KR100656179B1 - 종이류 식별장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 촬상부 안에 먼지가 부착하여 발생하는 식별오류를 방지하는 동시에, 조명의 밝기가 불규칙하여 발생하는 식별오류를 방지함으로써, 안정적으로 종이류를 식별할 수 있는 종이류 식별장치 및 방법이다. 촬상부(7)는 종이류가 반송되기 전에 촬상부(7) 안을 촬상하여 종이류가 없는 화상데이터를 취득하고, 종이류가 촬상부(7)로 반송되면, 종이류를 촬상하여 종이류가 있는 화상데이터를 취득한다. 화상데이터 해석부(8)는 종이류가 없는 화상데이터로부터 종이류가 없는 화상의 농도 히스토그램을 작성하여, 해당 농도 히스토그램에 근거하여 촬상부(7) 안에 부착한 먼지를 검출하고, 해당 먼지가 기준치를 넘는 경우, 촬상부(7)의 이상 통지를 제어부(2)로 송출한다. 또한, 화상데이터 해석부(8)는 종이류가 있는 화상데이터로부터 종이류가 있는 화상의 농도 히스토그램을 작성하여, 해당 농도 히스토그램에 따라 화상의 밝기를 판단하고, 해당 판단에 근거하여 촬상부(7)의 촬상조정을 한다.
종이류 식별장치, 명암, 농도

Description

종이류 식별장치 및 방법{SHEET IDENTIFYING DEVICE AND METHOD}
본 발명은 종이류 식별장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 종이류의 특징을 화상으로 추출하여 종이류의 종류 및 진위를 판정하는 종이류 식별장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 지폐, 수표 또는 상품권 등의 종이류의 종류 및 진위의 식별은, 자기센서나 광센서를 사용하여, 이용자가 투입한 종이류의 특징을 자기적 또는 광학적으로 추출함으로써 이루어진다.
광센서에 의한 종이류의 광학적 특징의 추출은, 투과형 광센서나 반사형 광센서를 사용하여 종이류의 무늬, 칫수 및 방향 등을 추출함으로써 그것들의 화상패턴을 취득하고, 취득한 화상패턴과 종류별 진품의 표준패턴을 조합함으로써 투입한 종이류의 종류 및 진위를 식별한다.
여기서, 예를 들어 일본특허공개 2002-92683호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 매체의 화상을 투과광을 이용하여 CCD 센서로 읽어내고, 읽어낸 화상으로부터 매체의 워터마크 영역의 패턴을 추출하며, 추출한 패턴 데이터의 비선형 흐릿한 영향을 제거하여 진위를 감별한다.
또한, 예를 들어, 일본특허공개 평6-203244호 공보에 개시되어 있는 바와 같 이, 지폐에 붙은 오물 등에 의한 노이즈의 영향을 줄이기 위하여, 지폐의 워터마크 패턴을 각각 투과광 및 반사광을 이용한 2개의 광학적 판독수단으로 읽어내고, 읽어낸 쌍방의 데이터끼리를 비교함으로써 지폐의 진위를 식별한다.
하지만, 상기 예로 든 종래기술에서는, 촬상부 안에 먼지가 부착되어 있어도 먼지의 유무를 식별하지 않고 촬상한 종이류의 화상에 근거하여 식별하기 때문에, 먼지에 의해 식별오류 등이 발생하거나, 먼지에 의한 촬상부 내의 이상을 외부로 알리지 않고 식별이 정상적으로 이루어지지 않은 채로 사용되어, 종이류의 삽입 등이 불가능해지는 문제가 발생하였다.
또한, 종이류에 광을 조사하는 촬상부 안의 조명인 발광소자의 열화, 또는 주위온도 등의 변화에 따른 불규칙한 조명 밝기의 영향에 의해, 촬상한 종이류의 화상 농도가 불규칙하여 식별오류 등이 발생하며, 관리자 등이 촬상부를 정비할 때까지 종이류의 삽입이 불가능해지는 문제가 발생하였다.
그래서, 본 발명은 촬상부 안에 먼지가 부착함으로써 발생하는 식별오류를 방지하는 동시에, 불규칙한 조명 밝기에 의해 발생하는 식별오류를 방지함으로써, 안정된 종이류 식별을 가능하게 하는 종이류 식별장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 청구항 1의 발명은, 종이류의 화상에 근거하여 상기 종이류를 식별하는 종이류 식별장치에 있어서, 상기 종이류의 특정영역의 화상을 취득하는 화상취득수단과, 상기 화상취득수단에서 취득한 화상의 명암을 해석하는 화상명암 해석수단과, 상기 화상명암 해석수단에 의한 명암의 해석결과에 따라 상기 화상의 촬상조건을 조정하는 촬상조건 조정수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 2의 발명은 청구항 1의 발명에 있어서, 상기 화상명암 해석수단은 상기 화상취득수단에서 취득한 화상으로부터 농도 히스토그램(histogram)을 작성하는 히스토그램 작성수단을 구비하고, 상기 히스토그램 작성수단으로 작성한 농도 히스토그램에 근거하여 상기 화상의 명암을 해석하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 3의 발명은 청구항 2의 발명에 있어서, 상기 종이류를 촬상하는 촬상부 안에 종이류가 없는 상태의 화상을 취득하고, 상기 취득한 화상의 농도 히스토그램에 근거하여 불필요화상을 판별하는 판별수단과, 상기 판별수단에 의해 불필요화상이 있다고 판별된 경우에는 상기 종이류의 식별을 금지하는 식별금지수단을 더욱 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 4의 발명은 청구항 3의 발명에 있어서, 상기 판별수단은 상기 농도 히스토그램에 근거하여, 미리 설정한 범위내 농도치의 화소 갯수를 계측하는 계측수단을 구비하고, 상기 계측수단에서 계측한 화상수가 미리 설정한 기준치를 넘는 경우, 불필요화상이 있다고 판별하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 5의 발명은 청구항 2의 발명에 있어서, 상기 화상명암 해석수단은 상기 농도 히스토그램에 근거하여, 미리 설정한 범위내 농도치의 화소 갯수를 계측하는 계측수단을 구비하고, 상기 계측수단에서 계측한 화소 갯수가 미리 설정한 기준범위 안에 있는지 여부를 확인함으로써 상기 화상의 명암을 해석하며, 상기 촬상조건 조정수단은 상기 화소 갯수가 상기 기준범위가 되도록 상기 종이류를 촬상하는 촬상수단의 출력을 조정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 6의 발명은 청구항 2의 발명에 있어서, 상기 화상명암 해석수단은 상기 농도 히스토그램에 근거하여, 미리 설정한 범위내 농도치의 화소 갯수를 계측하는 계측수단을 구비하고, 상기 계측수단에서 계측한 화소 갯수가 미리 설정한 기준범위 안에 있는지 여부를 확인함으로써 상기 화상의 명암을 해석하며, 상기 촬상조건 조정수단은 상기 화소 갯수가 상기 기준범위가 되도록 상기 종이류를 조명하는 조명수단의 조명시간을 조정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 7의 발명은 청구항 1의 발명에 있어서, 상기 화상취득수단은 상기 종이류의 워터마크 모양이 존재하는 워터마크 영역의 투과화상을 취득하고, 상기 촬상조건 조정수단은 상기 투과화상의 촬상조건을 조정하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 워터마크 영역의 투과화상이란, 종이류의 워터마크 영역을 투과한 광에 의해 취득한 화상이다.
또한, 청구항 8의 발명은, 종이류의 화상에 근거하여 상기 종이류를 식별하는 종이류 식별방법에 있어서, 상기 종이류의 특정영역의 화상의 화상취득수단에 의해 취득하고, 상기 화상취득수단에서 취득한 화상의 명암을 화상명암 해석수단에 의해 해석하며, 상기 화상명암 해석수단에 의한 명암의 해석결과에 따라 상기 화상의 촬상조건을 촬상조건 조정수단에 의해 조정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 9의 발명은 청구항 8의 발명에 있어서, 상기 화상명암 해석수단은 상기 화상취득수단에서 취득한 화상으로부터 농도 히스토그램을 히스토그램 작성수단에 의해 작성하고, 상기 히스토그램 작성수단으로 작성한 농도 히스토그램에 근거하여 상기 화상의 명암을 해석하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 10의 발명은 청구항 9의 발명에 있어서, 상기 종이류를 촬상하는 촬상부 안에 종이류가 없는 상태의 화상을 취득하고, 상기 취득한 화상의 농도 히스토그램에 근거하여 불필요화상을 판별수단에 의해 판별하며, 상기 판별수단에 의해 불필요화상이 있다고 판별된 경우에는 상기 종이류의 식별을 식별금지수단에 의해 금지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 11의 발명은 청구항 10의 발명에 있어서, 상기 판별수단은 상기 농도 히스토그램에 근거하여, 미리 설정한 범위내 농도치의 화소 갯수를 계측수단에 의해 계측하고, 상기 계측수단에서 계측한 화상수가 미리 설정한 기준치는 넘는 경우, 불필요화상이 있다고 판별하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 12의 발명은 청구항 9의 발명에 있어서, 상기 화상명암 해석수단은 상기 농도 히스토그램에 근거하여, 미리 설정한 범위내 농도치의 화소 갯수를 계측수단에 의해 계측하고, 상기 계측수단에서 계측한 화소 갯수가 미리 설정한 기준범위 안에 있는지 여부를 확인함으로써 상기 화상의 명암을 해석하며, 상기 촬상조건 조정수단은 상기 화소 갯수가 상기 기준범위가 되도록 상기 종이류를 촬상하는 촬상수단의 출력을 조정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 13의 발명은 청구항 9의 발명에 있어서, 상기 화상명암 해석수단은 상기 농도 히스토그램에 근거하여, 미리 설정한 범위내 농도치의 화소 갯수를 계측수단에 의해 계측하고, 상기 계측수단에서 계측한 화소 갯수가 미리 설정한 기준범위 안에 있는지 여부를 확인함으로써 상기 화상의 명암을 해석하며, 상기 촬상조건 조정수단은 상기 화소 갯수가 상기 기준범위가 되도록 상기 종이류를 조명하는 조명수단의 조명시간을 조정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 14의 발명은 청구항 8의 발명에 있어서, 상기 화상취득수단은 상기 종이류의 워터마크 모양이 존재하는 워터마크 영역의 투과화상을 취득하고, 상기 촬상조건 조정수단은 상기 투과화상의 촬상조건을 조정하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 종이류 식별장치(1)의 기능적 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 2는 촬상부(7), 화상데이터 해석부(8) 및 식별부(9)의 기능적 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 3은 삽입된 종이류의 종류 및 진위를 식별할 때, 종이류 식별장치(1)가 하는 처리순서를 나타내는 흐름도이다.
도 4는 먼지해석부(14)가 종이류가 없는 화상의 농도 히스토그램에 의해 촬상부(7) 안에 부착한 먼지를 해석하는 처리에 대하여 설명하는 도면이다.
도 5는 먼지해석부(14)가 종이류가 없는 화상의 농도 히스토그램에 의해 촬상부(7) 안에 부착한 먼지를 해석하는 처리에 대하여 설명하는 도면이다.
도 6은 화상명암 해석부(15)가 종이류가 있는 화상의 농도 히스토그램에 의 해 해당 화상의 명암을 해석하는 처리에 대하여 설명하는 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 종이류 식별장치 및 방법의 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 종이류 식별장치(1)의 기능적인 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 종이류 식별장치(1)는 종이류 식별장치(1) 전체를 제어하는 제어부(2), 종이류의 삽입구인 종이류 삽입부(3), 종이류를 반송하는 종이류 반송부(4), 종이류를 받아들이는 종이류 수입부(受入部,5), 제어부(2)로부터의 제어에 따라 종이류 반송부(4)를 구동하는 구동부(6), 종이류 삽입부(3)로부터 종이류가 삽입되면, 종이류가 도달하기 전에 촬상함으로써 종이류가 없는 화상데이터를 취득하고, 종이류가 도달한 후에 종이류를 촬상함으로써 종이류가 있는 화상데이터를 취득하는 촬상부(7), 촬상부(7)에서 취득한 종이류가 없는 화상데이터 및 종이류가 있는 화상데이터를 해석하여, 촬상부(7) 안에 부착한 쓰레기를 검출하고, 화상의 밝기를 판단하는 화상데이터 해석부(8), 촬상부(7)에서 취득한 종이류가 있는 화상데이터에 근거하여 종이류의 종류 및 진위를 식별하는 식별부(9)로 구성되어 있다.
이어서, 삽입된 종이류의 종류 및 진위를 식별할 때, 종이류 식별장치(1)가 하는 기능적 동작에 대하여 설명한다.
종이류가 종이류 삽입부(3)로부터 삽입되면, 제어부(2)는 구동부(6)를 제어 하여 종이류 반송부(4)에 의해 종이류를 반송한다. 여기서, 촬상부(7)는 종이류가 촬상부(7)로 반송되기 전에 촬상부(7) 안을 촬상하여 종이류가 없는 화상데이터를 취득하고, 그 후 종이류가 촬상부(7)로 반송되면 촬상부(7)는 종이류를 촬상하여 종이류가 있는 화상데이터를 취득하여, 취득한 종이류가 없는 화상데이터 및 종이류가 있는 화상데이터를 화상데이터 해석부(8)로 송출하는 동시에, 종이류가 있는 화상데이터를 식별부(9)로 송출한다. 화상데이터 해석부(8)는 종이류가 없는 화상데이터 및 종이류가 있는 화상데이터를 받으면, 종이류가 없는 화상데이터로부터 종이류가 없는 화상의 농도 히스토그램을 작성하고, 작성한 종이류가 없는 화상의 농도 히스토그램에 근거하여 촬상부(7) 안에 부착한 먼지를 검출하며, 검출한 먼지가 미리 설정한 기준치를 넘지 않는 경우, 식별부(9)는 종이류가 있는 화상데이터에 근거하여 종이류의 종류 및 진위를 식별하여, 진품이라고 식별되었을 때 제어부(2)가 구동부(6)를 제어함으로써 종이류 반송부(4)를 구동시켜 종이류를 종이류 수입부(5)로 반송하여 종이류를 받아들이고, 또한 위조품이라고 식별되었을 때 제어부(2)는 구동부(6)를 제어함으로써 종이류 반송부(4)를 구동시켜 종이류를 종이류 삽입부(3)로 반송하여 종이류를 되돌려보낸다. 또한, 화상데이터 해석부(8)가 검출한 먼지가 미리 설정한 기준치를 넘는 경우, 촬상부(7)의 이상 통지를 제어부(2)로 송출하며, 제어부(2)는 이상 통지를 받으면, 종이류 식별장치(1)를 내장하고 있는 본체(예를 들어, 자동판매기, 환전기 등)의 제어부에 촬상부(7)의 이상을 통지한다.
그리고, 화상데이터 해석부(8)는 종이류가 있는 화상데이터로부터 종이류가 있는 화상의 농도 히스토그램을 작성하고, 작성한 종이류가 있는 화상의 농도 히스토그램에 근거하여 화상의 밝기를 판단하며, 해당 판단에 따라 촬상부(7)의 촬상조정을 한다.
한편, 화상데이터 해석부(8)가 검출한 먼지가 기준치를 넘는 경우에 있어서, 식별부(9)가 종이류를 식별하는 구성을 적용하여도 좋고, 식별부(9)가 종이류를 식별하지 않고 종이류를 되돌려 보내는 구성을 적용하여도 좋다.
도 2는 촬상부(7), 화상데이터 해석부(8) 및 식별부(9)의 기능적인 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 촬상부(7)는 발광소자(10), 수광소자(11)로 구성되고, 화상데이터 해석부(8)는 메모리(12), 히스토그램 작성부(13), 먼지해석부(14), 화상명암 해석부(15), 촬상조정부(16)로 구성되어 있다.
여기서, 발광소자(10)가 종이류에 광을 조사하고, 수광소자(11)가 해당 종이류를 투과한 투과광을 수광하는 구성의 경우, 발광소자(10)와 수광소자(11)는 종이류 반송부(4)를 사이에 끼우도록, 식별대상이 되는 종이류의 촬상영역을 통과하는 소정의 위치에 배치되며, 종이류가 있는 화상데이터를 취득할 때에는, 발광소자(10)가 종이류 반송부(4)에 의해 반송되어 오는 종이류의 촬상영역에 광을 조사하고, 수광소자(11)가 해당 종이류의 촬상영역을 투과한 투과광을 수광하여, 수광한 투과광의 광량에 따라 전기신호를 출력한다. 또한, 종이류가 없는 화상데이터를 취득할 때에는, 발광소자(10)가 조사한 광을 수광소자(11)가 수광하고, 수광한 광의 광량에 따라 전기신호를 출력한다.
또한, 발광소자(10)가 종이류에 광을 조사하고, 수광소자(11)가 해당 종이류에 의해 반사한 반사광을 수광하는 구성의 경우, 발광소자(10)는 식별대상이 되는 종이류의 촬상영역을 통과하는 소정의 위치에 배치되고, 종이류에 의해 반사된 반사광을 수광할 수 있는 위치에 수광소자(11)가 배치되며, 또한 종이류가 없는 화상데이터를 취득하기 위하여 발광소자(10)의 광을 반사하는 반사판 등을 배치한다. 종이류가 있는 화상데이터를 취득할 때에는, 발광소자(10)가 종이류 반송부(4)에 의해 반송되어 오는 종이류의 촬상영역에 광을 조사하고, 수광소자(11)가 해당 종이류의 촬상영역을 반사한 반사광을 수광하여, 수광한 반사광의 광량에 따라 전기신호를 출력한다. 또한, 종이류가 없는 화상데이터를 취득할 때에는, 발광소자(10)가 광을 조사하고, 수광소자(11)가 반사판 등을 반사한 반사광을 수광하여, 수광한 반사광의 광량에 따라 전기신호를 출력한다.
한편, 촬상부(7)에는 적외, 자외 및 가시광 중 어느 것이라도 적용가능하다.
또한, 메모리(12)는 촬상부(7)로부터 소정의 시간간격으로 출력되는 전기신호의 신호레벨을 소정의 기억영역에 순서대로 격납하여 연속한 어드레스를 할당하고, 화상데이터로서 일시적으로 기억보유한다.
또한, 히스토그램 작성부(13)는 메모리(12)에 의해 기억보유되고 있는 종이류가 없는 화상데이터 및 종이류가 있는 화상데이터를 읽어내고, 종이류가 없는 화상데이터로부터 종이류가 없는 화상의 농도 히스토그램을 작성하며, 또한 종이류가 있는 화상데이터로부터 종이류가 있는 화상의 농도 히스토그램을 작성한다.
또한, 먼지해석부(14)는 히스토그램 작성부(13)가 작성한 종이류가 없는 화 상의 농도 히스토그램에 있어서, 미리 설정한 먼지해석 범위에서의 화소 갯수를 계측하고, 계측한 화소 갯수가 미리 설정한 기준치를 넘는 경우, 촬상부(7)의 이상 통지를 제어부(2)에 송출한다. 한편, 계측한 화소 갯수가 기준치를 넘는 경우, 식별부(9)에 종이류의 식별을 허가하지 않는다는 통지를 송출하는 구성을 적용하여도 좋고, 또한 계측한 화소 갯수가 기준치를 넘지 않는 경우, 식별부(9)에 종이류의 식별을 허가하는 통지를 송출하는 구성을 적용하여도 좋다.
또한, 화상명암 해석부(15)는 화소수 기억부(17)를 가지고, 히스토그램 작성부(13)가 작성한 종이류가 있는 화상의 농도 히스토그램에 있어서, 미리 설정한 화상명암 해석범위에서의 화소 갯수를 계측하고, 계측한 화소 갯수를 화소수 기억부(17)에 기억보유시키는 동시에, 화소수 기억부(17)에 기억보유되고 있는 과거 여러차례의 화소 갯수의 평균치를 산출하여, 산출한 평균치가 미리 설정한 기준범위를 밑도는 경우, 평균치가 기준범위를 밑돈다는 통지를 촬상조정부(16)에 송출하고, 또한 평균치가 기준범위를 웃도는 경우, 평균치가 기준범위를 웃돈다는 통지를 촬상조정부(16)로 송출한다. 한편, 평균치가 기준범위 안에 있는 경우, 아무런 통지를 송출하지 않고 농도 히스토그램의 해석을 종료한다.
또한, 촬상조정부(16)는 평균치가 기준범위를 밑도는 통지를 받으면, 수광소자(11)의 출력 엠프게인(amplifier gain)을 증가시키는 조정, 발광소자(10)의 발광시간을 늘리는 조정, 또는 발광소자(10)의 광량을 늘리는 조정 등을 하고, 또한 평균치가 기준범위를 웃도는 통지를 받으면, 수광소자(11)의 출력 엠프게인을 감소시키는 조정, 발광소자(10)의 발광시간을 줄이는 조정, 또는 발광소자(10)의 광량을 감소시키는 조정을 한다.
이어서, 삽입된 종이류의 종류 및 진위를 식별할 때, 촬상부(7), 화상데이터 해석부(8) 및 식별부(9)가 하는 기능적인 동작에 대하여 설명한다.
종이류 삽입부(3)로부터 삽입된 종이류는 종이류 반송부(4)에 의해 반송되며, 종이류가 촬상부(7)에 도달하기 전에 발광소자(10)는 광을 조사하고, 수광소자(11)가 해당 광을 수광, 혹은 반사판 등으로 반사된 반사광을 수광하여, 수광한 광의 광량에 따라 전기신호를 메모리(12)에 출력한다. 메모리(12)는 전기신호를 입력하면, 입력한 전기신호의 신호레벨을 종이류가 없는 화상데이터로서 일시적으로 기억보유하고, 히스토그램 작성부(13)는 메모리(12)에 기억보유되고 있는 종이류가 없는 화상데이터를 읽어내, 읽어낸 종이류가 없는 화상데이터로부터 종이류가 없는 화상의 농도 히스토그램을 작성하며, 먼지해석부(14)는 히스토그램 작성부(13)가 작성한 종이류가 없는 화상의 농도 히스토그램에서 미리 설정한 먼지해석범위에서의 화소 갯수를 계측하여, 계측한 화소 갯수가 미리 설정한 기준치를 넘는 경우, 촬상부(7)의 이상 통지를 제어부(2)로 송출한다.
그리고, 계측한 화소 갯수가 기준치를 넘지 않는 경우, 종이류가 촬상부(7)에 도달하면, 발광소자(10)는 종이류의 촬상영역에 광을 조사하고, 수광소자(11)가 해당 종이류의 촬상영역을 투과 혹은 반사한 광을 수광하여, 수광한 광의 광량에 따라 전기신호를 메모리(12)에 출력하며, 메모리(12)는 전기신호를 입력하면, 입력한 전기신호의 신호레벨을 종이류가 있는 화상데이터로서 일시적으로 기억보유한다. 히스토그램 작성부(13)는 메모리(12)에 의해 기억보유되고 있는 종이류가 있는 화상데이터를 읽어내, 읽어낸 종이류가 있는 화상데이터로부터 종이류가 있는 화상의 농도 히스토그램을 작성하고, 화상명암 해석부(15)는 히스토그램 작성부(13)가 작성한 종이류가 있는 화상의 농도 히스토그램에 있어서, 미리 설정한 화상명암 해석범위에서의 화소 갯수를 계측하여, 계측한 화소 갯수를 화소수 기억부(17)에 기억보유하는 동시에, 화소수 기억부(17)에 기억보유되고 있는 과거 여러차례의 화소수 평균치를 산출하여, 산출한 평균치가 기준범위를 밑도는 경우, 평균치가 기준범위를 밑돈다는 통지를 촬상조정부(16)에 송출하고, 또한 평균치가 기준범위를 웃도는 경우, 평균치가 기준범위를 웃돈다는 통지를 촬상조정부(16)로 송출한다. 촬상조정부(16)는 평균치가 기준범위를 밑돈다는 통지를 받으면, 수광소자(11)의 출력 엠프게인을 늘리는 조정, 발광소자(10)의 발광시간을 늘리는 조정, 또는 발광소자(10)의 광량을 늘리는 조정을 하고, 또한 평균치가 기준범위를 웃도는 통지를 받으면, 수광소자(11)의 출력 엠프게인을 감소시키는 조정, 발광소자(10)의 발광시간을 줄이는 조정, 또는 발광소자(10)의 광량을 감소시키는 조정을 한다.
그리고, 식별부(9)는 종이류가 있는 화상데이터에 따라 종이류의 종류 및 진위를 판정하고, 판정결과를 제어부(2)로 송출한다.
이어서 삽입된 종이류의 종류 및 진위를 식별할 때, 종이류 식별장치(1)가 하는 처리순서에 대하여 도 3에 나타내는 흐름도를 참조하여 설명한다.
종이류 식별장치는 종이류 삽입부로부터 종이류가 삽입되면(스텝 S301에서 예), 발광소자 및 수광소자에 의해 촬상부 안을 촬상하고(스텝 S302), 종이류가 없는 화상데이터를 취득하여, 취득한 종이류가 없는 화상데이터로부터 종이류가 없는 화상의 농도 히스토그램을 작성한다(스텝 S303). 먼지해석 범위에서의 화소 갯수를 계측하고(스텝 S304), 화수 갯수가 미리 설정한 기준치를 넘는 경우(스텝 S305에서 아니오), 촬상부의 이상을 통지하고(스텝 S306), 처리순서를 종료한다.
또한, 스텝 S305에서 화소 갯수가 미리 설정한 기준치를 넘지 않는 경우(스텝 S305에서 예), 종이류가 촬상부에 도달하면(스텝 S307에서 예), 발광소자 및 수광소자에 의해 종이류를 촬상하고(스텝 S308), 종이류가 있는 화상데이터를 취득하여, 취득한 종이류가 있는 화상데이터로부터 종이류가 있는 화상의 농도 히스토그램을 작성하고(스텝 S309), 화상명암 해석범위에서의 화소 갯수를 계측하여 기억하며(스텝 S310), 과거 여러번의 화소 갯수의 평균치를 산출하여(스텝 S311), 평균치가 미리 설정한 기준범위 밖인 경우(스텝 S312에서 아니오), 평균치가 기준범위를 밑도는지 여부를 판단한다(스텝 S313).
여기서, 평균치가기준범위를 밑도는 경우(스텝 S313에서 예), 수광소자의 출력 엠프게인을 늘리고(스텝 S314), 처리순서를 종료시킨다.
또한, 평균치가 기준범위를 웃도는 경우(스텝 S313에서 아니오), 수광소자의 출력 엠프게인을 줄이고(스텝 S315), 처리순서를 종료시킨다.
또한, 스텝 S312에서 평균치가 미리 설정한 기준범위 안인 경우(스텝 S312에서 예), 처리순서를 종료한다.
한편, 스텝 S314에서 발광소자의 발광시간을 늘리는 처리순서, 또는 발광소자의 광량을 늘리는 처리순서로도 적용할 수 있으며, 스텝 S315에서 발광소자의 발광시간을 줄이는 처리순서, 또는 발광소자의 광량을 줄이는 처리순서로도 적용할 수 있다.
또한, 스텝 S306에서 촬상부의 이상을 통지하여, 종이류를 식별하지 않는 처리순서로도 적용할 수 있다.
이어서, 화상데이터 해석부(8) 및 식별부(9)에서의 본 발명에 따른 종이류 식별방법에 관하여, 발광소자(10)로부터 종이류의 촬상영역인 워터마크 영역에 대하여 광을 조사하고, 수광소자(11)가 워터마크 영역을 투과한 투과광을 수광함으로써, 워터마크 영역의 화상데이터를 취득하는 구성을 일례로서 상세히 설명한다.
도 4는 먼지해석부(14)가 종이류가 없는 화상의 농도 히스토그램에 의해 촬상부(7) 안에 부착한 먼지를 해석하는 처리에 대하여 설명하는 도면이다.
도 4의 (a)는 촬상부(7) 안에 부착한 먼지가 없는 상태에서 촬상함으로써 취득한 종이류가 없는 화상데이터(181)의 일례이다. 도 4의 (a)에 나타내는 바와 같이, 촬상부(7) 안에 부착한 먼지가 없는 상태에서는 발광소자(10)로부터 발광된 광을 차단하는 것이 없기 때문에, 종이류가 없는 화상데이터(181)에 화상이 촬상되지 않고, 도 4의 (b)에 나타내는 바와 같이, 종이류가 없는 화상데이터(181)로부터 '흰색'으로 볼 수 있는 농도치의 화소가 대부분을 차지하는 종이류가 없는 화상의 농도 히스토그램(191)이 작성된다.
도 5는 먼지해석부(14)가 종이류가 없는 화상의 농도 히스토그램에 의해 촬상부(7) 안에 부착한 먼지를 해석하는 처리에 대하여 설명하는 도면이다.
도 5의 (a)는 촬상부(7) 안에 복수개의 먼지가 부착한 상태에서 촬상함으로써 취득한 종이류가 없는 화상데이터(182)의 일례이다. 도 5의 (a)에 나타내는 바 와 같이, 촬상부(7) 안에 부착한 먼지가 발광소자(10)로부터 발광된 광을 차단하기 때문에, 예를 들어 종이류가 없는 화상데이터(182)에는 먼지A(201), 먼지B(202), 및 먼지 C(203)의 화상이 촬상되며, 도 5의 (b)에 나타내는 바와 같이, 종이류가 없는 화상데이터(182)로부터 '흰색'으로 볼 수 있는 농도치의 화소가 대부분을 차지하면서도, '검은색'으로 볼 수 있는 농도치의 화소가 존재하는 종이류가 없는 화상의 농도 히스토그램(192)이 작성된다. 즉, 종이류가 없는 화상의 농도 히스토그램(192)에 있어서, 도 5의 (b)에 나타내는 먼지해석범위(21)에서의 화소 갯수를 계측함으로써, 촬상부(7) 안에 먼지가 부착하였는지 여부를 판단할 수 있다.
먼지해석부(14)는 종이류가 없는 화상의 농도 히스토그램(192)의 먼지해석범위(21)에서의 화소 갯수를 계측하여, 계측한 화소 갯수가 미리 설정한 기준치를 넘는 경우, 촬상부(7) 안에 먼지가 부착하였다고 해석한다.
따라서, 촬상부(7) 안에 부착한 먼지를 해석하여, 기준치를 넘는 먼지를 검출한 경우, 촬상부(7) 안의 이상을 통지함으로써, 촬상부(7) 안에 먼지가 부착하여 발생하는 식별오류를 방지할 수 있다.
도 6은 화상명암 해석부(15)가 종이류가 있는 화상의 농도 히스토그램에 의해 해당 화상의 밝기를 해석하는 처리에 대하여 설명하는 도면이다.
도 6의 (a)는 이상적인 밝기의 종이류가 있는 화상의 농도 히스토그램(221)의 일례이고, 도 6의 (b)는 밝기가 부족한 종이류가 있는 화상의 농도 히스토그램(222)의 일례이며, 도 6의 (c)는 밝기가 포화된 종이류가 있는 화상의 농도 히스토그램(223)의 일례이다.
도 6의 (b)에 나타내는 농도 히스토그램(222)보다 밝기가 부족하면, 검게 가라앉은 화소가 많다는 것을 해석할 수 있으며, 또한 도 6의 (c)에 나타내는 농도 히스토그램(223)보다 밝기가 포화되어 있으면, 하얗게 뜬 화소가 많다는 것을 해석할 수 있다. 즉, 종이류가 있는 화상의 농도 히스토그램에 있어서, 도 6에 나타내는 화상명암 해석범위(23)에서의 화소 갯수를 계측함으로써, 화상 밝기의 부족 또는 포화를 판단할 수 있다.
그리고, 화상명암 해석부(15)는 종이류가 있는 화상의 농도 히스토그램의 화상명암 해석범위(23)에서의 화소 갯수를 계측하여, 화소 갯수가 임의의 기준범위를 밑도는 경우, 밝기가 부족하다고 판단하고, 도 6의 (a)에 나타내는 이상적인 농도 히스토그램(221)이 작성될 수 있도록, 수광소자(11)의 출력 엠프게인을 늘리거나, 발광소자(10)의 발광시간을 늘리거나, 발광소자(10)의 광량을 늘리는 등의 조정을 하고, 화소 갯수가 임의의 기준범위를 웃도는 경우에는, 밝기가 포화되었다고 판단하여, 도 6의 (a)에 나타내는 이상적인 농도 히스토그램(221)이 작성될 수 있도록, 수광소자(11)의 출력 엠프게인을 줄이거나, 발광소자(10)의 발광시간을 줄이거나, 발광소자(10)의 광량을 줄이는 등의 조정을 한다.
따라서, 화상의 명암을 해석하여 밝기의 부족 또는 포화를 해석한 경우, 촬상부의 촬상조정을 함으로써, 조명의 밝기가 불규칙하여 발생하는 식별오류를 방지할 수 있다.
한편, 상기 실시예에서는 종이류가 삽입될 때마다 종이류가 없는 화상데이터를 취득하여 촬상부 안에 부착한 먼지를 검출하는 구성을 설명하였지만, 해당 촬상 부(7) 안에 부착한 먼지의 검출을 일정 기간에 행하는 구성을 사용하여도 적용할 수 있다.
또한, 실제 종이류의 식별처리에서는 본 발명에 따른 종이류 식별방법만으로 종이류의 종류 및 진위를 식별하는 것이 아니라, 다른 식별요인과의 조합으로 최종적인 결론을 내려도 좋다.
본 발명에 따르면, 종이류가 없는 화상데이터로부터 작성한 농도 히스토그램을 해석함으로써, 촬상부 안에 먼지가 부착하여 발생하는 식별오류를 방지하는 동시에, 종이류가 있는 화상데이터로부터 작성한 농도 히스토그램을 해석함으로써, 불규칙한 조명 밝기에 의해 발생하는 식별오류를 방지하여 안정된 종이류의 식별을 가능하게 한다.

Claims (14)

  1. 종이류의 화상에 근거하여 상기 종이류를 식별하는 종이류 식별장치에 있어서,
    상기 종이류의 특정영역의 화상을 취득하는 화상취득수단과,
    상기 화상취득수단에서 취득한 화상의 명암을 해석하는 화상명암 해석수단과,
    상기 화상명암 해석수단에 의한 명암의 해석결과에 따라 상기 화상의 촬상조건을 조정하는 촬상조건 조정수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 종이류 식별장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 화상명암 해석수단은 상기 화상취득수단에서 취득한 화상으로부터 농도 히스토그램을 작성하는 히스토그램 작성수단을 구비하고,
    상기 히스토그램 작성수단으로 작성한 농도 히스토그램에 근거하여 상기 화상의 명암을 해석하는 것을 특징으로 하는 종이류 식별장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 종이류를 촬상하는 촬상부 안에 종이류가 없는 상태의 화상을 취득하고, 상기 취득한 화상의 농도 히스토그램에 근거하여 불필요화상을 판별하는 판별 수단과,
    상기 판별수단에 의해 불필요화상이 있다고 판별된 경우에는 상기 종이류의 식별을 금지하는 식별금지수단을 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 종이류 식별장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 판별수단은 상기 농도 히스토그램에 근거하여, 미리 설정한 범위내 농도치의 화소 갯수를 계측하는 계측수단을 구비하고,
    상기 계측수단에서 계측한 화상수가 미리 설정한 기준치를 넘는 경우, 불필요화상이 있다고 판별하는 것을 특징으로 하는 종이류 식별장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 화상명암 해석수단은 상기 농도 히스토그램에 근거하여, 미리 설정한 범위내 농도치의 화소 갯수를 계측하는 계측수단을 구비하고,
    상기 계측수단에서 계측한 화소 갯수가 미리 설정한 기준범위 안에 있는지 여부를 확인함으로써 상기 화상의 명암을 해석하며,
    상기 촬상조건 조정수단은 상기 화소 갯수가 상기 기준범위가 되도록 상기 종이류를 촬상하는 촬상수단의 출력을 조정하는 것을 특징으로 하는 종이류 식별장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 화상명암 해석수단은 상기 농도 히스토그램에 근거하여, 미리 설정한 범위내 농도치의 화소 갯수를 계측하는 계측수단을 구비하고,
    상기 계측수단에서 계측한 화소 갯수가 미리 설정한 기준범위 안에 있는지 여부를 확인함으로써 상기 화상의 명암을 해석하며,
    상기 촬상조건 조정수단은 상기 화소 갯수가 상기 기준범위가 되도록 상기 종이류를 조명하는 조명수단의 조명시간을 조정하는 것을 특징으로 하는 종이류 식별장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 화상취득수단은 상기 종이류의 워터마크 모양이 존재하는 워터마크 영역의 투과화상을 취득하고,
    상기 촬상조건 조정수단은 상기 투과화상의 촬상조건을 조정하는 것을 특징으로 하는 종이류 식별장치.
  8. 종이류의 화상에 근거하여 상기 종이류를 식별하는 종이류 식별방법에 있어서,
    상기 종이류의 특정영역의 화상의 화상취득수단에 의해 취득하고,
    상기 화상취득수단에서 취득한 화상의 명암을 화상명암 해석수단에 의해 해석하며,
    상기 화상명암 해석수단에 의한 명암의 해석결과에 따라 상기 화상의 촬상조건을 촬상조건 조정수단에 의해 조정하는 것을 특징으로 하는 종이류 식별방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 화상명암 해석수단은 상기 화상취득수단에서 취득한 화상으로부터 농도 히스토그램을 히스토그램 작성수단에 의해 작성하고,
    상기 히스토그램 작성수단으로 작성한 농도 히스토그램에 근거하여 상기 화상의 명암을 해석하는 것을 특징으로 하는 종이류 식별방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 종이류를 촬상하는 촬상부 안에 종이류가 없는 상태의 화상을 취득하고, 상기 취득한 화상의 농도 히스토그램에 근거하여 불필요화상을 판별수단에 의해 판별하며,
    상기 판별수단에 의해 불필요화상이 있다고 판별된 경우에는 상기 종이류의 식별을 식별금지수단에 의해 금지하는 것을 특징으로 하는 종이류 식별방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 판별수단은 상기 농도 히스토그램에 근거하여, 미리 설정한 범위내 농도치의 화소 갯수를 계측수단에 의해 계측하고,
    상기 계측수단에서 계측한 화상수가 미리 설정한 기준치는 넘는 경우, 불필 요화상이 있다고 판별하는 것을 특징으로 하는 종이류 식별방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 화상명암 해석수단은 상기 농도 히스토그램에 근거하여, 미리 설정한 범위내 농도치의 화소 갯수를 계측수단에 의해 계측하고,
    상기 계측수단에서 계측한 화소 갯수가 미리 설정한 기준범위 안에 있는지 여부를 확인함으로써 상기 화상의 명암을 해석하며,
    상기 촬상조건 조정수단은 상기 화소 갯수가 상기 기준범위가 되도록 상기 종이류를 촬상하는 촬상수단의 출력을 조정하는 것을 특징으로 하는 종이류 식별방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 화상명암 해석수단은 상기 농도 히스토그램에 근거하여, 미리 설정한 범위내 농도치의 화소 갯수를 계측수단에 의해 계측하고,
    상기 계측수단에서 계측한 화소 갯수가 미리 설정한 기준범위 안에 있는지 여부를 확인함으로써 상기 화상의 명암을 해석하며,
    상기 촬상조건 조정수단은 상기 화소 갯수가 상기 기준범위가 되도록 상기 종이류를 조명하는 조명수단의 조명시간을 조정하는 것을 특징으로 하는 종이류 식별방법.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 화상취득수단은 상기 종이류의 워터마크 모양이 존재하는 워터마크 영역의 투과화상을 취득하고,
    상기 촬상조건 조정수단은 상기 투과화상의 촬상조건을 조정하는 것을 특징으로 하는 종이류 식별방법.
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