JP6003240B2 - メダル識別装置およびメダル識別システム - Google Patents

Description

本発明は、メダル識別装置およびメダル識別システムに関する。

遊技媒体としてコイン形状のメダルを用いるスロットマシンなどの遊技機が設置された遊技場では、メダルの枚数を迅速かつ正確に計数するためにメダル計数機が用いられている。また、メダル計数機には、他の遊技場のメダルなど、正規のメダルではない非正規のメダルを計数しないようにするため、投入されたメダルを識別する機能を有するものがある。

例えば、特許文献１では、メダルの大きさ（直径）に応じて、搬送路上を搬送されるメダルの種類を判別するメダル計数機が開示されている。また、例えば、特許文献２では、メダルに内蔵された非接触ＩＤチップに記憶されている識別情報に基づいて、正規のメダルと非正規のメダルとを振分けるメダル計数機が開示されている。また、例えば、特許文献３では、メダルの表面模様を読み取り、読み取られた表面模様の画像と正規模様の画像とのパターンマッチングを行うことによって、異種模様のメダルを排除するメダル計数機が開示されている。

このようにして、搬送路上を搬送されるメダルが正規のメダルであるか否かを判定する手段を設けることによって、正規のメダルのみを計数することができる。

特開２０１０−６９０８４号公報 特開２００４−２３６７４２号公報 特開２００６−４１６６号公報

しかしながら、特許文献１のメダル計数機では、高速で対象メダルを識別することができるものの、他の遊技場で用いられている同じ大きさのメダルを判別することができず、そのまま計数してしまう。また、特許文献２のメダル識別方法では、遊技場で用いるすべてのメダルに非接触ＩＤチップを内蔵する必要があるため、導入コストや維持コストが大きい。また、特許文献３のメダル識別方法では、メダルの形状が円形であるため、輪郭から特徴点を抽出することができず、読み取られた表面模様の画像を順次回転させながらパターンマッチングを行う必要があり、高速で行うことができない。

前述した課題を解決する主たる本発明は、カメラによって撮像された識別対象メダルの画像において、それぞれ複数の画素からなる複数の領域ごとに平均輝度を算出し、算出された平均輝度を含む判定対象データを出力する平均輝度算出部と、前記判定対象データを、前記カメラによって撮像された正規のメダルの画像において前記複数の領域ごとに予め算出された平均輝度を含む比較用データと比較して、前記識別対象メダルが正規のメダルであるか否かを判定する判定部と、を備え、前記複数の領域は、それぞれメダルの中心を中心とする複数の同心円状の領域であり、隣り合う夫々の前記複数の領域は同心円状の半径方向において一部が重複し、前記判定部は、前記判定対象データが、前記比較用データと、前記複数の領域のすべてにおいて所定の許容範囲内で一致する場合には、前記識別対象メダルが正規のメダルであると判定し、前記判定対象データが、前記比較用データと、前記複数の領域の何れかにおいて前記所定の許容範囲内で一致しない場合には、前記識別対象メダルが非正規のメダルであると判定する、ことを特徴とするメダル識別装置である。

本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。

本発明によれば、メダルに変更を加えることなく、メダルの画像に基づいて、識別対象メダルが正規のメダルであるか否かを高速で判定することができる。

本発明の第１ないし第４実施形態におけるメダル識別装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第１ないし第４実施形態におけるメダル識別システム全体の構成を示す模式図である。 本発明の第１ないし第４実施形態における平均輝度算出部１１の機能（平均輝度算出処理）をコンピュータに実現させるためのプログラムの動作を説明するフローチャートである。 本発明の第１実施形態において、それぞれ平均輝度が算出される複数の領域の一例を示す図である。 本発明の第１実施形態において、平均輝度算出処理によって算出された輝度データの一例を示す図である。 本発明の第１実施形態における判定部１２の機能（判定処理）をコンピュータに実現させるためのプログラムの動作を説明するフローチャートである。 本発明の第１実施形態における比較用データおよび判定対象データの一例を示す図である。 本発明の第１実施形態において、それぞれ平均輝度が算出される複数の領域の他の例を示す図である。 本発明の第２実施形態において、それぞれ平均輝度が算出される複数の領域の一例を示す図である。 本発明の第２実施形態において、平均輝度算出処理によって算出された輝度データの一例を示す図である。 本発明の第２および第３実施形態における判定部１２の機能（判定処理）をコンピュータに実現させるためのプログラムの動作を説明するフローチャートである。 本発明の第２および第３実施形態における判定対象データと比較用データとの比較方法を説明する図である。 本発明の第２および第３実施形態における比較用データおよび判定対象データの一例を示す図である。 本発明の第３実施形態において、それぞれ平均輝度が算出される複数の領域の一例を示す図である。 本発明の第３実施形態において、平均輝度算出処理によって算出された輝度データの一例を示す図である。 本発明の第３実施形態において、それぞれ平均輝度が算出される複数の領域の他の例を示す図である。 本発明の第３実施形態において、それぞれ平均輝度が算出される複数の領域のさらに他の例を示す図である。 図１７に示した複数の領域ごとに平均輝度を算出する方法を説明する図である。 図１８に示した複数の小領域に対して平均輝度算出処理を行った場合に算出される輝度データの一例を示す図である。 本発明の第４実施形態において、それぞれ平均輝度が算出される複数の領域の一例を示す図である。 本発明の第４実施形態において、比較情報データベース１０３に格納されている比較用データの一例を示す図である。 本発明の第４実施形態における判定部１２の機能（判定処理）をコンピュータに実現させるためのプログラムの動作を説明するフローチャートである。 本発明の第５実施形態におけるメダル識別システムの構成を示す図である。 単一光源および複数色光源を用いてそれぞれ撮像されたメダルの画像の一例を示す図である。 本発明の第６実施形態におけるメダル識別システムの構成を示す図である。 本発明の第７実施形態におけるメダル識別システムの構成を示す図である。 異なる複数のメダル識別方法を組み合わせて用いた場合に、それぞれ平均輝度が算出される複数の領域の一例を示す図である。 本発明の第８実施形態におけるメダル識別システムの構成を示す図である。

本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。

＜第１実施形態＞
＝＝＝メダル識別装置およびメダル識別システムの構成＝＝＝
以下、図１および図２を参照して、本発明の第１の実施形態におけるメダル識別装置およびメダル識別システムの構成について説明する。

図２は、本実施形態におけるメダル識別システム全体の構成を示している。図２に示されているメダル識別システムは、計数センサ３（３ａ、３ｂ）によってメダルの枚数を計数するメダル計数機の搬送路４上を搬送される識別対象メダルＭを識別するためのシステムであり、カメラ２およびコンピュータ１００を含んで構成されている。また、カメラ２は、搬送路４の上方に配置され、カメラ２によって撮像された識別対象メダルＭの画像ＩＭＧは、コンピュータ１００に入力されている。

例えばＰＣなどのコンピュータ１００は、キーボード１０１などの入力装置、ディスプレイ１０２などの出力装置、および比較情報データベース１０３を格納する記憶装置を備えている。そして、コンピュータ１００は、キーボード１０１からの入力などに応じて操作され、画像ＩＭＧに基づいて識別対象メダルＭが正規のメダルであるか否かを判定し、その判定結果を含む出力をディスプレイ１０２に表示させる。すなわち、コンピュータ１００は、図１に示すメダル識別装置１の機能を実現する。

図１に示されているメダル識別装置１は、平均輝度算出部１１および判定部１２を含んで構成されている。
平均輝度算出部１１には、識別対象メダルＭの画像ＩＭＧが入力され、平均輝度算出部１１から出力される輝度データＤ１ないしＤＫは、判定部１２に入力されている。また、判定部１２は、比較情報データベース１０３を参照して、識別対象メダルＭが正規のメダルであるか否かの判定結果Ｔ／Ｆを出力している。なお、判定結果Ｔ／Ｆは、識別対象メダルＭが正規のメダルであると判定した場合に、Ｔ／Ｆ＝Ｔとなり、識別対象メダルＭが非正規のメダルである（正規のメダルでない）と判定した場合に、Ｔ／Ｆ＝Ｆとなるものとする。

＝＝＝メダル識別装置の動作＝＝＝
以下、図３ないし図７を適宜参照して、本実施形態におけるメダル識別装置の動作について説明する。

前述したように、メダル識別装置１の機能は、コンピュータ１００によって実現することができる。例えば、比較情報データベース１０３を格納する記憶装置を備えるコンピュータにメダル識別プログラムを実行させることによって、平均輝度算出部１１および判定部１２に相当する機能を実現することができる。図３および図６は、それぞれ平均輝度算出部１１および判定部１２に相当する機能をコンピュータに実現させるためのプログラムの動作を示している。

平均輝度算出部１１は、識別対象メダルＭの画像ＩＭＧにおいて、それぞれ複数の画素からなる複数の領域ごとに平均輝度を算出し、算出された平均輝度を含む輝度データＤ１ないしＤＫを出力する。ここで、平均輝度算出部１１に相当する機能（平均輝度算出処理）をコンピュータに実現させるためのプログラムの動作を図３に示す。また、本実施形態において、それぞれ平均輝度が算出される複数の領域の一例を図４に示す。図４に示すように、本実施形態における複数の領域は、それぞれ識別対象メダルＭの中心を中心とする複数の同心円状の領域として定義され、輝度データＤ１ないしＤＫ（図４においてはＫ＝１４）は、それぞれの領域における平均輝度として定義されている。

平均輝度算出処理が開始されると（Ｓ１１）、まず、各領域の輝度データＤｋおよび各領域の画素数Ｎｋ（１≦ｋ≦Ｋ）をいずれも０に初期化したうえで（Ｓ１２）、画像ＩＭＧの画素ｎ（全画素数Ｎ）に対して、Ｓ１３およびＳ１４の処理が行われる（ループ処理１）。

ループ処理１においては、画素ｎの座標（ｘ，ｙ）に応じて画素ｎが含まれる領域を決定し、その領域の輝度データＤｋに画素ｎのＲＧＢごとの輝度値（画素値）Ｂｎを加算するとともに（Ｓ１３）、その領域の画素数Ｎｋをインクリメント（画素数Ｎｋに１を加算）する（Ｓ１４）。そして、Ｓ１３およびＳ１４のループ処理１を画像ＩＭＧの各画素ｎに対して行うことによって、各領域に含まれる画素の輝度値の合計を示す輝度データＤｋ、および各領域に含まれる画素数Ｎｋが得られる。

なお、図４において、画素ｎが識別対象メダルＭより外側にある場合や、各領域間の隙間の部分にある場合など、画素ｎがいずれの領域にも含まれない場合には、輝度データＤｋの加算および画素数Ｎｋのインクリメントは行われない。そのため、画像ＩＭＧのすべての画素に対してではなく、何れかの領域に含まれる画素に対してのみループ処理１を行ってもよい。また、各領域間の隙間の部分にある画素をいずれの領域にも含まれないこととする代わりに、隣接する２つの領域のいずれにも含まれることとしてもよい。このような画素に対しては、２つの輝度データについての加算や、２つの画素数についてのインクリメントが行われる。

次に、輝度データＤｋ（データ数Ｋ）に対して、Ｓ１５の処理が行われる（ループ処理２）。
ループ処理２においては、各領域の輝度データＤｋをその領域の画素数Ｎｋで除算する（Ｓ１５）。そして、Ｓ１５のループ処理２を各輝度データＤｋに対して行うことによって、各領域に含まれる画素の平均輝度（輝度値の平均）を示す輝度データＤｋが得られ、平均輝度算出処理を終了する（Ｓ１６）。ここで、本実施形態において、平均輝度算出処理によって算出された輝度データの一例を図５に示す。図５においては、各領域に含まれる画素の輝度値は、輝度データＤｋが示す平均輝度に置き換えられている。

判定部１２は、平均輝度算出部１１から出力される輝度データ（判定対象データ）Ｄ１ないしＤＫを、比較情報データベース１０３に格納されている輝度データ（比較用データ）Ｒ１ないしＲＫと比較して、識別対象メダルＭが正規のメダルであるか否かを判定し、判定結果Ｔ／Ｆを出力する。なお、比較用データＲ１ないしＲＫは、カメラ２によって撮像された正規のメダルの画像において、判定対象データＤ１ないしＤＫと同様の平均輝度算出処理によって予め算出された輝度データである。ここで、判定部１２に相当する機能（判定処理）をコンピュータに実現させるためのプログラムの動作を図６に示す。

判定処理が開始されると（Ｓ２１）、まず、初期化処理を行い、ｋ＝０とする（Ｓ２２）。次に、ｋをインクリメントしてｋ＝１としたうえで（Ｓ２３）、判定対象データＤ１を比較用データＲ１と比較する（Ｓ２４）。

Ｓ２４において、判定対象データＤ１が比較用データＲ１と±αの範囲内で一致している場合、すなわち、Ｒ１−α≦Ｄ１≦Ｒ１＋αが成立する場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）には、Ｓ２５に進む。また、Ｓ２５において、ｋ≠Ｋの場合（Ｓ２５：ＮＯ）には、Ｓ２３に戻り、ｋをインクリメントする。そして、すべての判定対象データＤｋおよび比較用データＲｋ（１≦ｋ≦Ｋ）において、Ｒｋ−α≦Ｄｋ≦Ｒｋ＋αが成立する場合（Ｓ２４：ＹＥＳ、Ｓ２５：ＹＥＳ）には、識別対象メダルＭが正規のメダルであると判定し、判定結果Ｔ／Ｆ＝Ｔとし（Ｓ２６）、判定処理を終了する（Ｓ２８）。

一方、何れかの判定対象データＤｋおよび比較用データＲｋ（１≦ｋ≦Ｋ）において、Ｒｋ−α≦Ｄｋ≦Ｒｋ＋αが成立しない場合（Ｓ２４：ＮＯ）には、識別対象メダルＭが非正規のメダルであると判定し、判定結果Ｔ／Ｆ＝Ｆとし（Ｓ２７）、判定処理を終了する（Ｓ２８）。

このようにして、本実施形態のメダル識別装置１は、定義された複数の領域のすべてにおいて、判定対象データＤｋが比較用データＲｋ（１≦ｋ≦Ｋ）と±αの範囲内（所定の許容範囲内）で一致する場合には、識別対象メダルＭが正規のメダルであると判定する。また、複数の領域の何れかにおいて、判定対象データＤｋが比較用データＲｋ（１≦ｋ≦Ｋ）と±αの範囲内で一致しない場合には、識別対象メダルＭが非正規のメダルであると判定する。例えば図７に示すように、判定対象データ１は、比較用データと大きく異なっているため、非正規のメダルであると判定され、判定対象データ２は、比較用データと略一致しているため、正規のメダルであると判定される。

前述したように、本実施形態では、平均輝度が算出される複数の領域は、それぞれ識別対象メダルＭの中心を中心とする複数の同心円状の領域として定義されている。そのため、識別対象メダルＭの画像ＩＭＧを順次回転させながら比較や照合を行う必要がなく、識別対象メダルが正規のメダルであるか否かを高速で判定することができる。

なお、本実施形態では、比較情報データベース１０３には、正規のメダルの画像において予め算出された比較用データのみが格納されているが、これに限定されるものではない。比較情報データベース１０３には、比較用データとして、非正規のメダルの画像において、判定対象データＤ１ないしＤＫと同様の平均輝度算出処理によって予め算出された輝度データがさらに格納されていてもよい。この場合、判定対象データと当該非正規のメダルの比較用データとの比較結果を、正規のメダルの比較用データとの比較結果より優先して判定を行うことによって、既に知られている非正規のメダルを効率よく識別し、確実に排除することができる。

また、それぞれ平均輝度が算出される複数の領域の定義、具体的には、各同心円状の領域の半径方向における幅や同心円状の領域数を所定時間ごとに変更してもよい。これにより、正規のメダルであるか否かの判定基準が所定時間ごとに変更されることとなるため、不正行為の発見を回避する対策が行われた場合でも、所定時間ごとに当該対策を無効化することができる。

＝＝＝複数の領域の他の例＝＝＝
図４に示した複数の領域の一例では、それぞれの領域が隣接しており、それらの半径方向における幅がいずれも同一となっているが、これに限定されるものではない。例えば図８に示すように、各領域の一部を重複させたり、各領域の半径方向における幅を変化させたりしてもよい。

図８においては、短破線で示される同心円状の領域と実線で示される同心円状の領域とが互いに重複しており、また、中心に近づくほど各領域の半径方向における幅が大きくなっている。このように半径方向における幅を中心に近づくほど増加させることによって、最外周の領域に含まれる画素数と最内周の領域に含まれる画素数との差を緩和することができる一方、平均輝度を算出して比較するための領域数（データ数）は少なくなってしまう。そこで、各領域の一部を重複させることによって、各領域が隣接している場合より多くの領域数（データ数）を確保することができ、識別対象メダルＭの識別精度を向上させることができる。

＜第２実施形態＞
＝＝＝メダル識別装置の動作＝＝＝
以下、図９ないし図１３を適宜参照して、本発明の第２の実施形態におけるメダル識別装置の動作について説明する。なお、本実施形態におけるメダル識別装置およびメダル識別システムの構成は、第１実施形態のメダル識別装置およびメダル識別システムの構成と同様である。

平均輝度算出部１１は、第１実施形態と同様に、識別対象メダルＭの画像ＩＭＧにおいて、それぞれ複数の画素からなる複数の領域ごとに平均輝度を算出し、算出された平均輝度を含む輝度データＤ１ないしＤＫを出力する。しかしながら、本実施形態では、それぞれ平均輝度が算出される複数の領域の定義が第１実施形態とは異なっている。

図９に示すように、本実施形態における複数の領域は、メダルＭ（識別対象メダルまたは正規のメダル）の画像の全領域を格子状に分割した複数の分割領域（短破線）から予め選択された、メダルＭの中心を中心とする所定半径の円周（長破線）上の画素を含む領域として定義されている。そして、判定対象データＤ１ないしＤＫ、および比較用データＲ１ないしＲＫ（図９においてはＫ＝２４）は、それぞれの領域における平均輝度を時計回り（または反時計回り）の順に並べたデータ列として定義されている。

ここで、本実施形態において、平均輝度算出処理によって算出された輝度データ（判定対象データまたは比較用データ）の一例を図１０に示す。図１０においては、各領域に含まれる画素の輝度値は、判定対象データＤｋまたは比較用データＲｋ（１≦ｋ≦Ｋ）が示す平均輝度に置き換えられている。

判定部１２は、第１実施形態と同様に、判定対象データＤ１ないしＤＫを比較用データＲ１ないしＲＫと比較して、識別対象メダルＭが正規のメダルであるか否かを判定し、判定結果Ｔ／Ｆを出力する。しかしながら、本実施形態では、画像ＩＭＧにおける識別対象メダルＭの回転角によって、算出される判定対象データが異なるため、判定対象データと比較用データとの比較方法が第１実施形態とは異なっている。ここで、判定部１２に相当する機能（判定処理）をコンピュータに実現させるためのプログラムの動作を図１１に示す。

判定処理が開始されると（Ｓ３１）、まず、初期化処理を行い、ｊ＝０とする（Ｓ３２）。次に、ｋ＝０とし、ｊをインクリメントしてｊ＝１とする（Ｓ３３）。そして、ｋをインクリメントしてｋ＝１としたうえで（Ｓ３４）、判定対象データＤ１を比較用データＲ１と比較する（Ｓ３５）。

なお、ｊは、判定対象データと比較用データとの比較の開始位置を示し、判定対象データＤ１は、比較用データＲｊと比較され、一般に、判定対象データＤｋは、比較用データＲｉと比較される。ここで、１≦ｋ＋ｊ−１≦Ｋの場合には、ｉ＝ｋ＋ｊ−１であり、ｋ＋ｊ−１＞Ｋの場合には、ｉ＝ｋ＋ｊ−１−Ｋである。すなわち、図１２に示すように、ｊに応じて判定対象データと比較用データとの比較の開始位置がシフトされ、判定対象データＤ１ないしＤＫは、Ｒｊを先頭として並べた比較用データと比較される。

Ｓ３５において、Ｒ１−α≦Ｄ１≦Ｒ１＋αが成立する場合（Ｓ３５：ＹＥＳ）には、Ｓ３６に進む。また、Ｓ３６において、ｋ≠Ｋの場合（Ｓ３６：ＮＯ）には、Ｓ３４に戻り、ｋをインクリメントする。そして、すべての判定対象データＤｋおよび比較用データＲｉ（１≦ｋ＝ｉ≦Ｋ）において、Ｒｉ−α≦Ｄｋ≦Ｒｉ＋αが成立する場合（Ｓ３５：ＹＥＳ、Ｓ３６：ＹＥＳ）には、識別対象メダルＭが正規のメダルであると判定し、判定結果Ｔ／Ｆ＝Ｔとし（Ｓ３７）、判定処理を終了する（Ｓ４０）。

一方、何れかの判定対象データＤｋおよび比較用データＲｉ（１≦ｋ＝ｉ≦Ｋ）において、Ｒｉ−α≦Ｄｋ≦Ｒｉ＋αが成立しない場合（Ｓ３５：ＮＯ）には、Ｓ３８に進む。また、Ｓ３８において、ｊ≠Ｋの場合（Ｓ３８：ＮＯ）には、Ｓ３３に戻り、ｋ＝０とし、ｊをインクリメントして、図１２に示すように、開始位置ｊ＝２とする。そして、すべての判定対象データＤｋ（ｋ＝１，…，Ｋ）および比較用データＲｉ（ｉ＝２，…，Ｋ，１）において、Ｒｉ−α≦Ｄｋ≦Ｒｉ＋αが成立する場合（Ｓ３５：ＹＥＳ、Ｓ３６：ＹＥＳ）には、識別対象メダルＭが正規のメダルであると判定し、判定結果Ｔ／Ｆ＝Ｔとし（Ｓ３７）、判定処理を終了する（Ｓ４０）。

以下同様に、開始位置ｊを順次インクリメントし、開始位置ｊ（１≦ｊ≦Ｋ）に対して、判定対象データＤｋ（ｋ＝１，…，Ｋ）を比較用データＲｉ（ｉ＝ｊ，…，Ｋ，１，…，ｊ−１）と比較する。そして、何れかの開始位置ｊに対して、すべての判定対象データＤｋおよび比較用データＲｉにおいて、Ｒｉ−α≦Ｄｋ≦Ｒｉ＋αが成立する場合（Ｓ３５：ＹＥＳ、Ｓ３６：ＹＥＳ）には、識別対象メダルＭが正規のメダルであると判定し、判定結果Ｔ／Ｆ＝Ｔとし（Ｓ３７）、判定処理を終了する（Ｓ４０）。一方、いずれの開始位置ｊに対しても、何れかの判定対象データＤｋおよび比較用データＲｉにおいて、Ｒｉ−α≦Ｄｋ≦Ｒｉ＋αが成立しない場合（Ｓ３５：ＮＯ、Ｓ３８：ＹＥＳ）には、識別対象メダルＭが非正規のメダルであると判定し、判定結果Ｔ／Ｆ＝Ｆとし（Ｓ３９）、判定処理を終了する（Ｓ４０）。

このようにして、本実施形態のメダル識別装置１は、比較の開始位置ｊを順次シフトさせ、判定対象データＤ１ないしＤＫを、Ｒｊを先頭として並べた比較用データと比較する。そして、何れかの開始位置ｊに対して、判定対象データＤ１ないしＤＫが、Ｒｊを先頭として並べた比較用データと、定義された複数の領域のすべてにおいて±αの範囲内（所定の許容範囲内）で一致する場合には、識別対象メダルＭが正規のメダルであると判定する。また、いずれの開始位置ｊに対しても、判定対象データＤ１ないしＤＫが、Ｒｊを先頭として並べた比較用データと、複数の領域の何れかにおいて±αの範囲内で一致しない場合には、識別対象メダルＭが非正規のメダルであると判定する。例えば図１３に示すように、判定対象データは、１つの開始位置に対して比較用データと略一致しているため、正規のメダルであると判定される。

なお、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、識別対象メダルＭの画像ＩＭＧを順次回転させながら比較や照合を行う必要がなく、識別対象メダルが正規のメダルであるか否かを高速で判定することができる。また、比較用データとして、非正規のメダルの画像において、判定対象データＤ１ないしＤＫと同様の平均輝度算出処理によって予め算出された輝度データをさらに用いてもよい。さらに、それぞれ平均輝度が算出される複数の領域の定義、具体的には、複数の分割領域から領域を選択するための円周（図９の長破線）の所定半径を所定時間ごとに変更して、不正行為の発見を回避する対策を無効化することもできる。

＜第３実施形態＞
＝＝＝メダル識別装置の動作＝＝＝
以下、図１４および図１５を適宜参照して、本発明の第３の実施形態におけるメダル識別装置の動作について説明する。なお、本実施形態におけるメダル識別装置およびメダル識別システムの構成は、第１および第２実施形態のメダル識別装置およびメダル識別システムの構成と同様である。

平均輝度算出部１１は、第１および第２実施形態と同様に、識別対象メダルＭの画像ＩＭＧにおいて、それぞれ複数の画素からなる複数の領域ごとに平均輝度を算出し、算出された平均輝度を含む輝度データＤ１ないしＤＫを出力する。しかしながら、本実施形態では、それぞれ平均輝度が算出される複数の領域の定義が第１および第２実施形態とは異なっている。

図１４に示すように、本実施形態における複数の領域は、それぞれメダルＭ（識別対象メダルまたは正規のメダル）の中心を中心とする同心円状の領域を複数の半径（長破線）で分割した領域として定義されている。そして、判定対象データＤ１ないしＤＫ、および比較用データＲ１ないしＲＫ（図１４においてはＫ＝２４）は、それぞれの領域における平均輝度を時計回り（または反時計回り）の順に並べたデータ列として定義されている。

ここで、本実施形態において、平均輝度算出処理によって算出された輝度データ（判定対象データまたは比較用データ）の一例を図１５に示す。図１５においては、各領域に含まれる画素の輝度値は、判定対象データＤｋまたは比較用データＲｋ（１≦ｋ≦Ｋ）が示す平均輝度に置き換えられている。

そして、判定部１２は、第２実施形態と同様に、判定対象データＤ１ないしＤＫを、比較の開始位置ｊを順次シフトさせながら比較用データＲ１ないしＲＫと比較して、識別対象メダルＭが正規のメダルであるか否かを判定し、判定結果Ｔ／Ｆを出力する。すなわち、本実施形態のメダル識別装置１は、何れかの開始位置ｊに対して、判定対象データＤ１ないしＤＫが、Ｒｊを先頭として並べた比較用データと、定義された複数の領域のすべてにおいて±αの範囲内（所定の許容範囲内）で一致する場合には、識別対象メダルＭが正規のメダルであると判定する。また、いずれの開始位置ｊに対しても、判定対象データＤ１ないしＤＫが、Ｒｊを先頭として並べた比較用データと、複数の領域の何れかにおいて±αの範囲内で一致しない場合には、識別対象メダルＭが非正規のメダルであると判定する。

なお、本実施形態においても、第１および第２実施形態と同様に、識別対象メダルＭの画像ＩＭＧを順次回転させながら比較や照合を行う必要がなく、識別対象メダルが正規のメダルであるか否かを高速で判定することができる。また、比較用データとして、非正規のメダルの画像において、判定対象データＤ１ないしＤＫと同様の平均輝度算出処理によって予め算出された輝度データをさらに用いてもよい。さらに、それぞれ平均輝度が算出される複数の領域の定義、具体的には、同心円状の領域の半径方向における幅や同心円状の領域を分割する半径の数を所定時間ごとに変更して、不正行為の発見を回避する対策を無効化することもできる。

＝＝＝複数の領域の他の例＝＝＝
図１４に示した複数の領域の一例では、第１実施形態と同様に定義された同心円状の領域の１つが複数の半径で分割されているが、これに限定されるものではない。例えば図１６に示すように、複数の同心円状の領域それぞれを複数の半径で分割してもよい。

図１６においては、実線で示される同心円状の領域と短破線で示される同心円状の領域とがそれぞれ複数の半径で分割されている。なお、これら２つの同心円状の領域は、図８と同様に、一部が重複しており、また、半径方向における幅が異なっている。このように、複数の同心円状の領域をそれぞれ複数の半径で分割した領域を用いる場合には、同心円状の領域の半径方向における幅や同心円状の領域を分割する半径の数だけでなく、同心円状の領域数を所定時間ごとに変更してもよい。

＝＝＝複数の領域のさらに他の例＝＝＝
図１４に示した複数の領域の一例では、それぞれの領域が円周方向に隣接しているが、これに限定されるものではない。例えば図１７に示すように、各領域の一部を円周方向に重複させてもよい。

図１７において、実線で示される領域と短破線で示される領域とは、いずれも１つの同心円状の領域を複数の半径で分割したものであり、互いに１／２ずつ円周方向に重複している。このように各領域の一部を円周方向に重複させることによって、各領域が円周方向に隣接している場合より多くの領域数（データ数）を確保することができ、識別対象メダルＭの識別精度を向上させることができる。

ところで、図１４に示した複数の領域の一例では、１５°ずつ回転させた２４本の半径で同心円状の領域が分割されている。そのため、判定対象データと比較用データとの一致度は、正規のメダルである識別対象メダルＭが比較用データの算出に用いられた正規のメダルに対して（１５×ｍ）°（０≦ｍ≦２３）回転している場合に最大となり、（１５×ｍ＋７．５）°回転している場合に最小となる。そして、一致度が最小となる場合、判定対象データの算出に用いられた領域と比較用データの算出に用いられた領域とは、互いに１／２ずつ重複し、それぞれの領域に含まれる画素は、５０％だけが一致している。

一方、図１７に示す例では、判定対象データと比較用データとの一致度は、正規のメダルである識別対象メダルＭが比較用データの算出に用いられた正規のメダルに対して（７．５×ｎ）°（０≦ｎ≦４７）回転している場合に最大となり、（７．５×ｎ＋３．２５）°回転している場合に最小となる。そして、各領域の大きさは図１４の場合と同じであるため、一致度が最小となる場合、判定対象データの算出に用いられた領域と比較用データの算出に用いられた領域とは、互いに３／４ずつ重複し、それぞれの領域に含まれる画素は、７５％が一致している。

したがって、このように各領域の一部を円周方向に重複させることによって、判定対象データを比較用データと比較する際の±αの範囲（所定の許容範囲）を、各領域が円周方向に隣接している場合より狭くすることができ、識別対象メダルＭの識別精度を向上させることができる。

なお、図１７に示す例では、同心円状の領域内の各画素は、実線で示される１つの領域と短破線で示される１つの領域とに含まれている。そのため、平均輝度算出処理のループ処理１において、２つの輝度データについての加算、および２つの画素数についてのインクリメントを行うことによって、判定対象データＤ１ないしＤＫ（図１７においてはＫ＝４８）を算出することができる。しかしながら、この場合には、加算回数およびインクリメント回数が図１４の場合の２倍となり、判定対象データＤ１ないしＤＫを算出する際の計算量が大きくなる。

そこで、図１８に示すように、図１７に示した複数の領域がそれぞれ重複している、１／２の面積の複数の小領域ごとに平均輝度を算出し、算出された平均輝度を含む輝度データｄ１ないしｄＫ（図１８においてはＫ＝４８）を用いることによって、計算量を抑えることができる。ここで、図１８に示した複数の小領域に対して平均輝度算出処理を行った場合に算出される輝度データｄ１ないしｄＫの一例を図１９に示す。そして、隣接する２つの小領域の組ごとに、２つの輝度データの平均値を算出することによって、図１７に示す判定対象データＤ１ないしＤＫが得られる。すなわち、判定対象データＤ１ないしＤＫは、Ｄｋ＝ｄｋ＋ｄ（ｋ＋１）（１≦ｋ≦Ｋ）と算出することができる。ただし、ｄ（Ｋ＋１）＝ｄ０とする。

このように、１／２の面積の小領域ごとに平均輝度を算出することによって、平均輝度算出処理のループ処理１における加算回数およびインクリメント回数が図１４の場合と同じになるため、計算量は２つの輝度データの平均値の算出回数だけ増加することとなる。ここで、２つの輝度データの平均値の算出回数（隣接する２つの小領域の組の数）は、加算回数およびインクリメント回数（各小領域に含まれる画素数）に対して通常十分に小さいため、判定対象データＤ１ないしＤＫを算出する際の計算量を抑えることができる。

＜第４実施形態＞
＝＝＝メダル識別装置の動作＝＝＝
以下、図２０ないし図２２を適宜参照して、本発明の第４の実施形態におけるメダル識別装置の動作について説明する。なお、本実施形態におけるメダル識別装置およびメダル識別システムの構成は、第１ないし第３実施形態のメダル識別装置およびメダル識別システムの構成と同様である。

平均輝度算出部１１は、第１ないし第３実施形態と同様に、識別対象メダルＭの画像ＩＭＧにおいて、それぞれ複数の画素からなる複数の領域ごとに平均輝度を算出し、算出された平均輝度を含む輝度データＤ１ないしＤＫを出力する。しかしながら、本実施形態では、それぞれ平均輝度が算出される複数の領域の定義が第１ないし第３実施形態とは異なっている。

図２０に示すように、本実施形態における複数の領域は、メダルＭ（識別対象メダルまたは正規のメダル）の画像の全領域を格子状に分割した複数の分割領域（短破線）として定義されている。また、判定対象データＤ１ないしＤＫ（図２０においてはＫ＝６４）は、それぞれの領域における平均輝度として定義されている。

一方、本実施形態における比較用データは、図２１に示すように、正規のメダルの画像を所定角度（図２１においては９０°）ずつ回転させた複数の画像Ｒ１ないしＲＪ（図２１においてはＪ＝４）のそれぞれにおいて、判定対象データＤ１ないしＤＫと同様の平均輝度算出処理によって予め算出された輝度データである。図２１においては、各領域に含まれる画素の輝度値は、比較用データＲｊｋ（１≦ｊ≦Ｊ、１≦ｋ≦Ｋ）が示す平均輝度に置き換えられている。なお、ｊは、正規のメダルの画像を所定角度ずつ回転させた複数の画像の画像番号を示し、比較用データＲｊｋは、画像Ｒｊにおいて算出された比較用データであることを示している。

判定部１２は、判定対象データＤ１ないしＤＫを比較用データＲｊ１ないしＲｊＫ（１≦ｊ≦Ｊ）と比較して、識別対象メダルＭが正規のメダルであるか否かを判定し、判定結果Ｔ／Ｆを出力する。ここで、判定部１２に相当する機能（判定処理）をコンピュータに実現させるためのプログラムの動作を図２２に示す。

判定処理が開始されると（Ｓ５１）、まず、初期化処理を行い、ｊ＝０とする（Ｓ５２）。次に、ｋ＝０とし、ｊをインクリメントして画像番号ｊ＝１とする（Ｓ５３）。そして、ｋをインクリメントしてｋ＝１としたうえで（Ｓ５４）、判定対象データＤ１を比較用データＲ１１と比較する（Ｓ５５）。

Ｓ５５において、Ｒ１１−α≦Ｄ１≦Ｒ１１＋αが成立する場合（Ｓ５５：ＹＥＳ）には、Ｓ５６に進む。また、Ｓ５６において、ｋ≠Ｋの場合（Ｓ５６：ＮＯ）には、Ｓ５４に戻り、ｋをインクリメントする。そして、すべての判定対象データＤｋおよび比較用データＲ１ｋ（１≦ｋ≦Ｋ）において、Ｒ１ｋ−α≦Ｄｋ≦Ｒ１ｋ＋αが成立する場合（Ｓ５５：ＹＥＳ、Ｓ５６：ＹＥＳ）には、識別対象メダルＭが正規のメダルであると判定し、判定結果Ｔ／Ｆ＝Ｔとし（Ｓ５７）、判定処理を終了する（Ｓ６０）。

一方、何れかの判定対象データＤｋおよび比較用データＲ１ｋ（１≦ｋ≦Ｋ）において、Ｒ１ｋ−α≦Ｄｋ≦Ｒ１ｋ＋αが成立しない場合（Ｓ５５：ＮＯ）には、Ｓ５８に進む。また、Ｓ５８において、ｊ≠Ｊの場合（Ｓ５８：ＮＯ）には、Ｓ５３に戻り、ｋ＝０とし、ｊをインクリメントして画像番号ｊ＝２とする。そして、すべての判定対象データＤｋおよび比較用データＲ２ｋ（１≦ｋ≦Ｋ）において、Ｒ２ｋ−α≦Ｄｋ≦Ｒ２ｋ＋αが成立する場合（Ｓ５５：ＹＥＳ、Ｓ５６：ＹＥＳ）には、識別対象メダルＭが正規のメダルであると判定し、判定結果Ｔ／Ｆ＝Ｔとし（Ｓ５７）、判定処理を終了する（Ｓ６０）。

以下同様に、画像番号ｊを順次インクリメントし、画像番号ｊ（１≦ｊ≦Ｊ）に対して、判定対象データＤｋを比較用データＲｊｋ（１≦ｊ≦Ｊ、１≦ｋ≦Ｋ）と比較する。そして、何れかの画像番号ｊに対して、すべての判定対象データＤｋおよび比較用データＲｊｋにおいて、Ｒｊｋ−α≦Ｄｋ≦Ｒｊｋ＋αが成立する場合（Ｓ５５：ＹＥＳ、Ｓ５６：ＹＥＳ）には、識別対象メダルＭが正規のメダルであると判定し、判定結果Ｔ／Ｆ＝Ｔとし（Ｓ５７）、判定処理を終了する（Ｓ６０）。一方、いずれの画像番号ｊに対しても、何れかの判定対象データＤｋおよび比較用データＲｊｋにおいて、Ｒｊｋ−α≦Ｄｋ≦Ｒｊｋ＋αが成立しない場合（Ｓ５５：ＮＯ、Ｓ５８：ＹＥＳ）には、識別対象メダルＭが非正規のメダルであると判定し、判定結果Ｔ／Ｆ＝Ｆとし（Ｓ５９）、判定処理を終了する（Ｓ６０）。

このようにして、本実施形態のメダル識別装置１は、画像番号ｊを順次インクリメントし、判定対象データＤ１ないしＤＫを、画像Ｒｊにおいて算出された比較用データＲｊ１ないしＲｊＫと比較する。そして、判定対象データＤ１ないしＤＫが、何れかの画像Ｒｊにおいて算出された比較用データＲｊ１ないしＲｊＫと、定義された複数の領域のすべてにおいて±αの範囲内（所定の許容範囲内）で一致する場合には、識別対象メダルＭが正規のメダルであると判定する。また、判定対象データＤ１ないしＤＫが、いずれの画像Ｒｊにおいて算出された比較用データＲｊ１ないしＲｊＫとも、複数の領域の何れかにおいて±αの範囲内で一致しない場合には、識別対象メダルＭが非正規のメダルであると判定する。

なお、本実施形態においても、第１ないし第３実施形態と同様に、識別対象メダルＭの画像ＩＭＧを順次回転させながら比較や照合を行う必要がなく、識別対象メダルが正規のメダルであるか否かを高速で判定することができる。また、比較用データとして、非正規のメダルの画像において、判定対象データＤ１ないしＤＫと同様の平均輝度算出処理によって予め算出された輝度データをさらに用いてもよい。

＜第５実施形態＞
＝＝＝メダル識別システムの構成＝＝＝
第４実施形態では、識別対象メダルＭの画像ＩＭＧにおいて複数の領域ごとに算出された平均輝度に基づいて、識別対象メダルＭが正規のメダルであるか否かを判定している。しかしながら、遊技場で用いられているメダルは、そのほとんどが同色かつ同形状で特徴が少なく、遊技場ごとに異なるメダルの模様（識別マーク）も凹凸が小さい場合が多い。そのため、正規のメダルと類似する模様が描かれた非正規のメダルが混入した場合には、平均輝度に基づくメダルの識別は困難となる。

以下、図２３を参照して、メダルに描かれた模様の特徴を明瞭にして、メダルごとの模様の違いをより正確に判別することができる、本発明の第５の実施形態におけるメダル識別システムの構成について説明する。

図２３に示すように、本実施形態のメダル識別システムは、第４実施形態のメダル識別システムに対して、搬送路４上の識別対象メダルＭを互いに異なる斜め方向から照明する少なくとも２つの照明光源５ａおよび５ｂをさらに備えている。また、照明光源５ａおよび５ｂは、識別対象メダルＭを互いに異なる色光で照明する。

このような照明光源５ａおよび５ｂで識別対象メダルＭを照明することによって、識別対象メダルＭの凹凸の異なる部分に異なる色が映り込み、メダルに描かれた模様の特徴が明瞭になる。したがって、メダルごとの模様の違いをより正確に判別することができるようになり、第４実施形態のメダル識別装置１は、カメラ２によって撮像された画像ＩＭＧに基づいて、識別対象メダルＭをより正確に識別することができる。

ここで、識別対象メダルＭを照明する光源として、単一光源を用いた場合と本実施形態の複数色光源を用いた場合とで、それぞれ撮像されたメダルの画像の一例を図２４に示す。図２４に示すように、複数色光源を用いた場合には、実線の矢印の部分に一方の照明光源（例えば５ａ）からの色（光）が映り込み、短破線の矢印の部分に他方の照明光源（例えば５ｂ）からの色（光）が映り込んでいる。そして、これらの映り込み部分は、識別対象メダルＭの明瞭な特徴として、平均輝度（判定対象データ）に反映される。

＜第６実施形態＞
＝＝＝メダル識別システムの構成＝＝＝
上記実施形態では、カメラ２は、搬送路４の上方から識別対象メダルＭを撮像している。しかしながら、メダル計数機が用いられる遊技場での環境では、タバコの煙やヤニ、鉄粉などによって、撮像される画像ＩＭＧが影響を受けやすく、その影響が算出される平均輝度（判定対象データ）にも反映されてしまう。また、画像ＩＭＧは、室内の照明などの周囲光によっても影響を受ける。

以下、図２５を参照して、煙、ヤニ、鉄粉、光などの影響を受けず、識別対象メダルＭを安定して識別することができる、本発明の第６の実施形態におけるメダル識別システムの構成について説明する。

図２５に示すように、本実施形態のメダル識別システムは、第１ないし第４実施形態のメダル識別システムに対して、搬送路４の搬送面の裏面側に隣接して配置され、カメラ２および照明光源５を密閉収納する収納部材６をさらに備えている。また、搬送路４は、透明樹脂などの透明部材で構成されている。

収納部材６のうち、搬送路４の搬送面の裏面側に隣接する部分は、透明樹脂などの透明部材６１で構成されている。そのため、カメラ２は、透明部材６１および透明な搬送路４を介して、搬送面の裏面側から識別対象メダルＭを撮像することができる。同様に、照明光源５は、搬送面の裏面側から識別対象メダルＭを照明することができる。

収納部材６のうち、搬送面の裏面側に隣接しない側面および底面は、遮光部材で構成され、それぞれ（遮光）塗料６２および基板６３が用いられている。なお、側面の遮光部材としては、塗料６２に代えて、遮光性のテープなどを用いてもよい。また、カメラ２としては、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）イメージセンサなどが用いられ、照明光源５としては、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）などが用いられ、これらは基板６３に実装されている。

このような収納部材６でカメラ２および照明光源５を密閉収納し、透明な搬送路４の搬送面の裏面側に隣接して配置することによって、カメラ２および照明光源５と識別対象メダルＭとの間に煙、ヤニ、鉄粉、光などが入り込むのを防止することができる。したがって、第１ないし第４実施形態のメダル識別装置１は、カメラ２によって撮像された画像ＩＭＧに基づいて、識別対象メダルＭを安定して識別することができる。

さらに、図２５に示すように、レンズ構造を有するように透明部材６１を形成することによって、カメラ２の焦点距離および焦点位置を調整することができる。例えば、カメラ２と識別対象メダルＭとの間の距離を短くし、収納部材６の設置スペースを抑えることができる。

＜第７実施形態＞
＝＝＝メダル識別システムの構成＝＝＝
上記第１ないし第４実施形態のメダル識別装置１は、複数組み合わせて用いることができる。以下、図２６を参照して、第１ないし第４実施形態のうち異なる実施形態のメダル識別装置１（１ａ、１ｂ）を組み合わせて用いる、本発明の第７の実施形態におけるメダル識別システムの構成について説明する。

図２６に示すように、本実施形態のメダル識別システムは、メダル識別装置１ａおよび１ｂのほか、カメラ２、総合判定部７、および比較情報データベース１０３を備えている。なお、カメラ２によって撮像された画像ＩＭＧは、メダル識別装置１ａおよび１ｂに共通に入力され、比較情報データベース１０３は、メダル識別装置１ａおよび１ｂから共通にアクセスされる。

メダル識別装置１ａは、例えば図２７の外周側に示すように、第１実施形態におけるメダル識別方法を用いて判定結果Ｔ／Ｆａを出力する。また、メダル識別装置１ｂは、例えば図２７の内周側に示すように、第３実施形態におけるメダル識別方法を用いて判定結果Ｔ／Ｆｂを出力する。そして、総合判定部７は、それぞれの判定結果Ｔ／ＦａおよびＴ／Ｆｂを総合して、識別対象メダルが正規のメダルであるか否かの総合判定結果Ｔ／Ｆを出力する。

このように、異なる複数のメダル識別方法を組み合わせて用いることによって、識別対象メダルＭの識別精度を向上させることができる。例えば、Ｔ／Ｆａ＝ＴかつＴ／Ｆｂ＝Ｔの場合にのみ、識別対象メダルＭが正規のメダルであると判定し、判定結果Ｔ／Ｆ＝Ｔとすることによって、１つのメダル識別方法では発見できない非正規のメダルを他のメダル識別方法によって発見できる可能性が高くなる。

＜第８実施形態＞
＝＝＝メダル識別システムの構成＝＝＝
上記実施形態では、搬送路４上を搬送される識別対象メダルＭをカメラ２によって１枚ずつ撮像し、メダル識別装置１は、識別対象メダルＭを１枚ずつ識別している。以下、図２８を参照して、識別対象メダルを複数枚ずつ識別することができる、本発明の第８の実施形態におけるメダル識別システムの構成について説明する。

図２８に示すように、本実施形態のメダル識別システムは、第７実施形態のメダル識別システムに対して、画像分割部８をさらに備えている。また、搬送路４には、識別対象メダルをカメラ２によって２枚ずつ撮像することができるよう、開閉制御可能なストッパー９が設けられている。なお、比較情報データベース１０３は、メダル識別装置１ａおよび１ｂから共通にアクセスされる。

カメラ２は、識別対象メダルＭａおよびＭｂを１つの画像ＩＭＧとして撮像する。また、当該画像ＩＭＧは、画像分割部８に入力され、識別対象メダルＭａの画像ＩＭＧａと識別対象メダルＭｂの画像ＩＭＧｂとに分割される。

メダル識別装置１ａは、例えば第１実施形態におけるメダル識別方法を用いて、画像ＩＭＧａに基づいて、識別対象メダルＭａが正規のメダルであるか否かの判定結果Ｔ／Ｆａを出力する。また、メダル識別装置１ｂは、例えば第２実施形態におけるメダル識別方法を用いて、画像ＩＭＧｂに基づいて、識別対象メダルＭｂが正規のメダルであるか否かの判定結果Ｔ／Ｆｂを出力する。そして、総合判定部７は、それぞれの判定結果Ｔ／ＦａおよびＴ／Ｆｂを総合して、識別対象メダルＭａおよびＭｂが正規のメダルであるか否かの総合判定結果Ｔ／Ｆを出力する。

このように、識別対象メダルを複数枚ずつ識別することによって、識別対象メダルの識別速度を向上させることができる。

なお、不正行為を行う目的で意図的に非正規のメダルが持ち込まれる場合には、一度に大量に持ち込まれる場合が多い。そのため、Ｔ／Ｆａ＝ＦまたはＴ／Ｆｂ＝Ｆの場合に、識別対象メダルＭａおよびＭｂの両方を非正規のメダルであると判定することによって、このような不正行為を発見できる可能性が高くなる。また、メダル識別装置１ａおよび１ｂにおいて異なるメダル識別方法を用いることによって、識別対象メダルＭａおよびＭｂの識別精度を向上させることができ、不正行為を発見できる可能性がより高くなる。

さらに、メダル識別装置１ａおよび１ｂにおいて、それぞれ平均輝度が算出される複数の領域の定義を所定時間ごとに変更して、不正行為の発見を回避する対策を無効化することもできる。例えば、第１実施形態におけるメダル識別方法を用いるメダル識別装置１ａでは、同心円状の領域の幅や数を所定時間ごとに変更し、第２実施形態におけるメダル識別方法を用いるメダル識別装置１ｂでは、円周の所定半径を所定時間ごとに変更する。また、前述したように、第１ないし第４実施形態では、互いに領域の定義が異なるため、例えば、第１ないし第４実施形態におけるメダル識別方法を所定の順序で、またはランダムに切り替えて用いてもよい。

前述したように、メダル識別装置１において、識別対象メダルＭの画像ＩＭＧにおいて平均輝度算出処理によって算出された判定対象データＤ１ないしＤＫを、正規のメダルの画像において判定対象データＤ１ないしＤＫと同様の平均輝度算出処理によって予め算出された比較用データＲ１ないしＲＫと比較して、識別対象メダルＭが正規のメダルであるか否かを判定することによって、メダルに変更を加えることなく、メダルの画像に基づいて、識別対象メダルが正規のメダルであるか否かを高速で判定することができる。

また、それぞれメダルの中心を中心とする複数の同心円状の領域として定義される複数の領域ごとに判定対象データＤ１ないしＤＫ、および比較用データＲ１ないしＲＫを算出し、定義された複数の領域のすべてにおいて、判定対象データＤｋが比較用データＲｋ（１≦ｋ≦Ｋ）と所定の許容範囲内で一致する場合に、識別対象メダルＭが正規のメダルであると判定することによって、識別対象メダルＭの画像ＩＭＧを順次回転させながら比較や照合を行う必要がなく、識別対象メダルが正規のメダルであるか否かを高速で判定することができる。さらに、各同心円状の領域の半径方向における幅や同心円状の領域数を所定時間ごとに変更することによって、不正行為の発見を回避する対策が行われた場合でも、所定時間ごとに当該対策を無効化することができる。

また、メダルの画像の全領域を格子状に分割した複数の分割領域から予め選択された、メダルの中心を中心とする所定半径の円周上の画素を含む領域として定義される複数の領域ごとに算出された平均輝度を時計回り（または反時計回り）の順に並べた判定対象データＤ１ないしＤＫ、および比較用データＲ１ないしＲＫを算出し、比較の開始位置ｊを順次シフトさせて、何れかの開始位置ｊに対して、判定対象データＤ１ないしＤＫが、Ｒｊを先頭として並べた比較用データと、定義された複数の領域のすべてにおいて所定の許容範囲内で一致する場合に、識別対象メダルＭが正規のメダルであると判定することによって、識別対象メダルＭの画像ＩＭＧを順次回転させながら比較や照合を行う必要がなく、識別対象メダルが正規のメダルであるか否かを高速で判定することができる。さらに、円周の所定半径を所定時間ごとに変更することによって、不正行為の発見を回避する対策が行われた場合でも、所定時間ごとに当該対策を無効化することができる。

また、それぞれメダルの中心を中心とする同心円状の領域を複数の半径で分割した領域として定義される複数の領域ごとに算出された平均輝度を時計回り（または反時計回り）の順に並べた判定対象データＤ１ないしＤＫ、および比較用データＲ１ないしＲＫを算出し、比較の開始位置ｊを順次シフトさせて、何れかの開始位置ｊに対して、判定対象データＤ１ないしＤＫが、Ｒｊを先頭として並べた比較用データと、定義された複数の領域のすべてにおいて所定の許容範囲内で一致する場合に、識別対象メダルＭが正規のメダルであると判定することによって、識別対象メダルＭの画像ＩＭＧを順次回転させながら比較や照合を行う必要がなく、識別対象メダルが正規のメダルであるか否かを高速で判定することができる。さらに、同心円状の領域の半径方向における幅や同心円状の領域数、同心円状の領域を分割する半径の数などを所定時間ごとに変更することによって、不正行為の発見を回避する対策が行われた場合でも、所定時間ごとに当該対策を無効化することができる。

また、それぞれメダルの中心を中心とする同心円状の領域を複数の半径で分割した領域を１／２ずつ円周方向に重複させた複数の領域を用いることによって、多くの領域数（データ数）を確保することができるとともに、判定対象データを比較用データと比較する際の±αの範囲（所定の許容範囲）を狭くすることができ、識別対象メダルＭの識別精度を向上させることができる。さらに、このような複数の領域がそれぞれ重複している１／２の面積の複数の小領域ごとに平均輝度を算出し、算出された平均輝度を含む輝度データｄ１ないしｄＫを用いることによって、隣接する２つの小領域の組ごとに２つの輝度データの平均値を算出する計算量だけの増加で、判定対象データＤ１ないしＤＫを算出することができ、その際の計算量を抑えることができる。

また、メダルの画像の全領域を格子状に分割した複数の分割領域として定義される複数の領域ごとに判定対象データＤ１ないしＤＫを算出するとともに、正規のメダルの画像を所定角度ずつ回転させた各画像Ｒｊにおいて比較用データＲｊ１ないしＲｊＫを算出し、画像番号ｊを順次インクリメントして、判定対象データＤ１ないしＤＫが、何れかの画像Ｒｊにおいて算出された比較用データＲｊ１ないしＲｊＫと、定義された複数の領域のすべてにおいて所定の許容範囲内で一致する場合には、識別対象メダルＭが正規のメダルであると判定することによって、識別対象メダルＭの画像ＩＭＧを順次回転させながら比較や照合を行う必要がなく、識別対象メダルが正規のメダルであるか否かを高速で判定することができる。

また、比較用データとして、非正規のメダルの画像において、判定対象データＤ１ないしＤＫと同様の平均輝度算出処理によって予め算出された輝度データをさらに用いて、判定対象データと当該非正規のメダルの比較用データとの比較結果を、正規のメダルの比較用データとの比較結果より優先して判定を行うことによって、既に知られている非正規のメダルを効率よく識別し、確実に排除することができる。

また、図２に示したメダル識別システムにおいて、メダル計数機の搬送路４上を搬送される識別対象メダルＭをカメラ２によって撮像し、画像ＩＭＧにおいて算出された判定対象データＤ１ないしＤＫを、比較情報データベース１０３に格納されている比較用データＲ１ないしＲＫと比較して、識別対象メダルＭが正規のメダルであるか否かを判定することによって、メダルに変更を加えることなく、メダルの画像に基づいて、識別対象メダルが正規のメダルであるか否かを高速で判定することができる。

また、メダル識別方法が異なるメダル識別装置１を複数組み合わせて用いることによって、識別対象メダルＭの識別精度を向上させ、１つのメダル識別方法では発見できない非正規のメダルを他のメダル識別方法によって発見できる可能性が高くなる。

また、メダル識別装置１を複数組み合わせて、識別対象メダルを複数枚ずつ識別することによって、識別対象メダルの識別速度を向上させることができる。

また、メダル識別装置１ａによって識別対象メダルＭａが非正規のメダルであると判定された場合、またはメダル識別装置１ｂによって識別対象メダルＭｂが非正規のメダルであると判定された場合に、識別対象メダルＭａおよびＭｂの両方を非正規のメダルであると判定することによって、意図的に非正規のメダルを持ち込む不正行為を発見できる可能性が高くなる。

また、メダル識別装置１ａおよび１ｂにおいて異なるメダル識別方法を用いることによって、識別対象メダルＭａおよびＭｂの識別精度を向上させることができ、不正行為を発見できる可能性がより高くなる。

また、メダル識別装置１ａおよび１ｂにおいて、それぞれ平均輝度が算出される複数の領域の定義を所定時間ごとに変更することによって、不正行為の発見を回避する対策が行われた場合でも、所定時間ごとに当該対策を無効化することができる。

また、搬送路４の搬送面の裏面側に隣接する部分が透明部材６１で構成され、それ以外の側面および底面が遮光部材で構成された収納部材６でカメラ２および照明光源５を密閉収納し、透明な搬送路４の搬送面の裏面側に隣接して配置することによって、カメラ２および照明光源５と識別対象メダルＭとの間に煙、ヤニ、鉄粉、光などが入り込むのを防止することができ、識別対象メダルＭを安定して識別することができる。

また、レンズ構造を有するように収納部材６の透明部材６１を形成することによって、カメラ２の焦点距離および焦点位置を調整して、カメラ２と識別対象メダルＭとの間の距離を短くし、収納部材６の設置スペースを抑えることができる。

また、互いに異なる斜め方向から、互いに異なる色光で識別対象メダルＭを照明することによって、メダルごとの模様の違いをより正確に判別することができるようになり、識別対象メダルＭをより正確に識別することができる。

なお、上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。

上記実施形態では、メダル識別装置１（１ａ、１ｂ）の機能は、コンピュータ１００によって実現されているが、これに限定されるものではない。例えば、コンピュータ１００に代えてＤＳＰ（Digital Signal Processor）にメダル識別プログラムを実行させることによって、メダル識別装置１の機能を実現することもできる。また、例えば、メダル識別装置１の機能をＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのＰＬＤ（Programmable Logic Device）に組み込むこともできる。

１（１ａ、１ｂ） メダル識別装置
２ カメラ
３（３ａ、３ｂ） 計数センサ
４ 搬送路
５（５ａ、５ｂ） 照明光源
６ 収納部材
７ 総合判定部
８ 画像分割部
９ ストッパー
１１ 平均輝度算出部
１２ 判定部
６１ 透明部材
６２ 塗料（遮光部材）
６３ 基板（遮光部材）
１００ コンピュータ
１０１ キーボード
１０２ ディスプレイ
１０３ 比較情報データベース（記憶装置）
Ｍ メダル

Claims (15)

1. カメラによって撮像された識別対象メダルの画像において、それぞれ複数の画素からなる複数の領域ごとに平均輝度を算出し、算出された平均輝度を含む判定対象データを出力する平均輝度算出部と、
   前記判定対象データを、前記カメラによって撮像された正規のメダルの画像において前記複数の領域ごとに予め算出された平均輝度を含む比較用データと比較して、前記識別対象メダルが正規のメダルであるか否かを判定する判定部と、
   を備え、
   前記複数の領域は、それぞれメダルの中心を中心とする複数の同心円状の領域であり、隣り合う夫々の前記複数の領域は同心円状の半径方向において一部が重複し、
   前記判定部は、
   前記判定対象データが、前記比較用データと、前記複数の領域のすべてにおいて所定の許容範囲内で一致する場合には、前記識別対象メダルが正規のメダルであると判定し、
   前記判定対象データが、前記比較用データと、前記複数の領域の何れかにおいて前記所定の許容範囲内で一致しない場合には、前記識別対象メダルが非正規のメダルであると判定する、
   ことを特徴とするメダル識別装置。
2. カメラによって撮像された識別対象メダルの画像において、それぞれ複数の画素からなる複数の領域ごとに、平均輝度を算出し、算出された平均輝度を含む判定対象データを出力する平均輝度算出部と、
   前記判定対象データを、前記カメラによって撮像された正規のメダルの画像において前記複数の領域ごとに予め算出された平均輝度を含む比較用データと比較して、前記識別対象メダルが正規のメダルであるか否かを判定する判定部と、
   を備え、
   前記複数の領域は、メダルの画像の全領域を格子状に分割した複数の分割領域から予め選択された、メダルの中心を中心とする、所定時間ごとに変更される所定半径の円周上の画素を含む領域であり、
   前記判定対象データおよび前記比較用データは、前記複数の領域ごとに算出された平均輝度を時計回りまたは反時計回りの順に並べたデータ列であり、
   前記判定部は、
   前記判定対象データが、前記複数の領域ごとに算出された平均輝度の何れかを先頭として並べた前記比較用データと、前記複数の領域のすべてにおいて所定の許容範囲内で一致する場合には、前記識別対象メダルが正規のメダルであると判定し、
   前記判定対象データが、前記複数の領域ごとに算出された平均輝度のいずれを先頭として並べた前記比較用データとも、前記複数の領域の何れかにおいて前記所定の許容範囲内で一致しない場合には、前記識別対象メダルが非正規のメダルであると判定する、
   ことを特徴とするメダル識別装置。
3. カメラによって撮像された識別対象メダルの画像において、それぞれ複数の画素からなる複数の領域ごとに、平均輝度を算出し、算出された平均輝度を含む判定対象データを出力する平均輝度算出部と、
   前記判定対象データを、前記カメラによって撮像された正規のメダルの画像において前記複数の領域ごとに予め算出された平均輝度を含む比較用データと比較して、前記識別対象メダルが正規のメダルであるか否かを判定する判定部と、
   を備え、
   前記複数の領域は、それぞれメダルの中心を中心とする同心円状の領域を複数の半径で分割した領域であり、隣り合う夫々の前記分割した領域は同心円状の円周方向において一部が重複し、
   前記判定対象データおよび前記比較用データは、前記複数の領域ごとに算出された平均輝度を時計回りまたは反時計回りの順に並べたデータ列であり、
   前記判定部は、
   前記判定対象データが、前記複数の領域ごとに算出された平均輝度の何れかを先頭として並べた前記比較用データと、前記複数の領域のすべてにおいて所定の許容範囲内で一致する場合には、前記識別対象メダルが正規のメダルであると判定し、
   前記判定対象データが、前記複数の領域ごとに算出された平均輝度のいずれを先頭として並べた前記比較用データとも、前記複数の領域の何れかにおいて前記所定の許容範囲内で一致しない場合には、前記識別対象メダルが非正規のメダルであると判定する、
   ことを特徴とするメダル識別装置。
4. 前記複数の同心円状の領域それぞれの半径方向における幅、および前記複数の同心円状の領域の数の少なくとも一方が、所定時間ごとに変更されることを特徴とする請求項１に記載のメダル識別装置。
5. 前記同心円状の領域の半径方向における幅、前記同心円状の領域の数、および前記同心円状の領域を分割する前記複数の半径の数の少なくとも１つが、所定時間ごとに変更されることを特徴とする請求項３に記載のメダル識別装置。
6. 前記複数の領域は、１／２ずつ円周方向に重複しており、
   前記平均輝度算出部は、前記複数の領域がそれぞれ重複している複数の小領域ごとに平均輝度を算出し、隣接する２つの小領域の組ごとに、当該２つの小領域の平均輝度の平均値を前記複数の領域ごとの平均輝度として算出することを特徴とする請求項３に記載のメダル識別装置。
7. 前記比較用データは、前記カメラによって撮像された非正規のメダルの画像において前記複数の領域ごとに予め算出された平均輝度をさらに含み、
   前記判定部は、前記判定対象データが、前記非正規のメダルの画像において算出された前記比較用データと、前記複数の領域のすべてにおいて所定の許容範囲内で一致する場合には、前記判定対象データと前記正規のメダルの画像において算出された前記比較用データとの比較結果によらず、前記識別対象メダルが非正規のメダルであると判定することを特徴とする請求項１ないし請求項６の何れかに記載のメダル識別装置。
8. メダルの枚数を計数するメダル計数機の搬送路上を搬送される前記識別対象メダルを撮像する前記カメラと、
   前記比較用データを格納する記憶装置と、
   前記判定対象データを前記比較用データと比較して、前記識別対象メダルが正規のメダルであるか否かを判定する請求項１ないし請求項７の何れかに記載のメダル識別装置と、
   を備えることを特徴とするメダル識別システム。
9. メダルの枚数を計数するメダル計数機の搬送路上を搬送される前記識別対象メダルを撮像する前記カメラと、
   前記比較用データを格納する記憶装置と、
   前記判定対象データを前記比較用データと比較して、前記識別対象メダルが正規のメダルであるか否かを判定する請求項１ないし請求項３の何れかに記載の第１のメダル識別装置と、
   前記判定対象データを前記比較用データと比較して、前記識別対象メダルが正規のメダルであるか否かを判定する請求項１ないし請求項３の何れかに記載の、前記第１のメダル識別装置とは異なる第２のメダル識別装置と、
   を備え、
   前記第１および第２のメダル識別装置の判定結果を総合して、前記識別対象メダルが正規のメダルであるか否かを判定することを特徴とするメダル識別システム。
10. メダルの枚数を計数するメダル計数機の搬送路上を搬送される第１および第２の識別対象メダルを撮像する前記カメラと、
    前記比較用データを格納する記憶装置と、
    前記第１の識別対象メダルの画像において算出された前記判定対象データを前記比較用データと比較して、前記第１の識別対象メダルが正規のメダルであるか否かを判定する請求項１ないし請求項３の何れかに記載の第１のメダル識別装置と、
    前記第２の識別対象メダルの画像において算出された前記判定対象データを前記比較用データと比較して、前記第２の識別対象メダルが正規のメダルであるか否かを判定する請求項１ないし請求項３の何れかに記載の第２のメダル識別装置と、
    を備え、
    前記第１および第２のメダル識別装置の判定結果を総合して、前記第１および第２の識別対象メダルが正規のメダルであるか否かを判定することを特徴とするメダル識別システム。
11. 前記第１のメダル識別装置が、前記第１の識別対象メダルが正規のメダルであると判定し、かつ、前記第２のメダル識別装置が、前記第２の識別対象メダルが正規のメダルであると判定した場合には、前記第１および第２の識別対象メダルがいずれも正規のメダルであると判定し、
    前記第１のメダル識別装置が、前記第１の識別対象メダルが非正規のメダルであると判定した場合、または前記第２のメダル識別装置が、前記第２の識別対象メダルが非正規のメダルであると判定した場合には、前記第１および第２の識別対象メダルがいずれも非正規のメダルであると判定することを特徴とする請求項１０に記載のメダル識別システム。
12. 前記第２のメダル識別装置は、前記第１のメダル識別装置とは異なることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載のメダル識別システム。
13. 前記第１および第２のメダル識別装置は、それぞれ前記第１および第２の識別対象メダルの画像において所定時間ごとに変更される複数の領域ごとに算出された平均輝度を含む前記判定対象データを前記比較用データと比較することを特徴とする請求項１０ないし請求項１２の何れかに記載のメダル識別システム。
14. 透明な前記搬送路の前記識別対象メダルが搬送される搬送面の裏面側から前記識別対象メダルを照明する照明光源と、
    前記搬送面の裏面側に隣接して配置され、前記搬送面の裏面側から前記識別対象メダルを撮像する前記カメラと前記照明光源とを密閉収納する収納部材と、
    をさらに備え、
    前記収納部材は、前記搬送面の裏面側に隣接する面が透明部材で構成され、前記搬送面の裏面側に隣接しない面がいずれも遮光部材で構成されていることを特徴とする請求項８ないし請求項１３の何れかに記載のメダル識別システム。
15. 前記透明部材は、前記カメラの焦点を調整するレンズ構造を有することを特徴とする請求項１４に記載のメダル識別システム。