JP7190135B2 - 紙葉類識別装置および紙葉類識別方法 - Google Patents

Description

本発明は、紙葉類識別装置および紙葉類識別方法に関する。

従来の紙葉類識別装置において、搬送路に沿って移動する紙葉類を検知するために、光学式紙葉類検知センサを利用する場合がある（例えば、特許文献１参照）。具体的には、光学式紙葉類検知センサの検知状態が、透光状態から遮光状態に変化すると、到着した紙葉類の先端を検知し、遮光状態から透光状態に変化すると、紙葉類の後端を検知する。この情報を、各種センサのサンプリング用トリガとして使用する。

特開平８－９６２０１号公報

ところで、透明部分を有する紙葉類は、透明部分で光が透過してしまうことから、光学式紙葉類検知センサでは、不透明部分の透明部分側の端部を紙葉類の端部と誤検知してしまうことがある。このように誤検知に基づいて紙葉類の識別を行うと、当然のことながら良好な識別ができなくなってしまう。また、透過型の光学式紙葉類検知センサを利用する場合は、隣り合って搬送される紙葉類同士の間に隙間があっても、これらが近接していると、紙葉類の斜行度合いによっては１枚分の紙葉類を区別することができず、識別ができないため、処理を中断しなければならない。

本発明は、良好な識別が可能な紙葉類識別装置および紙葉類識別方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る第１の態様の紙葉類識別装置は、搬送部で搬送される紙葉類の２次元画像データを取得する第１センサと、前記第１センサと異なる位置に配置され、前記紙葉類の特徴を示す特徴情報を取得する第２センサと、前記第１センサにより取得された複数枚分の紙葉類の２次元画像データを記憶する画像用メモリと、前記第２センサにより取得された特徴情報を記憶するリングバッファと、前記第１センサにより取得された２次元画像データをもとにサンプリング区間を決定し、該サンプリング区間に基づいて前記リングバッファから前記特徴情報を抽出する制御部とを具備し、前記制御部は、前記２次元画像データが、一部が重なり合った複数枚の紙葉類の２次元画像データである場合に、先行の紙葉類の外形を、後続の紙葉類の重なり部分を含んで検出し、当該外形に基づいて先行する紙葉類のサンプリング区間を決定し、先行の紙葉類の画像領域のマスク処理をし、前記マスク処理後の後続する紙葉類の２次元画像データより後続の紙葉類の外形を検出し、当該外形に基づいて後続の紙葉類のサンプリング区間を決定し、それぞれの紙葉類のサンプリング区間に基づいて前記リングバッファからそれぞれの紙葉類の前記特徴情報を抽出し、前記２次元画像データと抽出した前記特徴情報とをもとに紙葉類を識別することを特徴とする。

上記第１の態様によれば、制御部は、第１センサにより取得された紙葉類の２次元画像データをもとにサンプリング区間を決定し、このサンプリング区間に基づいて、第２センサで取得されリングバッファに記憶された紙葉類の特徴情報を抽出することになる。このように紙葉類の２次元画像データを用いるため、透明部分を有する紙葉類であっても外形を良好に検出できることになり、隣り合って搬送される紙葉類同士が近接していても外形を良好に検出できることになる。よって、良好な識別が可能となる。また、第２センサで取得された紙葉類の特徴情報をリングバッファに記憶するため、第１センサによる紙葉類の２次元画像データの取得タイミングよりも前に第２センサにより取得された紙葉類の特徴情報に基づいても紙葉類を識別することができる。よって、第１センサと第２センサとの位置関係の制約を減らすことができる。

本発明に係る第２の態様の紙葉類識別装置は、上記第１の態様において、基準画像を判定基準データとして記憶する記憶部をさらに有し、前記制御部は、前記マスク処理により後続する紙葉類の２次元画像データの欠けた領域を前記基準画像から補完することを特徴とする。

本発明に係る第３の態様の紙葉類識別装置は、上記第１の態様において、前記第１センサは、前記搬送部で搬送される紙葉類の一側面の２次元画像データおよび前記紙葉類の他側面の２次元画像データを取得可能であり、前記制御部は、前記マスク処理により後続する紙葉類の２次元画像データの欠けた領域を前記紙葉類の一側面の２次元画像データまたは前記紙葉類の他側面の２次元画像データから補完することを特徴とする。

本発明に係る第４の態様の紙葉類識別装置は、上記第３の態様において、前記制御部は、前記マスク処理により後続する紙葉類の２次元画像データの欠けた領域がある場合、前記紙葉類の一側面の２次元画像データまたは前記紙葉類の他側面の２次元画像データのうち先行の紙葉類と重なりのない前記２次元画像データを用いて紙葉類の外形を検出することを特徴とする。

本発明に係る第５の態様の紙葉類識別装置は、上記第１乃至第４のいずれか一態様において、前記搬送部は、紙葉類を正逆両方向に搬送可能であり、前記制御部は、前記搬送部の正方向搬送時および逆方向搬送時の両方において、前記第１センサにより取得された２次元画像データをもとにサンプリング区間を決定し、該サンプリング区間に基づいて前記リングバッファから前記特徴情報を抽出することを特徴とする。

上記第５の態様によれば、第２センサで取得された紙葉類の特徴情報をリングバッファに記憶することから、制御部は、搬送部の正方向搬送時および逆方向搬送時の両方において、第１センサにより取得された２次元画像データをもとにサンプリング区間を決定し、該サンプリング区間に基づいてリングバッファから特徴情報を抽出することで、正方向搬送時および逆方向搬送時において第１センサと第２センサとの位置関係が逆転しても、良好な識別が可能となる。

本発明に係る第６の態様の紙葉類識別方法は、搬送部で搬送される紙葉類の２次元画像データを取得する２次元画像データ取得ステップと、前記２次元画像データ以外の前記紙葉類の特徴を示す特徴情報を取得する特徴情報取得ステップと、取得した複数枚分の紙葉類の２次元画像データを記憶するステップと、前記特徴情報を記憶する記憶ステップと、前記２次元画像データ取得ステップで取得した２次元画像データをもとにサンプリング区間を決定するサンプリング区間決定ステップと、該サンプリング区間決定ステップで決定した前記サンプリング区間に基づいて、前記記憶ステップで記憶した前記特徴情報を抽出する特徴情報抽出ステップと、前記２次元画像データと抽出した前記特徴情報とをもとに紙葉類を識別するステップと、を含み、前記２次元画像データが、一部が重なり合った複数枚の紙葉類の２次元画像データである場合に、前記サンプリング区間決定ステップは、先行の紙葉類の外形を、後続の紙葉類の重なり部分を含んで検出し、当該外形に基づいて先行する紙葉類のサンプリング区間を決定し、先行の紙葉類の画像領域のマスク処理をし、前記マスク処理後の後続する紙葉類の２次元画像データより後続の紙葉類の外形を検出し、当該外形に基づいて後続の紙葉類のサンプリング区間を決定し、前記特徴情報抽出ステップは、それぞれの紙葉類のサンプリング区間に基づいてそれぞれの紙葉類の前記特徴情報を抽出することを特徴とする。

上記第６の態様によれば、２次元画像データ取得ステップで取得された紙葉類の２次元画像データをもとに、サンプリング区間決定ステップでサンプリング区間を決定し、このサンプリング区間に基づいて、特徴情報取得ステップで取得され記憶ステップで記憶された特徴情報を抽出することになる。このように紙葉類の２次元画像データを用いるため、透明部分を有する紙葉類であっても外形を良好に検出できることになり、隣り合って搬送される紙葉類同士が近接していても外形を良好に検出できることになる。よって、良好な識別が可能となる。また、紙葉類の特徴情報をリングバッファに記憶するため、２次元画像データ取得ステップによる紙葉類の２次元画像データの取得タイミングよりも前に特徴情報取得ステップにより取得された紙葉類の特徴情報に基づいても紙葉類を識別することができる。よって、２次元画像データ取得ステップおよび特徴情報取得ステップの実行タイミングの制約を減らすことができる。

本発明によれば、良好な識別が可能な紙葉類識別装置および紙葉類識別方法を提供することができる。

本発明に係る第１実施形態の紙葉類識別装置の構成を示す側面図である。 本発明に係る第１実施形態の紙葉類識別装置の制御基板に実装されるソフトウェアを含む構成のブロック図である。 本発明に係る第１実施形態の紙葉類識別装置の制御内容を説明するためのタイミングチャートである。 本発明に係る第１実施形態の紙葉類識別装置の制御内容を示すフローチャートである。 本発明に係る第１実施形態の紙葉類識別装置の制御内容を説明するための図である。 本発明に係る第１実施形態の紙葉類識別装置の制御内容を説明するための図である。 本発明に係る第２実施形態の紙葉類識別装置の制御内容を示すフローチャートである。 本発明に係る第２実施形態の紙葉類識別装置の制御内容を説明するための図である。 本発明に係る第２実施形態の紙葉類識別装置の制御内容を説明するための図である。 本発明に係る第２実施形態の紙葉類識別装置の変形例１の制御内容を説明するための図である。 本発明に係る第２実施形態の紙葉類識別装置の変形例１の制御内容を説明するための図である。 本発明に係る第２実施形態の紙葉類識別装置の変形例１の制御内容を説明するための図である。

［第１実施形態］
本発明に係る第１実施形態の紙葉類識別装置および紙葉類識別方法を図１～図６を参照して以下に説明する。

第１実施形態の紙葉類識別装置１１は、紙葉類Ｓを搬送する搬送部１２を有しており、搬送部１２で搬送中の紙葉類Ｓを識別する。ここで、紙葉類識別装置１１には、例えば紙幣である紙葉類Ｓがその短辺部を入出方向に沿わせる姿勢で入出されることになり、搬送部１２は、紙葉類Ｓをその短辺部を搬送方向に沿わせる姿勢で搬送する。勿論、紙葉類識別装置１１は、紙葉類Ｓがその長辺部を入出方向に沿わせる姿勢で入出され、搬送部１２が、紙葉類Ｓをその長辺部を搬送方向に沿わせる姿勢で搬送するものであっても良い。

搬送部１２は、紙葉類Ｓを挟持しつつ回転することより搬送する複数対、具体的には４対の搬送ローラ対１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄと、これらを駆動する図示略の駆動モータと、搬送ローラ対１５Ａの回転量および回転速度を検出するロータリエンコーダ１７とを有している。ここで、搬送ローラ対１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄは同一の搬送速度で紙葉類Ｓを搬送することになり、ロータリエンコーダ１７は、紙葉類Ｓの搬送部１２による搬送距離および搬送速度を検出する。ロータリエンコーダ１７は、搬送ローラ対１５Ａ以外の搬送ローラ対１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄに設けることも可能である。

搬送ローラ対１５Ａ～１５Ｄは、紙葉類識別装置１１内で位置固定であり、紙葉類Ｓを挟持する挟持位置が同一平面となるように、搬送ローラ対１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄの順に配置され、紙葉類Ｓを同一平面で移動させるようになっている。搬送部１２は、搬送ローラ対１５Ａ～１５Ｄによって紙葉類Ｓを正逆両方向に搬送可能である。ここでは、これら搬送ローラ対１５Ａ～１５Ｄのうち、一端の搬送ローラ対１５Ａから、搬送ローラ対１５Ｂ、搬送ローラ対１５Ｃ、他端の搬送ローラ対１５Ｄの順に紙葉類Ｓを搬送する搬送方向を正方向とし、他端の搬送ローラ対１５Ｄから、搬送ローラ対１５Ｃ、搬送ローラ対１５Ｂ、一端の搬送ローラ対１５Ａの順に紙葉類Ｓを搬送する搬送方向を逆方向とする。

搬送部１２における紙葉類Ｓの搬送方向である紙葉類搬送方向の略中央には、搬送部１２で搬送される紙葉類Ｓの一側面に対向可能にイメージセンサ２１（第１センサ）が設けられており、また、紙葉類Ｓの他側面に対向可能にイメージセンサ２２（第１センサ）が設けられている。これらイメージセンサ２１，２２は、紙葉類識別装置１１内で位置固定であり、いずれも、搬送ローラ対１５Ａ～１５Ｄのうち中央２対の搬送ローラ対１５Ｂ，１５Ｃの間に設けられている。これらイメージセンサ２１，２２は、紙葉類搬送方向の位置を重ね合わせている。

これらイメージセンサ２１，２２は、搬送部１２で搬送される紙葉類Ｓのそれぞれ対向する面の２次元画像データを取得する。イメージセンサ２１，２２は、例えば、ＬＥＤ等の光源と受光レンズとＣＭＯＳイメージセンサ等のイメージセンサ本体との組みを、紙葉類搬送方向に対して直交する方向であって搬送部１２で搬送される紙葉類Ｓに平行な方向に一列状に多数並べて構成されるコンタクトイメージセンサ（ＣＩＳ）である。

搬送部１２の正方向での搬送時のイメージセンサ２１，２２よりも上流側には、紙葉類Ｓの特徴を示す特徴情報を取得する要素センサとして、紙葉類Ｓの特徴情報である厚さを検知して取得する厚さ検知センサ３１（第２センサ）が設けられている。厚さ検知センサ３１は、搬送部１２で搬送される紙葉類Ｓを挟持するベースローラ３２および可動ローラ３３と可動ローラ３３を支持する支持アーム３５とを有している。ベースローラ３２および可動ローラ３３は、回転可能であり、搬送ローラ対１５Ａ，１５Ｂの間に設けられている。

ベースローラ３２は、紙葉類識別装置１１内で位置固定である。支持アーム３５は、紙葉類識別装置１１内で位置固定の支持軸３６を中心に回動可能であり、支持軸３６から搬送部１２の正方向での搬送時の下流側に延出している。支持アーム３５は、その支持軸３６とは反対側に可動ローラ３３を回転可能に支持しており、この可動ローラ３３をベースローラ３２に当接可能としている。ベースローラ３２および可動ローラ３３は、紙葉類Ｓを挟持する挟持位置が、搬送ローラ対１５Ａ～１５Ｄの紙葉類Ｓの挟持位置と同一平面となるように配置されている。

可動ローラ３３は、ベースローラ３２との間を紙葉類Ｓが通過する際には、支持アーム３５を支持軸３６を中心に揺動させながらベースローラ３２からその径方向に離れるように移動する。可動ローラ３３は、ベースローラ３２との間を通過する紙葉類Ｓの厚さに応じてベースローラ３２に対する径方向の距離が変化する。厚さ検知センサ３１は、可動ローラ３３のベースローラ３２とは反対側に配置されて可動ローラ３３の移動距離を検知することにより紙葉類Ｓの厚さを検知する近接センサ等の厚さ検知センサ本体３８を有している。厚さ検知センサ３１は、イメージセンサ２１，２２とは異なる位置に配置されて、イメージセンサ２１，２２で取得する紙葉類Ｓの２次元画像データとは異なる紙葉類Ｓの特徴を示す特徴情報である厚さ情報をセンサデータとして取得する。

搬送部１２の正方向での搬送時のイメージセンサ２１，２２よりも下流側には、搬送部１２で搬送される紙葉類Ｓの一側面に対向可能にＵＶセンサモジュール４１（第２センサ）が設けられており、また、紙葉類Ｓの他側面に対向可能にＵＶセンサモジュール４２（第２センサ）が設けられている。これらＵＶセンサモジュール４１，４２は、紙葉類搬送方向の位置を合わせて、搬送ローラ対１５Ｃ，１５Ｄの間に設けられている。

これらＵＶセンサモジュール４１，４２は、いずれも紙葉類Ｓの特徴情報を取得する要素センサであり、それぞれ紙葉類Ｓの対向する面に紫外線を照射してその反射光、すなわち紙葉類Ｓの特徴情報である紫外線反射情報を取得する。これらＵＶセンサモジュール４１，４２は、いずれもイメージセンサ２１，２２とは異なる位置に配置されて、イメージセンサ２１，２２で取得する紙葉類Ｓの２次元画像データとは異なる紙葉類Ｓの特徴を示す特徴情報である紫外線反射情報をセンサデータとして取得する。

搬送部１２の正方向での搬送時のＵＶセンサモジュール４１，４２よりも下流側には、搬送部１２で搬送される紙葉類Ｓの一側面に対向可能に磁気センサアレイ５１（第２センサ）が設けられており、また、紙葉類Ｓの他側面に対向可能であって紙葉類Ｓを磁気センサアレイ５１に近づける押圧ローラ５２が設けられている。これら磁気センサアレイ５１および押圧ローラ５２は、搬送ローラ対１５Ｃ，１５Ｄの間に設けられている。

磁気センサアレイ５１は、紙葉類Ｓの特徴情報を取得する要素センサであり、紙葉類Ｓの特徴情報である磁気情報を取得する。磁気センサアレイ５１は、イメージセンサ２１，２２とは異なる位置に配置されて、イメージセンサ２１，２２で取得する紙葉類Ｓの２次元画像データとは異なる紙葉類Ｓの特徴を示す特徴情報である磁気情報をセンサデータとして取得する。

紙葉類識別装置１１は、その各部を制御するソフトウェアが実装された制御基板６１を有しており、制御基板６１が、イメージセンサ２１、イメージセンサ２２、厚さ検知センサ３１、ＵＶセンサモジュール４１、ＵＶセンサモジュール４２および磁気センサアレイ５１により取得された情報をもとに紙葉類Ｓの識別処理を行う。

制御基板６１は、例えばＣＰＵ基板やＤＳＰ基板等により構成される。図２は、制御基板６１に実装されるソフトウェアを含む構成のブロック図である。制御基板６１は、制御部６２および判定部６３を有し、制御部６２は、画像用メモリ部７１、複数のリングバッファ７２，７３，７４および判定用メモリ部８１を有している。

画像用メモリ部７１は、イメージセンサ２１，２２で取得された２次元画像データを記憶する。画像用メモリ部７１は、イメージセンサ２１，２２で取得された紙葉類Ｓの一枚分を所定量超える範囲の２次元画像データを記憶可能なメモリ領域を有するリングバッファからなっている。判定用メモリ部８１は、識別対象の紙葉類データ、厚さ情報、紫外線反射情報、および磁気情報を記憶する。判定部６３は、紙葉類Ｓの金種、真偽、損傷の程度（正損）等を識別するための判定用の閾値や基準画像等の判定基準データを記憶している。

リングバッファ７２は、要素センサである厚さ検知センサ３１で取得された紙葉類Ｓの特徴情報である厚さ情報を記憶する。リングバッファ７２は、紙葉類Ｓの一枚分を所定量超える範囲の厚さ情報を記憶可能なメモリ領域を有している。

リングバッファ７３は、要素センサであるＵＶセンサモジュール４１，４２で取得された紙葉類Ｓの特徴情報である紫外線反射情報を記憶する。リングバッファ７３は、紙葉類Ｓの一枚分を所定量超える範囲の紫外線反射情報を記憶可能なメモリ領域を有している。

リングバッファ７４は、要素センサである磁気センサアレイ５１で取得された紙葉類Ｓの特徴情報である磁気情報を記憶する。リングバッファ７４は、紙葉類Ｓの一枚分を所定量超える範囲の磁気情報を記憶可能なメモリ領域を有している。

制御部６２には、ロータリエンコーダ１７から回転量に関する信号（タイミングパルス）が入力される。制御部６２は、イメージセンサ２１，２２の検出結果から紙葉類Ｓについてのイメージセンサ２１，２２でのサンプリング区間を決定し、ロータリエンコーダ１７により取得された回転量から紙葉類移動量を演算して、これらサンプリング区間および紙葉類移動量をもとに、厚さ検知センサ３１、ＵＶセンサモジュール４１，４２および磁気センサアレイ５１のそれぞれの同じ紙葉類Ｓについてのサンプリング区間を決定する。

すなわち、制御部６２は、例えば、搬送部１２による正方向搬送時に、図３（ａ）に示すように、イメージセンサ２１，２２の出力から、イメージセンサ２１，２２が紙葉類Ｓを検出しているサンプリング区間を決定し、このサンプリング区間に対し、図３（ｂ）に示すように、その前にデータ取得が行われている、同じ紙葉類Ｓについての厚さ検知センサ３１のサンプリング区間を、イメージセンサ２１，２２と厚さ検知センサ３１との間の紙葉類移動量からこの紙葉類移動量分を遡って決定して、このサンプリング区間の厚さ情報をリングバッファ７２から抜き出すことになる。

ここで、制御部６２は、紙葉類Ｓについてのイメージセンサ２１，２２のサンプリング区間決定に対し、図３（ｃ）に示すように、その後にデータ取得が行われる、イメージセンサ２１，２２よりも下流側にあるＵＶセンサモジュール４１，４２については、同じ紙葉類Ｓについてのサンプリング区間を、イメージセンサ２１，２２とＵＶセンサモジュール４１，４２との間の紙葉類移動量から決定することで、ＵＶセンサモジュール４１，４２での紫外線反射情報を制御部６２が直接サンプリングすることができる。

また、制御部６２は、紙葉類Ｓについてのイメージセンサ２１，２２のサンプリング区間決定に対し、図３（ｄ）に示すように、その後にデータ取得が行われる、同じくイメージセンサ２１，２２よりも下流側にある磁気センサアレイ５１については、同じ紙葉類Ｓについてのサンプリング区間を、イメージセンサ２１，２２と磁気センサアレイ５１との間の紙葉類移動量から決定することで、磁気センサアレイ５１での磁気情報を制御部６２が直接サンプリングすることができる。

なお、これら紫外線反射情報および磁気情報については、リングバッファ７３，７４に記憶する必要はないものの、制御部６２は、これらについても一旦リングバッファ７３，７４に記憶してリングバッファ７３，７４から抜き出すようになっている。

また、制御部６２は、搬送部１２による逆方向搬送時に、イメージセンサ２１，２２の出力から、イメージセンサ２１，２２が紙葉類Ｓを検出しているサンプリング区間を決定し、このサンプリング区間に対し、その前にデータ取得が行われている、同じ紙葉類Ｓについての磁気センサアレイ５１のサンプリング区間を、イメージセンサ２１，２２と磁気センサアレイ５１との間の紙葉類移動量からこの紙葉類移動量分を遡って決定して、このサンプリング区間の磁気情報をリングバッファ７４から抜き出すことになる。

また、制御部６２は、搬送部１２による逆方向搬送時に、紙葉類Ｓについてのイメージセンサ２１，２２のサンプリング区間の決定に対し、その前にデータ取得が行われている、同じ紙葉類ＳについてのＵＶセンサモジュール４１，４２のサンプリング区間を、イメージセンサ２１，２２とＵＶセンサモジュール４１，４２との間の紙葉類移動量からこの紙葉類移動量分を遡って決定して、このサンプリング区間の紫外線反射情報をリングバッファ７３から抜き出すことになる。

イメージセンサ２１，２２よりも下流側にある厚さ検知センサ３１については、同じ紙葉類Ｓについてのサンプリング区間を、イメージセンサ２１，２２と厚さ検知センサ３１との間の紙葉類移動量から決定して厚さ情報を直接サンプリングすることができるが、制御部６２は、これも一旦リングバッファ７２に記憶してリングバッファ７２から抜き出す。

制御部６２は、図４に示すように、紙葉類Ｓを計数する紙葉類計数モード中処理として、イメージセンサ２１，２２が紙葉類Ｓを検知したか否かを所定の一定間隔で判定する（ステップＳａ１）。ここで、イメージセンサ２１，２２のライン上で予め設定された長さ（または画素数）以上暗くなる部分があれば、イメージセンサ２１，２２が紙葉類Ｓを検知したと判定し（ステップＳａ１：ＹＥＳ）、イメージセンサ２１，２２で予め設定された長さ（または画素数）以上暗くなる部分がなければ、イメージセンサ２１，２２が紙葉類Ｓを検知していないと判定する（ステップＳａ１：ＮＯ）。

また、制御部６２は、厚さ検知センサ３１については所定の一定間隔でデータのサンプリング処理を行わせてリングバッファ７２に記憶させ（ステップＳａ２）、ＵＶセンサモジュール４１，４２についても所定の一定間隔でデータのサンプリング処理を行わせてリングバッファ７３に記憶させ（ステップＳａ３）、磁気センサアレイ５１についても所定の一定間隔でデータのサンプリング処理を行わせてリングバッファ７４に記憶させる（ステップＳａ４）。ステップＳａ２～Ｓａ４は、２次元画像データ以外の紙葉類Ｓの特徴を示す特徴情報を取得する特徴情報取得ステップおよびこのように取得した特徴情報を記憶する記憶ステップとなる。

ステップＳａ１において、イメージセンサ２１，２２が紙葉類Ｓを検知していないと判定すると（ステップＳａ１：ＮＯ）、制御部６２は、他の処理を行って（ステップＳａ５）、ステップＳａ１に戻る。ステップＳａ１において、イメージセンサ２１，２２が紙葉類Ｓを検知したと判定すると（ステップＳａ１：ＹＥＳ）、制御部６２は、イメージセンサ２１，２２により取得した画像データを画像用メモリ部７１に記憶するサンプリング処理を行うことになり、イメージセンサ２１，２２が、この紙葉類Ｓを検知しなくなると、イメージセンサ２１，２２により取得した画像データを画像用メモリ部７１に記憶するサンプリング処理を停止する（ステップＳａ６）。このステップＳａ６は、搬送部１２で搬送される紙葉類Ｓの２次元画像データを取得する２次元画像データ取得ステップとなっている。

ステップＳａ６によってイメージセンサ２１，２２により取得された２次元画像データから、この紙葉類Ｓの外形（エッジ）を検出し、検出された外形に相当する紙葉類Ｓの２次元画像データを画像用メモリ部７１から抽出し、判定用メモリ部８１に記憶する（ステップＳａ７）。

イメージセンサ２１，２２では、例えば、イメージセンサ２１，２２のセットで１つとなる透過の２次元画像データと、イメージセンサ２１での一側面の反射の２次元画像データと、イメージセンサ２２での他側面の反射の２次元画像データとの３種類の２次元画像データが取得可能である。ここでは、透過の２次元画像データを用いて外形検出を行う場合を例にとり説明するが、一側面の反射の２次元画像データや他側面の反射の２次元画像データでも外形検出は可能である。

イメージセンサ２１，２２により取得された２次元画像データから、紙葉類Ｓの外形（エッジ）を検出する方法の一例について説明する。

イメージセンサ２１，２２により取得された２次元画像データは、図５（ａ）に示すようなデータで構成されており、紙葉類Ｓの画像データ領域１０１と、紙葉類Ｓよりも外側部分の画像データ領域１０２とからなる。イメージセンサ２１，２２の延在方向にｘ座標をとり、紙葉類Ｓの搬送方向にｙ座標をとる。

まず、イメージセンサ２１，２２により取得された２次元画像データの紙葉類Ｓの画像データ領域１０１の外側から、図５（ｂ）に示すように、紙葉類Ｓの搬送方向下流側の辺部のエッジラインを検出する。すなわち、まず、ｙ方向に、搬送方向下流側の辺部の外側から２次元画像データを検索することになる。このとき、２次元画像データのスキャンエリアは、ｘ座標の中央位置を基準として予め設定された所定の範囲、例えばｘ座標の中央位置から±５０ｍｍの範囲を検索するものとする。このとき、ｘ座標のデータ検索位置の間隔は予め設定された所定の間隔、例えば５ｍｍ間隔とすれば２１ポイントの検索点を検索することになる。スキャンエリアや検索位置の間隔は、任意に選択可能であり、この間隔を狭くすることで精度を上げることができる。

次に、すべての検索点についての、すべての２点の組み合わせで一次直線の傾きを算出する。例えば、図５（ｃ）に示すように（ｘ１，ｙ１）のＡ点座標と、（ｘ２，ｙ２）のＢ点座標とから、一次直線ｙ＝ａｘ＋ｂを求め、その傾きａを、ａ＝（ｙ２－ｙ１）／（ｘ２－ｘ１）で求める。このとき、傾きが所定の角度、具体的には１５°以上のデータは無効として排除する。これは、傾きが所定のリジェクト角度、具体的には１０°以上の場合は、斜行紙葉類として、この紙葉類識別装置１１が組み込まれた紙葉類処理装置においてリジェクトされることになり、また、破れや穴があった場合には、傾きが大きくなり、このような場合も、紙葉類処理装置においてリジェクトされることになるためである。

すべての検索点から、一次直線が有効な傾きとなる座標を選択し、選択した座標で最小二乗法を利用して、紙葉類Ｓの搬送方向下流側の辺部のエッジラインに近似する一次直線を算出し、これを搬送方向下流側の辺部のエッジラインとしてその角度を斜行角度ａとする。

次に、図５（ｄ）に示すように、イメージセンサ２１，２２により取得された２次元画像データの紙葉類Ｓの画像データ領域１０１から紙葉類Ｓの搬送方向上流側の辺部のエッジラインを検出して、上記と同様にして、その近似の一次直線を算出する。すなわち、搬送方向上流側の辺部の外側から２次元画像データを検索して、搬送方向上流側の辺部のエッジラインに近似する一次直線を算出する。このとき、ｘ座標のデータ検索位置の間隔は予め設定された所定の間隔で所定数、具体的には５ポイントの検索点を検索する。また、このとき、搬送方向上流側の辺部のエッジラインの傾きは、搬送方向下流側の辺部のエッジラインの斜行角度ａを使用する。

次に、図６（ａ）に示すように、イメージセンサ２１，２２により取得された２次元画像データの紙葉類Ｓの画像データ領域１０１から紙葉類Ｓの進行方向左側および進行方向右側にある辺部のエッジラインを検出して、上記と同様にして、それぞれの近似の一次直線を算出する。すなわち、イメージセンサ２１，２２の延在方向であるｘ方向に２次元画像データを外側から検索して、進行方向左側にある辺部のエッジラインに近似する一次直線を算出するとともに進行方向右側にある辺部のエッジラインに近似する一次直線を算出する。

このとき、上記のように検出した搬送方向下流側の辺部のエッジラインの座標でｙの値が一番小さい座標を検索し、これをＡ点座標とする。また、搬送方向上流側の辺部のエッジラインの座標でｙの値が一番大きい座標を検索し、これをＢ点座標とする。そして、Ａ点のｙ座標とＢ点のｙ座標と上記した斜行角度ａとから、進行方向左側および進行方向右側にある辺部のエッジラインの検出範囲を決定し、この範囲を進行方向左側および進行方向右側にある辺部のそれぞれの外側から検索する。このとき、検索の間隔は、所定の等分した間の所定数の検索点を検索する。具体的には、５等分した間の３点で、搬送方向下流側の辺部のエッジラインの斜行角度ａを９０°回転した傾きａ’に変え、切片を演算する。進行方向左側および進行方向右側にある辺部のそれぞれについて３つの切片を算出し中央の値を採用する。

以上のようにして得られた紙葉類Ｓの画像データ領域１０１の四辺の一次直線の式から紙葉類Ｓの画像データ領域１０１の４頂点の座標を算出する。例えば、図６（ｂ）に示すように、搬送方向下流側の辺部の一次直線の式がｙ＝ａｘ＋ｂであり、進行方向左側にある辺部の一次直線の式がｙ＝ｃｘ＋ｄである場合、これらで形成される頂点のｘ座標およびｙ座標は、以下の式で求められる。
ｘ＝（ｄ－ｂ）／（ａ－ｃ）
ｙ＝ａ（ａｄ－ｃｂ）／（ａ－ｃ）

制御部６２は、図４に示すように、ステップＳａ７において決定した、イメージセンサ２１，２２により検出された紙葉類Ｓの画像データ領域１０１の４頂点の位置から、イメージセンサ２１，２２が紙葉類Ｓを検知しているサンプリング区間を決定すると共に、このサンプリング区間と、イメージセンサ２１，２２と各要素センサである厚さ検知センサ３１、ＵＶセンサモジュール４１，４２および磁気センサアレイ５１のそれぞれとの位置関係（搬送方向の距離）と、搬送部１２の搬送速度とに基づいて、紙葉類Ｓが厚さ検知センサ３１、ＵＶセンサモジュール４１，４２および磁気センサアレイ５１のそれぞれの検出位置を通っている期間となるサンプリング区間を決定する（ステップＳａ８）。

そして、それぞれのサンプリング区間のセンサデータをリングバッファ７２～７４から抽出し、判定用メモリ部８１に記憶する（ステップＳａ９）。

ステップＳａ７，Ｓａ８は、ステップＳａ６の２次元画像データ取得ステップで取得した２次元画像データをもとに、厚さ検知センサ３１、ＵＶセンサモジュール４１，４２および磁気センサアレイ５１のサンプリング区間を決定するサンプリング区間決定ステップであり、ステップＳａ９は、ステップＳａ８のサンプリング区間決定ステップで決定したサンプリング区間に基づいて、ステップＳａ２～Ｓａ４の記憶ステップで記憶した厚さ検知センサ３１、ＵＶセンサモジュール４１，４２および磁気センサアレイ５１の特徴情報を抽出する特徴情報抽出ステップとなる。

つまり、制御部６２は、イメージセンサ２１，２２により取得された２次元画像データをもとに、厚さ検知センサ３１、ＵＶセンサモジュール４１，４２および磁気センサアレイ５１のそれぞれのサンプリング区間を決定し、それぞれのサンプリング区間に基づいてリングバッファ７２～７４から紙葉類Ｓの特徴情報である厚さ情報、紫外線反射情報および磁気情報を抽出する。

具体的に、制御部６２は、ステップＳａ７において決定した、イメージセンサ２１，２２により検出された紙葉類Ｓの画像データ領域１０１の４頂点の位置から、イメージセンサ２１，２２が、この紙葉類Ｓを検知しているサンプリング区間を決定すると共に、このサンプリング区間と、イメージセンサ２１，２２と要素センサである厚さ検知センサ３１との位置関係と、搬送部１２の搬送速度とに基づいて、この紙葉類Ｓが厚さ検知センサ３１の検知位置を通っている期間となる厚さ情報用のサンプリング区間を決定し（ステップＳａ８）、この厚さ情報用のサンプリング区間において厚さ検知センサ３１で検出した厚さ情報のセンサデータをリングバッファ７２から抽出し、判定用メモリ部８１に記憶する（ステップＳａ９）。

また、制御部６２は、ステップＳａ７において決定した、イメージセンサ２１，２２により検出された紙葉類Ｓの画像データ領域１０１の４頂点の位置から、イメージセンサ２１，２２が、この紙葉類Ｓを検知しているサンプリング区間を決定すると共に、このサンプリング区間と、イメージセンサ２１，２２と要素センサであるＵＶセンサモジュール４１，４２との位置関係と、搬送部１２の搬送速度とに基づいて、この紙葉類ＳがＵＶセンサモジュール４１，４２の検出位置を通っている期間となる紫外線反射情報用のサンプリング区間を決定し（ステップＳａ８）、この紫外線情報用のサンプリング区間のＵＶセンサモジュール４１，４２の紫外線反射情報のセンサデータをリングバッファ７３から抽出し、判定用メモリ部８１に記憶する（ステップＳａ９）。

また、制御部６２は、ステップＳａ７において決定した、イメージセンサ２１，２２により検出された紙葉類Ｓの画像データ領域１０１の４頂点の位置から、イメージセンサ２１，２２が、この紙葉類Ｓを検知しているサンプリング区間を決定すると共に、このサンプリング区間と、イメージセンサ２１，２２と要素センサである磁気センサアレイ５１との位置関係と、搬送部１２の搬送速度とに基づいて、この紙葉類Ｓが磁気センサアレイ５１の検出位置を通っている期間となる磁気情報用のサンプリング区間を決定し（ステップＳａ８）、この磁気情報用のサンプリング区間の磁気センサアレイ５１の磁気情報のセンサデータをリングバッファ７４から抽出し、判定用メモリ部８１に記憶する（ステップＳａ９）。

そして、判定部６３が、判定メモリ部８１に記憶された、イメージセンサ２１，２２により検出された２次元画像データの紙葉類Ｓの画像データ領域１０１のデータと、この紙葉類Ｓに対してそれぞれ抽出した、厚さ情報、紫外線反射情報および磁気情報とをもとに、判定部６３に記憶されたそれぞれの判定基準データとの一致および不一致を判定して、この紙葉類Ｓの識別処理を行う（ステップＳａ１０）。判定部６３は、例えば、この紙葉類Ｓが紙幣である場合、この紙幣のイメージセンサ２１，２２により検出された２次元画像データの画像データ領域１０１のデータと、この紙幣に対してそれぞれ抽出した、厚さ情報、紫外線反射情報および磁気情報とが、いずれも同一金種の判定基準データと一致すると判定できる場合、この紙幣をこの金種であると判定する。いずれか一つでも同一金種の判定基準データと一致すると判定できない場合、この紙幣をこの金種以外であると判定する。

ここで、搬送部１２は、正逆両方向で紙葉類Ｓを搬送可能であるが、搬送部１２の正方向搬送時および逆方向搬送時の両方において、制御部６２は、上記のように、イメージセンサ２１，２２により取得された２次元画像データをもとに、厚さ検知センサ３１、ＵＶセンサモジュール４１，４２および磁気センサアレイ５１のそれぞれのサンプリング区間を決定し、それぞれのサンプリング区間に基づいてリングバッファ７２～７４から紙葉類Ｓの特徴情報である厚さ情報、紫外線反射情報および磁気情報を抽出して、これらと、それぞれの判定基準データとの一致および不一致を判定して、紙葉類Ｓの識別処理を行う。

以上に述べた第１実施形態の紙葉類識別装置１１によれば、制御部６２が、イメージセンサ２１，２２により取得された２次元画像データをもとに、厚さ検知センサ３１、ＵＶセンサモジュール４１，４２および磁気センサアレイ５１のそれぞれのサンプリング区間を決定し、それぞれのサンプリング区間に基づいてリングバッファ７２～７４から紙葉類Ｓの特徴情報である厚さ情報、紫外線反射情報および磁気情報を抽出することになる。このように紙葉類Ｓの２次元画像データを用いるため、あらゆる位置や大きさの透明部分を有する例えばポリマー紙幣と呼ばれる紙葉類Ｓや部分的な破れや穴を有する損傷紙葉類Ｓであっても外形を良好に検出できることになる。よって、この外形に基づいて、厚さ検知センサ３１、ＵＶセンサモジュール４１，４２および磁気センサアレイ５１のそれぞれのサンプリング区間を決定し、それぞれのサンプリング区間に基づいてリングバッファ７２～７４から紙葉類Ｓの特徴情報である厚さ情報、紫外線反射情報および磁気情報を抽出することで、紙葉類Ｓの良好な識別が可能となる。

また、従来の透過型の光学式紙葉類検知センサを不要にできる。

また、厚さ検知センサ３１、ＵＶセンサモジュール４１，４２および磁気センサアレイ５１のそれぞれで取得された紙葉類Ｓの特徴情報をリングバッファ７２～７４に記憶するため、イメージセンサ２１，２２による紙葉類Ｓの２次元画像データの取得タイミングよりも前に厚さ検知センサ３１、ＵＶセンサモジュール４１，４２および磁気センサアレイ５１のいずれかによって紙葉類Ｓの特徴情報が取得されていても、紙葉類Ｓを識別することができる。よって、イメージセンサ２１，２２と、厚さ検知センサ３１、ＵＶセンサモジュール４１，４２および磁気センサアレイ５１との位置関係の制約を減らすことができる。

すなわち、厚さ検知センサ３１、ＵＶセンサモジュール４１，４２および磁気センサアレイ５１のそれぞれで取得された紙葉類Ｓの特徴情報をリングバッファ７２～７４に記憶するため、制御部６２は、搬送部１２の正方向搬送時および逆方向搬送時の両方において、イメージセンサ２１，２２により取得された２次元画像データをもとに、厚さ検知センサ３１、ＵＶセンサモジュール４１，４２および磁気センサアレイ５１のそれぞれのサンプリング区間を決定し、それぞれのサンプリング区間に基づいてリングバッファ７２～７４から特徴情報である厚さ情報、紫外線反射情報および磁気情報を抽出することで、正方向搬送時および逆方向搬送時において、イメージセンサ２１，２２と、厚さ検知センサ３１、ＵＶセンサモジュール４１，４２および磁気センサアレイ５１との位置関係が逆転しても、良好な識別が可能となる。

以上に述べた第１実施形態の紙葉類識別方法によれば、２次元画像データ取得ステップ（ステップＳａ６）で取得された紙葉類Ｓの２次元画像データをもとに、サンプリング区間決定ステップ（ステップＳａ７，Ｓａ８）でサンプリング区間を決定し、このサンプリング区間に基づいて、特徴情報取得ステップ（ステップＳａ２～Ｓａ４）で取得され記憶ステップ（ステップＳａ２～Ｓａ４）で記憶された特徴情報を抽出することになる。このように紙葉類Ｓの２次元画像データを用いるため、例えばポリマー紙幣と呼ばれる透明部分を有する紙葉類Ｓおよび部分的な破れや穴を有する損傷紙葉類Ｓであっても外形を良好に検出できることになる。よって、良好な識別が可能となる。

また、厚さ検知センサ３１、ＵＶセンサモジュール４１，４２および磁気センサアレイ５１のそれぞれで取得された紙葉類Ｓの特徴情報をリングバッファ７２～７４に記憶するため、２次元画像データ取得ステップ（ステップＳａ６）による紙葉類Ｓの２次元画像データの取得タイミングよりも前に特徴情報取得ステップ（ステップＳａ２～Ｓａ４）により取得された紙葉類Ｓの特徴情報に基づいても紙葉類Ｓを識別することができる。よって、２次元画像データ取得ステップ（ステップＳａ６）および特徴情報取得ステップ（ステップＳａ２～Ｓａ４）の実行タイミングの制約を減らすことができる。

［第２実施形態］
本発明に係る第２実施形態の紙葉類識別装置および紙葉類識別方法を、主に図７～図９を参照して第１実施形態との相違部分を中心に以下に説明する。

第２実施形態の紙葉類識別装置１１は、画像用メモリ部７１が、イメージセンサ２１，２２により取得された紙葉類Ｓの２次元画像データを所定の複数枚分サンプリング可能なメモリ領域を有しており、例えば、紙葉類Ｓの３枚分または４枚分の２次元画像データを保存可能な十分な大きさのリングバッファで構成されている。言い換えれば、画像用メモリ部７１は、イメージセンサ２１，２２により取得された、複数枚分の紙葉類Ｓの２次元画像データを記憶可能となっている。また、第２実施形態の紙葉類識別装置１１は、制御部６２の制御内容が第１実施形態とは一部相違している。

制御部６２は、第１実施形態と同様、イメージセンサ２１，２２が紙葉類Ｓを検知したか否かを所定の一定間隔で判定する（ステップＳａ１）。また、制御部６２は、厚さ検知センサ３１については所定の一定間隔でデータのサンプリング処理を行わせてリングバッファ７２に記憶させ（ステップＳａ２）、ＵＶセンサモジュール４１，４２についても所定の一定間隔でデータのサンプリング処理を行わせてリングバッファ７３に記憶させ（ステップＳａ３）、磁気センサアレイ５１についても所定の一定間隔でデータのサンプリング処理を行わせてリングバッファ７４に記憶させる（ステップＳａ４）。さらに、制御部６２は、所定の一定間隔で、紙葉類Ｓの２次元画像データがあるか否かを判定する（ステップＳｂ１）。

ステップＳａ１において、イメージセンサ２１，２２が紙葉類Ｓを検知していないと判定すると（ステップＳａ１：ＮＯ）、制御部６２は、第１実施形態と同様に他の処理を行って（ステップＳａ５）、ステップＳａ１に戻る。ステップＳａ１において、イメージセンサ２１，２２が紙葉類Ｓを検知したと判定すると（ステップＳａ１：ＹＥＳ）、制御部６２は、イメージセンサ２１，２２により取得した画像データを画像用メモリ部７１に記憶するサンプリング処理を行うことになり（ステップＳｂ２）、イメージセンサ２１，２２が紙葉類Ｓを継続して検知している状態で（ステップＳｂ３：ＹＥＳ）、サンプリング長さが斜行を考慮した紙葉類一枚分のサンプリングが完了したと判定すると（ステップＳｂ４：ＹＥＳ）、紙葉類データありフラグをオンにする（ステップＳｂ５）。ここで、制御部６２は、イメージセンサ２１，２２のサンプリング処理において、一の紙葉類Ｓのサンプリング開始後、この紙葉類Ｓと次の紙葉類Ｓとの間の隙間が検出される（紙葉類Ｓが検出されない状態が一定区間継続する）まで一続きのサンプリングを行う。ステップＳｂ５の後、ステップＳｂ２に戻り、イメージセンサ２１，２２により取得した画像データを画像用メモリ部７１に記憶するサンプリング処理を継続することになる。

ステップＳｂ５において、紙葉類データありフラグがオンされると、ステップＳｂ１において、紙葉類Ｓの一枚分の２次元画像データがあると判定し（ステップＳｂ１：ＹＥＳ）、紙葉類データありフラグをオフするとともに、ステップＳｂ２によってイメージセンサ２１，２２により取得された２次元画像データから、この一枚の紙葉類Ｓの外形（エッジ）を第１実施形態と同様に検出する（ステップＳａ７）。

制御部６２は、ステップＳａ７において決定したイメージセンサ２１，２２により検出された紙葉類Ｓの画像データ領域１０１の４頂点の位置から、イメージセンサ２１，２２が紙葉類Ｓを検知しているサンプリング区間を決定すると共に、このサンプリング区間と、イメージセンサ２１，２２と各要素センサである厚さ検知センサ３１、ＵＶセンサモジュール４１，４２および磁気センサアレイ５１のそれぞれとの位置関係（搬送方向の距離）と、搬送部１２の搬送速度とに基づいて、紙葉類Ｓが厚さ検知センサ３１、ＵＶセンサモジュール４１，４２および磁気センサアレイ５１のそれぞれの検出位置を通っている期間となるサンプリング区間を決定し（ステップＳａ８）、それぞれのサンプリング区間のセンサデータをリングバッファ７２～７４から抽出する（ステップＳａ９）。

そして、制御部６２は、２次元画像データの紙葉類Ｓの画像データ領域１０１のデータと、この紙葉類Ｓについて抽出した厚さ情報と、この紙葉類Ｓについて抽出した紫外線反射情報と、この紙葉類Ｓについて抽出した磁気情報とをもとに、それぞれの判定基準データとの一致および不一致を判定して、この紙葉類Ｓの識別処理を行う（ステップＳａ１０）。一方、ステップＳｂ２で一続きでサンプリングされている後続の紙葉類Ｓについて、イメージセンサ２１，２２が、この紙葉類Ｓを検知しなくなると（ステップＳｂ３：ＮＯ）、紙葉類Ｓの２次元画像データがあることを示す紙葉類データありフラグをオンにし（ステップＳｂ６）、その結果、この紙葉類Ｓについて、ステップＳｂ１において、この紙葉類Ｓの２次元画像データがあると判定し（ステップＳｂ１：ＹＥＳ）、この紙葉類Ｓの一枚分の２次元画像データを用いてステップＳａ７～Ｓａ１０を行って識別を行うことになる。この紙葉類Ｓに一続きでサンプリングされているさらに後続の紙葉類Ｓがある場合、ステップＳｂ３はＹＥＳとなる。

すなわち、図８（ａ）に示すように、画像用メモリ部７１が、イメージセンサ２１，２２により取得された２次元画像データの紙葉類Ｓの画像データ領域１０１を複数枚分記憶している場合に、図８（ｂ）に示すように、先行の一枚分の紙葉類Ｓの画像データ領域１０１を含む２次元画像データを切り出し、図８（ｃ）に太破線で示すように、先行の一枚分の紙葉類Ｓの画像データ領域１０１の外形を検出して、図８（ｄ）に太実線で示すように、先行の一枚分の紙葉類Ｓの画像データ領域１０１について、イメージセンサ２１，２２が検知しているサンプリング区間を決定すると共に、このサンプリング区間から、先行の一枚分の紙葉類Ｓに対する厚さ検知センサ３１、ＵＶセンサモジュール４１，４２および磁気センサアレイ５１のそれぞれのサンプリング区間を決定して、センサデータをリングバッファ７２～７４から抽出して、先行の一枚分の紙葉類Ｓに対する識別処理を第１実施形態と同様に行う。

その後、図９（ａ）に二点鎖線で示すように、先行の一枚分の紙葉類Ｓの画像データ領域１０１をマスクして、図９（ｂ）に示すように、後続の一枚分の紙葉類Ｓの画像データ領域１０１を含む２次元画像データを切り出し、図９（ｃ）に太破線で示すように、後続の一枚分の紙葉類Ｓの画像データ領域１０１の外形を検出して、図９（ｄ）に太実線で示すように、この後続の一枚分の紙葉類Ｓの画像データ領域１０１について、イメージセンサ２１，２２が紙葉類Ｓを検知しているサンプリング区間を決定すると共に、このサンプリング区間から、この後続の一枚分の紙葉類Ｓに対する厚さ検知センサ３１、ＵＶセンサモジュール４１，４２および磁気センサアレイ５１のそれぞれのサンプリング区間を決定して、センサデータをリングバッファ７２～７４から抽出して、後続の一枚分の紙葉類Ｓに対する識別処理を第１実施形態と同様に行う。

以上に述べた第２実施形態の紙葉類識別装置１１によれば、画像用メモリ部７１が、イメージセンサ２１，２２により取得された複数枚分の紙葉類Ｓの２次元画像データの画像データ領域１０１を記憶可能であり、制御部６２が、イメージセンサ２１，２２により取得された２次元画像データが、複数枚の紙葉類Ｓの２次元画像データである場合に、紙葉類Ｓの搬送順にそれぞれの紙葉類Ｓのサンプリング区間を決定し、それぞれの紙葉類Ｓのサンプリング区間に基づいてリングバッファ７２～７４からそれぞれの紙葉類Ｓの特徴情報を抽出する。このため、隣り合って搬送される紙葉類Ｓ同士が近接していても、先行する紙葉類Ｓの画像データ領域１０１をもとにサンプリング区間を決定し、このサンプリング区間に基づいて、先行する紙葉類Ｓに対し厚さ検知センサ３１で取得されリングバッファ７２に記憶された紙葉類Ｓの特徴情報である厚さ情報、ＵＶセンサモジュール４１，４２で取得されリングバッファ７３に記憶された紙葉類Ｓの特徴情報である紫外線反射情報および磁気センサアレイ５１で取得されリングバッファ７４に記憶された紙葉類Ｓの特徴情報である磁気情報を抽出することができ、その後、後続の紙葉類Ｓの画像データ領域１０１をもとにサンプリング区間を決定し、このサンプリング区間に基づいて、後続の紙葉類Ｓに対し厚さ検知センサ３１で取得されリングバッファ７２に記憶された紙葉類Ｓの特徴情報である厚さ情報、ＵＶセンサモジュール４１，４２で取得されリングバッファ７３に記憶された紙葉類Ｓの特徴情報である紫外線反射情報および磁気センサアレイ５１で取得されリングバッファ７４に記憶された紙葉類Ｓの特徴情報である磁気情報を抽出することができる。このように隣り合って搬送される紙葉類Ｓ同士が近接していても外形を良好に検出できることになる。よって、隣り合って搬送される紙葉類Ｓ同士が近接していても紙葉類Ｓの良好な識別が可能となる。

すなわち、紙幣検知センサを用いる従来の方式では、紙葉類Ｓ同士の隙間があっても紙葉類Ｓの斜行度合いで１枚分の紙葉類Ｓを区別することができず処理を中断しなければならない。また、紙幣検知センサ上に２つの穴があった場合、紙葉類Ｓの２次元画像データを小さいサイズに誤認識してしまい処理中断となるが、第２実施形態の方式によれば、紙葉類Ｓの２次元画像データを誤認識すること無く、処理を継続することが可能となる。

特に、近接する紙葉類Ｓのいずれかが、紙葉類群と紙葉類群とを仕切るディビジョンカード（仕分けカード）である場合、ディビジョンカードの識別に失敗すると連続搬送される紙葉類群の区切りが認識できないため、紙葉類群と紙葉類群とを仕分けることができなくなってしまう。これに対して、第２実施形態によれば、ディビジョンカードが近接搬送された場合でも、認識可能となり、紙葉類群と紙葉類群とを正しく仕分けることが可能となる。なお、例えば、近接する紙葉類Ｓを識別する機能のオン／オフを切り替え可能としてもよい。この切り替えは、オペレータが手動により設定できるようにしてもよいし、ディビジョンカード運用モード時は、自動で近接する紙葉類Ｓを識別する機能をオンにするように制御することも可能である。

以上の第２実施形態を以下の変形例１のように変更することが可能である。

変形例１は、第２実施形態において、図１０（ａ）に示すように近接搬送されてきた紙葉類Ｓが一部重なっている場合の検知方法である。すなわち、制御部６２は、イメージセンサ２１，２２により取得された２次元画像データが、一部が重なり合った複数枚の紙葉類Ｓの２次元画像データである場合に、それぞれの紙葉類Ｓのサンプリング区間を決定し、それぞれの紙葉類Ｓのサンプリング区間に基づいてリングバッファ７２～７４からそれぞれの紙葉類Ｓの特徴情報を抽出する。

制御部６２は、図１０（ａ）に示すように、画像用メモリ部７１が記憶しているイメージセンサ２１，２２により取得された２次元画像データが、一部が重なり合った複数枚の紙葉類Ｓの画像データ領域１０１を含む場合に、図１０（ｂ）に示すように、先行の紙葉類Ｓの画像データ領域１０１を含む２次元画像データを切り出し、図１０（ｃ）に示すように、先行する紙葉類Ｓの外形検出において、まず、紙葉類Ｓの搬送方向下流側の辺部を紙葉類Ｓの外側から検出し、紙葉類Ｓの搬送方向に対する傾き（紙葉類Ｓの斜行角度）を算出する。そして、図１０（ｄ）に示すように紙葉類Ｓの搬送方向上流側の辺部を検出する際に、紙葉類Ｓの内側から上記算出した斜行角度の辺部と一致する直線を検出する（紙葉類Ｓ同士が一部重なっていて搬送方向上流側の辺部が短かったり断続していても、一致割合が高い辺部を検出する）。

図１１（ａ）に示すように、紙葉類Ｓの進行方向左側および進行方向右側にある辺部の検出においては、紙葉類Ｓの搬送方向上流側の辺部と同様に、紙葉類Ｓの内側から進行方向左側および進行方向右側にある辺部が一致する直線を検出する（紙葉類Ｓ同士が一部重なっていて紙葉類Ｓの進行方向左右の辺部が短かったり断続していても、一致割合が高い辺部を検出する）。

先行する紙葉類Ｓについて、全ての辺部から紙葉類Ｓの外形を検出する。この場合の先行紙葉類Ｓの搬送方向上流側の辺部、進行方向左側の辺部および進行方向右側の辺部の検出は、紙葉類Ｓの内側からデータを検索して検出するが、外側からデータを検索して検出しても良い。先行する紙葉類Ｓについて、全ての辺部から紙葉類Ｓの外形を検出すると、イメージセンサ２１，２２のサンプリング区間を決定して、図１１（ｂ）に太実線で示すように、サンプリング区間の２次元画像データの画像データ領域１０１について、上記同様に、紙葉類Ｓの識別を行う。

その後、図１１（ｃ）に二点鎖線で示すように、処理済みの先行の紙葉類Ｓの２次元画像データの画像データ領域１０１をマスクした状態で、図１１（ｄ）に示すように、後続の紙葉類Ｓの２次元画像データの画像データ領域１０１を切り出し、図１２（ａ）に示すように、後続の紙葉類Ｓの搬送方向下流側の辺部をこの紙葉類Ｓの外側から検出し、後続の紙葉類Ｓの搬送方向上流側の辺部および進行方向左右の辺部をこの紙葉類Ｓの内側から検出して、図１２（ｂ）に示すように、後続の紙葉類Ｓの外形を検出する。このとき、例えば、先行紙葉類の後端ｙ座標（搬送方向の最大値）と、この紙葉類の後端ｘ座標と同じｘ座標の後続紙葉類の先端ｙ座標（搬送方向の最小値）とを比べて、後続紙葉類の先端ｙ座標が先行紙葉類の後端ｙ座標より小さければ重なりが発生していることが判断できる。但し、先行の紙葉類Ｓの外形は確定しているので確定している部分の２次元画像データをマスクすると、後続の紙葉類Ｓの一部が欠ける状態となってしまう。搬送方向下流側の辺部が半分以上欠けると、この辺部は検出できず、後続の紙葉類Ｓは検出不可となる。なお、搬送方向左側の辺部および搬送方向右側の辺部から斜行角度を検出し、搬送方向下流側の辺部を検出することは可能である。搬送方向下流側の辺部が全部、先行の紙葉類Ｓに重なっていた場合は検出不可とする。後続の紙葉類Ｓの外形が検出できたら、後続の紙葉類Ｓについて、イメージセンサ２１，２２のサンプリング区間を決定して、上記同様に、識別を行う。

ここで、後続の紙葉類Ｓについて以降の識別処理を適切に行うために、欠けた領域を判定基準データとして記憶された基準画像や画像メモリ部７１に記憶されたデータで補完するようにしてもよい。ここでも、イメージセンサ２１，２２では、例えば、透過、紙葉類Ｓの一側面の反射、紙葉類Ｓの他側面の反射の３種類の画像を取得することが可能であり、紙葉類Ｓの一側面の反射画像または紙葉類Ｓの他側面の反射画像を用いることで、後続の紙葉類Ｓの外形が確定した後、画像判定用データを処理する際は、図１２（ｃ）に示すように、欠けた領域１０５を基準画像または紙葉類Ｓの一側面あるいは他側面の反射画像から補完することで後続の紙葉類Ｓについて欠けていない画像データを作成し識別処理を行うことが可能である。制御部６２が、このように後続の紙葉類Ｓの識別を行う場合に、先行の紙葉類Ｓが重なり合った部分を補完することにより、一部が重なり合った複数枚の紙葉類Ｓのそれぞれについて良好な識別が可能となる。

また、後続の紙葉類Ｓの識別処理において、欠けた領域１０５が無い方の紙葉類Ｓの一側面の反射画像または紙葉類Ｓの他側面の反射画像を優先して判定するようにしてもよい。すなわち、イメージセンサ２１，２２が、搬送部１２で搬送される紙葉類Ｓの一側面の２次元画像データおよびこの紙葉類Ｓの他側面の２次元画像データを取得可能であることから、制御部６２は、後続の紙葉類Ｓの識別に用いるデータとして、この紙葉類Ｓの一側面の２次元画像データおよびこの紙葉類Ｓの他側面の２次元画像データのいずれかを優先して判定する。このため、後続の紙葉類Ｓの２次元画像データとして、先行の紙葉類Ｓとの重なりのない２次元画像データを用いることができる。よって、先行の紙葉類Ｓと一部重なりあった後続の紙葉類Ｓについて良好な識別が可能となる。これにより、複数の紙葉類Ｓの一部が重なって搬送された場合でも、各紙葉類Ｓを識別することが可能である。

変形例１によれば、制御部６２は、イメージセンサ２１，２２により取得された２次元画像データが、一部が重なり合った複数枚の紙葉類Ｓの２次元画像データである場合に、それぞれの紙葉類Ｓのサンプリング区間を決定し、それぞれの紙葉類Ｓのサンプリング区間に基づいてリングバッファ７２～７４からそれぞれの紙葉類Ｓの特徴情報を抽出するため、紙葉類Ｓが一部重なって搬送された場合でも、それぞれの紙葉類Ｓを識別可能になる。特に、ディビジョンカードを含む場合は、ディビジョンカードを確実に識別できるようになる点で有利である。

１１ 紙葉類識別装置
１２ 搬送部
２１ イメージセンサ（第１センサ）
２２ イメージセンサ（第１センサ）
３１ 厚さ検知センサ（第２センサ）
４１，４２ ＵＶセンサモジュール（第２センサ）
５１ 磁気センサアレイ（第２センサ）
６２ 制御部
７１ 画像用メモリ部
７２～７４ リングバッファ

Claims (6)

1. 搬送部で搬送される紙葉類の２次元画像データを取得する第１センサと、
   前記第１センサと異なる位置に配置され、前記紙葉類の特徴を示す特徴情報を取得する第２センサと、
   前記第１センサにより取得された複数枚分の紙葉類の２次元画像データを記憶する画像用メモリと、
   前記第２センサにより取得された特徴情報を記憶するリングバッファと、
   前記第１センサにより取得された２次元画像データをもとにサンプリング区間を決定し、該サンプリング区間に基づいて前記リングバッファから前記特徴情報を抽出する制御部と
   を具備し、
   前記制御部は、
   前記２次元画像データが、一部が重なり合った複数枚の紙葉類の２次元画像データである場合に、
   先行の紙葉類の外形を、後続の紙葉類の重なり部分を含んで検出し、当該外形に基づいて先行する紙葉類のサンプリング区間を決定し、
   先行の紙葉類の画像領域のマスク処理をし、
   前記マスク処理後の後続する紙葉類の２次元画像データより後続の紙葉類の外形を検出し、当該外形に基づいて後続の紙葉類のサンプリング区間を決定し、
   それぞれの紙葉類のサンプリング区間に基づいて前記リングバッファからそれぞれの紙葉類の前記特徴情報を抽出し、
   前記２次元画像データと抽出した前記特徴情報とをもとに紙葉類を識別する
   ことを特徴とする紙葉類識別装置。
2. 基準画像を判定基準データとして記憶する記憶部をさらに有し、
   前記制御部は、
   前記マスク処理により後続する紙葉類の２次元画像データの欠けた領域を前記基準画像から補完することを特徴とする請求項１記載の紙葉類識別装置。
3. 前記第１センサは、
   前記搬送部で搬送される紙葉類の一側面の２次元画像データおよび前記紙葉類の他側面の２次元画像データを取得可能であり、
   前記制御部は、
   前記マスク処理により後続する紙葉類の２次元画像データの欠けた領域を前記紙葉類の一側面の２次元画像データまたは前記紙葉類の他側面の２次元画像データから補完することを特徴とする請求項１記載の紙葉類識別装置。
4. 前記制御部は、
   前記マスク処理により後続する紙葉類の２次元画像データの欠けた領域がある場合、
   前記紙葉類の一側面の２次元画像データまたは前記紙葉類の他側面の２次元画像データのうち先行の紙葉類と重なりのない前記２次元画像データを用いて紙葉類の外形を検出することを特徴とする請求項３記載の紙葉類識別装置。
5. 前記搬送部は、
   紙葉類を正逆両方向に搬送可能であり、
   前記制御部は、
   前記搬送部の正方向搬送時および逆方向搬送時の両方において、前記第１センサにより取得された２次元画像データをもとにサンプリング区間を決定し、該サンプリング区間に基づいて前記リングバッファから前記特徴情報を抽出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の紙葉類識別装置。
6. 搬送部で搬送される紙葉類の２次元画像データを取得する２次元画像データ取得ステップと、
   前記２次元画像データ以外の前記紙葉類の特徴を示す特徴情報を取得する特徴情報取得ステップと、
   取得した複数枚分の紙葉類の２次元画像データを記憶するステップと、
   前記特徴情報を記憶する記憶ステップと、
   前記２次元画像データ取得ステップで取得した２次元画像データをもとにサンプリング区間を決定するサンプリング区間決定ステップと、
   該サンプリング区間決定ステップで決定した前記サンプリング区間に基づいて、前記記憶ステップで記憶した前記特徴情報を抽出する特徴情報抽出ステップと、
   前記２次元画像データと抽出した前記特徴情報とをもとに紙葉類を識別するステップと、
   を含み、
   前記２次元画像データが、一部が重なり合った複数枚の紙葉類の２次元画像データである場合に、
   前記サンプリング区間決定ステップは、
   先行の紙葉類の外形を、後続の紙葉類の重なり部分を含んで検出し、当該外形に基づいて先行する紙葉類のサンプリング区間を決定し、
   先行の紙葉類の画像領域のマスク処理をし、
   前記マスク処理後の後続する紙葉類の２次元画像データより後続の紙葉類の外形を検出し、当該外形に基づいて後続の紙葉類のサンプリング区間を決定し、
   前記特徴情報抽出ステップは、
   それぞれの紙葉類のサンプリング区間に基づいてそれぞれの紙葉類の前記特徴情報を抽出する
   ことを特徴とする紙葉類識別方法。

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