JPH07129812A - 紙幣判別装置 - Google Patents

紙幣判別装置

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JPH07129812A
JPH07129812A JP5274589A JP27458993A JPH07129812A JP H07129812 A JPH07129812 A JP H07129812A JP 5274589 A JP5274589 A JP 5274589A JP 27458993 A JP27458993 A JP 27458993A JP H07129812 A JPH07129812 A JP H07129812A
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JP
Japan
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bill
histogram
component
signal
true
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JP5274589A
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English (en)
Inventor
Junji Kono
順二 河野
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Shinko Electric Co Ltd
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Shinko Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】紙幣の真偽を正確に判別する装置を提供するこ
と。 【構成】紙幣に印刷されているカラー画像を読み取る画
像読取手段と、前記画像読取手段に読み取られた電気信
号をデジタル信号に変換する信号処理手段と、前記信号
処理手段によって得られたデジタル信号から濃度のヒス
トグラムを作成するヒストグラム作成手段と、真紙幣の
カラー画像に基づいて作成された真ヒストグラムを記録
した記録手段と、前記ヒストグラム作成手段によって作
成されたヒストグラムを前記真ヒストグラムと比較して
紙幣の真偽を判別する判別手段とを具備したことを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、紙幣の真偽を判別する
紙幣判別装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の紙幣識別装置には、種種の方式に
よるものが提案され、利用されている。例えば、特開昭
63−197296号公報には、照明光源により照明さ
れた測定対象紙幣の表面からの反射光の画像情報を光学
センサで検出し、その反射光の画像情報と予め辞書に格
納された欠陥部のない正規紙幣の表面からの画像パター
ンとを比較し、測定対象紙幣の真偽の判定と札種の判定
とを行うものが開示されている。
【0003】また、特開昭63−136298号公報に
は、磁気センサによる画像情報に基づき測定対象紙幣の
真偽と札種の判定とを行うものが開示されている。更
に、特開平3−191495号公報には、測定対象紙幣
の透かし部の透過光画像情報と反射光画像情報とを比較
して、判定対象から欠陥部分を除去し、この欠陥部分を
除外した透かし部の画像情報と正規紙幣の透かし部の画
像パターンを比較して測定対象紙幣の真偽を判定する紙
幣識別装置が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の紙幣識
別装置は測定対象紙幣から得られる画像と正規紙幣の画
像を直接比較するため、紙幣表面の汚れ、紙幣のしわ、
傷等の一部の欠陥が画像情報に現れ、得られた画像情報
と正規紙幣の画像パターンを比較してもミスマッチング
が生じ、紙幣の真偽を正しく判断することは困難であっ
た。また、欠陥部分を除外して判断するとしても、欠陥
部分の程度、範囲を決定することが困難で、紙幣の真偽
を正しく判断することはやはり困難である。本発明は、
測定対象紙幣の画像の色情報と濃度の情報を正規紙幣の
それと間接的に比較して、上記課題を解決するものであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ため、請求項1に記載の発明にあっては、紙幣に印刷さ
れているカラー画像を読み取る画像読取手段と、前記画
像読取手段に読み取られた電気信号をデジタル信号に変
換する信号処理手段と、前記信号処理手段によって得ら
れたデジタル信号から濃度のヒストグラムを作成するヒ
ストグラム作成手段と、真紙幣のカラー画像に基づいて
作成された真ヒストグラムを記録した記録手段と、前記
ヒストグラム作成手段によって作成されたヒストグラム
を前記真ヒストグラムと比較して紙幣の真偽を判別する
判別手段とを具備したことを特徴とする。
【0006】請求項2に記載の発明にあっては、前記画
像読取手段は、アナログRGB信号を出力することを特
徴とする。また、請求項3に記載の発明にあっては、前
記画像読取手段は、画像を照明する光源と、カラーセン
サの感度のばらつきを補正する第1補正手段、又は、及
び、前記光源と前記カラーセンサの特性に起因する色の
ばらつきを補正する第2補正手段を具備したことを特徴
とする。
【0007】請求項4に記載の発明にあっては、前記紙
幣判別装置において、R成分ヒストグラム、G成分ヒス
トグラム、B成分ヒストグラム、及びRGB信号から合
成されるグレー成分ヒストグラムのいずれかの1個又は
2個以上の組合わせによって、紙幣の真偽を判別するこ
とを特徴とする。また、請求項5に記載の発明にあって
は、前記紙幣判別装置において、任意の画素値をサンプ
リングして紙幣の真偽を判別することを特徴とする。
【0008】さらに、請求項6記載の発明は、前記紙幣
判別装置は、更に、紙幣の外形寸法を計算する手段と、
真紙幣の外形寸法を記録した外形寸法記録手段とを具備
し、前記判別手段はヒストグラムの比較結果と外形寸法
の比較結果の両者から紙幣の真偽を判別することを特徴
とする。
【0009】
【作用】請求項1〜6の発明においては、紙幣に印刷さ
れているカラー画像を読み取って、アナログ電気信号に
し、さらに、これをデジタル信号に変換する。このデジ
タルデータに基づいて、画素の濃度ヒストグラムを作成
する。作成されたヒストグラムと真紙幣のヒストグラム
と比較して紙幣の真偽を判断する。
【0010】また、請求項6の発明では、さらに、紙幣
の外形寸法を求め、真紙幣の外形寸法と比較して、その
比較結果と、ヒストグラムの比較結果とを合わせて紙幣
の真偽判断を行う。
【0011】
【実施例】本発明を実施した実施例の構成を図1に示
す。図1において、11は紙幣挿入口で、ここから紙幣
Mが挿入または排出される。13は紙幣取込ローラで、
紙幣挿入口11より挿入された紙幣Mが取り込まれる。
紙幣取り込みローラ13の外周には摩擦係数の大きいゴ
ム又はプラスチックが設けられている。15はガイド
で、紙幣の搬送をガイドする。
【0012】20は画像読取装置で、紙幣Mに印刷され
ている画像をアナログ電気信号として読み取る。画像読
取装置20は透明なプラテンガラス23と、紙幣Mをガ
ラス23に押し圧しながら搬送するプラテンローラ21
と、紙幣Mの表面を照射する光源25と、紙幣表面から
の反射光を導くロットレンズアレイ27と、導かれた反
射光を読み取るリニアイメージセンサー29から構成さ
れている。
【0013】プラテンローラ21は、外周が摩擦係数の
大きいゴム又はプラスチック等で形成されており、外周
表面は紙幣Mの外縁と明確に区別できる色、例えばOD
値で2.0以上の色が付されている。光源25は白色蛍
光灯から構成されている。ロットレンズアレイ27は複
数の柱状レンズ又は光ファイバの先端部にレンズを形成
したもの等を配列したものから構成されている。
【0014】リニアイメージセンサ29の構成を図2に
示す。図2の拡大図に示すように、リニアイメージセン
サ29の読取部29aは、赤色(R)、緑色(G)、青
色(B)のカラーセンサー(以下、RGBセンサーとい
う。)が順番に一列に配置されている。前記RGBセン
サーは、例えばCCDと、赤色フィルタ、緑色フィル
タ、および青色フィルタを用いて構成することがでる。
RGBセンサーのR,G,Bの3素子が画像の1画素を
読取り、R,G,Bのアナログ信号(以下、RGB信号
という。)を出力する。読取部29aの長さは紙幣の幅
より十分に大きい。また、解像度は通常、200dpi
であるが、300dpi又は400dpiにすることも
できる。なお、前記RGB信号出力はパラレルに出力し
てもよいし、時分割出してシリアルに出力してもよい。
【0015】30は紙幣Mを搬送する搬送部で、搬送ロ
ーラ31と搬送ベルト33から構成されている。35は
駆動モータで紙幣取り込みローラ13、プラテンローラ
21、搬送ローラ31を駆動する。駆動モータ35は逆
転可能で、判定が偽の場合は前記ローラ13、21、3
1を逆回転させて紙幣Mを紙幣挿入口11の方向に返却
するように構成されている。36は制御器で、光源25
の点滅、駆動モータ35の制御等を行う。制御器36は
図示されていない紙幣挿入口11の近傍に設けられた検
知器が紙幣を検知すると駆動モータが作動を開始するよ
うに制御し、又、光源25点灯させる。37は紙幣収納
口で、真紙幣を金庫等に収納するための収納口である。
39はケースで、外部から光の侵入を防止する。
【0016】判別処理装置40の構成を図3に示す。図
3において、41はカラーリニアイメージセンサ29に
設けられているCCDで、RGB信号を出力する。43
は増幅器でCCD41からのRGB信号増幅して、出力
する。45はA/D変換器で、増幅されたRGB信号を
10ビットデータのデジタル信号に変換する。
【0017】47はシェーデイング補正回路で、光源2
5やRGBセンサ29の感度のばらつきを補正するため
の回路である。シェーデイング補正回路は公知技術であ
るので、詳細な説明は省略する。49は色補正回路で、
光源25やRGBセンサ29の色フィルター特性に起因
する色のにごり及びCCD間のバラツキを補正するため
の回路である。色補正回路49は補正した10ビットの
RGB信号を8ビットの信号に変換して出力する。色補
正回路は公知技術であるので、詳細な説明は省略する。
【0018】51は濃度ヒストグラム計算回路で、補正
された8ビットのRGB信号からR成分、G成分及びB
成分のヒストグラムと、RGB信号から合成して得られ
るグレー成分のヒストグラムを作成する。図4及び図5
にこれらのヒストグラムの例を示す。図4は紙幣の表画
像のヒストグラムで、図5は紙幣の裏面のヒストグラム
である。図4及び図5において、横軸は画素の濃度を示
す画素値で、0から256までの値に分類されており、
縦軸は同一画素値の出現頻度を示す。図4、図5におい
て、(A)はR成分、(B)はG成分、(C)はB成
分、(D)はグレー成分のヒストグラムである。
【0019】53は紙幣外形寸法計算回路で、紙幣Mの
幅寸法と縦寸法を算出する。紙幣Mの送りはステップ送
りで、例えば200dpiのステップ送りであり、CC
D29のx座標の読取はステップ送りと同期して行う。
図6は紙幣が傾いて搬送された場合を示す。図6におい
て、紙幣Mの4個の角をA、B、C、Dとする。紙幣外
形寸法計算回路53は、以下のようにして、紙幣幅寸法
[AB]、紙幣縦寸法[AC]を求める。記号[]は2
点間の距離を示す。図6に示すように、CCD29a上
にx軸を規定し、紙幣の送り方向と逆方向にy軸を規定
する。 長さa,bを求める。CCD29がはじめて読み取っ
た座標値(x3,y1)をメモリに記憶する。次に、角
Aがx軸を通過したときのx座標(x1)と次のサンプ
リングにおけるy座標値(y2)をメモリに記憶する。
これから、角Aの座標(x1,y2−1)と角Bの座標
(x3,y1)が求められる。従って、a=(x3−x
1),b=(y2−1)−y1 が求められる。 長さd,eを求める。CCD29が最後に読み取る角
Cのx座標値(x2)と次のサンプリングにおけるy座
標(y3)をメモリに記憶する。これから、角Cの座標
(x2,y3−1)が求められる。従って、d=y3−
y2,e=x2−x1が求められる。 紙幣幅寸法[AB]、紙幣縦寸法[AC]を求める。
紙幣幅寸法[AB]は[AB]=√(a2+b2),紙幣
縦寸法[AC]は[AC]=√(d2+e2)を計算によ
り求める。
【0020】55は紙幣基本情報テーブルで、各種の真
紙幣のR成分、G成分、B成分、グレー成分のヒストグ
ラムと外形寸法のデータがテーブルとしてRAM,RO
M等のメモリに記録されている。57は真偽判別回路
で、紙幣の濃度ヒストグラムデータから真偽を判別する
と共に、紙幣外形寸法の計算データからも真偽を判別す
る。
【0021】濃度ヒストグラムでの判別方法は、画素値
毎の出現頻度を紙幣基本情報テーブル55に記録された
真紙幣の濃度ヒストグラム分布値と比較して行う。比較
は全画素値について行ってもよいし、予め決められた画
素値をサンプルして比較してもよい。さらに、ヒストグ
ラムの極大値、極小値を統計的手法で処理して判別する
こともできる。また、紙幣が汚れ、折りしわ、破れ等に
より、正常の紙幣と異なる場合はこれらに対する補正を
行って、判別することもできる。例えば、一部のデータ
が欠損している場合は、統計的推論値でその紙幣のデー
タが真紙幣のデータに近い場合は真と判断する。紙幣外
形寸法の判別方法は紙幣外形寸法の計算データが真紙幣
の外形寸法と比較して、それらの差が許容範囲内にある
か否かにより判断する。
【0022】59は判定回路で、真偽判別回路におい
て、ヒストグラムによる判別結果と、外形寸法による判
別結果の双方が真となった場合に紙幣Mは真と判定す
る。なお、ヒストグラムによる判別結果のみによって判
定しても良い。
【0023】本実施例は以上のように構成されているの
で以下のように作用する。即ち、紙幣Mを紙幣挿入口1
1に挿入すると、検知器が働き、駆動モータ35が動作
して、紙幣取込ローラ13によって取り込まれ、同時に
光源が点灯する。紙幣Mはガラス23の上を一定速度で
通過する。この際、リニアイメージセンサ29によって
紙幣Mの画像がRGB信号として読み取られる。
【0024】このRGB信号は増幅器41で増幅され、
A/D変換器43でデジタル信号に変換され、補正回路
47、49によって補正される。補正された8ビットの
RGB信号に基づいて、濃度ヒストグラム計算回路51
でR,G,B成分及びグレー成分のヒストグラムが作成
され、紙幣外形寸法計算回路53で外形寸法が求められ
る。真偽判別回路57はヒストグラム及び外形寸法を紙
幣基本情報テーブル55に記録されたデータと比較して
真偽の判別を行う。この判別結果により判定回路59が
紙幣Mの真偽を判定する。判定結果が真である場合は紙
幣Mは紙幣収納口37から金庫に収納され、偽である場
合は紙幣挿入口11から返却される。
【0025】以上に説明したように、本実施例によれ
ば、RGB信号を検出し、さらにその信号を種種の補正
した後、R,G,B成分及びグレー成分のヒストグラム
や外形寸法を求めて真紙幣のデータと比較し、真偽の判
別を行っているので、信頼性の高い判定結果が得られる
という効果がある。更に、紙幣の欠陥を補足する補正を
行えば、古い紙幣に対しても適用できるという効果があ
る。
【0026】なお、本実施例では紙幣の表裏のいづれの
一面から真偽の判別を行っているが、両面のヒストグラ
ムを求めて判別するようにしてもよい。この場合は画像
読取装置20が表用と裏用の2個が必要となる。表面又
は裏面のみからヒストグラムを求めて判別するようにし
てもよい。また、この発明は、上述の実施例に限定され
ることなくこの発明の思想を逸脱しない範囲で適宜変形
して実施することができる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
濃度ヒストグラムを利用しており、画像情報がうまく抽
出され、信頼性の高い真偽の判断ができるという効果が
ある。また、紙幣の外形寸法も考慮して判断する場合
は、更に信頼度の高い判断ができるという効果が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の構成を示す図である。
【図2】リニアイメージセンサの構成を示した図であ
る。
【図3】判別処理装置の構成を示した図である。
【図4】紙幣の表画像の濃度ヒストグラムを示した図で
ある。(A)はR成分、(B)はG成分、(C)はB成
分、(D)はグレー成分のヒストグラムである。
【図5】紙幣の裏画像の濃度ヒストグラムを示した図で
ある。(A)はR成分、(B)はG成分、(C)はB成
分、(D)はグレー成分のヒストグラムである。
【図6】紙幣の外形寸法を求める説明図である。
【符号の説明】
11・・・紙幣挿入口 13・・・紙幣取込
ローラ 20・・・画像読取装置 21・・・プラテン
ローラ 23・・・プラテンガラス 25・・・光源 27・・・ロットレンズアレイ 29・・・リニアイ
メージセンサー 30・・・紙幣搬送部 35・・・駆動モー
タ 36・・・制御器 40・・・判別処理
装置 51・・・濃度ヒストグラム計算回路 53・・・紙幣外形寸法計算回路 57・・・真偽判別回路

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 紙幣に印刷されているカラー画像を読み
    取る画像読取手段と、前記画像読取手段に読み取られた
    電気信号をデジタル信号に変換する信号処理手段と、前
    記信号処理手段によって得られたデジタル信号から濃度
    のヒストグラムを作成するヒストグラム作成手段と、真
    紙幣のカラー画像に基づいて作成された真ヒストグラム
    を記録した記録手段と、前記ヒストグラム作成手段によ
    って作成されたヒストグラムを前記真ヒストグラムと比
    較して紙幣の真偽を判別する判別手段とを具備したこと
    を特徴とする紙幣判別装置。
  2. 【請求項2】 前記画像読取手段は、アナログRGB信
    号を出力することを特徴とする請求項1に記載の紙幣判
    別装置。
  3. 【請求項3】 前記画像読取手段は、画像を照明する光
    源と、カラーセンサの感度のばらつきを補正する第1補
    正手段、又は、及び、前記光源と前記カラーセンサの特
    性に起因する色のばらつきを補正する第2補正手段を具
    備したことを特徴とする請求項1、2のいずれかに記載
    の紙幣判別装置。
  4. 【請求項4】 前記紙幣判別装置において、R成分ヒス
    トグラム、G成分ヒストグラム、B成分ヒストグラム、
    及びRGB信号から合成されるグレー成分ヒストグラム
    のいずれかの1個又は2個以上の組合わせによって、紙
    幣の真偽を判別することを特徴とする請求項1〜3のい
    ずれかに記載の紙幣判別装置。
  5. 【請求項5】 前記紙幣判別装置において、任意の画素
    値をサンプリングして紙幣の真偽を判別することを特徴
    とする請求項1〜4のいずれかに記載の紙幣判別装置。
  6. 【請求項6】 前記紙幣判別装置は、更に、紙幣の外形
    寸法を計算する手段と、真紙幣の外形寸法を記録した外
    形寸法記録手段とを具備し、前記判別手段はヒストグラ
    ムの比較結果と外形寸法の比較結果の両者から紙幣の真
    偽を判別することを特徴とする請求項1〜5のいずれか
    に記載の紙幣判別装置。
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