明に係る一実施形態の硬貨画像検出装置を図面を参照して以下に説明する。
図１は、本実施形態の硬貨画像検出装置の平面図であり、図２はその側面図である。図１および図２において、硬貨１は、エンドレスベルト２により、硬貨通路３の表面に押圧されつつ、一対のガイドレール４，５に沿って、矢印Ｆの方向に、硬貨通路３内を送られる。硬貨通路３には、光が透過可能なガラス、アクリル樹脂などからなる透明材料により形成された透明通路部６が設けられている。硬貨１の搬送方向に対して、透明通路部６の上流側には、硬貨１の磁気的性質を検出する一対の磁気センサ７，７が設けられている。 A coin image detection device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view of the coin image detection apparatus of the present embodiment, and FIG. 2 is a side view thereof. 1 and 2, a coin 1 is fed through the coin passage 3 in the direction of arrow F along a pair of guide rails 4 and 5 while being pressed against the surface of the coin passage 3 by an endless belt 2. . The coin passage 3 is provided with a transparent passage portion 6 formed of a transparent material made of glass, acrylic resin, or the like that can transmit light. A pair of magnetic sensors 7 and 7 for detecting the magnetic properties of the coin 1 are provided on the upstream side of the transparent passage portion 6 with respect to the conveyance direction of the coin 1.

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、硬貨を囲むように円環状に配置され該円環の全体に等間隔で配置された発光素子で構成されて硬貨の表面に光を照射する光照射手段と、該光照射手段で光が照射された硬貨の画像を検出する画像検出手段とを有する硬貨画像検出装置において、前記光照射手段は、それぞれが複数の連続配置された前記発光素子のみからなる三つの均等な領域に分割され、すべての前記領域が硬貨の移動方向に対し左右非対称であって異なる照射タイミングで光を照射可能であるとともに、すべての前記領域が一斉に光を照射可能であり、前記光照射手段のすべての前記領域が一斉に光を硬貨に照射した状態で前記画像検出手段により硬貨の全体画像を検出し、前記光照射手段を前記三つの領域に分割し、すべての前記領域が異なる照射タイミングで光を硬貨に照射するとともに、各照射タイミングそれぞれについて前記画像検出手段により画像を検出し、これら各照射タイミングそれぞれの画像を組み合わせて硬貨全体の一つの影の画像データを得て、前記全体画像から判定された、硬貨位置の確定情報、回転角の特定情報および金種・表裏の判定情報に基づいて、基準データメモリからマスタデータを読み出すとともに該マスタデータと前記影の画像データとを比較して硬貨の識別を行うことを特徴としている。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is composed of light emitting elements arranged in an annular shape so as to surround a coin and arranged at equal intervals on the entire ring, and illuminates the surface of the coin. In a coin image detection apparatus having a light irradiation means for irradiating and an image detection means for detecting an image of a coin irradiated with light by the light irradiation means, each of the light irradiation means has a plurality of continuous arrangements. is divided into three equal regions consisting of only the light emitting element, with all of the regions are capable of emitting light at an irradiation timing different a asymmetrical with respect to the moving direction of the coin, all the area is simultaneously is capable of emitting light, all of the regions to detect the entire image of the coin by the image detection means in a state of irradiating light to the coin simultaneously, the light irradiation means of the three areas of the light irradiation unit is divided into, Together with the area of all is irradiated with light in the coin at different irradiation timings, detects an image by the image detection means for each of the irradiation timings, the one of the shadow of the entire coin combines the image of each of these respective irradiation timings Obtaining image data, and reading the master data from the reference data memory based on the coin position determination information, the rotation angle identification information and the denomination / front / back determination information determined from the entire image, and the master data The coins are identified by comparing with the shadow image data.

光照射部８は、図１に示すように、透明通路部６の中心部を中心とした円上に等間隔で配置された多数（例えば２４個）のＬＥＤなどの発光素子Ｌ１〜Ｌ２４を備えている。各発光素子Ｌ１〜Ｌ２４は、光軸が、水平方向に対して、小さな角度をなし、透明通路部６の中心部を中心とした円の中心軸上の所定の点を向くように配置されており、透明通路部６上を通過する硬貨１の表面（下面）に浅い角度で光を照射可能なようになっている。つまり、光照射部８は、透明通路部６上を通過する硬貨１を全周にわたって囲むように円環状に配置されていて、透明通路部６上を通過する硬貨１の表面（下面）に下側から光を照射する。また、円環状の光照射部８は、その中心軸線が透明通路部６上の硬貨１の中心軸線と平行または一致するように配置されている。   As shown in FIG. 1, the light irradiation unit 8 includes light emitting elements L <b> 1 to L <b> 24 such as a large number (for example, 24) of LEDs arranged at equal intervals on a circle centered on the central portion of the transparent passage portion 6. ing. Each of the light emitting elements L1 to L24 is arranged such that the optical axis forms a small angle with respect to the horizontal direction and faces a predetermined point on the central axis of a circle centering on the central portion of the transparent passage portion 6. The surface (lower surface) of the coin 1 passing over the transparent passage portion 6 can be irradiated with light at a shallow angle. That is, the light irradiation part 8 is arranged in an annular shape so as to surround the coin 1 passing over the transparent passage part 6 over the entire circumference, and is placed below the surface (lower surface) of the coin 1 passing over the transparent passage part 6. Irradiate light from the side. Further, the annular light irradiation part 8 is arranged so that the central axis thereof is parallel or coincides with the central axis of the coin 1 on the transparent passage part 6.

画像検出部９は、光軸が、透明通路部６の中心部を中心とした円環状の光照射部８の中心軸と一致するように配置されたレンズ系構成部１５と、レンズ系構成部１５の下方に設けられ、その焦点が、透明通路部６の上表面に位置するように配置されており、光照射部８から発せられ、硬貨１の表面（下面）により反射された光を光電的に検出するＣＣＤ等の多数の受光素子が面状に並べられたエリアセンサ１６と、エリアセンサ１６により、光電的に検出されて得られた硬貨１の画像データをディジタル信号に変換して、硬貨１のディジタル化された画像データを生成する図３に示すＡ／Ｄコンバータ１７とを備えている。   The image detection unit 9 includes a lens system configuration unit 15 arranged so that the optical axis coincides with the central axis of the annular light irradiation unit 8 centering on the center of the transparent passage unit 6, and the lens system configuration unit 15 is disposed below the upper surface of the transparent passage portion 6, and the light emitted from the light irradiation portion 8 and reflected by the surface (lower surface) of the coin 1 is photoelectrically generated. An area sensor 16 in which a large number of light receiving elements such as CCDs to be detected are arranged in a plane, and image data of the coin 1 obtained by photoelectric detection by the area sensor 16 is converted into a digital signal, An A / D converter 17 shown in FIG. 3 for generating digitized image data of the coin 1 is provided.

透明通路部６における画像検出部９の直下流側には、透明通路部６を介して上下に配置される発光素子１８と受光素子１９とからなる二組のタイミングセンサ２０，２０が設けられている。これらタイミングセンサ２０，２０は、発光素子１８から発せられた光が透明通路部６を介して受光素子１９により受光可能に、かつ、受光素子１９が発光素子１８から発せられた光を受光しないときにタイミング信号を出力するように構成されている。各タイミングセンサ２０，２０は、発光素子１８から発せられた光が、透明通路部６の表面上を搬送される硬貨１によって遮られて受光素子１９に受光されず、タイミング信号が出力されるときに、硬貨１が透明通路部６の表面上にあって、その中心が透明通路部６の中心とほぼ合致する位置にあるように配置されている。   Two sets of timing sensors 20 and 20 including a light-emitting element 18 and a light-receiving element 19 that are disposed above and below the transparent path 6 are provided on the transparent path 6 immediately downstream of the image detection unit 9. Yes. The timing sensors 20 and 20 are configured so that light emitted from the light emitting element 18 can be received by the light receiving element 19 through the transparent passage portion 6 and the light receiving element 19 does not receive light emitted from the light emitting element 18. Is configured to output a timing signal. Each timing sensor 20, 20 is configured so that the light emitted from the light emitting element 18 is blocked by the coin 1 conveyed on the surface of the transparent passage 6 and is not received by the light receiving element 19, and a timing signal is output. In addition, the coin 1 is arranged on the surface of the transparent passage portion 6 so that the center thereof is at a position substantially coincident with the center of the transparent passage portion 6.

図３は、本実施形態の硬貨画像検出装置の制御系を示すブロック図である。
硬貨画像検出装置は、硬貨１が透明通路部６に達したことを検出する上記したタイミングセンサ２０，２０と、タイミングセンサ２０からタイミング信号を受けたときに、光照射部８に発光信号を出力して光を発光させ、透明通路部６の上表面に位置する硬貨１に光を照射させる発光制御部２５と、タイミングセンサ２０からタイミング信号を受けたときに、画像検出部９のエリアセンサ１６に、硬貨１の表面により反射された光の検出を開始させる取込制御部２６とを備えている。 FIG. 3 is a block diagram showing a control system of the coin image detection apparatus of the present embodiment.
The coin image detection device outputs the light emission signal to the light irradiation unit 8 when receiving the timing signal from the timing sensors 20 and 20 that detect that the coin 1 has reached the transparent passage portion 6 and the timing sensor 20. The light emission control unit 25 that emits light and irradiates the coin 1 positioned on the upper surface of the transparent passage portion 6, and the area sensor 16 of the image detection unit 9 when receiving a timing signal from the timing sensor 20. And an intake control unit 26 for starting detection of light reflected by the surface of the coin 1.

また、硬貨画像検出装置は、磁気センサ７，７で検出された硬貨１の磁気的性質を示す磁気データを記憶する磁気データメモリ２８と、エリアセンサ１６により光電的に検出されＡ／Ｄコンバータ１７によってディジタル化された硬貨１の画像パターンデータを記憶する画像データメモリ２９と、磁気データの各金種毎のマスタデータおよび画像パターンデータの各金種毎のマスタデータが記憶された基準データメモリ３０と、磁気センサ７，７で検出され磁気データメモリ２８に記憶された硬貨１の磁気データと、基準データメモリ３０に記憶されている磁気データのマスタデータとを比較するとともに、エリアセンサ１６により検出され画像データメモリ２９に記憶された硬貨１の画像パターンデータと、基準データメモリ３０に記憶されている画像パターンデータのマスタデータとを比較して硬貨１の金種を識別する識別部３１とを有している。   Further, the coin image detection apparatus is a photoelectric sensor that is detected by the area sensor 16 and photoelectrically detected by the A / D converter 17 and a magnetic data memory 28 that stores magnetic data indicating the magnetic properties of the coin 1 detected by the magnetic sensors 7 and 7. The image data memory 29 for storing the image pattern data of the coin 1 digitized by the above, and the reference data memory 30 for storing the master data for each denomination of magnetic data and the master data for each denomination of image pattern data. The magnetic data of the coin 1 detected by the magnetic sensors 7 and 7 and stored in the magnetic data memory 28 is compared with the master data of the magnetic data stored in the reference data memory 30 and detected by the area sensor 16. The image pattern data of the coin 1 stored in the image data memory 29 and the reference data memory 30 And a discrimination unit 31 for identifying the denomination of the coin 1 by comparing the master data of the image pattern data are.

そして、本実施形態の硬貨画像検出装置では、上記した光照射部８が、図１に示すように、連続配置される複数（例えば８個）の発光素子からなる複数（例えば３つ）の円弧状の第１発光領域Ａ１、第２発光領域Ａ２及び第３発光領域Ａ３に等分割されており、第１発光領域Ａ１を構成する複数の発光素子Ｌ１〜Ｌ８が、図３に示すように、これらを同時に駆動可能な第１発光駆動部Ｄ１に接続され、第２発光領域Ａ２を構成する複数の発光素子Ｌ９〜Ｌ１６が、これらを同時に駆動可能な第２発光駆動部Ｄ２に接続され、第３発光領域Ａ３を構成する複数の発光素子Ｌ１７〜Ｌ２４が、これらを同時に駆動可能な第３発光駆動部Ｄ３に接続されている。そして、発光制御部２５は、第１発光領域Ａ１、第２発光領域Ａ２及び第３発光領域Ａ３の各領域毎に異なる照射タイミングで光を硬貨１に向け照射することになり、取込制御部２６が、各照射タイミングそれぞれについて画像検出部９のエリアセンサ１６により画像を検出させる。   And in the coin image detection apparatus of this embodiment, as above-mentioned light irradiation part 8 is shown in FIG. 1, the several (for example, three) circle | round | yen which consists of several (for example, eight) light emitting elements arranged continuously. As shown in FIG. 3, the plurality of light emitting elements L1 to L8 that are equally divided into the arc-shaped first light emitting region A1, second light emitting region A2, and third light emitting region A3. The plurality of light emitting elements L9 to L16 that are connected to the first light emission driving unit D1 that can drive them simultaneously and that constitute the second light emitting region A2 are connected to the second light emission driving unit D2 that can drive these simultaneously, A plurality of light emitting elements L17 to L24 constituting the three light emitting regions A3 are connected to a third light emitting driving unit D3 that can drive them simultaneously. And the light emission control part 25 will irradiate light toward the coin 1 with the irradiation timing which is different for each area | region of 1st light emission area | region A1, 2nd light emission area | region A2, and 3rd light emission area | region A3. 26 detects an image by the area sensor 16 of the image detection unit 9 for each irradiation timing.

以上のような構成の本実施形態の硬貨画像検出装置では、一の硬貨１が、エンドレスベルト２によって、硬貨通路３の表面に押圧されつつ、一対のガイドレール４，５に沿って硬貨通路３内を送られると、まず、磁気センサ７によってこの硬貨１の磁気データを検出して磁気データメモリ２８に記憶させる。   In the coin image detection device of the present embodiment configured as described above, one coin 1 is pressed against the surface of the coin passage 3 by the endless belt 2, and the coin passage 3 along the pair of guide rails 4 and 5. First, the magnetic sensor 7 detects the magnetic data of the coin 1 and stores it in the magnetic data memory 28.

次に、前記一の硬貨１がタイミングセンサ２０で検出されてタイミングセンサ２０から図４（ａ）に示すように出力があった時点（図４におけるｔ１時点）で、発光制御部２５が、図４（ｂ）に示すように第１発光駆動部Ｄ１に第１発光駆動出力信号を、図４（ｃ）に示すように第２発光駆動部Ｄ２に第２発光駆動出力信号を、図４（ｄ）に示すように第３発光駆動部Ｄ３に第３発光駆動出力信号を、同時に出力し、第１発光駆動部Ｄ１、第２発光駆動部Ｄ２および第３発光駆動部Ｄ３によって第１発光領域Ａ１、第２発光領域Ａ２および第３発光領域Ａ３にあるすべての発光素子Ｌ１〜Ｌ２４を同時に予め調整された一定の発光時間ｔｃだけ駆動して円環状に配置された全発光素子Ｌ１〜Ｌ２４を一斉に発光時間ｔｃだけ発光させる（図４におけるｔ１時点〜ｔ２時点：ｔｃ＝ｔ２−ｔ１）とともに、これに同期して取込制御部２６が、図４（ｅ）に示すようにエリアセンサ１６に画像を取り込ませるための画像取込信号を出力して前記一の硬貨１からの反射光つまりこの硬貨１の表面（下面）の画像データをエリアセンサ１６に検出させる（図４におけるｔ１時点〜ｔ２時点）。そして、画像取込信号の終了時点（図４におけるｔ２時点）からは、図４（ｆ）に示すように、取り込んだ画像データをＡ／Ｄコンバータ１７でＡ／Ｄ変換して画像データメモリ２９に記憶させる（図４におけるｔ２時点〜ｔ４時点）。このとき、画像データを画像データメモリ２９に記憶させる記憶時間ｔｆ（ｔｆ＝ｔ４−ｔ２）は、エリアセンサ１６の能力に応じて設定されることになるが、この記憶時間ｔｆは発光時間ｔｃより短くなるように設定されている。   Next, at the time when the one coin 1 is detected by the timing sensor 20 and the timing sensor 20 outputs an output as shown in FIG. 4A (time t1 in FIG. 4), the light emission control unit 25 4 (b), the first light emission drive unit D1 has a first light emission drive output signal, and the second light emission drive unit D2 has a second light emission drive output signal, as shown in FIG. 4 (c). As shown in d), the third light emission drive output signal is simultaneously output to the third light emission drive unit D3, and the first light emission drive unit D1, the second light emission drive unit D2, and the third light emission drive unit D3 output the first light emission region. All the light emitting elements L1 to L24 in the A1, the second light emitting area A2 and the third light emitting area A3 are simultaneously driven for a predetermined light emitting time tc at the same time, and all the light emitting elements L1 to L24 arranged in an annular shape are driven. The light is emitted at the same time for the light emission time tc (FIG. 4). In addition to the time t1 to the time t2 in time: tc = t2-t1), in synchronization with this, the capture control unit 26 causes the area sensor 16 to capture an image as shown in FIG. 4E. Is output, and the area sensor 16 detects the reflected light from the one coin 1, that is, the image data of the front surface (lower surface) of the coin 1 (from time t1 to time t2 in FIG. 4). Then, from the end of the image capture signal (time t2 in FIG. 4), the captured image data is A / D converted by the A / D converter 17 as shown in FIG. (Time t2 to time t4 in FIG. 4). At this time, the storage time tf (tf = t4-t2) for storing the image data in the image data memory 29 is set according to the capability of the area sensor 16, and this storage time tf is based on the light emission time tc. It is set to be shorter.

以上によって、エリアセンサ１６は、全発光素子Ｌ１〜Ｌ２４の発光時の前記一の硬貨１の全体の画像データ（以下、全体画像データと称す）を検出することになり、この全体画像データを画像データメモリ２９が記憶することになる。なお、エリアセンサ１６は画像の検出を開始しようとする際のｔ１時点ですべての受光素子群が一旦クリアされる。   As described above, the area sensor 16 detects the entire image data (hereinafter referred to as the entire image data) of the one coin 1 when all the light emitting elements L1 to L24 emit light. The data memory 29 stores it. Note that the area sensor 16 once clears all the light receiving element groups at time t1 when the detection of the image is started.

上記した画像データのエリアセンサ１６による検出後（図４におけるｔ２時点）、必要に応じてエリアセンサ１６の受光素子群からデータ移送用の素子群にデータを転送するのに必要な若干の待機時間の経過を待った後（図４におけるｔ３時点）、発光制御部２５が、図４（ｂ）に示すように第１発光駆動部Ｄ１のみに第１発光駆動出力信号を出力し、第１発光駆動部Ｄ１によって第１発光領域Ａ１のみにあるすべての発光素子Ｌ１〜Ｌ８を同時に予め調整された一定の発光時間ｔｃだけ駆動して円弧状に配置された第１発光領域Ａ１のみの発光素子Ｌ１〜Ｌ８を一斉に発光時間ｔｃだけ発光させる（図４におけるｔ３時点〜ｔ５時点：ｔｃ＝ｔ５−ｔ３）とともに、これに同期して取込制御部２６が、図４（ｅ）に示すようにエリアセンサ１６に画像取込信号を出力して前記一の硬貨１からの反射光つまりこの硬貨１の表面（下面）の画像データをエリアセンサ１６に検出させる（図４におけるｔ３時点〜ｔ５時点）。そして、画像取込信号の終了時点（図におけるｔ５時点）からは、図４（ｆ）に示すように、取り込んだ画像データをＡ／Ｄコンバータ１７でＡ／Ｄ変換して画像データメモリ２９に記憶させる（図におけるｔ５時点〜ｔ７時点）。このときも、画像データを画像データメモリ２９に記憶させる記憶時間ｔｆ（ｔｆ＝ｔ７−ｔ５）は、エリアセンサ１６の能力に応じて設定されることになるが、発光時間ｔｃより短くなるように設定されている。   After the above-described detection of the image data by the area sensor 16 (at time t2 in FIG. 4), a slight waiting time required for transferring data from the light receiving element group of the area sensor 16 to the data transferring element group as necessary. 4 (time t3 in FIG. 4), the light emission control unit 25 outputs the first light emission drive output signal only to the first light emission drive unit D1, as shown in FIG. All the light emitting elements L1 to L8 in only the first light emitting area A1 are simultaneously driven by the part D1 for a predetermined light emitting time tc, and the light emitting elements L1 to L1 only in the first light emitting area A1 arranged in an arc shape are driven. L8 is caused to emit light for the emission time tc all at once (from time t3 to time t5 in FIG. 4: tc = t5−t3), and in synchronization with this, the capture control unit 26 performs the area as shown in FIG. Sensor 6 the image data of the reflected light that is the surface of the coin 1 (lower surface) of the image the coin 1 of the accepting signal output to the one to be detected in the area sensor 16 in (t3 time ~t5 point in FIG. 4). Then, from the end of the image capture signal (time t5 in the figure), the captured image data is A / D converted by the A / D converter 17 and stored in the image data memory 29 as shown in FIG. It is memorized (from time t5 to time t7 in the figure). Also at this time, the storage time tf (tf = t7−t5) for storing the image data in the image data memory 29 is set according to the capability of the area sensor 16, but is shorter than the light emission time tc. Is set.

以上によって、エリアセンサ１６は、前記一の硬貨１における第１発光領域Ａ１の発光素子Ｌ１〜Ｌ８からの偏った発光に対し逆側に生じるこの硬貨１の表面模様（凹凸）に基づく陰影の画像を検出することになり、この画像データを画像データメモリ２９が記憶することになる。このときも、エリアセンサ１６は画像の検出を開始しようとする際のｔ３時点ですべての受光素子群が一旦クリアされる。   As described above, the area sensor 16 has a shadow image based on the surface pattern (unevenness) of the coin 1 that is generated on the opposite side of the light emission from the light emitting elements L1 to L8 in the first light emitting area A1 of the one coin 1. The image data memory 29 stores this image data. Also at this time, all the light receiving element groups are once cleared at time t3 when the area sensor 16 starts to detect an image.

上記した画像データのエリアセンサ１６による検出後（図４におけるｔ５時点）、必要に応じてエリアセンサ１６の受光素子群からデータ移送用の素子群にデータを転送するのに必要な若干の待機時間の経過を待った後（図４におけるｔ６時点）、発光制御部２５が、図４（ｃ）に示すように第２発光駆動部Ｄ２のみに第２発光駆動出力信号を出力し、第２発光駆動部Ｄ２によって第２発光領域Ａ２のみにあるすべての発光素子Ｌ９〜Ｌ１６を同時に予め調整された一定の発光時間ｔｃだけ駆動して円弧状に配置された第２発光領域Ａ２のみの発光素子Ｌ９〜Ｌ１６を一斉に発光時間ｔｃだけ発光させる（図４におけるｔ６時点〜ｔ８時点：ｔｃ＝ｔ８−ｔ６）とともに、これに同期して取込制御部２６が、図４（ｅ）に示すようにエリアセンサ１６に画像取込信号を出力して前記一の硬貨１からの反射光つまりこの硬貨１の表面（下面）の画像データをエリアセンサ１６に検出させる（図４におけるｔ６時点〜ｔ８時点）。そして、画像取込信号の終了時点（図４におけるｔ８時点）からは、図４（ｆ）に示すように、取り込んだ画像データをＡ／Ｄコンバータ１７でＡ／Ｄ変換して画像データメモリ２９に記憶させる（図４におけるｔ８時点〜ｔ１０時点）。このときも、画像データを画像データメモリ２９に記憶させる記憶時間ｔｆ（ｔｆ＝ｔ１０−ｔ８）は、エリアセンサ１６の能力に応じて設定されることになるが、発光時間ｔｃより短くなるように設定されている。   After the above-described detection of the image data by the area sensor 16 (at time t5 in FIG. 4), a slight waiting time necessary for transferring data from the light receiving element group of the area sensor 16 to the data transferring element group as necessary. 4 (time t6 in FIG. 4), the light emission control unit 25 outputs the second light emission drive output signal only to the second light emission drive unit D2 as shown in FIG. All the light emitting elements L9 to L16 only in the second light emitting area A2 are simultaneously driven by the portion D2 for a predetermined light emitting time tc, and the light emitting elements L9 to L2 only in the second light emitting area A2 arranged in an arc shape are simultaneously driven. L16 is caused to emit light at the same time for the emission time tc (from time t6 to time t8 in FIG. 4: tc = t8−t6), and in synchronization with this, the capture control unit 26 performs area selection as shown in FIG. And outputs an image capture signal to the sub 16 is detected in the area sensor 16 to image data of the reflected light that is the surface of the coin 1 (lower surface) of the coin 1 of the one (t6 time ~t8 point in FIG. 4). Then, from the end point of the image capture signal (time t8 in FIG. 4), the captured image data is A / D converted by the A / D converter 17 as shown in FIG. (Time t8 to time t10 in FIG. 4). Also at this time, the storage time tf (tf = t10−t8) for storing the image data in the image data memory 29 is set according to the capability of the area sensor 16, but is shorter than the light emission time tc. Is set.

以上によって、エリアセンサ１６は、前記一の硬貨１における第２発光領域Ａ２の発光素子Ｌ９〜Ｌ１６からの偏った発光に対し逆側に生じるこの硬貨１の表面模様（凹凸）に基づく陰影の画像を検出することになり、この画像データを画像データメモリ２９が記憶することになる。このときも、エリアセンサ１６は画像の検出を開始しようとする際のｔ６時点ですべての受光素子群が一旦クリアされる。   As described above, the area sensor 16 has a shadow image based on the surface pattern (unevenness) of the coin 1 that is generated on the opposite side of the light emission from the light emitting elements L9 to L16 in the second light emitting area A2 of the one coin 1. The image data memory 29 stores this image data. Also at this time, all the light receiving element groups are once cleared at the time t6 when the area sensor 16 starts to detect an image.

上記した画像データのエリアセンサ１６による検出後（図４におけるｔ８時点）、必要に応じてエリアセンサ１６の受光素子群からデータ移送用の素子群にデータを転送するのに必要な若干の待機時間の結果を待った後（図４におけるｔ９時点）、発光制御部２５が、図４（ｄ）に示すように第３発光駆動部Ｄ３のみに第３発光駆動出力信号を出力し、第３発光駆動部Ｄ３によって第３発光領域Ａ３のみにあるすべての発光素子Ｌ１７〜Ｌ２４を同時に予め調整された一定の発光時間ｔｃだけ駆動して円弧状に配置された第３発光領域Ａ３のみの発光素子Ｌ１７〜Ｌ２４を一斉に発光時間ｔｃだけ発光させる（図４におけるｔ９時点〜ｔ１１時点：ｔｃ＝ｔ１１−ｔ９）とともに、これに同期して取込制御部２６が、図４（ｅ）に示すようにエリアセンサ１６に画像取込信号を出力して前記一の硬貨１からの反射光つまりこの硬貨１の表面（下面）の画像データをエリアセンサ１６に検出させる（図４におけるｔ９時点〜ｔ１１時点）。そして、画像取込信号の終了時点（図４におけるｔ１１時点）からは、図４（ｆ）に示すように、取り込んだ画像データをＡ／Ｄコンバータ１７でＡ／Ｄ変換して画像データメモリ２９に記憶させる（図４におけるｔ１１時点〜ｔ１２時点）。このときも、画像データを画像データメモリ２９に記憶させる記憶時間ｔｆ（ｔｆ＝ｔ１２−ｔ１１）は、エリアセンサ１６の能力に応じて設定されることになるが、発光時間ｔｃより短くなるように設定されている。   After the above-described detection of the image data by the area sensor 16 (at time t8 in FIG. 4), a slight waiting time required for transferring data from the light receiving element group of the area sensor 16 to the data transferring element group as necessary. 4 (time t9 in FIG. 4), the light emission control unit 25 outputs the third light emission drive output signal only to the third light emission drive unit D3 as shown in FIG. All the light emitting elements L17 to L24 in only the third light emitting area A3 are simultaneously driven by the part D3 for a predetermined light emitting time tc, and the light emitting elements L17 to L3 only in the third light emitting area A3 arranged in an arc shape are driven. L24 is caused to emit light for the emission time tc all at once (from time t9 to time t11 in FIG. 4: tc = t11−t9), and in synchronization with this, the capture control unit 26 performs the operation as shown in FIG. Rear sensor 16 to the image capture signal output to the to detect the area sensor 16 to image data of the reflected light that is the surface of the coin 1 (lower surface) of the coin 1 of the one (t9 time ~t11 point in FIG. 4). Then, from the end of the image capture signal (time t11 in FIG. 4), the captured image data is A / D converted by the A / D converter 17 as shown in FIG. (Time t11 to time t12 in FIG. 4). Also at this time, the storage time tf (tf = t12-t11) for storing the image data in the image data memory 29 is set according to the capability of the area sensor 16, but is shorter than the light emission time tc. Is set.

以上によって、エリアセンサ１６は、前記一の硬貨１における第３発光領域Ａ３の発光素子Ｌ１７〜Ｌ２４からの偏った発光に対し逆側に生じるこの硬貨１の表面模様（凹凸）に基づく陰影の画像を検出することになり、この画像データを画像データメモリ２９が記憶することになる。このときも、エリアセンサ１６は画像の検出を開始しようとする際のｔ９時点ですべての受光素子群が一旦クリアされる。   As described above, the area sensor 16 has a shadow image based on the surface pattern (unevenness) of the coin 1 that is generated on the opposite side of the light emission from the light emitting elements L17 to L24 in the third light emitting region A3 of the one coin 1. The image data memory 29 stores this image data. Also at this time, all the light receiving element groups are once cleared at time t9 when the area sensor 16 starts to detect an image.

なお、上記した画像データメモリ２９へ前記一の硬貨１の画像データを記憶させる際の上記したｔ２，ｔ５，ｔ８，ｔ１１の各時点において、画像データメモリ２９の異なるメモリ領域に画像データを記憶させるように、取込制御部２６が図４（ｇ）に示すように画像データメモリ２９へメモリ領域を切り換えさせるメモリ切換信号を出力する。   Note that image data is stored in different memory areas of the image data memory 29 at each time point t2, t5, t8, and t11 when the image data of the one coin 1 is stored in the image data memory 29. As described above, the capture control unit 26 outputs a memory switching signal for switching the memory area to the image data memory 29 as shown in FIG.

また、上記した画像データメモリ２９へ前記一の硬貨１の画像データを記憶させた直後の上記したｔ４，ｔ７，ｔ１０，ｔ１２の各時点においては、取込制御部２６が図４（ｈ）に示すように識別トリガ信号を識別部３１に出力する。   In addition, at each time point t4, t7, t10, t12 immediately after the image data of the one coin 1 is stored in the image data memory 29, the capture control unit 26 in FIG. As shown, an identification trigger signal is output to the identification unit 31.

そして、ｔ４時点で出力された識別トリガ信号を受けると、識別部３１は、エリアセンサ１６で検出され画像データメモリ２９に記憶された前記一の硬貨１の全体画像データを、基準データメモリ３０を参照して、従来と同様の硬貨位置の確定、回転角の特定、金種・表裏の判定を行う。   Upon receiving the identification trigger signal output at time t4, the identification unit 31 stores the entire image data of the one coin 1 detected by the area sensor 16 and stored in the image data memory 29 in the reference data memory 30. Referring to the conventional coin position determination, rotation angle specification, and denomination / front / back determination.

また、ｔ７時点で出力された識別トリガ信号を受けると、識別部３１は、エリアセンサ１６で検出され画像データメモリ２９に記憶された、第１発光領域Ａ１の発光素子Ｌ１〜Ｌ８のみの発光による前記一の硬貨１の表面模様（凹凸）に基づく陰影の画像の切り出しを行う。   In addition, when receiving the identification trigger signal output at time t7, the identification unit 31 is based on light emission of only the light emitting elements L1 to L8 in the first light emitting area A1 detected by the area sensor 16 and stored in the image data memory 29. A shadow image based on the surface pattern (unevenness) of the coin 1 is cut out.

さらに、ｔ１０時点で出力された識別トリガ信号を受けると、識別部３１は、エリアセンサ１６で検出され画像データメモリ２９に記憶された、第２発光領域Ａ２の発光素子Ｌ９〜Ｌ１６のみの発光による前記一の硬貨１の表面模様（凹凸）に基づく陰影の画像の切り出しを行う。なお、この切り出し後、後工程に先立ってこのとき切り出された第２発光領域Ａ２の発光素子Ｌ９〜Ｌ１６のみの発光による影の画像を、既に切り出された第１発光領域Ａ１の発光素子Ｌ１〜Ｌ８のみの発光による影の画像と組み合わせておいても良い。   Further, upon receiving the identification trigger signal output at time t10, the identification unit 31 is based on the light emission of only the light emitting elements L9 to L16 in the second light emitting area A2 detected by the area sensor 16 and stored in the image data memory 29. A shadow image based on the surface pattern (unevenness) of the coin 1 is cut out. In addition, after this cut-out, the shadow image due to the light emission of only the light-emitting elements L9 to L16 in the second light-emitting area A2 cut out at this time prior to the subsequent process is converted into the light-emitting elements L1 to L1 in the first light-emitting area A1 that have already been cut out. You may combine with the shadow image by light emission only of L8.

そして、ｔ１２時点で出力された識別トリガ信号を受けると、識別部３１は、エリアセンサ１６で検出され画像データメモリ２９に記憶された、第３発光領域Ａ３の発光素子Ｌ１７〜Ｌ２４のみの発光による前記一の硬貨１の表面模様（凹凸）に基づく陰影の画像の切り出しを行い、次に、この切り出された第３発光領域Ａ３の発光素子Ｌ１７〜Ｌ２４のみの発光による影の画像を、既に切り出されている第１発光領域Ａ１の発光素子Ｌ１〜Ｌ８のみの発光による影の画像および第２発光領域Ａ２の発光素子Ｌ９〜Ｌ１６のみの発光による影の画像と組み合わせて前記一の硬貨１の全体の一つの影の画像データ（以下、影の画像データと称す）を得る。   Upon receiving the identification trigger signal output at time t12, the identification unit 31 is based on the light emission of only the light emitting elements L17 to L24 in the third light emitting region A3 detected by the area sensor 16 and stored in the image data memory 29. A shadow image based on the surface pattern (unevenness) of the one coin 1 is cut out, and then a shadow image due to light emission of only the light emitting elements L17 to L24 in the cut out third light emitting region A3 is already cut out. The entire coin 1 is combined with a shadow image due to light emission of only the light emitting elements L1 to L8 in the first light emitting area A1 and a shadow image due to light emission of only the light emitting elements L9 to L16 in the second light emitting area A2. Image data of one shadow (hereinafter referred to as shadow image data).

その後、識別部３１は、全体画像データに基づく識別で判定された、硬貨位置の確定情報、回転角の特定情報、金種・表裏の判定情報を利用し、基準データメモリ３０を参照して、影の画像データに基づく識別を行い、このようにして得られた前記一の硬貨１についての最終的な識別結果を、この硬貨画像検出装置が設けられた少なくとも入金処理を行う硬貨処理機の図示略の本体制御部に出力する。   Thereafter, the identification unit 31 uses the coin position determination information, the rotation angle specific information, the denomination / front / back determination information determined by the identification based on the entire image data, and refers to the reference data memory 30, An illustration of a coin processing machine that performs identification based on shadow image data, and performs the final identification result of the one coin 1 obtained in this way, at least a deposit process provided with the coin image detection device. Output to the main body controller.

例えば、一つの硬貨１について、磁気センサ７による磁気データから金種を割り出すとともに、全体画像データから金種を割り出し、これらの金種が一致した場合には、この金種に仮決定する。これらの金種が一致しない場合には、判別不能硬貨と識別する。仮決定された場合、その金種と、全体画像データに基づく、硬貨位置の確定情報、回転角の特定情報、表裏の判定情報とから、基準データメモリ３０に記憶された該当金種の表裏検出側の影の画像データのマスタデータと、実際に検出された影の画像データとを、位置及び回転角を合わせて比較する。そして、マスタデータと影の画像データとの一致度（位置および大きさの一致度）が所定の基準値を超えれば、仮決定された金種の硬貨であると最終的に確定する一方、一致度が所定の基準値を超えなければ、判別不能硬貨と識別する。なお、硬貨１の全体画像データに基づく識別と、硬貨１の影の画像データに基づく識別とをそれぞれ個別の識別部で行っても良い。   For example, for one coin 1, the denomination is determined from the magnetic data by the magnetic sensor 7, and the denomination is determined from the entire image data. If these denominations match, the denomination is provisionally determined. If these denominations do not match, they are identified as indistinguishable coins. If it is provisionally determined, detection of the front and back of the corresponding denomination stored in the reference data memory 30 based on the denomination and the coin position confirmation information, rotation angle identification information, and front / back determination information based on the entire image data The master data of the side shadow image data and the actually detected shadow image data are compared with each other in terms of position and rotation angle. Then, if the degree of coincidence (position and size coincidence) between the master data and the shadow image data exceeds a predetermined reference value, it is finally determined that the coin is of a temporarily determined denomination. If the degree does not exceed a predetermined reference value, it is identified as an indistinguishable coin. In addition, you may perform the identification based on the whole image data of the coin 1, and the identification based on the image data of the shadow of the coin 1 in each separate identification part.

以下、同様にして、硬貨通路３で搬送される硬貨１を順次識別する。なお、複数回の画像検出を行うことから必要により検出時に硬貨１の搬送を停止させるようにしても良い。   Hereinafter, similarly, the coins 1 conveyed in the coin passage 3 are sequentially identified. Note that since the image detection is performed a plurality of times, the conveyance of the coin 1 may be stopped at the time of detection if necessary.

なお、以上においては、影の画像データを作成するために２４個の発光素子Ｌ１〜Ｌ２４を８個ずつの連続する発光素子からなる第１発光領域Ａ１、第２発光領域Ａ２および第３発光領域Ａ３に三等分して発光タイミングをずらす場合を例にとり説明したが、これはあくまで一例であり、例えば、２４個の発光素子を６個ずつの連続する発光素子からなる４つの領域に等分したり等、発光素子の数および領域の数は、種々の変更が可能である。ただし、発光素子の数を領域の数の倍数にする必要がある。   In the above, in order to create shadow image data, the first light emitting area A1, the second light emitting area A2, and the third light emitting area, each including 24 light emitting elements L1 to L24, each consisting of 8 consecutive light emitting elements. Although the case where the light emission timing is shifted by dividing into three equal to A3 has been described as an example, this is merely an example. For example, 24 light emitting elements are equally divided into four regions each including six consecutive light emitting elements. The number of light emitting elements and the number of regions can be variously changed. However, the number of light emitting elements needs to be a multiple of the number of regions.

また、以上においては、第１発光領域Ａ１の発光素子Ｌ１〜Ｌ８を第１発光駆動部Ｄ１で、第２発光領域Ａ２の発光素子Ｌ９〜Ｌ１６を第２発光駆動部Ｄ２で、第３発光領域Ａ３の発光素子Ｌ１７〜Ｌ２４を第３発光駆動部Ｄ３でそれぞれ駆動するというように、各領域毎に個別に発光駆動部を設ける場合を例にとり説明したが、発光制御部２５が直接、第１発光領域Ａ１の発光素子Ｌ１〜Ｌ８、第２発光領域Ａ２の発光素子Ｌ９〜Ｌ１６および第３発光領域Ａ３の発光素子Ｌ１７〜Ｌ２４をそれぞれ個別に発光駆動するようにしても良い。   In the above, the light emitting elements L1 to L8 in the first light emitting region A1 are the first light emitting drive unit D1, and the light emitting elements L9 to L16 in the second light emitting region A2 are the second light emitting drive unit D2, and the third light emitting region. The case where the light emission drive unit is individually provided for each region, such as driving the light emitting elements L17 to L24 of A3 by the third light emission drive unit D3, has been described as an example, but the light emission control unit 25 is directly connected to the first light emission control unit 25. The light emitting elements L1 to L8 in the light emitting area A1, the light emitting elements L9 to L16 in the second light emitting area A2, and the light emitting elements L17 to L24 in the third light emitting area A3 may be individually driven to emit light.

以上に述べた本実施形態の硬貨画像検出装置によれば、硬貨１を囲むように円環状に配置された光照射部８を複数の第１発光領域Ａ１、第２発光領域Ａ２および第３発光領域Ａ３に分割し、各発光領域Ａ１，Ａ２，Ａ３毎に異なる照射タイミングで光を同一の硬貨１に照射すると、各発光領域Ａ１，Ａ２，Ａ３から偏って照射された光で硬貨１には表面の凹凸による陰影が生じることになり、このような陰影を含む画像を各照射タイミングそれぞれについて画像検出部９のエリアセンサ１６で検出することになる。これにより、例え光照射部８の発光量を低反射率の硬貨に合わせても、高反射率の硬貨にも陰影を明確に形成することができるため、硬貨の識別のための画像データを良好に検出することができる。   According to the coin image detection device of the present embodiment described above, the light irradiation unit 8 arranged in an annular shape so as to surround the coin 1 is made to have a plurality of first light emission areas A1, second light emission areas A2, and third light emission. When the same coin 1 is irradiated with light at different irradiation timings for each of the light emitting areas A1, A2, and A3, the coin 1 is irradiated with light that is biased from each of the light emitting areas A1, A2, and A3. A shadow due to the unevenness of the surface is generated, and an image including such a shadow is detected by the area sensor 16 of the image detection unit 9 for each irradiation timing. Thereby, even if the light emission amount of the light irradiation unit 8 is matched with a low-reflectance coin, a shadow can be clearly formed on the high-reflectance coin, so that the image data for identifying the coin is good. Can be detected.

本発明に係る一実施形態の硬貨画像検出装置を示す平面図である。It is a top view which shows the coin image detection apparatus of one Embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る一実施形態の硬貨画像検出装置を示す側面図である。It is a side view which shows the coin image detection apparatus of one Embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る一実施形態の硬貨画像検出装置を示す制御系のブロック図である。It is a block diagram of a control system showing a coin image detection device of one embodiment concerning the present invention. 本発明に係る一実施形態の硬貨画像検出装置の制御のタイミングチャートである。It is a timing chart of control of the coin image detecting device of one embodiment concerning the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ 硬貨
８ 光照射部（光照射手段）
９ 画像検出部（画像検出手段）
Ａ１ 第１発光領域（領域）
Ａ２ 第２発光領域（領域）
Ａ３ 第３発光領域（領域）
1 coin 8 Light irradiation part (light irradiation means)
9 Image detection unit (image detection means)
A1 First light emitting region (region)
A2 Second light emitting area (area)
A3 Third light emitting area (area)

Claims (1)

硬貨を囲むように円環状に配置され該円環の全体に等間隔で配置された発光素子で構成されて硬貨の表面に光を照射する光照射手段と、
該光照射手段で光が照射された硬貨の画像を検出する画像検出手段とを有する硬貨画像検出装置において、
前記光照射手段は、それぞれが複数の連続配置された前記発光素子のみからなる三つの均等な領域に分割され、すべての前記領域が硬貨の移動方向に対し左右非対称であって異なる照射タイミングで光を照射可能であるとともに、すべての前記領域が一斉に光を照射可能であり、
前記光照射手段のすべての前記領域が一斉に光を硬貨に照射した状態で前記画像検出手段により硬貨の全体画像を検出し、
前記光照射手段を前記三つの領域に分割し、すべての前記領域が異なる照射タイミングで光を硬貨に照射するとともに、各照射タイミングそれぞれについて前記画像検出手段により画像を検出し、これら各照射タイミングそれぞれの画像を組み合わせて硬貨全体の一つの影の画像データを得て、
前記全体画像から判定された、硬貨位置の確定情報、回転角の特定情報および金種・表裏の判定情報に基づいて、基準データメモリからマスタデータを読み出すとともに該マスタデータと前記影の画像データとを比較して硬貨の識別を行うことを特徴とする硬貨画像検出装置。 A light irradiating means for irradiating light on the surface of the coin, which is composed of light emitting elements arranged in an annular shape so as to surround the coin and arranged at equal intervals throughout the ring ;
In a coin image detection apparatus having image detection means for detecting an image of a coin irradiated with light by the light irradiation means,
The light irradiating means is divided into three equal areas each consisting only of a plurality of the light emitting elements arranged continuously , and all the areas are asymmetrical with respect to the direction of coin movement and are at different irradiation timings. with a light can be irradiated, and all of the region is capable of emitting light simultaneously,
Detecting a whole image of the coin by the image detection means in all states in which the region is irradiated with light in the coin simultaneously of the light irradiation unit,
The light irradiating means is divided into the three areas, all the areas irradiate the coin with light at different irradiation timings, and the image detecting means detects an image for each irradiation timing. Each image is combined to obtain one shadow image data of the entire coin,
Based on the coin position determination information, the rotation angle specifying information, and the denomination / front / back determination information determined from the entire image, the master data is read from the reference data memory and the master data and the shadow image data A coin image detection apparatus characterized by comparing coins to identify coins.
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