JP6013232B2 - 画像読取装置、及び紙葉類処理装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、画像読取装置、及び紙葉類処理装置に関する。

従来、種々の紙葉類の検査を行う紙葉類処理装置が実用化されている。紙葉類処理装置は、紙葉類の画像を読み取る画像読取装置を有する。紙葉類処理装置は、投入部に投入された紙葉類を１枚ずつ取り込み、画像読取装置に搬送する。

画像読取装置は、発光部（照明装置）と受光部（ラインイメージセンサ）とを有する。画像読取装置は、発光部により紙葉類に対して可視光を照射する。画像読取装置は、受光部により、紙葉類を透過した透過光または紙葉類により照射された反射光を読み取り、紙葉類の光学的な特徴（特徴量）を検出する。紙葉類処理装置は、予め設定されたパラメータと、検出された特徴量との比較を行うことにより、紙葉類を識別する。

また、紙葉類が高速で搬送される場合、画像読取装置の読取範囲で変位（紙葉類の搬送面に垂直な方向の位置のばらつき）が生じる可能性がある。そこで、特徴量を補正する検査装置がある。

特開２００５−１９０３７０号公報

紙葉類の変位を検出する為に、ラインイメージセンサの撮像光軸上に赤外光などを照射した場合、赤外光が可視光に混入する可能性がある。これにより、特徴量に影響を与える可能性がある。また、透過光を検出する画像読取装置では、ラインイメージセンサの撮像光軸上の紙葉類の変位を検出する構成が大掛かりになるという課題がある。

そこで本発明は、より簡易な構成でより高い精度で画像を読み取る画像読取装置、及び紙葉類処理装置を提供することを目的とする。

一実施形態に係る画像読取装置は、搬送部により搬送される紙葉類の画像を読み取る画像読取装置であって、前記紙葉類に対して可視光を照射する発光部と、前記紙葉類の搬送方向と直交するする方向にライン状に形成された読取範囲を通過する前記紙葉類から光を受光し、紙葉類画像を取得する受光部と、前記読取範囲とは異なり、且つ、前記紙葉類の搬送方向と直交するする方向にライン状に並んだ複数の検出位置を通過する前記紙葉類の変位量をそれぞれ検出する複数の変位計を備え、前記複数の検出位置間での前記紙葉類の変位量を補完する変位検出部と、前記紙葉類の変位量に基づいて、前記紙葉類画像を補正する画像補正部と、を具備する。

図１は、一実施形態に係る紙葉類処理装置について説明するための図である。 図２は、一実施形態に係る画像読取装置について説明するための図である。 図３は、一実施形態に係る画像読取装置について説明するための図である。 図４は、一実施形態に係る画像読取装置について説明するための図である。 図５は、一実施形態に係る画像読取装置について説明するための図である。 図６は、一実施形態に係る画像読取装置について説明するための図である。 図７は、一実施形態に係る画像読取装置について説明するための図である。 図８は、一実施形態に係る画像読取装置について説明するための図である。 図９は、一実施形態に係る画像読取装置について説明するための図である。 図１０は、一実施形態に係る画像読取装置について説明するための図である。

以下、図面を参照しながら、一実施形態に係る画像読取装置、及び紙葉類処理装置について詳細に説明する。

図１は、一実施形態に係る紙葉類処理装置１００の構成例を示す。
紙葉類処理装置１００は、画像読取装置による検出結果に基づいて、紙葉類１の券種（ｄｅｎｏｍｉｎａｔｉｏｎ）及び世代（ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）などのカテゴリ（ｃａｔｅｇｏｒｙ）、紙葉類１の真偽（ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）、並びに、紙葉類１の正損（ｆｉｔｎｅｓｓ）などを識別することができる。

紙葉類処理装置１００は、供給部１０、分離ローラ１１、搬送系１２、第１のゲート１３、第１のスタッカ１４、第２のゲート１５、第２のスタッカ１６、画像読取部２０、制御部４０、バッファメモリ５０、記憶部６０、操作部７０、表示部８０、及び入出力部９０を備える。また、紙葉類処理装置１００は、第２のゲート１５の後段に図示しない裁断部を備える。

制御部４０は、紙葉類処理装置１００の各部の動作を統合的に制御する。制御部４０は、ＣＰＵ、ランダムアクセスメモリ、プログラムメモリ、及び不揮発性メモリなどを備える。ＣＰＵは、種々の演算処理を行う。ランダムアクセスメモリは、ＣＰＵにより行われる演算の結果を一時的に記憶する。プログラムメモリ及び不揮発性メモリは、ＣＰＵが実行する種々のプログラム及び制御データなどを記憶する。制御部４０は、ＣＰＵによりプログラムメモリに記憶されているプログラムを実行することにより、種々の処理を行うことができる。

供給部１０は、紙葉類処理装置１００に取り込む紙葉類１をストックする。供給部１０は、重ねられた状態の紙葉類１をまとめて受け入れる。

分離ローラ１１は、供給部１０の下端に設置される。供給部１０に紙葉類１が投入される場合、投入された紙葉類１の集積方向の下端に接する。分離ローラ１１は、回転することにより、供給部１０にセットされる紙葉類１を集積方向の下端から１枚ずつ紙葉類処理装置１００の内部に取り込む。

分離ローラ１１は、たとえば、１回転するごとに１枚の紙葉類１を取り込む。これにより、分離ローラ１１は、紙葉類１を一定のピッチで取り込む。分離ローラ１１により取り込まれた紙葉類１は、搬送系１２に導入される。

搬送系１２は、紙葉類１を紙葉類処理装置１００内の各部に搬送する搬送部である。搬送系１２は、図示しない搬送ベルト及び図示しない駆動プーリなどを備える。搬送系１２は、図示しない駆動モータにより駆動プーリを駆動する。搬送ベルトは、駆動プーリにより動作する。

搬送系１２は、分離ローラ１１により取り込む紙葉類１を搬送ベルトにより一定速度で搬送する。なお、搬送系１２において分離ローラ１１に近い側を上流側、逆側を下流側として説明する。

画像読取部２０は、搬送系１２により搬送される紙葉類１から画像を取得する。画像読取部２０は、例えば、透過センサ及び変位計を備える。透過センサは、受光部と発光部とを備える。透過センサは、紙葉類１を透過した光から画像（紙葉類画像）を取得する。また、変位計は、紙葉類１との距離（変位量）を検出する。画像読取部２０は、検出した紙葉類画像及び変位量を制御部４０に伝送する。

制御部４０は、紙葉類画像及び変位量に基づいて、紙葉類１の正損を識別する。即ち、制御部４０は、紙葉類１が再流通可能な正券（ｆｉｔ ｓｈｅｅｔ）であるか、再流通不可能な損券（ｕｎｆｉｔ ｓｈｅｅｔ）であるかを識別する。

また、制御部４０は、紙葉類画像及び変位量に基づいて、紙葉類１の真偽を識別する。即ち、制御部４０は、紙葉類１が真券(ｇｅｎｕｉｎｅ)であるか、偽券(ｃｏｕｎｔｅｒｆｅｉｔ)であるか識別する。

さらに、制御部４０は、紙葉類画像及び変位量に基づいて、紙葉類１の券種及び世代などのカテゴリを識別する。

第１のゲート１３及び第２のゲート１５は、搬送系１２の画像読取部２０より下流に設けられる。第１のゲート１３及び第２のゲート１５は、それぞれ制御部４０の制御に基づいて動作する。制御部４０は、紙葉類１に対する各種の識別の結果に応じて第１のゲート１３及び第２のゲート１５を制御する。

第１のゲート１３は、紙葉類１の搬送先を第１のスタッカ１４と第２のゲート１５とで切り替える。また、第２のゲート１５は、紙葉類１の搬送先を第２のスタッカ１６と裁断部とで切り替える。

制御部４０は、正券と判定した紙葉類１を第１のスタッカ１４または第２のスタッカ１６に搬送するように、第１のゲート１３及び第２のゲート１５を制御する。即ち、制御部４０は、正券を種類毎に区分けして集積するように各部を制御する。

また、制御部４０は、損券と判定した紙葉類１を第２のゲート１５の後段に設けられる裁断部に搬送するように、第１のゲート１３及び第２のゲート１５を制御する。即ち、制御部４０は、損券と判定した紙葉類１を裁断部に搬送し、裁断部により裁断するように各部を制御する。

また、制御部４０は、偽券と判定した紙葉類１を図示されない排除集積庫に搬送するように各ゲートを制御する。またさらに、制御部４０は、正券をカテゴリ毎に異なる集積庫に搬送するように各ゲートを制御する構成であってもよい。

バッファメモリ５０は、種々の処理結果を記憶する。例えば、バッファメモリ５０は、画像読取部２０により取得された紙葉類画像及び変位量を記憶する。なお、バッファメモリ５０は、制御部４０が備えるランダムアクセスメモリまたは不揮発性メモリなどにより代用されてもよい。

記憶部６０は、上記の識別処理に用いられる種々のパラメータなどのデータを記憶する。記憶部６０は、例えば、紙葉類１のカテゴリ毎にパラメータを予め記憶する。制御部４０は、記憶部６０により記憶されているパラメータと、上記の紙葉類画像とに基づいて識別処理を行う。これにより、制御部４０は、紙葉類のカテゴリ、真偽、及び正損を識別することができる。

操作部７０は、オペレータによる各種操作入力を操作部により受け付ける。操作部７０は、オペレータにより入力される操作に基づいて操作信号を生成し、生成した操作信号を制御部４０に伝送する。

表示部８０は、制御部４０の制御に基づいて種々の画面を表示する。例えば、表示部８０は、オペレータに対して各種の操作案内、及び処理結果などを表示する。なお、操作部７０と表示部８０とは、タッチパネルとして一体に形成されていてもよい。

入出力部９０は、紙葉類処理装置１００に接続される外部機器、または記憶媒体とデータの送受信を行う。例えば、入出力部９０は、ディスクドライブ、ＵＳＢコネクタ、ＬＡＮコネクタ、またはデータの送受信が可能な他のインターフェースなどを備える。紙葉類処理装置１００は、入出力部９０に接続される外部機器、または記憶媒体からデータを取得することができる。また、紙葉類処理装置１００は、入出力部９０に接続される外部機器、または記憶媒体に処理結果を伝送することもできる。

図２及び図３は、画像読取部２０の例を示す。図２は、画像読取部２０を紙葉類１が搬送される搬送面の上面側から見た図である。また、図３は、画像読取部２０を搬送面の側面から見た図である。

画像読取部２０は、透過センサ２１及び複数の変位計２２を備える。透過センサ２１は、紙葉類１を透過した光に基づいて紙葉類画像を取得する。変位計２２は、紙葉類１との距離を検出することにより、紙葉類１の搬送位置の変位量を検出する。なお、紙葉類１は、搬送系１２の搬送ベルト１２ａにより挟持された状態で、駆動プーリ１２ｂにより矢印Ａの方向に一定速度で搬送される。即ち、紙葉類１は、透過センサ２１の読取範囲Ｒ、及び変位計２２の検出範囲Ｍに一定速度で進入する。なお、透過センサ２１の読取範囲Ｒと、変位計２２の検出範囲Ｍとは、紙葉類１の搬送方向Ａの方向に所定距離Ｌだけ離されて設置されている。

透過センサ２１は、図３に示されるように発光部２１ａと受光部２１ｂとを備える。発光部２１ａと受光部２１ｂとは、紙葉類１を搬送する搬送系１２を挟んで互いに対向するように設置される。

発光部２１ａは、搬送系１２により搬送されている紙葉類１に対して可視光を照射する。発光部２１ａは、少なくとも受光部２１ｂの読取範囲Ｒより広い照射範囲に対して光を照射する。発光部２１ａは、光源と、光学系とを備える。光源は、光を射出する素子である。例えば、光源は、ＬＥＤ、有機ＥＬ、冷陰極管、ハロゲン光源、蛍光灯、または他の発光素子を備える。光学系は、光源から放射された光を集光及び導光し、受光部２１ｂの読取範囲Ｒに照射させる。

受光部２１ｂは、発光部２１ａから放射されて紙葉類１を透過した光を受光する。受光部２１ｂは、受光した光を画像に変換し、紙葉類画像を取得する。即ち、受光部２１ｂは、紙葉類１を透過した光に基づいて紙葉類画像を取得する。なお、受光部２１ｂは、例えば、紙葉類１が搬送される搬送面に対して垂直な方向の撮像光軸を有する。

受光部２１ｂは、搬送系１２により図２に示す矢印Ａの方向に搬送されている紙葉類１から画像を読み取る。なお、受光部２１ｂは、紙葉類１が搬送される搬送面上の所定の読取範囲Ｒを撮像する。

受光部２１ｂは、ラインイメージセンサと、光学系とを備える。ラインイメージセンサは、Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ（ＣＣＤ）またはＣｏｍｐｌｉｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ（ＣＭＯＳ）などの受光素子がライン状に複数配列された構成を備える。受光素子は、受光した光を電気信号、即ち画像に変換する。光学系は、例えばレンズ、または導光部材などの、光を受光し、受光した光をラインイメージセンサに結像させる構成を備える。

なお、受光部２１ｂの読取範囲Ｒは、紙葉類１の搬送面上で紙葉類１の搬送方向に直交する方向に伸びたライン状である。即ち、読取範囲Ｒは、紙葉類１の幅方向に伸びたライン状である。読取範囲Ｒは、紙葉類１の幅より長くなるように形成されている。これにより、受光部２１ｂは、紙葉類１の幅方向全体の画像（即ち１ライン分の画像）を１度に撮像することができる。さらに、受光部２１ｂは、搬送される紙葉類１をラインイメージセンサにより連続して撮像する。これにより、受光部２１ｂは、紙葉類１の全体の画像を取得することができる。

なお、紙葉類１は、高速で搬送されるため、空気抵抗、及び駆動部の振動などの為に変位が生じた状態で搬送される場合がある。変位は、紙葉類１の受光部２１ｂの撮像光軸方向のずれ（ばたつき）である。

変位計２２は、紙葉類１との距離を検出することにより、紙葉類１の搬送位置の変位量を検出する。変位計２２は、レーザにより紙葉類１との距離を計測する複数のレーザ変位計２２ａ、２２ｂ、及び２２ｃを備える。複数のレーザ変位計２２ａ、２２ｂ、及び２２ｃは、それぞれ紙葉類１との距離を検出する。変位計２２は、検出された紙葉類１との距離に基づいて、紙葉類１の検出位置での変位量を検出する。

なお、複数のレーザ変位計２２ａ、２２ｂ、及び２２ｃの検出位置は、紙葉類１の搬送面上で紙葉類１の搬送方向Ａと直交する方向に所定距離離されて設置される。さらに、変位計２２は、複数のレーザ変位計２２ａ、２２ｂ、及び２２ｃの検出位置間での紙葉類１の変位量を補完により算出することができる。これにより、変位計２２は、紙葉類１の変位量を紙葉類１の搬送方向と直交する方向に伸びた検出範囲Ｍを形成することができる。なお、この検出範囲Ｍは、複数のレーザ変位計の検出位置を含むライン状である。

変位計２２は、紙葉類１の検出範囲Ｍでの変位量（即ち１ライン分の変位量）を１度に取得することができる。さらに、変位計２２は、搬送される紙葉類１の変位量を連続して取得する。これにより、変位計２２は、紙葉類１の全体の検出範囲Ｍでの変位量を取得することができる。

画像読取部２０は、上記のような構成により取得した紙葉類画像及び変位量を制御部４０に供給する。制御部４０は、変位量と、記憶部６０に記憶されているデータと、に基づいて、紙葉類画像を補正する。即ち、画像読取部２０、制御部４０、及び記憶部６０は、紙葉類１の画像を撮像し、画像を補正する画像読取装置として機能する。

さらに、制御部４０は、補正後の紙葉類画像（補正紙葉類画像）に基づいて、紙葉類１の真偽、券種、及び正損などを識別する。

図４は、紙葉類処理装置１００の識別処理の例を示す。
制御部４０は、プログラムを実行することによりモデル選択部４１、確率分布選択部４２、変位補正部４３、画像補正部４４、及び識別部４５として機能する。また、制御部４０は、モデル選択部４１、確率分布選択部４２、変位補正部４３、画像補正部４４、及び識別部４５をそれぞれハードウエアとして備えていてもよい。

モデル選択部４１は、変位量に基づいて、紙葉類１に応じた紙葉類モデルを選択する。確率分布選択部４２は、紙葉類１の領域（質点）に応じた確率分布を選択する。変位補正部４３は、紙葉類モデルと、確率分布と、変位量とに基づいて、紙葉類１の挙動を推測し、透過センサ２１の読取範囲Ｒでの紙葉類１の変位量（補正変位量）を算出する。即ち、変位補正部４３は、紙葉類モデルと、確率分布とに基づいて、紙葉類１の変位量を補正する。

画像補正部４４は、補正変位量に基づいて、紙葉類画像を補正し、補正紙葉類画像を取得する。識別部４５は、補正紙葉類画像と、判定基準のパラメータとに基づいて、紙葉類１の正損、真偽、及びカテゴリなどを識別する。

また、記憶部６０は、紙葉類の物性を示す紙葉類モデルを記憶するモデルデータベース６１を備える。また、記憶部６０は、紙葉類１が複数の領域に分割された分割領域毎の確率分布を記憶する確率分布データベース６２を備える。また、記憶部６０は、透過センサ２１の特性に応じた補正パラメータを記憶する補正パラメータメモリ６３を備える。さらに、記憶部６０は、識別の基準となるテンプレートを記憶するテンプレートメモリ６４を備える。

紙葉類モデルは、紙葉類１の物性が反映された物理モデルである。紙葉類モデルは、例えば図５に示されるように、紙葉類が複数の領域に分割された分割領域毎の紙葉類の物性Ｐを示す情報を含むデータである。例えば、紙葉類がｎ×ｍの分割領域に分割されている場合、紙葉類モデルは、物性Ｐ１１乃至Ｐｎｍを示す情報を含む。紙葉類モデルは、例えば分割領域毎にヤング率、及び密度などを示す情報をデータとして含む。なお、分割領域は、透過センサ２１の解像度と１：１または１：ｘとなるように設定される。

さらに、モデルデータベース６１は、例えば、物性が異なる複数の紙葉類モデルを予め記憶していてもよい。例えば、モデルデータベース６１は、新たに発行された紙葉類の紙葉類モデル、発行されてある程度使用された紙葉類の紙葉類モデル、及び損券である紙葉類の紙葉類モデルなどの複数の紙葉類モデルを記憶する構成であってもよい。

確率分布は、例えば、紙葉類１の変位量を補正する為の補正量の分布が予めサンプリングにより集計されたヒストグラム、またはサンプリングにより集計されたデータから導出された分布である。予めサンプリングを行うことにより、変位計２２の検出範囲Ｍでの紙葉類１の変位量と、透過センサ２１の読取範囲Ｒでの紙葉類１の変位量との差を集計する。さらに、この差を補正する為の補正量をヒストグラムとして集計することにより、確率分布が算出される。なお、確率分布は、紙葉類処理装置１００の搬送系１２の設置誤差、及び搬送系１２の振動、及び空気抵抗などにより、機器ごとに異なる可能性がある。この為、確率分布データベース６２は、紙葉類処理装置１００にサンプルの紙葉類を処理させた場合の紙葉類の変位量に基づいて生成された確率分布を記憶する。

確率分布Ｄは、例えば図６に示されるように、紙葉類が複数の領域に分割された分割領域毎の補正量のヒストグラムを示す情報を含むデータである。例えば、紙葉類がｎ×ｍの分割領域に分割されている場合、確率分布Ｄは、確率分布Ｄ１１乃至Ｄｎｍを示す情報を含む。

補正パラメータは、例えば透過センサ２１の光学的な特性を補正する為のパラメータと、透過センサ２１の読取範囲Ｒでの撮像光軸方向の紙葉類１の変位量とが対応付けられたデータである。透過センサ２１は、発光部２１ａから放射され、紙葉類１を透過した光を検出する。この為、変位量に応じて検出する光の強度が変化する。紙葉類処理装置１００は、検出された光の強度を変位量に応じて補正する。即ち、紙葉類処理装置１００は、紙葉類画像を変位量に応じて補正する。

テンプレートは、紙葉類１の正損、真偽、及びカテゴリを判定する為の判定基準である。紙葉類処理装置１００は、補正紙葉類画像と、テンプレートとのを比較する。紙葉類処理装置１００は、比較結果に基づいて、紙葉類１が正損、真偽、及びカテゴリを判定する。

なお、モデルデータベース６１、確率分布データベース６２、補正パラメータメモリ６３、及びテンプレートメモリ６４は、それぞれハードウエアにより構成されていてもよい。また、記憶部６０は、１つの記憶装置の中に紙葉類モデル、確率分布、補正パラメータ、及びテンプレートを記憶する為の記憶領域をそれぞれ備える構成であってもよい。

図７は、画像読取装置の画像読取処理、及び紙葉類処理装置１００の識別処理の例を示す。
画像読取部２０の透過センサ２１は、紙葉類１を透過した光を受光し、紙葉類画像を取得する（ステップＳ１１）。画像読取部２０の変位計２２は、紙葉類１との距離を検出することにより、紙葉類１の変位量を取得する（ステップＳ１２）。画像読取部２０は、紙葉類画像及び変位量を制御部４０に入力する。

制御部４０は、画像読取部２０から供給された紙葉類画像及び変位量を取得する。制御部４０は、取得した紙葉類画像及び変位量をバッファメモリ５０に格納する。

制御部４０のモデル選択部４１は、変位量に基づいてモデルデータベース６１を参照し、１つの紙葉類モデルを選択する（ステップＳ１３）。例えば、モデル選択部４１は、変位量に基づいて、紙葉類１の物性（密度、剛性）を推定する。モデル選択部４１は、推定した物性に近い紙葉類モデルを選択する。例えば、異なる剛性毎に紙葉類モデルがモデルデータベース６１に格納されている場合、モデル選択部４１は、変位計２２の検出範囲Ｍ内での変位量の差の大きさに基づいて紙葉類１の剛性を推定する。さらに、モデル選択部４１は、推定した紙葉類１の剛性に近い紙葉類モデルをモデルデータベース６１から選択する。例えば、モデル選択部４１は、変位量の差が大きい場合、紙葉類１がばたつきやすい紙葉類であると推定する。この場合、モデル選択部４１は、剛性が低い紙葉類モデルを選択する。

確率分布選択部４２は、確率分布データベース６２を参照し、紙葉類１の領域（質点）に応じた確率分布を選択する（ステップＳ１４）。確率分布選択部４２は、補正の対象である１つの分割領域を選択する。確率分布選択部４２は、選択した分割領域に対応した位置の確率分布を確率分布データベース６２から選択する。

変位補正部４３は、紙葉類モデルと、確率分布と、検出範囲Ｍでの紙葉類１の変位量とに基づいて、変位量を補正する（ステップＳ１５）。

まず、変位補正部４３は、モデル選択部４１により選択された紙葉類モデルと、検出範囲Ｍでの紙葉類１の変位量（初期変位）とに基づいて、紙葉類１が透過センサ２１の読取範囲Ｒに進入した場合の変位量（推測変位量）を算出する。変位補正部４３は、例えば、紙葉類１の搬送速度、紙葉類モデルに基づく紙葉類１の剛性、検出範囲Ｍと読取範囲Ｒとの距離Ｌなどに基づいて、紙葉類１が搬送される際の挙動をシミュレートする。変位補正部４３は、選択された紙葉類モデルに基づいて、紙葉類１をバネ・質点系に置き換え、紙葉類１の各分割領域が読取範囲Ｒに搬送された場合の推測変位量を算出する。

さらに、変位補正部４３は、確率分布選択部４２により選択された確率分布毎に、１つの補正量を抽出する。例えば、変位補正部４３は、確率分布選択部４２により選択された確率分布を用いて１つの補正量をランダムで抽出する。変位補正部４３は、各分割領域毎に補正量を抽出することにより、紙葉類１の全ての分割領域に対応する補正量を抽出する。

なお、変位補正部４３は、乱数を生成し、乱数に応じた補正量を確率分布から抽出する。変位補正部４３は、例えば、頻度が高い補正量が抽出されやすいように、乱数と補正量とを対応付けしてもよい。即ち、補正量に対応付けられた乱数の範囲（または数）が頻度に比例するように設定されていてもよい。

変位補正部４３は、抽出された紙葉類１の全ての分割領域に対応する補正量に基づいて、推測変位量を補正する。例えば、変位補正部４３は、ある分割領域の補正量を対応する領域の推測変位量に加算することにより、補正後の補正変位量を算出する。これにより、変位補正部４３は、紙葉類１の物性と、紙葉類１の初期変位と、紙葉類１の確率的な変位のばらつきとが考慮された透過センサ２１の読取範囲Ｒでの紙葉類１の変位量を推測することができる。

画像補正部４４は、補正変位量に基づいて、紙葉類画像を補正する（ステップＳ１６）。即ち、画像補正部４４は、補正変位量に対応した補正パラメータを各分割領域毎に補正パラメータメモリ６３から読みだす。画像補正部４４は、読みだした補正パラメータに基づいて紙葉類画像を補正する。これにより、画像補正部４４は、補正紙葉類画像を取得する。

識別部４５は、補正紙葉類画像と、テンプレートメモリ６４に記憶されているテンプレートとに基づいて、紙葉類１の真偽、券種、及び正損などを識別する（ステップＳ１７）。即ち、識別部４５は、補正紙葉類画像と、真偽識別用のテンプレートとに基づいて、紙葉類１の真偽を識別する。また、識別部４５は、補正紙葉類画像と、正損識別用のテンプレートとに基づいて、紙葉類１の正損を識別する。さらに、識別部４５は、補正紙葉類画像と、カテゴリ識別用のテンプレートとに基づいて、紙葉類１のカテゴリを識別する。

制御部４０は、次の紙葉類１が存在するか否か判定する（ステップＳ１８）。次の紙葉類１が存在する場合、制御部４０は、ステップＳ１１に移行し、ステップＳ１１乃至ステップＳ１７の処理を実行する。制御部４０は、次の紙葉類１が存在しないと判定した場合、処理を終了する。

さらに、制御部４０は、識別部４５による識別結果に応じて、紙葉類１を区分するように搬送系１２、ゲート１３、及びゲート１５などを制御する。即ち、制御部４０は、正券と判定した紙葉類１が第１のスタッカ１４または第２のスタッカ１６に搬送するように、第１のゲート１３及び第２のゲート１５を制御する。さらに、制御部４０、紙葉類１の券種に応じて異なるスタッカに紙葉類１を区分する。

また、制御部４０、損券と判定した紙葉類１を第２のゲート１５の後段に設けられる裁断部に搬送するように、第１のゲート１３及び第２のゲート１５を制御する。即ち、制御部４０は、損券と判定した紙葉類１を裁断部に搬送し、裁断部により裁断するように各部を制御する。

またさらに、制御部４０、偽券と判定した紙葉類１を図示しない排除券スタッカに搬送するように、第１のゲート１３及び第２のゲート１５を制御する。

上記したように、画像読取装置は、透過センサ２１の読取範囲Ｒから離れた検出範囲Ｍでの紙葉類１の変位量を複数のレーザ変位計により検出する。さらに、画像読取装置は、複数のレーザ変位計の検出位置間の紙葉類１の変位量を補完処理により算出する。

また、画像読取装置は、紙葉類１の物性と、検出範囲Ｍでの紙葉類１の変位量とに基づいて、紙葉類１の読取範囲Ｒでの変位量を推測する。さらに、画像読取装置は、予め算出された確率分布に基づいて、推測した変位量を補正し補正変位量を取得する。画像読取装置は、補正変位量に基づいて、透過センサ２１により取得した紙葉類画像を補正する。

このような構成により、画像読取装置は、透過センサ２１の読取範囲Ｒでの紙葉類１の変位量を直接検出することなく、紙葉類１の変位量を推測することができる。この結果、より簡易な構成でより高い精度で画像を読み取る画像読取装置、及び紙葉類処理装置を提供することができる。

なお、上記の実施形態では、紙葉類処理装置１００は、搬送系１２の搬送ベルト１２ａにより紙葉類１を挟持して搬送する構成であると説明したが、この構成に限定されない。紙葉類処理装置１００は、紙葉類１を拘束せずに搬送する範囲を備えていてもよい。

図８及び９は、画像読取部２０近傍の紙葉類処理装置１００の他の構成の例を示す。図８は、画像読取部２０を紙葉類１が搬送される搬送面の上面側から見た図である。また、図９は、画像読取部２０を搬送面の側面から見た図である。
図８及び図９の例では、紙葉類１は、搬送系１２の搬送ベルト１２ｃにより挟持され、駆動プーリ１２ｄにより変位計２２の検出範囲Ｍ及び透過センサ２１の読取範囲Ｒまで搬送される。さらに、紙葉類１は、駆動プーリ１２ｆにより駆動される搬送ベルト１２ｅに挟持され、画像読取部２０の下流側に搬送される。

このような構成であっても、画像読取部２０は、図２及び図３の例と同様に、紙葉類画像の取得、検出範囲Ｍでの紙葉類１の変位量の検出、読取範囲Ｒでの紙葉類１の変位量の推定を行うことができる。

また、上記の実施形態では、画像読取部２０は、透過センサ２１により紙葉類画像を取得する構成であると説明したが、この構成に限定されない。画像読取部２０は、紙葉類１の表面での反射光に基づいて紙葉類画像を取得する構成であってもよい。

さらに、上記の画像読取部２０は、レーザ変位計２２ａ、２２ｂ、及び２２ｃにより検出範囲Ｍでの紙葉類１の変位量を検出する構成であると説明したが、この構成に限定されない。画像読取部２０は、１乃至２個、または、４個以上のレーザ変位計をそなえる構成であってもよい。

またさらに、画像読取部２０は、変位計２２により検出範囲Ｍでの紙葉類１の変位量を連続して取得する構成であると説明したが、この構成に限定されない。画像読取部２０は、紙葉類１の先頭側の１ライン分の変位量を変位計２２により検出する構成であってもよい。この場合、制御部４０は、検出された先頭側の１ライン分の変位量に基づいて、紙葉類１の検出範囲Ｍと読取範囲Ｒとの間での挙動を推測し、読取範囲Ｒでの紙葉類１の変位量を推測する。

また、画像読取部２０は、透過センサ２１の読取範囲Ｒより変位計２２の検出範囲Ｍが上流に配置される構成であるとして説明したが、この構成に限定されない。変位計２２の検出範囲Ｍは、透過センサ２１の読取範囲Ｒより上流側であっても下流側であってもよい。さらに、画像読取部２０は、透過センサ２１の読取範囲Ｒの上流側と下流側との両側に検出範囲Ｍが配置されるように複数の変位計２２を備える構成であってもよい。

図１０は、画像読取部２０の他の構成の例を示す。図１０の画像読取部２０は、読取範囲Ｒより上流側である検出範囲Ｍ１での紙葉類１の変位量を検出する変位計２２と、読取範囲Ｒより下流側である検出範囲Ｍ２での紙葉類１の変位量を検出する変位計２３とを備える。

透過センサ２１の読取範囲Ｒの上流側と下流側との両側に紙葉類１の変位量を検出する為の検出範囲が配置される場合、制御部４０は、読取範囲Ｒの前後での紙葉類１の挙動を認識することができる。これにより、読取範囲Ｒでの紙葉類１の変位量をより高い精度で推測することができる。

なお、上述の各実施の形態で説明した機能は、ハードウエアを用いて構成するに留まらず、ソフトウエアを用いて各機能を記載したプログラムをコンピュータに読み込ませて実現することもできる。また、各機能は、適宜ソフトウエア、ハードウエアのいずれかを選択して構成するものであっても良い。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

１０…供給部、１１…分離ローラ、１２…搬送系、１３…第１のゲート、１４…第１のスタッカ、１５…第２のゲート、１６…第２のスタッカ、２０…画像読取部、２１…透過センサ、２１ａ…発光部、２１ｂ…受光部、４０…制御部、４１…モデル選択部、４２…確率分布選択部、４３…変位補正部、４４…画像補正部、４５…識別部、５０…バッファメモリ、６０…記憶部、６１…モデルデータベース、６２…確率分布データベース、６３…補正パラメータメモリ、６４…テンプレートメモリ、７０…操作部、８０…表示部、９０…入出力部、１００…紙葉類処理装置。

Claims (5)

1. 搬送部により搬送される紙葉類の画像を読み取る画像読取装置であって、
   前記紙葉類に対して可視光を照射する発光部と、
   前記紙葉類の搬送方向と直交する方向にライン状に形成された読取範囲を通過する前記紙葉類から光を受光し、紙葉類画像を取得する受光部と、
   前記読取範囲とは異なり、且つ、前記紙葉類の搬送方向と直交するする方向にライン状に並んだ複数の検出位置を通過する前記紙葉類の変位量をそれぞれ検出する複数の変位計を備え、前記複数の検出位置間での前記紙葉類の変位量を補完する変位検出部と、
   前記紙葉類の変位量に基づいて、前記紙葉類画像を補正する画像補正部と、
   を具備する画像読取装置。
2. 前記紙葉類の物性を示す紙葉類モデルを複数記憶する第１のメモリと、
   前記紙葉類の変位量に基づいて前記第１のメモリから１つの紙葉類モデルを読み出し、読みだした前記紙葉類モデルと前記紙葉類の変位量に基づいて、前記紙葉類の前記受光部の前記読取範囲での前記紙葉類の推測変位量を推測する変位補正部と、
   をさらに具備する請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記紙葉類の変位量を補正する為の補正量の分布を示す確率分布を記憶する第２のメモリをさらに具備し、
   前記変位補正部は、前記第２のメモリから前記確率分布を読み出し、前記確率分布を用いて前記補正量をランダムで選択し、選択した補正量を前記推測変位量に加算する、
   請求項２に記載の画像読取装置。
4. 前記確率分布は、前記変位検出部により検出された前記紙葉類の変位量と、前記読取範囲での前記紙葉類の変位量との差を補正する為の補正量毎の頻度が集計されたヒストグラムであり、
   前記変位補正部は、乱数を生成し、生成した前記乱数と、前記補正量毎の頻度と、に基づいて、前記確率分布の中の前記補正量を選択する、
   請求項３に記載の画像読取装置。
5. 紙葉類を搬送する搬送部と、
   前記紙葉類に対して可視光を照射する発光部と、
   前記紙葉類の搬送方向と直交するする方向にライン状に形成された読取範囲を通過する前記紙葉類から光を受光し、紙葉類画像を取得する受光部と、
   前記読取範囲とは異なり、且つ、前記紙葉類の搬送方向と直交するする方向にライン状に並んだ複数の検出位置を通過する前記紙葉類の変位量をそれぞれ検出する複数の変位計を備え、前記複数の検出位置間での前記紙葉類の変位量を補完する変位検出部と、
   前記紙葉類の変位量に基づいて、前記紙葉類画像を補正する画像補正部と、
   前記画像補正部により補正された補正紙葉類画像と、予め設定されたパラメータとに基づいて、紙葉類を識別する識別部と、
   前記識別部の識別結果に基づいて、前記紙葉類を区分する区分処理部と、
   を具備する紙葉類処理装置。

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