JP4819671B2 - 平らな印刷物をカウントするプロセスおよび装置 - Google Patents

Description

本発明は、シートなどの積み重ねられた平らな印刷物のカウントプロセス、および、このプロセスを実行する装置に関するものである。

例えば、紙幣のような証券などの積み重ねの形態で配置されたシートの積み重ねをカウントするのに適した方法および機械については、当技術分野において周知である。欧州特許出願第０，７３７，９３６号には、周知の装置の１つが開示されている。

この特許出願（この内容は、本引用によって本出願に包含される）には、積み重ねの形態に配置されたシート（特に、有価証券）用のシートカウンタのカウント用ディスクが開示されており、この回転可能なカウント用ディスクは、このディスクの境界上に規則的なインターバルで配列され、ディスクの回転方向に突出した突起を具備する円周セクションを有し、それぞれの円周セクションは、カウント用開口部を有しており、この開口部がシートによって覆われた場合に、圧縮空気のカウント用パルスがトリガされ、その幅と深さがディスクの回転方向と反対方向に増大している吸引くぼみを有すると共に、前後に順番に位置し、前述の吸引くぼみ内に配列され、動作の際に、吸引および変形動作によるプロセスにおいて、前述の円周セクションが、シートの積み重ねのすべてのシートのコーナーを次々にめくり、これらを互いに分離して、それぞれのシートをカウントできるように、吸引ダクトを介して断続的に負圧源に接続可能な吸引開口部のグループを有している。この既知の装置においては、前述の吸引開口部は、吸引くぼみの中央に配置されており、吸引開口部内に開いた吸引ダクトの部分は、ディスク面に対して、かつ、吸引くぼみの基部に対して、基本的に垂直に向いており、吸引力は、主に吸引くぼみに対して、かつ、吸引くぼみの基部に対して垂直に作用している。

通常、これらのカウント用ディスクは、シートの積み重ねの１つまたは２つのコーナーにおいて使用され、従って、１つの単一のカウント値または２つのカウント値、例えば、それぞれのコーナーごとに、１つのカウント値、を提供する。カウント値の数を増やすべく、シートの積み重ねを１８０度回転させ、積み重ねのその他の２つのコーナーにおいて別のカウント動作を実行することも可能である。従って、このようなシステムにより、所与の積み重ねについて取得可能なカウント値は、少なくとも２つのカウント動作において、最大４つに過ぎない。

その他の既知の従来技術による方法および装置には、スイス国特許第４２２，８３４号、ＰＣＴ国際特許出願第９５／００９２６号、英国特許第９３７，４６３号、第１，１３９，２９２号、および第７４４，９５７号、ロシア国特許公開第８５９２０４号および第２００７７５９Ｃ１号、ならびに米国特許第３，９０４，１８９号および第３，９５３，０２２号が含まれる。

これらのすべての従来技術による公開は、シートに接触してカウントする機械的なシステムに基づいている。通常、欧州特許第０，７３７，９３６号に開示されているように、ディスクは、固定された紙幣または証券を横断的に移動し、連続したシートまたは紙幣を通過するごとに、システムがカウント値を増分し、最後に、最終的なカウント値が、その積み重ねの中に存在しているシート／印刷物（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）の数を付与することになる。このような機械的なカウントに伴う１つの欠点は、ディスク（または、等価な手段）が、カウント対象の印刷物を損傷し得るという事実である。また、このシステムは、相当に低速であり（５００枚の印刷物の場合に、８秒を上回る）、かつ、騒音が発生する。

欧州特許出願第０，７４３，６１６号には、束の形態のシートをカウントする別の装置およびプロセスが開示されており、この内容は、本引用によって本出願に包含される。この特許出願においては、線形のＣＣＤアレイを使用することにより、束の剛性を増大させるのに使用する硬化ボード間に配置された束の高さの高分解能１次元ライン走査を表す信号を生成している。任意選択により、画像生成の前に、圧力プレートとピストン／クランプアセンブリによって束の圧縮を実行する。画像に対応した信号は、デジタル化および保存した後に、別の手段（ガウスフィルタリング、１次元高速フーリエデジタル変換など）によって処理される。一実施例においては、静的な二次元ＣＣＤアレイを使用することによって２次元信号を提供し、さらなる信号処理を実行することにより、この信号をカウント対象の束の高さに沿った１次元信号に変換している。この２次元ＣＣＤアレイは、アレイの行が束の内部のカウント対象のシートと略アライメントするように束に対して位置決めされた行および列を含んでいる。そして、さらなる信号処理により、それぞれの行内の値を平均し、または、１つの列をサンプリングし、１次元信号を生成している。しかしながら、この公開によれば、コストおよび処理速度の理由から、線形ＣＣＤアレイを使用することが好ましい。

従って、既知のカウントプロセスおよびシステムを改善することが、本発明の１つの目的である。

具体的には、本発明の１つの目的は、カウント対象の印刷物に対する接触を回避したカウントプロセスを提供することにある。

本発明の別の目的は、積み重ねられた印刷物を、既知のプロセスおよびシステムと比べて、高速かつ正確にカウント可能なプロセスおよびシステムを提供することにある。

本発明の別の目的は、積み重ねられた印刷物をカウントする統計的なプロセスを提供することにある。

本発明のさらなる目的は、印刷物の積み重ねの中の折り曲げられたシートを検出することにある。

本発明のさらなる目的は、本プロセスを実行するのに適した装置を提供することにある。

これらの目的は、添付の請求項に規定されたプロセスおよび装置によって実現される。

本発明の以上のおよびその他の目的および利点については、本発明のいくつかの実施例に関する以下の説明と添付図面を参照することにより、さらに明らかとなろう。

本発明のプロセスは、束として積み重ねられ、小袋の中に配置された証券もしくは紙幣、小切手、カード、およびこれらに類似したその他の物体などの平らな印刷物をカウントするのに適しており、積み重ねられた印刷物の束をほぐす第１のステップを有している。このほぐすステップは、好ましくは、加圧空気によって実行され、これにより、積み重ねられた印刷物を分離し、カウントの品質を改善することができる。当然のことながら、印刷物の厚さおよび／または材料に応じて、ほぐすステップを回避することも可能であり、従って、これは、任意選択である。

次いで、積み重ねられた印刷物のエッジの画像を、束のカウント側部において、画像化手段によって取得する。これらの画像化手段については、後程詳述するが、これらは、ＣＣＤカメラと処理手段を含むことができる。

ＣＣＤカメラを使用することにより、印刷物エッジの存在を検出可能な行および列の形態で配列された単一画像検出器の二次元のアレイ（例えば、ピクセル）を形成可能である。

慣習に従い、アレイの行は、水平であり、列は、垂直であるものと定義する。従って、アレイのピクセルのそれぞれの列内において、印刷物の積み重ねの高さを見ることになる。

また、取得された画像は、好ましくは、このタイプの画像内に通常存在している雑音を除去するべく、フィルタリングされる。このフィルタリング動作自体は、当技術分野において周知である。

本発明のプロセスによれば、次いで、最終的にそれぞれの列のカウント値を取得するべく、アレイの単一画像検出器のそれぞれの列ごとに、ピクセルのそれぞれの行（これは、行のセグメントの形状を有している）内において検出された印刷物の枚数をカウントするが、この値が、それぞれのピクセル列内の行のセグメントとして検出された印刷物の枚数である。

この結果、カウント値の組が取得されるが、この数は、アレイ内の列の数に等しい。通常、ＣＣＤアレイは、５１２ｘ５１２個のピクセル、または、１０２４ｘ１０２４個のピクセル、または、場合によっては、２０００ｘ２０００個のピクセルを有しており、アレイ全体では、例えば、それぞれ、５１２個のカウント値、１０２４個または２０００個のカウント値を取得することになる。

次いで、このカウント値の組を統計的に分析し、取得された値とその頻度を判定する。例えば、印刷物の束が、理論的に５００枚の積み重ねられた印刷物を含んでいる場合には、正しいカウント値（５００）が、例えば、Ｎ₅₀₀回などの特定の回数だけ出現するはずであり、４９９、４９８、４９７、５０１、５０２、５０３などのその他のカウント値も、例えば、Ｎ₄₉₉、Ｎ₄₉₈、Ｎ₄₉₇、Ｎ₅₀₁、Ｎ₅₀₂、Ｎ₅₀₃回などの特定の回数だけ出現することになる。

換言すれば、それぞれのカウント値Ｎ_cvが、特定の回数だけ出現し、この「回数」は、カウント値を判定する列の数に等しい。次いで、この取得された値Ｎ_cvを分析し、最も頻繁に発生している値Ｎ_cvを値１．０とする。その他のすべての値Ｎ_cvについては、この最も頻繁に発生している値に対するそれぞれの値の発生割合を算出する。

一例として、カウント対象の積み重ねが５００枚の印刷物を含んでいると考えると、２０００ｘ２０００のアレイの場合に、値５００を１９９０回（Ｎ₅₀₀＝１９９０）、値４９９を３回（Ｎ₄₉₉＝３）、値４９８を１回（Ｎ₄₉₈＝１）、値４９７を５回（Ｎ₄₉₇＝５）、および値５０１を１回（Ｎ₅₀₁＝１）取得することができよう。従って、最も頻繁に発生している値は、５００であり、その他の値は、４９９が、０．１５％、４９８が、０．０５％、４９７が、０．２５％、５０１が、０．０５％の割合で発生している。

この統計処理の実行が完了したら、既定の規則に従って、カウントが正確であったかどうかを判定することができる。既定の規則は、ユーザが決定可能であり、例えば、その他のカウント値の相対的な発生割合を特定の限度に設定し、この限度を超過した場合に、そのカウントが不正確とあるものと見なす。好ましくは、この限度は、１０％に設定され、従って、カウント値が、最も頻繁な値に対して１０％を超えて発生した場合には、そのカウントを不正確であるものと見なす。

当然のことながら、この限度として、別の値を選択することも可能である。また、最も頻繁に発生する値が、予想された値（例えば、５００）と等しくない場合にも、そのカウントが不正確であるものと見なさなければならない。

この統計的な分析の結果には、３つの異なる可能性が存在しよう。

第１のケースにおいては、最も頻繁に取得されたカウント値が、予想された値であり、得られたその他のすべての値の発生も、設定されている限度（例えば、前述の１０％）を下回っており、従って、このカウントは、正しいものと見なすことができる。

第２のケースにおいては、最も頻繁に取得されたカウント値は、予想された値であるが、１つまたはいくつかのその他の取得された値の発生が、設定されている限度（例えば、前述の１０％）を上回っている。このケースにおいては、カウントは、正しくものと思われるが（適切な値が、最も頻繁に得られている）、精度をチェックするべく反復する必要があろう。このような状況は、シートが部分的に折り曲げられており、束のカウント側部の１つの側部においては、カウントされているが、その他の側部においては、カウントされていない場合に、発生する可能性が有る。

第３のケースにおいては、最も頻繁に取得されるカウント値が、予想されている値と異なっており、その他の取得された値の発生が、限度（例えば、前述の１０％）を超過または下回っている。このケースにおいては、カウントが正しいものではなく、かつ、その積み重ねが正しい数の印刷物ではないか、もしくは、印刷物が折り曲げられているか、または、カウントが正しいものではなく、カウント機械を調節しなければならない。

このプロセスの第２の実施例として、第１のカウント動作を検証するべく、束のカウント側部の第２の画像を生成した後に、この第２の画像を前述の本発明によるプロセスによって処理可能である。この第２の画像は、第１の画像におけるカウント動作が、予想された結果を付与しなかった場合にのみ（前述の第２および第３のケースを参照されたい）、または、第１のカウント動作が正しい結果を付与した場合にも、その取得結果の検証ステップとして、取得および分析可能である。

この第２の画像は、第１の画像と同一のカウント側部において、または、束を動かして（もしくは、動かすことなしに）、束の別のカウント側部上において、取得可能である。

前述のプロセスのさらなる発展として、積み重ねの少なくとも２つの側部の画像を取得し、それぞれのカウント値を比較することにより、折り曲げられた印刷物または引き裂かれた印刷物の存在を検出することも考えられよう。このような比較は、既知の電子的処理手段によって実行可能であり、それぞれのカウント側部について取得されたカウント値を分析することにより、印刷物が折り曲げられもしくは引き裂かれている位置を識別することができよう。このためには、積み重ねの４つの側部の画像を取得することが好ましい。

この説明から理解できるように、本発明によるプロセスの主な利点は、１つの単一カウント動作において、Ｎ個のカウント値を取得可能であるという点にあり、ここで、既知のカウント装置の場合には、１つのカウント動作において、１つまたは２つのカウント値を提供できるのみである。そして、既知の装置によって取得される４つのカウント値の最大値の比較のみではなく、取得されたＮ個のカウント値の適切な統計的分析を実行可能である。既知の装置によれば、Ｎ個のカウント値の取得を所望する場合には、実際に、Ｎ回のカウント動作を実行することが必要である。従って、本発明によるプロセスは、カウントプロセスにおける重要な時間の節約を実現すると共に、１個、２個、３個、または４個の値ではなく、大きな数（Ｎ個のカウント値）に基づいて実行される統計的分析によるさらに正確なカウントプロセス自体を実現している。

次に、図３を参照し、本発明のプロセスを実行するのに適した装置の一実施例について説明する。

この装置においては、例えば、証券や類似した物体の束などの平らな印刷物の束１を、この束１のカウント側部３の写真をカメラ２が撮影できるように、例えば、ＣＣＤカメラ２などの画像化装置の前面に配置する。好ましくは、それぞれの束１は、例えば、吹き出し手段７から供給される加圧空気のジェットによって行われるほぐす動作を円滑に実行するべく、３つの壁４、５、６によって取り囲まれている。従って、このほぐす動作により、個々の積み重ねられている印刷物がわずかに分離し、この結果、カウントに使用される画像の品質が改善される。特定の時間にわたって、束１を、このほぐれた位置に維持するべく、このそれぞれは、束１のカウント側部において開いている小袋１５（図３には、概略的に表されている）内に配置されている。この結果、ほぐす動作に使用される空気は、小袋１５内にトラップされ、束が、ほぐれた状態に維持される。この小袋は、合成材料や紙材料、あるいは、その他の適切な材料からなるものであってよい。

このシステムをさらに改善するべく、画像の品質を向上させる（例えば、ＬＥＤ８やその他の等価な手段などの）照明手段を追加することも可能である。

画像の取得が完了したら、適切な処理手段により、これに対して前述の統計的処理を適用する。図３を参照し、これらの手段についてさらに詳細に説明する。ＣＣＤカメラ２は、少なくとも１つのマイクロプロセッサ１０、フィルタリング手段１１、入出力インタフェース１２、および情報を保存するメモリ手段１３を有する（ＰＣまたはこれに類似した装置などの）コンピュータ装置９にリンクしている。このコンピュータ９内に保存されているプログラムの１つは、具体的には、前述のカウント値を算出し、これらの個々の頻度を判定することによって、本発明によるプロセスを実行可能である。次いで、このカウントプロセスの結果を、例えば、コンピュータ画面またはプリンタなどの出力手段１４上に出力可能であり、場合によっては、これを使用することにより、例えば、カウントが不正確な場合のカウントの反復、カウント動作が正しい結果を付与した場合のカウントされた積み重ねのさらなる処理、カウントが正しくない場合のカウントされた積み重ねの特定の処理など、印刷物の特定の積み重ねに対して適用するさらなる処理を判定することも可能である。

束の第２の（または、さらなる）カウント側部の写真を取得するには、その他のカウント側部におけるカウントを実現するべく束を回転させたり、壁４、５、６を移動させるさらなる手段を提供しなければならない。

本明細書において説明した本発明の実施例は、説明のための例として提供したものであり、制限を意図するものと解釈してはならない。添付の請求項の範囲内において、その他の変形や等価なソリューションが可能である。

本発明によるプロセスの概略ブロック図である。 本発明による統計的処理のブロック図である。 本発明のプロセスを実行するのに適した装置の一実施例の平面図である。

Claims (13)

1. 束の形態に積み重ねられた、証券または紙幣、小切手、カード、およびその他のこれらに類似の物体などの平らな印刷物をカウントするプロセスであって、
   （ａ）前記積み重ねられた印刷物の束をほぐすステップと、
   （ｂ）前記束の第１のカウント側部において前記積み重ねられた平らな印刷物のエッジの第１の画像を取得するステップであって、前記画像は、行および列として配列された単一画像検出器の２次元アレイから構成されている、ステップと、
   （ｃ）前記アレイの単一画像検出器のそれぞれの列ごとに、単一画像検出器のそれぞれの行において検出された印刷物のエッジの数をカウントし、それぞれの列ごとのカウント値を取得するステップと、
   （ｄ）前記ステップ（ｃ）から取得された結果を統計的に処理し、取得されたカウント値およびその頻度を判定するステップであって、前記統計的な処理は、（ｄ１）それぞれの列内において取得された前記カウント値を比較するステップと、（ｄ２）前記カウントの結果値を、前記ステップ（ｃ）で最も頻繁に取得された値に設定するステップと、（ｄ３）それぞれのその他の列において取得されたエッジの数のそれぞれのその他の値ごとに、前記その他の値の発生の数を、ステップ（ｄ２）において取得された前記結果値と比較するステップと、を備えるステップと、
   を備え
   前記プロセスはさらに、
   （ｅ）前記統計的な処理に基づいて、前記カウントが正確であるかどうかを判定するステップであって、ステップ（ｄ２）において前記結果値が予想された値と異なっている場合に、および／または、ステップ（ｄ３）において、取得されたそれぞれのその他のカウント値が、前記最も頻繁に取得された値の既定の割合を上回って発生している場合に、前記カウント動作が正確ではないと判定するステップをさらに備えるプロセス。
2. ステップ（ａ）は、加圧空気によって実行される請求項１に記載のプロセス。
3. 前記単一の画像検出器は、ピクセルである請求項１または２に記載のプロセス。
4. 前記既定の割合は、１０パーセットである請求項１に記載のプロセス。
5. 前記積み重ねの第２の画像を取得し、該画像に対して、請求項１〜４において規定されているステップを適用する請求項１〜４のいずれか一項に記載のプロセス。
6. 前記第２の画像は、前記積み重ねの第２のカウント側部において取得される請求項５に記載のプロセス。
7. 各画像から判定されたそれぞれのカウント値を比較することにより、折り曲げられた印刷物又は引き裂かれた印刷物の存在を検出するステップをさらに備える請求項６に記載のプロセス。
8. 前記積み重ねの４つの側部の画像を取得し、該画像に対して、請求項１〜７において規定されているステップを適用し、印刷物が折り曲げられている又は引き裂かれている位置を識別する請求項７に記載のプロセス。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載のプロセスを実行する装置であって、
   少なくとも１つの、印刷物の積み重ね（１）をほぐす装置（７）と、
   前記積み重ね（１）のカウント側部の画像を取得する画像化装置（２）と、
   前記カウントプロセスおよび前記統計的処理を前記画像に対して適用する処理手段（１０、１１、１２、１３）と、
   前記カウントプロセスの結果を出力する出力手段（１４）と、
   を備える装置。
10. 前記ほぐす装置は、空気吹き出し手段（７）である請求項９に記載の装置。
11. 前記画像化装置は、ＣＣＤカメラ（２）である請求項９または１０に記載の装置。
12. 照明手段（８）をさらに備える請求項９〜１１のいずれか一項に記載の装置。
13. 前記処理手段は、少なくとも１つのコンピュータ（９）を備える請求項９〜１２のいずれか一項に記載の装置。

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