JPH08212417A

JPH08212417A - 紙葉類の斜行・寄せデータ補正装置

Info

Publication number: JPH08212417A
Application number: JP7037822A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Yanagiuchi; 孝洋柳内; Taku Inoue; 卓井上; Akitoshi Takenaka; 昭淑竹中
Original assignee: Glory Ltd
Current assignee: Glory Ltd
Priority date: 1995-02-03
Filing date: 1995-02-03
Publication date: 1996-08-20

Abstract

(57)【要約】【目的】紙幣が斜行や搬送位置ズレを起こしていても
画像データを定位置に回転、移動せて１つの基本パター
ンと照合することによって処理効率のより識別装置を得
る。【構成】イメージセンサＩＭ１，２からの画像データ
をフレームメモリ２１に取り込むことと並行して紙幣の
搬送平面内の４方向から見たエッジ情報を記憶手段１４
に格納するハードウェア手段を備え、エッジ情報から搬
送路横方向の紙幣幅を複数個求め、そのうちのモード値
（最多値）を真の幅とし、この幅が得られたエッジ点情
報より紙幣の左端直線の方程式を得、これと直線に交わ
る直線の内紙幣の上辺との一致度が最多の直線を得て交
点座標を得る。同様に直線を用いて紙幣の下辺の直線を
求めその切片の差を搬送方向の紙幣の長さとする。交点
座標と紙幣の辺の傾きより基準位置にフレームメモリ２
１の画像を移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、紙幣などの紙葉類のイ
メージを光学的に取り込んで識別を行なう紙葉類識別装
置、特に１国内で幅の異なる紙幣が存在する例えばフラ
ンス国等の国向けの紙幣入金機に使用される紙幣識別装
置に係わり、紙葉類の画像データを取り込む際にリアル
タイム処理を行って識別に共するデータとして斜行や寄
せの影響のない画像データを得るようにした斜行・寄せ
量検出装置、及び斜行・寄せデータ補正装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】紙幣入金機等の紙幣処理機に採用されて
いる紙幣識別装置は、秒１０枚以上もの高速に搬送され
る紙幣の特徴をセンサーによってとらまえ、その特徴デ
ータを内部処理することにより金種や紙幣の搬送される
方向等を識別している。光学系のセンサー技術の発達に
より紙幣全面の画像情報を基に紙幣の真偽、金種、搬送
方向等の識別が行われるものが多くなっている。このよ
うな紙幣識別装置では、紙幣は一般的に長手方向に一秒
間に３０００ｍｍ程度の速度で搬送され、紙幣の搬送距
離（紙幣間隔及び紙幣長さ）は、例えばロータリーエン
コーダにより発生するメカタイミングパルスを基にＣＰ
Ｕが算出することで検知することができる。

【０００３】昨今、識別の精度をあげる目的で、通路に
通路幅を全て覆う様なＣＣＤなどのイメージセンサを取
り付けて、通路を通過する紙幣の画像をメモリに画素と
して取り込みデジタル的な処理をして紙幣の真偽や金
種、搬送方向、及び紙幣の欠け、汚れ等の損券レベルの
判定も行っている。イメージセンサは、１ｍｍ位のピッ
チで搬送される紙幣幅分並んでおり、１ラインを１ｍｓ
で読み出し、紙幣が２ｍｍ進む毎に１ラインを読み出す
ものも多く使われている。紙幣の搬送手段としては、紙
幣の短手方向に搬送するものや、長手方向に搬送するも
のがある。

【０００４】紙幣識別装置の紙幣搬送通路は、通常、搬
送される紙幣の横幅より通路幅を若干広く設けているの
が普通である。これは識別精度を向上させる為に搬送さ
れる紙幣はなるべく同じ場所を通過させたいという理由
からである。また、搬送の都合により斜め進行となると
言った斜行する紙幣が発生する。このことは、同一国内
で紙幣の幅が異なる、例えば、フランス国の場合の紙幣
を例にとれば、２０フランの大きさが１４０×７５ｍ
ｍ、５０フランが１５０×８０ｍｍ、１００フランが１
６０×８５ｍｍ、２００フランが１７２×９２ｍｍ、５
００フランが１８１×９７ｍｍとなり、共通して紙幣を
搬送する為には通路幅は最大の５００フランの９７ｍｍ
に合わせなくてはならない。

【０００５】一般にこのような国の紙幣を識別する識別
装置の場合には、取り扱う紙幣の内もっとも幅の広い紙
幣によって紙幣通路幅が決定されることになる。幅の広
い紙幣は、紙幣識別装置の通路側板によって斜め搬送、
即ち「斜行」が規制されるが、幅の狭い紙幣については
側板は役に立たない。従って、幅の狭い紙幣の搬送条件
が悪くなることは言うまでもない。この幅の狭い紙幣
は、何通りかの通路を通過する位置、即ち「寄せ」が何
通りか発生し、また、斜行するということが起きる。こ
れに対して識別装置では次の様な対応をしている。

【０００６】紙幣の斜行の角度に応じて紙幣を判定する
ための「識別データのテーブル」を多種用意している。
実際にはイメージセンサの前方に設けられた２個のタイ
ミングセンサとメカタイミングパルスによってタイミン
グセンサの片方のみを紙幣が遮光しているときの長さを
測定することにより、この斜行角度は予め知ることがで
きる。また、寄せ（搬送通路内における左右方向の紙幣
通過位置）が違う場合には、紙幣の画像データがメモリ
に格納されている位置が各々異なることになる。これに
は、紙幣の基準となる前面の左または右のエッジを原点
として、基準搬送路側板からの離間量に応じて識別デー
タのテーブルを用意していた。

【０００７】以上に述べたように、通路幅を取り扱う紙
幣の幅よりも広くとることは、開発及び評価するための
効率を低下させる要因となっており、強いては識別能力
の低下の原因となっていた。よって成る可く紙幣識別装
置の通路幅は紙幣の幅よりも広くとることはされてなか
った。このため、取り扱う紙幣が変われば、例えば他の
国の紙幣の識別をしたい場合等には、機構的な変更をせ
ざるを得なかった。その結果、紙幣識別装置の開発効率
が低くなってしまっていたと言う問題があった。

【０００８】ところで、安定した画像データを取り出す
ためには、センサから取り込まれた紙幣イメージデータ
をメモリの決められた場所に再配置を行なう様にすれば
実現することが容易に考えられる。しかし、この処理は
ソフトウェアのみで処理を行なうこともできるが、この
場合にはＣＰＵの負荷が大きくて高速搬送、高処理枚数
を処理することができないと言うのが現状であった。

【０００９】例えば、特開平５−２５８１４６号公報に
は、斜行角−５°から＋５°に対して１１個の各テンプ
レートを予め用意しておき、全てのテンプレートに亘っ
て当該紙葉類とのマッチ度をとり、そのうちの一番マッ
チ度が高いものを対応したエッジと見なし、該テンプレ
ートの角度から紙葉類の斜行角度を求めることが記載さ
れている。この方式では実画像データを用いているの
で、斜行角度を得た場合の角度は前記のタイミングセン
サを用いるものより精度が高いという利点がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、データ
の再配置を行なうために紙幣の原点を探すことをソフト
的に行なうには、ＣＰＵの負荷が大となり時間がかかる
という欠点があった。ソフト的な処理をする為には、画
像データをメモリに展開しておきその情報を基に演算を
行なう必要があるので、全データ採取後、若しくはある
程度の量のデータの採取が終わっていなければならない
という点で時間が多くかかるものであった。さらに、リ
アルタイムに処理を行なう為には、センサからの信号の
メモリへの書き込みと処理する側のメモリアクセスとが
競合するため特別な回路が必要となり、回路の小型化は
図れないものであった。以上のことが、本発明が解決し
ようとする第１の課題である。

【００１１】また、本発明が解決しようとする第２の課
題は次の通りである。紙幣の斜行を検知する為にタイミ
ングセンサを用いた場合ではタイミングセンサが点で検
知するために、該当箇所が破れていたり折れていた場合
には、その斜行情報は間違ったものとなり役に立たない
場合が生じていた。そこで、部分的な破れ、折れが生じ
ていても誤識別をすることが無い装置、つまり、「イメ
ージセンサから紙幣の画像データを取り込んでいること
と並行してリアルタイムに紙幣の外形の情報及び形状を
算出することによって、点で斜行角度を求めるものより
遥かに精度よく斜行角が算出でき、しかも処理速度を高
速にすることによってより多く紙幣が処理できる装置」
が嘱望されていた。情報は少数の点の情報ではなく面情
報であるほうが精度が高いことは言うまでもない。ま
た、テンプレート方式では、いくらかのテンプレートと
のマッチングをとるという作業が必要なため、より高速
化をめざすためには、マッチング回数を減らす必要があ
りそのためにより良い方法、装置が望まれていた。

【００１２】さらに、本発明が解決しようとする第３の
課題は次の通りである。紙幣の斜行を補正するようにし
た装置の例としては、紙幣の斜行の度合いを検出した
後、座標変換回路を用いて画像データを補正するように
したものも存在する（特開平６−１７６２３６号公報に
おける「従来の技術」参照）。この装置では、先ずイメ
ージセンサを用いて紙幣の反射光からイメージパターン
（反射光パターン）を検出して第１の記憶手段に記憶す
ると共に、紙幣の到来の時間差または紙幣が一定距離搬
送される毎に出力されるパルス数の差により紙幣の斜行
の度合を演算する。続いて座標変換回路によって、上記
第１の記憶手段から反射光パターンデータを順次読み出
し、そのデータを上記斜行値に基づいて並べ替えること
により座標変換を行ない、座標変換後の反射光パターン
を第２の記憶手段に記憶する。そして、予め設定された
紙幣の基準値と上記座標変換後の反射光パターンとを比
較して紙幣の真偽等を判別するようになっている。しか
しながら、このような従来の斜行データ補正装置では、
以下に説明するように座標変換後の反射光パターンにデ
ータ抜けが発生するために、精度の高い紙幣鑑別を行な
うことができず、投入された紙幣の金種やその表裏正逆
の判別を誤ったり、その真偽の判別を誤ったりする可能
性があった。

【００１３】図１３に座標変換に伴うデータ抜けの一例
を示す。同図において、１ａは座標変換前の反射光パタ
ーン、即ち第１の記憶手段に記憶されたデータ、１ｂは
（０，０）を中心に４５゜回転（座標変換）したときの
反射光パターン、即ち、第２の記憶手段に記憶されたデ
ータである。座標変換後の反射光パターン１ｂの内、斜
線部分がデータ抜けの発生している座標である。これ
は、座標の値がメモリのアドレスを意味することから離
散的な数値（例えば整数値）を取ることに起因する。

【００１４】即ち、座標変換後の座標は、次の数１及び
数２で求められる。

【数１】ｘ₁＝ｘ₀・ｃｏｓθ−ｙ₀・ｓｉｎθ

【数２】ｙ₁＝ｘ₀・ｓｉｎθ＋ｙ₀・ｃｏｓθ ここで、（ｘ₀，ｙ₀）は変換前の座標であり、
（ｘ₁，ｙ₁）は変換後の座標、θは変換角度である。
上記の数１及び数２に、図１３に示す反射光パターン１
ａの座標を代入し、ｘ₁，ｙ₁を求め、かつこれらの値
ｘ₁，ｙ₁の小数点以下を切り捨てとして求めた値が反
射光パターン１ｂである。すなわち、このような従来の
斜行データ補正装置では、同図の斜線部分の座標におい
てデータ抜けが発生するという問題があった。

【００１５】本発明は上述した事情から成されたもので
あり、本発明の第１の目的は、画像データの取込みと同
時に紙葉類のエッジの座標情報を記憶手段に格納する処
理をＣＰＵを介さずに簡単な構成のハードウェアで実現
して上記第１の課題を解決すると共に、識別用ＣＰＵの
負荷を大幅に軽減させることができる紙葉類の斜行・寄
せデータ補正装置を提供することにある。また、本発明
の第２の目的は、紙葉類に破れや折れが生じていた場合
でも精度の高い識別ができると共に、処理速度を高速に
してより多くの紙幣が処理できる紙葉類の斜行・寄せデ
ータ補正装置を提供することにある。さらに、本発明の
第３の目的は、座標変換時のデータ抜けが発生せず、紙
葉類の誤判別を防止できる紙葉類の斜行・寄せデータ補
正装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、搬送路上を搬
送されてくる紙葉類のイメージ情報を個々の画素データ
毎に順々に取り込み、紙葉類の搬送方向と垂直な方向に
走査してラインを形成し、１ラインを走査し終えると前
記搬送方向に順々に走査して該画素データを取り出すイ
メージ情報取込手段を備え、その画像データを用いて少
なくともその紙葉類の真偽と種類を判定する紙葉類識別
装置における紙葉類の斜行・寄せデータ補正装置にに関
するものであり、本発明の上記第１の目的は、前記イメ
ージ情報取込手段で取り出された該画素データを入力
し、紙葉類の有り無しを１と０で出力する２値化手段
と；前記ラインの方向にイメージ画像の座標をカウント
し、該カウント値をＸ座標値として出力するＸ座標カウ
ント手段と；前記搬送方向に前記イメージ画像の座標を
カウントし、該カウント値をＹ座標値として出力するＹ
座標カウント手段と；前記１ラインの走査が行なわれる
毎に前記２値化手段の出力が０から１に移る時の前記Ｘ
座標値を前記Ｙ座標値をアドレスとして第１の記憶手段
に書き込む第１の書込手段と；前記１ラインの走査が行
なわれる毎に前記２値化手段の出力が１から０に移る時
の前記Ｘ座標値を前記Ｙ座標値をアドレスとして第２の
記憶手段に書き込む第２の書込手段と；前記搬送方向の
走査が行なわれる毎に前記２値化手段の出力と１ライン
前の同一Ｘ座標値での前記２値化手段の出力とを比べ、
該出力が０から１へ変化した時の前記Ｙ座標値を前記Ｘ
座標値をアドレスとして第３の記憶手段に書き込む第３
の書込手段と；前記搬送方向の走査が行なわれる毎に前
記２値化手段の出力と１ライン前の同一Ｘ座標値での前
記２値化手段の出力とを比べ、該出力が１から０へ変化
した時の前記Ｙ座標値を前記Ｘ座標値をアドレスとして
第４の記憶手段に書き込む第４の書込手段とを具備する
ことによって達成される。

【００１７】また本発明の上記第２の目的は、前記第１
の記憶手段の各アドレスに格納されている第１のエッジ
のＸ座標値と前記第２の該当アドレスに格納されている
第２のエッジのＸ座標値との差を計算して得られた値を
紙葉類の該当ラインの幅とし、得られた各々の紙葉類の
ライン幅の内の最多値を当該紙葉類の搬送路幅方向の幅
ｌｘとし、この幅ｌｘを有する前記第１のエッジの各Ｘ
座標値により第１の直線ｙ＝ａｘ＋ｂを求めてこれを紙
葉類の左辺の式とし、前記第１の直線に対して直角な傾
きを持った直線ｙ＝（−１／ａ）＊ｘ＋ｄ’を計算し、
ｄ’＝ｙ−（−１／ａ）＊ｘに前記第３の記憶手段に記
憶されているアドレスをｘにデータをｙに代入して得ら
れたｄ’の最多値を求めてこれをｄ１として第２の直線
ｙ＝（−１／ａ）＊ｘ＋ｄ１を求めてこれを紙葉類の前
端の式とし、前記第１及び第２の直線の交点Ｃｐ（ｘｃ
ｐ，ｙｃｐ）を求め、ｄ’＝ｙ−（−１／ａ）＊ｘに前
記第４の記憶手段に記憶されているアドレスをｘにデー
タをｙに代入して得られたｄ’の最多値を求めてこれを
ｄ２とし、ｄ２−ｄ１より得られた値を紙葉類の長さｌ
ｙとし、回転角：θ＝ｔａｎ^-1（−１／ａ）及び回転中
心Ｃｐ（ｘｃｐ，ｙｃｐ）より回転させてθ＝０、座標
原点（０，０）に前記画像データの座標を変換する制御
手段を備えることによって達成される。

【００１８】さらに本発明の上記第３の目的は、前記回
転角θ＝ｔａｎ^-1（−１／ａ）及び前記回転中心Ｃｐ
（ｘｃｐ，ｙｃｐ）より、移動先の座標から移動元の座
標を求め、該当場所のフレームメモリの画像データを複
写するようにすることによって達成される。

【００１９】

【作用】本発明にあっては、イメージセンサから出力さ
れる画素データを２値化手段によって２値化し、この２
値化データにより紙葉類の輪郭部のＸＹ座標をＸ座標／
Ｙ座標カウント手段によって判別し、紙葉類を各方向か
ら見た紙葉類の輪郭情報（エッジ情報）を第１から第４
の書込手段によって各方向別に当該記憶手段にリアルタ
イムに記憶をさせる。このエッジ情報の抽出は、イメー
ジセンサから紙葉類のイメージを読み出すに際してその
都度ハードウェアによって行なわれるので、識別用ＣＰ
Ｕの負荷が軽減すると共に、リアルタイムに処理が進み
処理速度を速くすることができる。

【００２０】また、上記のハードウェアによる抽出処理
によって得られたエッジ情報から紙葉類の幅を求め、そ
のモード値（最多値）を満たした座標を基に基準となる
搬送方向の左辺の直線の方程式を求め、さらにこれと傾
きが９０度違う直線が隣の辺と重なる座標から得られた
Ｙ切片のモード値から搬送方向と直角方向の辺の方程式
を求め、紙葉類の左辺の理想の各点の座標と、紙葉類の
前端の傾き角度と、紙葉類の長さ及び幅とを得る。その
ため、従来のテンプレート方式のようにテンプレートと
のマッチングをとる処理も不要となり、得られた上記情
報により斜行と寄せ量の補正処理を容易且つ高速に行な
うことが可能になる。

【００２１】さらに、求めた紙葉類の角点の座標と傾き
角度と紙葉類の大きさ（幅と長さ）より基準点にフレー
ムメモリの画像データを移動させるに際し、移動先とな
る座標から移動元の座標を計算して該当移動元のフレー
ムメモリにかかれたデータを移動先に転送する。そのた
め、「座標変換時のデータ抜けが発生し、現実に穴がな
いのに関わらず穴明きと判断して、紙幣等の紙葉類の判
別が正常にできない」といった事態を回避でき、精度の
高い紙葉類の識別を行なうことが可能となる。

【００２２】

【実施例】図１は、本発明の実施例である紙幣識別器の
媒体検出部の構成例を示す斜視図である。同図の紙幣識
別器は、紙幣幅６０〜９５ｍｍの紙幣を長手方向（同図
の矢印ｙ方向）に搬送して３０００ｍｍ／ｓの速度で秒
７枚の紙幣を処理して紙幣の真偽を判別する紙幣判別器
で、次のようなセンサから成る。

【００２３】同図において、ＲＥは、紙幣１の搬送処理
０．５ｍｍに１パルスの割合でパルスを発生するロータ
リーエンコーダであり、図示されない搬送ローラの回転
をパルス信号に置き換えることにより、紙幣１の搬送距
離を測定する。ＰＳ１Ｌ，ＰＳ１Ｒは、紙幣識別器の入
り口に紙幣１が搬送されてきたことを検知するセンサで
あり、例えばＬＥＤとフォトダイオード等の発光／受光
素子から成る光センサが使用される。

【００２４】ＩＭ１は下面の絵柄を読むイメージセンサ
で、８０ｍｍの幅で１ｄｏｔ／ｍｍのものが使われてい
る。光源とイメージセンサは同一面に取付けられてお
り、紙幣１から反射されてくる光を読込む。ＩＭ２は上
面の絵柄を読むイメージセンサでＩＭ１と同じものであ
る。各イメージセンサＩＭ（ＩＭ１，ＩＭ２）から出力
される信号は、媒体検出部に内蔵されている制御回路に
よって順次読み出される。

【００２５】ＰＳ１ＬとＰＳ１Ｒは、紙幣１の進入を検
知すると共に、イメージセンサＩＭの信号をＡＤ変換し
画像フレームメモリに収集することを開始するトリガー
を発生させる。また、この左右のセンサＰＳ１Ｌ，Ｒへ
の進入距離差に応じたロータリーエンコーダＲＥの出力
パルスを計測することにより、搬送紙幣１の斜行状態を
検出することもできる。ＰＳ２ＬとＰＳ２Ｒは、イメー
ジセンサ部を紙幣１が通過しデータの収集を終了するト
リガを得るセンサである。

【００２６】図２は、本発明の構成例を示すブロック図
であり、識別用のＣＰＵ３０とその周辺回路（ＲＡＭ３
１，ＲＯＭ３２，Ｉ／Ｏインタフェース３３等）と、本
発明のエッジ検出回路１２、イメージセンサＩＭ、ロー
タリーエンコーダＲＥ、画像フレームメモリ２１、画像
メモリタイミング回路２２等で構成されている。本発明
の主要部であるエッジ情報抽出部１０は、タイミング発
生回路１１，エッジ検出回路１２，座標生成回路１３，
及びＤＰＲＡＭ（デュアルポートＲＡＭ）１４から成
り、媒体検出部に搬送されて来る紙幣のイメージデータ
を収集して収集データ及び補正後のデータを画像フレー
ムメモリ２１に格納すると共に、紙幣のエッジ情報を抽
出してＤＰＲＡＭ１４に格納するようになっている。

【００２７】ここで、紙幣のエッジ情報とは輪郭情報の
ことであり、エッジ情報抽出部１０では、図９に示すよ
うに、紙幣１をＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４方向のそれぞれから
見て手前に見える紙幣１の各輪郭情報を、各ＤＰＲＡＭ
１〜４にそれぞれ格納するようになっている。

【００２８】画像フレームメモリ２１には、横方向１０
０バイト及び縦方向に２００バイトが当てられて紙幣１
枚分として２００００バイトが用意されている。イメー
ジセンサＩＭから取り込んだままのデータと、位置補正
後のデータとを格納するエリアが少なくとも必要であ
る。内部には、ハードウェア側（エッジ情報抽出部１０
側）からの書き込みとＣＰＵ３０側からの読み書きがで
きる場合とをスイッチングするデータ方向切替回路を内
臓している。

【００２９】図５は、本発明装置の概略動作を示すタイ
ミングチャートであり、同図に示すように、パスセンサ
２が紙幣の到来を検知したときに、２次元データ（紙幣
のイメージデータ）の画像フレームメモリ２１への取込
みが開始されると共に、ハードウェア（エッジ情報抽出
部１０）により紙幣のエッジが検出されてエッジ情報の
ＤＲＡＭ１４への書込みが開始される。また、２次元デ
ータの取込みが完了する前に、紙幣の斜行量と寄せ量が
演算されるようになっている。そして、その斜行と寄せ
量によって補正されたデータを用いて識別処理を行ない
得るようになっている。

【００３０】図３及び図４（図３の分図）は、図２のエ
ッジ情報抽出部１０の回路構成の一例を示す図で、図６
は、その詳細動作の一例を示すタイミングチャートであ
る。以下、これらの図を参照して各回路の構成と動作を
説明する。

【００３１】パスセンサ１（ＰＳ１Ｌ，Ｒ）：イメージ
センサＩＭの前段に設けられて紙幣の到来を検知し、デ
ータの収集を開始するトリガを得るセンサである。トリ
ガとなるパスセンサ１の出力信号はいったん識別用ＣＰ
Ｕ３０にて読み込まれ、ポート出力としてタイミング発
生回路１１、座標生成回路１３内のバイナリーカウンタ
（ＣＮＴＸ，ＣＮＴＹ）、及びフリップフロップＦＦ
１，ＦＦ２に出力されリセット状態を解除する。これ
は、穴明き紙幣等の場合にカウンタ類が誤動作してしま
うのを防ぐ為であり、上記信号の出力により、紙幣１枚
の搬送中はスタート信号ＳＳがＯＦＦにならないように
しておく。また、スタート信号ＳＳを出すまでにＣＰＵ
３０はＤＰＲＡＭ１４（ＤＰＲＡＭ１〜４）を全て０ク
リアしておく。これは、前の紙幣のデータで誤った結果
を出すのを防ぐ為である。

【００３２】イメージセンサＩＭ（ＩＭ１，ＩＭ２）：
紙幣搬送路を横断する方向に設けられたイメージセンサ
で、出力はタイミング発生回路１１からのクロック（図
３，図６に示すＣＬＫ０）が１個入る毎にシフトして、
左から右に向かって撮像素子の出力をアナログで取り出
す。タイミング発生回路１１からのＳＩ信号が入ると内
部のシフトレジスタがリセットされ左端の画素より読出
される。

【００３３】パスセンサ２（ＰＳ２）：イメージセンサ
ＩＭの後段に設けられ、イメージセンサ部を紙幣が通過
しデータの収集を終了するトリガを得るセンサである。
エッジデータ（紙幣の輪郭データ）は余裕をとって採集
ができるようにＤＰＲＡＭ１４が用意されているので、
このパスセンサ２の信号により強制的に処理が終わらせ
ることができ、次の紙幣の判定処理に進むことができ
る。後述するタイミング発生回路１１は、パスセンサ１
（ＰＳ１Ｌ，Ｒ）に紙幣が来た際にＣＰＵ３０が読み込
んで次にパスセンサ２（ＰＳ２ＬとＰＳ２Ｒ）のＯＲ信
号が読み込まれるまでの間、スタート信号ＳＳをＨ（オ
ン状態）にしてデータ読み取りをイネーブルにする（図
６のスタート信号ＳＳ参照）。

【００３４】スタート信号ＳＳがオンになると、図６の
メカタイミングパルス，ＣＬＫ４Ｍ及びＳＩのタイミン
グチャートに示すように、ロータリエンコーダＲＥの４
周期（２ｍｍ）毎に４ＭＨｚクロック（ＣＬＫ４Ｍ）の
半周期の時間分、イメージセンサＩＭのシフトレジスタ
のリセット信号ＳＩを出す。紙幣搬送速度が変わってロ
ータリーエンコーダＲＥの出力パルスＰＳの幅が変化す
れば、ＳＩ信号のパルスの間隔がそれに応じて変動する
が、イメージセンサＩＭを読み出すためのＣＬＫ０等の
内部基本クロックとの同期は維持し、ＳＩ有効パルス幅
は固定である。そして、そして図６に示すようにＣＬＫ
５００Ｋ（５００ＫＨｚ）の周期でイメージセンサＩＭ
から１ライン分の各画素の出力ＳＯＵＴを得ている。

【００３５】コンパレータ（ＣＭＰ）：紙幣の有る無し
を判断するためのコンパレータで、１：媒体有り、０で
媒体無しを示す。すなわち、コンパレータＣＭＰは、イ
メージセンサＩＭで取出した画素のアナログ信号ＳＯＵ
Ｔを入力し、紙幣有りを１、無しを０で出力する２値化
手段である。

【００３６】閾値電圧源（ｒｅｆ）：ＣＭＰの動作のた
めの閾電圧。

【００３７】フリップフロップ（ＦＦ１）：コンパレー
タＣＭＰの出力がエッジ処理の動作中に変化しないよう
にラッチする。

【００３８】フリップフロップ（ＦＦ２）とＧＡＴＥ
１：ＦＦ１の出力信号ＣＭＰＤＡＴＡが０から１に変化
した時、ＧＡＴＥ１の３番（図６のＧＡＴＥ１の参
照）よりＬのパルスを出しこれによってＤＰＲＡＭ１に
ＣＮＴＹで示された番地にその時のＣＮＴＸのカウンタ
値を書き込む。

【００３９】フリップフロップ（ＦＦ３）とＧＡＴＥ
２：ＦＦ１の出力信号ＣＭＰＤＡＴＡが１から０に変化
した時、ＧＡＴＥ２の３番（図６のＧＡＴＥ２の参
照）よりＬのパルスを出しこれによってＤＰＲＡＭ２の
ＣＮＴＹで示された番地にその時のＣＮＴＸのカウンタ
値を書き込む。都合、書き込まれたカウンタ値−１が真
のエッジ位置のＸ座標値となる。

【００４０】タイミング発生回路１１：ＣＰＵ３０から
のスタート信号（ＳＳ）オンでデータの収集を開始し、
オフで停止する。ＳＩ信号はイメージセンサの画素デー
タ読出用シフトレジスタをリセットする信号であり、Ｓ
Ｉ信号発生後のクロック信号（ＣＬＫ０）によって左側
の画素から順々にデータが出力される。タイミング発生
回路１１では、ロータリーエンコーダＲＥが発生する搬
送距離に応じたパルスを計数して一定間隔毎にＳＩ信号
を発生させる。このＳＩ信号をトリガーとしてＣＮＴＸ
をクリアーする（図６のＳＩ及びＸ座標バイナリーカウ
ンタ（ＣＮＴＸ）のタイミングチャート参照）。

【００４１】座標生成回路１３は、イメージセンサの画
素を読み出すＸ軸方向（ライン方向）のアドレスを発生
するバイナリーカウンタＣＮＴＸと、紙幣が２ｍｍ搬送
される毎のイメージセンサの走査数に等しい値をカウン
トするバイナリーカウンタＣＮＴＹとで構成される。Ｙ
軸方向のアドレスを発生するのはＣＮＴＹで、これはス
タート信号ＳＳが入るとリセット状態が解放され、以後
のＳＩＣＮＴ信号（イメージセンサＩＭのシフトレジス
タのリセット信号ＳＩの立上がりに同期して発生する短
いパルス信号）によってカウントアップする。このＣＮ
ＴＹの出力するＹ座標は、ＤＰＲＡＭ１と２のアドレス
に接続されている。また、画像フレームメモリ２１の上
位アドレスに接続されている。

【００４２】Ｙ座標バイナリーカウンタ（ＣＮＴＹ）：
ＣＰＵ３０より受けたスタート信号ＳＳにより動作を開
始し、イメージセンサＩＭのシフトレジスタのリセット
信号ＳＩの立上がりに同期して発生する短いパルス“Ｓ
ＩＣＮＴ”の立ち上がりエッジに同期してカウントアッ
プする（図６のＳＩ，ＳＩＣＮＴ及びＹ座標バイナリー
カウンタのタイミングチャート参照）。同時に画像フレ
ームメモリ２１のアドレスの上位ビット（Ａ₇〜Ａ₁₄）
を構成する。

【００４３】Ｘ座標バイナリーカウンタ（ＣＮＴＸ）：
イメージセンサＩＭのシフトレジスタの動作用クロック
ＣＬＫ０の立ち上がりに同期してカウントアップする
（図６のＣＬＫ０及びＸ座標バイナリーカウンタのタイ
ミングチャート参照）。そして、Ｙ座標バイナリーカウ
ンタ（ＣＮＴＹ）のカウント信号ＳＩＣＮＴによってラ
イン毎にリセットされる。ＣＮＴＸはＳＩ信号（Ｈ）と
ＣＬＫ０（Ｌ）とＣＬＫ４Ｍ（４ＭＨｚクロック）
（Ｈ）のＡＮＤ回路の出力から得られるタイミング発生
回路１１からの１２５μｓｅｃのパルス、ＳＩＣＮＴに
よってリセットされ、イメージセンサＩＭの読出クロッ
クＣＬＫ０の立ち上がりによってカウントアップする
（図６参照）。

【００４４】バイナリーデータ大小比較器（ＣＭＰ
２）：タイミング発生回路１１から２ｍｍ毎にＳＩ信号
が来るまでの間ＣＬＫ０が継続して出てくるので、１０
０画素分のデータをイメージセンサＩＭが読出した以降
は、Ｘ座標バイナリーカウンタ（ＣＮＴＸ）がアドレス
をカウントアップしても、２値化データが０になるよう
にフリップフロップ（ＦＦ１）をリセットするために用
いられる。

【００４５】ＲＡＭ１（図４参照）：ＲＡＭ１はＢ方向
とＤ方向のエッジ（図９の（Ｃ）と（Ｄ）参照）を検出
するために、１ライン前の同一Ｘ座標の読出値を記憶し
ておき今回のエッジの変化の入力値と比較するために使
用される。ＲＡＭ１は１ライン分のＸ座標値の記憶領域
があればよく、本実施例では搬送方向の走査時にＸ座標
のアドレスの各々ｉに対してコンパレータＣＭＰの出力
値（２値データ：ＣＭＰＤＡＴＡ）がＧＡＴＥ４を介し
て各々記憶される。図６に示すＲＡＭ１のＤＡＴＡで、
ＯＵＴデータ：“０”は前ラインに紙幣が無いことを示
し、ＯＵＴデータ：“１”は前ラインに紙幣が有ること
を示している。

【００４６】Ｙ座標１番地禁止回路（ＣＭＰ３）：Ｙ座
標が１番地のとき前回のデータが記憶されていないため
誤判定する場合があるので、ＤＰＲＡＭ３、４に書き込
まないようにＧＡＴＥ５とＧＡＴＥ６に動作の禁止をか
けるようにしてある。ＤＰＲＡＭ３，４のアドレスはＤ
ＰＲＡＭ１，２とは逆になり、Ｘ座標値である。そし
て、書き込まれるデータはＹ座標値である。

【００４７】ＧＡＴＥ５〜ＧＡＴＥ８：ＧＡＴＥ５、Ｇ
ＡＴＥ７は、２値データ（ＣＭＰＤＡＴＥ）が０から１
に変わる時ＧＡＴＥ７の４番（図６のＧＡＴＥ７の参
照）よりＤＰＲＡＭ３の書き込みパルスを出力する。同
様にＧＡＴＥ６、ＧＡＴＥ８は、２値データ（ＣＭＰＤ
ＡＴＡ）が１から０に変わる時ＧＡＴＥ８の４番（図６
のＧＡＴＥ８の参照）よりＤＰＲＡＭ４の書き込みパ
ルスを出力する。

【００４８】ここで、書き込みタイミングの説明を行な
う。ＲＡＭ１はアドレスが確定すれば該当のデータ（記
憶内容は１ビットで０か１）を出力する。前回のデータ
が０で今回のデータＣＭＰＤＡＴＡが１であればＧＡＴ
Ｅ５の４がＨを出力し、ＣＬＫの信号によってＤＰＲＡ
Ｍ３の書き込みパルス（図６のＧＡＴＥ７の参照）が
出力される。前回のデータが１であった場合にはＧＡＴ
Ｅ５の４番出力が０のままであるので、書き込みパルス
は出力されない。書き込みパルスが出力された直後に、
ＣＬＫ０のパルスによってＲＡＭ１に現在のＣＭＰＤＡ
ＴＡが書き込まれる。なお、現在のデータが０で前のデ
ータが１である必要からＩＮＶ２が設けられている。ま
た、ＧＡＴＥ６とＧＡＴＥ８のタイミングはＧＡＴＥ５
とＧＡＴＥ７のタイミングと同じである。ここでＤ方向
のエッジ情報も、Ｃ方向のエッジ情報と同様で記憶値−
１が真のエッジのＹ座標となる。

【００４９】ＤＰＲＡＭ：双方向性ＲＡＭで、アドレス
とそのアドレスに対して記憶されるデータの内容は表１
の通りである。

【００５０】

【表１】

【００５１】例えばＡ方向の場合、ＤＰＲＡＭ１のアド
レスの８番地に１０（１６進）が入っていたとするとデ
ータを取出して８ライン目の１６番目のところに左から
見たエッジが存在することになる。なお、右端及び下端
は紙幣があるところの最終端をエッジと規定しているた
めに格納されたエッジ座標は、すでに真の値より＋１さ
れたものとなっている。

【００５２】以上のように、エッジ情報抽出部は、イメ
ージ情報取込手段（タイミング発生回路１１及びイメー
ジセンサＩＭ）で取り出された該画素データを入力し、
紙葉類の有り無しを１と０で出力する２値化手段（コン
パレータＣＭＰ）と、ラインの方向にイメージ画像の座
標をカウントし、該カウント値をＸ座標値として出力す
るＸ座標カウント手段（Ｘ座標バイナリーカウンタＣＮ
ＴＸ）と、搬送方向に前記イメージ画像の座標をカウン
トし、該カウント値をＹ座標値として出力するＹ座標カ
ウント手段（Ｙ座標バイナリーカウンタＣＮＴＹ）と、
１ラインの走査が行なわれる毎に上記２値化手段の出力
が０から１に移る時の上記Ｘ座標値を上記Ｙ座標値をア
ドレスとして第１の記憶手段（ＤＰＲＡＭ１）に書き込
む第１の書込手段（ＦＦ２とＧＡＴＥ１）と、上記１ラ
インの走査が行なわれる毎に上記２値化手段の出力が１
から０に移る時の上記Ｘ座標値を上記Ｙ座標値をアドレ
スとして第２の記憶手段（ＤＰＲＡＭ２）に書き込む第
２の書込手段（ＦＦ３とＧＡＴＥ２）と、上記搬送方向
の走査時に前記Ｘ座標のアドレスの各々ｉに対して上記
２値化手段の出力を記憶するための２値化データ記憶手
段（ＲＡＭ１）と、上記搬送方向の走査が行なわれる毎
に上記２値化手段の出力と上記２値化データ記憶手段か
ら読み出した１ライン前の同一Ｘ座標値での上記２値化
手段の出力とを比べ、該出力が０から１へ変化した時の
上記Ｙ座標値を上記Ｘ座標値をアドレスとして第３の記
憶手段（ＤＰＲＡＭ３）に書き込む第３の書込手段（Ｇ
ＡＴＥ５、ＧＡＴＥ７、関連回路）と、上記搬送方向の
走査が行なわれる毎に上記２値化手段の出力と上記２値
化データ記憶手段から読み出した１ライン前の同一Ｘ座
標値での上記２値化手段の出力とを比べ、該出力が１か
ら０へ変化した時の上記Ｙ座標値を上記Ｘ座標値をアド
レスとして第４の記憶手段（ＤＰＲＡＭ４）に書き込む
第４の書込手段（ＧＡＴＥ６、ＧＡＴＥ８、関連回路）
と、上記第３及び第４の書込手段が動作した際の上記２
値化手段の出力値を上記２値化データ記憶手段に格納す
る２値化データ書込手段（ＧＡＴＥ４、関連回路）とを
具備している。

【００５３】そして、紙葉類を左方向（図９のＡ方向）
から見た第１のエッジの座標が第１の記憶手段（ＤＰＲ
ＡＭ１）に、紙葉類を右方向（図９のＣ方向）から見た
第２のエッジの座標が第２の記憶手段（ＤＰＲＡＭ２）
に、紙葉類を上方向（図９のＢ方向）から見た第３のエ
ッジの座標が第３の記憶手段（ＤＰＲＡＭ３）に、紙葉
類を下方向（図９のＤ方向）から見た第４のエッジの座
標が第４の記憶手段（ＤＰＲＡＭ４）に、それぞれ格納
されるようになっている。

【００５４】このような構成において、本発明装置の動
作例を図７及び図８のフローチャートを用いて説明す
る。先ず、ハードウェアの動作について説明する。識別
装置の電源の投入により、ＣＰＵ３０では主要機器の動
作チェック（メモリのライト／リードテスト，センサの
オン／オフ動作チェックなど）やＤＰＲＡＭメモリ，ワ
ークエリアのクリア等の初期化処理を行なう（ステップ
Ｓ１）。

【００５５】パスセンサ１（ＰＳ１Ｌ，Ｒ）により識別
装置の紙幣搬送路に紙幣が進入してきたことが検知され
ると（ステップＳ２）、検知信号を受けたＣＰＵ３０に
より、スタート信号ＳＳがハードウェア（エッジ情報抽
出部１０内のタイミング発生回路１１）に対して出力さ
れる（ステップＳ３）。スタート信号ＳＳがタイミング
発生回路１１に入力されると、タイミング発生回路１１
からイメージセンサＩＭにリセット信号ＳＩが送出さ
れ、イメージセンサＩＭ内部のシフトレジスタがリセッ
トされて読出動作が開始される。イメージセンサＩＭか
らの信号ＳＯＵＴはＡ／Ｄ変換ブロック２０によりＡＤ
変換され、画像メモリタイミング回路２２を介して画像
フレームメモリ２１に格納される。この画像情報のサン
プリング開始と同時にエッジ情報の抽出が行なわれる。

【００５６】ここではエッジ情報の抽出動作について説
明する。画像データは、図９に示すように紙幣１を左か
ら右へ、上から下に向かって走査するようにイメージセ
ンサＩＭから順次読出され、画像データが画像フレーム
メモリ２１に書き込まれる一方でエッジ情報が検出され
てＤＰＲＡＭ１４（１〜４）に記憶される。画像フレー
ムメモリ２１は横方向に１００、縦方向（搬送方向）に
２００ラインの合計２０、０００バイト（紙幣１枚分）
が用意されている。エッジ情報とは図９のＡ，Ｂ，Ｃ，
Ｄの４方向のそれぞれから見て手前に見える紙幣１の輪
郭情報であり、座標生成回路１３により各輪郭部のＸ，
Ｙ座標がエッジ情報として該当のＤＰＲＡＭ１〜４に記
憶される。

【００５７】以下、図１０に示すように、紙幣１に欠損
部（破れや折れ）ｈ１〜ｈ４が有り、紙幣通路を斜行，
寄せ状態のまま搬送されてきたものと仮定して説明す
る。なお本実施例では、Ｘ軸方向の走査によって、Ａ方
向のエッジ情報（図１１（Ａ）参照）が採集されてＤＰ
ＲＡＭ１に、Ｃ方向のエッジ情報（図１１（Ｂ）参照）
が採集されてＤＰＲＡＭ２にそれぞれ格納され、Ｙ軸方
向の走査によって、Ｂ方向のエッジ情報（図１１（Ｃ）
参照）が採集されてＤＰＲＡＭ３に、Ｄ方向のエッジ情
報（図１１（Ｄ）参照）が採集されてＤＰＲＡＭ４にそ
れぞれ格納される。

【００５８】先ずＡ方向からのエッジ情報の採集の説明
を行なう。イメージセンサＩＭの１ラインの出力ＳＯＵ
ＴをコンパレータＣＭＰを用いて２値化し、空白部を０
で、紙幣部を１で示す。エッジは１ラインを走査しコン
パレート結果が０から１へ移った点、及び１から０に移
った１のあった座標がそのエッジ点である。０しか１ラ
インに存在しない場合にはそのラインにはエッジは存在
しないことになり、よって紙幣も存在しなかったことを
示す。

【００５９】まず１ライン目においてＡ方向（画像面の
左側）から見てエッジがなければ、ａ［１］＝０と記憶
する（この場合には、実質的なＤＰＲＡＭ１４に対する
書き込み動作は無い。最初ＤＰＲＡＭ１４を初期化する
際に０でクリアしているからである）。次に２ライン目
の１０列目において、エッジがあったと仮定すると、ａ
［２］＝１０となる。ここで、“ａ”はＡ方向から見た
エッジであることを意味しており、［１］，［２］，…
［ｊ］は１行目，２行目，…ｊ行目であることを示して
おりＣＮＴＹの値である。

【００６０】すなわち、一般式ではａ［ｊ］＝Ｘａｊ
（但し、ｊは１から２００まで、Ｘａｊは１から１００
までの整数）であり、［ｊ］がエッジ点のＹ座標（＝Ｃ
ＮＴＹの値）、Ｘａｊがその時のＸ座標（＝ＣＮＴＸの
値）である。そして、ＤＰＲＡＭ１には、Ｙ座標バイナ
リーカウンタＣＮＴＹの値すなわちＹ座標（ｊ）が示す
アドレスに、Ｘ座標バイナリーカウンタＣＮＴＸの値す
なわちＸ座標（Ｘａｊ）が格納される。

【００６１】Ｃ方向は、ｃ［ｊ］＝Ｘｃｊによって紙幣
から空白部に変わるエッジ部のＸ座標が、ＤＰＲＡＭ２
の当該アドレス（Ｙ座標（ｊ）が示すアドレス）に格納
される。またＢ方向は、ｂ［ｉ］＝Ｙｂｉで空白から紙
幣有りになる点のＹ座標（Ｙｂｉ）が、ＤＰＲＡＭ３の
当該アドレス（“ｉ”が示すアドレス）に格納される。
ここでｉはＸ軸方向の座標を示しており、１から１００
までである。同様にＤ方向はｄ［ｉ］＝Ｙｄｉで紙幣有
りから空白になる点のＹ座標（Ｙｄｉ）が、ＤＰＲＡＭ
４の当該アドレス（Ｘ座標（ｉ）が示すアドレス）に格
納される。上記ｉは１ステップずつ即ち１ラインずつ実
行するのが望ましいがさらに高速化するために数ライン
毎の間隔をとってエッジ座標を得ることも有効である
（ステップＳ１００）。

【００６２】以上の画像情報の読出及び書込動作とエッ
ジ情報の抽出動作はハードウェアで行なわれる。以下、
ステップＳ１００と並行して行なわれるソフトウェアの
動作を説明する。概略を説明すると、ステップＳ４以降
では、先ず上記エッジ情報に基づいて紙幣の斜行量・寄
せ量を算出する。そして、斜行量・寄せ量に基づいて画
像フレームメモリ２１に取込まれた画像データを座標変
換し、座標変換後の画像データを画像フレームメモリ２
１の基準位置に書き込む処理を行なう。これにより、斜
行や寄せの影響のない画像データ（紙幣のイメージデー
タ）が得られるようになる。この斜行・寄せデータ補正
処理は識別用のＣＰＵ３０の制御の下で行なわれるが、
紙幣の斜行量・寄せ量の演算処理については、図示され
ない紙幣情報演算用の専用ＣＰＵ（以下、演算用ＣＰＵ
と呼ぶ）で行なわれる。なお、紙幣の斜行量・寄せ量の
演算処理についても、時間的な余裕があるので、ＣＰＵ
３０にて行なうことができる。以下、図７のステップＳ
４以降の処理を詳細に説明する。

【００６３】識別用のＣＰＵ３０では、紙幣のイメージ
データが画像フレームメモリ２１に所定量以上（本実施
例では紙幣の３／４）取り込まれたか否かをパスセンサ
１を遮光してからのメカタイミングパルス数を数えてい
ることにより識別用のＣＰＵ３０が判断し（ステップＳ
４）、斜行量・寄せ量の演算を開始する。ここで、イメ
ージデータの取り込み完了まで待たないで斜行量・寄せ
量の演算処理を行なうのは、全てのデータが取り込まれ
る前に斜行、寄せ量の検出が可能であるからで、なぜな
ら紙幣の各辺の傾きθと頂点の座標Ｃｐ（ｘｃｐ，ｙｃ
ｐ）が分かれば斜行画像データを補正することができる
からである。なお、演算処理の開始時点では紙幣の３／
４のエッジ情報がＤＰＲＡＭ１〜４に取込まれている
が、ハードウェアによる取込みは、以下の演算処理と並
行して行なわれている。

【００６４】まず、図１０の画像において紙幣のＸ方向
の長さ（ｌｘ）を次の演算処理により求める。演算用Ｃ
ＰＵでは、Ａ方向のエッジ情報とＣ方向のエッジ情報の
うち、Ｙ座標が同じ点（ｊが同じ）のＸ座標ＸａｊとＸ
ｃｊとを求めその差（ｌｘｊ）を記憶する。（ステップ
Ｓ５）。そして、ｌｘｊの内の最多値（モード値）を求
める（ステップＳ６）。次に、このモード値を有するＡ
方向のエッジ情報のみ抽出し、ｙ＝ａｘ＋ｂの式を得
る。これは、紙幣の左辺Ｒａの式である（ステップＳ
７）。

【００６５】次に紙幣の前端の辺Ｒｂの式を得る。ま
ず、ｙ＝ａｘ＋ｂで示される直線に対して直角な傾きを
もった直線の式、ｙ＝ｃｘ＋ｄｉ（但し、ｃ＝−１／
ａ）を得る（ステップＳ８）。このｙ＝ｃｘ＋ｄｉを用
い、紙幣の前端の情報即ちＢ方向のエッジ情報Ｙｂｉを
代入していき各々ｄｉを求める。そして、ｄｉのモード
値を求めこれをｄとして、前端の辺Ｒｂの式、ｙ＝ｃｘ
＋ｄを確定する（ステップＳ９）。

【００６６】図１２において、求まった直線Ｒａ：ｙ＝
ａｘ＋ｂと直線Ｒｂ：ｙ＝ｃｘ＋ｄよりその交点の座標
Ｃｐ（ｘｃｐ，ｙｃｐ）を得る（ステップＳ１０）。続
いて、Ｘ軸に対する紙幣の前端の辺Ｒｂの傾斜角度（回
転角度）θを求める。回転角度θは、ｃ＝ｔａｎθより
求まる。

【００６７】この座標原点ｏｒｇ（０，０）からの偏移
量ｘｃｐとｙｃｐより、次に行なう図形移動の移動先の
座標への移動量がわかり、θより変換角度が求まる。こ
のようにして求まった斜行量・寄せ量は、識別ＣＰＵ３
０から直接アクセス可能なＣＰＵ側のメモリ（ＲＡＭ３
１）に設けたレジスタに書き込む（ステップＳ１１）。

【００６８】ここで、画像フレームメモリ２１への画像
データの取り込み完了を持つ。これには、イメージセン
サＩＭの後段に設けたパスセンサ２により紙幣の後端が
抜けたのを検知したところで演算用ＣＰＵ及び識別用Ｃ
ＰＵ３０に割り込みが入り、この割り込みによりイメー
ジセンサ部に紙幣がないこと、即ち取り込み完了を確認
する（ステップＳ１２）。割り込みが入ったのであれ
ば、演算用ＣＰＵでは正規の紙幣の札幅と札長を求め
る。

【００６９】正規の札幅は、上記のθを用いてｌｘ×ｓ
ｅｃθより求める。次に札長を求める。Ｂ方向のエッジ
情報とＤ方向のエッジ情報とから同一Ｘ座標のに対する
ＹｂｊとＹｄｊとの差を求め、上記と同様にモード値を
得てこれを札長とする。上記のθでもって正規の札長に
する。これをＲＡＭ３１のレジスタにセットして記憶し
ておく（ステップＳ１３）。

【００７０】識別用ＣＰＵ３０では、斜行量、寄せデー
タを用いて画像フレームメモリ２１から２次元画像座標
変換する。本実施例では、移動元（変換元）の座標を
（ｘ，ｙ）、移動先（変換先）の座標を（Ｘ，Ｙ）とし
て、次の数３により画像データを移動する。なお、対象
となる画像データの範囲は、補正して得た正規の札幅、
札長により規定される。

【００７１】

【数３】

【００７２】まず、移動先の座標（Ｘ，Ｙ）から移動元
の画像データの存在する座標（ｘ，ｙ）を上記数３から
得る。得られた座標値は小数点以下を切り捨て、或いは
４捨５入して整数化しておく（ステップＳ１４）。続い
て、その座標の値をそのまま変換先の座標に該当する画
像フレームメモリ２１の番地に書き込む。この処理によ
り画素データを順次転送し、対象範囲について終了した
のであれば処理を終了する。そして、ステップＳ２に戻
り、次の紙幣について上記動作を繰り返す（ステップＳ
１５）。

【００７３】以上の変換処理によって、回転座標変換式
を用いることによって生じる、画像データ変換後に紙幣
中央部の画像データに欠落が生じることを防ぐことがで
きる。なお、識別用ＣＰＵ３０では、札長・札幅情報を
判別に加味して紙幣の識別処理を実行することになる。
識別した結果、金種と方向及び該当紙幣のサイズが判明
する。

【００７４】次に、穴明き、破れ紙幣の欠損率の算出処
理について説明する。識別用ＣＰＵ３０では、識別用の
標準紙幣画像と補正した非識別画像とを１対１で比較を
行ない、該当座標の画素データが標準紙幣画像のデータ
より暗いものは欠けとしてカウントする。そして、該当
カウントが閾値（例えば、総数の０．３％）を越えた時
は欠損券と判定する。例えば、図１０の“ｈ１〜ｈ４”
部分の面積比率が０．３％を越えていれば欠損券と判定
される。

【００７５】或いは、標準紙幣画像との比較はせずに一
定の値以下（反射センサの使用の場合）になった点を欠
落点としてカウントし、一定の割合以上の欠落点があれ
ば欠損券として判定する。

【００７６】なお、上述した実施例では、紙幣識別装置
に本発明を適用した場合を例として説明したが、その他
の紙葉類の識別装置にも適用し得るものである。また、
紙葉類の長手方向に搬送される場合を例として説明した
が、搬送方向は任意である。

【００７７】

【発明の効果】紙幣幅の異なる紙幣を取り扱う紙幣識別
装置において、紙幣識別装置の通路幅を大きくすること
ができるので、１種類の搬送装置により多国の紙幣を搬
送させることが可能となる。同一のメカ機構を用いての
紙幣識別アルゴリズムの開発が容易となり製品開発期間
の短縮が図れる。即ち、紙幣搬送時の寄せがあってもそ
のために従来の様に識別用のデータテーブルを用意する
必要が無く、どの位置にあっても同様な紙幣識別結果が
得られるので紙幣幅の異なる紙幣を有する国の紙幣を識
別する識別装置が容易に完成させることができる。

【００７８】さらに、斜行角度が異なっても識別時に使
用する画像データは原点に位置する補正後のデータを常
に使うので斜行角度に応じた識別テーブルは全く不要と
なる。このことによって、識別用のデータの作成、デバ
ック及び評価の種類が金種及び搬送方向別に１種類づつ
で済むため開発効率が高まると共に、その信頼性も従来
のものに比べ遥かに高いものが得られる。このように、
識別能力の大幅な向上となる。また、処理時間が短縮で
きるので、より多くの金種のでデータが扱えるので多国
の紙幣の識別を同時に行わせることができる。

【００７９】なお、請求項１の発明によれば、イメージ
センサから紙幣イメージを読み出すに際してその都度紙
幣のエッジを検知するようにしているので、リアルタイ
ムに処理が進み処理速度を速くすることができる効果が
得られる。また、請求項２の発明によれば、紙幣の外郭
を示すエッジの座標情報から紙幣の寄せ量、斜行角度を
求めるので、計算する時の参照データが少ないので、処
理を早めることができる効果が得られる。さらに、請求
項３の発明によれば、座標変換時のデータ抜けが発生
し、現実に穴がないのに関わらず穴明きと判断して、紙
幣判別が正常にできないといった事態を回避できる効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例である紙幣識別器の媒体検出部
の構成例を示す斜視図である。

【図２】本発明の紙葉類の斜行・寄せデータ補正装置の
構成例を示すブロック図である。

【図３】本発明装置の構成例を示す回路図である。

【図４】図３の回路図の分図である。

【図５】本発明装置の概略動作の一例を示すタイミング
チャートである。

【図６】本発明装置の詳細動作の一例を示すタイミング
チャートである。

【図７】本発明装置の動作例を示すフローチャートであ
る。

【図８】図７のフローチャートの分図である。

【図９】本発明装置による紙幣のエッジ情報の抽出動作
を説明するための図である。

【図１０】本発明による斜行・寄せデータ補正処理を説
明するための第１の図である。

【図１１】本発明による斜行・寄せデータ補正処理を説
明するための第２の図である。

【図１２】本発明による斜行・寄せデータ補正処理を説
明するための第３の図である。

【図１３】従来の紙幣類鑑別装置での座標変換に伴うデ
ータ抜けの一例を示す図である。

【符号の説明】

１紙幣１０エッジ情報抽出部１１タイミング発生回路１２エッジ検出回路１３座標生成回路１４ＤＰＲＡＭ２０Ａ／Ｄ変換ブロック２１画像フレームメモリ２２画像メモリタイミング回路３０識別用ＣＰＵ３１ＲＡＭ３２ＲＯＭ３３Ｉ／ＯインタフェースＲＥロータリーエンコーダＩＭ，ＩＭ１，ＩＭ２イメージセンサＰＳ１Ｌ，ＰＳ１Ｒパスセンサ１（第１の紙幣検知セ
ンサ）ＰＳ２Ｌ，ＰＳ２Ｒパスセンサ２（第２の紙幣検知セ
ンサ）ＣＭＰコンパレータｒｅｆ閾値電圧源ＦＦ１，ＦＦ２，ＦＦ３フリップフロップＧＡＴＥ１〜ＧＡＴＥ８ゲート回路ＣＮＴＸＸ座標バイナリーカウンタＣＮＴＹＹ座標バイナリーカウンタＣＭＰ２バイナリーデータ大小比較器ＣＭＰ３Ｙ座標１番地禁止回路ＩＮＶ１，ＩＮＶ２インバータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】搬送路上を搬送されてくる紙葉類のイメ
ージ情報を個々の画素データ毎に順々に取り込み、紙葉
類の搬送方向と垂直な方向に走査してラインを形成し、
１ラインを走査し終えると前記搬送方向に順々に走査し
て該画素データを取り出すイメージ情報取込手段を備
え、その画像データを用いて少なくともその紙葉類の真
偽と種類を判定する紙葉類識別装置における紙葉類の斜
行・寄せデータ補正装置において、前記イメージ情報取
込手段で取り出された該画素データを入力し、紙葉類の
有り無しを１と０で出力する２値化手段と；前記ライン
の方向にイメージ画像の座標をカウントし、該カウント
値をＸ座標値として出力するＸ座標カウント手段と；前
記搬送方向に前記イメージ画像の座標をカウントし、該
カウント値をＹ座標値として出力するＹ座標カウント手
段と；前記１ラインの走査が行なわれる毎に前記２値化
手段の出力が０から１に移る時の前記Ｘ座標値を前記Ｙ
座標値をアドレスとして第１の記憶手段に書き込む第１
の書込手段と；前記１ラインの走査が行なわれる毎に前
記２値化手段の出力が１から０に移る時の前記Ｘ座標値
を前記Ｙ座標値をアドレスとして第２の記憶手段に書き
込む第２の書込手段と；前記搬送方向の走査が行なわれ
る毎に前記２値化手段の出力と１ライン前の同一Ｘ座標
値での前記２値化手段の出力とを比べ、該出力が０から
１へ変化した時の前記Ｙ座標値を前記Ｘ座標値をアドレ
スとして第３の記憶手段に書き込む第３の書込手段と；
前記搬送方向の走査が行なわれる毎に前記２値化手段の
出力と１ライン前の同一Ｘ座標値での前記２値化手段の
出力とを比べ、該出力が１から０へ変化した時の前記Ｙ
座標値を前記Ｘ座標値をアドレスとして第４の記憶手段
に書き込む第４の書込手段とを具備したことを特徴とす
る紙葉類の斜行・寄せデータ補正装置。
【請求項２】前記第１の記憶手段の各アドレスに格納
されている第１のエッジのＸ座標値と前記第２の該当ア
ドレスに格納されている第２のエッジのＸ座標値との差
を計算して得られた値を紙葉類の該当ラインの幅とし、
得られた各々の紙葉類のライン幅の内の最多値を当該紙
葉類の搬送路幅方向の幅ｌｘとし、この幅ｌｘを有する
前記第１のエッジの各Ｘ座標値により第１の直線ｙ＝ａ
ｘ＋ｂを求めてこれを紙葉類の左辺の式とし、前記第１
の直線に対して直角な傾きを持った直線ｙ＝（−１／
ａ）＊ｘ＋ｄ’を計算し、ｄ’＝ｙ−（−１／ａ）＊ｘ
に前記第３の記憶手段に記憶されているアドレスをｘに
データをｙに代入して得られたｄ’の最多値を求めてこ
れをｄ１として第２の直線ｙ＝（−１／ａ）＊ｘ＋ｄ１
を求めてこれを紙葉類の前端の式とし、前記第１及び第
２の直線の交点Ｃｐ（ｘｃｐ，ｙｃｐ）を求め、ｄ’＝
ｙ−（−１／ａ）＊ｘに前記第４の記憶手段に記憶され
ているアドレスをｘにデータをｙに代入して得られた
ｄ’の最多値を求めてこれをｄ２とし、ｄ２−ｄ１より
得られた値を紙葉類の長さｌｙとし、回転角：θ＝ｔａ
ｎ^-1（−１／ａ）及び回転中心Ｃｐ（ｘｃｐ，ｙｃｐ）
より回転させてθ＝０、座標原点（０，０）に前記画像
データの座標を変換する制御手段を備えた請求項１に記
載の紙葉類の斜行・寄せデータ補正装置。
【請求項３】前記回転角θ＝ｔａｎ^-1（−１／ａ）及
び前記回転中心Ｃｐ（ｘｃｐ，ｙｃｐ）より、移動先の
座標から移動元の座標を求め、該当場所のフレームメモ
リの画像データを複写するようにした請求項２の紙葉類
の斜行・寄せデータ補正装置。