JP5044255B2 - 紙葉類判別装置および紙葉類判別方法 - Google Patents

Description

本発明は、たとえば、紙幣やそれ以外の有価証券などの紙葉類を区分処理する紙葉類処理装置において、紙葉類の種類や真偽等を判別する紙葉類判別装置および紙葉類判別方法に関する。

一般に、たとえば、紙幣やそれ以外の有価証券などの紙葉類を区分処理する紙葉類処理装置において、紙葉類の種類等を判別する紙葉類判別装置にあっては、あらかじめ判別対象とする複数種の紙葉類から取得した辞書パターンを辞書パターン記憶部に記憶しておき、入力された紙葉類の画像から取得した入力パターンと辞書パターン記憶部内の辞書パターンとを照合することにより両パターンの一致度を表す評価値を計算し、求めた評価値に基づき当該紙葉類の種類等を判別する方法が用いられている（たとえば、特許文献１、特許文献２参照）。
特開２００３−２８８６２７号公報 特開２００５−２９３２８５号公報

しかし、従来の種類（以降、券種ともいう）判別は、全ての紙葉類に対する種類判別を同一色のデータあるいは濃淡データで実施している。この方法では、対応すべき紙葉類の種類が少なく、色味が似ている場合は問題ないが、対応種類が増え、様々な色の紙葉類に対応しなければいけない場合には、どうしてもパターンの出にくい種類ができてしまい、特定種類で種類判別の性能が悪くなることがあるという問題がある。

そこで、本発明は、様々な色の紙葉類に対応しなければいけない場合でも、色情報を有効に用いることにより常に安定した種類等の判別が行なえる紙葉類判別装置および紙葉類判別方法を提供することを目的とする。

本発明の紙葉類判別装置は、判別対象の紙葉類を搬送する搬送手段と、この搬送手段により搬送される紙葉類上のカラー画像を取得するカラー画像取得手段と、このカラー画像取得手段により取得されたカラー画像から当該カラー画像を構成する複数の色ごとのパターンを入力パターンとして抽出するパターン抽出手段と、紙葉類の種類にそれぞれ対応するカラー画像から取得された当該カラー画像を構成する複数の色のうち他の紙葉類と最もパターンに差が表われやすい特定の１つの色を指定する指定色情報と当該色の辞書パターンをあらかじめ記憶している辞書パターン記憶手段と、前記パターン抽出手段により抽出された複数の色ごとの入力パターンのうち前記辞書パターン記憶手段に記憶された前記指定色情報で指定される色の入力パターンを選択し、この選択した入力パターンと前記辞書パターン記憶手段に記憶された前記指定色情報と対応する辞書パターンとを照合することにより両パターンの一致度を表す評価値を計算する評価値計算手段と、この評価値計算手段により求められた評価値に基づき当該紙葉類の種類等を判別する判別手段とを具備する。

また、本発明の紙葉類判別装置は、判別対象の紙葉類を搬送する搬送手段と、この搬送手段により搬送される紙葉類上のカラー画像を取得するカラー画像取得手段と、このカラー画像取得手段により取得されたカラー画像から当該カラー画像を構成する複数の色ごとのパターンを入力パターンとして抽出するパターン抽出手段と、紙葉類の種類にそれぞれ対応するカラー画像から取得された当該カラー画像を構成する複数の色ごとの辞書パターンおよび各色ごとの重み情報として他の紙葉類と最もパターンに差が表われやすい色間演算の重み情報をあらかじめ記憶している辞書パターン記憶手段と、前記パターン抽出手段により抽出された複数の色ごとの入力パターンと前記辞書パターン記憶手段に記憶された前記複数の色ごとの辞書パターンとを対応する色ごとに照合することにより両パターンの一致度を表す評価値をそれぞれ計算する評価値計算手段と、この評価値計算手段により求められた各評価値を前記辞書パターン記憶手段に記憶されている前記各色ごとの重み情報による重みを対応する色ごとに付けて加算し、その加算結果に基づき当該紙葉類の種類等を判別する判別手段とを具備する。

また、本発明の紙葉類判別装置は、判別対象の紙葉類を搬送する搬送手段と、この搬送手段により搬送される紙葉類上のカラー画像を取得するカラー画像取得手段と、このカラー画像取得手段により取得されたカラー画像から当該カラー画像を構成する複数の色ごとのパターンを入力パターンとして抽出するパターン抽出手段と、このパターン抽出手段により抽出された複数の色ごとの入力パターンをそれぞれ別の表色系のパターンに変換するパターン変換手段と、紙葉類の種類にそれぞれ対応するカラー画像から取得された当該カラー画像を構成する複数の色のうち他の紙葉類と最もパターンに差が表われやすい特定の１つの色を指定する指定色情報と当該色のパターンが別の表色系に変換されてなる辞書パターンをあらかじめ記憶している辞書パターン記憶手段と、前記パターン変換手段により変換された表色系の各入力パターンのうち前記辞書パターン記憶手段に記憶された指定色情報で指定される色の入力パターンを選択し、この選択した入力パターンと前記辞書パターン記憶手段に記憶された前記指定色情報と対応する辞書パターンとを照合することにより両パターンの一致度を表す評価値を計算する評価値計算手段と、この評価値計算手段により求められた評価値に基づき当該紙葉類の種類等を判別する判別手段とを具備する。

さらに、本発明の紙葉類判別装置は、判別対象の紙葉類を搬送する搬送手段と、この搬送手段により搬送される紙葉類上のカラー画像を取得するカラー画像取得手段と、このカラー画像取得手段により取得されたカラー画像から当該カラー画像を構成する複数の色ごとのパターンを入力パターンとして抽出するパターン抽出手段と、このパターン抽出手段により抽出された複数の色ごとの入力パターンをそれぞれ別の表色系のパターンに変換するパターン変換手段と、紙葉類の種類にそれぞれ対応するカラー画像から取得された当該カラー画像を構成する複数の色ごとのパターンがそれぞれ別の表色系に変換されてなる辞書パターンおよび各色ごとの重み情報として他の紙葉類と最もパターンに差が表われやすい色間演算の重み情報をあらかじめ記憶している辞書パターン記憶手段と、前記パターン変換手段により変換された表色系の各入力パターンと前記辞書パターン記憶手段に記憶された前記表色系の各辞書パターンとを対応する色ごとに照合することにより両パターンの一致度を表す評価値をそれぞれ計算する評価値計算手段と、この評価値計算手段により求められた各評価値を前記辞書パターン記憶手段に記憶されている前記各色ごとの重み情報による重みを対応する色ごとに付けて加算し、その加算結果に基づき当該紙葉類の種類等を判別する判別手段とを具備する。

本発明によれば、様々な色の紙葉類に対応しなければいけない場合でも、色情報を有効に用いることにより常に安定した種類等の判別が行なえる紙葉類判別装置および紙葉類判別方法を提供できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、第１の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る紙葉類判別装置の構成を概略的に示すものである。この紙葉類判別装置は、判別対象としての紙幣などの紙葉類Ｐを搬送する搬送手段としての搬送路１１、搬送路１１で搬送される紙葉類Ｐの表面を照明する照明装置１２、照明装置１２で照明された紙葉類Ｐの表面のカラー画像を取得するカラー画像取得手段としてのカラービデオカメラ（以降、単にカラーカメラと称す）１３、カラーカメラ１３で得られたカラー画像を処理することにより、たとえば紙葉類Ｐの種類を判別する処理部１４、および、処理部１４の判別結果に基づき搬送路１１および図示しない紙葉類区分手段などの制御を行なう搬送制御部１５を有して構成されている。

処理部１４は、たとえば、図２に示すように、カラーカメラ１３で撮像されたカラー画像から当該カラー画像を構成する複数の色、この例ではＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の入力パターンＳ_Ｒ ，Ｓ_Ｇ ，Ｓ_Ｂ （＝Ｓ）として抽出するパターン抽出手段としての画像処理部２１、画像処理部２１から得られる入力パターンＳ_Ｒ ，Ｓ_Ｇ ，Ｓ_Ｂ を一時記憶する入力パターン記憶部２２、あらかじめ判別対象とする複数種の紙葉類から取得したカラー画像に基づき作成された当該カラー画像を構成する複数の色、この例ではＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の辞書パターンＤ_ｉＲ，Ｄ_ｉＧ，Ｄ_ｉＢ（＝Ｄ_ｉ）を記憶している辞書パターン記憶手段としての辞書パターン記憶部２３、入力パターン記憶部２２内の入力パターンＳ_Ｒ ，Ｓ_Ｇ ，Ｓ_Ｂ と辞書パターン記憶部２３内の辞書パターンＤ_ｉＲ，Ｄ_ｉＧ，Ｄ_ｉＢとを対応する色ごとに照合することにより両パターンの一致度を表す評価値をそれぞれ計算する評価値計算手段、および、求められた各評価値を色ごとに所定の重みを付けて加算し、その加算結果に基づき当該紙葉類Ｐの種類を判別する判別手段として機能する判別処理部２４を有して構成されている。

判別処理部２４は、カラーカメラ１３から前述したようにＲ，Ｇ，Ｂの３色のデータが得られる場合、入力パターンＳ＝（Ｓ_Ｒ ，Ｓ_Ｇ ，Ｓ_Ｂ ）：Ｓ_Ｒ ＝（Ｓ_Ｒ１，Ｓ_Ｒ２，…，Ｓ_ＲＭ）、Ｓ_Ｇ ＝（Ｓ_Ｇ１，Ｓ_Ｇ２，…，Ｓ_ＧＭ）、Ｓ_Ｂ ＝（Ｓ_Ｂ１，Ｓ_Ｂ２，…，Ｓ_ＢＭ）を入力パターン記憶部２２から読出すとともに、各券種の辞書パターンＤ_ｉ＝（Ｄ_ｉＲ，Ｄ_ｉＧ，Ｄ_ｉＢ）：Ｄ_ｉＲ＝（Ｄ_ｉＲ１，Ｄ_ｉＲ２，…，Ｄ_ｉＲＭ）、Ｄ_ｉＧ＝（Ｄ_ｉＧ１，Ｄ_ｉＧ２，…，Ｄ_ｉＧＭ）、Ｄ_ｉＢ＝（Ｄ_ｉＢ１，Ｄ_ｉＢ２，…，Ｄ_ｉＢＭ）を辞書パターン記憶部２３から読出すことにより、券種判別の処理を行なう。
ここに、図３は辞書パターン記憶部２３の記憶内容の一例を示している。

図４は、判別処理部２４における券種判別処理の流れを示しており、以下、それについて説明する。まず、評価関数ｆ（Ｓ，Ｄ_ｉ ）により券種ｉの評価値Ｅ（ｉ）を求め、この求めた評価値Ｅ（ｉ）とそれまでの評価値の最大値（Ｅｍａｘ）とを比較し、評価値Ｅ（ｉ）が最大値（Ｅｍａｘ）よりも大きければ、Ｅ（ｉ）をＥｍａｘとし、ｉを券種番号Ｄ_ＮＭとして記憶する。この処理は全ての券種に対して繰り返えされ、繰り返し処理が終わった後にＤ_ＮＭに記憶されている券種番号が当該紙葉類Ｐの券種番号として搬送制御部１５に送られる。

評価値Ｅ（ｉ）を求める評価関数ｆ（Ｓ，Ｄ_ｉ ）は、対応する色ごとに評価関数ｆ１（Ｓ_Ｃ ，Ｄ_ｉＣ）にて評価した各色の評価値に重みを付けて加算する（下記式参照）。
Ｅ（ｉ）＝ｆ（Ｓ，Ｄ_ｉ ）＝Ｋｒ×ｆ１（Ｓ_Ｒ ，Ｄ_ｉＲ）
＋Ｋｇ×ｆ１（Ｓ_Ｇ ，Ｄ_ｉＧ）＋Ｋｂ×ｆ１（Ｓ_Ｂ ，Ｄ_ｉＢ）
Ｋｒ，Ｋｇ，Ｋｂ：各色に対する重み情報（Ｋｒ＋Ｋｇ＋Ｋｂ＝１）
評価関数ｆ１（Ｓ_Ｃ ，Ｄ_ｉＣ）の一例として、下記数１に示すように、Ｓ_Ｃ ＝（Ｓ_Ｃ１，Ｓ_Ｃ２，…，Ｓ_ＣＭ）とＤ_ｉＣ＝（Ｄ_ｉＣ１，Ｄ_ｉＣ２，…，Ｄ_ｉＣＭ）との内積が考えられる。

このように、第１の実施の形態によれば、紙葉類から取得したカラー画像の色ごとに辞書パターンとの評価値を計算し、この求めた評価値を色ごとに重みを付けて加算し、この加算結果を券種判別するための評価値とすることで、様々な色の紙葉類に対応しなければいけない場合でも、常に安定した券種判別が行なえる。

次に、第２の実施の形態について説明する。
図５は、第２の実施の形態に係る処理部１４の構成を示している。第２の実施の形態に係る処理部１４は、たとえば、カラーカメラ１３で撮像されたカラー画像から当該カラー画像を構成する複数の色、この例ではＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の入力パターンＳ_Ｒ ，Ｓ_Ｇ ，Ｓ_Ｂ （＝Ｓ）として抽出するパターン抽出手段としての画像処理部３１、画像処理部２１から得られる入力パターンＳ_Ｒ ，Ｓ_Ｇ ，Ｓ_Ｂ を一時記憶する入力パターン記憶部３２、入力パターン記憶部２２内の入力パターンＳ_Ｒ ，Ｓ_Ｇ ，Ｓ_Ｂ をＨ（Ｈｕｅ：色相）、Ｓ（Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ：彩度）、Ｖ（Ｖａｌｕｅ：バリュー）の表色系のパターンＳ_Ｈ ，Ｓ_Ｓ ，Ｓ_Ｖ に変換するパターン変換手段としてのパターン変換部３３、あらかじめ判別対象とする複数種の紙葉類から取得したカラー画像に基づき作成された当該カラー画像を構成する複数の色、この例ではＲ、Ｇ、ＢのパターンがそれぞれＨ、Ｓ、Ｖの表色系に変換されてなる辞書パターンＤ_ｉＨ，Ｄ_ｉＳ，Ｄ_ｉＶ（＝Ｄ_ｉ）を記憶している辞書パターン記憶手段としての辞書パターン記憶部３４、パターン変換部３３で変換された入力パターンＳ_Ｈ ，Ｓ_Ｓ ，Ｓ_Ｖ と辞書パターン記憶部２３内の辞書パターンＤ_ｉＨ，Ｄ_ｉＳ，Ｄ_ｉＶとを対応する色ごとに照合することにより両パターンの一致度を表す評価値をそれぞれ計算する評価値計算手段、および、求められた各評価値を色ごとに所定の重みを付けて加算し、その加算結果に基づき当該紙葉類Ｐの種類を判別する判別手段として機能する判別処理部３５を有して構成されている。

パターン変換部３３は、たとえば、図６に示すフローチャートにしたがって処理することで、Ｒ，Ｇ，Ｂの入力パターンＳ_Ｒ ，Ｓ_Ｇ ，Ｓ_Ｂ をＨ、Ｓ、Ｖの表色系のパターンＳ_Ｈ ，Ｓ_Ｓ ，Ｓ_Ｖ に変換する。図６のフローチャートは、文献「Ｓｍｉｔｈ，Ａｌｖｅｙ Ｒａｙ，”Ｃｏｌｏｒ Ｇａｍｕｔ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｐａｉｒｓ”，Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｒａｐｈｉｃｓ，Ｖｏｌ．１２，ｐｐ．１２−１９，１９７８（Ｐｒｏｃ ＳＩＧＧＲＡＰＨ ７８）」を参照した表色系変換アルゴリズムである。

判別処理部３５は、カラーカメラ１３から前述したようにＲ，Ｇ，Ｂの３色のデータが得られる場合、入力パターンＳ＝（Ｓ_Ｈ ，Ｓ_Ｓ ，Ｓ_Ｖ ）：Ｓ_Ｈ ＝（Ｓ_Ｈ１，Ｓ_Ｈ２，…，Ｓ_ＨＭ）、Ｓ_Ｓ ＝（Ｓ_Ｓ１，Ｓ_Ｓ２，…，Ｓ_ＳＭ）、Ｓ_Ｖ ＝（Ｓ_Ｖ１，Ｓ_Ｖ２，…，Ｓ_ＶＭ）をパターン変換部３３から取得すとともに、各券種の辞書パターンＤ_ｉ＝（Ｄ_ｉＨ，Ｄ_ｉＳ，Ｄ_ｉＶ）：Ｄ_ｉＨ＝（Ｄ_ｉＨ１，Ｄ_ｉＨ２，…，Ｄ_ｉＨＭ）、Ｄ_ｉＳ＝（Ｄ_ｉＳ１，Ｄ_ｉＳ２，…，Ｄ_ｉＳＭ）、Ｄ_ｉＶ＝（Ｄ_ｉＶ１，Ｄ_ｉＶ２，…，Ｄ_ｉＶＭ）を辞書パターン記憶部３４から読出すことにより、券種判別の処理を行なう。
ここに、図７は辞書パターン記憶部３４の記憶内容の一例を示している。

なお、判別処理部３５における券種判別処理の流れは、前述した第１の実施の形態と基本的には同様であるので説明は省略する。

評価値Ｅ（ｉ）を求める評価関数ｆ（Ｓ，Ｄ_ｉ ）は、対応する色ごとに評価関数ｆ３（Ｓ_Ｃ ，Ｄ_ｉＣ）にて評価した各色の評価値に重みを付けて加算する（下記式参照）。
Ｅ（ｉ）＝ｆ（Ｓ，Ｄ_ｉ）＝ｆ３（Ｓ_Ｈ，Ｓ_Ｓ，Ｓ_Ｖ，Ｄ_ｉＨ，Ｄ_ｉＳ，Ｄ_ｉＶ）
＝Ｋｈ×ｆ３（Ｓ_Ｈ，Ｄ_ｉＨ）＋Ｋｓ×ｆ３（Ｓ_Ｓ，Ｄ_ｉＳ）
＋Ｋｖ×ｆ３（Ｓ_Ｖ，Ｄ_ｉＶ）
Ｋｈ，Ｋｓ，Ｋｖ：各色に対する重み情報（Ｋｈ＋Ｋｓ＋Ｋｖ＝１）
このように、第２の実施の形態によれば、紙葉類から取得したカラー画像を表色系に変換した後、辞書パターンとの評価値を計算し、この求めた評価値を重み付けして加算し、この加算結果を券種判別するための評価値とすることで、様々な色の紙葉類に対応しなければいけない場合でも、常に安定した券種判別が行なえる。

次に、第３の実施の形態について説明する。
図８は、第３の実施の形態に係る処理部１４の構成を示している。第３の実施の形態に係る処理部１４は、たとえば、カラーカメラ１３で撮像されたカラー画像から当該カラー画像を構成する複数の色、この例ではＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の入力パターンＳ_Ｒ ，Ｓ_Ｇ ，Ｓ_Ｂ （＝Ｓ）として抽出するパターン抽出手段としての画像処理部４１、画像処理部４１から得られる入力パターンＳ_Ｒ ，Ｓ_Ｇ ，Ｓ_Ｂ を一時記憶する入力パターン記憶部４２、あらかじめ判別対象とする複数種の紙葉類から取得したカラー画像に基づき作成された当該カラー画像を構成する複数の色、この例ではＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のうち特定の１つの色を指定する指定色情報（Ｄ_ｉＣ ）と当該色の辞書パターンＤ_ｉ ＝（Ｄ_ｉ１，Ｄ_ｉ２，…，Ｄ_ｉＭ）を記憶している辞書パターン記憶手段としての辞書パターン記憶部４３、入力パターン記憶部４２内の入力パターンＳ_Ｒ ，Ｓ_Ｇ ，Ｓ_Ｂ のうち辞書パターン記憶部４３に記憶された指定色情報（Ｄ_ｉＣ ）で指定される色の入力パターンを選択し、この選択した入力パターンと辞書パターン記憶部４３内の辞書パターンＤ_ｉ ＝（Ｄ_ｉ１，Ｄ_ｉ２，…，Ｄ_ｉＭ）とを照合することにより両パターンの一致度を表す評価値をそれぞれ計算する評価値計算手段、および、求められた各評価値に基づき当該紙葉類Ｐの種類を判別する判別手段として機能する判別処理部４４を有して構成されている。
ここに、上記指定色情報（Ｄ_ｉＣ ）は、この実施の形態では他の紙葉類と最もパターンに差が表われやすい１つの色を指定するものとする。

判別処理部４４は、カラーカメラ１３から前述したようにＲ，Ｇ，Ｂの３色のデータが得られる場合、入力パターンＳ＝（Ｓ_Ｒ ，Ｓ_Ｇ ，Ｓ_Ｂ ）：Ｓ_Ｒ ＝（Ｓ_Ｒ１，Ｓ_Ｒ２，…，Ｓ_ＲＭ）、Ｓ_Ｇ ＝（Ｓ_Ｇ１，Ｓ_Ｇ２，…，Ｓ_ＧＭ）、Ｓ_Ｂ ＝（Ｓ_Ｂ１，Ｓ_Ｂ２，…，Ｓ_ＢＭ）のうち、指定色情報（Ｄ_ｉＣ ）で指定された色の入力パターンＳ_ＤｉＣ ＝（Ｓ_ＤｉＣ１，Ｓ_ＤｉＣ２，…，Ｓ_ＤｉＣＭ）を入力パターン記憶部４２から読出すとともに、各券種の辞書パターンＤ_ｉ＝（Ｄ_ｉ１，Ｄ_ｉ２，…，Ｄ_ｉＭ）を辞書パターン記憶部４３から読出すことにより、券種判別の処理を行なう。
ここに、図９は辞書パターン記憶部４３の記憶内容の一例を示している。

図１０は、判別処理部４４における券種判別処理の流れを示しており、以下、それについて説明する。まず、評価関数ｆ（Ｓ_ＤｉＣ ，Ｄ_ｉ ）により券種ｉの評価値Ｅ（ｉ）を求め、この求めた評価値Ｅ（ｉ）とそれまでの評価値の最大値（Ｅｍａｘ）とを比較し、評価値Ｅ（ｉ）が最大値（Ｅｍａｘ）よりも大きければ、Ｅ（ｉ）をＥｍａｘとし、ｉを券種番号Ｄ_ＮＭとして記憶する。この処理は全ての券種に対して繰り返えされ、繰り返し処理が終わった後にＤ_ＮＭに記憶されている券種番号が当該紙葉類Ｐの券種番号として搬送制御部１５に送られる。

評価値Ｅ（ｉ）を求める評価関数ｆ（Ｓ_ＤｉＣ ，Ｄ_ｉ ）の一例として、下記数２に示すように、Ｓ_ＤｉＣ ＝（Ｓ_ＤｉＣ１，Ｓ_ＤｉＣ２，…，Ｓ_ＤｉＣＭ）とＤ_ｉ＝（Ｄ_ｉ１，Ｄ_ｉ２，…，Ｄ_ｉＭ）との内積が考えられる。

このように、第３の実施の形態によれば、紙葉類から取得したカラー画像のうち、辞書パターン記憶部にあらかじめ記憶された指定色情報で指定された色を用いて辞書パターンとの評価値を計算し、この求めた評価値を券種判別するための評価値とすることで、様々な色の紙葉類に対応しなければいけない場合でも、常に安定した券種判別が行なえる。

次に、第４の実施の形態について説明する。
図１１は、第４の実施の形態に係る処理部１４の構成を示している。第４の実施の形態に係る処理部１４は、たとえば、カラーカメラ１３で撮像されたカラー画像から当該カラー画像を構成する複数の色、この例ではＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の入力パターンＳ_Ｒ ，Ｓ_Ｇ ，Ｓ_Ｂ （＝Ｓ）として抽出するパターン抽出手段としての画像処理部５１、画像処理部５１から得られる入力パターンＳ_Ｒ ，Ｓ_Ｇ ，Ｓ_Ｂ を一時記憶する入力パターン記憶部５２、あらかじめ判別対象とする複数種の紙葉類から取得したカラー画像に基づき作成された当該カラー画像を構成する複数の色、この例ではＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の辞書パターンＤ_ｉＲ，Ｄ_ｉＧ，Ｄ_ｉＢ（＝Ｄ_ｉ）および各色ごとの重み情報（Ｗ_ｉＲ，Ｗ_ｉＧ，Ｗ_ｉＢ）を記憶している辞書パターン記憶手段としての辞書パターン記憶部５３、入力パターン記憶部５２内の入力パターンＳ_Ｒ ，Ｓ_Ｇ ，Ｓ_Ｂ と辞書パターン記憶部５３内の辞書パターンＤ_ｉＲ，Ｄ_ｉＧ，Ｄ_ｉＢとを対応する色ごとに照合することにより両パターンの一致度を表す評価値をそれぞれ計算する評価値計算手段、および、求められた各評価値を辞書パターン記憶部５３に記憶されている重み情報（Ｗ_ｉＲ，Ｗ_ｉＧ，Ｗ_ｉＢ）による重みを対応する色ごとに付けて加算し、その加算結果に基づき当該紙葉類Ｐの種類を判別する判別手段として機能する判別処理部５４を有して構成されている。
ここに、上記重み情報（Ｗ_ｉＲ，Ｗ_ｉＧ，Ｗ_ｉＢ）は、この実施の形態では他の紙葉類と最もパターンに差が表われやすい色間演算の重み情報とする。

判別処理部５４は、カラーカメラ１３から前述したようにＲ，Ｇ，Ｂの３色のデータが得られる場合、入力パターンＳ＝（Ｓ_Ｒ ，Ｓ_Ｇ ，Ｓ_Ｂ ）：Ｓ_Ｒ ＝（Ｓ_Ｒ１，Ｓ_Ｒ２，…，Ｓ_ＲＭ）、Ｓ_Ｇ ＝（Ｓ_Ｇ１，Ｓ_Ｇ２，…，Ｓ_ＧＭ）、Ｓ_Ｂ ＝（Ｓ_Ｂ１，Ｓ_Ｂ２，…，Ｓ_ＢＭ）を入力パターン記憶部５２から読出すとともに、各券種の辞書パターンＤ_ｉ＝（Ｄ_ｉＲ，Ｄ_ｉＧ，Ｄ_ｉＢ）：Ｄ_ｉＲ＝（Ｄ_ｉＲ１，Ｄ_ｉＲ２，…，Ｄ_ｉＲＭ）、Ｄ_ｉＧ＝（Ｄ_ｉＧ１，Ｄ_ｉＧ２，…，Ｄ_ｉＧＭ）、Ｄ_ｉＢ＝（Ｄ_ｉＢ１，Ｄ_ｉＢ２，…，Ｄ_ｉＢＭ）を辞書パターン記憶部５３から読出すことにより、券種判別の処理を行なう。
ここに、図１２は辞書パターン記憶部５３の記憶内容の一例を示している。

なお、判別処理部５４における券種判別処理の流れは、前述した第１の実施の形態（図４）と同様であるので説明は省略する。

評価値Ｅ（ｉ）を求める評価関数ｆ（Ｓ，Ｄ_ｉ ）は、対応する色ごとに評価関数ｆ１（Ｓ_Ｃ ，Ｄ_ｉＣ）にて評価した各色の評価値に辞書パターン記憶部５３に記憶されている重み情報（Ｗ_ｉＲ，Ｗ_ｉＧ，Ｗ_ｉＢ ）による重みを付けて加算する（下記式参照）。
Ｅ（ｉ）＝ｆ（Ｓ，Ｄ_ｉ ）＝Ｗ_ｉＲ×ｆ１（Ｓ_Ｒ ，Ｄ_ｉＲ）
＋Ｗ_ｉＧ×ｆ１（Ｓ_Ｇ ，Ｄ_ｉＧ）＋Ｗ_ｉＢ×ｆ１（Ｓ_Ｂ ，Ｄ_ｉＢ）
Ｗ_ｉＲ，Ｗ_ｉＧ，Ｗ_ｉＢ：各色に対する重み情報（Ｗ_ｉＲ＋Ｗ_ｉＧ＋Ｗ_ｉＢ＝１）
評価関数ｆ１（Ｓ_Ｃ ，Ｄ_ｉＣ）の一例として、前記数１に示したように、Ｓ_Ｃ ＝（Ｓ_Ｃ１，Ｓ_Ｃ２，…，Ｓ_ＣＭ）とＤ_ｉＣ＝（Ｄ_ｉＣ１，Ｄ_ｉＣ２，…，Ｄ_ｉＣＭ）との内積が考えられる。
このように、第４の実施の形態によれば、紙葉類から取得したカラー画像の色ごとに辞書パターンとの評価値を計算し、この求めた評価値を辞書パターン記憶部にあらかじめ記憶されている重みを用いて加算し、この加算結果を券種判別するための評価値とすることで、様々な色の紙葉類に対応しなければいけない場合でも、常に安定した券種判別が行なえる。

なお、前述した第１〜第４の実施の形態に限らず、たとえば、第２の実施の形態と第３の実施の形態とを合併することで、紙葉類から取得したカラー画像を表色系に変換した後、辞書パターン記憶部にあらかじめ記憶された指定色情報で指定された色を用いて辞書パターンとの評価値を計算し、この求めた評価値を券種判別するための評価値とするようにしてもよく、このようにしても、様々な色の紙葉類に対応しなければいけない場合でも、常に安定した券種判別が行なえる。

また、たとえば、第２の実施の形態と第４の実施の形態とを合併することで、紙葉類から取得したカラー画像を表色系に変換した後、辞書パターンとの評価値を計算し、この求めた評価値を辞書パターン記憶部にあらかじめ記憶されている重みを用いて加算し、この加算結果を券種判別するための評価値とするようにしてもよく、このようにしても、様々な色の紙葉類に対応しなければいけない場合でも、常に安定した券種判別が行なえる。

本発明の実施の形態に係る紙葉類判別装置の構成を概略的に示す模式図。 第１の実施の形態に係る処理部の構成および券種判別の様子を説明する模式図。 第１の実施の形態に係る辞書パターン記憶部の記憶内容の一例を示す模式図。 第１の実施の形態に係る判別処理部における券種判別処理の流れを示すフローチャート。 第２の実施の形態に係る処理部の構成および券種判別の様子を説明する模式図。 第２の実施の形態に係るパターン変換部における表色系変換アルゴリズムを示すフローチャート。 第２の実施の形態に係る辞書パターン記憶部の記憶内容の一例を示す模式図。 第３の実施の形態に係る処理部の構成および券種判別の様子を説明する模式図。 第３の実施の形態に係る辞書パターン記憶部の記憶内容の一例を示す模式図。 第３の実施の形態に係る判別処理部における券種判別処理の流れを示すフローチャート。 第４の実施の形態に係る処理部の構成および券種判別の様子を説明する模式図。 第４の実施の形態に係る辞書パターン記憶部の記憶内容の一例を示す模式図。

符号の説明

Ｐ…紙葉類（紙幣）、１１…搬送路（搬送手段）、１２…照明装置、１３…カラーカメラ（カラー画像取得手段）、１４…処理部、１５…搬送制御部、２１，３１，４１，５１…画像処理部（パターン抽出手段）、２２，３２，４２，５２…入力パターン記憶部、２３，３４，４３，５３…辞書パターン記憶部（辞書パターン記憶手段）、２４，３５，４４，５４…判別処理部（評価値計算手段、判別手段）、３３…パターン変換部（パターン変換手段）。

Claims (9)

1. 判別対象の紙葉類を搬送する搬送手段と、
   この搬送手段により搬送される紙葉類上のカラー画像を取得するカラー画像取得手段と、
   このカラー画像取得手段により取得されたカラー画像から当該カラー画像を構成する複数の色ごとのパターンを入力パターンとして抽出するパターン抽出手段と、
   紙葉類の種類にそれぞれ対応するカラー画像から取得された当該カラー画像を構成する複数の色のうち他の紙葉類と最もパターンに差が表われやすい特定の１つの色を指定する指定色情報と当該色の辞書パターンをあらかじめ記憶している辞書パターン記憶手段と、
   前記パターン抽出手段により抽出された複数の色ごとの入力パターンのうち前記辞書パターン記憶手段に記憶された前記指定色情報で指定される色の入力パターンを選択し、この選択した入力パターンと前記辞書パターン記憶手段に記憶された前記指定色情報と対応する辞書パターンとを照合することにより両パターンの一致度を表す評価値を計算する評価値計算手段と、
   この評価値計算手段により求められた評価値に基づき当該紙葉類の種類等を判別する判別手段と、
   を具備する紙葉類判別装置。
2. 判別対象の紙葉類を搬送する搬送手段と、
   この搬送手段により搬送される紙葉類上のカラー画像を取得するカラー画像取得手段と、
   このカラー画像取得手段により取得されたカラー画像から当該カラー画像を構成する複数の色ごとのパターンを入力パターンとして抽出するパターン抽出手段と、
   紙葉類の種類にそれぞれ対応するカラー画像から取得された当該カラー画像を構成する複数の色ごとの辞書パターンおよび各色ごとの重み情報として他の紙葉類と最もパターンに差が表われやすい色間演算の重み情報をあらかじめ記憶している辞書パターン記憶手段と、
   前記パターン抽出手段により抽出された複数の色ごとの入力パターンと前記辞書パターン記憶手段に記憶された前記複数の色ごとの辞書パターンとを対応する色ごとに照合することにより両パターンの一致度を表す評価値をそれぞれ計算する評価値計算手段と、
   この評価値計算手段により求められた各評価値を前記辞書パターン記憶手段に記憶されている前記各色ごとの重み情報による重みを対応する色ごとに付けて加算し、その加算結果に基づき当該紙葉類の種類等を判別する判別手段と、
   を具備する紙葉類判別装置。
3. 判別対象の紙葉類を搬送する搬送手段と、
   この搬送手段により搬送される紙葉類上のカラー画像を取得するカラー画像取得手段と、
   このカラー画像取得手段により取得されたカラー画像から当該カラー画像を構成する複数の色ごとのパターンを入力パターンとして抽出するパターン抽出手段と、
   このパターン抽出手段により抽出された複数の色ごとの入力パターンをそれぞれ別の表色系のパターンに変換するパターン変換手段と、
   紙葉類の種類にそれぞれ対応するカラー画像から取得された当該カラー画像を構成する複数の色のうち他の紙葉類と最もパターンに差が表われやすい特定の１つの色を指定する指定色情報と当該色のパターンが別の表色系に変換されてなる辞書パターンをあらかじめ記憶している辞書パターン記憶手段と、
   前記パターン変換手段により変換された表色系の各入力パターンのうち前記辞書パターン記憶手段に記憶された指定色情報で指定される色の入力パターンを選択し、この選択した入力パターンと前記辞書パターン記憶手段に記憶された前記指定色情報と対応する辞書パターンとを照合することにより両パターンの一致度を表す評価値を計算する評価値計算手段と、
   この評価値計算手段により求められた評価値に基づき当該紙葉類の種類等を判別する判別手段と、
   を具備する紙葉類判別装置。
4. 判別対象の紙葉類を搬送する搬送手段と、
   この搬送手段により搬送される紙葉類上のカラー画像を取得するカラー画像取得手段と、
   このカラー画像取得手段により取得されたカラー画像から当該カラー画像を構成する複数の色ごとのパターンを入力パターンとして抽出するパターン抽出手段と、
   このパターン抽出手段により抽出された複数の色ごとの入力パターンをそれぞれ別の表色系のパターンに変換するパターン変換手段と、
   紙葉類の種類にそれぞれ対応するカラー画像から取得された当該カラー画像を構成する複数の色ごとのパターンがそれぞれ別の表色系に変換されてなる辞書パターンおよび各色ごとの重み情報として他の紙葉類と最もパターンに差が表われやすい色間演算の重み情報をあらかじめ記憶している辞書パターン記憶手段と、
   前記パターン変換手段により変換された表色系の各入力パターンと前記辞書パターン記憶手段に記憶された前記表色系の各辞書パターンとを対応する色ごとに照合することにより両パターンの一致度を表す評価値をそれぞれ計算する評価値計算手段と、
   この評価値計算手段により求められた各評価値を前記辞書パターン記憶手段に記憶されている前記各色ごとの重み情報による重みを対応する色ごとに付けて加算し、その加算結果に基づき当該紙葉類の種類等を判別する判別手段と、
   を具備する紙葉類判別装置。
5. 前記カラー画像を構成する複数の色とはＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）であり、前記パターン変換手段は前記Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の入力パターンをＨ（色相）、Ｓ（彩度）、Ｖ（バリュー）の表色系に変換する請求項３または請求項４記載の紙葉類判別装置。
6. 搬送手段により搬送される紙葉類上のカラー画像をカラー画像取得手段により取得するカラー画像取得工程と、
   このカラー画像取得工程により取得されたカラー画像から当該カラー画像を構成する複数の色ごとのパターンを入力パターンとして抽出するパターン抽出工程と、
   このパターン抽出工程により抽出された複数の色ごとの入力パターンのうち、紙葉類の種類にそれぞれ対応するカラー画像から取得された当該カラー画像を構成する複数の色のうち他の紙葉類と最もパターンに差が表われやすい特定の１つの色を指定する指定色情報と当該色の辞書パターンをあらかじめ記憶している辞書パターン記憶手段に記憶された前記指定色情報で指定される色の入力パターンを選択し、この選択した入力パターンと前記辞書パターン記憶手段に記憶された前記指定色情報と対応する辞書パターンとを照合することにより両パターンの一致度を表す評価値を計算する評価値計算工程と、
   この評価値計算工程により求められた評価値に基づき当該紙葉類の種類等を判別する判別工程と、
   を具備する紙葉類判別方法。
7. 搬送手段により搬送される紙葉類上のカラー画像をカラー画像取得手段により取得するカラー画像取得工程と、
   このカラー画像取得工程により取得されたカラー画像から当該カラー画像を構成する複数の色ごとのパターンを入力パターンとして抽出するパターン抽出工程と、
   このパターン抽出工程により抽出された複数の色ごとの入力パターンと、紙葉類の種類にそれぞれ対応するカラー画像から取得された当該カラー画像を構成する複数の色ごとの辞書パターンおよび各色ごとの重み情報として他の紙葉類と最もパターンに差が表われやすい色間演算の重み情報をあらかじめ記憶している辞書パターン記憶手段に記憶された前記複数の色ごとの辞書パターンとを対応する色ごとに照合することにより両パターンの一致度を表す評価値をそれぞれ計算する評価値計算工程と、
   この評価値計算工程により求められた各評価値を前記辞書パターン記憶手段に記憶されている前記各色ごとの重み情報による重みを対応する色ごとに付けて加算し、その加算結果に基づき当該紙葉類の種類等を判別する判別工程と、
   を具備する紙葉類判別方法。
8. 搬送手段により搬送される紙葉類上のカラー画像をカラー画像取得手段により取得するカラー画像取得工程と、
   このカラー画像取得工程により取得されたカラー画像から当該カラー画像を構成する複数の色ごとのパターンを入力パターンとして抽出するパターン抽出工程と、
   このパターン抽出工程により抽出された複数の色ごとの入力パターンをそれぞれ別の表色系のパターンに変換するパターン変換工程と、
   このパターン変換工程により変換された表色系の各入力パターンのうち、紙葉類の種類にそれぞれ対応するカラー画像から取得された当該カラー画像を構成する複数の色のうち他の紙葉類と最もパターンに差が表われやすい特定の１つの色を指定する指定色情報と当該色のパターンが別の表色系に変換されてなる辞書パターンをあらかじめ記憶している辞書パターン記憶手段に記憶された指定色情報で指定される色の入力パターンを選択し、この選択した入力パターンと前記辞書パターン記憶手段に記憶された前記指定色情報と対応する辞書パターンとを照合することにより両パターンの一致度を表す評価値を計算する評価値計算工程と、
   この評価値計算工程により求められた評価値に基づき当該紙葉類の種類等を判別する判別工程と、
   を具備する紙葉類判別方法。
9. 搬送手段により搬送される紙葉類上のカラー画像をカラー画像取得手段により取得するカラー画像取得工程と、
   このカラー画像取得工程により取得されたカラー画像から当該カラー画像を構成する複数の色ごとのパターンを入力パターンとして抽出するパターン抽出工程と、
   このパターン抽出工程により抽出された複数の色ごとの入力パターンをそれぞれ別の表色系のパターンに変換するパターン変換工程と、
   このパターン変換工程により変換された表色系の各入力パターンと、紙葉類の種類にそれぞれ対応するカラー画像から取得された当該カラー画像を構成する複数の色ごとのパターンがそれぞれ表色系に変換されてなる辞書パターンおよび各色ごとの重み情報として他の紙葉類と最もパターンに差が表われやすい色間演算の重み情報をあらかじめ記憶している辞書パターン記憶手段に記憶された前記表色系の各辞書パターンとを対応する色ごとに照合することにより両パターンの一致度を表す評価値をそれぞれ計算する評価値計算工程と、
   この評価値計算工程により求められた各評価値を前記辞書パターン記憶手段に記憶されている前記各色ごとの重み情報による重みを対応する色ごとに付けて加算し、その加算結果に基づき当該紙葉類の種類等を判別する判別工程と、
   を具備する紙葉類判別方法。

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