JPH02168104A - 紙葉類の形状検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、たとえば紙幣の形状（破損状態）によってそ
の紙幣を正券と損券とに振分ける紙幣自動処理機におい
て、搬送される紙幣の形状を検知する紙葉類の形状検知
装置に関する。

（従来の技術） 従来、この種の形状検知装置にあっては、搬送路上の紙
幣を光源からの光で照明し、その紙幣からの透過光をラ
インセンサで受光して光電変換し、このラインセンサの
出力信号を２値化する。

そして、この２値化された紙幣のビットパターン信号に
より、第１１図に示すように、紙幣Ｐに対してあらかじ
め固定的に設定される固定エリアＥ１１　Ｅ２　　（Ｅ
ｌ　＝Ｅ２　）において、ラインセンサの走査方向にラ
インａからラインｂまでの間の暗部骨の面積Ｓ１．Ｓ２
を求め、この求めた面積ｓ１．ｓ２の比により破損部分
の面積ｓ３　（ｓ３−ｓ２−８１＞を検出する。このよ
うな検出方法で紙幣の全面について実施し、検出した破
損量（面積Ｓ３）を固定エリアの位置によって分類して
いくことにより、搬送される紙幣の形状を判定している
。

しかし、このような従来の形状検知装置では、紙幣に対
して固定エリアを設定して各固定エリアの面積を求め、
その面積比で破損検出を行なっているので、破損検出は
固定エリア内の破損面積のみとなり、破損数や破損部分
の幅および長さなど、各種破損情報を得ることができな
い。このため、紙幣の搬送状態（傾き、横位置ずれなど
）の影響を大きく受けて検出誤差が生じ、常に正確な形
状検知が行なえないという問題がある。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、上記したように、破損数や破損部分の幅およ
び長さなど、各種破損情報を得ることができないので、
紙葉類の搬送状態の影響を大きく受けて検出誤差が生じ
、常に正確な形状検知が行なえないという問題点を解決
すべくなされたもので、紙葉類の搬送状態が悪くても、
破損部分の位置および数量と各破損部分の面積、幅、長
さなど、各種破損情報を正確に得ることができ、もって
紙葉類の搬送状態の影響による検出誤差が無くなり、常
に正確な形状検知が可能となる紙葉類の形状検知装置を
提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の紙葉類の形状検知装置は、搬送される紙葉類を
照明する照明手段と、この照明手段の照明による前記搬
送される紙葉類からの光を受光し電気信号に変換する光
電変換手段と、この光電変換手段の出力信号を２値化す
る２値化手段と、この２値化手段から得られる２値化信
号を座標値パターンとして記憶する記憶手段と、この記
憶手段に記憶された座標値パターンを基に前記搬送され
る紙葉類と同一の搬送状態にある正しい紙葉類の仮想座
標値パターンを作成する第１処理手段と、この第１処理
手段で作成された仮想座標値パターンと前記記憶手段に
記憶された座標値パターンとの差を求めることにより、
前記搬送されろ紙葉類の破損部分を検出してその破損情
報を作成する第２処理手段と、この第２処理手段で作成
された破損情報をあらかじめ設定される基準情報と比較
することにより、前記搬送されろ紙葉類の形状を判定す
る判定手段とを具備している。

（作用） 形状検知する紙葉類の座標値パターンを入力し、この入
力された座標値パターンを基に上記形状検知する紙葉類
と同一の搬送状態にある正しい紙葉類の仮想座標値パタ
ーンを作成し、この作成した仮想座標値パターンと上記
入力された座標値パターンとの差を求めることにより、
紙葉類の破損部分を検出してその破損情報を作成し、こ
の作成した破損情報をあらかじめ設定される基準情報と
比較することにより紙葉類の形状を判定することにより
、紙葉類の搬送状態が悪くても、破損部分の位置および
数量と各破損部分の面積、幅、長さなど、各種破損情報
を正確に得ることができ、もって紙葉類の搬送状態の影
響による検出誤差が無くなり、常に正確な形状検知が可
能となる。しかも、処理する際に図形情報として最初か
ら座標値パターンになっているので、演算処理などが簡
単に行なえ、処理速度も向上する。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図において、Ｐは紙幣（紙葉類）で、搬送ベルト１
によって一定速度で図示矢印方向（Ｙ方向）に挟持搬送
される。この搬送される紙幣Ｐは、蛍光灯２を光源とし
、ライトガイド３を通して照明され、この照明による紙
幣Ｐからの透過光は、結像レンズ４によってラインセン
サ５に結像される。ラインセンサ５は、たとえばＣＣＤ
形のラインセンサであり、紙幣Ｐの搬送方向と直交方向
（Ｘ方向）に走査することにより入射光を光電変換し、
紙幣Ｐの巻形信号を出力する。

ラインセンサ５から出力される紙幣Ｐの巻形信号は、増
幅器６で増幅された後、２値化回路７に送られ、ここで
２値化される。２値化回路７から出力される２値化信号
Ｐ１と紙幣Ｐとの関係を示すと第２図に示すようになる
。

さて、２値化回路７から出力される２値化信号Ｐ１は、
２値・座標値変換部８に送られる。２値・座標値変換部
８は、２値化回路７から出力される２値化信号Ｐ１を、
Ｘ方向に対する変化点をＸ座標とし、Ｙ方向に対する走
査数をｙ座標とする座標値パターンＰ２に変換し、それ
を座標値パターン記憶部（たとえばＲＡＭ）９に記憶す
る。

一方、紙幣Ｐの搬送路中には、搬送される紙幣Ｐを検知
する発光素子と受光素子とからなる検知器１０が設けら
れていて、この検知器１０の出力信号はタイミング信号
発生部１１に供給される。

タイミング信号発生部１１は、検知器１０の出力信号を
トリガ信号として動作し、ラインセンサ５および２値化
回路６にタイミング信号を供給するとともに、第４図に
示すような各種タイミング信号Ｔ、〜Ｔ５を作成し、タ
イミング信号Ｔ１〜Ｔ４は２値・座標値変換部８に供給
するとともに、タイミング信号Ｔ５は座標値パターン記
憶部９に供給する。

２値・座標値変換部８は、たとえば第３図に示すように
構成されており、タイミング信号発生部１１からのタイ
ミング信号Ｔ１〜Ｔ４および２値化回路７からの２値化
信号Ｐ１を入力として座標値パターンに変換する。

第３図において、２１は２値化信号Ｐ１のエツジを検出
するためのエツジ検出用のシフトレジスタで、Ｄ形のフ
リップフロップ回路２２．２３によって構成されており
、２値化信号Ｐ１をデータとして入力し、タイミング信
号Ｔｌ　（マスタクロツタ）をシフトクロックとして入
力される。２４は先端エツジ検出用のアンド回路で、２
値化信号Ｐ１をインバータ回路２５で反転した信号、タ
イミング信号Ｔｌ　およびフリップフロップ回路２２の
ζ出力が入力される。２６はは後端エツジ検出用のアン
ド回路で、２値化信号Ｐ１、タイミング信号Ｔ１、およ
びフリップフロップ回路２２のζ出力が入力される。２
７はオア回路で、アンド回路２４．２６の各出力の論理
和をとることにより、後述する座標値レジスタ３６にデ
ータをロードするためのタイミング信号Ｔｂ（第４図参
照）を作成する。

２８はアンド回路で、タイミング信号Ｔ１、フリップフ
ロップ回路２２のζ出力、およびフリップフロップ回路
２３のζ出力が入力される。２９はＤ形のフリップフロ
ップ回路で、タイミング信号Ｔ３をデータとして入力し
、タイミング信号Ｔ、をクロックとして入力される。３
０はＤ形のフリップフロップ回路で、固定された一定電
圧をデータとして入力し、アンド回路２６の出力をクロ
ックとして入力される。３１はアンド回路で、タイミン
グ信号Ｔ１１タイミング信号Ｔ３をインバータ回路３２
で反転した信号、およびフリップフロップ回路２９のζ
出力が入力される。３３はアンド回路で、アンド回路２
６の出力およびフリップフロップ回路３０のζ出力が入
力される。

３４はオア回路で、アンド回路２８，３１．３３の各出
力の論理和をとることにより、座標値パターン記憶部９
にデータを書込むための書込みパルスＴ７を作成し、そ
れを座標値パターン記憶部９に供給する。

３５はＸ方向の座標カウンタで、タイミング信号Ｔ１で
カウントアツプする。３６は 座標値レジスタで、座標カウンタ３５の出力データＰ２
がオア回路２７で作成されたタイミング信号Ｔ６のタイ
ミングでロードされる。３７はアドレスカウンタで、オ
ア回路３４で作成された書込みパルスＴ７をクロックと
して動作し、座標値パターン記憶部９へのアドレスデー
タを発生する。

なお、３８．３９はそれぞれインバータ回路である。

このような構成において、第３図の動作を簡単に説明す
る。２値化回路７からの２値化信号Ｐ１をシフトレジス
タ２１のデータとして入力し、タイミング信号Ｔ１をシ
フトレジスタ２１のシフトクロックとして入力し、２値
化信号Ｐ１をシフトレジスタ２１内をシフトすることに
より、アンド回路２４で２値化信号Ｐ１の先端エツジ信
号を作成するとともに、アンド回路２６で２値化信号Ｐ
１の後端エツジ信号を作成する。そして、これらアンド
回路２４．２６の各出力を基にオア回路２７で第４図に
示すようなタイミング信号Ｔ６を作成する。

一方、座標カウンタ３５は、タイミング信号Ｔ１をクロ
ックとしてカウントアツプ動作し、そのカウント内容Ｐ
２を座標値レジスタ３６へ送る。

座標値レジスタ３６は、オア回路２７からタイミング信
号Ｔ６が出力されると、座標カウンタ３５の出力データ
Ｐ２を巻形の、エツジ座標値（Ｘ座標）としてロードす
る。この座標値レジスタ３６にセットされたデータは、
オア回路３４から書込みパルスエフが出力されると、そ
の書込みパルスＴ７をクロックとしたアドレスカウンタ
３７の出力をアドレスとして、座標値パターン記憶部９
に順次書込まれる。この座標値パターン記憶部９に書込
まれた座標値パターンのデータは、たとえば第５図に示
すようなフォーマットになっている。

このようにして、座標値パターン記憶部９に紙幣Ｐ全体
を座標値パターンとして記憶した後、座標値パターン演
算処理部１２において、座標値パターン記憶部９内のデ
ータを読出すことにより、紙幣Ｐの角切れ、角折れ、縁
の破れ、穴などの位置、面積、幅、長さなどを検出して
正券と損券との判別処理を行ない、形状検知としての検
知結果を出力する。

座標値パターン演算処理部１２は、たとえば１６ビツト
のデジタル台シグナル・プロセッサを用いており、第６
図に示すフローチャートにしたがった処理をプログラム
にて高速に実行する。以下、座標値パターン演算処理部
１２によるプログラム処理について詳細に説明する。こ
の処理は、破損部分を検出するために搬送された紙幣Ｐ
と同一の搬送状態にある正しい紙幣の仮想座標値パター
ンを作成し、入力された紙幣Ｐの座標値パターンとの差
を求めることにより、紙幣Ｐの破損部分の検出を行なう
。

まず、ステップＳＴ１において、入力された座標値パタ
ーンにより、その外端で正常な部分の座標値を６点検出
する外端６点座標値検出処理を行なう。すなわち、座標
値パターン記憶部９に記憶された座標値パターンＰ３に
より、第７図に示すように、Ｙ方向に対して先端座標ｙ
ＯとＸ方向の座標ｘｔｓ、ｘｔｅから先端座標ｘｔ、ｙ
ｏの１点を求める。次に、先端座標から後端方向に例え
ば２０ｍｍ進んだ位置ｙａより先端側検出エリアＡｌを
設定して、両端のＸ座標値を後端方向に調べてゆき、同
じ幅（±０．６ｍｍ以下は同じとみなす）が例えば１０
ｍｍ連続する所の左端平均座標ｘｆｓ、ｙｆおよび右端
平均座標ｘｆｅ。

ｙｆの２点を求める。

同様な方法で、後端座標ｘｅ、ｙｖの１点を求めるとと
もに、後端座標から先端方向に例えば２０ｍｍ進んだ位
置ｙｂより後端側検出エリアＡ２を設定して、両端のＸ
座標値を先端方向に調べてゆき、同じ幅が例えば１０ｍ
ｍ連続する所の左端平均座標ｘｒｓ、ｙｒおよび右端平
均座標ｘｒｅ、ｙｒの２点を求める。このようにして合
計６点の外端座標値を求める。

次に、ステップＳＴ２において、ステップＳＴ１にて求
められた外端６点座標値を用いて、第８図に示すように
仮想座標値パターンの各角Ａ−Ｄ点の座標値を求める四
角座標値算出処理を行なう。Ａ−Ｄ点の座標値を求める
算出方法は、たとえば下記に示す方程式によって求める
ことができる。なお、 ｙｒ−ｙｆ−Ｖａ ｘｒｓ−ｘｆｓ−Ｈａ ｘｒｅ−ｘｆｅ＝Ｈｂ とする。

Ａ点のＹ座標、Ｘ座標 Ｂ点のＹ座標、Ｘ座標 ６点のＹ座標、Ｘ座標 り点のＹ座標、Ｘ座標 次に、ステップＳＴ３において、ステップＳＴ２にて求
められた四角のＡ点〜Ｄ点の座標値を基に、第９図（ｂ
）に示すようにＡ点〜Ｄ点を直線で結ぶ仮想座標値パタ
ーンＰ４を作成する仮想座標値パターン作成処理を行な
う。なお、第９図（ａ）は紙幣Ｐの座標値パターンＰ３
を示している。

次に、ステップＳＴ４において、ステップＳＴ３にて作
成された仮想座標値パターンＰ４と座標値パターン記憶
部９に記憶されている座標値パターンＰ３との差を求め
ることにより、第９図（ｃ）に示すように破損座標値パ
ターンを作成する破損座標値パターン作成処理を行なう
。

次に、ステップＳＴ５において、第１０図に示すように
、ステップＳＴ４にて作成された破損座標値パターンの
Ｘ座標値をＹ方向に接続チエツク（走査量の接続チエツ
ク）を行なうことにより、各Ｘ座標値を分類し、ｙ座標
値情報も加えてブロック分けを行なう破損座標値パター
ンのブロック分は処理を行なう。この接続チエツクの方
法は、第１０図に示すように、本走査ＬＮＩと次走査Ｌ
Ｎ２の座標値を比較演算することにより接続チエツクを
行ない、破損座標値パターンデータのブロック分けを行
なう。接続のある条件は下記■。

■の両方が満足することとし、下記■、■の条件が満足
しないときは一接続なしとしてブロック分けを行なう。

■本走査の先端エツジ（ｎ　ｘ　ｓ） ５次走査の後端エツジ（ｎ＋１　ｘｅ）■本走査の後端
エツジ（ｎ　ｘ　ｅ） ≧次走査の先端エツジ（ｎ＋１　ｘｓ）次に、ステップ
ＳＴ６において、ステップＳＴ５にてブロック分けされ
た各座標値により、各ブロックの巻形に対する位置、数
量および各ブックの面積、幅、長さなどを求めるブロッ
ク情報検出処理を行なう。

次に、ステップＳＴ７において、ステップＳＴ６にて求
められたブロックの位置情報により角切れまたは角折れ
、縁の破れ、穴などに分類する破損位置分類処理を行な
う。

次に、最後のステップＳＴ８において、ステップＳＴ７
にて求められた破損部分の各種情報と、あらかじめ設定
される正券と損券とに判定する分類別の基準パラメータ
とを比較することにより、正券と損券とに判定してその
判定結果を形状検知結果として出力する。

このように、形状検知する紙幣の座標値パターンを入力
し、この入力された座標値パターンを基に上記形状検知
する紙幣と同一の搬送状態にある正しい紙幣の仮想座標
値パターンを作成し、この作成した仮想座標値パターン
と上記人力された座標値パターンとの差を求めることに
より、紙幣の破損部分を検出してその破損情報を作成し
、この作成した破損情報をあらかじめ設定される基準パ
ラメータと比較することにより紙幣の形状を判定するこ
とにより、紙幣の搬送状態が悪くても、破損部分の位置
および数量と各破損部分の面積、幅、長さなど、各種破
損情報を正確に得ることができ、したがって紙幣の搬送
状態の影響による検出誤差が無くなり、常に正確な形状
検知が可能となる。

しかも、処理する際に図形情報として最初から座標値パ
ターンになっているので、演算処理などが簡単に行なえ
、処理速度も著しく向上する。

なお、前記実施例では、紙幣の形状検知に適用した場合
について説明したが、本発明はこれに限定されるもので
なく、たとえば小切手など紙幣以外の有価証券や他の紙
葉類の形状検知にも同様に適用できる。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、紙葉類の搬送状態
が悪くても、破損部分の位置および数量と各破損部分の
面積、幅、良さなど、各種破損情報を正確に得ることが
でき、もって紙葉類の搬送状態の影響による検出誤差が
無くなり、常に正確な形状検知が可能となる紙葉類の形
状検知装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第１０図は本発明の一実施例を説明するた
めのもので、第１図は全体的な構成図、第２図は２値化
回路から出力される２値化信号と紙幣との関係を示す図
、第３図は２値・座標値変換部の構成を詳細に示すブロ
ック図、第４図は２値・座標値変換部で使用する各種信
号を示す図、第５図は座標値パターン記憶部に記憶され
た座標値パターンのフォーマット例を示す図、第６図は
座標値パターン演算処理部の処理動作を説明するフロー
チャート、第７図は外端６点座標値検出処理を説明する
図、第８図は外端６点座標値検出処理で求めた６点座標
値と仮想座標値パターン作成処理で作成される仮想座標
値パターンの四角Ａ点〜Ｄ点との関係を示す図、′Ｍ４
９図は紙幣の座標値パターンから破損座標値パターンま
での作成パターンの流れ図、第１０図は破損座標値パタ
ーンおよびその破損座標値パターンに対する接続チエツ
ク方法を説明する図、第１１図は従来の形状検知方法を
説明する図である。 Ｐ・・・・・・紙幣（紙葉類）　１・・・・・・搬送ベ
ルト、２・・・・・・蛍光灯（照明手段）、５・・・・
・・ラインセンサ（光電変換手段）、７・・・・・・２
値化回路（２値化手段）、８・・・・・・２値・座標値
変換部、９・・・・・・座標値パターン記憶部（記憶手
段）、１２・・・・・・座標値パターン演算処理部（第
１処理手段、第２処゛理手段、判定手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 搬送される紙葉類を照明する照明手段と、 この照明手段の照明による前記搬送される紙葉類からの
   光を受光し電気信号に変換する光電変換手段と、 この光電変換手段の出力信号を２値化する２値化手段と
   、 この２値化手段から得られる２値化信号を座標値パター
   ンとして記憶する記憶手段と、 この記憶手段に記憶された座標値パターンを基に前記搬
   送される紙葉類と同一の搬送状態にある正しい紙葉類の
   仮想座標値パターンを作成する第１処理手段と、 この第１処理手段で作成された仮想座標値パターンと前
   記記憶手段に記憶された座標値パターンとの差を求める
   ことにより、前記搬送される紙葉類の破損部分を検出し
   てその破損情報を作成する第２処理手段と、 この第２処理手段で作成された破損情報をあらかじめ設
   定される基準情報と比較することにより、前記搬送され
   る紙葉類の形状を判定する判定手段と を具備したことを特徴とする紙葉類の形状検知装置。