JPH09178421A - 画像データの中心検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、検出すべき媒体の大きさが未知で
あっても正確に媒体の中心位置を検出でき、しかも画像
データを取込みながら媒体の画像データ中心位置を高速
に求めることができる画像データの中心検出方法の提供
を目的とする。 【解決手段】この発明は、媒体を光学的に捉えた画像デ
ータから同画像データの中心を検出する画像データの中
心検出方法であって、この画像データの縦横の走査出力
の画素分布から特定される縦横の各ラインの中心位置を
求め、この求めた各中心位置から画像データの中心を求
めることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、硬貨等の媒体を
光学的に読取る画像処理装置に適用されるような画像デ
ータの中心検出方法に関し、さらに詳しくは媒体の画像
データの中心位置を速く正確に検出する画像データの中
心検出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、画像処理装置に取込んだ媒体の
画像データを光学的に検出する場合、その捉えた画像デ
ータから硬貨等を検出している。以下、硬貨の検出例に
ついて説明すると、 １、予め用意した円形のマスクデータを用いて、画像デ
ータの端から端までくまなくマスクデータを移動させ、
移動した各点でマスクデータとの相関をとり、最も相関
の大きい所に円形があると検出する円形物の検出方法が
知られている。

【０００３】しかし、この場合は円形物の大きさが既知
でなければマスクパターンを作成できないため、未知の
円形物を検出できなかった。また、画像データの端から
端までマスクデータを動かし、各点でマスクパターンと
の相関をとって検出する方法のため、このマスクデータ
の大きさに比例して計算時間がかかる問題を有してい
た。

【０００４】２、Ｈｏｕｇｈ変換を用いて、画像データ
の各画素に対応する点を特徴空間に変換して描画するこ
とによって、円形物を検出する検出方法が知られてい
る。

【０００５】しかし、この場合はデータ変換時に円形物
の大きさが既知でなければ変換できないため、未知の円
形物を検出できなかった。また、画像データの各点に対
する特徴空間の円を描くため、その各点のデータ変換に
時間がかかり、さらに各点に対する特徴空間の円を描く
とき、円の重なった所をカウントアップするため、３次
元のメモリ構成が必要となり、この特徴空間に描画する
ためのメモリが多く必要となる。

【０００６】３、画像データの円周であろうと思われる
２点から円形物の曲率を求め、続いて円形物の中心、半
径を求めて円形物を検出する検出方法が知られている。

【０００７】しかし、この場合は画像に汚れがあるとデ
ータがずれて正規の中心位置が検出できず、それゆえ円
周が既知でなければ検出できず、また画像データを取込
んだ後に検出処理する方法のため検出時間が長くかかっ
ていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこでこの発明は、検
出すべき媒体の大きさが未知であっても正確に媒体の中
心位置を検出でき、しかも画像データを取込みながら媒
体の画像データ中心位置を高速に求めることができる画
像データの中心検出方法の提供を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
媒体を光学的に捉えた画像データから同画像データの中
心を検出する画像データの中心検出方法であって、この
画像データの縦横の走査出力の画素分布から特定される
縦横の各ラインの中心位置を求め、この求めた各中心位
置から画像データの中心を求めることを特徴とする。

【００１０】請求項２記載の発明は、画像データの中心
を算出するとき、縦横の各ラインを走査しながら算出す
ることを特徴とする。

【００１１】請求項３記載の発明は、縦横の各ラインを
走査出力した走査出力値が画像データの中心を特定する
有効検出要素か否かを判定することを特徴とする。

【００１２】請求項４記載の発明は、画像データが捉え
た円形物の媒体に対し、その画像データから媒体の中心
を求めることを特徴とする。

【００１３】

【作用】この発明によれば、取込んだ画像データから媒
体の中心を検出する際、画像データの縦方向の走査出力
の画素分布と、横方向の走査出力の画素分布とから縦横
の各ラインの中心位置を特定し、この特定した各中心位
置から画像データの中心を求める。

【００１４】また、画像データの中心を算出する際、縦
横の各ラインを走査しながら算出する。

【００１５】さらに、縦横の各ラインを走査出力したと
きの走査出力値が画像データの中心を特定するのに有効
な有効検出要素かあるいは無効検出要素かを判定し、有
効検出要素だけを取扱って画像データの中心を検出す
る。

【００１６】また、円形物の媒体の画像データからその
中心を求める。

【００１７】

【発明の効果】この結果、画像データの縦横方向の各ラ
インの中心位置の分布から画像データの中心を求める検
出方法のため、媒体の大きさが既知でなくても検出する
ことができ、特に画像データを取込みながら画像データ
の中心を検出する方法のため、検出処理時間に無駄がな
くなり高速に検出できる。さらに、検知したデータ値が
無効検知要素の場合はそのデータ値を排除して無効とす
るため、有効データのみを的確に捉えて正確に媒体を検
出することができる。

【００１８】

【実施例】この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳
述する。図１は自動預金支払機の硬貨処理ユニットに内
蔵される硬貨検出装置１１を示し、この硬貨検出装置１
１はベルト搬送路１２上に載って一定速度で搬送される
硬貨１３を上方からＣＣＤイメージセンサ１４で光学的
に検知し、この光学検知した画像データを画像処理装置
１５が取込んで画像処理する。このときに画像処理して
得られた硬貨鑑別データを制御系に出力する。

【００１９】図２は硬貨を光学検知した画像データ２１
の入力例を示し、ＣＣＤイメージセンサ１４が平面的に
搬送される硬貨１３の円形面を光学的に捉え、この捉え
た円形面の画像データ２１を画像処理装置１５が取込ん
で硬貨を鑑別する。図中、２２は閾値以上のデータを有
する円形検知点、２３は捉えた画像データの中心を示
す。

【００２０】図３は画像データの処理手順に沿って示す
画像処理装置１５の制御回路ブロック図を示し、この画
像処理装置１５は閾値比較器３１、横（Ｘ）方向最小位
置比較器３２、Ｘ方向最大位置比較器３３、Ｘ方向最小
位置メモリ３４、Ｘ方向最大位置メモリ３５、Ｘ方向中
心演算器３６、Ｘ方向の各行に対する演算結果待機メモ
リ３７、縦（Ｙ）方向最小位置比較器３８、Ｙ方向最大
位置比較器３９、Ｙ方向最小位置メモリ４０、Ｙ方向最
大位置メモリ４１、Ｙ方向中心演算器４２、Ｙ方向の各
行に対する演算結果待機メモリ４３、マルチプレクサ４
４、中心演算器４５を有して構成される。

【００２１】このように構成された画像処理装置１５を
用いて硬貨１３を鑑別する際の処理動作を図２の画像デ
ータおよび図３の画像処理手順に沿って説明する。今、
ＣＣＤイメージセンサ１４が硬貨１３の円形状の画像デ
ータ２１を捉え、これを画像処理装置１５が取込んだと
き、画像データ２１は取込まれながらＸ方向へ順に入力
され、Ｘ方向の右端まで行くと、Ｙ方向に１ラインずら
して再びＸ方向の左端から順にデータを取込む（閾値比
較器３１）。

【００２２】このＸ方向に対して取込んだデータの内、
最初に閾値以上有する画素をＸ方向の最小位置に設定し
（Ｘ方向最小位置比較器３２）、その設定したＸ方向の
最小位置を記憶する（Ｘ方向最小位置メモリ３４）。

【００２３】同様に、Ｘ方向に対して取込んだデータの
内、最後に閾値以上有する画素をＸ方向の最大位置に設
定し（Ｘ方向最大位置比較器３３）、その設定したＸ方
向の最大位置を記憶する（Ｘ方向最大位置メモリ３
５）。

【００２４】続いて、１つのＸ方向（１行）の端部に到
着した時点で、その１行における最小位置と最大位置を
各メモリ３４，３５から読出して、その１行のＸ方向の
中心位置を演算して求める。

【００２５】この１行のＸ方向の中心位置は、 中心位置＝（最小位置／最大位置）／２ で求められる（Ｘ方向中心演算器３６）。

【００２６】Ｘ方向の各行について全ての中心位置の演
算結果が取込まれると（Ｘ方向の各行に対する演算結果
待機メモリ３７）、その中心位置の分布を調べて、最も
分布の高い所をＸ方向の中心位置として求める（中心演
算器４５）。

【００２７】また、Ｙ方向に対しても、Ｘ方向と同様な
検出手順によってＹ方向の中心位置を求める。このＹ方
向の中心位置を求めるとき、画像処理装置１５は画像デ
ータを取込んだとき、画像データ２１は取込まれながら
Ｙ方向へ順に入力され、Ｙ方向の下端まで行くと、Ｘ方
向に１ラインずらして再びＹ方向の上端から順にデータ
を取込む（閾値比較器３１）。

【００２８】Ｙ方向に対して取込んだデータの内、最初
に閾値以上有する画素をＹ方向の最小位置に設定し（Ｙ
方向最小位置比較器３８）、その設定したＹ方向の最小
位置を記憶する（Ｙ方向最小位置メモリ４０）。

【００２９】同様に、Ｙ方向に対して取込んだデータの
内、最後に閾値以上有する画素をＹ方向の最大位置に設
定し（Ｙ方向最大位置比較器３９）、その設定したＹ方
向の最大位置を記憶する（Ｙ方向最大位置メモリ４
１）。

【００３０】続いて、１つのＹ方向（１列）の端部に到
着した時点で、その１列における最小位置と最大位置を
各メモリ４０，４１から読出して、その中心位置を演算
して求める。

【００３１】この１列のＹ方向の中心位置は、 中心位置＝（最小位置／最大位置）／２ で求められる（Ｙ方向中心演算器４２）。

【００３２】Ｙ方向の各列について全ての中心位置の演
算結果が取込まれると（Ｙ方向の各列に対する演算結果
待機メモリ４３）、その中心位置の分布を調べて、最も
分布の高い所をＹ方向の中心位置として求める（中心演
算器４５）。

【００３３】また、中心演算器４５は最後にＸ方向およ
びＹ方向の両データの多重伝送（マルチプレクサ４４）
に基づいて、硬貨の中心位置の座標を精度よく検出して
硬貨を鑑別する。

【００３４】このように、画像データのＸＹ方向の各中
心位置から画像データの中心を求める検出方法のため、
国内および国外の流通硬貨を取扱い許容して共用検出す
るような場合に、未知の硬貨の大きさに拘らず検出する
ことができ、汎用性の高い検出ができる。また、画像デ
ータを取込みながら画像データの中心を検出する方法の
ため、画像データの取込み完了時にデータの分布を演算
するだけで画像データの中心を求めることができ、検出
処理時間の短縮を図って高速に検出できる。

【００３５】さらに、使用するメモリはＸＹ方向の各ラ
イン分の最小位置メモリ、最大位置メモリおよびその待
避メモリを持つだけで構成でき、また演算処理も単純な
加算とシフトのみで構成できるため、構成が簡素化して
低コスト化が図れる。また、画像が汚れていても、分布
的に判断して検出する方法のため、画像汚れによるデー
タのずれが生じず、画像の汚れに悪影響を受けない安定
した検出が得られる。さらに、ＸＹ方向の各ラインの最
小位置データ、最大位置データを取込む際に、その間隔
が一定以上離れていない場合は、円の周辺とは見なさ
ず、そのときは円以外の外部あるいは円周がかすれたり
途切れていたりノイズの発生原因と判断し、それゆえ中
心位置の演算を省くことにより、不安定要素のデータを
取込まなくなり、このためにデータのずれを防ぐことが
できる。また、硬貨検出時に、同じ位置が連続して続い
ているベルト搬送路の端縁部分やその継目等の直線部分
を検出しても、検出したラインの最小位置データ、最大
位置データが連続して一定に続いていることから同様に
円の周辺とは見なさず、そのデータを省くことにより、
不安定要素のデータを取込まなくなる。

【００３６】この発明と、上述の一実施例の構成との対
応において、この発明の画像データの中心検出方法の検
出例は、実施例の硬貨検出装置１１に対応し、以下同様
に、媒体は、硬貨１３に対応し、有効検出要素は、円形
検知点２２に対応するも、この発明は上述の一実施例の
構成のみに限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の硬貨検出装置の硬貨検出状態を示す
概略説明図。

【図２】この発明の光学検知した画像データの入力例を
示す要部説明図。

【図３】この発明の画像処理手順に沿って示す画像処理
装置の制御回路ブロック図。

【符号の説明】

１１…硬貨検出装置 １３…硬 貨 １４…ＣＣＤイメージセンサ １５…画像処理装置 ２１…画像データ ２２…円形検知点 ２３…画像データの中心 ３１…閾値比較器 ３６…Ｘ方向中心演算器 ４２…Ｙ方向中心演算器 ４５…中心演算器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】媒体を光学的に捉えた画像データから同画
   像データの中心を検出する画像データの中心検出方法で
   あって、上記画像データの縦横の走査出力の画素分布か
   ら特定される縦横の各ラインの中心位置を求め、この求
   めた各中心位置から画像データの中心を求める画像デー
   タの中心検出方法。
2. 【請求項２】画像データの中心を算出するときは、縦横
   の各ラインを走査しながら算出することを特徴とする請
   求項１記載の画像データの中心検出方法。
3. 【請求項３】縦横の各ラインを走査出力した走査出力値
   が画像データの中心を特定する有効検出要素か否かを判
   定する請求項１記載の画像データの中心検出方法。
4. 【請求項４】円形物の媒体に対し、その媒体の画像デー
   タの中心を求める請求項１、２または３記載の画像デー
   タの中心検出方法。