JPS6367225B2 - - Google Patents

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JPS6367225B2
JPS6367225B2 JP55052356A JP5235680A JPS6367225B2 JP S6367225 B2 JPS6367225 B2 JP S6367225B2 JP 55052356 A JP55052356 A JP 55052356A JP 5235680 A JP5235680 A JP 5235680A JP S6367225 B2 JPS6367225 B2 JP S6367225B2
Authority
JP
Japan
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printed matter
signal
scanning
value
dimensional
Prior art date
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Expired
Application number
JP55052356A
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English (en)
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JPS56149684A (en
Inventor
Yasushi Nakamura
Ko Ootobe
Susumu Yamakawa
Akihiro Saito
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP5235680A priority Critical patent/JPS56149684A/ja
Publication of JPS56149684A publication Critical patent/JPS56149684A/ja
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  • Inspection Of Paper Currency And Valuable Securities (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は印刷物の種類又は正否を判別する装
置に関する。
近年、自動販売機、両替機、や銀行省力機器の
普及により、紙幣の種類、たとえば1ドル、10ド
ル、100ドルなどの券種や正・否を判別する装置
が重要となつている。
ドル紙幣の券種を判別する手法の従来例とし
て、紙幣の券端を検出し、紙幣のあらかじめ定め
られた部分の二値パターンの一致を演算し、一定
の一致度になつた場合に真正とする判別装置が知
られている(米国特許第4179685号明細書)。
この方式には次の様な問題点がある。
紙幣には印刷位置ずれやしわ、汚れが多く、
微小複数点の位置が印刷位置ずれやしわによ
り、大きくばらつき、また個々の点の“0”、
“1”の状態も汚れによつてかなりばらつきが
生じ実際の紙幣では判別不能(リジエクト)や
誤判別の起る割合が非常に高くなる。
紙幣の位置ずれやスキユーを検出する機構を
もうけ、位置ずれやスキユー角度に応じた多数
の標準パターンを具備する改善案が考えられる
が、この場合には装置の大規模化、高価格化が
問題となる。
本発明は以上のような問題にかんがみて、判別
精度が高く、装置規模も小さく、高速判別が可能
な印刷物の判別装置を提供することを目的とする
ものである。
本発明によれば、印刷物の所定の2次元領域
が、全体的に、基準となる印刷物の対応2次元領
域と類似するかどうか判定するようにしている。
このため、印刷物の2次元領域をX軸方向の複数
(I個)の走査線に分割し、各走査線上の濃度情
報を累積した多値情報を求める。これらの多値情
報はその2次元領域を表わすI次元の入力ベクト
ルと見なし(各多値情報はその入力ベクトルの一
成分に対応する)、予じめ求めておいた基準とな
る同じくI次元の基準波形ベクトルとの間の為す
角度θkの弦値を類似度値として求める。
この余弦値の計算は、入力ベクトルの成分と基
準波形ベクトルの成分との積和から得ることがで
きる。すなわち、本発明は、 印刷物の所定の2次元領域を走査して電気信号
を得る走査部と、 基準となる印刷物の2次元領域に対応させて予
じめ基準となるI個の多値波形データを記憶する
記憶部と、 前記走査部から得られる電気信号と記憶部の多
値波形データとを用いて印刷物の類似度値を求め
る類似度計算部とを備える。
走査部は、印刷物をX軸方向に走査して光電変
換する一次元光電変換手段と、 前記X軸とほぼ直交する方向に印刷物を定速で
走行せしめる搬送手段とを有する。
また類似度計算部は、2次元領域のX軸方向の
複数の光電変換信号毎に順次累積し、X軸方向毎
のI個の多値情報を作成する手段と、 この手段により作成されたI個の多値情報と前
記記憶部に記憶されたI個の多値波形データとの
積和を求める積和計算手段とを有する。
しかして、この積和計算手段から得られる値を
用いて類似度値を求め、前記印刷物の種類あるい
は正否を判別することを特徴とするものである。
したがつて、本発明によれば、2次元領域の全
体的な類似性で判別するので、印刷物の部分的な
汚れ、折れ、しわなどによる誤判別・リジエクト
が少ない印刷物の判別装置を提供できる。
第1図及び第2図により本発明の基本的考え方
を説明する。第1図は被検印刷物(ここではドル
紙幣)をX軸、Y軸に分解し、X軸方向にはライ
ン・センサー、たとえば512絵素のCCDライン・
センサーにより主走査を行い、Y軸方向について
は紙幣を矢印方向に一定速度で走行させる事によ
り副走査を行う。走査は紙幣の十分広い範囲をカ
バーするが、X軸方向についてはX1〜X2の範囲、
Y軸方向についてはY1〜Y2の範囲が判別に必要
な情報を取り出す領域である。
まず、X軸方向の領域X1〜X2を検出する手順
を示す。第2図においてX軸方向の走査光電信号
V(t)に対し、紙幣の端の余白部に対応するピ
ーク値Vpを検出し、さらに0.8Vpとなる位置を検
知して、この点をX0とする。X0を起点にCCDの
基本クロツクをカウントし、の計数値からX1
X2を決定する。W(I)はX軸方向の走査信号のX1
〜X2の範囲における各絵素の出力を累積加算し
て得られる信号である。すなわちW(I)=X2J=X1
(J、I)と表わす時、I番目の走査信号に対し、
X1番目絵素からX2番目絵素までの各絵素信号を
累積加算した出力をW(I)とする。W(I)について同
様に紙幣の余白部に対応する出力Wpを検出し、
0.8Wpなる点をY1その点よりN走査目の点をY2
とする。実施例では走査回数をN=100すなわち、
100回の走査で必要な副走査域をカバーするごと
く構成している。以上のようにして求める走査信
号の濃度累積波形信号W(I)、(I=1〜100)と、
あらかじめ検出記憶した基準の波形信号との類似
度値を求め、この類似度値の大小により被検紙幣
の種類及び正否を判別する。
第3図に信号処理系のブロツク図を示す。1は
照明光源であり、2は矢印方向に一定速度で搬送
される紙幣、3は照明エリアであり、照明光はエ
リア3を均一に照明する。4は結像レンズ、5は
512絵素の一次元ライン・センサーであり、照明
されているエリア3の像が一次元ライン・センサ
ー5面上に結像される。6はビデオ信号増幅器で
あり、一次元ライン・センサー5からの信号を増
幅して出力V(t)を得る。7は8ビツトのA/
D変換器であり、各絵素ごとの濃度値をデジタル
変換する。8はライン・センサー制御回路であ
り、ラインセンサー5のコントロール信号C1
ほか、A/D変換器7、加算器9等への制御信号
C2,C3をも発生する。11は信号検出エリア決
定回路であり走査信号V(t)あるいはV(I)、(I
=512)より印刷物面の定位置を検知し、検出エ
リア信号X1、X2を発生し、累積信号W(I)よりY
軸方向の定位置を検知して検出エリア信号Y1
Y2を発生する。検出エリア信号X1、X2及びY1
Y2決定する実施例での手順は第2図の説明で詳
しく述べたが、これらの手順を具体化する信号処
理装置については、ピーク検出回路、係数器、比
較判別回路により公知の手法の組合せで実現可能
である。9は2バイトの加算器であり累積エリア
指定信号X1、X2の期間、信号V(I)の絵素信号を
加算して出力W(I)を得る。13は走査到来する紙
幣の先端を検知する光電スイツチであり、紙幣の
先端信号T0を発生する。14は制御信号発生回
路であり、先端信号T0を受けて信号処理に必要
なタイミング制御信号T1、T2を発生する。12
は演算制御回路であり、Y軸の信号検出エリア指
定信号Y1、Y2とタイミング信号T2を受けて、以
降の類似度値計算に必要な制御信号T3、T4、T5
を発生する。10は1ワードのラツチ回路であり
累積信号W(I)をタイミング信号T5によりラツチ
1以下の処理回路に供給する。順次供給される信
号W(I)、(I=1〜100)は100次元ベクトルの各
方向成分を見ることができ、これを|Wと表わ
す。16は基準となるK種類(実施例では5種
類)の紙幣の基本波形信号記憶装置であり、基準
となるK種類の真正な紙幣について前記と同様な
装置で印刷物面を走査し、累積信号を検出して記
憶する。実施例では基準となる紙幣は5種類(1
ドル、5ドル、10ドル、50ドル、100ドル)であ
り記憶装置16はこの5種類の基準波形データを
記憶するに十分な容量を持つRMのごとき記憶
装置である。記憶装置16の内容はタイミング制
御信号T3、T4に従つて読み出され、乗算累積器
15に供給される。記憶装置16に記憶される標
準波形信号をS(I、K)、(I=1〜100、K=1
〜5)とすればS(IK)も各Kに対して100次元
のベクトルの方向成分を表わしており、このベク
トルをSkと表わす。さらに記憶装置16は信号
S(I、K)の各Kごとの二乗和、すなわちY(K)
100I=1 (S(I、K))2をもあらかじめ記憶してい
る。15は乗算累積器であり、W(I)とS(I、K)
との積和を求め出力Z(K)を発生する。積和の計算
は、まずK=1(1ドル紙幣の基準波形)の場合
について計算し、順次K=5まで実行する。17
は15と同様の乗算累積器であり、ここではW(I)
の二乗和を求めて出力Xを発生する。すなわち、
X=100I=1 (W(I))2である。18は平方根演算、乗
算、除算機能を持つ演算回路であり、前記信号
X、Y(k)、Z(k)を受けて出力Q(k)を得る。この演
算回路18における入・出力関係はQ(k)=Z(k)/
(√・√(k)であり、出力Q(k)は被検紙幣と5
種類の基準紙幣波形信号との類似度値を表わす。
すなわち被検紙幣から得られるデータ、ベクトル
|WとK種類の標準紙幣の基準波形ベクトル Sk
とが形成する角度θkの余弦値(cosθk)を表わす
値となる。|WとSkの中で一致するものが有れば
θk=0、したがつてその場合には類似度値θk=10
とななる。また類似性が高いほどθkの値は10に近
い大きい値となる。19は比較判別回路でありK
種類の類似値(実施例では5種)の中で、あらか
じめ定めたリミツト値LM(実施例では0.6)以上
で、最大値を示す番号を検出して紙幣の種類判定
信号Pを出力する。すべてリミツト値0.6以下で
ある場合には判定不能の「否」信号を出力する。
20は紙幣の搬送方向制御回路であり、図には示
してないが他の検知信号R、たとえば被検紙幣の
正損判別信号などと総合し、紙幣の搬送方向制御
信号Oを出力する。
以上実施例にもとづいて本発明を詳細に説明し
たが、本発明によれば次の様な効果が得られる。
(1) 微小絵素の信号を主走査方向の十分広い範囲
にわたつて累積しているため、紙幣の折れ目や
小さいしわなどによる、局所的なノイズの影響
を受けにくく、誤判別やリジエクトが少ない判
別が可能である。さらに微小点の“0”、“1”
信号などをもとに判別していないため、紙幣の
位置づれやスキユーに対する許容範囲を大きく
することができる。
(2) 主走査方向の濃度累積値を遂次多値波形とし
て検出し基準の多値波形との類似度値を求めて
いるため、紙幣の全体的な汚れの影響を受けず
に高性能の判別が可能である。
(3) 一走査ごとに濃度累積値を求め、遂次類似度
値計算処理を行うためリアル・タイムの処理が
可能であり、高速判別が可能となり、単位時間
での処理能力の高い紙幣自動分類装置を得るこ
とができる。
(4) 一走査ごとに濃度累積値を求め遂次類似度値
計算を行うため、容量の大きいバツフア・メモ
リーを不用とし、また基準波形信号メモリーも
二次元画像データを記憶する場合よりも格段に
小さい容量のメモリーで良く、全体的に装置コ
ストの安価な判別装置が可能である。
などの従来手法にない多くのメリツトを得ること
ができる。
実施例においては累積値を求める手段として、
デジタル、加算器を使用したが、積分回路を使用
し、アナログ的に累積値を求めても本発明の効果
はまつたく同じである。また実施例においてはX
軸方向の検出エリアを決める方法として走査信号
に表われた紙幣の余白部の信号に着目したが、走
査信号上に明確にその位置が検出できる様な特徴
が有れば、その点を検出しても良く、また走行す
る紙幣の位置ずれが特容範囲内に納まるほどわず
かであれば、X軸方向の検出エリアを固定してお
いても良い。Y軸方向の検出エリアの決定につい
ても実施例では累積信号W(I)に表われた紙幣余白
部の信号に着目したが、これに限らず明確に位置
を検出できる模様上の特徴が有れば、その点を検
出しても良い。また累積信号W(I)でなく、個々の
走査信号V(t)そのものに注目し、V(t)に表
われた特徴を検知してY軸方向の検出エリアを決
定しても良い。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明の原理を示す、第3
図は本発明の一実施例のブロツク図である。 1……照明光源、2……紙幣、3……照明エリ
ア、5……一次元ラインセンサー、7……A/D
変換器、9……加算器、12……演算制御回路、
16……記憶装置、15,17……乗算累積器、
18……演算回路、19……比較判別回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 印刷物の所定の2次元領域を走査して電気信
    号を得る走査部と、 基準となる印刷物の前記2次元領域に対応させ
    て予じめ基準となるI個の多値波形データを記憶
    する記憶部と、 前記走査部から得られる電気信号と前記記憶部
    の多値波形データとを用いて前記印刷物の類似度
    値を求める類似度計算部とを備え、前記走査部
    は、前記印刷物をX軸方向に走査して光電変換す
    る一次元光電変換手段と、 前記X軸とほぼ直交する方向に前記印刷物を定
    速で走行せしめる搬送手段とを有し、前記類似度
    計算部は、前記2次元領域の前記X軸方向の複数
    の光電変換信号毎に順次累積し、X軸方向毎のI
    個の多値情報を作成する手段と、 この手段により作成されたI個の多値情報と前
    記記憶部に記憶されたI個の多値波形データとの
    積和を求める積和計算手段とを有し、 この積和計算手段から得られる値を用いて前記
    類似度値を求め、前記印刷物の種類あるいは正否
    を判別することを特徴とする印刷物の判別装置。
JP5235680A 1980-04-22 1980-04-22 Printed matter identifying device Granted JPS56149684A (en)

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JPS58109991A (ja) * 1981-12-23 1983-06-30 オムロン株式会社 紙幣類識別装置
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