JPWO2010035314A1 - Coin damage determination apparatus and damage determination method - Google Patents

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Abstract

本発明の硬貨の正損判別装置は、撮像手段で撮像された硬貨画像の所定の領域において、所定方向(例えば水平方向)の画素列毎に各画素の輝度値を総和して輝度度数を算出し、輝度ヒストグラムを作成する輝度ヒストグラム作成手段と、前記輝度ヒストグラムの隣り合う前記輝度度数の差の絶対値を前記輝度ヒストグラムの所定の区間において総和した値である絶対差分値和を算出する絶対差分値和算出手段と、備える。そして、前記絶対差分値和と予め決定された閾値との比較に基づいて硬貨が汚損貨であるか否かを判別する。The coin damage determination apparatus according to the present invention calculates the luminance frequency by summing up the luminance values of each pixel for each pixel column in a predetermined direction (for example, the horizontal direction) in a predetermined region of the coin image captured by the imaging means. A luminance histogram creating means for creating a luminance histogram, and an absolute difference for calculating an absolute difference value sum that is a sum of absolute values of differences between the luminance frequencies adjacent to each other in the luminance histogram in a predetermined section of the luminance histogram A value sum calculating means. And it is discriminate | determined whether a coin is a dirty coin based on the comparison with the said absolute difference value sum and the predetermined threshold value.

Description

本発明は、硬貨が汚損貨であるか否かを判別する硬貨の正損判別装置及び正損判別方法に関し、特に硬貨の画像データを取得して、取得した画像データを用いて硬貨の正損を判別する正損判別装置及び正損判別方法に関する。   The present invention relates to a coin damage determination device and a damage determination method for determining whether or not a coin is a fouled coin, and in particular, acquires coin image data and uses the acquired image data to determine whether or not the coin is correct. The present invention relates to a damage determination apparatus and a damage determination method.

硬貨を取り扱う各種の自動取引機には、汚損した硬貨(汚損貨)が還流使用されないように、汚損貨を回収するものがある。このような装置の内部には、硬貨の汚損状態を調べて硬貨が汚損貨であるか否かを判別する判別装置が備えられる。このような判別装置においては、当然ながら硬貨の汚損状態を正確に検知して、硬貨の正損を判別することが望まれる。   There are various automatic transaction machines that handle coins to collect the damaged coins so that the damaged coins (dirty coins) are not recycled. Inside such an apparatus is provided a discriminating device that examines the state of fouling of a coin and discriminates whether or not the coin is a fouled coin. In such a discriminating device, it is naturally desirable to accurately detect the fouling state of a coin and discriminate the correctness of the coin.

例えば特許文献1に、硬貨の汚損状態を正確に検知できるとする汚損状態判別方法及びその装置が提案されている。特許文献1に提案される汚損状態判別方法においては、硬貨の全体画像を取得して、個々の階調値における画素数分布を求める。そして、求めた画素数分布から求められる面積比率が全体の予め定められたある比率値となる階調値を階調の高い方から算出し、算出した階調値が予め設定した基準階調値と比較して低い場合に、硬貨が汚損していると判断する。
特開平10−111965号公報
For example, Patent Document 1 proposes a contamination state determination method and apparatus capable of accurately detecting the contamination state of a coin. In the fouling state determination method proposed in Patent Document 1, an entire image of a coin is acquired and a pixel number distribution at each gradation value is obtained. Then, a gradation value in which the area ratio obtained from the obtained pixel number distribution becomes a predetermined ratio value as a whole is calculated from the higher gradation, and the calculated gradation value is a preset reference gradation value. If the price is lower than that of the coin, the coin is judged to be soiled.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-11965

ところで、世の中に流通している硬貨の中で汚損していると判断されるものの中には、黒く汚れているものもあれば、白く汚れているものもある。特許文献1の構成の場合、黒く汚れている(換言すると画像イメージが暗い)硬貨については汚損貨と判断される。しかし、例えばアルミニウムが錆びて白濁している硬貨のように白く汚れている(換言すると画像イメージが明るい)硬貨については汚損貨と判断されない場合が発生する。   By the way, among the coins in circulation in the world, some of the coins that are judged to be fouled are black and some are white. In the case of the configuration of Patent Document 1, a coin that is black and dirty (in other words, a dark image image) is determined as a dirty coin. However, for example, a coin that is white and dirty (in other words, a bright image) such as a rusted and white-cooked coin may not be judged as a damaged coin.

このようなことから、本出願人は、硬貨の画像データを取得し、取得した画像データと予め準備される基準データとのテンプレートマッチングによるマッチング値を用いて、硬貨が汚損貨であるか否かを判別することも検討している。しかしながら、この手法の場合、画像センサのばらつきによる影響の低減等を目的として取得した画像データの輝度についてテンプレートの輝度に合わせて正規化する工程を伴う。このため、汚損貨と正常貨との差が小さくなり、実際は汚損貨であるものを正常化と判別することがあるといった問題があった。   Therefore, the applicant acquires the image data of the coin, and uses the matching value based on the template matching between the acquired image data and the reference data prepared in advance to determine whether the coin is a fouled coin. We are also considering to determine However, this method involves a step of normalizing the brightness of image data acquired for the purpose of reducing the influence of variations in image sensors in accordance with the brightness of the template. For this reason, there is a problem that the difference between the dirty currency and the normal currency becomes small, and in fact, what is a dirty currency may be determined as normalization.

以上の点を鑑みて、本発明の目的は、硬貨が汚損貨であるか否かを正確に判別できる硬貨の正損判別装置及び正損判別方法を提供することである。   In view of the above points, an object of the present invention is to provide a coin damage determination apparatus and a damage determination method that can accurately determine whether or not a coin is a damaged coin.

上記目的を達成するために本発明は、硬貨が汚損貨であるか否かを判別する硬貨の正損判別装置であって、前記硬貨が搬送される搬送路と、前記搬送路を搬送される前記硬貨を撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって得られた各画素データをデジタル化された輝度値に変換するデータデジタル化手段と、前記撮像手段で撮像された前記硬貨画像の所定の領域において、所定方向の画素列毎に各画素の前記輝度値を総和して輝度度数を算出し、輝度度数を前記画素列が並ぶ順番に並べて輝度ヒストグラムを作成する輝度ヒストグラム作成手段と、前記輝度ヒストグラムの隣り合う前記輝度度数の差の絶対値を前記輝度ヒストグラムの所定の区間において総和した値である絶対差分値和を算出する絶対差分値和算出手段と、少なくとも前記絶対差分値和との比較用に予め決定された第1の閾値を記憶する閾値記憶手段と、前記絶対差分値和と前記第1の閾値との比較に基づいて前記硬貨が汚損貨であるか否かを判別する正損判別手段と、を備えることを特徴としている。   In order to achieve the above object, the present invention is an apparatus for discriminating whether or not a coin is a fouled coin, wherein the coin is conveyed in the conveyance path and the conveyance path. In a predetermined area of the coin image imaged by the imaging means, imaging means for imaging the coin, data digitizing means for converting each pixel data obtained by the imaging means into a digitized luminance value, and the imaging means A luminance histogram generating means for calculating a luminance frequency by summing the luminance values of each pixel for each pixel column in a predetermined direction, and generating a luminance histogram by arranging the luminance frequencies in the order in which the pixel columns are arranged; Absolute difference value sum calculating means for calculating an absolute difference value sum that is a sum of absolute values of differences between adjacent luminance frequencies in a predetermined section of the luminance histogram; Threshold storage means for storing a first threshold value determined in advance for comparison with the difference value sum, and whether the coin is a fouled coin based on a comparison between the absolute difference value sum and the first threshold value It is characterized by comprising a damage discriminating means for discriminating whether or not.

本構成においては、硬貨の凹凸度合いの指標となる絶対差分値和を用いて硬貨が汚損貨であるか否かを判別することとなっている。このために、硬貨が汚れて暗いイメージとなっている場合だけではなく、例えば硬貨が白濁している場合のように明るいイメージで汚損されている場合についても、汚損貨として判別することが可能となる。   In this configuration, it is determined whether or not the coin is a defaced coin using an absolute difference sum that is an index of the degree of unevenness of the coin. For this reason, not only when the coin is dirty and dark, but also when the coin is soiled with a bright image, such as when the coin is clouded, it can be determined as a dirty coin. Become.

上記構成の硬貨の正損判別装置において、前記輝度ヒストグラムの前記所定の区間において前記輝度度数の平均値を算出する平均値算出手段を更に備え、前記閾値記憶手段には、前記平均値との比較用に予め決定された第2の閾値が更に記憶され、前記正損判別手段は、前記絶対差分値和と前記第1の閾値との比較、及び前記平均値と前記第2の閾値との比較に基づいて前記硬貨が汚損貨であるか否かを判別するのが好ましい。   In the coin damage determination apparatus having the above-described configuration, the apparatus further includes an average value calculating unit that calculates an average value of the luminance frequencies in the predetermined section of the luminance histogram, and the threshold value storage unit compares the average value with the average value. A second threshold value determined in advance is further stored, and the damage determination means compares the absolute difference value sum with the first threshold value, and compares the average value with the second threshold value. It is preferable to determine whether or not the coin is a damaged coin based on the above.

本構成によれば、前述の絶対差分値和に加えて、硬貨の明るさの指標となる輝度度数の平均値も用いて硬貨の正損を判別することとなっている。このために、例えば硬貨の凹凸は明瞭であるが黒く汚れている硬貨について、汚損貨として判別することができ、硬貨の正損を更に正確に行うことが可能になる。   According to this configuration, in addition to the above-described sum of absolute difference values, the average value of the luminance frequency that is an indicator of the brightness of the coin is also used to determine the correctness of the coin. For this reason, for example, a coin that is clear and uneven in coins but is black and dirty can be determined as a dirty coin, and the correctness of the coin can be more accurately performed.

上記構成の硬貨の正損判別装置において、前記絶対差分値和を前記平均値で除した除算値、或いは、前記平均値を前記絶対差分値和で除した除算値を算出する除算値算出手段を更に備え、前記閾値記憶手段には、前記除算値との比較用に予め決定された第3の閾値が更に記憶され、前記正損判別手段は、前記絶対差分値和と前記第1の閾値との比較、前記平均値と前記第2の閾値との比較、及び前記除算値と前記第3の閾値との比較に基づいて前記硬貨が汚損貨であるか否かを判別するのが好ましい。   In the coin damage determination apparatus having the above-described configuration, division value calculation means for calculating a division value obtained by dividing the sum of absolute difference values by the average value or a division value obtained by dividing the average value by the sum of absolute difference values. The threshold value storage means further stores a third threshold value that is determined in advance for comparison with the division value, and the fitness determination means includes the absolute difference value sum, the first threshold value, and the like. It is preferable to determine whether or not the coin is a fouled coin based on a comparison between the average value and the second threshold value and a comparison between the division value and the third threshold value.

本構成では、前述の絶対差分値和を前述の平均値で除した除算値、或いは、前述の平均値を前述の絶対差分値和で除した除算値を、硬貨の正損を判別するための判断基準に採り入れた構成となっている。流通に適している硬貨は、概ね、硬貨の凹凸が明瞭(模様がはっきりしている)で、明るいイメージであると言える。すなわち、硬貨の凹凸が明瞭であるが暗いイメージであったり、硬貨の凹凸が不明良であるが明るいイメージであったりする、バランスの悪い硬貨は汚損貨である場合が多い。この点、本構成では、前述の除算値を算出し、この除算値を統計処理によって予め設定した閾値と比較して正損の判別を行う構成となっているために、バランスの悪い硬貨を汚損貨として判別し易く、硬貨の正損の判別を更に正確に行うことが可能となる。   In this configuration, a division value obtained by dividing the above-mentioned absolute difference value sum by the above-mentioned average value, or a division value obtained by dividing the above-described average value by the above-mentioned absolute difference value sum, is used to determine the correctness of the coin. It has a configuration adopted in the criteria. Coins suitable for distribution are generally bright images with clear and uneven coins (patterns are clear). In other words, coins with a poor balance, in which the unevenness of the coin is clear but a dark image, or the unevenness of the coin is unclear but bright, are often damaged coins. In this regard, in this configuration, the above-described division value is calculated, and the division value is compared with a preset threshold value by statistical processing to determine whether the loss is correct. It is easy to discriminate it as a coin, and it is possible to more accurately determine the correctness of the coin.

上記構成の硬貨の正損判別装置において、前記閾値記憶手段には、前記硬貨が汚損貨であるか否かの判断レベルをユーザが設定変更できるように複数段階の閾値が格納されているのが好ましい。   In the coin damage determination device having the above-described configuration, the threshold storage means stores a plurality of threshold values so that the user can change the setting level of whether or not the coin is a dirty coin. preferable.

硬貨が汚損貨であるか否かの判断基準は、必ずしも一定の基準とは限らず、装置を使用する状況等によって変化する場合がある。このために、本構成のように判断レベルを設定変更できる方が、ユーザにとって使い勝手が良い装置となる。   The criterion for determining whether or not a coin is a damaged coin is not necessarily a fixed criterion, and may vary depending on the situation in which the apparatus is used. For this reason, a user who can change the setting of the judgment level as in this configuration is a user-friendly device.

上記構成の硬貨の正損判別装置において、前記搬送路を搬送される前記硬貨の金種を識別する金種識別手段を更に備え、前記閾値記憶手段には、金種毎に別々の閾値が格納されているのが好ましい。   In the coin damage determination apparatus having the above-described configuration, the coin further includes a denomination identifying unit that identifies a denomination of the coin conveyed through the conveyance path, and the threshold storage unit stores a different threshold for each denomination. It is preferable.

硬貨には一般に複数の金種が存在し、これらは、サイズや材質が異なる。このため、複数種類の金種に対応しようとすると、金種毎に正損の判別基準を変更する必要があり、本構成はそのような構成となっている。したがって、本構成の硬貨の正損判別装置は、適用範囲が広いものとなる。   Coins generally have a plurality of denominations, which differ in size and material. For this reason, in order to deal with a plurality of types of denominations, it is necessary to change the criteria for determining the damage for each denomination, and this configuration is such a configuration. Therefore, the coin damage determination apparatus of this configuration has a wide application range.

上記構成の硬貨の正損判別装置において、前記硬貨の中心位置を検出する硬貨中心検出手段を更に備え、前記輝度ヒストグラム作成手段によって作成された前記輝度ヒストグラムは、前記硬貨中心検出手段によって前記中心位置を検出するために使用されることとしても良い。   In the coin damage determination device having the above-described configuration, the coin further includes a coin center detection unit that detects a center position of the coin, and the brightness histogram created by the brightness histogram creation unit is the center position by the coin center detection unit. It may be used to detect.

硬貨の中心位置の検出は画像処理を行うために必要となることが多く、本構成では、この中心位置の検出手段を備える。そして、本構成では、中心位置を検出するために使用される輝度ヒストグラムと、正損の判別用に前述の絶対差分値和や平均値を算出するために使用される輝度ヒストグラムとが同じものとなっている。すなわち、硬貨の正損判別を行うにあたって、他の処理で使用するのと同一の輝度ヒストグラムを使用する構成であり、硬貨の正損判別を効率良く行える。   The detection of the center position of the coin is often required for performing image processing, and this configuration includes a detection means for the center position. In this configuration, the luminance histogram used for detecting the center position is the same as the luminance histogram used for calculating the absolute difference value sum and average value described above for determining the damage. It has become. In other words, in determining the correctness of coins, the same brightness histogram as that used in other processes is used, and the correctness of coins can be determined efficiently.

また、上記構成の硬貨の正損判別装置において、前記撮像手段によって得られる前記硬貨画像について、前記硬貨中心検出手段によって検出した前記中心位置を基準にリング状の画像を切出して処理する画像処理手段と、前記画像処理手段によって得られた画像と予め準備されるテンプレートとの照合値に基づいて前記硬貨が本物であるか否かを判別する真偽判別手段と、を更に備え、前記正損判別手段は、前記真偽判別手段によって前記硬貨が本物であると判別された場合のみ、前記硬貨が汚損貨であるか否かの判別を行うこととしても良い。   Further, in the coin damage determination device having the above-described configuration, an image processing unit that cuts out and processes a ring-shaped image based on the center position detected by the coin center detection unit for the coin image obtained by the imaging unit. And true / false judgment means for judging whether or not the coin is genuine based on a collation value between an image obtained by the image processing means and a template prepared in advance. The means may determine whether or not the coin is a fouled coin only when the authenticity determining means determines that the coin is genuine.

本構成によれば、偽造硬貨については正損の判別を行わない構成である。すなわち、不要な判別処理を省く構成であり、処理効率の良い装置とできる。   According to this structure, it is a structure which does not perform damage determination about a forged coin. In other words, the configuration is such that unnecessary discrimination processing is omitted, and a device with high processing efficiency can be obtained.

また、上記構成の硬貨の正損判別装置において、前記閾値記憶手段には、前記照合値と比較用に予め決定された第4の閾値が更に記憶され、前記正損判別手段は、前記絶対差分値和を用いた判断とは別に、前記照合値と前記第4の閾値との比較に基づいて前記硬貨が汚損貨であるか否かの判断を行い、両者のうちの少なくとも一方で前記硬貨が汚損貨であると判別されると、前記硬貨が汚損貨であると決定することとしても良い。   Further, in the coin damage determination device having the above-described configuration, the threshold value storage unit further stores a fourth threshold value previously determined for comparison with the reference value, and the damage determination unit stores the absolute difference. Separately from the determination using the sum of values, it is determined whether or not the coin is a defaced coin based on the comparison between the collation value and the fourth threshold value. If it is determined that the coin is a dirty coin, the coin may be determined to be a dirty coin.

本構成によれば、前述の絶対差分値和を用いた正損の判別(この中に、輝度度数の平均値を用いた判断が含まれる場合もある)とは別に、前述のテンプレートを用いた照合値も正損の判別に用いる構成となっている。すなわち、二段構えで硬貨の正損判別を行う構成であり、正損の判別をより正確に行うことが可能となる。   According to this configuration, the template is used separately from the determination of the damage using the sum of absolute difference values described above (this may include the determination using the average value of the luminance frequency). The collation value is also used for determining the fitness. In other words, it is a configuration that determines the correctness of coins in a two-stage manner, and it is possible to determine the correctness more accurately.

上記目的を達成するために本発明は、硬貨が汚損貨であるか否かを判別する硬貨の正損判別方法であって、搬送路を搬送される前記硬貨を撮像する撮像工程と、前記撮像工程によって得られた各画素データをデジタル化された輝度値に変換するデータデジタル化工程と、前記撮像工程で撮像された前記硬貨画像の所定の領域において、所定方向の画素列毎に各画素の前記輝度値を総和して輝度度数を算出し、輝度ヒストグラムを作成する輝度ヒストグラム作成工程と、前記輝度ヒストグラムの隣り合う前記輝度度数の差の絶対値を前記輝度ヒストグラムの所定の区間において総和した値である絶対差分値和を算出する絶対差分値和算出工程と、前記輝度ヒストグラムの前記所定の区間において前記輝度度数の平均値を算出する平均値算出工程と、前記絶対差分値和及び前記平均値の各々について、予め決定された閾値と比較して前記硬貨が汚損貨であるか否かを判別する正損判別工程と、を備えることを特徴としている。   In order to achieve the above object, the present invention provides a coin damage determination method for determining whether or not a coin is a fouled coin, the imaging step for imaging the coin conveyed on a conveyance path, and the imaging A data digitizing step for converting each pixel data obtained in the step into a digitized luminance value, and a predetermined region of the coin image captured in the imaging step, for each pixel column in a predetermined direction. A luminance histogram creating step of calculating a luminance frequency by summing up the luminance values and generating a luminance histogram, and a value obtained by summing up absolute values of differences between the luminance frequencies adjacent to each other in the luminance histogram in a predetermined section of the luminance histogram An absolute difference value sum calculating step of calculating an absolute difference value sum, and an average value calculating step of calculating an average value of the luminance frequencies in the predetermined section of the luminance histogram , For each of the absolute difference sum and the average value, and comprising: the fitness determination step of the coin as compared to the predetermined threshold, it is determined whether the fouling currency, the.

本構成によれば、硬貨の凹凸度合いの指標となる絶対差分値和と、硬貨の明るさの指標となる輝度度数の平均値とを用いて硬貨の正損を判別することとなっている。このために、凹凸が不明瞭な硬貨及び暗いイメージの硬貨を汚損貨として判別できる。すなわち、暗いイメージの硬貨ばかりではなく、例えば全体が白濁したような硬貨についても汚損貨として判別可能であり、硬貨の正損判別を正確に行える。   According to this configuration, the correctness of the coin is determined using the sum of absolute difference values that is an index of the degree of unevenness of the coin and the average value of the luminance frequency that is an index of the brightness of the coin. For this reason, it is possible to discriminate coins with unclear irregularities and dark image coins as fouled coins. That is, not only a dark image of coins, but also, for example, a coin that is clouded as a whole can be determined as a dirty coin, and correct / incorrect determination of the coin can be performed.

上記構成の硬貨の正損判別方法において、前記硬貨の中心位置を検出する硬貨中心検出工程を更に備え、前記輝度ヒストグラム作成工程は、前記硬貨中心検出工程に含まれる工程であることとしても良い。   The coin damage determination method having the above-described configuration may further include a coin center detection step of detecting a center position of the coin, and the luminance histogram creation step may be a step included in the coin center detection step.

本構成によれば、前述の絶対差分値和や平均値を算出するために使用される輝度ヒストグラムは、中心位置を検出するために使用される輝度ヒストグラムと同じである。すなわち、硬貨の正損判別を行うにあたって、他の処理で使用するのと同一の輝度ヒストグラムを使用することとなり、硬貨の正損判別を効率良く行える。   According to this configuration, the luminance histogram used for calculating the above-described absolute difference value sum and average value is the same as the luminance histogram used for detecting the center position. That is, in determining the correctness of coins, the same brightness histogram as that used in other processes is used, so that the correctness of coins can be determined efficiently.

本発明によると、硬貨が汚損貨であるか否かを正確に判別できる硬貨の正損判別装置及び正損判別方法を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a coin damage determination apparatus and a damage determination method capable of accurately determining whether or not a coin is a damaged coin.

本実施形態の硬貨の正損判別装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the coin damage determination apparatus of this embodiment. 本実施形態の硬貨の正損判別装置が備える穴・材質計測部及び撮像部の設置例を示す図である。It is a figure which shows the example of installation of the hole and material measurement part with which the damage determination apparatus of the coin of this embodiment is equipped, and an imaging part. 本実施形態の硬貨の正損判別装置が備える撮像部の構成を示した概略断面図である。It is the schematic sectional drawing which showed the structure of the imaging part with which the damage determination apparatus of the coin of this embodiment is provided. 撮像部が備えるタイミングセンサの設置位置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the installation position of the timing sensor with which an imaging part is provided. 本実施形態の硬貨の正損判別装置における正損判別手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the damage determination procedure in the damage determination apparatus of the coin of this embodiment. 金種識別部における金種の識別手順例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of the identification procedure of the money type in a money type identification part. 硬貨の画像イメージから水平ヒストグラムを作成し、硬貨の水平方向の中心位置を検出する方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method of producing a horizontal histogram from the image image of a coin, and detecting the center position of the horizontal direction of a coin. 硬貨の画像イメージから垂直ヒストグラムを作成し、硬貨の垂直方向の中心位置を検出する方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method of producing a vertical histogram from the image image of a coin, and detecting the center position of the vertical direction of a coin. 正損判別用演算部によって行われる演算を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the calculation performed by the calculation part for damage determination. リング切出部によるリング画像の切出し方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the cutting method of the ring image by a ring cutting part. リング画像の切出し後のデータ配列を示す図である。It is a figure which shows the data arrangement | sequence after cutting out a ring image. マッチング用テンプレートを用いた回転照合処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the rotation collation process using the template for matching. 流通貨(正常貨)の画像と該画像に対応した水平ヒストグラムとを示した図である。It is the figure which showed the image of a current currency (normal currency), and the horizontal histogram corresponding to this image. 黒く汚れた汚損貨の画像と該画像に対応した水平ヒストグラムを示した図である。It is the figure which showed the image of the dirty coin which became black and the horizontal histogram corresponding to this image. 白く汚れた汚損貨の画像と該画像に対応した水平ヒストグラムを示した図である。It is the figure which showed the image of the dirty dirt which became white and the horizontal histogram corresponding to this image. 100円硬貨(表側)の新貨、流通貨及び汚損貨について、水平ヒストグラムの所定区間における絶対差分値和と平均値とを算出し、横軸を平均値、縦軸を絶対差分値和としてプロットしたグラフである。For 100 yen coins (front side) of new coins, current currencies, and defaced coins, the absolute difference value sum and average value in a predetermined section of the horizontal histogram are calculated and plotted with the horizontal axis as the average value and the vertical axis as the absolute difference value sum. It is a graph. 図15のグラフに汚損貨の種類を増やして、再プロットしたグラフである。It is the graph which increased the kind of dirty coins and re-plotted to the graph of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 硬貨の正損判別装置
2 硬貨
3 搬送路
12 撮像部(撮像手段)
13 A/D変換部(データデジタル化手段)
15 外径・中心位置検出部(硬貨中心検出手段)
16 金種識別部(金種識別手段)
18 照合用画像処理部(画像処理手段)
19 テンプレート照合部(真偽判別手段)
21 正損判別部(正損判別手段)
22 正損判別用閾値記憶部(閾値記憶手段)
151 輝度ヒストグラム作成部(輝度ヒストグラム作成手段)
171 絶対差分値和算出部(絶対差分値和算出手段)
172 平均値算出部(平均値算出手段)
173 除算値算出部(除算値算出手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Coin damage determination apparatus 2 Coin 3 Carriage path 12 Imaging part (imaging means)
13 A / D converter (data digitization means)
15 Outer diameter / center position detector (coin center detection means)
16 Denomination identification part (denomination identification means)
18 Image processing unit for verification (image processing means)
19 Template verification part (authentication discrimination means)
21 Physical damage determination unit (Perfect determination means)
22 Threshold value storage unit for threshold value determination (threshold value storage means)
151 Luminance histogram creation unit (luminance histogram creation means)
171 Absolute difference value sum calculation unit (absolute difference value sum calculation means)
172 Average value calculation unit (average value calculation means)
173 Division value calculation unit (division value calculation means)

以下、本発明の硬貨の正損判別装置及び正損判別方法の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本明細書では汚損されている硬貨のことを汚損貨、汚損されていない硬貨のことを正常貨と表現している。また、硬貨の正損判別とは、硬貨が汚損貨であるか否かを判別することを指している。また、真偽の判別とは、硬貨が本物であるか否かを判別することを指している。   Hereinafter, embodiments of a coin damage determination apparatus and a damage determination method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present specification, a damaged coin is expressed as a damaged coin, and a non-stained coin is expressed as a normal coin. Moreover, the correctness determination of a coin refers to determining whether a coin is a dirty coin. Also, authenticity determination refers to determining whether or not a coin is genuine.

(硬貨の正損判別装置の構成)
まず、本実施形態の硬貨の正損判別装置の構成について、主に図1及び図2に基づいて説明する。図1は、本実施形態の硬貨の正損判別装置の構成を示すブロック図である。図2は、本実施形態の硬貨の正損判別装置1が備える穴・材質計測部11及び撮像部12の設置例を示す図である。
(Configuration of coin damage determination device)
First, the configuration of the coin damage determination apparatus according to the present embodiment will be described mainly based on FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a coin damage determination apparatus according to the present embodiment. FIG. 2 is a diagram illustrating an installation example of the hole / material measuring unit 11 and the imaging unit 12 provided in the coin damage determination apparatus 1 according to the present embodiment.

穴・材質計測部11は、硬貨の種類(金種)を識別するために設けられ、具体的には穴センサ111と材質センサ112とから成る。穴センサ111にはフォトインタラプタが使用されており、対向配置される発光部と受光部とが搬送路3を挟むように設けられている。硬貨2が穴センサ111を通過するに際して、硬貨2に穴がない場合には受光部が遮られたままとなるが、硬貨2に穴がある場合には受光部に光が入射する。このために、硬貨2の穴の有無を検出することができる。   The hole / material measuring unit 11 is provided to identify the type of coin (denomination), and specifically includes a hole sensor 111 and a material sensor 112. A photo interrupter is used for the hole sensor 111, and a light emitting portion and a light receiving portion that are arranged to face each other are provided so as to sandwich the conveyance path 3. When the coin 2 passes through the hole sensor 111, if the coin 2 has no hole, the light receiving unit remains blocked. However, if the coin 2 has a hole, light enters the light receiving unit. For this reason, the presence or absence of a hole in the coin 2 can be detected.

材質センサ112は、穴センサ111の後段(搬送路3の下流側)に配置される。材質センサ112には磁気センサが使用されており、磁気センサによって検出された硬貨2の磁気特性から硬貨の材質を識別する。   The material sensor 112 is arranged at the rear stage of the hole sensor 111 (on the downstream side of the transport path 3). A magnetic sensor is used as the material sensor 112, and the material of the coin is identified from the magnetic characteristics of the coin 2 detected by the magnetic sensor.

撮像部12は、材質センサ112の後段に配置され、搬送路3を搬送される硬貨2の全体像を撮像可能となっている。図3は、本実施形態の硬貨の正損判別装置1が備える撮像部12の構成を示した概略断面図である。図3に示すように撮像部12は、第1LED(Light Emitting Diode)121と、第2LED(Light Emitting Diode)122と、第1ミラー123と、第2ミラー124と、タイミングセンサ125と、レンズ126と、撮像デバイス127と、カメラ基板128と、を備える。   The imaging unit 12 is arranged at the subsequent stage of the material sensor 112 and can capture the entire image of the coin 2 conveyed on the conveyance path 3. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of the imaging unit 12 included in the coin damage determination apparatus 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 3, the imaging unit 12 includes a first LED (Light Emitting Diode) 121, a second LED (Light Emitting Diode) 122, a first mirror 123, a second mirror 124, a timing sensor 125, and a lens 126. An imaging device 127 and a camera substrate 128.

第1LED121はリング状に複数配置され、Lowアングル用の照明として使用される。第2LED122は、第1LED121とは異なる位置にリング状に複数配置され、Highアングル用の照明として使用される。ここで、Lowアングルとは照明光の光軸と搬送面とがなす角が小さいことを意味し、Highアングルとは照明光の光軸と搬送面とのなす角が大きいことを意味している。このようにLowアングル用とHighアングル用の2つの照明を配置するのは、硬貨2の刻印部分(模様)を明瞭に撮像するためである。   A plurality of first LEDs 121 are arranged in a ring shape, and are used as illumination for the Low angle. A plurality of second LEDs 122 are arranged in a ring shape at a position different from the first LED 121, and are used as illumination for a high angle. Here, the Low angle means that the angle formed by the optical axis of the illumination light and the transport surface is small, and the High angle means that the angle formed by the optical axis of the illumination light and the transport surface is large. . The reason why the two illuminations for the low angle and the high angle are arranged in this way is to clearly image the stamped portion (pattern) of the coin 2.

第1ミラー123は、第1LED121から出射される光を反射して、第1LED121からの光をLowアングルで硬貨2に入射させる。第2ミラー124は、第2LED122から出射される光を反射して、第2LED122からの光をHighアングルで硬貨2に入射させる。   The first mirror 123 reflects the light emitted from the first LED 121 and causes the light from the first LED 121 to enter the coin 2 at a low angle. The second mirror 124 reflects the light emitted from the second LED 122 and causes the light from the second LED 122 to enter the coin 2 at a high angle.

タイミングセンサ125は、撮像部12で硬貨画像を撮像するタイミングを検出するためのセンサである。タイミングセンサ125はフォトインタラプタで構成されており、搬送路3を搬送される硬貨2の位置によってオンオフされる。そして、このオンオフの変化に基づいてタイミングセンサ125は撮像のタイミングを検知する。タイミングセンサ125によって硬貨2が撮像すべき位置にあると検知されると、撮像部12は照明光が照射されている硬貨2を撮像する。   The timing sensor 125 is a sensor for detecting the timing at which the imaging unit 12 captures a coin image. The timing sensor 125 is composed of a photo interrupter, and is turned on / off depending on the position of the coin 2 conveyed on the conveyance path 3. The timing sensor 125 detects the imaging timing based on the on / off change. When the timing sensor 125 detects that the coin 2 is at a position to be imaged, the imaging unit 12 images the coin 2 irradiated with illumination light.

図4は、撮像部12が備えるタイミングセンサ125の設置位置を説明するための図である。図4に示すように本実施形態では、硬貨2は搬送路3の2つの幅規制ガイド3a、3bの一方(幅規制ガイド3a側)に片寄せされ、図示しない搬送ベルト等で搬送される。そして、タイミングセンサ125の位置は、全ての金種に対して、片寄せ状態で搬送される硬貨2の全体が撮像エリア30内に存在する場合に硬貨2が撮像されるように決められている。   FIG. 4 is a diagram for explaining an installation position of the timing sensor 125 included in the imaging unit 12. As shown in FIG. 4, in this embodiment, the coin 2 is shifted to one of the two width regulation guides 3 a and 3 b (width regulation guide 3 a side) of the conveyance path 3 and conveyed by a conveyance belt (not shown) or the like. The position of the timing sensor 125 is determined so that the coin 2 is imaged when the entire coin 2 conveyed in a collocated state is present in the imaging area 30 with respect to all denominations. .

レンズ126は、照明光が照射された硬貨2の表面で反射された反射光を捉えるレンズである。撮像デバイス127は2次元のイメージセンサである。2次元のイメージセンサの具体例としては、例えばCCD(Charge-Coupled Devices)イメージセンサやCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)イメージセンサが挙げられる。撮像デバイス127によって撮像される画像の画素数は256×240画素であり、1画素は約0.13mm×0.13mmのサイズを有する。カメラ基板128には、例えばタイミングセンサ125や撮像デバイス127の制御等、撮像部12の制御を行うための回路が形成されている。   The lens 126 is a lens that captures reflected light reflected by the surface of the coin 2 irradiated with illumination light. The imaging device 127 is a two-dimensional image sensor. Specific examples of the two-dimensional image sensor include a CCD (Charge-Coupled Devices) image sensor and a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) image sensor. The number of pixels of an image captured by the imaging device 127 is 256 × 240 pixels, and one pixel has a size of about 0.13 mm × 0.13 mm. A circuit for controlling the imaging unit 12 such as control of the timing sensor 125 and the imaging device 127 is formed on the camera substrate 128.

図1に戻って、A/D変換部13は、撮像部12の撮像デバイス127から出力される硬貨2の画像データ(アナログデータ)について、1画素毎に256階調(0〜255)の明るさ(輝度値)を割り振ってデジタルデータに変換する。なお、A/D変換部13は、本発明のデータデジタル化手段の実施形態である。   Returning to FIG. 1, the A / D conversion unit 13 has 256 gradations (0 to 255) of brightness for each pixel of the image data (analog data) of the coin 2 output from the imaging device 127 of the imaging unit 12. (Luminance value) is allocated and converted to digital data. The A / D converter 13 is an embodiment of the data digitizing means of the present invention.

メモリ14は、A/D変換部13によってデジタル化された硬貨2の画像データを記憶する。   The memory 14 stores the image data of the coin 2 digitized by the A / D conversion unit 13.

外径・中心位置検出部15は、メモリ14に記憶される硬貨2の画像データを用いて硬貨2の外径と中心位置を検出する。硬貨2の外径や中心位置は、例えば硬貨2の金種を確定したり、硬貨2の真偽を判別したりするためのテンプレート照合(後述する)を行うために使用される。   The outer diameter / center position detection unit 15 detects the outer diameter and the center position of the coin 2 using the image data of the coin 2 stored in the memory 14. The outer diameter and center position of the coin 2 are used, for example, for performing template verification (described later) for determining the denomination of the coin 2 or determining the authenticity of the coin 2.

外径・中心位置検出部15には、輝度ヒストグラム作成部151が設けられる。輝度ヒストグラム作成部151は、詳細は後述する水平ヒストグラムと垂直ヒストグラムという2つの輝度ヒストグラムを作成する。外径・中心位置検出部15は、この2つの輝度ヒストグラムに基づいて硬貨2の外径値Dと中心座標(Cx,Cy)を算出する。輝度ヒストグラムの作成方法及び外径・中心位置の検出方法の詳細については後述する。なお、外径・中心位置検出部15は、本発明の硬貨中心検出手段の実施形態である。   The outer diameter / center position detection unit 15 is provided with a luminance histogram creation unit 151. The luminance histogram creation unit 151 creates two luminance histograms, a horizontal histogram and a vertical histogram, which will be described later in detail. The outer diameter / center position detection unit 15 calculates the outer diameter value D and the center coordinates (Cx, Cy) of the coin 2 based on the two luminance histograms. Details of the method of creating the luminance histogram and the method of detecting the outer diameter / center position will be described later. The outer diameter / center position detection unit 15 is an embodiment of the coin center detection means of the present invention.

金種識別部16は、穴・材質計測部11によって得られた情報に基づいて正損の判別対象となっている硬貨2の金種識別を行う。得られた金種情報は、外径・中心位置検出部15、照合用画像処理部18、テンプレート照合部19及び正損判別部20に出力される。金種識別部16による金種識別の詳細については後述する。なお、ここでの決定は1次判定であり、後に行われるテンプレート照合によって最終的な金種が確定される。また、本実施形態においては、穴・材質計測部11によって得られた情報に基づいて金種識別を行う構成となっているが、硬貨の外径や厚みを測るセンサ(例えば磁気センサで構成される)を別に配置、或いは一体化した複合センサとして配置し、これらの情報も合わせて金種識別を行う構成等としても構わない。   The denomination identifying unit 16 identifies the denomination of the coin 2 that is the object of discrimination based on the information obtained by the hole / material measuring unit 11. The obtained denomination information is output to the outer diameter / center position detection unit 15, the verification image processing unit 18, the template verification unit 19, and the fitness determination unit 20. Details of the denomination identification by the denomination identification unit 16 will be described later. Note that the determination here is a primary determination, and the final denomination is determined by template matching performed later. Moreover, in this embodiment, although it has the structure which performs money type identification based on the information obtained by the hole and material measurement part 11, it is comprised by the sensor (for example, magnetic sensor) which measures the outer diameter and thickness of a coin. May be arranged separately or as an integrated composite sensor, and these types of information may be combined to identify the denomination.

正損判別用演算部17は、外径・中心位置検出部15が備える輝度ヒストグラム作成部151で作成した水平ヒストグラムに基づいて、硬貨2の正損を判別するために用いられる演算値を演算する。正損判別用演算部17には、詳細には絶対差分値和算出部171と、平均値算出部172と、除算値算出部173と、が備えられる。   The damage determination calculation unit 17 calculates a calculation value used to determine the damage of the coin 2 based on the horizontal histogram created by the luminance histogram creation unit 151 provided in the outer diameter / center position detection unit 15. . In detail, the damage determination calculation unit 17 includes an absolute difference value sum calculation unit 171, an average value calculation unit 172, and a division value calculation unit 173.

絶対差分値和算出部171は、水平ヒストグラムの所定の区間において水平ヒストグラムの隣り合う輝度度数の差の絶対値を各々求め、求めた差分値の絶対値を総和して絶対差分値和を算出する。平均値算出部172は、水平ヒストグラムの所定の区間(絶対差分値和を算出した場合の所定の区間と同じ)において、輝度度数の平均値を算出する。除算値算出部173は、絶対差分値和算出部171によって求めた絶対差分値和を平均値算出部172によって求めた平均値で除して除算値を得る。得られた絶対差分値和、平均値及び除算値は正損判別部21に出力され、これらが硬貨2の正損判別に使用される。   The absolute difference value sum calculation unit 171 calculates absolute values of differences between adjacent luminance frequencies of the horizontal histogram in a predetermined section of the horizontal histogram, and calculates the absolute difference value sum by summing up the absolute values of the obtained difference values. . The average value calculation unit 172 calculates the average value of the luminance frequencies in a predetermined section of the horizontal histogram (the same as the predetermined section when the absolute difference value sum is calculated). The division value calculation unit 173 obtains a division value by dividing the absolute difference value sum obtained by the absolute difference value sum calculation unit 171 by the average value obtained by the average value calculation unit 172. The obtained absolute difference value sum, average value, and division value are output to the fitness judgment unit 21, and these are used to judge the fitness of the coin 2.

照合用画像処理部18は、テンプレート照合部19で基本テンプレートとの照合処理を行えるように、メモリ14に記憶される画像データの処理を行う。照合用画像処理部18には、リング切出部181と、エッジ強調部182と、圧縮部183と、輝度変換部184と、が備えられる。   The collation image processing unit 18 processes the image data stored in the memory 14 so that the template collation unit 19 can perform collation processing with the basic template. The collation image processing unit 18 includes a ring cutout unit 181, an edge enhancement unit 182, a compression unit 183, and a luminance conversion unit 184.

リング切出部181は、外径・中心位置検出部15によって検出された中心座標を中心として、硬貨2の画像をリング状に切り出し、切出した部分について、回転角θ方向をX方向、半径R方向をY方向とした2次元配列データに変換する。エッジ強調部182は、リング切出部181によって切出した画像データ(2次元配列のデータ)に対して微分処理を行い、輝度変化の急激なエッジ部分を強調する。これにより、硬貨2の模様等の特徴部を強調できる。   The ring cutout unit 181 cuts out the image of the coin 2 in a ring shape around the center coordinates detected by the outer diameter / center position detection unit 15, and the rotation angle θ direction is set to the X direction and the radius R is cut out. It is converted into two-dimensional array data with the direction as the Y direction. The edge emphasizing unit 182 performs a differentiation process on the image data (two-dimensional array data) cut out by the ring cut-out unit 181 and emphasizes the edge portion where the luminance change is abrupt. Thereby, features, such as a pattern of the coin 2, can be emphasized.

圧縮部183は、エッジ強調部182によってエッジ強調された画像データを当該金種候補の基本テンプレート(テンプレート記憶部20に記憶される)と同サイズとなるようにデータの圧縮を行う。輝度変換部184は、撮像デバイス127(図3参照)のばらつきや照明条件の変化等の影響を軽減して同一条件で認識可能とするため、各画素の輝度値を輝度変換用テンプレートに基づいて輝度変換する。   The compression unit 183 compresses the data so that the image data edge-enhanced by the edge enhancement unit 182 has the same size as the denomination candidate basic template (stored in the template storage unit 20). The luminance conversion unit 184 reduces the influence of variations in the imaging device 127 (see FIG. 3), changes in illumination conditions, and the like, and enables recognition under the same conditions, so that the luminance value of each pixel is based on the luminance conversion template. Change brightness.

テンプレート照合部19は、照合用画像処理部18によって画像処理された画像データと照合用の基本テンプレートとを用いて回転照合を行う。具体的には、当該金種候補の表裏両方の基本テンプレートについて、各回転角に於けるパターンマッチング値(照合値)を算出する。そして、テンプレート照合部19は、得られたパターンマッチング値に基づいて金種の確定と真偽判別とを行う。   The template matching unit 19 performs rotation matching using the image data image-processed by the matching image processing unit 18 and the matching basic template. Specifically, the pattern matching value (collation value) at each rotation angle is calculated for both the front and back basic templates of the denomination candidate. Then, the template matching unit 19 performs denomination determination and authenticity determination based on the obtained pattern matching value.

テンプレート記憶部20は、テンプレート照合部19において金種の確定(真偽判別含む)が行えるように、金種毎の基本テンプレートを記憶している。なお、各金種について、硬貨2の表側と裏側の基本テンプレートを記憶している。   The template storage unit 20 stores a basic template for each denomination so that the template collation unit 19 can determine the denomination (including authenticity determination). For each denomination, basic templates on the front and back sides of the coin 2 are stored.

正損判別部21は、テンプレート照合部19における真偽判定の結果、硬貨2が本物であると判別された場合に、硬貨2の正損の判別を行う。正損判別部21は、正損判別用演算部17で演算された演算値と、テンプレート照合部19で最良の回転位置に於けるパターンマッチング値として得られたパターンマッチング値と、に基づいて硬貨2の正損を判別する。具体的な判別手法については後述する。   The correctness determination unit 21 determines the correctness of the coin 2 when it is determined that the coin 2 is genuine as a result of the authenticity determination in the template matching unit 19. The fitness discriminating unit 21 recognizes a coin based on the computation value computed by the fitness discriminating computation unit 17 and the pattern matching value obtained as the pattern matching value at the best rotational position by the template matching unit 19. 2 is determined. A specific discrimination method will be described later.

正損判別用閾値記憶部22は、硬貨2の正損を判別するために必要となる複数種類の閾値を金種毎に、更に硬貨2の表裏で別々に分けて記憶している。また、正損の判別レベルをユーザが使い分けできるように、前述の金種毎に予め決定される複数種類の閾値を更に複数段階に分けて記憶している。   The threshold value storage unit 22 for discriminating damages stores a plurality of types of threshold values necessary for discriminating the fitness of the coin 2 for each denomination and further separately on the front and back of the coin 2. In addition, a plurality of types of threshold values determined in advance for each denomination described above are further stored in a plurality of stages so that the user can use different discrimination levels.

(硬貨の正損判別装置の動作)
次に、以上のように構成される本実施形態の硬貨の正損判別装置1の動作例を、図5のフローチャートにしたがって説明する。図5は、本実施形態の硬貨の正損判別装置1における正損判別手順を示すフローチャートである。
(Operation of coin damage detection device)
Next, an example of the operation of the coin damage determination apparatus 1 of the present embodiment configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG. FIG. 5 is a flowchart showing a fitness determination procedure in the coin fitness determination apparatus 1 of the present embodiment.

本実施形態の硬貨の正損判別装置1が備える搬送路3を搬送される硬貨2は、表又は裏を上面にして搬送され、穴センサ111、材質センサ112の順に通過し、各センサによる計測が行われる(ステップS1)。穴センサ111によって搬送される硬貨2の穴の有無が計測され、材質センサ112によって搬送される硬貨2の磁気特性が計測される。計測された結果は金種識別部16に出力される。   The coin 2 conveyed through the conveyance path 3 included in the coin damage determination apparatus 1 according to the present embodiment is conveyed with the front or the back as an upper surface, passes through the hole sensor 111 and the material sensor 112 in this order, and is measured by each sensor. Is performed (step S1). The presence / absence of a hole in the coin 2 conveyed by the hole sensor 111 is measured, and the magnetic characteristic of the coin 2 conveyed by the material sensor 112 is measured. The measured result is output to the denomination identifying unit 16.

穴センサ111及び材質センサ112における計測結果が入力されると、金種識別部16は、搬送路3を搬送される硬貨2の金種識別を行う(ステップS2)。なお、この段階で識別される金種は、あくまでも金種候補であり(この意味で1次判定と言える)、金種の確定(2次判定)ではない。金種識別部16における金種の識別動作について、日本硬貨を識別する場合を例に図6に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、図6は、本実施形態の硬貨の正損判別装置1が備える金種識別部16における金種の識別手順例を示すフローチャートである。   When the measurement results in the hole sensor 111 and the material sensor 112 are input, the denomination identifying unit 16 identifies the denomination of the coin 2 conveyed through the conveyance path 3 (step S2). It should be noted that the denomination identified at this stage is a denomination candidate (which can be said to be a primary determination in this sense), and is not a determination of the denomination (secondary determination). The denomination identifying operation in the denomination identifying unit 16 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a denomination identification procedure in the denomination identification unit 16 included in the coin damage determination apparatus 1 according to the present embodiment.

金種識別部16は、まず硬貨2に穴があるか否かの確認を行う(ステップS101)。硬貨2の穴の有無の確認は穴センサ111の測定結果を利用する。硬貨2に穴があると判断される場合(ステップS101肯定)には、材質センサ112の測定結果より、硬貨2が5円と判断できるか否かを確認する(ステップS102)。   The denomination identifying unit 16 first checks whether or not there is a hole in the coin 2 (step S101). The confirmation of the presence or absence of the hole in the coin 2 uses the measurement result of the hole sensor 111. When it is determined that the coin 2 has a hole (Yes at Step S101), it is confirmed from the measurement result of the material sensor 112 whether or not the coin 2 can be determined to be 5 yen (Step S102).

硬貨2の材質から5円硬貨と判断できる場合(ステップS102肯定)には、対象となる硬貨2が5円硬貨であると識別して(ステップS103)、金種の識別を終了する。   If it can be determined from the material of the coin 2 that the coin is a 5-yen coin (Yes at step S102), the target coin 2 is identified as a 5-yen coin (step S103), and the denomination of the denomination is terminated.

一方、硬貨2の材質が5円硬貨でない場合(ステップS102否定)には、対象となる硬貨2が50円硬貨であると識別して(ステップS104)、金種の識別を終了する。なお、この場合に、材質センサ111で測定された結果から、硬貨2が50円硬貨であるか否かの確認を行っても良い。   On the other hand, when the material of the coin 2 is not a 5-yen coin (No at Step S102), the target coin 2 is identified as a 50-yen coin (Step S104), and the denomination is terminated. In this case, it may be confirmed whether the coin 2 is a 50-yen coin from the result measured by the material sensor 111.

硬貨2に穴がないと判断される場合(ステップS101否定)には、材質センサ112の測定結果より、硬貨2が500硬貨と判断できるか否かを確認する(ステップS105)。硬貨2の材質から500円硬貨と判断できる場合(ステップS105肯定)には、対象となる硬貨2が500円硬貨であると識別して(ステップS106)、金種の識別を終了する。   When it is determined that there is no hole in the coin 2 (No in step S101), it is confirmed from the measurement result of the material sensor 112 whether or not the coin 2 can be determined as 500 coins (step S105). When it can be determined from the material of the coin 2 that the coin is a 500 yen coin (Yes at Step S105), the target coin 2 is identified as a 500 yen coin (Step S106), and the identification of the denomination is terminated.

材質センサ112の測定結果より硬貨2が500円硬貨でないと判断された場合(ステップS105否定)には、材質センサ112の測定結果より、硬貨2が100円硬貨と判断できるか否かを確認する(ステップS107)。硬貨2の材質から100円硬貨と判断できる場合(ステップS107肯定)には、対象となる硬貨2が100円硬貨であると識別して(ステップS108)、金種の識別を終了する。   When it is determined from the measurement result of the material sensor 112 that the coin 2 is not a 500 yen coin (No at Step S105), it is confirmed from the measurement result of the material sensor 112 whether the coin 2 can be determined as a 100 yen coin. (Step S107). If it can be determined from the material of the coin 2 that it is a 100 yen coin (Yes at Step S107), the target coin 2 is identified as a 100 yen coin (Step S108), and the identification of the denomination is terminated.

材質センサ112の測定結果より硬貨2が100円硬貨でないと判断された場合(ステップS107否定)には、材質センサ112の測定結果より、硬貨2が10円硬貨と判断できるか否かを確認する(ステップS109)。硬貨2の材質から10円硬貨と判断できる場合(ステップS109肯定)には、対象となる硬貨2が10円硬貨であると識別して(ステップS110)、金種の識別を終了する。一方、硬貨2の材質から10円硬貨と判断できない場合(ステップS109否定)には、対象となる硬貨2が1円硬貨であると識別して(ステップS111)、金種の識別を終了する。なお、この場合に、材質センサ111で測定された結果から、硬貨2が1円硬貨であるか否かの確認を行っても良い。   If it is determined from the measurement result of the material sensor 112 that the coin 2 is not a 100 yen coin (No at Step S107), it is confirmed from the measurement result of the material sensor 112 whether the coin 2 can be determined as a 10 yen coin. (Step S109). If it can be determined from the material of the coin 2 that it is a 10-yen coin (Yes at step S109), the target coin 2 is identified as a 10-yen coin (step S110), and the denomination is terminated. On the other hand, if the coin 2 cannot be determined from the material of the coin 2 (No at Step S109), the target coin 2 is identified as a 1-yen coin (Step S111), and the denomination is terminated. In this case, it may be confirmed whether the coin 2 is a one-yen coin from the result measured by the material sensor 111.

穴センサ111及び材質センサ112を通過した硬貨2は、次に撮像部12を通過する。撮像部12は、タイミングセンサ125(図3参照)からのタイミング信号に基づいて硬貨2の撮像を行い、硬貨2の全体画像を取り込む(ステップS3)。取り込まれた画像データは、A/D変換部13で画素毎に256階調ある輝度値のいずれかの値に変換され、メモリ14に記憶される。なお、メモリ14に記憶された硬貨2の画像データは、256×240のデータサイズを有する。   The coin 2 that has passed through the hole sensor 111 and the material sensor 112 then passes through the imaging unit 12. The imaging unit 12 images the coin 2 based on the timing signal from the timing sensor 125 (see FIG. 3), and captures the entire image of the coin 2 (step S3). The captured image data is converted into one of 256 gradation luminance values for each pixel by the A / D conversion unit 13 and stored in the memory 14. Note that the image data of the coin 2 stored in the memory 14 has a data size of 256 × 240.

次に、メモリ14に記憶された画像データに基づいて、外径・中心位置検出部15が備える輝度ヒストグラム作成部151によって輝度ヒストグラムの作成が行われる(ステップS4)。ここでの輝度ヒストグラムの作成の目的は、搬送路3を搬送される硬貨2の外径と中心位置を検出することであり、上述のように垂直ヒストグラムと水平ヒストグラムとの2種類の輝度ヒストグラムが作成される。   Next, based on the image data stored in the memory 14, a brightness histogram is created by the brightness histogram creation unit 151 included in the outer diameter / center position detection unit 15 (step S4). The purpose of creating the luminance histogram here is to detect the outer diameter and the center position of the coin 2 conveyed on the conveyance path 3, and as described above, there are two types of luminance histograms of the vertical histogram and the horizontal histogram. Created.

以下、図7A及び図7Bを参照しながら、2種類の輝度ヒストグラムの作成例を説明する。なお、図7Aは、硬貨2の画像イメージから水平ヒストグラムを作成し、硬貨2の水平方向の中心位置を検出する方法を説明するための図である。また、図7Bは、硬貨2の画像イメージから垂直ヒストグラムを作成し、硬貨2の垂直方向の中心位置を検出する方法を説明するための図である。   Hereinafter, an example of creating two types of luminance histograms will be described with reference to FIGS. 7A and 7B. FIG. 7A is a diagram for explaining a method of creating a horizontal histogram from the image image of the coin 2 and detecting the center position of the coin 2 in the horizontal direction. FIG. 7B is a diagram for explaining a method of creating a vertical histogram from the image image of the coin 2 and detecting the center position of the coin 2 in the vertical direction.

まず、図7Aを参照して水平ヒストグラム(Hhist)の作成方法から説明する。輝度ヒストグラム作成部151は、硬貨画像のウィンドウ領域WDh(図7Aに斜線を施した領域)において、垂直方向(硬貨2の搬送方向Aと平行な方向)の画素列毎に各画素の輝度値を総和して輝度度数を算出する。ウィンドウ領域WDhには、図7Aの左エッジから右エッジに向かって256列の垂直方向の画素列が存在し、これら全ての画素列について輝度度数の算出が行われる。そして、画素列毎の輝度度数を、垂直方向の画素列が並ぶ順番に並べて図7Aに示すような水平ヒストグラムが作成される。図7Aにおいて、破線は幅規制ガイド3a(図4参照)のガイド面である。   First, a method of creating a horizontal histogram (Hhist) will be described with reference to FIG. 7A. The luminance histogram creation unit 151 calculates the luminance value of each pixel for each pixel column in the vertical direction (direction parallel to the conveyance direction A of the coin 2) in the coin image window region WDh (the region hatched in FIG. 7A). The luminance frequency is calculated by summing up. In the window region WDh, there are 256 vertical pixel columns from the left edge to the right edge in FIG. 7A, and the luminance frequency is calculated for all these pixel columns. Then, a luminance histogram for each pixel column is arranged in the order in which the pixel columns in the vertical direction are arranged, and a horizontal histogram as shown in FIG. 7A is created. In FIG. 7A, a broken line is a guide surface of the width regulation guide 3a (see FIG. 4).

なお、ウィンドウ領域WDhは、連続して搬送されてくる硬貨同士の接点エッジの影響が生じないように両端部近傍の領域を除外した区間H−Hのストライプ状の領域としている。Note that the window region WDh is a striped region of the section H T -H B excluding the region in the vicinity of both ends so as not to be affected by the contact edge between coins that are continuously conveyed.

また、ウィンドウ領域WDhは、本発明における所定の領域の実施例に該当し、垂直方向の画素列が本発明における所定方向の画素列に該当する。   The window region WDh corresponds to an example of the predetermined region in the present invention, and the vertical pixel column corresponds to the pixel column in the predetermined direction in the present invention.

次に、図7Bを参照して垂直ヒストグラム(Vhist)の作成方法について説明する。輝度ヒストグラム作成部151は、硬貨画像のウィンドウ領域WDv(図7Bに斜線を施した領域)において、水平方向(硬貨2の搬送方向Aと垂直な方向)の画素列毎に各画素の輝度値を総和して輝度度数を算出する。そして、画素列毎の輝度度数を、水平方向の画素列が並ぶ順番に並べて図7Bに示すような垂直ヒストグラムを作成する。   Next, a method for creating a vertical histogram (Vhist) will be described with reference to FIG. 7B. The luminance histogram creation unit 151 calculates the luminance value of each pixel for each pixel column in the horizontal direction (direction perpendicular to the conveyance direction A of the coins 2) in the coin image window region WDv (region hatched in FIG. 7B). The luminance frequency is calculated by summing up. Then, the luminance frequencies for each pixel column are arranged in the order in which the pixel columns in the horizontal direction are arranged to create a vertical histogram as shown in FIG. 7B.

なお、ウィンドウ領域WDvは、搬送ベルトの写り込みによる影響、連鎖状態で搬送される他の硬貨の影響、その他硬貨粉やゴミ等の影響を受けないように、図7Bにおいて斜線を施したストライプ領域に設定されている。なお、図7Bにおいて、Vは、幅規制ガイド3aのガイド面がある位置に該当する。The window area WDv is a stripe area hatched in FIG. 7B so as not to be affected by the reflection of the conveyor belt, the influence of other coins conveyed in a chained state, or the influence of other coin powder or dust. Is set to In FIG. 7B, V L corresponds to a position where the guide surface of the width regulation guide 3a is present.

以上のようにして、水平ヒストグラムと垂直ヒストグラムが作成されると、外径・中心位置検出部15は、硬貨2の水平方向と垂直方向の中心位置(Cx,Cy)と外径値Dとを求める(ステップS5;図5参照)。   When the horizontal histogram and the vertical histogram are created as described above, the outer diameter / center position detection unit 15 calculates the center position (Cx, Cy) and the outer diameter value D of the coin 2 in the horizontal direction and the vertical direction. (Step S5; see FIG. 5).

中心位置Cxを求めるにあたっては、水平ヒストグラム(図7A参照)を用いて、中央付近から両側Xa、Xbに向かって硬貨2のエッジ部を検索する。エッジ部の検索は、たとえば各X座標値(画素番号値)について輝度度数と閾値THとを比較し、輝度度数が閾値THよりも小さくなった座標値(画素番号値)より1つ手前の座標値をエッジ位置とする。図7Aでは、XLとXRとが左右のエッジ位置に該当し、この場合、水平方向の中心位置Cxは、Cx=(XL+XR)/2となる。   In determining the center position Cx, the edge portion of the coin 2 is searched from the vicinity of the center toward both sides Xa and Xb using a horizontal histogram (see FIG. 7A). The search for the edge portion is performed by, for example, comparing the luminance frequency with the threshold value TH for each X coordinate value (pixel number value), and the coordinate immediately before the coordinate value (pixel number value) at which the luminance frequency is smaller than the threshold value TH. The value is the edge position. In FIG. 7A, XL and XR correspond to left and right edge positions, and in this case, the horizontal center position Cx is Cx = (XL + XR) / 2.

同様に、中心位置Cyを求めるにあたっては、垂直ヒストグラム(図7B参照)を用いて、中央付近から両側Ya、Ybに向かって硬貨2のエッジ部を検索する。エッジ部の検索は、水平方向の中心位置を求める場合と同様に決定される。図7Bでは、YTとYBとが上下のエッジ位置に該当し、この場合、垂直方向の中心位置Cyは、Cy=(YT+YB)/2となる。   Similarly, when obtaining the center position Cy, the edge portion of the coin 2 is searched from the vicinity of the center toward both sides Ya and Yb using a vertical histogram (see FIG. 7B). The search for the edge portion is determined in the same manner as when the center position in the horizontal direction is obtained. In FIG. 7B, YT and YB correspond to the upper and lower edge positions, and in this case, the center position Cy in the vertical direction is Cy = (YT + YB) / 2.

また、硬貨2の外径値Dは、検出された水平方向のエッジ位置XL、XRを用いて求める。具体的には、外径値Dは2つのエッジ位置XL、XRの差分値によって求められる。なお、垂直方向のエッジ位置YT、YBを用いずに水平方向のエッジ位置XL、XRを用いる構成としているのは、搬送ベルトの写り込みの影響等を受け難くするためである。   Further, the outer diameter value D of the coin 2 is obtained by using the detected horizontal edge positions XL and XR. Specifically, the outer diameter value D is obtained from the difference value between the two edge positions XL and XR. The reason why the horizontal edge positions XL and XR are used without using the vertical edge positions YT and YB is to make it difficult to be affected by the reflection of the conveyor belt.

外径値及び中心位置が検出されると、次に正損判別用演算部17による演算が行われ、絶対差分値和、平均値及び除算値が算出される(ステップS6;図5参照)。正損判別用演算部17によって行われる演算の詳細について、図8を参照しながら説明する。図8は、正損判別用演算部17によって行われる演算を説明するための図で、図中のヒストグラムは、硬貨2の外径値及び中心位置を求めるために使用した水平ヒストグラムである。   When the outer diameter value and the center position are detected, the calculation by the damage discriminating operation unit 17 is performed, and the absolute difference value sum, average value, and division value are calculated (step S6; see FIG. 5). Details of the calculation performed by the fitness determination calculation unit 17 will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram for explaining the calculation performed by the damage determination calculation unit 17, and the histogram in the drawing is a horizontal histogram used for obtaining the outer diameter value and the center position of the coin 2.

まず、絶対差分値和算出部171によって求められる絶対差分値和について説明する。絶対差分値和は、硬貨2の外径値Dと中心位置(Cx,Cy)を求めるために使用した水平ヒストグラムの所定の区間(図8の矢印で示した区間)において、水平ヒストグラムの隣り合う輝度度数の差の絶対値を各々求め、求めた差分値の絶対値を総和して得られる。絶対差分値和は、硬貨2の凹凸度合いを測る指標として求める。このために、絶対差分値和を求める領域は、当然ながら硬貨2内のエリアでなくてはならない。   First, the absolute difference value sum obtained by the absolute difference value sum calculation unit 171 will be described. The absolute difference sum is adjacent to the horizontal histogram in a predetermined section (section indicated by an arrow in FIG. 8) of the horizontal histogram used to obtain the outer diameter value D and the center position (Cx, Cy) of the coin 2. The absolute values of the luminance frequency differences are obtained, and the absolute values of the obtained difference values are summed up. The absolute difference value sum is obtained as an index for measuring the degree of unevenness of the coin 2. For this reason, the area for which the sum of absolute difference values is to be obtained must be an area in the coin 2 as a matter of course.

本実施形態においては、絶対差分値和を演算する領域は、金種に関係なく固定の領域(同一の画素エリア)としている。このために、種々のサイズを有するいずれの金種でも絶対差分値和を求めることができるように、上述のウィンドウ領域WDh及び水平ヒストグラムの所定の区間を設定している。なお、ウィンドウ領域WDhの設定にあたっては、上述のように連続して搬送されてくる硬貨同士の接点エッジの影響が生じない点についても考慮されている。   In the present embodiment, the area for calculating the sum of absolute difference values is a fixed area (the same pixel area) regardless of the denomination. For this purpose, the above-mentioned window region WDh and the predetermined section of the horizontal histogram are set so that the absolute difference value sum can be obtained for any denomination having various sizes. In setting the window area WDh, it is also considered that the influence of the contact edge between coins conveyed continuously as described above does not occur.

具体的には、本実施形態では図8に示すウィンドウ領域WDhのHの画素番号(垂直方向の画素番号)を60、Hの画素番号(垂直方向の画素番号)を170としている。また、上述の水平ヒストグラムの所定区間(図8に矢印で示す区間)の左端の画素番号(水平方向の画素番号)を100、右端の画素番号(水平方向の画素番号)を180としている。この領域は、図8の黒枠(矩形の太い実線)で囲まれる領域が該当する。なお、水平方向の画素番号は、画像領域(黒い四角で囲まれる領域)の最も左側にある画素列が1、最も右側にある画素列が256である。また、垂直方向の画素番号は、画像領域の最も上側にある画素列が1、最も下側にある画素列が240である。More specifically, the the a in the present embodiment the pixel number of the H T window area WDh shown in FIG. 8 (vertical pixel number) 60, H pixel number B (vertical pixel number) and 170. Further, the leftmost pixel number (horizontal pixel number) of the predetermined section (the section indicated by the arrow in FIG. 8) of the horizontal histogram is 100, and the rightmost pixel number (horizontal pixel number) is 180. This region corresponds to a region surrounded by a black frame (a thick thick solid line) in FIG. The pixel numbers in the horizontal direction are 1 for the leftmost pixel column and 256 for the rightmost pixel column of the image region (region surrounded by a black square). The pixel numbers in the vertical direction are 1 for the uppermost pixel column and 240 for the lowermost pixel column of the image area.

平均値算出部172は、水平ヒストグラムの絶対差分値和を算出したのと同一区間(図8に矢印で示す区間)における輝度度数の平均値を算出する。具体的には、図8に矢印で示した区間の輝度度数を全て合計し、この合計値を矢印で示した区間の画素番号の差(本実施形態では180−100に該当)に1を加えた数で除して平均値を得る。輝度度数の平均値は、硬貨2の平均的な明るさを測る指標として求められる。   The average value calculation unit 172 calculates the average value of the luminance frequencies in the same section (section indicated by an arrow in FIG. 8) where the absolute difference value sum of the horizontal histogram is calculated. Specifically, all the luminance frequencies in the section indicated by the arrow in FIG. 8 are summed, and 1 is added to the difference between the pixel numbers in the section indicated by the arrow (corresponding to 180-100 in this embodiment). Divide by the number to get the average value. The average value of the luminance frequency is obtained as an index for measuring the average brightness of the coin 2.

除算値算出部173は、上述のように、絶対差分値和算出部171によって得られた絶対差分値和を、平均値算出部172によって得られた平均値で除して除算値を得る。   As described above, the division value calculation unit 173 divides the absolute difference value sum obtained by the absolute difference value sum calculation unit 171 by the average value obtained by the average value calculation unit 172 to obtain a division value.

以上のように正損判別用演算部17で行う演算は、硬貨2の外径値D及び中心位置を検出するために作成した輝度ヒストグラム(具体的には水平ヒストグラム)を用いる構成となっている。すなわち、輝度ヒストグラムを複数の目的で使用する構成であるために、本実施形態の硬貨の正損判別装置1は硬貨画像を用いた処理を効率良く行っていると言える。   As described above, the calculation performed by the damage determination calculation unit 17 uses a luminance histogram (specifically, a horizontal histogram) created to detect the outer diameter value D and the center position of the coin 2. . That is, since it is the structure which uses a brightness | luminance histogram for the several objective, it can be said that the coin damage determination apparatus 1 of this embodiment is performing the process using a coin image efficiently.

次に照合用画像処理部18による画像処理が行われる。照合用画像処理部18による画像処理について、図9及び図10を参照しながら説明する。図9は、リング切出部181によるリング画像の切出し方法を説明するための図である。図10は、リング画像の切出し後のデータ配列を示す図である。   Next, image processing by the matching image processing unit 18 is performed. The image processing by the matching image processing unit 18 will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a diagram for explaining a ring image cutout method by the ring cutout unit 181. FIG. 10 is a diagram showing a data array after cutting out a ring image.

照合用画像処理部18による画像処理にあたって、まず、リング切出部181によって硬貨2の画像がリング状に切出される(ステップS7;図5参照)。具体的には、図9を参照して、中心座標=(Cx,Cy)、切出し基点(中心座標からの半径方向の切出し開始位置)=r、切出し幅(半径方向の切出し範囲)=Wy、切出し長(円周方向の切出し範囲)=Wxといったパラメータを図示しない記憶部から読み出す。中心座標については、外径・中心位置検出部15で検出した値を読み出し、その他については金種毎に予め切出しパラメータとして記憶されている値を読み出す。   In the image processing by the collation image processing unit 18, first, the image of the coin 2 is cut out in a ring shape by the ring cutout unit 181 (step S 7; see FIG. 5). Specifically, referring to FIG. 9, center coordinates = (Cx, Cy), extraction base point (radial extraction start position from the central coordinates) = r, extraction width (radial extraction range) = Wy, A parameter such as cutout length (cutout range in the circumferential direction) = Wx is read from a storage unit (not shown). For the center coordinates, the values detected by the outer diameter / center position detector 15 are read, and for the others, the values stored in advance as the cutting parameters for each denomination are read.

そして、読み出されたパラメータに基づいて、円形の硬貨画像に対して一定の抽出角度毎に360度分リング画像を切出す。切出されたリング画像データ(SDATA)の各々は、図10に示すような回転角θ方向をX軸、半径R方向をY軸とした2次元ストライプ状サンプリングデータ(PDATA)に展開される。   Then, based on the read parameters, a ring image is cut out by 360 degrees at a certain extraction angle with respect to the circular coin image. Each of the extracted ring image data (SDATA) is developed into two-dimensional striped sampling data (PDATA) having the rotation angle θ direction as the X axis and the radius R direction as the Y axis as shown in FIG.

この展開は、硬貨画像の中心座標を(Cx,Cy)として、例えば以下に示す数式1により極座標をユークリッド座標に変換することで行う。なお、切出しに際しては、エッジ強調の処理時に3×3画素の空間フィルタを用いて微分処理を行うため、半径R方向については(r−1)〜(r+Wy+1)の間を対象として1画素ずつ余分に切出す。   This expansion is performed by converting the polar coordinates into Euclidean coordinates using Equation 1 shown below, for example, where the center coordinates of the coin image are (Cx, Cy). When cutting out, differentiation processing is performed using a 3 × 3 pixel spatial filter during edge emphasis processing. Therefore, one extra pixel is used for the radius R direction between (r−1) and (r + Wy + 1). Cut out.

(数式1)
PDATA(i,j)=SDATA(Px+Cx,Py+Cy)
但し、Px=ri×sinθj,Py=ri×cosθj
ri=i+(r−1),θj=j×2π/Wx
i=0〜(Wy−1),j=0〜(Wx−1)
(Formula 1)
PDATA (i, j) = SDATA (Px + Cx, Py + Cy)
However, Px = ri × sin θj, Py = ri × cos θj
ri = i + (r−1), θj = j × 2π / Wx
i = 0 to (Wy-1), j = 0 to (Wx-1)

以上のようして、リング切出部181によってリング画像データを2次元ストライプ状データとする処理が、所定の抽出角度分行われると、本実施形態ではエッジ強調部182によって切出し画像の模様の特徴を強調するエッジ強調処理を行う。エッジ強調処理は、例えば公知の技術である「Prewittオペレータ」による3×3空間フィルタリングを用いて行われる。   As described above, when the ring cutout unit 181 converts the ring image data into the two-dimensional stripe data for a predetermined extraction angle, in this embodiment, the edge emphasizing unit 182 characterizes the pattern of the cutout image. Perform edge enhancement processing for emphasis. The edge enhancement processing is performed using 3 × 3 spatial filtering by a “Prewitt operator”, which is a known technique, for example.

リング切出し及びエッジ強調処理が行われると、圧縮部183によって当該金種の標準画像データとして記憶される基本テンプレートと同サイズの行列となるように、データの圧縮が行われる(ステップS8;図5参照)。この場合の圧縮率は金種毎に決められている。   When the ring cutting and edge enhancement processing is performed, data compression is performed by the compression unit 183 so that the matrix has the same size as the basic template stored as the standard image data of the denomination (step S8; FIG. 5). reference). The compression rate in this case is determined for each denomination.

次に、撮像デバイス127(図3参照)のばらつき等の影響を軽減するために、標準輝度データが設定されている輝度変換用のテンプレートを使用して、圧縮後のデータの輝度変換処理を行う(ステップS9)。本実施形態では、輝度変換にあたって、圧縮後の各画素データの輝度値を、輝度順位を対応させてテンプレートの輝度値に変換するという処理を行っている。   Next, in order to reduce the influence of variations and the like of the imaging device 127 (see FIG. 3), the luminance conversion processing of the compressed data is performed using the luminance conversion template in which the standard luminance data is set. (Step S9). In the present embodiment, in the luminance conversion, the luminance value of each compressed pixel data is converted into the template luminance value in correspondence with the luminance order.

以上のように照合用画像処理部18の画像処理が行われると、テンプレート照合部19によって、画像処理が行われた硬貨画像のデータと、金種候補の硬貨の標準画像データである基本テンプレート画像(以下、マッチング用テンプレートと言う)との一致照合演算が、テンプレートを回転しながら実行される(ステップS10)。なお、マッチング用テンプレートは、テンプレート記憶部20に金種毎に記憶されるテンプレートである。   As described above, when the image processing of the matching image processing unit 18 is performed, the template image that has been subjected to the image processing by the template matching unit 19 and the basic template image that is the standard image data of the denomination candidate coins. (Hereinafter referred to as a matching template) is executed while rotating the template (step S10). The matching template is a template stored in the template storage unit 20 for each denomination.

図11は、マッチング用テンプレートを用いた回転照合処理を説明するための図である。一致照合の演算方法は、輝度変換後の硬貨画像データIDATAとマッチング用テンプレートMDATAとにおいて、対応する画素の輝度差を全域に亘って求めることによって行う。すなわち、2つのデータの対応するデータであるfnとtnの輝度の差を全域に亘って求め、求めた輝度差の絶対値の総和値Pmを下記数式2により算出し、当該回転角度に於けるパターンマッチング値とする。   FIG. 11 is a diagram for explaining the rotation collation process using the matching template. The calculation method of coincidence collation is performed by obtaining the luminance difference of the corresponding pixels over the entire area in the coin image data IDATA after the luminance conversion and the matching template MDATA. That is, the luminance difference between fn and tn corresponding to the two data is obtained over the entire area, and the total value Pm of the absolute values of the obtained luminance differences is calculated by the following equation 2, and at the rotation angle. The pattern matching value is used.

(数式2)
Pm=Σ|fn−tn|
但し、n=1〜総画素数(=圧縮後の配列データ数)
(Formula 2)
Pm = Σ | fn−tn |
However, n = 1 to the total number of pixels (= number of array data after compression)

そして、画像処理後の硬貨画像データIDATAとマッチング用テンプレートMDATAとを相対的に1周分回転させながら、各回転角毎に上記パターンマッチング値Pmを求める。具体的には、本実施形態においては、画像処理後の硬貨画像データ(2次元配列データ)IDATAについてx方向に1画素(1列)ずつシフトしながらパターンマッチング値Pmの演算を行い、この演算を1回転分に相当する回数繰り返し行う。   Then, the pattern matching value Pm is obtained for each rotation angle while relatively rotating the coin image data IDATA after the image processing and the matching template MDATA for one round. Specifically, in the present embodiment, the pattern matching value Pm is calculated while shifting one pixel (one column) in the x direction for the coin image data (two-dimensional array data) IDATA after image processing. Is repeated a number of times corresponding to one rotation.

なお、この時点では、硬貨2の表裏が決まっていないために、表裏2種類のマッチングテンプレートを用いて上記処理が行われる。   At this time, since the front and back of the coin 2 is not determined, the above processing is performed using two types of matching templates.

以上のようにして求められるパターンマッチング値Pmの値が最小となる位置が、マッチングテンプレートとの照合度が最良の回転位置である。テンプレート照合部27では、この最良の回転位置を検出する。そして、最良の回転位置におけるパターンマッチング値に基づいて(例えば予め決められている閾値との比較を行って)、対象となる硬貨2の金種と表裏を確定し、更に硬貨2の真偽を判別する(ステップS11;図5参照)。   The position where the value of the pattern matching value Pm obtained as described above is the minimum is the rotational position with the best matching degree with the matching template. The template collation unit 27 detects this best rotational position. Then, based on the pattern matching value at the best rotational position (for example, by comparing with a predetermined threshold value), the denomination and the front and back of the target coin 2 are determined, and the authenticity of the coin 2 is further determined. It discriminate | determines (step S11; refer FIG. 5).

テンプレート照合部19で硬貨2が本物であると判断される場合(ステップS11肯定)には、正損判別部21によって硬貨2の正損が判別される。正損判別部21は、まず、正損判別用演算部17の演算結果を用いて、対象となる硬貨が正常貨であるか否かの判別が行われる(ステップS12)。   When the template collation unit 19 determines that the coin 2 is genuine (Yes at Step S11), the correctness determination unit 21 determines the correctness of the coin 2. The damage determination unit 21 first determines whether or not the target coin is a normal coin by using the calculation result of the damage determination calculation unit 17 (step S12).

ここで、正損判別用演算部17の演算結果を用いた正損判別方法について、100円硬貨(日本硬貨)の場合を例に挙げて説明する。図12は、流通貨(正常貨)の画像(100円、表側)と、該画像に対応した水平ヒストグラムとを示した図である。図13は、黒く汚れた汚損貨の画像(100円、表側)と、該画像に対応した水平ヒストグラムを示した図である。図14は、白く汚れた汚損貨の画像(100円、表側)と、該画像に対応した水平ヒストグラムを示した図である。なお、水平ヒストグラムの作成条件は、上述の条件(図7Aに示す条件)と同じである。また、図中に示す絶対差分値和、平均値の算出条件についても上述の条件(図8に示す条件)と同一である。更に、図12〜図14における斜線部分は、本来は黒であるが図を見やすくするために斜線で示している。   Here, the damage determination method using the calculation result of the damage determination calculation unit 17 will be described by taking a case of 100 yen coin (Japanese coin) as an example. FIG. 12 is a diagram showing an image (100 yen, front side) of a current currency (normal currency) and a horizontal histogram corresponding to the image. FIG. 13 is a diagram illustrating an image (100 yen, front side) of a dirty dirt coin stained black and a horizontal histogram corresponding to the image. FIG. 14 is a diagram showing an image (100 yen, front side) of a dirty coin that is stained white and a horizontal histogram corresponding to the image. The horizontal histogram creation conditions are the same as those described above (the conditions shown in FIG. 7A). Also, the absolute difference value sum and average value calculation conditions shown in the figure are the same as the above-described conditions (conditions shown in FIG. 8). Furthermore, the hatched portions in FIGS. 12 to 14 are originally black, but are shown with hatched lines to make the drawings easier to see.

図12に示すように正常貨として流通している硬貨については、硬貨の模様が明瞭であるために、硬貨の凹凸度合いを示す絶対差分値和が大きな値(=25000)となっている。また、硬貨の明るさを示す輝度度数の平均値についても比較的大きな値(=6800)となっている。   As shown in FIG. 12, the coins circulating as normal coins have a large sum (= 25000) of absolute difference values indicating the degree of unevenness of the coins because the coin pattern is clear. Further, the average value of the luminance frequency indicating the brightness of the coin is also a relatively large value (= 6800).

これに対して、図13に示す黒く汚れて汚損貨に類別される硬貨については、硬貨の模様が不明確となっているために、硬貨の凹凸度合いを示す絶対差分値和が小さな値(=7800)となっている。また、黒く汚れており、暗いイメージであるために、硬貨の明るさを示す輝度度数の平均値についても小さな値(=4200)となっている。   On the other hand, for the coins that are black and dirty and classified as fouled coins as shown in FIG. 13, since the pattern of the coins is unclear, the sum of absolute difference values indicating the degree of unevenness of the coins is a small value (= 7800). Moreover, since it is black and is a dark image, the average value of the luminance power indicating the brightness of the coin is also a small value (= 4200).

また、図14に示す白く汚れて汚損貨に類別される硬貨については、硬貨の模様が不明確となっているために、硬貨の凹凸度合いを示す絶対差分値和が小さな値(=9900)となっている。また、白く汚れており、明るいイメージであるために、硬貨の明るさを示す輝度度数の平均値については大きな値(=10000)となっている。   In addition, for the coins that are white and dirty and are classified as fouled coins as shown in FIG. 14, since the pattern of the coins is unclear, the absolute difference sum indicating the degree of unevenness of the coins is a small value (= 9900). It has become. Moreover, since it is white and is a bright image, the average value of the luminance frequency indicating the brightness of the coin is a large value (= 10000).

従来においては、硬貨の明暗によって汚損貨か否かを判別する手法が行われていた。しかし、例えば図14に示すような白く汚れる汚損貨の場合、硬貨の明暗のみに基づく判断では汚損貨と判断されず、市場に流通してしまう可能性があった。このため、本実施形態の硬貨の正損判別装置1においては絶対差分値和を正損の判断指標として導入し、平均値と絶対差分値和に基づいて硬貨の正損を判別する構成としている。   Conventionally, a method for determining whether or not a coin is a fouled coin by the contrast of the coin has been performed. However, for example, in the case of a dirty soil that is white and dirty as shown in FIG. 14, it is not determined that it is a dirty coin based on the judgment based only on the light and darkness of the coin, and may be distributed in the market. For this reason, in the coin damage determination apparatus 1 of the present embodiment, the absolute difference value sum is introduced as a damage determination index, and the coin damage is determined based on the average value and the absolute difference value sum. .

図15は、100円硬貨(表側)の新貨、流通貨及び汚損貨について、水平ヒストグラムの所定区間(図8の矢印で示す区間))における絶対差分値和と平均値とを算出し、横軸を平均値、縦軸を絶対差分値和としてプロットしたグラフである。ここで、新貨とは市場に流通する前の硬貨(新品の硬貨)のことを指している。また、汚損貨としては、黒い汚れがひどく汚損貨と類別されるもの(図中×印で示される)と、白い汚れがひどく汚損貨と類別されるもの(図中丸印で示される)との2種類を用いている。   FIG. 15 calculates the absolute difference value sum and average value in a predetermined section (section indicated by an arrow in FIG. 8) of the horizontal histogram for 100 yen coins (front side) new coins, current currencies, and damaged coins. It is the graph which plotted the axis | shaft as an average value and the vertical axis | shaft as the absolute difference sum. Here, the new coin refers to a coin (new coin) before being distributed to the market. In addition, there are two types of fouled coins: one with black dirt that is severely classified as a fouled coin (indicated by a cross in the figure) and one that white dirt is severely classified as a fouled coin (indicated by a circle in the figure). Two types are used.

図15に示すように、最もきれいな硬貨として評価される新貨については、光沢があり、模様が明確であるために、グラフの右上にプロットされている。すなわち、なるべくきれいな硬貨のみを正常貨と判別しようとすると、大きな絶対差分値和及び平均値を有する硬貨のみが正常貨となるように閾値を設定すれば良いことになる。なお、閾値は正損判別用閾値記憶部22に記憶されている。   As shown in FIG. 15, the new coin evaluated as the most beautiful coin is plotted on the upper right of the graph because it is glossy and the pattern is clear. That is, in order to discriminate only as clean coins as possible as normal coins, it is only necessary to set a threshold value so that only coins having a large sum of absolute difference values and average values become normal coins. The threshold value is stored in the damage determination threshold value storage unit 22.

図15では、正損判別用演算部17で得られた絶対差分値和との比較用の閾値(第1の閾値)を14500、平均値との比較用の閾値(第2の閾値)を4200として設定した場合を示している。この場合、絶対差分値和が14500より小さいもの、又は、平均値が4200より小さいものについては、汚損貨として判別される。そして、このように設定した場合、黒く汚れる硬貨のみならず、白く汚れる硬貨も汚損貨として判別できることがわかる。   In FIG. 15, 14500 is a threshold value for comparison with the sum of absolute difference values (first threshold value) obtained by the fitness determination calculation unit 17, and 4200 is a threshold value for comparison with the average value (second threshold value). The case where it is set as is shown. In this case, a case where the sum of absolute difference values is less than 14500 or a case where the average value is less than 4200 is determined as a damaged coin. And when it sets in this way, it turns out that not only the coin which becomes dirty black but the coin which becomes dirty white can be discriminate | determined as a dirty coin.

なお、硬貨の凹凸が明瞭であるが暗いイメージであったり、硬貨の凹凸が不明良であるが明るいイメージであったりする、凹凸の明瞭さと明るさのバランスが悪い硬貨は、汚損貨として判断される傾向にある。この点を考慮して、絶対差分値和を平均値で割った除算値に対しても閾値(第3の閾値;図15の斜めのラインの傾きがその一例である)を設定して、両者のバランスの悪い硬貨をより厳しく取り除く(汚損貨と判別する)構成とすることも可能である。このため、上述の第3の閾値を設定して正損を判別しても良く、本実施形態においては、第3の閾値も用いて正損の判別を行っている。   Coins with a clear balance between brightness and brightness, such as coins with a clear but uneven image and a dark image, or a bright image with an unclear or uneven coin, are judged as fouled coins. Tend to. In consideration of this point, a threshold (third threshold; the slope of the diagonal line in FIG. 15 is an example) is also set for the divided value obtained by dividing the sum of absolute difference values by the average value. It is also possible to adopt a configuration in which coins with a poor balance are removed more strictly (determined as dirty coins). For this reason, the third threshold may be set to determine the fitness. In this embodiment, the third threshold is also used to determine the fitness.

また、図16に示すように、市場で汚損貨と判別される硬貨の状態は、単に黒い、或いは白いというように種類分けができるわけではなく、実際には多種多様である。そして、いずれの硬貨を汚損貨として判別するかは、ユーザによって様々であり、装置としては複数の判別基準を有するのが好ましい。したがって、図16に示すように、様々な硬貨について統計を取り、上述の第1〜第3の閾値について、複数段階のレベルを選択できるように設定するのが好ましい。   Also, as shown in FIG. 16, the state of coins that are determined as fouled coins in the market cannot be classified simply as black or white, and is actually various. Which coin is determined as a damaged coin varies depending on the user, and the apparatus preferably has a plurality of determination criteria. Therefore, as shown in FIG. 16, it is preferable to take statistics about various coins and set the first to third threshold values so that a plurality of levels can be selected.

なお、図16において、第3の閾値(グラフに斜めで示すラインの傾きが該当)のレベルを高くすると、新貨についても汚損貨と判別される場合があり得る。このような場合には、新貨がプロットされる領域について予め統計を採って把握しておき、正損の判別対象の硬貨が新貨の領域にある場合には、正常貨と判別するように構成しても良い。   In FIG. 16, if the level of the third threshold (the slope of the line shown diagonally in the graph corresponds) is increased, the new coin may be determined as a damaged coin. In such a case, the area in which the new coin is plotted is grasped in advance, and if the coin to be discriminated for damage is in the area of the new coin, it is determined as a normal coin. It may be configured.

ここで、図16は、100円硬貨(表側)の新貨、流通貨及び汚損貨について、水平ヒストグラムの所定区間(図7の矢印で示す区間))における絶対差分値和と平均値とを算出し、横軸を平均値、縦軸を絶対差分値和としてプロットしたグラフで、図15の場合に比べて汚損貨の種類を増やした場合を示した図である。   Here, FIG. 16 calculates the absolute difference value sum and the average value in a predetermined section of the horizontal histogram (section indicated by the arrow in FIG. 7) for 100 yen coins (front side) new coins, current currencies, and damaged coins. FIG. 16 is a graph in which the horizontal axis is plotted as an average value and the vertical axis is plotted as a sum of absolute difference values, and shows a case where the types of damaged coins are increased as compared with the case of FIG. 15.

以上のようにして、正損判別用演算部17の演算結果を用いた正損判別を行い正常貨であると判別された場合(ステップS12肯定;図5参照)には、更に、最良の回転位置におけるパターンマッチング値を用いて正常貨か否かが判断される(ステップS13)。ここでの判断は、パターンマッチング値との比較用に正損判別用閾値記憶部22に記憶される閾値(第4の閾値)との比較によって行う。すなわち、例えば閾値よりもパターンマッチング値が小さい場合には正常貨であると判別し、そうでなければ汚損貨であると判別する。   As described above, when it is determined that the money is normal by performing the damage determination using the calculation result of the damage determination calculating unit 17 (Yes in Step S12; see FIG. 5), the best rotation is further performed. Whether or not the coin is a normal coin is determined using the pattern matching value at the position (step S13). This determination is made by comparison with a threshold value (fourth threshold value) stored in the damage determination threshold value storage unit 22 for comparison with the pattern matching value. That is, for example, when the pattern matching value is smaller than the threshold value, it is determined as a normal coin, and when it is not, it is determined as a dirty coin.

最良の回転位置におけるパターンマッチング値を用いて正常貨であると判別された場合(ステップS13肯定)には、正損判別部21において正常貨であると判別され(ステップS14)、正常貨であるとのデータが出力される。この場合、正常貨として搬送の制御が行われる。   When it is determined that it is a normal coin using the pattern matching value at the best rotational position (Yes at Step S13), it is determined at the damage determination unit 21 as a normal coin (Step S14) and is a normal coin. Data is output. In this case, conveyance is controlled as normal coins.

一方、正損判別用演算部17の演算結果を用いた正損判別により汚損貨であると判別された場合(ステップS12否定)、及び、最良の回転位置におけるパターンマッチング値を用いて汚損貨であると判別された場合(ステップS13否定)には、正損判別部21において汚損貨であると判別され(ステップS15)、汚損貨であるとのデータが出力される。汚損貨と判別された硬貨については、例えばその後流通しないように回収される等の処理が行われる。   On the other hand, when it is determined that it is a dirty coin by the damage determination using the calculation result of the damage determining calculation unit 17 (No in step S12), and with the dirty coin using the pattern matching value at the best rotational position. When it is determined that there is (No at Step S13), the damage determination unit 21 determines that it is a dirty coin (Step S15), and data indicating that it is a dirty coin is output. For the coins that are determined to be damaged coins, for example, a process such as collection so as not to circulate thereafter is performed.

なお、テンプレート照合部19で硬貨が偽物であると判断される場合(ステップS11否定)には、硬貨が偽造貨であると判別され(ステップS16)、偽造貨であるとのデータが出力されるのみで、硬貨の正損について判別されない。偽造貨についても、例えばその後流通しないように回収される等の処理が行われる。   When the template matching unit 19 determines that the coin is a fake (No at Step S11), it is determined that the coin is a fake coin (Step S16), and data indicating that the coin is a fake coin is output. Only, it is not possible to determine whether the coins are good or bad. Forged coins are also processed, for example, collected so as not to be distributed thereafter.

以上のように、本実施形態の硬貨の正損判別装置1では、正損判別用演算部17の演算結果だけでなく、最良の回転位置におけるパターンマッチング値も用いて硬貨の正損を判別する構成となっている。このような構成とすると、硬貨の広い範囲について正損の判別を行うことになるために、正損の判別精度を高いものとできる。ただし、正損判別用演算部17の演算結果を用いた硬貨の正損判別は従来の構成に比べてかなり高い精度で硬貨の正損を判別できる。このために、正損判別用演算部17の演算結果だけを用いて硬貨の正損を判断する構成とすることも可能である。   As described above, in the coin damage determination apparatus 1 of the present embodiment, not only the calculation result of the damage determination calculation unit 17 but also the pattern matching value at the best rotational position is used to determine the coin damage. It has a configuration. With such a configuration, it is possible to determine the accuracy of the loss because the loss is determined for a wide range of coins. However, the coin damage determination using the calculation result of the damage determining calculation unit 17 can determine the coin damage with considerably higher accuracy than the conventional configuration. For this reason, it is also possible to adopt a configuration in which the correctness of the coin is determined using only the calculation result of the correctness determination calculation unit 17.

(その他)
本発明の硬貨の正損判別装置及び正損判別方法は、以上に示した実施形態に限定される趣旨ではない。すなわち、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
(Other)
The coin damage determination apparatus and the damage determination method according to the present invention are not limited to the embodiment described above. That is, various modifications can be made without departing from the object of the present invention.

例えば、以上に示した実施形態においては、硬貨の正損を判別すために利用する絶対差分値和及び平均値について、水平ヒストグラムを用いて得る構成とした。しかしながら、この構成に限定される趣旨ではなく、例えば垂直ヒストグラムを用いる構成としても良い。   For example, in the above-described embodiment, the absolute difference value sum and the average value used for determining the correctness of coins are obtained using a horizontal histogram. However, the present invention is not limited to this configuration, and for example, a configuration using a vertical histogram may be used.

また、以上に示した実施形態においては、硬貨の正損を判別するための絶対差分値和や平均値を得るにあたって、硬貨の中心位置を求めるために用いた輝度ヒストグラムを利用する構成とした。しかし、必ずしもこの構成に限定されるわけではない。硬貨の中心位置を検出しなくても、本発明の硬貨の正損判別は可能である。したがって、本発明の硬貨の正損判別装置は、硬貨の中心位置を検出する硬貨中心検出手段を設けない構成ともできる。そして、このような場合には、本発明の輝度ヒストグラムを作成際に設定される「所定の領域」を、本実施形態とは異なる構成とできる。すなわち、硬貨中心を求めないので、「所定の領域」を絶対差分値和や平均値を求めるために必要な領域に限った設定とできる(例えば、図8の太線の黒枠に囲まれた領域)。なお、このように所定の領域を設定した場合には、絶対差分値和等を求めるための「輝度ヒストグラムの所定の区間」は、輝度ヒストグラムの全区間となる。   Moreover, in embodiment shown above, it was set as the structure using the brightness | luminance histogram used in order to obtain | require the center position of a coin, when obtaining the absolute difference value sum and average value for discriminating the correctness of a coin. However, it is not necessarily limited to this configuration. Even if the center position of the coin is not detected, it is possible to determine the correctness of the coin of the present invention. Therefore, the coin damage determination device of the present invention may be configured not to include a coin center detecting means for detecting the center position of the coin. In such a case, the “predetermined region” set when creating the luminance histogram of the present invention can be configured differently from the present embodiment. That is, since the center of the coin is not obtained, the “predetermined area” can be set only to the area necessary for obtaining the sum of absolute difference values and the average value (for example, an area surrounded by a black frame in FIG. 8). . When the predetermined area is set as described above, the “predetermined section of the luminance histogram” for obtaining the sum of absolute difference values and the like is the entire section of the luminance histogram.

また、以上に示した実施形態においては、除算値部173で除算値を得るにあたって、絶対差分値和算出部171によって求めた絶対差分値和を平均値算出部172によって求めた平均値で除して得る構成とした。しかし、この構成に限定されない。すなわち、平均値算出部172によって求めた平均値を絶対差分値和算出部171によって求めた絶対差分値和で除して除算値を得る構成としても良い。なお、この場合、それに合わせて第3の閾値を変更する必要がある。   In the embodiment described above, when the division value unit 173 obtains the division value, the absolute difference value sum obtained by the absolute difference value sum calculation unit 171 is divided by the average value obtained by the average value calculation unit 172. To obtain the configuration. However, it is not limited to this configuration. In other words, the average value obtained by the average value calculation unit 172 may be divided by the absolute difference value sum obtained by the absolute difference value sum calculation unit 171 to obtain a division value. In this case, it is necessary to change the third threshold value accordingly.

また、以上に示した実施形態では、水平ヒストグラムから得られる絶対差分値和と平均値とを用いて硬貨の正損を判別する構成となっている。しかし、例えば図15を見て判るように、汚損のレベルがひどい硬貨については、絶対差分値和のみを用いて汚損貨であることを判別できる。このため、水平ヒストグラムから得られる絶対差分値和のみを用いて硬貨の正損を判別する構成としても構わない。ただし、絶対差分値和は硬貨の凹凸度合いを表す指標であり、例えば黒く汚れているが凹凸がはっきりしている硬貨については正常貨であると判断する可能性がある。このために、本実施形態のように、水平ヒストグラムから得られる絶対差分値和と平均値とを用いて硬貨の正損を判別する構成が好ましい。   Moreover, in embodiment shown above, it has the structure which discriminate | determines the damage of a coin using the absolute difference value sum and average value which are obtained from a horizontal histogram. However, as can be seen from FIG. 15, for example, a coin with a severe level of corruption can be identified as a dirty currency using only the sum of absolute difference values. For this reason, it is good also as a structure which discriminate | determines the damage of a coin only using the absolute difference value sum obtained from a horizontal histogram. However, the absolute difference value sum is an index that represents the degree of unevenness of a coin. For example, a coin that is stained black but has clear unevenness may be determined as a normal coin. For this reason, the structure which discriminate | determines the damage of a coin using the absolute difference value sum and average value which are obtained from a horizontal histogram like this embodiment is preferable.

また、以上に示した実施形態においては金種識別部16を設けて、複数種類の金種に対応する構成とした。しかし、例えば単一の硬貨の正損のみを判別することが目的であれば、金種識別部16を設けない構成としても構わない。   Further, in the embodiment described above, the denomination identifying unit 16 is provided to correspond to a plurality of denominations. However, for example, if the purpose is to discriminate only the correctness of a single coin, the denomination identifying unit 16 may be omitted.

また、以上に示した実施形態においては、金種識別部16は穴センサ111と材質センサ112の測定結果を用いて金種の識別を行う構成としたが、この構成に限定されない。例えば、更に硬貨の外径を求めて、これも加えて金種識別を行っても良い。そして、硬貨外径や穴の有無について、例えば磁気センサから求める構成としても良いし、画像データから求める構成としても良い。   In the embodiment described above, the denomination identifying unit 16 is configured to identify the denomination using the measurement results of the hole sensor 111 and the material sensor 112, but is not limited to this configuration. For example, the outer diameter of the coin may be further obtained, and this may be added to identify the denomination. And it is good also as a structure calculated | required from a magnetic sensor about the outer diameter of a coin or a hole, for example, and it is good also as a structure calculated | required from image data.

また、以上に示した実施形態においては、正損の判別が行われる対象が日本硬貨である場合について示したが、本発明が日本の硬貨に限らず、他の国の硬貨に対しても適用できるのは言うまでもない。   Further, in the above-described embodiment, the case where the object for which damage is determined is a Japanese coin has been described. However, the present invention is not limited to a Japanese coin, and is applicable to a coin of another country. Needless to say, you can.

本発明の硬貨の正損判別装置及び正損判別方法によれば、汚損貨を精度良く判別できる。このために、硬貨の正損を判別する必要がある装置に対して本発明は好適である。   According to the coin damage determination apparatus and the damage determination method of the present invention, it is possible to accurately determine a dirty coin. For this reason, this invention is suitable with respect to the apparatus which needs to discriminate | determine the correctness of a coin.

Claims (10)

硬貨が汚損貨であるか否かを判別する硬貨の正損判別装置であって、
前記硬貨が搬送される搬送路と、
前記搬送路を搬送される前記硬貨を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって得られた各画素データをデジタル化された輝度値に変換するデータデジタル化手段と、
前記撮像手段で撮像された前記硬貨画像の所定の領域において、所定方向の画素列毎に各画素の前記輝度値を総和して輝度度数を算出し、輝度ヒストグラムを作成する輝度ヒストグラム作成手段と、
前記輝度ヒストグラムの隣り合う前記輝度度数の差の絶対値を前記輝度ヒストグラムの所定の区間において総和した値である絶対差分値和を算出する絶対差分値和算出手段と、
少なくとも前記絶対差分値和との比較用に予め決定された第1の閾値を記憶する閾値記憶手段と、
前記絶対差分値和と前記第1の閾値との比較に基づいて前記硬貨が汚損貨であるか否かを判別する正損判別手段と、
を備えることを特徴とする硬貨の正損判別装置。
A coin damage determination device for determining whether a coin is a fouled coin,
A transport path through which the coins are transported;
Imaging means for imaging the coins conveyed in the conveyance path;
Data digitizing means for converting each pixel data obtained by the imaging means into digitized luminance values;
In a predetermined area of the coin image imaged by the imaging means, a luminance histogram creating means for calculating a luminance frequency by summing up the luminance values of each pixel for each pixel row in a predetermined direction, and creating a luminance histogram;
Absolute difference value sum calculating means for calculating an absolute difference value sum that is a sum of absolute values of differences between the luminance frequencies adjacent to each other in the luminance histogram in a predetermined section of the luminance histogram;
Threshold storage means for storing at least a first threshold determined in advance for comparison with at least the absolute difference value sum;
A fitness judging means for judging whether or not the coin is a dirty coin based on a comparison between the absolute difference value sum and the first threshold;
An apparatus for discriminating whether or not the coin is good or bad.
前記輝度ヒストグラムの前記所定の区間において前記輝度度数の平均値を算出する平均値算出手段を更に備え、
前記閾値記憶手段には、前記平均値との比較用に予め決定された第2の閾値が更に記憶され、
前記正損判別手段は、前記絶対差分値和と前記第1の閾値との比較、及び前記平均値と前記第2の閾値との比較に基づいて前記硬貨が汚損貨であるか否かを判別することを特徴とする請求項1に記載の硬貨の正損判別装置。
An average value calculating means for calculating an average value of the luminance frequencies in the predetermined section of the luminance histogram;
The threshold value storage means further stores a second threshold value determined in advance for comparison with the average value,
The damage determination means determines whether or not the coin is a dirty coin based on a comparison between the absolute difference value sum and the first threshold value, and a comparison between the average value and the second threshold value. The coin damage determination device according to claim 1, wherein:
前記絶対差分値和を前記平均値で除した除算値、或いは、前記平均値を前記絶対差分値和で除した除算値を算出する除算値算出手段を更に備え、
前記閾値記憶手段には、前記除算値との比較用に予め決定された第3の閾値が更に記憶され、
前記正損判別手段は、前記絶対差分値和と前記第1の閾値との比較、前記平均値と前記第2の閾値との比較、及び前記除算値と前記第3の閾値との比較に基づいて前記硬貨が汚損貨であるか否かを判別することを特徴とする請求項2に記載の硬貨の正損判別装置。
A division value calculation means for calculating a division value obtained by dividing the absolute difference value sum by the average value, or a division value obtained by dividing the average value by the absolute difference value sum;
The threshold value storage means further stores a third threshold value determined in advance for comparison with the division value,
The fitness determining means is based on a comparison between the absolute difference value sum and the first threshold, a comparison between the average value and the second threshold, and a comparison between the division value and the third threshold. It is discriminate | determined whether the said coin is a dirty coin and the damage determination apparatus of the coin of Claim 2 characterized by the above-mentioned.
前記閾値記憶手段には、前記硬貨が汚損貨であるか否かの判断レベルをユーザが設定変更できるように複数段階の閾値が格納されていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の硬貨の正損判別装置。   The threshold value storage means stores a plurality of levels of threshold values so that the user can change the setting level of whether or not the coin is a fouled coin. An apparatus for discriminating whether or not the coins are correct or not. 前記搬送路を搬送される前記硬貨の金種を識別する金種識別手段を更に備え、
前記閾値記憶手段には、金種毎に別々の閾値が格納されていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の硬貨の正損判別装置。
A denomination identifying means for identifying the denomination of the coin conveyed through the conveyance path;
4. The coin damage determination device according to claim 1, wherein the threshold value storage means stores a different threshold value for each denomination.
前記硬貨の中心位置を検出する硬貨中心検出手段を更に備え、
前記輝度ヒストグラム作成手段によって作成された前記輝度ヒストグラムは、前記硬貨中心検出手段によって前記中心位置を検出するために使用されることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の硬貨の正損判別装置。
A coin center detecting means for detecting the center position of the coin;
4. The correct coin according to claim 1, wherein the brightness histogram created by the brightness histogram creating means is used for detecting the center position by the coin center detecting means. 5. Loss discrimination device.
前記撮像手段によって得られる前記硬貨画像について、前記硬貨中心検出手段によって検出した前記中心位置を基準にリング状の画像を切出して処理する画像処理手段と、
前記画像処理手段によって得られた画像と予め準備されるテンプレートとの照合値に基づいて前記硬貨が本物であるか否かを判別する真偽判別手段と、を更に備え、
前記正損判別手段は、前記真偽判別手段によって前記硬貨が本物であると判別された場合のみ、前記硬貨が汚損貨であるか否かの判別を行うことを特徴とする請求項6に記載の硬貨の正損判別装置。
Image processing means for cutting out and processing a ring-shaped image based on the center position detected by the coin center detection means for the coin image obtained by the imaging means;
Authenticity determination means for determining whether or not the coin is genuine based on a collation value between an image obtained by the image processing means and a template prepared in advance;
The said damage determination means determines whether or not the coin is a damaged coin only when the authenticity determination means determines that the coin is genuine. Coins damage discrimination device.
前記閾値記憶手段には、前記照合値と比較用に予め決定された第4の閾値が更に記憶され、
前記正損判別手段は、前記絶対差分値和を用いた判断とは別に、前記照合値と前記第4の閾値との比較に基づいて前記硬貨が汚損貨であるか否かの判断を行い、両者のうちの少なくとも一方で前記硬貨が汚損貨であると判別されると、前記硬貨が汚損貨であると決定することを特徴とする請求項7に記載の硬貨の正損判別装置。
The threshold value storage means further stores a fourth threshold value previously determined for comparison with the verification value,
The damage determination means, apart from the determination using the absolute difference value sum, determines whether the coin is a dirty coin based on a comparison between the verification value and the fourth threshold value, The coin damage determination device according to claim 7, wherein if it is determined that at least one of the coins is a dirty coin, the coin is determined to be a dirty coin.
硬貨が汚損貨であるか否かを判別する硬貨の正損判別方法であって、
搬送路を搬送される前記硬貨を撮像する撮像工程と、
前記撮像工程によって得られた各画素データをデジタル化された輝度値に変換するデータデジタル化工程と、
前記撮像工程で撮像された前記硬貨画像の所定の領域において、所定方向の画素列毎に各画素の前記輝度値を総和して輝度度数を算出し、輝度ヒストグラムを作成する輝度ヒストグラム作成工程と、
前記輝度ヒストグラムの隣り合う前記輝度度数の差の絶対値を前記輝度ヒストグラムの所定の区間において総和した値である絶対差分値和を算出する絶対差分値和算出工程と、
前記輝度ヒストグラムの前記所定の区間において前記輝度度数の平均値を算出する平均値算出工程と、
前記絶対差分値和及び前記平均値の各々について、予め決定された閾値と比較して前記硬貨が汚損貨であるか否かを判別する正損判別工程と、
を備えることを特徴とする硬貨の正損判別方法。
A method for discriminating whether or not a coin is a damaged coin,
An imaging step of imaging the coins conveyed through the conveyance path;
A data digitization step of converting each pixel data obtained by the imaging step into a digitized luminance value;
In a predetermined area of the coin image captured in the imaging step, a luminance histogram creating step of calculating a luminance frequency by summing the luminance values of each pixel for each pixel row in a predetermined direction, and creating a luminance histogram;
An absolute difference value sum calculating step of calculating an absolute difference value sum that is a value obtained by summing up the absolute values of the differences between the luminance frequencies adjacent to each other in the luminance histogram in a predetermined section of the luminance histogram;
An average value calculating step of calculating an average value of the luminance frequencies in the predetermined section of the luminance histogram;
For each of the absolute difference value sum and the average value, a damage determination step of determining whether or not the coin is a dirty coin in comparison with a predetermined threshold value;
A method for discriminating whether or not a coin is good or bad.
前記硬貨の中心位置を検出する硬貨中心検出工程を更に備え、
前記輝度ヒストグラム作成工程は、前記硬貨中心検出工程に含まれる工程であることを特徴とする請求項9に記載の硬貨の正損判別方法。
A coin center detecting step of detecting a center position of the coin,
The method for discriminating whether or not the coin is correct / incorrect according to claim 9, wherein the luminance histogram creating step is a step included in the coin center detecting step.
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