JPH08212414A - Coin recognition device - Google Patents

Coin recognition device

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JPH08212414A
JPH08212414A JP1604595A JP1604595A JPH08212414A JP H08212414 A JPH08212414 A JP H08212414A JP 1604595 A JP1604595 A JP 1604595A JP 1604595 A JP1604595 A JP 1604595A JP H08212414 A JPH08212414 A JP H08212414A
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JP
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coin
unit
data
image
storage unit
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Naohiro Watanabe
尚洋 渡辺
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Oki Electric Industry Co Ltd
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    • G07DHANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D5/00Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of coins, e.g. for segregating coins which are unacceptable or alien to a currency
    • G07D5/005Testing the surface pattern, e.g. relief

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Abstract

PURPOSE: To constitute the coin recognition device at low cost and to accurately recognize coins by analyzing binarized data obtained at a binarization part with reference data in a registered pattern storage part. CONSTITUTION: A coin 1 is conveyed on a conveyer path 2 as shown by A and the light of a light source 4 passed through a slit 5 is reflected by a half- mirror 6 to irradiate the reverse side of the coin 1. The reflected light from the irradiated coin 1 is read out as an analog image at a read part 7 and converted into digital image data at an image input part 8. The digital image data are stored in an image storage part 9 and respective image pixels of the digital image data are converted into binarized data at the binarization part 10. The binarized data obtained at the binarization part 10 are analyzed and compared with the reference data in the registered pattern storage part 12, and the decision part 11 decides the coin. Consequently, the device is constituted at low cost and the coin can correctly be recognized.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、硬貨等の種類や真偽を
認識するために使用される硬貨認識装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coin recognition device used for recognizing types and authenticity of coins and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、硬貨を受け入れて取り扱う装置が
多く用いられており、特に金融機関などにおいては、預
貯金の取り扱いや振込処理等を自動化するために自動取
引装置(ATM)等の自動化機器が広く用いられてい
る。このような自動化機器では、顧客によって硬貨が投
入されると、その硬貨の種類や真偽の認識が行われる。
この処理は、自動化機器内の硬貨鑑別部である硬貨認識
装置によって行われるが、その認識を行うために以下の
ようなものが知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, many devices have been used for receiving and handling coins, and particularly in financial institutions, automated equipment such as an automatic transaction machine (ATM) has been used to automate the handling of deposits and savings and the transfer processing. Widely used. In such an automated device, when a customer inserts a coin, the type and authenticity of the coin is recognized.
This processing is performed by a coin recognition device, which is a coin discriminating unit in the automated equipment, and the following is known to perform the recognition.

【0003】例えば特公昭63−67714号に記載さ
れているように、硬貨の外径や材質によって認識をおこ
なう装置や、特公平3−63780号に記載されている
ように、硬貨の厚さによって認識を行う装置がある。ま
た、硬貨の外径を検出する装置として、例えば、特公平
2−48951号に記載されているものがあり、さら
に、硬貨の厚さを検出する装置として、特公平4−12
518号に記載されているものがある。
For example, as described in Japanese Examined Patent Publication No. 63-67714, a device for recognizing by the outer diameter and material of the coin, and as described in Japanese Examined Patent Publication No. 3-63780, depending on the thickness of the coin. There is a recognition device. Further, as a device for detecting the outer diameter of a coin, there is, for example, one described in Japanese Patent Publication No. 2-48951, and as a device for detecting the thickness of a coin, Japanese Patent Publication No. 4-12.
No. 518 is available.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の硬貨認識装置では、硬貨の外径や材質が近
似している場合、例えば外国硬貨の500ウォン硬貨と
500円硬貨とは外径と材質がほぼ近似し、厚さが10
0μm程度異なるだけであるため、この違いを検出する
ために、厚さ検知センサを必要としたり、複雑な判定回
路を必要とし、コスト上昇の原因となっていた。
However, in the conventional coin recognition device as described above, when the outer diameter and the material of the coins are similar to each other, for example, foreign coins of 500 won and 500 yen coins have outer diameters. And the material is almost similar, and the thickness is 10
Since the difference is only about 0 μm, in order to detect this difference, a thickness detection sensor or a complicated determination circuit is required, which causes a cost increase.

【0005】また、材質センサは、その検知特性が温度
の影響を受けて変化するため、これを補正する補助回路
を要し、これもコスト上昇の原因となっていた。従っ
て、低コストでかつ硬貨認識を正確に行うことのできる
硬貨認識装置が望まれていた。
Further, since the detection characteristic of the material sensor changes due to the influence of temperature, an auxiliary circuit for correcting this is required, which also causes a cost increase. Therefore, there is a demand for a coin recognizing device that can accurately recognize coins at low cost.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、搬送される硬
貨の面を照射する光源と、その硬貨の面の正反射光を硬
貨のアナログ画像として読み取る読み取り部と、その硬
貨のアナログ画像を取り込んでデジタル画像データに変
換する画像取り込み部と、そのデジタル画像データを記
憶する画像記憶部と、そのデジタル画像データにおける
各画素を二値化データで表す二値化部と、硬貨を判定す
るための基準データを格納した登録パタン格納部と、二
値化部で得られた二値化データを解析し、登録パタン格
納部の基準データと比較することによって硬貨の判定を
行う判定部とを備えたことを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a light source for illuminating the surface of a coin to be conveyed, a reading unit for reading the specularly reflected light of the surface of the coin as an analog image of the coin, and an analog image of the coin. An image capturing unit that captures and converts the digital image data, an image storage unit that stores the digital image data, a binarization unit that represents each pixel in the digital image data with binarized data, and to determine a coin A registration pattern storage unit that stores the reference data of, and a determination unit that analyzes the binarized data obtained by the binarization unit and compares the reference data of the registration pattern storage unit to determine a coin. It is characterized by that.

【0007】[0007]

【作用】光源は硬貨面上の模様を形成する凹凸パタンを
照射し、この照射された部分が照射光に垂直である場合
には、その照射光は硬貨面で正反射光として反射して読
み取り部に入射する。この読み取り部は入射した光をア
ナログ画像として画像取り込み部に出力し、画像取り込
み部ではそのアナログ画像をアナログデジタル変換する
ことにより、デジタル画像データとして画像記憶部に書
き込む。
[Function] The light source irradiates an uneven pattern forming a pattern on the coin surface, and when the irradiated portion is perpendicular to the irradiation light, the irradiation light is reflected by the coin surface as specular reflection light and read. Incident on the area. The reading unit outputs the incident light as an analog image to the image capturing unit, and the image capturing unit performs analog-to-digital conversion on the analog image to write it as digital image data in the image storage unit.

【0008】二値化部はそのデジタル画像データを二値
化し、その二値化データを判定部に出力する。判定部
は、この二値化データを解析し、登録パタン格納部に格
納された基準データと比較することにより、硬貨の判定
を行う。
The binarizing unit binarizes the digital image data and outputs the binarized data to the judging unit. The determination unit analyzes the binarized data and compares it with the reference data stored in the registered pattern storage unit to determine the coin.

【0009】[0009]

【実施例】以下に本発明の実施例を図を用いて説明す
る。 第1実施例 図1は、第1実施例の構成説明図である。図1の(a)
は、搬送中の硬貨1を上から見た状態を示しており、
(b)はその硬貨1を側面から見た状態を表している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First Embodiment FIG. 1 is a configuration explanatory diagram of the first embodiment. Figure 1 (a)
Indicates a state in which the coin 1 being conveyed is viewed from above,
(B) shows the state in which the coin 1 is viewed from the side.

【0010】図において、2は搬送路であり、スリット
状の窓3を設けてある。硬貨1は搬送路2上を、例えば
図の矢印Aの方向に搬送されることになる。4は光源で
あり、例えば蛍光灯やラインフィラメントランプ等のラ
イン光源から成る。この光源4からの光は、スリット5
を介して用いられる。6はハーフミラーを示しており、
スリット5からの光の照射方向を硬貨1の面に対して垂
直にするように設置してある。
In the figure, reference numeral 2 is a conveying path provided with a slit-shaped window 3. The coin 1 is transported on the transport path 2 in the direction of arrow A in the figure, for example. Reference numeral 4 denotes a light source, which comprises a line light source such as a fluorescent lamp or a line filament lamp. The light from the light source 4 is transmitted through the slit 5
Used through. 6 indicates a half mirror,
It is installed so that the irradiation direction of the light from the slit 5 is perpendicular to the surface of the coin 1.

【0011】7は読み取り部であり、例えばCCD等の
ラインイメージセンサによって構成され、前記ハーフミ
ラー6を通して硬貨面からの正反射光を受けるように、
硬貨面の垂直軸上に設置されている。上記の各構成要素
は、光源4からの光がスリット5を通って照射され、ハ
ーフミラー6によってその照射方向が硬貨面の垂直軸方
向となり、かつ、この垂直軸上に読み取り部7が位置し
ていて、硬貨面からの正反射光を受光するように配置さ
れている。また、窓3や読み取り部7等の上記構成要素
は、認識対象とする硬貨のうちの最大の直径をもつ硬貨
の直径以上の長さに設定されていて、認識対象硬貨種の
全てについて走査可能としてある。
Reference numeral 7 denotes a reading unit, which is composed of a line image sensor such as a CCD, and receives specularly reflected light from the coin surface through the half mirror 6.
It is installed on the vertical axis of the coin surface. In each of the above-mentioned components, the light from the light source 4 is irradiated through the slit 5, and the irradiation direction by the half mirror 6 becomes the vertical axis direction of the coin surface, and the reading unit 7 is positioned on this vertical axis. And is arranged so as to receive the specularly reflected light from the coin surface. Further, the above-described components such as the window 3 and the reading unit 7 are set to a length equal to or longer than the diameter of the coin having the largest diameter among the coins to be recognized, and can scan all the coin types to be recognized. There is.

【0012】8は画像取り込み部であり、読み取り部7
によって読み取られたアナログ画像データである硬貨1
の反射光強度のデータを取り込み、A/D変換してデジ
タル画像データを作成し、これを例えばフレームメモリ
等から成る画像記憶部9に書き込んで記憶させる。ま
た、画像取り込み部8は、硬貨1の外径とその中心点を
抽出することもできる。
Reference numeral 8 is an image capturing unit, which is a reading unit 7.
Coin 1 which is analog image data read by
Data of the reflected light intensity is captured, A / D converted to create digital image data, and the digital image data is written and stored in the image storage unit 9 including, for example, a frame memory. The image capturing unit 8 can also extract the outer diameter of the coin 1 and its center point.

【0013】10は二値化部であり、上記デジタル画像
データから、二値化を行うための閾値を設定し、かつ、
この閾値と画像データとの比較によって、二値化した画
像データを出力するものである。11は判定部を示して
おり、二値化部10からの二値化データと、登録パタン
格納部12に格納されている基準データである登録パタ
ンとを比較し、硬貨1の金種および真偽を判定する機能
を有している。その登録パタン格納部12は、例えばR
OMやRAMあるいは磁気ディスク装置等から成る記憶
手段により構成されている。
Reference numeral 10 denotes a binarization unit which sets a threshold value for binarization from the digital image data, and
By comparing this threshold value with the image data, the binarized image data is output. Reference numeral 11 denotes a determination unit, which compares the binarized data from the binarization unit 10 with the registered pattern which is the reference data stored in the registered pattern storage unit 12 to determine the denomination and true value of the coin 1. It has the function of judging false. The registration pattern storage unit 12 stores, for example, R
It is composed of a storage means such as an OM, a RAM, or a magnetic disk device.

【0014】次に、上記構成の硬貨認識装置の動作につ
いて説明する。硬貨1が硬貨認識装置内に投入される
と、光源4が点灯し、スリット5を通過した光がハーフ
ミラー6で反射して硬貨1の下側面を照射する。硬貨面
より正反射した光は、ハーフミラー6を透過して、読み
取り部7に入射する。ここで、硬貨1の面の模様を成す
面上の凹凸パタンは、下記のようにして鮮明に抽出され
ることになる。
Next, the operation of the coin recognition device having the above structure will be described. When the coin 1 is inserted into the coin recognition device, the light source 4 is turned on, and the light passing through the slit 5 is reflected by the half mirror 6 to illuminate the lower surface of the coin 1. The light specularly reflected from the coin surface passes through the half mirror 6 and enters the reading unit 7. Here, the uneven pattern on the surface forming the pattern of the surface of the coin 1 is clearly extracted as described below.

【0015】図2は凹凸パタン抽出の説明図であり、硬
貨面の模様を形成する面上の凹凸部分を示している。図
1の(b)では硬貨下面を、ハーフミラー6によって反
射した光が、下から上方向に照射するように示してある
が、図2では分かりやすく図示するために、この上下関
係を逆転させて表現してある。すなわち、図2において
は、ハーフミラー6からの照射光13が硬貨1の面に反
射し、硬貨1からの反射光14として反射することにな
る。
FIG. 2 is an explanatory diagram of the uneven pattern extraction, showing the uneven portion on the surface forming the pattern of the coin surface. In FIG. 1 (b), the light reflected by the half mirror 6 is shown to irradiate the lower surface of the coin from the bottom to the top, but in FIG. Is expressed. That is, in FIG. 2, the irradiation light 13 from the half mirror 6 is reflected on the surface of the coin 1 and reflected as the reflected light 14 from the coin 1.

【0016】まず、図2の(a)では、照射光13は硬
貨1の平坦な部分を照射するため、反射光14aは照射
光13の方向の逆方向へ向かう。このことにより、反射
光14aは正反射光として、図1に示したようにハーフ
ミラー6を透過して読み取り部7に入射する。一方、図
2の(b)に示す場合には、照射光13が硬貨面上の凸
部の図2における左上がり部分を照射するため、反射光
14bは正反射光の方向とは異なる方向へ向かう。この
ため、反射光14bはハーフミラー6には向かわず、し
たがって読み取り部7には入射しない。
First, in FIG. 2A, since the irradiation light 13 irradiates the flat portion of the coin 1, the reflected light 14a goes in the direction opposite to the direction of the irradiation light 13. As a result, the reflected light 14a passes through the half mirror 6 and enters the reading unit 7 as regular reflection light, as shown in FIG. On the other hand, in the case shown in FIG. 2B, since the irradiation light 13 irradiates the convex portion on the coin surface to the upper left in FIG. 2, the reflected light 14b moves in a direction different from the direction of the regular reflection light. Go to Therefore, the reflected light 14b does not go to the half mirror 6 and therefore does not enter the reading unit 7.

【0017】また、図2の(c)では、照射光13は硬
貨面上の凸部上の平坦な部分を照射するために、反射光
14cは図2(a)の場合と同様に、正反射光としてハ
ーフミラー6を透過して読み取り部7に入射する。さら
に、図2(d)に示す場合では、照射光13は硬貨面上
の図2における左下がり部分を照射するため、反射光1
4dは正反射光の方向とは別の方向へ向かう、このた
め、反射光14dは図2(b)の場合と同様に読み取り
部7には入射しない。
Further, in FIG. 2 (c), the irradiation light 13 irradiates a flat portion on the convex portion on the coin surface, so that the reflected light 14c is positive as in the case of FIG. 2 (a). The reflected light is transmitted through the half mirror 6 and is incident on the reading unit 7. Further, in the case shown in FIG. 2D, since the irradiation light 13 irradiates the lower left portion in FIG. 2 on the coin surface, the reflected light 1
4d goes in a direction different from the direction of the specularly reflected light. Therefore, the reflected light 14d does not enter the reading unit 7 as in the case of FIG. 2B.

【0018】このようにして、硬貨1の面上の模様は、
この硬貨面の状態が平坦になっている部分では、その正
反射光によって明るくなり、一方、斜めに傾斜している
部分では、陰となり暗くなって現れてくるため、硬貨1
の面上の凹凸パタンを読み取ることができる。図3は画
像データの説明図であり、画像取り込み部によって得ら
れたデジタル画像データを概念的に示している。
In this way, the pattern on the surface of the coin 1 is
When the coin surface is flat, it becomes brighter due to the specular reflection light, while in the diagonally inclined portion, it becomes dark and appears.
The uneven pattern on the surface of can be read. FIG. 3 is an explanatory diagram of image data and conceptually shows digital image data obtained by the image capturing section.

【0019】図において、15はデジタル画像データで
ある。該画像データ15の中の白抜きで示された部分が
硬貨の画像16であり、該硬貨の画像16部分に、硬貨
面の模様を形成する上述の凹凸パタンが存在する。この
画像データ15から、硬貨1の外径および中心点位置を
抽出する。図にはx軸およびy軸が示されており、この
x軸に対応して硬貨1の端点座標xs およびxe が求め
られ、y軸に対応して硬貨1の端点座標ys およびye
が求められる。また、前記端点座標から中心点座標(x
c ,yc )が算出される。これらの外径データおよび中
心点データは判定部11へ出力される。
In the figure, reference numeral 15 is digital image data. A white portion in the image data 15 is an image 16 of a coin, and the image 16 portion of the coin has the above-mentioned concavo-convex pattern forming a pattern on the coin surface. From the image data 15, the outer diameter and the center point position of the coin 1 are extracted. The x-axis and the y-axis are shown in the figure, and the end point coordinates x s and x e of the coin 1 are obtained corresponding to the x axis, and the end point coordinates y s and y of the coin 1 are obtained corresponding to the y axis. e
Is required. Further, from the end point coordinates to the center point coordinates (x
c , y c ) is calculated. The outer diameter data and the center point data are output to the determination unit 11.

【0020】二値化部10は、まず、画像取り込み部8
によって得られた画像データを、例えば画像記憶部9か
ら読み出すこと等によって取り出し、その濃淡値を表す
濃度の発生頻度分布を抽出する。硬貨1の画像を二値化
するためには、硬貨1毎の汚れや錆その他による出力の
変動や、読み取り部7の経時変化等の変動にとらわれな
いように、適切な閾値を決定するとよい。例えば、濃度
分布の平均値を算出し、これに基づいて最適閾値を決定
すること等による。
The binarizing unit 10 firstly includes the image capturing unit 8
The image data obtained by the above is taken out, for example, by reading it from the image storage unit 9, and the density occurrence frequency distribution representing the gray value is extracted. In order to binarize the image of the coin 1, it is advisable to determine an appropriate threshold value so as not to be obsessed with fluctuations in output due to dirt, rust, and the like, and fluctuations in the reading unit 7 over time. For example, by calculating the average value of the concentration distribution and determining the optimum threshold value based on this.

【0021】図4は閾値決定の説明図である。図の横軸
には対象画像の濃度をとり、縦軸にはこの濃度の発生頻
度をとっている。図では濃度の平均値を閾値17として
定めた場合を示しているが、この他にも、例えば濃度発
生頻度の分布形状が2つのピークを持つ場合に、そのピ
ークの谷となる部分を閾値として決定する方法等があ
る。これらの中から、対象となる硬貨の性質に最も適し
た方法を選んで、閾値を決定するとよい。この閾値に基
づいて二値化された二値化データは、判定部11へ出力
される。
FIG. 4 is an explanatory diagram of threshold value determination. The horizontal axis of the figure shows the density of the target image, and the vertical axis shows the frequency of occurrence of this density. The figure shows the case where the average value of the densities is set as the threshold value 17. However, in addition to this, for example, when the distribution shape of the density occurrence frequency has two peaks, the portion which becomes the valley of the peak is set as the threshold value. There are ways to decide. From these, it is advisable to select the method most suitable for the property of the target coin and determine the threshold value. The binarized data binarized based on this threshold value is output to the determination unit 11.

【0022】判定部11は、まず、画像取り込み部8よ
り出力された中心点(xc ,yc )データを基に、二値
化部10より出力された二値化データを読み出し、中心
点を通過する直線、すなわち直径の線上の黒(白)画素
をカウントするようにして、その線上に存在する黒
(白)画素の最大連続長を求める。図5は画素の最大連
続長検出の説明図であり、判定部11の上記の動作を説
明するものである。
The determination unit 11 first reads out the binarized data output from the binarization unit 10 based on the center point (x c , y c ) data output from the image capturing unit 8, and determines the center point. The maximum continuous length of black (white) pixels existing on the line is obtained by counting the black (white) pixels on the straight line, that is, the diameter line. FIG. 5 is an explanatory diagram of the maximum continuous length detection of pixels, and illustrates the above operation of the determination unit 11.

【0023】図に示すように、二値画像の硬貨1の外縁
に対応する円において、その円の中心を通る直線の一つ
を基準軸18として決定し、その円の中心を通るととも
にこの基準軸17から角度θだけ傾いた直線19を指定
して、この直線19上の二値画像を抽出する。図のグラ
フ部分の横軸20はその直線19に対応している。ま
た、縦軸21は二値画像出力に対応し、”1”が黒、”
0”が白である。
As shown in the figure, in the circle corresponding to the outer edge of the coin 1 in the binary image, one of the straight lines passing through the center of the circle is determined as the reference axis 18, and passing through the center of the circle, this reference A straight line 19 inclined by an angle θ from the axis 17 is designated, and a binary image on this straight line 19 is extracted. The horizontal axis 20 in the graph portion of the figure corresponds to the straight line 19. The vertical axis 21 corresponds to binary image output, where "1" is black and "
0 "is white.

【0024】上記横軸20には直線19の座標がとって
あり、この横軸20に存在する画像の黒または白画素が
連続して発生している部分のうち、最も長く連続した部
分を黒(白)の最大連続長22として抽出する。判定部
11は、次に、傾斜角度θの値を変化させ、各θ値毎に
このような最大連続長22を抽出して最大連続長分布を
得る。
The horizontal axis 20 has the coordinates of a straight line 19, and the longest continuous portion of the portion of the image on the horizontal axis 20 where black or white pixels are continuously generated is black. The maximum continuous length 22 of (white) is extracted. Next, the determination unit 11 changes the value of the tilt angle θ and extracts the maximum continuous length 22 for each θ value to obtain the maximum continuous length distribution.

【0025】図6は最大連続長分布グラフである。この
グラフの横軸23に傾斜角度θを、縦軸24に最大連続
長をとった。25は各傾斜角度θに対する最大連続長分
布を示している。また、26はこのような最大連続長分
布25においてピークとなった部分を示している。通
常、硬貨1は円形物体であるために、凹凸パタンの方向
性が安定していない。このため、異なる角度の状態で走
査された場合に、得られる最大連続長分布が相違してし
まう。
FIG. 6 is a maximum continuous length distribution graph. In the graph, the horizontal axis 23 is the inclination angle θ and the vertical axis 24 is the maximum continuous length. 25 shows the maximum continuous length distribution for each inclination angle θ. Further, 26 indicates a peaked portion in the maximum continuous length distribution 25. Usually, since the coin 1 is a circular object, the directionality of the uneven pattern is not stable. For this reason, the maximum continuous length distributions obtained when scanning at different angles are different.

【0026】図7は他の最大連続長分布グラフである。
図に示すように、同じ硬貨1を用いた場合でも、硬貨1
の角度によって、図6とは異なった分布形状の最大連続
長分布27が得られる。なお、28は最大連続長分布2
7のピークとなった部分を示している。上記の図6およ
び図7の最大連続長分布を、それぞれピークになった部
分を基準として取り直すことにより比較してみる。
FIG. 7 is another maximum continuous length distribution graph.
As shown in the figure, even if the same coin 1 is used, the coin 1
The maximum continuous length distribution 27 having a distribution shape different from that of FIG. 6 is obtained depending on the angle of. 28 is the maximum continuous length distribution 2
7 shows the peaked portion. The maximum continuous length distributions shown in FIGS. 6 and 7 are compared by retaking the peaked portions as a reference.

【0027】図8はピーク値の部分を基準とした最大連
続長分布グラフであり、図6および図7に示す分布はそ
れぞれのピーク値の部分を基準29とすることにより、
この図8の最大連続長分布30と同じ分布を示すことに
なる。このように、ピーク値の部分を基準として最大連
続長分布をとることにより、硬貨1の方向性に左右され
ず、常に安定したデータを抽出することができる。
FIG. 8 is a maximum continuous length distribution graph based on the peak value portion. In the distributions shown in FIGS. 6 and 7, each peak value portion is used as the reference 29,
This shows the same distribution as the maximum continuous length distribution 30 of FIG. In this way, by taking the maximum continuous length distribution with the peak value portion as a reference, it is possible to always extract stable data regardless of the directionality of the coin 1.

【0028】また、判定部11は、画像取り込み部8よ
り出力された外径データを基にして、当該硬貨の金種を
判別する。すなわち、硬貨1の外径データを用いて、そ
の硬貨1が受け入れ対象である硬貨であるかどうかを調
べる。例えば国内の500円、100円、50円、10
円、5円、1円を受け入れ対象としている場合には、当
該硬貨1がこれらの金種のうちのどれに当たるかを判別
し、どの金種の外径データにも該当しない場合にはこれ
を除外する。
The determining unit 11 also determines the denomination of the coin based on the outer diameter data output from the image capturing unit 8. That is, using the outer diameter data of the coin 1, it is checked whether or not the coin 1 is a coin to be accepted. For example, domestic 500 yen, 100 yen, 50 yen, 10
When accepting yen, 5 yen, and 1 yen, determine which of these denominations the coin 1 corresponds to, and if it does not correspond to the outer diameter data of any denomination, select it. exclude.

【0029】判別部11は、このようにして硬貨1の金
種が判別されると、登録パタン格納部12に予め格納さ
れたいくつかの最大連続長分布の基準の分布のうち、最
も外径データが近似する最大連続長分布の基準の分布を
取り出し、この基準データである登録パタンと、当該硬
貨1の最大連続長分布とを比較して、その真偽を判別す
るものである。
When the denomination of the coin 1 is discriminated in this way, the discriminating unit 11 determines the outermost diameter among the reference distributions of some maximum continuous length distributions stored in the registered pattern storage unit 12 in advance. The reference distribution of the maximum continuous length distribution to which the data is approximated is extracted, and the registered pattern, which is the reference data, is compared with the maximum continuous length distribution of the coin 1 to determine the authenticity.

【0030】したがって、外径や厚さ等が近似している
硬貨であっても、硬貨面の凹凸パタンからのデータを比
較することにより、高精度の判別を行うことができる。
例えば、国内の硬貨を受け入れ対象としているところ
に、外径や厚さ等が類似した外国の硬貨が投入された場
合であっても、正確な判定を行ってこれを排除すること
ができる。
Therefore, even coins having similar outer diameters and thicknesses can be discriminated with high accuracy by comparing the data from the uneven pattern of the coin surface.
For example, even when foreign coins having similar outer diameters and thicknesses are thrown into a place where domestic coins are to be accepted, accurate determination can be performed and the coins can be excluded.

【0031】また、硬貨1の認識を必要とする硬貨面の
全領域の画像を読み取って、その画像から一定の統計量
を抽出して、二値化閾値を決定するようにしたので、認
識対象の判別データは硬貨表面における局所的な汚れや
錆に影響されないものとなり、常に安定した認識が可能
となる。さらに、二値化した画像から、黒または白画素
が分布する特徴を、硬貨の回転角度に関わらずに抽出可
能としたことにより、硬貨1の投入角度や搬送状況に関
わらず常に安定した高精度の認識が可能となる。
Further, since the image of the entire area of the coin surface requiring the recognition of the coin 1 is read and a certain statistic is extracted from the image to determine the binarization threshold value, the recognition target is determined. The discrimination data of will not be affected by local stains or rust on the surface of the coin, and stable recognition will always be possible. Furthermore, the feature that black or white pixels are distributed from the binarized image can be extracted regardless of the rotation angle of the coin, so that the coin 1 is always stable and highly accurate regardless of the insertion angle and the transport condition. Can be recognized.

【0032】また、対象とする硬貨の外径データを基に
予め金種を想定し、その金種に対応する登録パタンを基
準データとして選択して真偽判別処理を行うこととした
ので、無用の判別処理を省略し、処理時間を短縮するこ
とができる。そして、このように処理時間が短縮される
ため、硬貨の搬送スピードのばらつきを抑えることがで
きる。
Further, since the denomination is preliminarily assumed based on the outer diameter data of the target coin and the registered pattern corresponding to the denomination is selected as the reference data to perform the authenticity discrimination processing, it is unnecessary. Therefore, the processing time can be shortened by omitting the determination processing. Since the processing time is shortened in this way, it is possible to suppress variations in the coin transport speed.

【0033】なお、本発明は上記構成の装置に限定され
るものではなく、硬貨面を走査して解析することができ
る装置であればどのような構成としてもよい。図9はそ
の他の構成例の説明図であり、この例では、図1のスリ
ット5の代わりに光学レンズ31を用いている。この光
学レンズ31は、例えば非球面レンズやセルフォッグレ
ンズ等から成り、その焦点位置は硬貨面と読み取り部7
の受光面である。したがって、この光学レンズ31で光
が収束されることにより、光源4からの光はハーフミラ
ー6で反射して硬貨1の面を照射した後、読み取り部7
に入射され、上記説明と同様に解析・判別が行われるこ
とになる。
The present invention is not limited to the device having the above-mentioned structure, and may have any structure as long as it can scan and analyze the coin surface. FIG. 9 is an explanatory diagram of another configuration example, and in this example, an optical lens 31 is used instead of the slit 5 of FIG. The optical lens 31 is composed of, for example, an aspherical lens, a self-fog lens, or the like, and its focal position is the coin surface and the reading unit 7.
Is the light receiving surface of. Therefore, when the light is converged by the optical lens 31, the light from the light source 4 is reflected by the half mirror 6 to irradiate the surface of the coin 1, and then the reading unit 7
And is analyzed and discriminated in the same manner as described above.

【0034】第2実施例 図10は、第2実施例の構成説明図である。図10の
(a)は、搬送中の硬貨1を上から見た状態を示してお
り、(b)はその硬貨1を側面から見た状態を表してい
る。図において、2は搬送路であり、スリット状の窓3
を設けてある。硬貨1は搬送路2上を、例えば図の矢印
Aの方向に搬送されることになる。
Second Embodiment FIG. 10 is a structural explanatory view of the second embodiment. 10A shows a state in which the coin 1 being conveyed is viewed from above, and FIG. 10B shows a state in which the coin 1 is viewed from the side. In the figure, 2 is a conveyance path, and a slit-shaped window 3
Is provided. The coin 1 is transported on the transport path 2 in the direction of arrow A in the figure, for example.

【0035】4は光源であり、例えば蛍光灯やラインフ
ィラメントランプ等のライン光源から成る。この光源4
からの光は、スリット5を介して用いられる。6はハー
フミラーを示しており、スリット5からの光の照射方向
を硬貨1の面に対して垂直にするように設置してある。
7は読み取り部であり、例えばCCD等のラインイメー
ジセンサによって構成され、前記ハーフミラー6を通し
て硬貨面からの正反射光を受けるように、硬貨面の垂直
軸上に設置されている。
A light source 4 is composed of a line light source such as a fluorescent lamp or a line filament lamp. This light source 4
The light from is used through the slit 5. Reference numeral 6 denotes a half mirror, which is installed so that the irradiation direction of light from the slit 5 is perpendicular to the surface of the coin 1.
A reading unit 7 is composed of a line image sensor such as a CCD and is installed on the vertical axis of the coin surface so as to receive the specularly reflected light from the coin surface through the half mirror 6.

【0036】上記の各構成要素は、光源4からの光がス
リット5を通って照射され、ハーフミラー6によってそ
の照射方向が硬貨面の垂直軸方向となり、かつ、この垂
直軸上に読み取り部7が位置していて、硬貨面からの正
反射光を受光するように配置されている。8は画像取り
込み部であり、読み取り部7によって読み取られたアナ
ログ画像データである硬貨1の反射光強度のデータを取
り込み、A/D変換してデジタル画像データを作成し、
これを例えばフレームメモリ等から成る画像記憶部9に
書き込んで記憶させる。また、画像取り込み部8は、硬
貨1の外径とその中心点を抽出することもできる。
In each of the above-mentioned components, the light from the light source 4 is irradiated through the slit 5, the irradiation direction by the half mirror 6 becomes the vertical axis direction of the coin surface, and the reading unit 7 is arranged on this vertical axis. Is located so as to receive specularly reflected light from the coin surface. Reference numeral 8 denotes an image capturing unit, which captures data of the reflected light intensity of the coin 1, which is analog image data read by the reading unit 7, and A / D converts it to create digital image data.
This is written and stored in the image storage unit 9 including, for example, a frame memory. The image capturing unit 8 can also extract the outer diameter of the coin 1 and its center point.

【0037】10は二値化部であり、上記デジタル画像
データから、二値化を行うための閾値を設定し、かつ、
この閾値と画像データとの比較によって、二値化した画
像データを出力するものである。32は判定部を示して
おり、二値化部10からの二値化データと、登録パタン
格納部33に格納されている基準データである登録パタ
ンとを比較し、硬貨1の金種および真偽を判定する機能
を有している。その登録パタン格納部33は、例えばR
OMやRAMあるいは磁気ディスク装置等から成る記憶
手段により構成されている。
Reference numeral 10 denotes a binarization unit which sets a threshold value for binarization from the digital image data, and
By comparing this threshold value with the image data, the binarized image data is output. Reference numeral 32 denotes a determination unit, which compares the binarized data from the binarization unit 10 with the registered pattern, which is the reference data stored in the registered pattern storage unit 33, and determines the denomination and true value of the coin 1. It has the function of judging false. The registration pattern storage unit 33 stores, for example, R
It is composed of a storage means such as an OM, a RAM, or a magnetic disk device.

【0038】図11は判定部と登録パタン格納部のブロ
ック図であり、この図を用いて判定部32についてさら
に詳述する。34は境界線成分抽出部であり、二値化さ
れた画像の白/黒境界線を抽出するためのものである。
35は圧縮部であり、境界線線分抽出部34から出力さ
れた二値画像である境界線成分画像を一般的に知られて
いる圧縮方式により圧縮してそのデータサイズを小さく
し、圧縮二値画像データを得る。36は照合部であり、
その圧縮二値画像データと、登録パタン格納部33に格
納された基準データとを比較し、硬貨の金種および真偽
を判定する。
FIG. 11 is a block diagram of the judging section and the registration pattern storing section, and the judging section 32 will be described in more detail with reference to this figure. A boundary line component extraction unit 34 is for extracting the white / black boundary line of the binarized image.
A compression unit 35 compresses the boundary line component image, which is a binary image output from the boundary line segment extraction unit 34, by a generally known compression method to reduce the data size, Get value image data. 36 is a collating unit,
The compressed binary image data is compared with the reference data stored in the registered pattern storage unit 33 to determine the denomination and authenticity of the coin.

【0039】このように、判定部32は上記の境界線成
分抽出部34、圧縮部35および照合部36から構成さ
れており、登録パタン格納部33とともにはたらいて、
硬貨認識処理を行うことになる。次に、上記構成の硬貨
認識装置の動作について説明する。硬貨1が硬貨認識装
置内に投入されると、光源4が点灯し、スリット5を通
過した光がハーフミラー6で反射して硬貨1の下側面を
照射する。
As described above, the judging section 32 is composed of the boundary line component extracting section 34, the compressing section 35 and the collating section 36, and works together with the registration pattern storing section 33.
A coin recognition process will be performed. Next, the operation of the coin recognition device having the above configuration will be described. When the coin 1 is inserted into the coin recognition device, the light source 4 is turned on, and the light passing through the slit 5 is reflected by the half mirror 6 to illuminate the lower surface of the coin 1.

【0040】硬貨面より正反射した光は、ハーフミラー
6を透過して、読み取り部7に入射する。ここで、硬貨
1の面の模様を成す面上の凹凸パタンは、下記のように
して鮮明に抽出されることになる。図2は凹凸パタン抽
出の説明図であり、硬貨面の模様を形成する面上の凹凸
部分を示している。図1の(b)では硬貨下面を、ハー
フミラー6によって反射した光が、下から上方向に照射
するように示してあるが、図2では分かりやすく図示す
るために、この上下関係を逆転させて表現してある。す
なわち、図2においては、ハーフミラー6からの照射光
13が硬貨1の面に反射し、硬貨1からの反射光14と
して反射することになる。
The light specularly reflected from the coin surface passes through the half mirror 6 and enters the reading unit 7. Here, the uneven pattern on the surface forming the pattern of the surface of the coin 1 is clearly extracted as described below. FIG. 2 is an explanatory diagram of the uneven pattern extraction, showing the uneven portion on the surface forming the pattern of the coin surface. In FIG. 1 (b), the light reflected by the half mirror 6 is shown to irradiate the lower surface of the coin from the bottom to the top, but in FIG. Is expressed. That is, in FIG. 2, the irradiation light 13 from the half mirror 6 is reflected on the surface of the coin 1 and reflected as the reflected light 14 from the coin 1.

【0041】まず、図2の(a)では、照射光13は硬
貨1の平坦な部分を照射するため、反射光14aは照射
光13の方向の逆方向へ向かう。このことにより、反射
光14aは正反射光として、図1に示したようにハーフ
ミラー6を透過して読み取り部7に入射する。一方、図
2の(b)に示す場合には、照射光13が硬貨面上の凸
部の図2における左上がり部分を照射するため、反射光
14bは正反射光の方向とは別の方向へ向かう。このた
め、反射光14bはハーフミラー6には向かわず、した
がって読み取り部7には入射しない。
First, in FIG. 2A, since the irradiation light 13 irradiates the flat portion of the coin 1, the reflected light 14a goes in the direction opposite to the direction of the irradiation light 13. As a result, the reflected light 14a passes through the half mirror 6 and enters the reading unit 7 as regular reflection light, as shown in FIG. On the other hand, in the case shown in FIG. 2B, since the irradiation light 13 irradiates the convex portion on the coin surface to the upper left in FIG. 2, the reflected light 14b is different from the direction of the regular reflection light. Head to. Therefore, the reflected light 14b does not go to the half mirror 6 and therefore does not enter the reading unit 7.

【0042】また、図2の(c)では、照射光13は硬
貨面上の凸部上の平坦な部分を照射するために、反射光
14cは図2(a)の場合と同様に、正反射光としてハ
ーフミラー6を透過して読み取り部7に入射する。さら
に、図2(d)に示す場合では、照射光13は硬貨面上
の図2における左下がり部分を照射するため、反射光1
4dは正反射光の方向とは別の方向へ向かう、このた
め、反射光14dは図2(b)の場合と同様に読み取り
部7には入射しない。
Further, in FIG. 2 (c), the irradiation light 13 irradiates a flat portion on the convex portion on the coin surface, so that the reflected light 14c is positive as in the case of FIG. 2 (a). The reflected light is transmitted through the half mirror 6 and is incident on the reading unit 7. Further, in the case shown in FIG. 2D, since the irradiation light 13 irradiates the lower left portion in FIG. 2 on the coin surface, the reflected light 1
4d goes in a direction different from the direction of the specularly reflected light. Therefore, the reflected light 14d does not enter the reading unit 7 as in the case of FIG. 2B.

【0043】このようにして、硬貨1の面上の模様は、
この硬貨面の状態が平坦になっている部分では、その正
反射光によって明るくなり、一方、斜めに傾斜している
部分では、陰となり暗くなって現れてくるため、硬貨1
の面上の凹凸パタンを読み取ることができる。図3は画
像データの説明図であり、画像取り込み部によって得ら
れたデジタル画像データを概念的に示している。
In this way, the pattern on the surface of the coin 1 is
When the coin surface is flat, it becomes brighter due to the specular reflection light, while when it is slanted, it becomes a shadow and appears darker.
The uneven pattern on the surface of can be read. FIG. 3 is an explanatory diagram of image data and conceptually shows digital image data obtained by the image capturing section.

【0044】図において、15はそのデジタル画像デー
タである。該画像データ15の中の白抜きで示された部
分が硬貨の画像16であり、該硬貨の画像16部分に、
硬貨面の模様を形成する上述の凹凸パタンが存在する。
この画像データ15から、硬貨1の外径および中心点位
置を抽出する。図にはx軸およびy軸が示されており、
このx軸に対応して硬貨1の端点座標xs およびxe
求められ、y軸に対応して硬貨1の端点座標ys および
e が求められる。また、前記端点座標から中心点座標
(xc ,yc )および外径データが算出される。これら
の外径データおよび中心点データは判定部32へ出力さ
れる。
In the figure, 15 is the digital image data. A white portion of the image data 15 is an image 16 of the coin, and the image 16 portion of the coin is
There is the uneven pattern described above that forms the pattern on the coin surface.
From the image data 15, the outer diameter and the center point position of the coin 1 are extracted. The figure shows the x and y axes,
The end point coordinates x s and x e of the coin 1 are obtained corresponding to the x axis, and the end point coordinates y s and y e of the coin 1 are obtained corresponding to the y axis. In addition, center point coordinates (x c , y c ) and outer diameter data are calculated from the end point coordinates. The outer diameter data and the center point data are output to the determination unit 32.

【0045】二値化部10は、まず、画像取り込み部8
によって得られた画像データを、例えば画像記憶部9か
ら読み出すこと等によって取り出し、その濃淡値を表す
濃度の発生頻度分布を抽出する。硬貨1の画像を二値化
するためには、硬貨1毎の汚れや錆その他による出力の
変動や、読み取り部7の経時変化等の変動にとらわれな
いように、適切な閾値を決定するとよい。例えば、濃度
分布の平均値を算出し、これに基づいて最適閾値を決定
すること等による。
The binarization unit 10 firstly includes the image capturing unit 8
The image data obtained by the above is taken out, for example, by reading it from the image storage unit 9, and the density occurrence frequency distribution representing the gray value is extracted. In order to binarize the image of the coin 1, it is advisable to determine an appropriate threshold value so as not to be obsessed with fluctuations in output due to dirt, rust, and the like, and fluctuations in the reading unit 7 over time. For example, by calculating the average value of the concentration distribution and determining the optimum threshold value based on this.

【0046】図4は閾値決定の説明図である。図の横軸
には対象画像の濃度をとり、縦軸にはこの濃度の発生頻
度をとっている。図では濃度の平均値を閾値17として
定めた場合を示しているが、この他にも、例えば濃度発
生頻度の分布形状が2つのピークを持つ場合に、そのピ
ークの谷となる部分を閾値として決定する方法等があ
る。これらの中から、対象となる硬貨の性質に最も適し
た方法を選んで、閾値を決定するとよい。この閾値に基
づいて二値化された二値化データは、判定部32へ出力
される。
FIG. 4 is an explanatory diagram of threshold value determination. The horizontal axis of the figure shows the density of the target image, and the vertical axis shows the frequency of occurrence of this density. The figure shows the case where the average value of the densities is set as the threshold value 17. However, in addition to this, for example, when the distribution shape of the density occurrence frequency has two peaks, the portion which becomes the valley of the peak is set as the threshold value. There are ways to decide. From these, it is advisable to select the method most suitable for the property of the target coin and determine the threshold value. The binarized data binarized based on this threshold value is output to the determination unit 32.

【0047】この判定部32は、まず、境界線成分抽出
部34によって、その二値化データの白/黒の境界線成
分画像を抽出する。図12は境界線成分抽出のためのテ
ンプレートの説明図である。ここでは一例として、3×
3で構成するテンプレート37を挙げてある。このテン
プレート37には白画素38と黒画素39があり、白/
黒の境界がテンプレートの中心を通るように構成されて
いる。認識対象となるデータが、図中のいずれかのテン
プレートに一致していれば、そこが白/黒境界線である
と判断し、これに対応させて黒画素を出力することによ
り、境界線成分画像を得る。
In the judging section 32, the boundary line component extracting section 34 first extracts the white / black boundary line component image of the binarized data. FIG. 12 is an explanatory diagram of a template for extracting the boundary line component. Here, as an example, 3 ×
The template 37 composed of 3 is listed. This template 37 has a white pixel 38 and a black pixel 39.
The black border is configured to pass through the center of the template. If the data to be recognized matches any of the templates in the figure, it is determined that there is a white / black boundary line, and the black pixel is output corresponding to this, thereby generating the boundary line component. Get the image.

【0048】圧縮部35は、このようにして出力された
二値画像である境界線成分画像を変換し、一般的に知ら
れている圧縮方式を適応することにより、そのデータサ
イズを小さくする。図13は圧縮方式の一例の説明図で
ある。図において、40は境界線成分抽出部34から出
力された境界線成分画像であり、41はその出力画像4
0を分割したサブ領域を示している。図のx方向、y方
向それぞれを、例えば4分の1に圧縮する場合には、こ
のサブ領域は4×4の大きさとする。このサブ領域中の
16個の画素のうち、例えば1つか2つ等の所定の数の
黒画素があれば、これに対応して黒画像を出力するとい
うようにして圧縮を行う。その所定の画素数は、3つま
たは4つ等とする場合もあり、認識対象に応じて適宜定
めるものとする。
The compression unit 35 converts the boundary line component image, which is the binary image thus output, and applies a generally known compression method to reduce the data size. FIG. 13 is an explanatory diagram of an example of the compression method. In the figure, 40 is a boundary line component image output from the boundary line component extraction unit 34, and 41 is the output image 4 thereof.
A sub-region obtained by dividing 0 is shown. When compressing each of the x direction and the y direction in the drawing to, for example, 1/4, the size of this sub region is set to 4 × 4. If there is a predetermined number of black pixels, such as one or two, among the 16 pixels in this sub-region, a black image is output corresponding to this, and compression is performed. The predetermined number of pixels may be three or four, etc., and should be appropriately determined according to the recognition target.

【0049】なお、ここでは図のx方向、y方向それぞ
れについて4分の1に圧縮する例を挙げて説明したが、
これはその他の圧縮率としてもよく、例えば5分の1や
8分の1等としてもよい。圧縮率が大きいほどデータの
量が減って処理量が少なくなり、高速化が図れるが、判
別の精度は逆に低下することになるので、認識の対象に
応じて最適の圧縮率を定めるとよい。
Although the description has been given here by taking an example in which compression is performed to ¼ in each of the x direction and the y direction in the drawing,
This may be another compression rate, for example, 1/5 or 1/8. The higher the compression rate, the smaller the amount of data and the less the processing amount, and the higher the speed, but the accuracy of the determination decreases, so the optimal compression rate should be set according to the recognition target. .

【0050】照合部36は、まず、画像取り込み部より
出力された外径データを基に、当該硬貨1の金種を判別
する。すなわち、硬貨1の外径データを用いて、その硬
貨1が受け入れ対象である硬貨であるかどうかを調べ
る。例えば国内の500円、100円、50円、10
円、5円、1円を受け入れ対象としている場合には、当
該硬貨1がこれらの金種のうちのどれに当たるかを判別
し、どの金種の外径データにも該当しない場合にはこれ
を除外する。
The collating unit 36 first determines the denomination of the coin 1 based on the outer diameter data output from the image capturing unit. That is, using the outer diameter data of the coin 1, it is checked whether or not the coin 1 is a coin to be accepted. For example, domestic 500 yen, 100 yen, 50 yen, 10
When accepting yen, 5 yen, and 1 yen, determine which of these denominations the coin 1 corresponds to, and if it does not correspond to the outer diameter data of any denomination, select it. exclude.

【0051】そして、予め登録パタン格納部33に記憶
しておいた基準画像のうち、最も外径データの値が近似
する基準画像を取り出し、圧縮部35で圧縮して出力し
た圧縮二値画像データと、以下のようにマッチングで比
較し、当該硬貨1の真偽を判定する。図14は照合部の
動作説明図である。図において、42は圧縮部35から
の出力画像である圧縮二値画像データを示している。4
3は基準データであり、硬貨を所定の角度毎に回転させ
て、対応する基準データをそれぞれ登録パタン格納部3
3に格納した状態を概念的に示している。
Then, of the reference images stored in the registered pattern storage unit 33 in advance, the reference image having the closest outer diameter data value is taken out, compressed by the compression unit 35, and output. And the coins 1 are compared by matching as described below to determine the authenticity of the coin 1. FIG. 14 is a diagram for explaining the operation of the matching unit. In the figure, 42 indicates compressed binary image data which is an output image from the compression unit 35. Four
Reference numeral 3 is reference data, and the coin is rotated at a predetermined angle, and the corresponding reference data is stored in the registration pattern storage unit 3 respectively.
3 conceptually shows the stored state.

【0052】照合部36は当該硬貨1に対応する上記画
像データ42を基準データ43とマッチングして、一致
率が所定の基準値よりも大きい場合に、その画像データ
42が真であると判定する。なお、登録パタン格納部3
3に納められている基準画像43は、金種毎にその表裏
両面について、所定の刻み角度ずつ回転させたデータを
用意してある。例えばこの所定の刻み角度を5度とする
と、各硬貨の表裏面のそれぞれについて、5度刻みで1
周分回転させて基準データ化してあることになる。
The matching unit 36 matches the image data 42 corresponding to the coin 1 with the reference data 43, and determines that the image data 42 is true when the matching rate is larger than a predetermined reference value. . The registration pattern storage unit 3
The reference image 43 stored in No. 3 has data prepared by rotating the front and back surfaces for each denomination by a predetermined step angle. For example, if this predetermined graduation angle is 5 degrees, then 1 for each 5 deg.
This means that the reference data is created by rotating the circumference.

【0053】上記所定の角度は5度に限らず、例えば1
0度刻み等としてもよい。刻み角度が大きいほど処理量
が少なくなるが、認識の精度は逆に低下するので、認識
対象に応じて最適な刻み角度を用いるとよい。上述のよ
うに、対象となる硬貨面の凹凸パタンを比較することと
したため、外径や厚さ等が近似している硬貨であって
も、高精度の判別を行うことができる。例えば、国内の
硬貨を受け入れ対象としているところに、外径や厚さ等
が類似した外国の硬貨が投入された場合であっても、正
確な判定を行ってこれを排除することができる。
The predetermined angle is not limited to 5 degrees, but may be 1
It may be 0 degree increments. Although the processing amount decreases as the notch angle increases, the recognition accuracy decreases conversely. Therefore, it is preferable to use the most appropriate notch angle according to the recognition target. As described above, since the uneven patterns of the target coin surface are compared, it is possible to perform highly accurate discrimination even for coins having similar outer diameters and thicknesses. For example, even when foreign coins having similar outer diameters and thicknesses are thrown into a place where domestic coins are to be accepted, accurate determination can be performed and the coins can be excluded.

【0054】また、硬貨1の認識対象となる硬貨面の全
領域の画像を読み取って、その画像から一定の統計量を
抽出して、二値化のための閾値を決定するようにしたの
で、認識対象の判別データは硬貨表面における局所的な
汚れや錆に影響されないものとなり、常に安定した認識
が可能となる。さらに、二値化した画像を圧縮すること
により、画像データサイズが小さくなり、処理量が減っ
て処理時間を短縮することができる。そして、このよう
に処理時間が短縮されるため、硬貨の搬送スピードのば
らつきを抑えることができる。
Since the image of the entire area of the coin surface to be recognized by the coin 1 is read and a certain statistic is extracted from the image, the threshold value for binarization is determined. The discrimination data of the recognition target is not affected by local stains or rust on the coin surface, and stable recognition is always possible. Further, by compressing the binarized image, the image data size is reduced, the processing amount is reduced, and the processing time can be shortened. Since the processing time is shortened in this way, it is possible to suppress variations in the coin transport speed.

【0055】また、登録パタン格納部33に一定の角度
刻み毎の全回転角度領域についての基準画像を記憶させ
たことにより、認識時の複雑な回転補正が不要となり、
簡単な処理で正確に真偽判定を行うことができる。その
上、対象とする硬貨の外径データを基に予め金種を想定
し、その金種に対応する登録パタンを基準データとして
選択して真偽判別処理を行うこととしたので、無用の判
別処理を省略し、処理時間を短縮することができる。
Further, by storing the reference image for all rotation angle regions for each fixed angle step in the registered pattern storage unit 33, complicated rotation correction at the time of recognition becomes unnecessary,
The authenticity can be accurately determined by a simple process. In addition, the denomination is assumed in advance based on the outer diameter data of the target coin, and the registered pattern corresponding to the denomination is selected as the reference data to perform the true / false determination process. Processing can be omitted and processing time can be shortened.

【0056】なお、本発明は上記構成の装置に限定され
るものではなく、硬貨面を走査して解析することができ
る装置であればどのような構成としてもよい。図15は
その他の構成例の説明図であり、この例では、図10の
スリット5の代わりに光学レンズ31を用いている。こ
の光学レンズ31は、例えば非球面レンズやセルフォッ
グレンズ等から成り、その焦点位置は硬貨面と読み取り
部7の受光面である。したがって、この光学レンズ31
で光が収束されることにより、光源4からの光はハーフ
ミラー6で反射して硬貨1の面を照射した後、読み取り
部7に入射され、上記説明と同様に解析・判別が行われ
ることになる。
The present invention is not limited to the device having the above-mentioned structure, and may have any structure as long as the device can scan and analyze the coin surface. FIG. 15 is an explanatory diagram of another configuration example, and in this example, an optical lens 31 is used instead of the slit 5 of FIG. The optical lens 31 is composed of, for example, an aspherical lens or a self-fog lens, and its focal position is on the coin surface and the light receiving surface of the reading unit 7. Therefore, this optical lens 31
The light from the light source 4 is reflected by the half mirror 6 to illuminate the surface of the coin 1, and then is incident on the reading unit 7 to be analyzed and discriminated in the same manner as described above. become.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、対象となる
硬貨面の凹凸パタンを基準データと比較することにより
硬貨の判定を行うこととしたため、外径や厚さ等が近似
している硬貨であっても、高精度の認識を行うことが可
能となる効果を有する。また、材質センサや厚さ検知セ
ンサ、その他複雑な回路等を用いずとも正確な判定を行
うことができるので、低コストで高精度の装置を提供す
ることが可能となる効果を有する。
As described above in detail, since the coin is determined by comparing the uneven pattern of the target coin surface with the reference data, the coins whose outer diameter and thickness are similar to each other are determined. Even in this case, there is an effect that it is possible to perform highly accurate recognition. Moreover, since accurate determination can be performed without using a material sensor, a thickness detection sensor, and other complicated circuits, it is possible to provide a highly accurate device at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1実施例の構成説明図FIG. 1 is an explanatory diagram of a configuration of a first embodiment.

【図2】凹凸パタン抽出の説明図FIG. 2 is an explanatory diagram of extraction of uneven patterns.

【図3】画像データの説明図FIG. 3 is an explanatory diagram of image data.

【図4】閾値決定の説明図FIG. 4 is an explanatory diagram of threshold value determination.

【図5】画素の最大連続長検出の説明図FIG. 5 is an explanatory diagram of maximum continuous length detection of pixels.

【図6】最大連続長分布グラフ[Figure 6] Maximum continuous length distribution graph

【図7】他の最大連続長分布グラフ[Figure 7] Other maximum continuous length distribution graph

【図8】ピーク値の部分を基準とした最大連続長分布グ
ラフ
FIG. 8: Maximum continuous length distribution graph based on the peak value part

【図9】その他の構成例の説明図FIG. 9 is an explanatory diagram of another configuration example.

【図10】第2実施例の構成説明図FIG. 10 is an explanatory diagram of the configuration of the second embodiment.

【図11】判定部と登録パタン格納部のブロック図FIG. 11 is a block diagram of a determination unit and a registration pattern storage unit.

【図12】境界線成分抽出のためのテンプレートの説明
FIG. 12 is an explanatory diagram of a template for boundary line component extraction.

【図13】圧縮方式の一例の説明図FIG. 13 is an explanatory diagram of an example of a compression method.

【図14】照合部の動作説明図FIG. 14 is an operation explanatory diagram of the collating unit.

【図15】その他の構成例の説明図FIG. 15 is an explanatory diagram of another configuration example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 硬貨 4 光源 7 読み取り部 8 画像取り込み部 9 画像記憶部 10 二値化部 11 第1実施例の判定部 12 第1実施例の登録パタン格納部 32 第2実施例の判定部 33 第2実施例の登録パタン格納部 34 境界線成分抽出部 35 圧縮部 36 照合部 41 サブ領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 coin 4 light source 7 reading unit 8 image capturing unit 9 image storage unit 10 binarizing unit 11 determination unit of the first embodiment 12 registered pattern storage unit 32 of the first embodiment 32 determination unit of the second embodiment 33 second implementation Example registration pattern storage unit 34 boundary component extraction unit 35 compression unit 36 collation unit 41 sub-region

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 搬送される硬貨の面を照射する光源と、 前記硬貨の面の正反射光をその硬貨のアナログ画像とし
て読み取る読み取り部と、 前記硬貨のアナログ画像を取り込んでデジタル画像デー
タに変換する画像取り込み部と、 そのデジタル画像データを記憶する画像記憶部と、 そのデジタル画像データにおける各画素を二値化データ
で表す二値化部と、 前記硬貨を判定するための基準データを格納した登録パ
タン格納部と、 前記二値化部で得られた二値化データを解析し、前記登
録パタン格納部の基準データと比較することによって硬
貨の判定を行う判定部とを備えたことを特徴とする硬貨
認識装置。
1. A light source that illuminates the surface of a coin to be conveyed, a reading unit that reads the specularly reflected light from the surface of the coin as an analog image of the coin, and an analog image of the coin is captured and converted into digital image data. And an image storage unit for storing the digital image data, a binarization unit that represents each pixel in the digital image data with binarized data, and reference data for determining the coin. A registration pattern storage unit and a determination unit that analyzes the binarized data obtained by the binarization unit and compares the binarized data with reference data in the registration pattern storage unit to determine a coin. And a coin recognition device.
【請求項2】 請求項1において、画像取り込み部が、
硬貨の中心点データを抽出し、 判定部が、前記画像取り込み部において抽出された中心
点データに基づき、二値化部により得られた二値化デー
タの当該硬貨のある直径に対応する部分を解析し、その
二値のうちの予め定めた一方の値が最も長く連続したと
ころの長さを最大連続長として抽出し、 前記直径と所定の角度を成す複数の直径についてもそれ
ぞれの最大連続長を抽出して最大連続長分布を取り出
し、 該最大連続長分布と予め登録パタン格納部に格納された
基準データとを比較することにより硬貨の判定を行うこ
とを特徴とする硬貨認識装置。
2. The image capturing unit according to claim 1,
The central point data of the coin is extracted, and the determination unit determines the portion corresponding to the diameter of the coin of the binarized data obtained by the binarization unit based on the central point data extracted by the image capturing unit. Analyze and extract the length of the longest continuous one of the two predetermined values as the maximum continuous length, and the maximum continuous length of each of the diameters that make a predetermined angle with the diameter. A coin recognition device for extracting coins to extract a maximum continuous length distribution, and comparing the maximum continuous length distribution with reference data stored in a registered pattern storage unit in advance to determine a coin.
【請求項3】 請求項1において、判定部が、二値化部
により得られた二値化データから二値の一方の値を有す
る画素と他方の値を有する画素との境界を検出して境界
線成分画像として抽出する境界線成分抽出部と、 該境界線成分画像を予め登録パタン格納部に格納してお
いた基準データと比較して判別する照合部とから構成さ
れることを特徴とする硬貨認識装置。
3. The determination unit according to claim 1, wherein the determination unit detects a boundary between a pixel having one of two values and a pixel having the other value from the binarized data obtained by the binarization unit. A boundary line component extraction unit that extracts the boundary line component image, and a collation unit that compares the boundary line component image with reference data stored in advance in the registered pattern storage unit to make a determination. Coin recognition device.
【請求項4】 請求項3において、境界線成分抽出部か
ら得られた境界線成分画像をサブ領域に分割して、各サ
ブ領域の中で、二値のうちの一方の値を有する画素が所
定数以上存在する場合に、その一方の値をそのサブ領域
を代表する値として決定して圧縮二値画像データを抽出
し、該圧縮二値画像データを照合部に出力する圧縮部を
設け、 照合部が、その圧縮二値画像データと予め登録パタン格
納部に格納しておいた基準データとを比較して判別を行
うことを特徴とする硬貨認識装置。
4. The boundary component image obtained from the boundary component extracting unit according to claim 3, is divided into sub-regions, and in each sub-region, a pixel having one of binary values is When there is a predetermined number or more, one of the values is determined as a value representing the sub-region to extract the compressed binary image data, and a compression unit that outputs the compressed binary image data to the matching unit is provided, A coin recognizing device characterized in that a collating unit compares the compressed binary image data with reference data stored in a registered pattern storage unit in advance to make a determination.
【請求項5】 請求項3および請求項4において、予め
登録パタン格納部に、硬貨の複数の回転角度に応じた基
準データを登録しておくことを特徴とする硬貨認識装
置。
5. The coin recognition device according to claim 3, wherein reference data corresponding to a plurality of coin rotation angles are registered in advance in a registration pattern storage unit.
【請求項6】 請求項1、請求項2、請求項3、請求項
4および請求項5において、画像取り込み部が、硬貨の
外径データを抽出し、 判別部が、該外径データに基づいてその硬貨の種類を判
別し、登録パタン格納部の基準データのうちその硬貨の
種類に対応した基準データのみを比較の対象として硬貨
の真偽を判別することを特徴とする硬貨認識装置。
6. The image capturing unit according to claim 1, claim 2, claim 3, claim 4 or claim 5, extracting the outer diameter data of the coin, and the determining unit based on the outer diameter data. A coin recognizing device characterized by discriminating the type of the coin, and discriminating the authenticity of the coin by comparing only the reference data corresponding to the type of the coin among the reference data in the registered pattern storage unit.
【請求項7】 請求項1、請求項2、請求項3、請求項
4、請求項5および請求項6において、二値化部が、硬
貨の面の正反射光強度に対応させて閾値を決定し、該閾
値に基づいて二値化を行うことを特徴とする硬貨認識装
置。
7. In claim 1, claim 2, claim 3, claim 4, claim 5, and claim 6, the binarizing unit sets a threshold value corresponding to the intensity of specular reflection light on the surface of the coin. A coin recognizing device which is determined and binarized based on the threshold.
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