JPH1114557A - Coin recognition system - Google Patents

Coin recognition system

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Publication number
JPH1114557A
JPH1114557A JP9169022A JP16902297A JPH1114557A JP H1114557 A JPH1114557 A JP H1114557A JP 9169022 A JP9169022 A JP 9169022A JP 16902297 A JP16902297 A JP 16902297A JP H1114557 A JPH1114557 A JP H1114557A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coin
data
image
rust
unit
Prior art date
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Pending
Application number
JP9169022A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naohiro Watanabe
尚洋 渡辺
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.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP9169022A priority Critical patent/JPH1114557A/en
Publication of JPH1114557A publication Critical patent/JPH1114557A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07DHANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D5/00Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of coins, e.g. for segregating coins which are unacceptable or alien to a currency
    • G07D5/005Testing the surface pattern, e.g. relief

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Coins (AREA)
  • Image Input (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To recognize a contaminated, rusted or deformed coin, as well as a true coin, by determining an optimal threshold value for binarization from an image data being read out depending on the surface conditions, e.g. contamination, rust or deformation. SOLUTION: When a coin 1 is thrown in, a light source 4 is lighted and a reflected light from a half mirror 6 is further reflected on the coin surface to enter into a reading section 7. A coin type decision section 9 decides the coin type through comparison with a reference outside diameter data. A binarization section 10 binarizes the image of the coin 1. An appropriate threshold value is set such that the fluctuation of output due to contamination, rust and deformation of the coin 1 has no effect. A data binarized based on the threshold value is outputted to a reference data extracting section 11. A true/ false decision section 12 takes out a relevant reference image from several reference images prestored in a registration pattern storing section 13 and makes a comparison. In addition to the decision of the true coin and the type thereof, a decision is made depending on the surface conditions, e.g. contamination, rust or deformation of the coin.

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】本発明は、金融機関などに設
置される自動取引装置(ATM)などの自動化機器内に
搭載され、預貯金や振込処理などの自動化処理の際に顧
客によって投入された硬貨などの種類や真偽を認識する
ための硬貨認識装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coin which is mounted in an automated machine such as an automatic transaction machine (ATM) installed in a financial institution or the like and which is inserted by a customer in an automated process such as a deposit and deposit or a transfer process. The present invention relates to a coin recognizing device for recognizing types and authenticity.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の硬貨認識装置としては、例えば、
特開平4−195477号公報や特開平6−12548
号公報などに記載のものが知られている。前記特開平4
−195477号公報に記載のものは、硬貨の画像デー
タにおける中心点を求めて放射状にウィンドウを設けて
画像を抽出し、あらかじめ用意してある硬貨のウィンド
ウ毎のパタンの基準のデータと比較することで、硬貨を
認識するようにしたものである。また、前記特開平6−
12548号公報に記載のものは、硬貨の画像データに
おける円環状に切り出した小面積の模様で、あらかじめ
用意してある硬貨の小面積毎のパタンの基準のデータと
比較して、回転角、金種、表裏を識別し、その後、前記
円環状に切り出した小面積より広い面積の模様で真偽を
判別して硬貨を認識するようにしたものである。
2. Description of the Related Art Conventional coin recognition devices include, for example,
Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Hei 4-195577 and Hei 6-12548
Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-163, etc. are known. Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 4
Japanese Patent Application Laid-Open No. 195,577 discloses a method of obtaining a center point in image data of a coin, providing a radial window, extracting an image, and comparing the extracted image with reference data of a pattern prepared for each window of a coin in advance. Thus, coins are recognized. In addition, Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 12548 discloses a pattern of a small area cut out in an annular shape in image data of a coin. The type, the front and the back are identified, and thereafter, the coin is recognized by discriminating the authenticity from the pattern having an area larger than the small area cut out in the annular shape.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、実際に世間
に流通している硬貨は、しだいに、汚れや錆び、傷など
により表面の凹凸模様が変形したり、摩耗したりしてく
る。このため、金融機関などにおける現金(硬貨)自動
入出金機に搭載される硬貨認識装置には、硬貨を認識す
る際に、硬貨の真偽、金種を判別するだけでなく、真硬
貨であっても、硬貨の汚れや錆び、傷などによる凹凸の
変形、凹凸模様の摩耗なども自動的に判別し、汚れや錆
び、変色、変形、摩耗などの酷いものは入金しても出金
させないようにする機能が必要である。
However, coins actually circulating in the world gradually become deformed or worn out due to dirt, rust, scratches and the like. For this reason, a coin recognizing device mounted on a cash (coin) automatic depositing / dispensing machine at a financial institution not only discriminates the authenticity and denomination of a coin when recognizing the coin, but also uses a true coin. Even if the coin is dirty, rusted, scratched, etc., it will automatically detect irregularities and irregularities, and wear of irregularities, etc., so that even bad deposits such as dirt, rust, discoloration, deformation, and wear will not be dispensed even if deposited. Function is required.

【0004】しかしながら、上述したいずれの従来の技
術では、硬貨の真偽、金種を判別するという判別の基準
のみで硬貨を認識するため、真の硬貨であっても汚れや
錆び、変色、変形、摩耗の酷いものに対する正確な判別
を行うことができない問題がある。すなわち、たとえ、
汚れや錆び、変色、摩耗の酷い硬貨であっても、それが
真の硬貨と判定された場合には、このような硬貨も出金
されてしまうため、これらを回収するために別な判別手
段を用いなければならず、回路規模や装置が大型化する
問題がある。また、このような硬貨を真の硬貨以外のも
のと判定した場合、このような硬貨が入金できず、リジ
ェクトとして返金されるため、顧客自身が窓口へ持参し
なければならず、顧客に負担をかけてしまう問題があ
る。
However, in any of the conventional techniques described above, coins are recognized only based on the discrimination criteria of discriminating the authenticity and denomination of coins, so that even true coins can be stained, rusted, discolored and deformed. In addition, there is a problem that it is not possible to make an accurate determination of an object having severe wear. That is, even if
Even if the coin is dirty, rusted, discolored, or severely worn, if it is determined to be a true coin, such coins will be dispensed. Therefore, there is a problem that the circuit scale and the device become large. Also, if such a coin is determined to be something other than a true coin, such a coin cannot be deposited and will be refunded as a reject, so the customer must bring it to the counter and burden the customer. There is a problem to put on.

【0005】したがって、真偽の他に汚れや錆び、変
色、変形などの程度を判別し、程度の悪い硬貨を出金さ
せない機能を有し、かつ外国硬貨や偽造硬貨、ゲーム用
硬貨を完全に入金させない硬貨認識装置が望まれてい
た。
Therefore, in addition to authenticity, the degree of dirt, rust, discoloration, deformation, and the like is determined, and a function of preventing coins of inferior degree from being dispensed is provided. Foreign coins, counterfeit coins, and game coins are completely removed. There has been a demand for a coin recognition device that does not allow deposits.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、各種硬
貨の表面模様の画像の二値化データから硬貨の真偽や汚
れなどを判別して硬貨を認識する硬貨認識装置におい
て、複数の硬貨を実験的に読み取って、その読み取った
画像データから、汚れ、錆び、変色などの表面の具合に
応じた出力の頻度を表す頻度分布を抽出し、この頻度分
布に応じて二値化のための最適な閾値を決定するように
した。なお、汚れ、錆び、変色などの表面の具合に応じ
た閾値の分布範囲毎に各領域に分け、硬貨認識の際に、
読み取った画像データがそのいずれの領域に属するかを
判定して表面の具合を認識するのが好ましい。また、読
み取った画像の二値データとあらかじめ用意した基準デ
ータとの比較をマッチングにより行い、一致した画素数
と一致しなかった画素数の相関により相関データを出力
して真偽を判別させるのが好ましい。さらに、比較する
ための基準データは、所定の刻み角度で一周分回転させ
た画像をあらかじめ用意して記憶させておくのが好まし
い。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention provides a coin recognition apparatus for recognizing coins by discriminating the authenticity or dirt of coins from binary data of images of surface patterns of various coins. Experimentally read out, from the read image data, extract a frequency distribution representing the frequency of output according to the surface condition such as dirt, rust, discoloration, etc., according to this frequency distribution for binarization An optimal threshold was determined. In addition, it is divided into each area for each threshold distribution range according to the surface condition such as dirt, rust, discoloration, etc., at the time of coin recognition,
It is preferable to determine which area the read image data belongs to to recognize the condition of the surface. In addition, the binary data of the read image is compared with reference data prepared in advance by matching, and correlation data is output based on the correlation between the number of matched pixels and the number of unmatched pixels to determine whether the image is true or false. preferable. Further, as reference data for comparison, it is preferable that an image rotated by one rotation at a predetermined step angle is prepared in advance and stored.

【0007】さらにまた、抽出した閾値判定データと相
関データの組み合わせから真偽、汚れ、錆び、変色その
他を判別し、硬貨の入出金を制御させるのが好まし
い、。ところで、上記硬貨認識装置において、読み取っ
た画像データから金種を確定し、その金種に応じて画像
データの二値化手段を変えるようにすればよい。なお、
金種の確定は、画像データから抽出した外径データをも
とに行えばよく、また、読み取った画像データから中心
位置データを抽出して、この中心位置を読み取った画像
の中心点位置にくるように画像データを補正すればよ
い。さらに、硬貨を読み取る範囲は、認識対象となる硬
貨のうち最大の直径をもつ硬貨の直径以上に設定すれば
よい。
Further, it is preferable to determine the authenticity, dirt, rust, discoloration and the like from the combination of the extracted threshold value judgment data and the correlation data, and to control the deposit and withdrawal of coins. By the way, in the above coin recognition device, the denomination is determined from the read image data, and the binarization means of the image data may be changed according to the denomination. In addition,
The denomination can be determined based on the outer diameter data extracted from the image data, and the center position data is extracted from the read image data, and this center position comes to the center point position of the read image. The image data may be corrected as described above. Furthermore, the range for reading coins may be set to be equal to or larger than the diameter of the coin having the largest diameter among coins to be recognized.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
の実施の形態を説明する。図1は、実施の形態の構成説
明図である。図1の(a)は、搬送中の硬貨1を上から
見た状態を示しており、(b)はその硬貨1を側面から
見た状態を表している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram of the configuration of the embodiment. FIG. 1A shows a state in which the coin 1 being transported is viewed from above, and FIG. 1B shows a state in which the coin 1 is viewed from the side.

【0009】図において、2は搬送路であり、スリット
状の窓3を設けてある。硬貨1は搬送路2上を、例えば
図の矢印Aの方向に搬送されることになる。4は光源で
あり、例えば蛍光灯やラインフィラメントランプなどの
ライン光源からなる。この光源4からの光は、スリット
5を介して用いられる。6はハーフミラーを示してお
り、スリット5からの光の照射方向を硬貨1の面に対し
て垂直にするように設置してある。
In FIG. 1, reference numeral 2 denotes a conveyance path, which is provided with a slit-shaped window 3. The coin 1 is transported on the transport path 2 in the direction of arrow A in the figure, for example. Reference numeral 4 denotes a light source, for example, a line light source such as a fluorescent lamp or a line filament lamp. The light from the light source 4 is used through the slit 5. Reference numeral 6 denotes a half mirror, which is installed so that the direction of light irradiation from the slit 5 is perpendicular to the surface of the coin 1.

【0010】7は読み取り部であり、例えばCCDなど
のラインイメージセンサによって構成され、前記ハーフ
ミラー6を通して硬貨面からの正反射光を受け取るよう
に、硬貨面の垂直軸上に設置されている。なお、正反射
光とは、硬貨1の表面に対する垂直方向軸で、左右対称
に光源4と読み取り部7を設置した場合の読み取りセン
サに受光される反射光である。
Reference numeral 7 denotes a reading unit which is constituted by, for example, a line image sensor such as a CCD, and is set on a vertical axis of the coin surface so as to receive specularly reflected light from the coin surface through the half mirror 6. Note that the specularly reflected light is reflected light received by the reading sensor when the light source 4 and the reading unit 7 are installed symmetrically with respect to a vertical axis with respect to the surface of the coin 1.

【0011】上記の各構成要素は、光源4からの光がス
リット5を通って照射され、ハーフミラー6によってそ
の照射方向が硬貨面の垂直軸方向となり、かつ、この垂
直軸上に読み取り部7が位置していて、硬貨面からの反
射光を受光するように配置されている。また、窓3や読
み取り部7などの上記構成要素は、認識対象とする硬貨
のうちの最大の直径をもつ硬貨の直径以上の長さに設定
されていて、認識対象硬貨種の全てについて走査可能と
してある。
Each of the above components is irradiated with light from the light source 4 through the slit 5, the irradiation direction of the light is in the direction of the vertical axis of the coin surface by the half mirror 6, and the reading unit 7 is positioned on this vertical axis. And is arranged to receive the reflected light from the coin surface. In addition, the above-described components such as the window 3 and the reading unit 7 are set to have a length equal to or longer than the diameter of the coin having the largest diameter among the coins to be recognized, and can scan all of the coin types to be recognized. There is.

【0012】8は画像取り込み部であり、読み取り部7
によって読み取られたアナログ画像データである硬貨1
の反射光強度のデータを取り込み、A/D変換してデジ
タル画像データを作成し、これを例えばフレームメモリ
などからなる図示しない画像記憶部に書き込んで記憶さ
せる。この記憶させたデジタル画像データは、後述する
金種判定部9および二値化部10に送られる。なお、画
像取り込み部8は、硬貨1の外径とその中心点を抽出す
ることもできる。
Reference numeral 8 denotes an image capturing unit, and a reading unit 7
1 which is analog image data read by
The data of the reflected light intensity is captured, A / D converted to create digital image data, and this is written and stored in an image storage unit (not shown) such as a frame memory. The stored digital image data is sent to a denomination determining unit 9 and a binarizing unit 10 described below. The image capturing unit 8 can also extract the outer diameter of the coin 1 and its center point.

【0013】金種判定部9は、画像取り込み部8より出
力された硬貨1の外径データより該当する金種を判別
し、後述するように、金種データを後段の処理部へ出力
する機能を有している。二値化部10は、上記デジタル
画像データから、二値化を行うための最適な閾値を設定
し、かつ、この閾値と画像データとの比較によって、二
値化した画像データを出力するものであり、特に、前記
画像取り込み部8で求めた金種データをもとにして、二
値化手段を切り替える機能を有している。また、二値化
部10は、二値化を行うための閾値の大小により、硬貨
1の汚れや錆び、変色などの具合を検出する機能を有し
ている。
The denomination judging unit 9 determines a denomination corresponding to the outer diameter data of the coin 1 output from the image capturing unit 8, and outputs the denomination data to a subsequent processing unit as described later. have. The binarizing unit 10 sets an optimal threshold for performing binarization from the digital image data, and outputs binarized image data by comparing the threshold with the image data. In particular, it has a function of switching the binarization means based on the denomination data obtained by the image capturing unit 8. In addition, the binarizing unit 10 has a function of detecting the degree of dirt, rust, discoloration, and the like of the coin 1 based on the magnitude of a threshold value for performing binarization.

【0014】11は参照データ抽出部で、前記二値化部
10より出力した二値画像から、白画像と黒画像の境界
を求めるようにして境界線成分を出力する機能ととも
に、境界線成分を最大限に最大限に圧縮した二値画像を
出力する機能を有している。12は真偽判定部であり、
前記参照データ抽出部11からの圧縮した二値画像と、
後述する登録パタン格納部13に格納されている該当の
登録パタンとを比較して、硬貨1の真偽を判定する機能
を有し、硬貨の面の参照データおよび硬貨の外径データ
を使用して、あらかじめ登録パタン格納部13に記憶し
てある基準データのうちで該当するものを選択し、硬貨
の面の参照データの比較を行うものである。また、真偽
判定部12は、前記参照データ抽出部11からの圧縮し
た二値画像の判定データと、前記二値化部10からの汚
れや錆び、変色などの判定データの両方の出力から、真
偽、汚れ、錆び、変色などすべての判定を行う機能を有
している。
Reference numeral 11 denotes a reference data extraction unit which outputs a boundary line component from the binary image output from the binarization unit 10 so as to obtain a boundary between a white image and a black image. It has the function of outputting a binary image that has been compressed as much as possible. Reference numeral 12 denotes a true / false judgment unit.
A compressed binary image from the reference data extraction unit 11,
It has a function of comparing the corresponding registered pattern stored in a registered pattern storage unit 13 to be described later to determine the authenticity of the coin 1, and uses reference data of the coin surface and outer diameter data of the coin. Then, a corresponding one of the reference data stored in advance in the registered pattern storage unit 13 is selected, and the reference data of the coin surface is compared. In addition, the authenticity judgment unit 12 outputs the judgment data of the compressed binary image from the reference data extraction unit 11 and the judgment data such as dirt, rust, and discoloration from the binarization unit 10 from the output. It has a function to make all judgments such as true / false, dirt, rust, and discoloration.

【0015】前記登録パタン格納部13は、例えばRO
Mや磁気ディスク装置などからなる記憶手段により構成
されている。また、その基準データである登録パタン
は、例えば、国内の硬貨500円、100円、50円、
10円、5円、1円を受け入れ対象としている場合に
は、それぞれの硬貨についてあらかじめ後述の空間変換
などを施したデータとして記憶しておく。なお、硬貨の
種類は上述の場合に限定されず、発行される硬貨に対応
することができる。
The registration pattern storage unit 13 stores, for example, an RO
M and a storage means such as a magnetic disk device. Further, the registration pattern as the reference data is, for example, 500 yen, 100 yen, 50 yen,
When 10 yen, 5 yen, and 1 yen are to be accepted, each coin is stored as data that has been subjected to space conversion described below in advance. It should be noted that the type of coin is not limited to the case described above, and can correspond to coins to be issued.

【0016】次に、上記構成の硬貨認識装置の動作につ
いて説明する。硬貨1が硬貨認識装置内に投入される
と、光源4が点灯し、スリット5を通過した光がハーフ
ミラー6で反射して硬貨1の下側面を照射する。硬貨面
より正反射した光は、ハーフミラー6を透過して、読み
取り部7に入射する。ここで、硬貨1の面の模様をなす
面上の凹凸パタンは、下記のようにして鮮明に抽出され
ることになる。
Next, the operation of the coin recognition device having the above configuration will be described. When the coin 1 is inserted into the coin recognition device, the light source 4 is turned on, and the light passing through the slit 5 is reflected by the half mirror 6 to irradiate the lower surface of the coin 1. Light specularly reflected from the coin surface passes through the half mirror 6 and enters the reading unit 7. Here, the concavo-convex pattern on the surface forming the pattern of the coin 1 is clearly extracted as described below.

【0017】図2は凹凸パタン抽出の説明図であり、硬
貨面の模様を形成する面上の凹凸部分を示している。図
1の(b)では硬貨下面を、ハーフミラー6によって反
射した光が、下から上方向に照射するように示してある
が、図2では分かりやすく図示するために、この上下関
係を逆転させて表現してある。すなわち、図2において
は、ハーフミラー6からの照射光14が硬貨1の面に反
射し、硬貨1からの反射光15として反射することにな
る。
FIG. 2 is an explanatory view of the extraction of the concavo-convex pattern, showing the concavo-convex portions on the surface forming the pattern of the coin surface. In FIG. 1B, the light reflected by the half mirror 6 illuminates the lower surface of the coin so that the light is irradiated upward from below. However, in FIG. Is expressed. That is, in FIG. 2, the irradiation light 14 from the half mirror 6 is reflected on the surface of the coin 1 and is reflected as the reflected light 15 from the coin 1.

【0018】まず、図2の(a)では、照射光14は硬
貨1の平坦な部分を照射するため、反射光15aは照射
光14の逆方向へ向かう。このことにより、反射光15
aは正反射光として、図1に示したようにハーフミラー
6を透過して読み取り部7に入射する。一方、図2の
(b)に示す場合には、照射光14が硬貨面上の凸部の
図2における左上がり部分を照射するため、反射光15
bは正反射光の方向とは異なる方向へ向かう。このた
め、反射光15bはハーフミラー6には向かわず、した
がって読み取り部7には入射しない。
First, in FIG. 2A, the irradiation light 14 irradiates the flat portion of the coin 1, so that the reflected light 15a goes in the opposite direction of the irradiation light 14. As a result, the reflected light 15
“a” passes through the half mirror 6 and enters the reading unit 7 as specularly reflected light as shown in FIG. On the other hand, in the case shown in FIG. 2B, the irradiation light 14 irradiates the upwardly raised portion of FIG.
b goes in a direction different from the direction of the specularly reflected light. Therefore, the reflected light 15b does not go to the half mirror 6, and does not enter the reading unit 7.

【0019】また、図2の(c)では、照射光14は硬
貨面上の凸部上の平坦な部分を照射するために、反射光
15cは図2の(a)の場合と同様に、正反射光として
ハーフミラー6を透過して読み取り部7に入射する。さ
らに、図2の(d)に示す場合では、照射光14は硬貨
面上の図2における左下がり部分を照射するため、反射
光15dは正反射光の方向とは別の方向へ向かう、この
ため、反射光15dは図2の(b)の場合と同様に読み
取り部7には入射しない。
In FIG. 2C, since the irradiation light 14 irradiates a flat portion on the convex portion on the coin surface, the reflected light 15c has the same value as in FIG. The light passes through the half mirror 6 as regular reflection light and enters the reading unit 7. Further, in the case shown in FIG. 2D, the irradiation light 14 irradiates the lower left portion in FIG. 2 on the coin surface, so that the reflected light 15d goes in a direction different from the direction of the regular reflection light. Therefore, the reflected light 15d does not enter the reading unit 7 as in the case of FIG.

【0020】このようにして、硬貨1の面上の模様は、
この硬貨面の状態が平坦になっている部分では、その正
反射光によって明るくなり、一方、斜めに傾斜している
部分では、影となり暗くなって現れてくるため、硬貨1
の面上の凹凸パタンを読み取ることができる。以下に、
図を参照して、中心点座標(Xc ,Yc )の算出につい
て説明する。
Thus, the pattern on the surface of the coin 1 is
In a part where the state of the coin is flat, the specular reflection light makes the coin brighter, while in an obliquely inclined part, it appears as a shadow and darkens.
The uneven pattern on the surface can be read. less than,
The calculation of the center point coordinates ( Xc , Yc ) will be described with reference to the drawing.

【0021】図3はx方向の中心点配列の抽出を説明す
る説明図、図4はy方向の中心点配列の抽出を説明する
説明図である。図にはx軸およびy軸が示されており、
このx軸に対応して硬貨1の端点座標Xs およびXe
求められ、y軸に対応して硬貨1の端点座標Ys および
e が求められる。また、前記端点座標から中心点座標
(Xc ,Yc )が算出される。なお、各図中、16は記
憶部への画像データである。この画像データ16中の白
抜き部分の画像17が硬貨1の画像であり、この中に凹
凸パタンが存在するように表している。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the extraction of the center point array in the x direction, and FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the extraction of the center point array in the y direction. The figure shows the x and y axes,
This corresponds to the x-axis end point coordinates X s and X e of the coin 1 is determined, end point coordinates Y s and element Y e coin 1 corresponding to the y-axis is determined. The center point coordinates ( Xc , Yc ) are calculated from the end point coordinates. In each of the figures, reference numeral 16 denotes image data stored in the storage unit. An image 17 of a white portion in the image data 16 is an image of the coin 1 and is represented as if an uneven pattern exists in the image.

【0022】x方向については、図3に示すように、水
平方向にラインを引き、硬貨1の画像17の左右端点X
s (1) およびXe (1) を検出する。2本目のラインにつ
いても、同様にXs (2) およびXe (2) を求め、N本の
ラインすべての左右端点配列Xs (n) およびXe (n) を
求める。このようにして左右端点配列を抽出した後、そ
れぞれの左右端点配列から中心点配列Xc (n) を抽出す
る。すなわち、1本目のラインについては、Xc (1) =
(Xs (1) +Xe (1) /2)で求め、同様にN本のライ
ンすべてについて中心点配列Xc (n) を抽出する。
In the x direction, as shown in FIG. 3, a line is drawn in the horizontal direction and the left and right end points X of the image 17 of the coin 1 are drawn.
s (1) and X e (1) are detected. For even two line-similarly seek X s (2) and X e (2), obtaining the N lines all right endpoints sequence X s (n) and X e (n). After the left and right end point arrays are extracted in this way, a center point array X c (n) is extracted from each of the left and right end point arrays. That is, for the first line, X c (1) =
Determined by (X s (1) + X e (1) / 2), similarly extracts the center point sequence X c (n) for all N lines.

【0023】この中心点Xc はx方向における硬貨1の
画像17の中心点Xc (n) から求める。すなわち、Xc
=(ΣXc (n) )/Nで求めるものである。y方向につ
いては、図4に示すように、垂直方向にラインを引き、
硬貨1の画像17の上下端点Ys (1) およびYe (1) を
検出する。2本目のラインについても同様にYs (2) お
よびYe (2) を求め、M本のライン全ての上下端点配列
s(m) およびYe (m) を求める。このようにして上下
端点配列を抽出した後、それぞれの上下端点配列から中
心点配列Yc (m) から求める。
The center point X c is obtained from the center point X c (n) of the image 17 of the coin 1 in the x direction. That is, X c
= (ΣX c (n)) / N. In the y direction, a line is drawn in the vertical direction as shown in FIG.
The upper and lower points Y s (1) and Y e (1) of the image 17 of the coin 1 are detected. Similarly, Y s (2) and Y e (2) are obtained for the second line, and upper and lower end point arrays Y s (m) and Y e (m) are obtained for all M lines. After the upper and lower end point arrays have been extracted in this way, they are obtained from the upper and lower end point arrays and the center point array Y c (m).

【0024】この中心点Yc はy方向における硬貨1の
画像17の中心点Yc (m) から求める。すなわち、Yc
=(ΣYc (m) )/Mで求めるものである。図1に戻っ
て、画像取り込み部8は、このようにして求めた硬貨1
の画像17の中心点座標(Yc ,Yc )を参照データ抽
出部11へ出力し、図示しない記憶部に書き込まれた画
像を二値化部10へ出力するとともに、硬貨1の画像1
7からその外径を算出し、金種判別部9へ外径データを
出力する。
The center point Yc is obtained from the center point Yc (m) of the image 17 of the coin 1 in the y direction. That is, Y c
= (ΣY c (m)) / M. Returning to FIG. 1, the image capturing unit 8 sets the coin 1 obtained in this manner.
The center point coordinates (Y c , Y c ) of the image 17 are output to the reference data extraction unit 11, the image written in the storage unit (not shown) is output to the binarization unit 10, and the image 1 of the coin 1 is output.
7 and outputs the outer diameter data to the denomination determining unit 9.

【0025】金種判別部9は、画像取り込み部8よりあ
らかじめ金種毎に記憶した基準の外径データと比較して
金種判別を行う。すなわち、Ys (m) の最小値とY
e (m) の最大値の差、またはXs (n) の最小値とX
e (n) の最大値の差の平均値を外径データとし、これを
あらかじめ記憶した基準の外径データと比較するように
したものである。なお、国外の硬貨で、これら国内硬貨
の外径データ以外のデータが抽出された場合には、エラ
ーシグナルを出力して硬貨1を除外する。
The denomination discriminating section 9 performs denomination discrimination by comparing with reference outer diameter data stored in advance for each denomination from the image capturing section 8. That is, the minimum value of Y s (m) and Y
The difference between the maximum value of e (m) or the minimum value of X s (n) and X
The average value of the difference between the maximum values of e (n) is used as the outer diameter data, and this is compared with the reference outer diameter data stored in advance. If data other than the outer diameter data of these domestic coins is extracted from foreign coins, an error signal is output and coin 1 is excluded.

【0026】また、金種判別部9は、判定された金種に
したがって、二値化部10の二値化手段を決定する。二
値化手段には、固定閾値による方法、Ptile などの自動
閾値決定による方法など様々な方法がある。硬貨1の表
面の状態が汚れていたり、錆びていたり、変色していた
場合、固定二値化手段では大抵、凹凸模様を抽出できな
い。また、硬貨1の表面の凹凸模様の情報量が、表裏で
異なる場合がある。したがって、真偽判別では、読み取
り構成が硬貨1の少なくとも片面を読み取るようになっ
ており、硬貨1の表裏のどちらかが真であれば、真と判
別できればよいため、同一種類の硬貨1の汚れ、錆び、
変色、表裏の凹凸模様情報量の差違に影響されない二値
化手段を選択する。金種によっては錆びにくい白銅でで
きているものや、錆びやすい黄銅でできているものがあ
り、それぞれ材質によっても最適な二値化手段が異な
る。このように錆や汚れ、変色などの具合や、凹凸模様
の情報量、平坦部分の面積、画素数などのパラメータに
よって、金種毎に二値化手段をあらかじめ決定しておく
必要がある。このため、本実施の形態では、金種判定部
9に金種の判別とともにその二値化手段の決定をさせる
ようにしたものである。
The denomination judging section 9 determines the binarizing means of the binarizing section 10 according to the determined denomination. There are various methods for binarization such as a method using a fixed threshold and a method using automatic threshold determination such as Ptile. When the state of the surface of the coin 1 is dirty, rusted, or discolored, the fixed binarizing means usually cannot extract the uneven pattern. In addition, the amount of information of the concavo-convex pattern on the surface of the coin 1 may be different between the front and the back. Therefore, in the authenticity determination, the reading configuration reads at least one side of the coin 1. If either one of the front and back sides of the coin 1 is true, it is sufficient to be able to determine that the coin is true. , Rust,
A binarizing means which is not affected by the discoloration and the difference in the amount of information on the front and back uneven patterns is selected. Depending on the denomination, there are those made of rust-resistant white copper and those made of rust-resistant brass, and the optimum binarization means differs depending on the material. As described above, it is necessary to previously determine the binarizing means for each denomination based on parameters such as rust, dirt, and discoloration, the information amount of the uneven pattern, the area of the flat portion, and the number of pixels. For this reason, in the present embodiment, the denomination judging unit 9 is made to determine the denomination and to determine the binarization means.

【0027】金種判別部9は、基準の外径データと比較
して、金種を判別し、金種データを二値化部10に出力
する。二値化部10は、金種判別部9が出力した二値化
手段にしたがって、その二値化手段で画像取り込み部8
で得た硬貨1の画像を二値化する。以下に二値化動作の
一例を説明する。
The denomination discriminating section 9 discriminates the denomination by comparing it with the reference outer diameter data, and outputs the denomination data to the binarization section 10. According to the binarization means output from the denomination discriminating section 9, the binarization section 10 uses the binarization means to read the image taking section 8
The image of the coin 1 obtained in the above is binarized. Hereinafter, an example of the binarization operation will be described.

【0028】二値化部10は、まず、画像取り込み部8
によって得られた画像データを、例えば画像記憶部9か
ら読み出すなどによって取り出し、その濃淡値を表す濃
度の発生頻度分布を抽出する。硬貨1の画像を二値化す
るためには、硬貨1毎の汚れや錆び、変色その他による
出力の変動や、読み取り部7の経時変化などの変動にと
らわれないように、適切な閾値を決定するとよい。例え
ば、濃度分布の平均値を算出し、これにもとづいて最適
閾値を決定することなどである。
The binarizing section 10 firstly receives the image taking section 8
The image data obtained as described above is taken out, for example, by reading it from the image storage unit 9, and the occurrence frequency distribution of the density representing the gradation value is extracted. In order to binarize the image of the coin 1, it is necessary to determine an appropriate threshold value so as not to be affected by fluctuations in output due to dirt, rust, discoloration and the like of each coin 1 and fluctuations of the reading unit 7 with time. Good. For example, calculating the average value of the density distribution and determining the optimum threshold value based on the calculated average value.

【0029】図5は閾値決定の説明図である。図の横軸
には対象画像の濃度をとり、縦軸にはこの濃度の発生頻
度をとっている。図では濃度の平均値を閾値18として
定めた場合を示しているが、この他にも、例えば濃度発
生頻度の分布形状が2つのピークを持つ場合に、そのピ
ークの谷となる部分を閾値として決定する方法などがあ
る。これらの中から、対象となる硬貨の性質に最も適し
た二値化方法を選んで、閾値を決定する。対象となる各
金種毎に、最も適した二値化方法を決定するには、その
硬貨から経験的に求めるのがよい。この閾値にもとづい
て二値化された二値化データは、参照データ抽出部11
へ出力される。
FIG. 5 is an explanatory diagram for determining a threshold value. In the figure, the horizontal axis indicates the density of the target image, and the vertical axis indicates the frequency of occurrence of this density. The figure shows the case where the average value of the density is set as the threshold value 18. However, in addition to this, for example, when the distribution shape of the density occurrence frequency has two peaks, the valley of the peak is set as the threshold value. There is a way to decide. From these, a binarization method most suitable for the properties of the coin to be processed is selected, and the threshold value is determined. In order to determine the most suitable binarization method for each of the denominations, it is preferable to empirically determine the binarization method from the coin. The binarized data binarized based on this threshold is output to the reference data extraction unit 11.
Output to

【0030】また、二値化部10は、決定した閾値の大
小により、対象となる硬貨1の汚れや錆び、変色その他
の程度を判別する。硬貨1の画像データから抽出した前
記濃度発生分布から、決定された閾値が通常よりも著し
く高い、もしくは著しく低い場合に、偽造や変造、国外
の硬貨とみなし、除外の対象に決定するものである。
The binarizing unit 10 determines the degree of dirt, rust, discoloration and the like of the target coin 1 based on the determined threshold value. If the determined threshold is significantly higher or lower than usual from the density occurrence distribution extracted from the image data of the coin 1, it is regarded as a counterfeit, falsified or foreign coin, and is determined to be excluded. .

【0031】図6は、閾値判定の動作例を説明する説明
図である。図の横軸には対象画像の濃度をとり、縦軸に
はこの濃度の発生頻度をとっている。横軸には、例え
ば、左側が明るい、すなわち濃度が低い値であり、右側
が暗い、すなわち濃度が高い値をとったものである。硬
貨1の画像データから抽出した濃度発生分布は、流通硬
貨の平均的な分布が例えば図中の20aに示すような波
形となり、閾値は20bに決定される。
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining an operation example of the threshold value judgment. In the figure, the horizontal axis indicates the density of the target image, and the vertical axis indicates the frequency of occurrence of this density. On the horizontal axis, for example, the left side has a bright value, that is, a low density value, and the right side has a dark value, that is, a high density value. In the density generation distribution extracted from the image data of the coin 1, the average distribution of the coins in circulation has a waveform as shown by, for example, 20a in the figure, and the threshold value is determined to be 20b.

【0032】ところが、新品の硬貨のように、反射光の
強度が大きくなると、分布は図中の19aのような波形
となり、閾値はそれにしたがって19bに決定される。
また、汚れや錆び、変色などが多く見られる硬貨では、
反射光の強度が小さくなり、分布は図中の21aのよう
な波形となり、閾値はそれにしたがって21bに決定さ
れる。
However, when the intensity of the reflected light increases like a new coin, the distribution has a waveform like 19a in the figure, and the threshold value is determined to be 19b accordingly.
Also, coins with many stains, rust, discoloration, etc.
The intensity of the reflected light decreases, the distribution becomes a waveform like 21a in the figure, and the threshold is determined to 21b accordingly.

【0033】ここで、決定される最適な閾値は、硬貨1
の表面の状態によって変動するが、本実施の形態では、
この決定された閾値より、硬貨表面の状態を判定する機
能を有している。すなわち、決定された閾値が、図中の
領域A1に属する場合や領域A3に属する場合は、硬貨
1の表面が通常の硬貨とは異なると判断させるなどであ
る。硬貨1の表面に凹凸模様がなく、全面が正反射した
場合などは、決定された閾値が領域A1に属し、一方、
硬貨1の表面が酷く汚れている、錆びている、変色して
いる場合などは、決定された閾値が領域A3に属するよ
うな性質を利用したものである。
Here, the optimum threshold value to be determined is coin 1
Fluctuates depending on the state of the surface, but in the present embodiment,
It has a function of determining the state of the coin surface based on the determined threshold value. That is, when the determined threshold value belongs to the area A1 or the area A3 in the drawing, it is determined that the surface of the coin 1 is different from a normal coin. For example, when the coin 1 does not have an uneven pattern and the entire surface is specularly reflected, the determined threshold value belongs to the area A1.
When the surface of the coin 1 is extremely dirty, rusted, or discolored, the property that the determined threshold value belongs to the area A3 is used.

【0034】このように、閾値判定データ(A1,A
2,A3)を的確に出力するためには、各硬貨毎に流通
硬貨を多く読み取って、実験により決定する。また、二
値化部10は、対象となる硬貨1の閾値判定結果がA1
またはA3となった場合、硬貨1をその場で除外するの
ではなく、後述する真偽判定部12へその結果を出力
し、真偽判定部12が、除外の対象となったことを参考
にして、硬貨1を最終的に判定する。さらに、二値化部
10は、このような閾値判定データを、後述の真偽判定
部12へ出力する。
As described above, the threshold determination data (A1, A
In order to accurately output (2, A3), a large number of coins are read for each coin, and the coins are determined by experiments. In addition, the binarization unit 10 determines that the threshold determination result of the target coin 1 is A1
Alternatively, when the value is A3, the result is output to the authenticity determination unit 12 described later instead of excluding the coin 1 on the spot, and the authenticity determination unit 12 is referred to as being excluded. The coin 1 is finally determined. Further, the binarization unit 10 outputs such threshold determination data to a true / false determination unit 12 described below.

【0035】次に、参照データ抽出部11の形態を説明
する。図7は、参照データ抽出部のブロック図である。
22は境界線成分抽出部であり、二値化された画像17
の白/黒境界線を抽出するものである。この境界線成分
抽出部22は、例えば後述するようなテンプレートを使
用してその抽出を行う。
Next, the configuration of the reference data extraction unit 11 will be described. FIG. 7 is a block diagram of the reference data extraction unit.
Reference numeral 22 denotes a boundary component extraction unit, which converts the binarized image 17
The white / black boundary line is extracted. The boundary line component extraction unit 22 performs the extraction using a template described later, for example.

【0036】図8は、境界線成分抽出のためのテンプレ
ートの一例の説明図である。図に示すように、ここでは
一例として、3×3で構成するテンプレート25を挙げ
てある。このテンプレート25には白画素26と黒画素
27があり、白/黒の境界がテンプレートの中心を通る
ように構成されている。認識対象となるデータが、図中
のいずれかのテンプレートに一致していれば、そこが白
/黒境界線であると判断し、これに対応させて黒画素を
出力することにより、境界線成分画像を得る。
FIG. 8 is an explanatory diagram of an example of a template for extracting a boundary line component. As shown in the figure, a template 25 composed of 3 × 3 is exemplified here. The template 25 has a white pixel 26 and a black pixel 27, and is configured so that a white / black boundary passes through the center of the template. If the data to be recognized matches any one of the templates in the figure, it is determined that the data is a white / black boundary line, and a black pixel is output in correspondence with the boundary line component. Get an image.

【0037】図7に戻って、23は中心位置補正部であ
り、前記境界線成分抽出部22より出力された画像を、
画像取り込み部8より出力された中心点データをもとに
中心位置の補正を行うものである。24は圧縮部であ
り、前記境界線成分抽出部22より出力された二値画像
を一般的に知られている圧縮方式で画像の大きさを小さ
くするものである。
Returning to FIG. 7, reference numeral 23 denotes a center position correction unit which converts the image output from the boundary line component extraction unit 22 into
The center position is corrected based on the center point data output from the image capturing unit 8. A compression unit 24 reduces the size of the binary image output from the boundary line component extraction unit 22 using a generally known compression method.

【0038】以下、参照データ抽出部11の動作例を図
をもとにして説明する。参照データ抽出部11は、ま
ず、境界線成分抽出部22によって二値化された画像の
白/黒境界線を抽出する。そして、図8に示すように、
3×3で構成するテンプレート25には白画素26、黒
画素27があり、白/黒の境界がテンプレートの中心を
通るように構成されている。図中のいずれかのテンプレ
ートに一致していれば、そこが白/黒境界線であり、黒
画素を出力する。
Hereinafter, an operation example of the reference data extraction unit 11 will be described with reference to the drawings. The reference data extraction unit 11 first extracts a white / black boundary line of the image binarized by the boundary line component extraction unit 22. Then, as shown in FIG.
A 3 × 3 template 25 has white pixels 26 and black pixels 27, and is configured such that a white / black boundary passes through the center of the template. If it matches any of the templates in the figure, it is a white / black boundary line and a black pixel is output.

【0039】中心位置補正部23は、境界線成分抽出部
22より出力された二値画像における硬貨1の画像を、
一定位置に補正する。すなわち、画像読み取り部8で
は、硬貨1の位置が常に一定ではなく、また硬貨1の種
類によって外径が異なるので、これらをすべて中心位置
に統一するように補正する。こうすることにより、回転
マッチングなどで精度のいい判別結果が得られる。
The center position correcting unit 23 converts the image of the coin 1 in the binary image output from the boundary line component extracting unit 22 into
Correct to a fixed position. That is, in the image reading unit 8, since the position of the coin 1 is not always constant and the outer diameter varies depending on the type of the coin 1, the coin reading is corrected so as to unify them all at the center position. By doing so, a highly accurate discrimination result can be obtained by rotation matching or the like.

【0040】圧縮部24は、このようにして出力された
二値画像を、一般的に知られている圧縮方式で画像の大
きさを小さくするように変換する。図9に圧縮方式の一
例を示す。図中、28は境界線成分抽出部22より出力
された画像であり、29は境界線成分抽出部22より出
力された画像を分割したサブ領域である。x方向、y方
向それぞれ例えば画像サイズを縦、横ともに4分の1に
小さくする場合、サブ領域は4×4の大きさになる。こ
のサブ領域の中の16個の画素のうち、一つでも黒画素
があれば、出力画像を黒にするようにして圧縮する。本
実施の形態では、4分の1に圧縮する例を示したが、5
分の1、8分の1でもよい。圧縮率が大きいほどデータ
量が減り、処理量が少なく高速化が図れるが、判別の精
度に影響を及ぼすので、ここではどの程度まで圧縮がで
きるか、経験的に求めるのがよい。
The compression section 24 converts the binary image output as described above so as to reduce the size of the image by a generally known compression method. FIG. 9 shows an example of the compression method. In the figure, reference numeral 28 denotes an image output from the boundary line component extraction unit 22, and reference numeral 29 denotes a sub-region obtained by dividing the image output from the boundary line component extraction unit 22. When the image size is reduced to one-quarter in both the x and y directions, for example, both vertically and horizontally, the sub-region has a size of 4 × 4. If there is at least one black pixel among the 16 pixels in this sub-region, the output image is compressed so as to be black. In this embodiment, an example in which compression is performed to a quarter has been described.
It may be 1/8 or 1/8. The larger the compression ratio, the smaller the data amount, the smaller the processing amount, and the higher the speed. However, since the accuracy of the determination is affected, it is better to empirically determine how much compression can be performed here.

【0041】図10は、真偽判定部12のブロック図で
ある。以下、真偽判定部12の動作形態を説明する。3
0はマッチング部であり、参照データ抽出部11から出
力された二値画像と、登録パタン格納部13からあらか
じめ記憶された基準の登録パタンを比較して、後述の一
致度および不一致度を出力するものである。なお、登録
パタン格納部13にあらかじめ記憶された登録パタン
は、金種毎にその表裏について、所定の刻み角度ずつ回
転させたデータを用意している。
FIG. 10 is a block diagram of the authenticity judging unit 12. Hereinafter, an operation mode of the authenticity determination unit 12 will be described. 3
Reference numeral 0 denotes a matching unit that compares the binary image output from the reference data extraction unit 11 with a reference registration pattern stored in advance from the registration pattern storage unit 13 and outputs a matching degree and a mismatch degree described later. Things. The registration patterns stored in advance in the registration pattern storage unit 13 have data prepared by rotating the front and back surfaces of each denomination by a predetermined angle.

【0042】31はカウンタ部であり、所定の刻み角度
ずつ回転させたデータの順に1,2,3,…,n,…,
Nと番号を付与した配列を2本持たせている。1本目
は、マッチング部30で出力された一致度を所定の刻み
角度毎に割り当てるものである。もう1本は、マッチン
グ部30で出力された不一致度を所定の刻み角度毎に割
り当てるものである。この配列から不一致度の最小値を
抽出する機能を有している。
Numeral 31 denotes a counter section, which is arranged in order of data rotated by a predetermined step angle in the order of 1, 2, 3,..., N,.
There are two arrays numbered N. The first one assigns the degree of coincidence output from the matching unit 30 for each predetermined step angle. The other is to assign the degree of inconsistency output from the matching unit 30 for each predetermined step angle. It has a function of extracting the minimum value of the degree of mismatch from this array.

【0043】32は相関データ出力部であり、カウンタ
31より出力されたデータと、二値化部10より出力さ
れた閾値判定データより、硬貨1の真偽、汚れ、錆び、
変色その他を判別するものである。以下、真偽判定部1
2の動作を図を用いて説明する。真偽判別部12は、ま
ず、画像取り込み部8より出力された金種データをもと
にして、登録パタン格納部13があらかじめ格納された
幾つかの基準の基準画像のうち、該当する基準画像を取
り出し、比較するものである。
Numeral 32 denotes a correlation data output unit, based on the data output from the counter 31 and the threshold value judgment data output from the binarization unit 10, the authenticity, dirt, rust, etc. of the coin 1.
Discoloration and others are determined. Hereinafter, the authenticity determination unit 1
Operation 2 will be described with reference to the drawings. Based on the denomination data output from the image capturing unit 8, the authenticity discriminating unit 12 first stores a corresponding reference image among several reference standard images stored in the registration pattern storage unit 13 in advance. Are taken out and compared.

【0044】図11に、マッチング部30の動作例を説
明する説明図を示す。図中、33は圧縮部24より出力
された参照画像であり、この二値画像の中に硬貨1の画
像34がある。Zは登録パタン格納部13にあらかじめ
記憶された基準の画像である。基準の画像Zには所定の
刻み角度ずつ回転させた画像を用意しており、それぞれ
の画像Z(1) 〜Z(N) を含んでいる。
FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining an operation example of the matching unit 30. In the figure, reference numeral 33 denotes a reference image output from the compression unit 24, and an image 34 of the coin 1 is included in the binary image. Z is a reference image stored in the registration pattern storage unit 13 in advance. As the reference image Z, an image rotated by a predetermined notch angle is prepared, and includes the respective images Z (1) to Z (N).

【0045】マッチング部30は、参照画像33と、所
定の刻み角度ずつ回転させたそれぞれの基準画像Z(N)
のマッチングを行うものである。なお、登録パタン格納
部13に納められている基準の画像Zは、金種毎にその
表裏両面について、例えば5度刻みで1周分回転させて
基準データとしたものである。すなわち、各硬貨の金種
の表裏面のそれぞれについて、5度刻みで1周分(36
0度)回転させて、1〜N(5度刻みの場合、Nは7
2)の基準データがあることになる。
The matching section 30 includes a reference image 33 and each reference image Z (N) rotated by a predetermined step angle.
Is performed. The reference image Z stored in the registration pattern storage unit 13 is obtained by rotating the front and back surfaces of each denomination by one turn at intervals of, for example, 5 degrees, to obtain reference data. In other words, for each of the front and back sides of the denomination of each coin, one turn (5
0 °), rotate 1-N (in 5 ° increments, N is 7
There is reference data of 2).

【0046】所定の刻み角度とは、5度に限らず、例え
ば10度刻みとしてもよい。刻み角度が大きいほど処理
量が少なくなるが、認識の精度は逆に低下するので、認
識対象に応じて最適な刻み角度を実験により決定するの
が好ましい。マッチング部30は、まず、圧縮部24よ
り出力された二値画像33と基準画像Z(1) の比較を行
う。画像の中で、同一位置にある画像出力を比較して、
一致度I(1) および不一致度D(1) をカウントする。一
致度とは、例えば、二値画像33の画像出力が黒であ
り、かつ、基準画像Z(1) の画像出力が黒である場合の
み、カウントするようにした値である。不一致度とは、
例えば、二値画像33の画像出力が白であり、かつ、基
準画像Z(1) の画像出力が黒である場合のみ、カウント
するようにした値である。このようにして算出した一致
度I(1) および不一致度D(1) をカウンタ部31へ出力
する。
The predetermined angle is not limited to 5 degrees, and may be, for example, 10 degrees. The larger the step angle, the smaller the amount of processing, but the accuracy of the recognition is reduced. Therefore, it is preferable to experimentally determine the optimum step angle according to the recognition target. The matching unit 30 first compares the binary image 33 output from the compression unit 24 with the reference image Z (1). In the image, compare the image output at the same position,
The coincidence degree I (1) and the disparity degree D (1) are counted. The coincidence is a value that is counted only when the image output of the binary image 33 is black and the image output of the reference image Z (1) is black, for example. Discrepancy is
For example, the value is counted only when the image output of the binary image 33 is white and the image output of the reference image Z (1) is black. The coincidence degree I (1) and the non-coincidence degree D (1) thus calculated are output to the counter unit 31.

【0047】マッチング部30は、次に二値画像33と
基準画像Z(2) の比較を行い、上記のように一致度I
(2) および不一致度D(2) をカウンタ部31へ出力す
る。このようにして刻み角度毎に、N個の一致度および
不一致度を出力する。図12にカウンタ部31の動作例
を説明する説明図を示す。図中、35は一致度の配列で
あり、I(1) 〜I(N) で構成するものである。この配列
の中には、マッチング部30が、刻み角度毎にそれぞれ
比較して、カウントした一致度が含まれている。36は
不一致度の配列であり、D(1) 〜D(N) で構成するもの
である。この配列の中には、マッチング部30が刻み角
度毎にそれぞれ比較して、カウントした不一致度が含ま
れている。
Next, the matching unit 30 compares the binary image 33 with the reference image Z (2), and as described above,
(2) and the degree of mismatch D (2) are output to the counter unit 31. In this way, N coincidences and non-coincidences are output for each step angle. FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating an operation example of the counter unit 31. In the figure, reference numeral 35 denotes an array of the degree of coincidence, which is composed of I (1) to I (N). The array includes the coincidences that the matching unit 30 has compared and counted for each step angle. Reference numeral 36 denotes an array of the degree of mismatch, which is composed of D (1) to D (N). The array includes the degree of inconsistency that is compared and counted by the matching unit 30 for each step angle.

【0048】カウンタ部31は、不一致度配列36に含
まれている値の中から、最小値D(min) を求め、そのと
きの刻み角度における一致度I(min) を求める。すなわ
ち、最も不一致度が少なかったときに、二値画像33と
当該刻み角度で回転された基準画像Zが一致している、
または一致に近い状態であることが示されるからであ
る。また、この当該刻み角度における一致度I(min)
は、大きい方が一致しているといえる。つまり、この不
一致度最小値D(min) が少なく、かつ一致度I(min) が
大きいことが、硬貨1の真である条件とすることができ
る。そして、カウンタ部31は、この不一致度最小値D
(min) および一致度I(min) を相関データ出力部32へ
出力する。
The counter section 31 calculates the minimum value D (min) from the values included in the mismatch degree array 36, and calculates the degree of coincidence I (min) at the step angle at that time. That is, when the degree of mismatch is the smallest, the binary image 33 matches the reference image Z rotated at the step angle.
Alternatively, it is indicated that the state is close to agreement. Also, the degree of coincidence I (min) at this step angle
Can be said to be the larger ones. In other words, the condition that the coin 1 is true is that the minimum degree of mismatch D (min) is small and the degree of coincidence I (min) is large. Then, the counter section 31 calculates the minimum value D of the degree of inconsistency.
(min) and the degree of coincidence I (min) are output to the correlation data output unit 32.

【0049】図13に相関データ出力部32の動作の一
例を示す。図中の(a)で、横軸には、不一致度をと
り、縦軸には一致度をとっている。図中の白抜き部分B
1は最も一致率が高い領域であり、不一致度最小値D(m
in)一致度I(min) の関係がこの領域内に属するなら
ば、対象とする硬貨1はほぼ真の硬貨であると判定でき
るものである。また、不一致した要素が多く、かつ一致
した要素が少ない領域であり、外国硬貨や、偽造硬貨、
ゲーム硬貨などの場合は領域B3内に入ることになる。
また、領域B2には、汚れや錆び、変色の酷い硬貨など
の硬貨が入ることになる。
FIG. 13 shows an example of the operation of the correlation data output unit 32. In (a) of the figure, the horizontal axis indicates the degree of non-coincidence, and the vertical axis indicates the degree of coincidence. White part B in the figure
1 is a region where the matching rate is the highest, and the mismatch degree minimum value D (m
in) If the relationship of the degree of coincidence I (min) belongs to this area, the target coin 1 can be determined to be almost a true coin. In addition, it is an area where there are many mismatched elements and few matched elements, and foreign coins, counterfeit coins,
In the case of a game coin or the like, the coin enters the area B3.
In addition, coins such as coins that are very dirty, rusted, and severely discolored enter the area B2.

【0050】相関データ出力部32は、この相関図の中
で、カウンタ部31より出力された不一致度最小値D(m
in) および、その刻み角度における一致度I(min) の関
係を位置づけ、領域B1および領域B2、領域B3のい
ずれに属するかの相関判定データを出力する。また、二
値化部10より出力された閾値判定データと、前記相関
判定データの関係から、硬貨1の真偽、汚れや錆び、変
色などの具合を判別し、例えば入出金可能か、入金のみ
可能か、入出金とも不可かの認識結果を出力する。
In the correlation diagram, the correlation data output unit 32 outputs the minimum discrepancy value D (m
in) and the relationship of the degree of coincidence I (min) at the notch angle, and outputs correlation determination data as to which of the area B1, the area B2, and the area B3. Also, the authenticity, dirt, rust, discoloration, etc. of the coin 1 is determined from the relationship between the threshold determination data output from the binarization unit 10 and the correlation determination data. A recognition result indicating whether it is possible or not is possible to output and withdraw money.

【0051】図中(b)は、閾値判定データと、相関判
定データの関係から認識結果を出力するテンプレートの
例である。例えば、閾値判定データがA2で、相関判定
データがB1である場合は、対象とした硬貨1を入出金
とも可能という判定を出力する。また例えば、閾値判定
データがA2で、相関判定データがB2である場合は、
対象とした硬貨1を入金のみ可能とし、出金は不可にす
るという判定を出力する。
FIG. 9B shows an example of a template for outputting a recognition result from the relationship between the threshold value judgment data and the correlation judgment data. For example, when the threshold determination data is A2 and the correlation determination data is B1, a determination is output that the target coin 1 can be deposited and withdrawn. For example, when the threshold determination data is A2 and the correlation determination data is B2,
A determination is made that the target coin 1 is only allowed to be paid in and is not allowed to be withdrawn.

【0052】このように、閾値判定データと、相関判定
データの組み合わせにより、入出金可能か、入金のみ可
能か、入出金とも不可などの認識結果を出力するように
設定したものである。以上の説明で、相関判定データは
3段階に分類したが、これを4段階にしてもよい。この
ように、金種毎で硬貨の汚れや錆び、変色の具合が異な
るために、それぞれの結果を実験により決定して、その
結果にもとづいて組み合わせを設定すればよい。このよ
うな方法では、硬貨1の真偽のみならず、汚れや錆び、
変色などの具合も判定し、硬貨1の入出金制御を行うも
のである。
As described above, the combination of the threshold value determination data and the correlation determination data is set so as to output a recognition result indicating whether payment is possible, only payment is possible, and neither payment nor payment is possible. In the above description, the correlation determination data is classified into three stages, but may be classified into four stages. As described above, since the degree of dirt, rust, and discoloration of coins differs for each denomination, the respective results may be determined by experiments, and a combination may be set based on the results. In such a method, not only the authenticity of the coin 1 but also dirt and rust,
The degree of discoloration or the like is also determined, and the deposit and withdrawal of the coin 1 is controlled.

【0053】また、硬貨のカタログなどに記載されてい
る硬貨の画像コピーや、平坦な部分が明るく、本発明の
実施の形態での読み取り構成による読み取り画像に近い
画像であるが、このような画像が硬貨1の表面に貼られ
た場合でも、二値化部10の閾値を決定する手段で、こ
の硬貨を完全に除外の対象にすることができる。上記実
施の形態の硬貨認識装置によると、硬貨の認識を必要と
する硬貨の表面全領域の画像を読み取って、その画像か
ら硬貨の外径を抽出して、認識の対象とする判別データ
は硬貨表面における局所的な汚れや錆び、変色、そして
表裏の凹凸模様情報量の差異に影響されないように二値
化手段を変えるようにしたので、常に安定した認識を行
うことができる効果が得られる。
Further, an image copy of a coin described in a catalog of coins, or an image similar to a read image by the reading configuration according to the embodiment of the present invention in which a flat portion is bright and which is similar to such an image. Even if is affixed to the surface of the coin 1, this coin can be completely excluded by means for determining the threshold value of the binarization unit 10. According to the coin recognition device of the above embodiment, an image of the entire surface of a coin requiring recognition of a coin is read, the outer diameter of the coin is extracted from the image, and the discrimination data to be recognized is coins. Since the binarization means is changed so as not to be affected by local contamination, rust, discoloration, and the difference in the amount of information on the front and back surfaces of the uneven pattern, the effect of always performing stable recognition can be obtained.

【0054】また、外径データを抽出して効果の中心点
の座標を算出し、この算出した中心点の座標を画像の中
心位置で読み込んだものとなるように、画像をデータを
補正するようにしたので、基準データとの比較などの処
理が正確に行われるようになり、硬貨認識を正確に行う
ことができるという硬貨が得られる。また、二値化手段
において、決定された閾値の大小により、硬貨の表面の
汚れや錆び、変色などの具合が判別できるという効果も
ある。
The coordinates of the center point of the effect are calculated by extracting the outer diameter data, and the data of the image is corrected so that the calculated coordinates of the center point are read at the center position of the image. As a result, processing such as comparison with reference data can be performed accurately, and a coin that can accurately recognize coins can be obtained. Further, the binarizing means has an effect that the degree of dirt, rust, discoloration and the like on the coin surface can be determined based on the magnitude of the determined threshold value.

【0055】また、二値化した画像を、硬貨における必
要最小限の凹凸模様情報に応じて、最大限の圧縮を行う
ことにより、画像サイズが小さくなり、処理量を減らす
ことができ、処理時間が短縮できる硬貨が得られる。し
たがって、硬貨の搬送スピードのばらつきを抑えること
ができる効果が期待できる。
Further, by performing the maximum compression of the binarized image in accordance with the minimum necessary concavo-convex pattern information on the coin, the image size can be reduced, the processing amount can be reduced, and the processing time can be reduced. A coin that can be shortened is obtained. Therefore, an effect of suppressing variations in coin transport speed can be expected.

【0056】また、対象とする硬貨の外径データをもと
に登録した基準のデータの選択を行うようにしたので、
無用の判別処理を省略し、処理時間の短縮を図ることが
できる効果が得られる。また、対象とする硬貨の画像と
基準となる画像の比較において、一致度と不一致度の相
関から真偽を判別させるだけでなく、汚れや錆び、変色
その他の判定データを組み合わせるようにして判別さえ
るようにしたので、コピーなどを貼り付けた悪質な硬貨
でも正確に認識を行うことができるという効果が得られ
る。
Further, since the reference data registered based on the outer diameter data of the coin to be processed is selected,
The effect of omitting unnecessary determination processing and shortening the processing time is obtained. Further, in the comparison between the target coin image and the reference image, not only the authenticity is determined from the correlation between the degree of coincidence and the degree of disagreement, but also the dirt, rust, discoloration and other determination data are combined to determine. As a result, an effect is obtained that even a malicious coin on which a copy or the like is pasted can be accurately recognized.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上説明したように本発明の硬貨認識装
置によると、硬貨の真偽、金種を判別するという判別の
基準の他に、汚れや錆び、変色、変形、摩耗などの表面
の具合に応じた判別を行うようにしたので、真の硬貨で
あっても汚れや錆び、変色、変形、摩耗の酷いものにた
いしても正確に硬貨を認識することができる効果が得ら
れる。このため、装置の小型化が期待でき、顧客への負
担も軽減することができる効果が期待できる。さらに、
対象の効果を正確に認識できるため、対象硬貨以外の外
国硬貨や偽造硬貨、ゲーム用硬貨との区別を確実に行う
ことができる効果が得られる。
As described above, according to the coin recognition device of the present invention, in addition to the discrimination criteria of discriminating the authenticity and denomination of coins, the surface of stains, rust, discoloration, deformation, wear, etc. Since the discrimination according to the condition is performed, it is possible to obtain an effect of accurately recognizing a coin even if it is a true coin, which is very dirty, rusted, discolored, deformed, or worn. For this reason, it is possible to expect an effect that the size of the device can be reduced and the burden on the customer can be reduced. further,
Since the effect of the target can be accurately recognized, an effect of reliably distinguishing the coin from foreign coins other than the target coin, counterfeit coins, and game coins is obtained.

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

【図1】実施の形態の構成説明図FIG. 1 is a configuration explanatory view of an embodiment.

【図2】凹凸パタン抽出の説明図FIG. 2 is an explanatory diagram of extraction of a concavo-convex pattern

【図3】x方向の中心点配列の抽出を説明する説明図FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating extraction of a center point array in the x direction.

【図4】y方向の中心点配列の抽出を説明する説明図FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating extraction of a center point array in the y direction.

【図5】閾値決定の説明図FIG. 5 is an explanatory diagram of threshold determination.

【図6】閾値判定の動作例を説明する説明図FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an operation example of threshold value determination.

【図7】参照データ抽出部のブロック図FIG. 7 is a block diagram of a reference data extraction unit.

【図8】境界線成分抽出のためのテンプレートの説明図FIG. 8 is an explanatory diagram of a template for extracting a boundary line component.

【図9】圧縮方式の説明図FIG. 9 is an explanatory diagram of a compression method.

【図10】真偽判定部のブロック図FIG. 10 is a block diagram of a true / false judgment unit;

【図11】マッチング部の動作例を説明する説明図FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating an operation example of a matching unit.

【図12】カウンタ部の動作例を説明する説明図FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating an operation example of a counter unit.

【図13】相関データ出力部の動作例を説明する説明図FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating an operation example of a correlation data output unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 硬貨 4 光源 7 読み取り部 8 画像取り込み部 9 金種判定部 10 二値化部 11 参照データ抽出部 12 真偽判定部 13 登録パタン収納部 REFERENCE SIGNS LIST 1 coin 4 light source 7 reading unit 8 image capturing unit 9 denomination determination unit 10 binarization unit 11 reference data extraction unit 12 authenticity determination unit 13 registration pattern storage unit

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 各種硬貨の表面模様の画像の二値化デー
タから硬貨の真偽や汚れなどを判別して硬貨を認識する
硬貨認識装置において、 複数の硬貨を実験的に読み取って、その読み取った画像
データから、汚れ、錆び、変色などの表面の具合に応じ
た出力の頻度を表す頻度分布を抽出し、この頻度分布に
応じて二値化のための最適な閾値を決定するようにした
ことを特徴とする硬貨認識装置。
1. A coin recognition device for recognizing a coin by discriminating the authenticity or dirt of a coin from binary data of an image of a surface pattern of various coins. From the image data obtained, a frequency distribution representing the frequency of output according to the surface condition such as dirt, rust, discoloration, etc. is extracted, and an optimal threshold value for binarization is determined according to this frequency distribution. A coin recognition device characterized by the above-mentioned.
【請求項2】 請求項1において、汚れ、錆び、変色な
どの表面の具合に応じた閾値の分布範囲毎に各領域に分
け、 硬貨認識の際に、読み取った画像データがそのいずれの
領域に属するかを判定して表面の具合を認識するように
したことを特徴とする硬貨認識装置。
2. A method according to claim 1, wherein each area is divided into respective areas according to a distribution range of a threshold value according to surface conditions such as dirt, rust, and discoloration. A coin recognizing device characterized in that it is determined whether or not it belongs to recognize the condition of the surface.
【請求項3】 請求項1において、読み取った画像の二
値データとあらかじめ用意した基準データとの比較をマ
ッチングにより行い、一致した画素数と一致しなかった
画素数の相関により相関データを出力して真偽を判別さ
せるようにしたことを特徴とする硬貨認識装置。
3. The method according to claim 1, wherein the binary data of the read image is compared with reference data prepared in advance by matching, and correlation data is output by correlation between the number of matched pixels and the number of unmatched pixels. A coin recognition device for determining whether the coin is true or false.
【請求項4】 請求項3において、比較するための基準
データは、所定の刻み角度で一周分回転させた画像をあ
らかじめ用意して記憶させておくことを特徴とする硬貨
認識装置。
4. The coin recognition device according to claim 3, wherein the reference data for comparison is prepared and stored in advance as an image rotated by one turn at a predetermined step angle.
【請求項5】 請求項1において、汚れ、錆び、変色な
どの表面の具合に応じた閾値の分布範囲毎に各領域に分
け、硬貨認識の際に、読み取った画像データがそのいず
れの領域に属するかを判定して表面の具合を認識し、こ
の判定結果を閾値判定データとして生成し、 読み取った画像の二値データとあらかじめ用意した基準
データとの比較をマッチングにより行い、一致した画素
数と一致しなかった画素数の相関により相関データを出
力して真偽を判別させるようにし、 抽出した閾値判定データと相関データの組み合わせから
真偽、汚れ、錆び、変色その他を判別し、硬貨の入出金
を制御させるようにしたことを特徴とする硬貨認識装
置。
5. The method according to claim 1, wherein each of the areas is divided into respective areas according to a distribution range of a threshold value according to the condition of the surface such as dirt, rust, discoloration, etc. The state of the surface is recognized by judging whether the image data belongs to the image, the judgment result is generated as threshold judgment data, the binary data of the read image is compared with reference data prepared in advance by matching, and the number of matched pixels is determined. Correlation data is output based on the correlation of the number of pixels that did not match, and the authenticity is determined.The combination of the extracted threshold determination data and the correlation data is used to determine true / false, dirt, rust, discoloration, etc. A coin recognizing device characterized by controlling gold.
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