JPH10198837A - Paper sheet discriminating device - Google Patents

Paper sheet discriminating device

Info

Publication number
JPH10198837A
JPH10198837A JP8359230A JP35923096A JPH10198837A JP H10198837 A JPH10198837 A JP H10198837A JP 8359230 A JP8359230 A JP 8359230A JP 35923096 A JP35923096 A JP 35923096A JP H10198837 A JPH10198837 A JP H10198837A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data pattern
pattern
read data
bill
sheet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8359230A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tatsuya Chiba
龍也 千葉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Musashi Engineering Co Ltd
Hitachi High Tech Corp
Original Assignee
Musashi Engineering Co Ltd
Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Musashi Engineering Co Ltd, Hitachi Electronics Engineering Co Ltd filed Critical Musashi Engineering Co Ltd
Priority to JP8359230A priority Critical patent/JPH10198837A/en
Publication of JPH10198837A publication Critical patent/JPH10198837A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a discriminating device for paper money, paper sheets or the like that can fast perform discriminating processing with high accuracy and also contribute to the reduction of misreading ratio. SOLUTION: The outline dimensions of a paper money P are calculated (S10), and a read data pattern of the paper money P itself is sought (S20). Next, the read data pattern RP of the paper money P is aligned to a reference data pattern BP of an initial discriminating denomination based on a passage position and an oblique angle θ(S30), and the passage direction of the paper money P is decided with respect to a part of the pattern RP and the bill P of the initial discriminating denomination (S40). A segmenting position at the time of being oblique is calculated (S50) by referring to a segmenting position that is preliminarily stored, the oblique angle θ of an image of a segmenting position is corrected on memory according to a prescribed formula (S60), and normalization correlation matching is performed (S70).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、紙幣及び小切手
類その他の紙葉類の種類と真偽を判別する紙葉判別装置
に関し、特に、高精度の紙葉判別処理を高速で行うこと
ができるようにしたものに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sheet discriminating apparatus for discriminating the type and authenticity of bills, checks, and other sheets, and more particularly, to a highly accurate sheet discriminating process at a high speed. Regarding what you did.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般的に、紙幣整理機や現金入出金装置
等には、客が投入した紙幣の金種や真偽を判別して金庫
に収納する紙幣判別装置が使用されている。図9には、
従来より一般的に知られている紙幣判別装置の概略が示
されている。イメージセンサ2は、一次元のイメージを
検出するリニアイメージセンサであり、判別すべき紙幣
Pは、判別処理速度を高めるために、移送方向Fに対し
て横向きにイメージセンサ2を通過するよう移送され
る。従って、該イメージセンサ2は、前記紙幣Pの縦方
向(長手方向)を光学的に走査する。イメージセンサ2
の上流側に設けられた発光素子と受光素子とで構成され
るタイミングセンサ1は、移送されてくる紙幣Pの先端
による遮光作用によって、該紙幣Pの先端を検出し、紙
幣検出信号を出力する。この紙幣検出信号に呼応して、
イメージセンサ2から出力される各スキャンごとのアナ
ログのビデオ信号が、ディジタルの階調(多値)データ
に変換後、メモリ3に格納され始める。こうして、前記
紙幣Pがイメージセンサ2に対して移動されることによ
って、該紙幣Pの全面の多値データがメモリ3に格納さ
れる。その後、紙幣判定部4では、このようにしてメモ
リ3に格納された前記紙幣Pの全面についての多値デー
タに基づいて、前記紙幣Pのエッジを検出することによ
って、前記紙幣Pの金種および真偽をその外形寸法に関
して判別する。さらに、紙幣判定部4は、前記紙幣Pに
印刷された印章、肖像等の印刷パターンに対応する前記
多値データのデータパターン(以下、読取りデータパタ
ーンという)に基づき、基準メモリ5に各紙幣Pごとに
予め用意された基準データパターンとパターンマッチン
グすることによって、前記紙幣Pの金種および真偽をそ
の印刷パターンに関して判定する。
2. Description of the Related Art Generally, a bill discriminating apparatus or a cash depositing / dispensing apparatus uses a bill discriminating apparatus for discriminating the denomination and authenticity of a bill inserted by a customer and storing the bill in a safe. In FIG.
The outline of a banknote discriminating device generally known conventionally is shown. The image sensor 2 is a linear image sensor that detects a one-dimensional image. A bill P to be discriminated is transferred so as to pass through the image sensor 2 in a direction transverse to the transfer direction F in order to increase the discrimination processing speed. You. Therefore, the image sensor 2 optically scans the bill P in the longitudinal direction (longitudinal direction). Image sensor 2
The timing sensor 1 composed of a light emitting element and a light receiving element provided on the upstream side detects the leading end of the bill P which is being conveyed, and outputs a bill detection signal by a light shielding effect of the leading end of the bill P being transferred. . In response to this bill detection signal,
The analog video signal for each scan output from the image sensor 2 is converted into digital gradation (multi-valued) data and then stored in the memory 3. Thus, the multi-value data of the entire surface of the bill P is stored in the memory 3 by moving the bill P with respect to the image sensor 2. Thereafter, the banknote determination unit 4 detects the edge of the banknote P based on the multi-value data on the entire surface of the banknote P stored in the memory 3 in this manner, thereby denominating the denomination of the banknote P and The authenticity is determined with respect to the external dimensions. Further, the banknote determination unit 4 stores each banknote P in the reference memory 5 based on a data pattern of the multi-value data corresponding to a print pattern such as a seal or a portrait printed on the banknote P (hereinafter, referred to as a read data pattern). The denomination and authenticity of the banknote P are determined for the print pattern by pattern matching with a reference data pattern prepared in advance for each banknote.

【0003】紙幣Pは前後、表裏方向に合計4種類の方
向に投入される可能性があり、従って、前記4種類の方
向にイメージセンサ2を通過する可能性があることを考
慮して、前記基準メモリ5には、これら各通過方向ごと
に基準データパターンが用意されている。さらに、この
種の紙幣判別装置においては、上記のように複数金種の
紙幣Pがそれぞれ横向きにタイミングセンサ1およびイ
メージセンサ2を通過する構成であるので、タイミング
センサ1およびイメージセンサ2に至る移送路は、長手
方向長さ(以下、単に、長さと言う)が異なる各金種の
紙幣Pを適当な余裕を持って移送できるよう、長さLが
最大の紙幣(すなわち、1万円札)Pより幾分大きい幅
を有している。このため、当該装置に投入される各紙幣
(とりわけ、1万円札より長さの短い5千円札および千
円札)Pは、前記移送路の幅方向における様々異なる位
置を通過することになる。従って、イメージセンサ2に
対する前記紙幣Pの通過位置も様々異なることになる。
これに対処するために、各紙幣Pごとの前記基準データ
パターンも、イメージセンサ2に対する紙幣Pの様々異
なる各通過位置ごとに格納されている。つまり、従来に
おいては、各紙幣Pの前記イメージセンサ2に対する通
過方向ごとに、基準データパターンが格納されている。
[0003] In consideration of the possibility that bills P are inserted in four directions in total, front and back, front and back, there is a possibility of passing through the image sensor 2 in the four directions. Reference data patterns are prepared in the reference memory 5 for each of these passing directions. Further, in this type of bill discriminating apparatus, since the bills P of a plurality of denominations pass through the timing sensor 1 and the image sensor 2 in the horizontal direction, respectively, as described above, the transfer to the timing sensor 1 and the image sensor 2 is performed. The road is a banknote having a maximum length L (that is, a 10,000-yen bill) so that banknotes P of different denominations having different longitudinal lengths (hereinafter, simply referred to as lengths) can be transported with an appropriate margin. It has a width somewhat larger than P. For this reason, each bill (particularly 5,000-yen bill and 1,000-yen bill shorter than the 10,000-yen bill) inserted into the apparatus passes through various positions in the width direction of the transfer path. Become. Therefore, the passing position of the bill P with respect to the image sensor 2 is also different.
In order to cope with this, the reference data pattern for each bill P is also stored for each of various different passing positions of the bill P with respect to the image sensor 2. That is, conventionally, the reference data pattern is stored for each passing direction of each bill P to the image sensor 2.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の紙幣判別装置にあっては、投入された各紙幣Pを判
別するために、各紙幣Pごとの基準データパターンを、
イメージセンサ2に対する各通過方向ごとに格納してい
るので、データパターンとマッチングすべき基準データ
パターンの数が極めて多くなり、その結果、紙幣判別処
理時間が大変長くなっていた。また、容量の大きな基準
メモリ5が必要であった。これらの問題点を軽減するた
めに、基準データパターンの数を減らすと、両パータン
間の位置的な一致度が低下して、正確なマッチングを行
うことができず、その結果、高精度での紙幣判別を行う
ことができなくなる、という問題点があった。さらに、
従来の紙幣判別装置にあっては、各国の紙幣に判別処理
を施す場合に、このような特徴抽出を各国毎に行う必要
があり、装置の開発に多大な時間を要するという問題が
あった。本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その
目的は、高精度の紙葉判別処理を高速で行うことがで
き、かつ、誤読率の低減に寄与することができる紙葉判
別装置を提供することにある。
However, in the above-mentioned conventional bill discriminating apparatus, in order to discriminate each inserted bill P, a reference data pattern for each bill P is defined by:
Since the data pattern is stored for each passing direction with respect to the image sensor 2, the number of reference data patterns to be matched with the data pattern becomes extremely large, and as a result, the bill discrimination processing time becomes very long. In addition, a large reference memory 5 is required. If the number of reference data patterns is reduced in order to reduce these problems, the degree of positional matching between the two patterns is reduced, and accurate matching cannot be performed. As a result, high precision There is a problem that the bill cannot be discriminated. further,
In the conventional banknote discriminating apparatus, when performing discrimination processing on banknotes of each country, it is necessary to perform such feature extraction for each country, and there is a problem that it takes a lot of time to develop the apparatus. The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a paper sheet discriminating apparatus capable of performing high-accuracy sheet discriminating processing at a high speed and contributing to a reduction in an erroneous reading rate. Is to do.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明に係る紙葉判別装
置は、投入された紙葉の一面を光学的に走査して当該紙
葉面の濃淡に応じた多値データを各画素ごとに読み取る
読取手段と、該多値データに基づいて当該紙葉のエッジ
を検出して当該紙葉の外形及び読取り時の斜行角度を検
出する外形検出手段と、当該紙葉の多値データ値を複数
の隣接した画素ごとに演算する演算手段と、該演算結果
値をデータ要素として当該紙葉の読取りデータパターン
を作成する作成手段と、各種の真正の紙葉における特徴
的範囲に対応する基準データパターンを該読取りデータ
パターンの2倍の分解能のデータ要素で予め格納する基
準パターン格納手段と、検出された前記外形及び斜行角
度に基づいて、前記読取りデータパターンを該基準デー
タパターンに対応させて位置合わせする位置合わせ手段
と、各種の真正の紙葉における特徴的範囲に対応させて
前記読取りデータパターンの一部を抽出するための切り
出し位置を予め格納する切り出し位置格納手段と、該切
り出し位置を参照して当該紙葉の斜行角度に対応する切
り出し位置を算出する切り出し位置算出手段と、位置合
わせされた前記読取りデータパターンのうち、算出され
た該切り出し位置に対応する範囲のみを切り出す範囲切
り出し手段と、前記切り出された範囲の読取りデータパ
ターンと前記基準データパターンとの間で、相関値マッ
チングを行って投入された当該紙葉の種類を判別する判
別手段とを有するものである。これによって、紙葉の一
部分の特徴的範囲のみに対応する読取りデータパターン
を切り出すことができ、相関値マッチングに係わる処理
時間の短縮を図ることができる。また、単一の基準デー
タパターンを使用して高精度の相関値マッチングを行う
ことができ、その結果、膨大なデータ処理量を必要とせ
ず、高精度の紙葉判別処理を高速で行うことができる。
さらに、文字部等の特徴的部分のみを切り出し、相関値
マッチングを施すことで、誤読率を低減させることがで
きる。さらにまた、各国の紙幣毎に対応する特徴的部分
のみを切り出して、相関値マッチングを施すことで、誤
読率を低減することができ、従来の紙幣判別装置のよう
に、各国の紙幣に判別処理を施す場合に、特徴抽出を各
国毎に行う必要がなく、装置の開発に要する時間を削減
することができる。本発明によれば、上記判別手段は、
範囲切り出し手段によって切り出された1範囲または複
数範囲の読取りデータパターンと基準データパターンと
の間で、相関値マッチングを行うようにしてよい。これ
により、膨大なデータ処理量を必要とせず、高精度の紙
葉判別処理を高速で行うことができ、さらに、各国の紙
幣毎に対応する特徴的部分のみを切り出して、相関値マ
ッチングを施すことで、誤読率を低減することができ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION A sheet discriminating apparatus according to the present invention optically scans one side of an inserted sheet and multi-valued data corresponding to the density of the sheet side for each pixel. Reading means for reading, contour detecting means for detecting an edge of the sheet based on the multi-valued data to detect a contour of the sheet and a skew angle at the time of reading, and reading the multi-valued data value of the sheet. Calculating means for calculating for each of a plurality of adjacent pixels; creating means for creating a read data pattern of the sheet using the arithmetic result value as a data element; and reference data corresponding to a characteristic range of various authentic sheets. A reference pattern storing means for storing a pattern in advance with a data element having twice the resolution of the read data pattern, and a read pattern corresponding to the reference data pattern based on the detected outer shape and skew angle. Positioning means for pre-positioning, and a cutting position storing means for storing in advance a cutting position for extracting a part of the read data pattern corresponding to a characteristic range of various authentic paper sheets; A cut-out position calculating means for calculating a cut-out position corresponding to the skew angle of the paper sheet by referring to the position, and cutting out only a range corresponding to the calculated cut-out position from the read data pattern aligned. It has range cutout means and discriminating means for discriminating the type of the inserted paper sheet by performing correlation value matching between the read data pattern of the cutout area and the reference data pattern. As a result, a read data pattern corresponding to only a characteristic range of a part of the paper sheet can be cut out, and the processing time related to correlation value matching can be reduced. In addition, high-precision correlation value matching can be performed using a single reference data pattern, and as a result, high-precision sheet discrimination processing can be performed at high speed without requiring a huge amount of data processing. it can.
Furthermore, by cutting out only a characteristic portion such as a character portion and performing correlation value matching, the erroneous reading rate can be reduced. Furthermore, by cutting out only the characteristic part corresponding to each banknote in each country and performing correlation value matching, the misreading rate can be reduced. In this case, it is not necessary to perform feature extraction for each country, so that the time required for device development can be reduced. According to the present invention, the determining means includes:
Correlation value matching may be performed between one or more ranges of the read data pattern cut out by the range cutout means and the reference data pattern. As a result, it is possible to perform high-precision sheet discrimination processing at high speed without requiring a huge amount of data processing, and further, cut out only a characteristic portion corresponding to each banknote in each country and perform correlation value matching. Thereby, the erroneous reading rate can be reduced.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照してこの発
明を詳細に説明する。以下では、この発明の紙葉判別装
置を紙幣判別装置として構成し実施した一例について説
明するが、小切手や有価証券等、その他の紙葉類の判別
装置として構成することもできるのは勿論である。図1
はこの発明の一実施の形態に係る紙幣判別装置のハード
ウエア構成例を示すブロック図であり、図2は図1の装
置の動作を説明する図である。ここでは、便宜上、日本
の紙幣(1万円札、5千円札および千円札)を処理する
場合に限定して説明を行う。まず、この実施の形態で
は、図2の(a)に示すように、イメージセンサ10
(ここでは、分かり易さのため破線で示す)は移送路1
2を横切るよう設けられており、紙幣判別処理を高速化
するために、判別すべき紙幣Pは、移送ローラ13によ
って、移送方向Fに対して横向きにイメージセンサ10
を通過しながら、該イメージセンサ10によって、その
長さL方向に光学的に走査されるようになっている。ま
た、ここでは、前記イメージセンサ10は、図示しない
LEDアレイから発射される光の反射光(反射イメー
ジ)を受光することによって、一次元のイメージを検出
するリニアイメージセンサである。この実施の形態で
は、イメージセンサ10は、紙幣Pをラインスキャン
(一点鎖線Sで示す)する1画素当り1mmの反射イメ
ージを検出するものとする。イメージセンサ10の下方
に設けられた紙幣移送用の移送ローラ13は、前記紙幣
Pをイメージセンサ10に対して移送方向Fに移送する
ものであり、この移送の速度に比例する所定のスキャン
ピッチで、イメージセンサ10は前記紙幣Pの1つの面
全体をスキャンできるようになっている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, an example in which the sheet discriminating apparatus of the present invention is configured and implemented as a bill discriminating apparatus will be described. However, it is needless to say that the sheet discriminating apparatus can be configured as a discriminating apparatus for other sheets such as checks and securities. . FIG.
FIG. 2 is a block diagram showing an example of a hardware configuration of a bill discriminating apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram illustrating the operation of the apparatus shown in FIG. Here, for convenience, the description will be limited to the case of processing Japanese banknotes (10,000 yen, 5,000 yen, and 1,000 yen bills). First, in this embodiment, as shown in FIG.
(Here, it is indicated by a broken line for simplicity.)
In order to speed up the bill discrimination process, the bill P to be discriminated is moved laterally with respect to the transfer direction F by the transfer roller 13 in the image sensor 10.
, While being optically scanned by the image sensor 10 in the length L direction. Here, the image sensor 10 is a linear image sensor that detects a one-dimensional image by receiving reflected light (reflection image) of light emitted from an LED array (not shown). In this embodiment, the image sensor 10 detects a reflection image of 1 mm per pixel for performing a line scan (indicated by a dashed line S) of the banknote P. A transfer roller 13 for transferring the banknotes provided below the image sensor 10 transfers the banknotes P in the transfer direction F with respect to the image sensor 10 at a predetermined scan pitch proportional to the speed of the transfer. The image sensor 10 can scan the entire surface of the bill P.

【0007】さらに、この実施の形態では、前記反射イ
メージの濃淡レベルの変化によって紙幣Pを検出できる
よう、移送路12において、イメージセンサ10の下方
に設けられた前記移送ローラ13は黒色であり、且つ、
イメージセンサ10は、紙幣Pが移送されてくる前から
(例えば、紙幣Pがこの装置の所定の紙幣投入口に投入
されたことが検出された時点から)スキャン動作を行う
ようになっている。このようにして、後で詳述するよう
に、紙幣Pが投入された後、最初に、イメージセンサ1
0の出力レベルが、紙幣Pが存在していないときにおけ
る移送ローラ13による黒レベルから白レベルに立ち上
がった時に、紙幣Pの移送方向F先端がイメージセンサ
10を通過したことが検出される。この先端検出時点か
ら、後述のようにして、イメージセンサ10の各水平方
向のラインスキャン(以下、単に水平スキャンSと言
う)ごとの出力データがメモリに格納される動作(つま
り、取り込まれる動作)が開始される。その後、所定の
スキャンピッチで多数回の水平スキャンSが行われた
後、イメージセンサ10の出力レベルが黒レベルに立ち
下がり、その黒レベルが所定時間継続した時に、前記紙
幣Pの移送方向F後端がイメージセンサ10を通過した
ことが検出され、この後端検出時点において、イメージ
センサ10の出力データの格納動作が終了されるように
なっている。このような構成により、この実施の形態に
あっては、従来必要であったタイミングセンサ(図9の
符号1)を設ける必要が無く、その分、装置の構成が簡
略化されている。
Further, in this embodiment, the transfer roller 13 provided below the image sensor 10 in the transfer path 12 is black so that the banknote P can be detected by a change in the gray level of the reflection image. and,
The image sensor 10 performs a scanning operation before the bill P is transferred (for example, from the time when the bill P is detected to be inserted into a predetermined bill insertion slot of the apparatus). In this way, as will be described in detail later, after the bill P is inserted, first, the image sensor 1
When the output level of 0 rises from the black level by the transport roller 13 to the white level when the banknote P is not present, it is detected that the leading end of the banknote P in the transport direction F has passed through the image sensor 10. From the point of detection of the leading edge, an operation of storing output data for each horizontal line scan (hereinafter simply referred to as a horizontal scan S) of the image sensor 10 in the memory (that is, an operation of being taken in) as described later. Is started. After that, after a number of horizontal scans S are performed at a predetermined scan pitch, the output level of the image sensor 10 falls to a black level, and when the black level continues for a predetermined time, after the transfer direction F of the bill P, It is detected that the end has passed the image sensor 10, and the storage operation of the output data of the image sensor 10 is terminated at the time of the detection of the rear end. With such a configuration, in this embodiment, there is no need to provide a timing sensor (reference numeral 1 in FIG. 9) which was conventionally required, and the configuration of the device is correspondingly simplified.

【0008】日本の1万円札、5千円札および千円札か
らなる紙幣Pは、幅は同一であるが、長さLはそれぞれ
異なるため、各紙幣Pの長さLは紙幣判別のための重要
な特徴点となり得る。この点に着目して、この実施の形
態では、紙幣Pの金種および真偽を判別するとともに、
紙幣Pにおける許容できない程度の欠損部分を検出する
目的のためにも、各紙幣Pの長さLを1mm単位の細か
い分解能で検出するようにしている。しかし、紙幣判別
装置においては、紙幣Pの判別処理をできるだけ高速化
したい要求があるにも関わらず、従来のように各紙幣P
に印刷された印刷パターンをも細かい分解能で検出して
いたのでは、データ処理量が膨大となって、処理時間が
長くなる。そこで、この実施の形態では、図1に例示す
る構成によって、紙幣Pの重要な特徴点である長さLを
含む外形寸法は細かい分解能で検出し、しかし、その検
出した外形寸法を示すデータとしては、最少限のものを
取り込むようにしている。一方、比較的簡単に自動検出
可能な印刷パターンについては、前記外形寸法の検出よ
り粗い分解能で検出するようにしている。
[0008] Japanese banknotes P consisting of 10,000-yen bills, 5,000-yen bills and 1,000-yen bills have the same width but different lengths L. Therefore, the length L of each bill P is determined by bill discrimination. It can be an important feature point. Focusing on this point, in this embodiment, the denomination and authenticity of the banknote P are determined,
For the purpose of detecting an unacceptable portion of the bill P that is not acceptable, the length L of each bill P is detected with a fine resolution of 1 mm unit. However, in the bill discriminating apparatus, although there is a demand for speeding up the discriminating process of the bill P as much as possible, each bill P
However, if the print pattern printed on the printer is detected with a fine resolution, the amount of data processing becomes enormous and the processing time becomes longer. Therefore, in this embodiment, the external dimensions including the length L, which is an important characteristic point of the banknote P, are detected with a fine resolution by the configuration illustrated in FIG. 1, however, as data indicating the detected external dimensions. Tries to capture the least. On the other hand, a print pattern that can be automatically detected relatively easily is detected with a coarser resolution than the detection of the external dimensions.

【0009】図1において、マイクロプロセッサ16
は、該紙幣判別装置の動作全体を制御するものである。
クロック発生器14は、該装置の基本的な動作クロック
信号を発生する。例えば、紙幣投入センサによって、あ
る紙幣Pが該装置に投入されたことが検出されると、ス
タートパルス発生器18は、前記動作クロック信号によ
って規定されるタイミングに従って、イメージセンサ1
0による各水平スキャンSの開始を指示するスタートパ
ルスを発生する(図2の(b)参照)。このスタートパ
ルスに応じて、前記イメージセンサ10では、紙幣Pの
移送速度に対応した所定ピッチでの水平スキャンSを開
始する。スキャンカウンタ19は、図2の(d)に示す
ように、各水平スキャンSの開始から終了までの画素数
をカウントすることにより、各水平スキャンごとの画素
位置(ビット位置)を出力する。イメージセンサ10か
ら出力されるアナログのビデオ信号は、各画素ごとに、
A/D変換器20によってディジタルの階調データ、す
なわち、多値データに変換される。各多値データは、イ
メージセンサ10が出力した1画素の濃淡レベルを、多
値で量子化したデータである。各水平スキャンS当りの
多値データの値によって示される波形図は、図2の
(c)のようである。
In FIG. 1, a microprocessor 16
Controls the entire operation of the bill discriminating apparatus.
The clock generator 14 generates a basic operation clock signal of the device. For example, when a bill input sensor detects that a certain bill P has been inserted into the apparatus, the start pulse generator 18 causes the image sensor 1 to operate in accordance with the timing specified by the operation clock signal.
A start pulse for instructing the start of each horizontal scan S by 0 is generated (see FIG. 2B). In response to the start pulse, the image sensor 10 starts a horizontal scan S at a predetermined pitch corresponding to the speed at which the banknote P is transported. The scan counter 19 outputs the pixel position (bit position) for each horizontal scan by counting the number of pixels from the start to the end of each horizontal scan S, as shown in (d) of FIG. The analog video signal output from the image sensor 10 is, for each pixel,
The data is converted by the A / D converter 20 into digital gradation data, that is, multi-value data. Each multi-value data is data obtained by quantizing the gray level of one pixel output from the image sensor 10 by multi-value. A waveform diagram represented by the value of the multi-value data per each horizontal scan S is as shown in FIG.

【0010】図1において、判別すべき紙幣Pの外形寸
法を検出するために、紙幣Pの水平スキャンS方向のエ
ッジを各画素(この例では1mm)ごとの分解能で検出
し、検出したエッジの位置を示すデータを取り込むため
の構成要素は、次のようである。スライスレベルレジス
タ21には、前記多値データを二値データに変換するた
めの所定のスライスレベル(図2の(c)においてSL
で示す)が格納されている。このスライスレベルSLと
しては、前記移送ローラ13の“黒”と紙幣Pにおける
無印刷部分(特に、エッジ部分)の“白”とを判別でき
るレベルが設定されている。二値化部22は、各前記多
値データのレベルとスライスレベルとを比較し、これに
より、前記多値データを例えば“黒”、“白”を示す二
値データに変換する。二値化部22から出力される各水
平スキャンSごとの二値データは、立上り/立下り検出
部24に与えられる。
In FIG. 1, in order to detect the outer dimensions of a bill P to be discriminated, an edge of the bill P in the horizontal scan S direction is detected at a resolution of each pixel (1 mm in this example), and the detected edge is detected. The components for capturing the data indicating the position are as follows. The slice level register 21 stores a predetermined slice level (SL in FIG. 2C) for converting the multi-valued data into binary data.
) Is stored. As the slice level SL, a level is set at which it is possible to distinguish between “black” of the transport roller 13 and “white” of a non-printed portion (particularly, an edge portion) of the banknote P. The binarization unit 22 compares the level of each of the multi-valued data with the slice level, and thereby converts the multi-valued data into binary data indicating, for example, “black” and “white”. The binary data for each horizontal scan S output from the binarization unit 22 is provided to a rise / fall detection unit 24.

【0011】前記立上り/立下り検出部24では、各水
平スキャンSごとに、前記二値データが“黒”データか
ら“白”データに変化した時点を、イメージセンサ10
の出力レベルの立上り(紙幣Pの左側エッジに対応す
る)として検出し、前記二値データが“白”データから
“黒”データに変化した時点を、イメージセンサ10の
出力レベルの立下り(紙幣Pの右側エッジに対応する)
として検出するものである。この実施の形態では、マイ
クロプロセッサ16は、前述のように、前記紙幣Pが投
入されたことが検出された後、該検出部24を介して、
最初に、イメージセンサ10の出力レベルが黒レベルか
ら白レベルに立ち上がったことが検出された時に、紙幣
Pの移送方向F先端がイメージセンサ10を通過したこ
とを検出する。その後、前記紙幣Pについて所定ピッチ
での多数回の水平スキャンが終わり、イメージセンサ1
0の出力レベルが黒レベルに立ち下がり、その黒レベル
状態が所定時間継続した時に、前記紙幣Pの移送方向F
後端がイメージセンサ10を通過したことを検出するよ
うになっている。
The rising / falling detecting section 24 determines, for each horizontal scan S, a point in time when the binary data changes from “black” data to “white” data by the image sensor 10.
Is detected as the rising edge of the output level (corresponding to the left edge of the bill P), and the point in time when the binary data changes from “white” data to “black” data is defined as the falling edge of the output level of the image sensor 10 (bill). (Corresponds to the right edge of P)
Is detected. In this embodiment, after detecting that the banknote P has been inserted, the microprocessor 16, as described above,
First, when it is detected that the output level of the image sensor 10 has risen from the black level to the white level, it is detected that the leading end of the bill P in the transfer direction F has passed through the image sensor 10. After that, a number of horizontal scans of the banknote P at a predetermined pitch are completed, and the image sensor 1
0 falls to the black level, and when the black level state continues for a predetermined time, the transport direction F of the bill P
It is configured to detect that the rear end has passed the image sensor 10.

【0012】各水平スキャンSごとに、前記立上り/立
下り検出部24によって立上りが検出されると、その時
点においてスキャンカウンタ19によって出力されるビ
ット位置が、立上りラッチ26にラッチされる。また、
その後、立上り/立下り検出部24によって立下りが検
出されると、その時点においてスキャンカウンタ19に
よって出力されるビット位置が、立下りラッチ28にラ
ッチされる。こうして、立上りラッチ26および立下り
ラッチ28にラッチされた立上りおよび立下りのビット
位置は、マイクロプロセッサ16に与えられる。マイク
ロプロセッサ16では、前記ビット位置を外形データメ
モリ30に格納する。こうして、外形データメモリ30
には、各水平スキャンSごとの立上りおよび立下り、す
なわち、前記紙幣Pのエッジのビット位置が、前記紙幣
Pの外形データとして格納されることになる。その後、
マイクロプロセッサ16では、このようにして外形デー
タメモリ30に格納された外形データに基づいて、前記
紙幣Pの外形寸法を検出し、基準外形メモリ38に予め
格納されている各々の紙幣の基準外形寸法と比較照合す
ることにより、前記紙幣Pをその外形寸法に関して判別
する。
When a rise is detected by the rise / fall detection unit 24 for each horizontal scan S, the bit position output by the scan counter 19 at that time is latched by a rise latch 26. Also,
Thereafter, when the falling edge is detected by the rising / falling detecting unit 24, the bit position output by the scan counter 19 at that time is latched by the falling latch 28. Thus, the rising and falling bit positions latched by rising latch 26 and falling latch 28 are provided to microprocessor 16. The microprocessor 16 stores the bit position in the external shape data memory 30. Thus, the outer shape data memory 30
The rising and falling edges of each horizontal scan S, that is, the bit positions of the edges of the bill P are stored as the outline data of the bill P. afterwards,
The microprocessor 16 detects the outer dimensions of the banknote P based on the outer shape data stored in the outer shape data memory 30 in this manner, and stores the reference outer dimensions of each bill stored in the reference outer shape memory 38 in advance. The banknote P is discriminated with respect to its outer dimensions by comparison and collation.

【0013】さらに、図1において、判別すべき紙幣P
の印刷パターンを、前記外形寸法検出時より粗い分解能
で検出して取り込むための構成要素は、次のようであ
る。上述のように立上り/立下り検出部24によって立
上りが検出されると、前記A/D変換器20によってデ
ィジタル化された各水平スキャンSごとの多値データ
は、第1の加算回路34に与えられる。第1の加算回路
34では、分周器35によって発生される、クロック信
号をN分の1(例えば4分の1とする)に分周したタイ
ミング信号に従って、図3の(a)に示すように、水平
方向4画素ごとの多値データの値D0,D1,…を加算
し、水平方向加算値H0,H1,…を作成する。さら
に、第2の加算回路36では、図3の(b)に示すよう
に、各水平スキャンSごとの水平方向加算値H0,H
1,…を、垂直方向4画素ごとに加算し、垂直方向加算
値V0,V1,…を作成する。各水平スキャンSごとの
垂直方向加算値V0,V1,…は、FIFOメモリ37
に記憶される。このFIFOメモリ37は、マイクロプ
ロセッサ16とは非同期で、上記各種要素による垂直方
向加算値V0,V1,…作成処理が行えるようタイミン
グ調整を行うためのものである。マイクロプロセッサ1
6では、FIFOメモリ37に記憶されたこれらの垂直
方向加算値V0,V1,…を、読取りパターンデータと
してパターンデータメモリ39に格納する。こうして、
パターンデータメモリ39には、イメージセンサ10の
4×4画素、つまり、この場合、4mm×4mmごとの
読取りパターンデータV0,V1,…が格納される。以
下、説明上、各読取りパターンデータV0,V1,…
を、読取りデータ要素Vという。後で説明するように、
上位コンピュータ32では、このようにしてパターンデ
ータメモリ39に格納された読取りデータ要素Vに基づ
いて前記紙幣P自体の全体的な読取りデータパターンR
Pを求め、該読取りデータパターンRPの一部と、各金
種の真正の紙幣における特徴的範囲に対応させて当該読
取りデータパターンPRの一部を抽出するための切り出
し位置を予め切り出し位置メモリ41に格納する。ここ
で、斜行補正後の読取りデータパターンPRの一部を格
納するための切り出しメモリ43と、基準パターンメモ
リ40に予め格納された基準データパターンBPとを、
後で示す相関値計算式を利用してマッチングし、これに
より、前記紙幣Pをその印刷パターンに関して判別す
る。
Further, in FIG.
The components for detecting and capturing the print pattern with a resolution lower than that at the time of detecting the external dimensions are as follows. When the rise is detected by the rise / fall detection unit 24 as described above, the multi-valued data for each horizontal scan S digitized by the A / D converter 20 is given to the first addition circuit 34. Can be In the first adder circuit 34, as shown in FIG. 3A, according to a timing signal generated by the frequency divider 35 and obtained by dividing the clock signal by 1 / N (for example, 1/4). Are added to the values D0, D1,... Of the multivalued data for every four pixels in the horizontal direction to generate horizontal addition values H0, H1,. Further, in the second adding circuit 36, as shown in FIG. 3B, the horizontal direction added values H0, H
Are added for every four pixels in the vertical direction to create vertical addition values V0, V1,. The vertical addition values V0, V1,... For each horizontal scan S are stored in the FIFO memory 37.
Is stored. The FIFO memory 37 is for asynchronously controlling the timing so that the vertical addition values V0, V1,. Microprocessor 1
In step 6, the vertical addition values V0, V1,... Stored in the FIFO memory 37 are stored in the pattern data memory 39 as read pattern data. Thus,
The pattern data memory 39 stores 4 × 4 pixels of the image sensor 10, that is, read pattern data V0, V1,... Every 4 mm × 4 mm in this case. Hereinafter, for the sake of explanation, each of the read pattern data V0, V1,.
Is referred to as a read data element V. As explained later,
In the host computer 32, based on the read data elements V stored in the pattern data memory 39 in this manner, the entire read data pattern R of the bill P itself is read.
P is obtained, and a cutout position for extracting a part of the read data pattern PR in advance corresponding to a part of the read data pattern RP and a characteristic range of a genuine bill of each denomination is stored in the cutout position memory 41 in advance. To be stored. Here, the cutout memory 43 for storing a part of the read data pattern PR after the skew correction, and the reference data pattern BP stored in advance in the reference pattern memory 40 are
Matching is performed using a correlation value calculation formula described later, whereby the bill P is determined with respect to its print pattern.

【0014】なお、上記実施の形態において、紙幣Pの
印刷パターンを検出するために、前述したように紙幣P
の全面のデータを間引くことなく取り込むようにした理
由は、間引いて取り込む場合には、印刷パターンが線画
であるために、サンプリングピッチと印刷された線のピ
ッチとの関係によりモアレ縞が発生してしまい、不安定
な検出となるからである。また、取り込んだデータが抜
けのない連続したデータであるため、任意の位置のパタ
ーンを選択的に検出可能になる。また、図1の一点鎖線
で囲った構成要素は、ハードウエア回路に限らず、ソフ
トウエア処理によって実現してもよい。また、この実施
の形態に係る装置を利用して、判別すべきすべての金種
の紙幣に関する基準外形および基準データパターンRP
を格納しておけば、日本の紙幣に限らず、外国の紙幣に
も容易に対応できる。さらに、上記実施の形態のように
イメージセンサ10が反射光を受光するタイプに限ら
ず、イメージセンサ10が透過光を受光するタイプであ
ってもよい。
In the above embodiment, in order to detect the print pattern of the banknote P, as described above,
The reason for taking in the data of the entire surface without thinning out is that, in the case of thinning out and taking in, because the print pattern is a line drawing, moire fringes occur due to the relationship between the sampling pitch and the pitch of the printed line. This is because the detection is unstable. Further, since the captured data is continuous data without omission, a pattern at an arbitrary position can be selectively detected. The components surrounded by the dashed line in FIG. 1 are not limited to hardware circuits, but may be realized by software processing. Further, using the apparatus according to this embodiment, the reference outer shape and the reference data pattern RP for all the denomination bills to be discriminated are used.
If it is stored, not only Japanese banknotes but also foreign banknotes can be easily handled. Further, the image sensor 10 is not limited to the type in which the image sensor 10 receives the reflected light as in the above embodiment, but may be the type in which the image sensor 10 receives the transmitted light.

【0015】前記基準パターンメモリ40に各金種の紙
幣Pごとに格納された基準データパターンBPについ
て、図4を参照して説明する。この実施の形態にあって
は、各金種の紙幣Pのイメージセンサ10に対する各通
過方向ごとに、読取りデータパターンRPの2倍の分解
能を持つ1つの基準データパターンBPが格納されてい
るにすぎない。すなわち、以下に説明するように、この
実施の形態では、前記基準データパターンBPは、前記
読取りデータ要素Vと同じ4mm×4mmのサイズを有
する基準データ要素を、2mmのピッチで有するもので
ある(なお、前記読取りデータ要素Vは4mmのピッ
チ)。より詳しく説明すると、前記各金種の紙幣の基準
データパターンBPを作成するためには、この実施の形
態の上記装置を利用して上述と略同様な処理を行うこと
によって、各金種の真正の紙幣Pの全面を光学的に読取
り、図4の(a)に示すような、該紙幣Pの全面に関す
る2mm×2mmデータ要素Aからなるオリジナルデー
タパターンOPを得る。次に、このオリジナルデータパ
ターンOPにおける上下、左右方向に隣接する4つのデ
ータ要素の値を、2mmずつずらしながら、順次加算す
ることによって、図4の(b)に示すような、4mm×
4mmの基準データ要素Bからなる基準データパターン
BPを作成する。この例の場合、例えば、基準データ要
素B11は、オリジナルデータパターンOPのデータ要素
A00、A01、A10およびA11を加算したものであり、基
準データ要素B12は、A01、A02、A11およびA12を加
算したものであり、基準データ要素B21は、A10、A1
1、A20およびA21を加算したものであり、基準データ
要素B22は、A11、A12、A21およびA22を加算したも
のである。
The reference data pattern BP stored in the reference pattern memory 40 for each denomination banknote P will be described with reference to FIG. In this embodiment, only one reference data pattern BP having twice the resolution of the read data pattern RP is stored for each passing direction of the banknotes P of each denomination with respect to the image sensor 10. Absent. That is, as described below, in this embodiment, the reference data pattern BP has a reference data element having the same size of 4 mm × 4 mm as the read data element V at a pitch of 2 mm ( The read data element V has a pitch of 4 mm). More specifically, in order to create the reference data pattern BP of each denomination banknote, the authenticity of each denomination is determined by performing substantially the same processing as described above using the above-described apparatus of this embodiment. 4A is optically read to obtain an original data pattern OP composed of 2 mm × 2 mm data elements A relating to the entire surface of the bill P as shown in FIG. Next, the values of four adjacent data elements in the original data pattern OP in the vertical and horizontal directions are sequentially added while being shifted by 2 mm, thereby obtaining a value of 4 mm × 4 mm as shown in FIG.
A reference data pattern BP including a 4 mm reference data element B is created. In this example, for example, the reference data element B11 is obtained by adding the data elements A00, A01, A10 and A11 of the original data pattern OP, and the reference data element B12 is obtained by adding A01, A02, A11 and A12. The reference data element B21 includes A10, A1
1, A20 and A21 are added, and the reference data element B22 is obtained by adding A11, A12, A21 and A22.

【0016】このようにして、図5に示すように、前記
基準パターンメモリ40には、それぞれ4mm×4mm
のサイズを有する基準データ要素Bが、2mmのピッチ
で予め格納されている。なお、図5では、それぞれ4m
m×4mmのサイズを有する、基準データ要素B11、該
要素B11から右方向に2mmずれた基準データ要素B1
2、および、要素B11から下方向に2mmずれた基準デ
ータ要素B21のみが例示されているが、破線で略示する
ように、その他の基準データ要素も2mmのピッチで順
次格納されている。
In this manner, as shown in FIG. 5, each of the reference pattern memories 40 has a size of 4 mm × 4 mm.
Are stored in advance at a pitch of 2 mm. In addition, in FIG.
a reference data element B11 having a size of mx 4 mm, a reference data element B1 shifted rightward by 2 mm from the element B11;
2, and only the reference data element B21 shifted downward by 2 mm from the element B11 is illustrated, but other reference data elements are also sequentially stored at a pitch of 2 mm as indicated by broken lines.

【0017】次に、前記マイクロプロセッサ16が行う
紙幣判別処理を図6を参照して説明する。先ず、ステッ
プS10では、前記マイクロプロセッサ16は、外形デ
ータメモリ30に格納された紙幣Pの外形データに基づ
いて、該紙幣Pのイメージセンサ10に対する通過位置
および斜行(スキュー)角度θを検出し、さらに、この
検出に基づいて、前記紙幣Pの外形寸法、特に長さLを
算出する。この長さLは、例えば、前記紙幣Pの左右の
エッジデータのうち、該紙幣Pの非欠損部分のエッジデ
ータを利用して、該紙幣Pの左右のエッジ位置の差分値
の平均値を求め、該平均値を斜行角度θで補正すること
によって算出する。そして、このようにして求めた外形
寸法と適合する基準外形メモリ34内の基準外形寸法を
検出し、該適合した基準外形寸法の金種を初期判別金種
として決定する。次に、ステップS20では、パターン
データメモリ39に格納された読取りデータ要素Vのう
ち、紙幣Pに関するものだけ(つまり、背景地である移
送ローラ13に関するデータを除いたもの)を切り出す
ことによって、前記紙幣P自体の読取りデータパターン
を求める。
Next, the bill discriminating process performed by the microprocessor 16 will be described with reference to FIG. First, in step S10, the microprocessor 16 detects a passing position and a skew (skew) angle θ of the bill P with respect to the image sensor 10 based on the outline data of the banknote P stored in the outline data memory 30. Further, based on this detection, the outer dimensions, particularly the length L of the bill P are calculated. The length L is obtained, for example, by using the edge data of the non-defective portion of the bill P among the left and right edge data of the bill P, and calculating the average value of the difference values of the left and right edge positions of the bill P. , The average value is corrected by the skew angle θ. Then, the reference external dimensions in the reference external memory 34 that match the external dimensions determined in this way are detected, and the denomination of the adapted reference external dimensions is determined as the initial discrimination denomination. Next, in step S20, of the read data elements V stored in the pattern data memory 39, only the data relating to the banknote P (that is, the data excluding the data relating to the transport roller 13 as the background) is cut out, thereby A read data pattern of the bill P itself is obtained.

【0018】さらに、ステップS30では、前記紙幣P
のイメージセンサ10に対する通過位置および斜行角度
θに基づいて、パターンデータメモリ39に格納されて
いる該紙幣Pの読取りデータパターンRPを、前記基準
パターンメモリ40に格納された、前記初期判別金種の
基準データパターンBPに対して位置合わせする(正規
化)。この場合、基準データパターンBPの基準データ
要素のピッチは2mmであるので、この読取りデータパ
ターンRPの位置合わせも、このピッチに等しい高い精
度で行うことができる。この実施の形態は、このような
位置合わせする構成であるので、従来のように、各紙幣
Pのイメージセンサに対する通過位置ごとに基準データ
パターンBPを用意しておく必要がない。ステップS4
0では、読取りデータパターンRPの一部分と、前記初
期判別金種の紙幣Pについて各通過方向(前後、表裏方
向の4種類の通過方向のうちのいずれか)ごとに格納さ
れている4種類の基準データパターンBPの対応する全
面的なパターンマッチングを行い、これにより、紙幣P
の投入方向、すなわち、イメージセンサ10に対する通
過方向を判定する。つまり、この場合、前記4種類の基
準データパターンBPのうち、最も高い相関値が得られ
た基準データパターンBPの方向から、前記通過方向が
判定されることになる。
Further, in step S30, the bill P
The read data pattern RP of the banknote P stored in the pattern data memory 39 is stored in the reference pattern memory 40 based on the passing position and the skew angle θ with respect to the image sensor 10. (Normalization) with respect to the reference data pattern BP. In this case, since the pitch of the reference data element of the reference data pattern BP is 2 mm, the positioning of the read data pattern RP can be performed with high accuracy equal to this pitch. In this embodiment, since such a configuration is adopted, it is not necessary to prepare a reference data pattern BP for each passing position of each banknote P with respect to the image sensor as in the related art. Step S4
In the case of 0, a part of the read data pattern RP and the four kinds of references stored for each of the passing directions (one of four kinds of passing directions of front and back, front and back) for the banknote P of the initial discrimination denomination. A corresponding overall pattern matching of the data pattern BP is performed.
Is determined, that is, the passing direction to the image sensor 10 is determined. That is, in this case, the passing direction is determined from the direction of the reference data pattern BP having the highest correlation value among the four types of reference data patterns BP.

【0019】ここで、図7及び図8を用いて斜行補正処
理及び切り出し処理について説明する。ステップS50
では、切り出し位置メモリ41に予め記憶されている切
り出し位置を参照して斜行時の切り出し位置を計算す
る。予め切り出し位置メモリ41に記憶されている切り
出し範囲のxy平面上での設定値(Sx,Sy)と、紙
幣重心から切り出し範囲中心までの距離のxy平面上で
の設定値(Lx,Ly)と、外形データメモリ30に記
憶されている紙幣Pの外形とから計算される入力画像の
xy平面上での重心G(Gx,Gy)とに基づいて、入
力画像の切り出し範囲中心の重心Gからの距離(Cx,
Cy)求める式は、
Here, the skew correction processing and the cutout processing will be described with reference to FIGS. Step S50
Then, the cutout position at the time of skew is calculated with reference to the cutout position stored in the cutout position memory 41 in advance. The set value (Sx, Sy) of the cutout range previously stored in the cutout position memory 41 on the xy plane, and the set value (Lx, Ly) of the distance from the center of the bill to the center of the cutout range on the xy plane. And the center of gravity G (Gx, Gy) on the xy plane of the input image calculated from the outline of the banknote P stored in the outline data memory 30 and the center of gravity of the cutout range of the input image. Distance (Cx,
Cy) The equation to be obtained is

【数1】 Cx=Lx・cosθ+Ly・sinθ Cy=−Lx・sinθ+Ly・cosθ となる。なお、図8に示すように、上記(数1)におい
て用いたθは前記紙幣Pの斜行時の角度である。
Cx = Lx · sin θ + Ly · sin θ Cy = −Lx · sin θ + Ly · cos θ In addition, as shown in FIG. 8, θ used in the above (Equation 1) is the angle of the banknote P when skewed.

【0020】次に、ステップS60では、切り出し位置
の画像の斜行角度θを上記(数1)に対応させてメモリ
上で補正する。すなわち、切り出し範囲の左上の角の切
り出し範囲中心からの距離(fx,fy)を斜行補正後
の切り出し範囲中心が切り出しメモリ43の中心と一致
するように、パターンデータメモリ39から読み出した
データを上記(数1)に代入してその計算結果を順次に
切り出しメモリ43に記憶するようにして斜行補正処理
を施す。なお、パターンデータメモリ39上の切り出し
開始位置Ax,Ayからアドレスは、
Next, in step S60, the skew angle θ of the image at the cut-out position is corrected on the memory in accordance with the above (Equation 1). That is, the data read from the pattern data memory 39 is set such that the distance (fx, fy) of the upper left corner of the cut-out range from the cut-out range center matches the center of the cut-out memory 43 after the skew correction. The skew correction processing is performed by substituting the calculation result into (Equation 1) and sequentially storing the calculation results in the memory 43. Note that the addresses from the cutout start positions Ax and Ay on the pattern data memory 39 are:

【数2】アドレス=Rx・Ay+Ax となる。## EQU2 ## Address = Rx.Ay + Ax

【0021】ステップS70では、正規化相関マッチン
グを施す。即ち、位置ずれ分の余裕を有する辞書データ
と複数回マッチングを行い、最大の相関を得る。すなわ
ち、基準データパターン(つまり、方向対応基準データ
パターン)BPを使用して、切り出しメモリ43に格納
されている前記読取りデータパターンRPの部分マッチ
ングを行う。つまり、読取りデータパターンRPの各読
取りデータ要素Vを、前記位置合わせした基準データパ
ターンにおける位置的に対応する基準データ要素Bと相
関値マッチングを行う。ところで、ステップS30にお
いて、読取りデータパターンRPと基準データパターン
BPとの位置合わせを行った場合でも、紙幣Pの外形に
基づく位置合わせであるので、実際には、紙幣Pの角折
れ、シワ等に起因してある程度の位置合わせ誤差が生じ
るのが普通である。しかし、後述する相関値計算式によ
るパターンマッチングでは、このような位置合わせ誤差
によって、相関値が著しく低下する。
In step S70, normalized correlation matching is performed. That is, matching is performed a plurality of times with dictionary data having a margin for positional deviation to obtain the maximum correlation. That is, partial matching of the read data pattern RP stored in the cut-out memory 43 is performed using the reference data pattern (that is, the direction correspondence reference data pattern) BP. That is, the correlation value matching is performed for each read data element V of the read data pattern RP with the reference data element B corresponding to the position in the aligned reference data pattern. By the way, even if the read data pattern RP and the reference data pattern BP are aligned in step S30, the alignment is based on the outer shape of the banknote P. This usually results in some alignment error. However, in pattern matching using a correlation value calculation formula described later, the correlation value is significantly reduced due to such an alignment error.

【0022】このため、この実施の形態では、判別すべ
き紙幣Pの読取りデータパターンRPの各読取りデータ
要素Vを、上述のように位置合わせした基準データパタ
ーンBPの位置的に対応する基準データ要素Bと1対1
でマッチングするだけでなく、前記読取りデータパター
ンRPが前記基準データパターンBPに対して上下、左
右および斜め方向に位置ズレしている(位置合わせ誤差
が生じている)場合も考慮して、上述のように位置合わ
せした位置(基本位置)から上下、左右および斜め方向
に1ピッチ分(2mm)だけ位置ズレした基準データ要
素Bをもマッチング対象にしている。つまり、この実施
の形態にあっては、判別すべき紙幣Pの読取りデータパ
ターンRPの各読取りデータ要素Vは、対応する基準デ
ータ要素B、および、そこから上下、左右および斜め方
向に1ピッチ分だけ位置ズレした基準データ要素Bであ
る合計9つの基準データ要素Bと(合計9通り、従っ
て、1対9で)マッチングされるようになっている。
For this reason, in this embodiment, each read data element V of the read data pattern RP of the banknote P to be discriminated is replaced with a reference data element which corresponds to the position of the reference data pattern BP aligned as described above. One-to-one with B
In addition to the above case, the above-described read data pattern RP is displaced vertically (left and right) and diagonally with respect to the reference data pattern BP (positioning error is generated), and The reference data element B shifted by one pitch (2 mm) in the vertical, horizontal, and diagonal directions from the position (basic position) thus aligned is also targeted for matching. That is, in this embodiment, each read data element V of the read data pattern RP of the banknote P to be discriminated includes a corresponding reference data element B and one pitch in the up, down, left, right, and diagonal directions. It is matched with a total of nine reference data elements B which are reference data elements B shifted only by 9 positions (a total of nine patterns, and thus, one to nine).

【0023】各金種の紙幣Pに関して、上記の読取りデ
ータパターンRPと基準データパターンBPの9位置と
の部分マッチングは、それぞれ、以下の相関値計算式を
用いて行われる。
The partial matching between the read data pattern RP and the nine positions of the reference data pattern BP for each denomination banknote P is performed using the following correlation value calculation formula.

【数3】 ここで、nは、読取りデータパターンRPにおけるマッ
チング対象となる読取りデータ要素の総数、iはマッチ
ング対象となるデータ要素の番号、Biは、基準データ
パターンBPの各基準データ要素の値、Viは、読取り
データパターンRPの各読取りデータ要素の値、Ba
は、基準データパターンBPにおけるマッチング対象と
なる全基準データ要素の平均値、Vaは、読取りデータ
パターンRPにおけるマッチング対象となる全読取りデ
ータ要素の平均値である。
(Equation 3) Here, n is the total number of read data elements to be matched in the read data pattern RP, i is the number of the data element to be matched, Bi is the value of each reference data element of the reference data pattern BP, and Vi is The value of each read data element of the read data pattern RP, Ba
Is an average value of all reference data elements to be matched in the reference data pattern BP, and Va is an average value of all read data elements to be matched in the read data pattern RP.

【0024】読取りデータパターンRPと基準データパ
ターンBPとが同一の印刷パターンに関するものである
場合、相関値は、両パターンRP,BPの位置が完全に
一致した場合に最大値(ピーク)となるような山形の特
性を示し、逆に、両パターンRP,BPが異なる印刷パ
ターンに関するものである場合、極端なピークを持たな
い平坦な特性を示す。なお、上述のように基本位置の基
準データパターンBPの分解能を読取りデータパターン
RPの2倍、つまり、基準データ要素のピッチを読取り
データ要素の1/2した理由は、次のようである。すな
わち、読取りデータパターンRPとマッチングすべき基
準データパターンBPのデータ量を減らすために、各基
準データ要素のピッチを大きくすると、前述のように基
本位置から各方向に1ピッチずつズラしたマッチングに
よって得られる相関値の変化量が大きくなりすぎる。例
えば、基準データパターンBPの各基準データ要素のピ
ッチを読取りデータ要素と同じ4mmとすると、基本位
置に対して−2mmの位置から+2mmの位置までのデ
ータが飛ぶので、相関ピーク値が相当低下してしまう。
しかし、上記実施の形態のように各基準データ要素のピ
ッチを読取りデータ要素の1/2、すなわち、2mmと
すると、基本位置から±1mmの範囲での相関ピーク値
を得ることができる。
When the read data pattern RP and the reference data pattern BP relate to the same print pattern, the correlation value becomes the maximum value (peak) when the positions of the two patterns RP and BP completely match. In contrast, when the two patterns RP and BP relate to different print patterns, they exhibit flat characteristics without an extreme peak. The reason why the resolution of the reference data pattern BP at the basic position is twice that of the read data pattern RP, that is, the pitch of the reference data element is 要素 of that of the read data element is as follows. That is, if the pitch of each reference data element is increased in order to reduce the data amount of the reference data pattern BP to be matched with the read data pattern RP, the pitch can be obtained by shifting one pitch from the basic position in each direction as described above. The amount of change in the correlation value obtained is too large. For example, if the pitch of each reference data element of the reference data pattern BP is 4 mm, which is the same as the read data element, data from the position of −2 mm to the position of +2 mm with respect to the basic position jumps, so that the correlation peak value decreases considerably. Would.
However, if the pitch of each reference data element is 1 / of the read data element, that is, 2 mm as in the above embodiment, a correlation peak value in a range of ± 1 mm from the basic position can be obtained.

【0025】上述した基準データパターンBPにおける
9位置でのマッチングによって相関値のうちの、最大値
をマッチング結果として採用する。そして、前記マッチ
ング結果が所定値以上である場合、前記紙幣Pを真正な
紙幣として最終判定し、その金種および投入方向を、さ
らに制御系のコンピュータ(図示せず)に出力する。な
お、上記実施の形態では、読取りデータパターンRPの
各読取りデータ要素Vのサイズをイメージセンサ10の
4×4画素分(つまり、4mm×4mm)とし、基準デ
ータパターンBPの基準データ要素も同じサイズとした
が、両パターンRP,BPの各データ要素のサイズは、
上記のものより幾分大きいもの、または、小さいもので
あってもよい。要は、基準データパターンBPの分解能
が読取りデータパターンRPの分解能の2倍、すなわ
ち、ピッチが2分の1であればよい。
The maximum value of the correlation values obtained by matching at the nine positions in the reference data pattern BP is adopted as the matching result. If the matching result is equal to or more than a predetermined value, the banknote P is finally determined as a genuine banknote, and the denomination and the insertion direction are further output to a computer (not shown) of a control system. In the above embodiment, the size of each read data element V of the read data pattern RP is 4 × 4 pixels of the image sensor 10 (that is, 4 mm × 4 mm), and the size of the reference data element of the reference data pattern BP is the same. However, the size of each data element of both patterns RP and BP is
It may be somewhat larger or smaller than those described above. In short, it is sufficient that the resolution of the reference data pattern BP is twice the resolution of the read data pattern RP, that is, the pitch is 1/2.

【0026】また、上記実施の形態では、両パターンR
P,BPの各データ要素は、複数画素の多値データの加
算値であったが、これに限らず、これら画素の多値デー
タの平均値であってもよい。さらに、範囲切り出し手段
によって切り出された1範囲または複数範囲の読取りデ
ータパターンと基準データパターンとの間で、相関値マ
ッチングを行うことで、膨大なデータ処理量を必要とせ
ず、高精度の紙幣判別処理を高速で行うことができ、各
国の紙幣毎に対応する特徴的部分のみを切り出して、相
関値マッチングを施すことで、誤読率を低減することが
できる。
In the above embodiment, both patterns R
Each data element of P and BP is an addition value of multi-value data of a plurality of pixels, but is not limited thereto, and may be an average value of multi-value data of these pixels. Furthermore, by performing correlation value matching between one or more ranges of read data patterns cut out by the range cutout means and the reference data pattern, a huge amount of data processing is not required, and highly accurate bill discrimination. The processing can be performed at high speed, and only the characteristic portion corresponding to each banknote in each country is cut out and subjected to correlation value matching, whereby the misreading rate can be reduced.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、投入された紙葉の一面を光学的に走査して当該紙葉
面の濃淡に応じた多値データを各画素ごとに読取手段で
読み取ると、この多値データに基づいて当該紙葉のエッ
ジを検出して当該紙葉の外形及び読取り時の斜行角度を
外形検出手段で検出する。一方、演算手段において、当
該紙葉の多値データ値を複数の隣接した画素ごとに演算
し、次に、この演算結果値をデータ要素として当該紙葉
の読取りデータパターンを作成手段で作成する。ここ
で、各種の真正の紙葉における特徴的範囲に対応する基
準データパターンをこの読取りデータパターンの2倍の
分解能のデータ要素で予め基準パターン格納手段に格納
しておき、検出された外形及び斜行角度に基づいて、前
記読取りデータパターンをこの基準データパターンに対
応させて位置合わせ手段において位置合わせする。さら
に、各種の真正の紙葉における特徴的範囲に対応させて
前記読取りデータパターンの一部を抽出するための切り
出し位置を切り出し位置格納手段に予め格納しておき、
この切り出し位置を参照して当該紙葉の斜行角度に対応
する切り出し位置を切り出し位置算出手段で算出する。
次に、位置合わせされた前記読取りデータパターンのう
ち、算出されたこの切り出し位置に対応する範囲のみを
範囲切り出し手段で切り出し、切り出された範囲の読取
りデータパターンと前記基準データパターンとの間で、
相関値マッチングを行って投入された当該紙葉の種類を
判別手段で判別するようにする。この結果、紙葉の一部
分の特徴的範囲のみに対応する読取りデータパターンを
切り出すことができ、相関値マッチングに係わる処理時
間の短縮を図ることができる。また、単一の基準データ
パターンを使用して高精度の相関値マッチングを行うこ
とができ、その結果、膨大なデータ処理量を必要とせ
ず、高精度の紙葉判別処理を高速で行うことができる。
さらに、文字部等の特徴的部分のみを切り出し、相関値
マッチングを施すことで、誤読率を低減させることがで
きる。さらにまた、各国の紙幣毎に対応する特徴的部分
のみを切り出して、相関値マッチングを施すことで、誤
読率を低減することができ、従来の紙幣判別装置のよう
に、各国の紙幣に判別処理を施す場合に、特徴抽出を各
国毎に行う必要がなく、装置の開発に要する時間を削減
することができる。また、判別手段において、範囲切り
出し手段によって切り出された1範囲または複数範囲の
読取りデータパターンと基準データパターンとの間で、
相関値マッチングを行うようにすれば、膨大なデータ処
理量を必要とせず、高精度の紙葉判別処理を高速で行う
ことができ、さらに、各国の紙幣毎に対応する特徴的部
分のみを切り出して、相関値マッチングを施すことで、
誤読率を低減することができる。
As described above, according to the present invention, one side of the inserted paper sheet is optically scanned, and multi-value data corresponding to the density of the paper sheet is read for each pixel. When the sheet is read by the means, the edge of the sheet is detected based on the multi-value data, and the outer shape of the sheet and the skew angle at the time of reading are detected by the outer shape detecting means. On the other hand, the arithmetic means calculates the multi-value data value of the sheet for each of a plurality of adjacent pixels, and then creates a read data pattern of the sheet using the calculation result value as a data element. Here, a reference data pattern corresponding to a characteristic range of various genuine paper sheets is stored in the reference pattern storage means in advance with data elements having twice the resolution of the read data pattern, and the detected outer shape and obliqueness are stored. Based on the row angle, the read data pattern is aligned by the alignment means in correspondence with the reference data pattern. Further, a cutout position for extracting a part of the read data pattern corresponding to a characteristic range of various genuine paper sheets is stored in a cutout position storage unit in advance,
With reference to the cut-out position, a cut-out position corresponding to the skew angle of the sheet is calculated by a cut-out position calculating unit.
Next, of the read data patterns aligned, only the range corresponding to the calculated cut-out position is cut out by the range cut-out means, and between the read data pattern of the cut-out range and the reference data pattern,
The type of the paper sheet input by performing correlation value matching is determined by the determination unit. As a result, a read data pattern corresponding to only a characteristic range of a part of the paper sheet can be cut out, and the processing time related to correlation value matching can be reduced. In addition, high-precision correlation value matching can be performed using a single reference data pattern, and as a result, high-precision sheet discrimination processing can be performed at high speed without requiring a huge amount of data processing. it can.
Furthermore, by cutting out only a characteristic portion such as a character portion and performing correlation value matching, the erroneous reading rate can be reduced. Furthermore, by cutting out only the characteristic part corresponding to each banknote in each country and performing correlation value matching, the misreading rate can be reduced. In this case, it is not necessary to perform feature extraction for each country, so that the time required for device development can be reduced. Further, the discriminating means determines between the reference data pattern and one or more ranges of the read data pattern clipped by the range clipping means.
If correlation value matching is performed, high-precision paper discrimination processing can be performed at high speed without requiring a huge amount of data processing, and only the characteristic part corresponding to each banknote of each country is cut out By performing correlation value matching,
The misreading rate can be reduced.

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

【図1】この発明の一実施の形態に係る紙幣判別装置の
ハードウエア構成例を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a hardware configuration of a bill discriminating apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の実施の形態の動作を説明するタイミング
図。
FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the embodiment in FIG. 1;

【図3】同実施の形態において、紙幣の読取りデータパ
ターンを取り込む動作を説明する図。
FIG. 3 is a view for explaining an operation of taking in a banknote read data pattern in the embodiment.

【図4】同実施の形態において、各金種の真正の紙幣ご
との基準データパターンを作成する動作を説明する図。
FIG. 4 is a view for explaining an operation of creating a reference data pattern for each genuine bill of each denomination in the embodiment.

【図5】前記基準データパターンの格納状態を説明する
図。
FIG. 5 is a view for explaining a storage state of the reference data pattern.

【図6】同実施の形態における上位コンピュータによっ
て行われる紙幣判別処理を示すフローチャート図。
FIG. 6 is an exemplary flowchart showing bill discriminating processing performed by the host computer according to the embodiment;

【図7】図1の切り出し位置メモリに予め格納されてい
る真正の紙幣の特徴的範囲に対応する切り出し位置を説
明する図。
FIG. 7 is a view for explaining a cutout position corresponding to a characteristic range of a genuine bill stored in advance in the cutout position memory of FIG. 1;

【図8】斜行補正処理及び切り出し処理について説明す
る図。
FIG. 8 is a diagram illustrating skew correction processing and cutout processing.

【図9】従来の紙幣判別装置を説明する図。FIG. 9 is a diagram illustrating a conventional bill discriminating apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 イメージスキャナ 16 マイクロプロセッサ 40 基準パターンメモリ 41 切り出し位置メモリ 43 切り出しメモリ Reference Signs List 10 image scanner 16 microprocessor 40 reference pattern memory 41 cutout position memory 43 cutout memory

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 投入された紙葉の一面を光学的に走査し
て当該紙葉面の濃淡に応じた多値データを各画素ごとに
読み取る読取手段と、 該多値データに基づいて当該紙葉のエッジを検出して当
該紙葉の外形及び読取り時の斜行角度を検出する外形検
出手段と、 当該紙葉の多値データ値を複数の隣接した画素ごとに演
算する演算手段と、 該演算結果値をデータ要素として当該紙葉の読取りデー
タパターンを作成する作成手段と、 各種の真正の紙葉における特徴的範囲に対応する基準デ
ータパターンを該読取りデータパターンの2倍の分解能
のデータ要素で予め格納する基準パターン格納手段と、 検出された前記外形及び斜行角度に基づいて、前記読取
りデータパターンを該基準データパターンに対応させて
位置合わせする位置合わせ手段と、 各種の真正の紙葉における特徴的範囲に対応させて前記
読取りデータパターンの一部を抽出するための切り出し
位置を予め格納する切り出し位置格納手段と、 該切り出し位置を参照して当該紙葉の斜行角度に対応す
る切り出し位置を算出する切り出し位置算出手段と、 位置合わせされた前記読取りデータパターンのうち、算
出された該切り出し位置に対応する範囲のみを切り出す
範囲切り出し手段と、 前記切り出された範囲の読取りデータパターンと前記基
準データパターンとの間で、相関値マッチングを行って
投入された当該紙葉の種類を判別する判別手段とを有す
ることを特徴とする紙葉判別装置。
1. A reading means for optically scanning one surface of an inserted paper sheet and reading multi-valued data corresponding to the density of the paper sheet for each pixel, and reading the paper based on the multi-valued data. Outer shape detecting means for detecting the edge of the leaf to detect the outer shape of the sheet and the skew angle at the time of reading; calculating means for calculating a multi-value data value of the sheet for each of a plurality of adjacent pixels; Creating means for creating a read data pattern of the paper sheet using the operation result value as a data element; and a data element having a resolution twice as large as the read data pattern, using a reference data pattern corresponding to a characteristic range of various authentic paper sheets. A reference pattern storage means for storing in advance, and a positioning means for positioning the read data pattern in correspondence with the reference data pattern based on the detected outer shape and skew angle. A cutout position storing means for storing in advance a cutout position for extracting a part of the read data pattern in correspondence with a characteristic range in a genuine sheet of a seed; A cut-out position calculating unit that calculates a cut-out position corresponding to a line angle; a range cut-out unit that cuts out only a range corresponding to the calculated cut-out position from the aligned read data pattern; and the cut-out range And a discriminating unit for discriminating the type of the inserted sheet by performing correlation value matching between the read data pattern of the sheet and the reference data pattern.
【請求項2】 前記判別手段は、 前記範囲切り出し手段によって切り出された1範囲また
は複数範囲の読取りデータパターンと前記基準データパ
ターンとの間で、相関値マッチングを行うことを特徴と
する請求項1記載の紙葉判別装置。
2. The method according to claim 1, wherein the determining unit performs correlation value matching between the read data pattern of one or more ranges cut out by the range cutting unit and the reference data pattern. The paper sheet discriminating apparatus described in the above.
JP8359230A 1996-12-28 1996-12-28 Paper sheet discriminating device Pending JPH10198837A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8359230A JPH10198837A (en) 1996-12-28 1996-12-28 Paper sheet discriminating device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8359230A JPH10198837A (en) 1996-12-28 1996-12-28 Paper sheet discriminating device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10198837A true JPH10198837A (en) 1998-07-31

Family

ID=18463430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8359230A Pending JPH10198837A (en) 1996-12-28 1996-12-28 Paper sheet discriminating device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10198837A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003272019A (en) * 2002-03-15 2003-09-26 Dainippon Printing Co Ltd Authenticity determining system for cash voucher
JP2005202780A (en) * 2004-01-16 2005-07-28 Lecip Corp Ticket reader
CN101620757A (en) * 2008-07-03 2010-01-06 冲电气工业株式会社 Banknote processor and window transaction system using the same
JP2010186440A (en) * 2009-02-13 2010-08-26 Toyo Networks & System Integration Co Ltd Denomination determination device
JP2011221622A (en) * 2010-04-06 2011-11-04 Hitachi Omron Terminal Solutions Corp Paper sheet identification apparatus, paper sheet identification method, and paper sheet identification program
JP2015516609A (en) * 2012-03-02 2015-06-11 成都三泰電子実業股▲ふん▼有限公司 Check UV anti-fake verification method

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003272019A (en) * 2002-03-15 2003-09-26 Dainippon Printing Co Ltd Authenticity determining system for cash voucher
JP2005202780A (en) * 2004-01-16 2005-07-28 Lecip Corp Ticket reader
CN101620757A (en) * 2008-07-03 2010-01-06 冲电气工业株式会社 Banknote processor and window transaction system using the same
JP2010015402A (en) * 2008-07-03 2010-01-21 Oki Electric Ind Co Ltd Bill processor and over-the-counter counter transaction system using the same
JP2010186440A (en) * 2009-02-13 2010-08-26 Toyo Networks & System Integration Co Ltd Denomination determination device
JP2011221622A (en) * 2010-04-06 2011-11-04 Hitachi Omron Terminal Solutions Corp Paper sheet identification apparatus, paper sheet identification method, and paper sheet identification program
JP2015516609A (en) * 2012-03-02 2015-06-11 成都三泰電子実業股▲ふん▼有限公司 Check UV anti-fake verification method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5020110A (en) Arrangement for checking documents
JPH11175797A (en) Paper sheet discriminating device
US20020044677A1 (en) Denomination identification
JPH10198837A (en) Paper sheet discriminating device
JP2531766B2 (en) Shape detection device for paper sheets
JPH0836662A (en) Paper money discriminator device
JP2002092683A (en) Device for discriminating between true and false medium
US7844098B2 (en) Method for performing color analysis operation on image corresponding to monetary banknote
JP3777775B2 (en) Inclined image processing method
JP2599320B2 (en) Paper sheet recognition device
JPH08221632A (en) Genuineness judging method for printed pattern
JPH06318246A (en) Paper sheets recognizing device
JP2006221431A (en) Embossed character reading device
JP2647238B2 (en) Bill validator
KR101385388B1 (en) Apparatus for media recognition and method for media kind distinction with the same
JP3064739B2 (en) Image processing device
JP3711737B2 (en) Method for detecting tilt angle of imaging medium
KR101385355B1 (en) Apparatus for media recognition and method for media kind distinction with the same
JP4306027B2 (en) Paper sheet authenticity discrimination device
JPH06318245A (en) Paper sheets recognizing device
JPH0573753A (en) Sheet paper recognition processing method
JPH07334724A (en) Bill decision device
JP3145447B2 (en) Bill validator
JP2000306136A (en) Method and device for paper sheet discrimination
JP3651177B2 (en) Paper sheet identification device