KR101342826B1 - 컬러센서가 적용된 매체인식장치 및 그 제어방법 - Google Patents

컬러센서가 적용된 매체인식장치 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 매체의 2매 이상 검지 여부 및 권종판별을 수행하는 컬러센서가 적용된 매체인식장치 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명에는 인입되는 매체를 투과하는 빛에 의해 형성되는 매체의 이미지를 스캔하는 둘 이상의 컬러센서가 구비된다. 본 발명에는 컬러센서로부터 출력되는 RGB 채널별 색상정보에 기초하여 매체의 기울기와 높이, 색상정보 평균값 및 색상값을 산출하는 산출부가 구비된다. 그리고, 산출된 데이터를 미리 저장된 판별데이터와 비교하고, 비교결과에 따라 매체의 2매 이상 검지 여부 및 권종을 판별하는 판별부가 구비된다. 이에 따라, 본 발명은 하나의 장치를 이용하여 매체의 2매 이상 검지 여부 및 권종 판별을 수행하여 제작비용을 감소시키고, 수행속도를 향상시키는 이점이 있다.
매체인식장치, 2매 이상 검지, 권종판별, 컬러센서, 투과

Description

컬러센서가 적용된 매체인식장치 및 그 제어방법{APPARATUS FOR MEDIA RECOGNITION WITH COLOR SENSOR AND CONTROL METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 컬러센서가 적용된 지폐인식장치의 블록구성도,
도 2는 도 1에 도시된 감지부의 상세 구성도,
도 3은 도 2에 도시된 감지부의 상세 회로도,
도 4는 도 2에 도시된 좌우측 컬러센서의 정규화된 출력신호 그래프,
도 5는 도 1에 도시된 컬러센서가 적용된 지폐인식장치의 제어방법을 설명하는 흐름도,
도 6은 도 5에 도시된 지폐인식장치의 제어방법을 설명하기 위한 권종별 색상값 테이블.
《도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명》
7 : 이송모듈 8 : 지폐투입구
10 : 감지부 11 : LED
12 : 컬러센서 13 : 로우 패스 필터
14 : 아날로그-디지털컨버터 15 : 발광량 제어부
16 : 디지털-아날로그컨버터 17 : 전류증폭부
20 : 변환부 30 : 산출부
32 : 평균값 산출부 34 : 기울기 산출부
36 : 높이 산출부 38 : 색상값 산출부
40 : 판별부 50 : 제어부
60 : 메모리 70 : 표시부
본 발명은 매체인식장치에 관한 것으로, 특히 매체를 스캔하여 매체의 권종판별 및 2매 이상 검지 여부를 판별하는 컬러센서가 적용된 매체인식장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
본 명세서에서 사용되는 매체라는 용어는 예를 들어, 지폐, 수표, 티켓, 증명서 등을 나타내는 것으로, 폭이나 길이에 비해 두께가 매우 얇은 것으로 다양한 것이 있을 수 있다.
매체인식장치는 지폐인식기, 자동판매기, 환전기와 같은 다양한 형태의 금융자동화기기와 매체취급기에 적용되어 매체에 인쇄된 마그네틱, 이미지, 은화, 형광잉크, 각종 숫자 및 문자를 인식하여 매체의 종류, 위조 여부, 정상 여부 등을 판단하게 된다. 이러한 매체인식장치는 매체의 권종별 특징패턴에 따라 매체의 권종을 판별한다. 그리고, 매체인식장치는 매체의 매수를 정확하게 계수해야 하므로, 2매 이상의 매체가 겹쳐져서 이송되는 것을 방지하기 위하여 매체의 두께를 검지한 다.
하지만, 상기의 매체인식장치는 권종판별장치와 두께검지장치를 각각 별도의 장치로 구성하고 있어, 2개 장치를 구성하는 재료비에 의해 제작단가가 상승하는 문제점이 있었다.
그리고, 상기 매체인식장치의 두께검지장치, 예컨대 기구광학식 두께검출기(Mechanical Optical Thickness Detector)는 기구적인 접촉방식에 의해 두께를 검출한다. 이에 따라, 온도 변화에 따른 출력값의 변화가 크고, 재료가 고가이며, 기구적인 접촉에 의해 발생되는 매체 걸림현상과 같은 잼(JAM)이 발생하는 문제점이 있었다.
또한, 상기 매체인식장치의 권종판별장치에 사용되는 이미지센서 또한 고가이며, 복잡한 주변회로의 구성을 필요로 하여 제작비용이 상승하는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 매체의 권종판별 및 두께검지를 동시에 수행하는 컬러센서가 적용된 매체인식장치 및 그 제어방법을 제공함에 있다.
그리고, 본 발명의 다른 목적은 온도변화, 회로소자의 노이즈, LED 출력변화 및 센서감도변화에 의한 영향을 최소화하는 컬러센서가 적용된 매체인식장치 및 그 제어방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 매체권종판별 및 두께검지 수행속도와 정확 도를 향상시키는 컬러센서가 적용된 매체인식장치 및 그 제어방법을 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 인입되는 매체에 조사된 빛 중에서 상기 매체를 투과하는 빛에 의해 형성되는 매체이미지를 스캔하여 RGB 색상정보로 출력하는 감지부; 상기 감지부로부터 출력되는 색상정보를 각 채널별로 동일한 감도로 변환하는 변환부; 상기 변환된 색상정보로부터 상기 매체의 기울기, 높이, 색상정보의 평균값 및 색상값을 산출하는 산출부; 그리고 상기 산출된 매체의 높이 및 색상값을 이용하여 상기 매체의 2매 이상 검지 여부 및 권종판별을 수행하는 판별부를 포함하여 구성된다.
상기 감지부는, 상기 매체에 일정조도 이상의 빛을 조사하는 발광다이오드와, 상기 매체의 좌우 영역을 각각 감지하도록 상기 매체에 나란하게 설치되고, 상기 투과하는 빛에 의해 형성되는 매체이미지를 스캔하는 둘 이상의 컬러센서를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명은, 상기 발광다이오드의 발광량을 제어하는 발광량 제어부, 상기 컬러센서의 출력신호를 필터링하는 필터부, 상기 출력신호를 아날로그 형태에서 디지털 형태로 변환하는 디지털-아날로그 컨버터, 그리고 상기 디지털 형태로 변환된 출력신호에 따라 상기 발광량 제어부를 제어하는 제어부를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
상기 발광량 제어부는, 상기 제어부로부터의 제어신호를 디지털 신호에서 아 날로그 신호로 변환하여 선형적으로 출력신호를 발생시키는 디지털-아날로그 컨버터와, 상기 발광다이오드의 출력전류를 선택적으로 조절하도록 상기 선형적인 출력신호의 전류를 증폭하여 출력하는 전류증폭부를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
상기 산출부는, 상기 색상정보의 평균값을 산출하는 평균값 산출부, 상기 매체의 기울기(θ)를 산출하는 기울기 산출부, 상기 매체의 높이(h)를 산출하는 높이 산출부, 그리고 상기 매체의 색상값(H)을 산출하는 색상값 산출부를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
상기 기울기 산출부는, 상기 컬러센서 사이의 위치 차(x)와 상기 각 컬러센서에서 감지되는 상기 매체의 진입시점 차(y)를 수학식 1에 대입하여 상기 매체가 인입되는 과정에서 발생하는 기울기(θ)를 산출하는 것이 바람직하다.
Figure 112007039371587-pat00001
‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥[수학식 1]
상기 높이 산출부는, 상기 산출된 기울기(θ)와 상기 지폐의 진입-방출시점 차를 수학식 2에 대입하여 상기 매체의 높이(h)를 산출하는 것이 바람직하다.
Figure 112007039371587-pat00002
‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥[수학식 2]
상기 색상값 산출부는, 상기 색상정보의 채널별 평균값을 수학식 3에 대입하여 상기 매체의 색상값(H)을 산출하는 색상값 산출부를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
Figure 112007039371587-pat00003
‥‥‥‥‥‥‥‥[수학식 3]
이때, 상기 색상값(H) = θ (B≤G일 때)
(H)= 360 - θ (B>G일 때)
상기 수학식 3은, 상기 색상정보의 채널별 평균값을 RGB 좌표계에서 HSI 좌표계로 변환하는 수학식인 것이 바람직하다.
상기 판별부는, 상기 색상정보의 평균값을 미리 설정된 임계값과 비교하여 상기 매체의 2매 이상 검지 여부를 판별하는 것이 바람직하다.
상기 판별부는, 상기 색상정보의 평균값이 상기 임계값보다 작은 경우, 상기 매체가 2매 이상인 것으로 판별하는 것이 바람직하다.
상기 판별부는, 상기 산출된 매체의 높이에 기초하여 상기 매체의 신권/구권 여부를 판별하는 것이 바람직하다.
상기 판별부는, 상기 산출된 매체의 색상값을 미리 저장된 매체의 권종별 색상값 테이블과 비교하여 상기 매체의 권종을 판별하는 것이 바람직하다.
본 발명은, 상기 매체의 권종판별 데이터를 미리 저장하는 저장부를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
상기 매체의 권종별 판별데이터는, 상기 매체의 권종별 크기 데이터와, 색상값 테이블, 색상정보 평균값의 임계값을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 둘 이상의 컬러센서를 이용하여 인입되는 매체를 투과하는 빛을 스캔하는 단계, 상기 컬러센서로부터의 색상정보를 채널별로 동일한 감도로 변환하는 단계, 그리고 상기 변환된 색상정보의 평균값에 기초하여 상기 매체의 2매 이상 검지 여부를 판별하는 단계를 포함하여 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 본 발명은 둘 이상의 컬러센서를 이용하여 인입되는 매체를 투과하는 빛을 스캔하는 단계, 상기 컬러센서로부터의 색상정보를 채널별로 동일한 감도로 변환하는 단계, 그리고 상기 변환된 색상정보의 출력신호에 기초하여 상기 매체의 권종을 판별하는 단계를 포함하여 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 본 발명은 둘 이상의 컬러센서를 이용하여 인입되는 매체를 투과하는 빛을 스캔하는 단계, 상기 컬러센서로부터의 색상정보를 채널별로 동일한 감도로 변환하는 단계, 상기 변환된 색상정보의 평균값에 기초하여 상기 매체의 2매 이상 검지 여부를 판별하는 단계, 그리고 상기 변환된 색상정보의 출력신호에 기초하여 상기 매체의 권종을 판별하는 단계를 포함하여 구성된다.
상기 스캔단계는, 상기 매체의 좌우 영역을 각각 스캔하는 것이 바람직하다.
상기 2매 이상 검지 판별단계는, 상기 변환된 색상정보의 합을 채널수로 나누어 평균값을 산출하는 단계, 상기 산출된 평균값을 미리 저장된 임계값과 비교하는 단계, 그리고 상기 비교결과에 따라 상기 매체의 2매 이상 검지 여부를 판별하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 비교단계에서, 상기 산출된 평균값이 상기 임계값보다 작은 경우, 상기 매체가 2매 이상 검지된 것으로 판별하는 것이 바람직하다.
상기 권종 판별 단계는, 상기 색상정보의 출력신호로부터 상기 매체의 기울 기(θ), 높이(h), 색상값(H)을 산출하는 단계; 상기 산출된 매체의 높이(h)와 색상값(H)을 미리 저장된 판별데이터와 비교하는 단계; 그리고 상기 비교결과에 기초하여 상기 매체의 권종을 판별하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 매체의 기울기(θ)는, 상기 컬러센서 사이의 위치 차(x)와 상기 매체 좌측면과 우측면의 진입시점 차(y)를 수학식 1에 대입하여 산출되는 것이 바람직하다.
Figure 112007039371587-pat00004
‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥[수학식 1]
상기 매체의 높이(h)는, 상기 매체의 기울기(θ)와 상기 매체의 진입-방출시점 차(d)를 수학식 2에 대입하여 산출되는 것이 바람직하다.
Figure 112007039371587-pat00005
‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥[수학식 2]
상기 매체의 색상값(H)은, 상기 색상정보의 채널별 평균값을 수학식 3에 대입하여 산출되는 것이 바람직하다.
Figure 112007039371587-pat00006
‥‥‥‥‥‥‥‥[수학식 3]
이때, 상기 색상값(H) = θ (B≤G일 때)
(H)= 360 - θ (B>G일 때)
상기 수학식 3은, 상기 색상정보의 채널별 평균값을 RGB 좌표계에서 HSI 좌표계로 변환하는 수학식인 것이 바람직하다.
상기 권종 판별 단계는, 상기 산출된 매체의 높이를 미리 저장된 높이 데이 터와 비교하여 상기 매체의 신권/구권 여부를 판별하는 것이 바람직하다.
본 발명은, 상기 판별결과에 따라 상기 매체를 선택적으로 처리하도록 제어하는 것이 바람직하다.
상기 판별결과, 상기 매체가 2매 이상 검지된 것으로 판별된 경우, 상기 매체를 반환하도록 제어하는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명은, 컬러센서를 이용하여 인입되는 매체를 투과하는 빛을 스캔하고, 스캔된 색상정보의 출력신호로부터 매체의 기울기, 높이, 색상정보 평균값 및 색상값을 산출하여 2매 이상 검지 여부 및 권종을 판별한다. 이에 따라, 본 발명은 매체두께검지 및 권종판별을 간단한 비교동작에 의해 동시에 수행하므로, 제작단가를 감소시키고, 두께검지 및 권종판별동작의 수행속도 및 정확도를 향상시킨다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 컬러센서가 적용된 지폐인식장치 및 그 제어방법을 상세하게 설명한다.
본 실시 예에서는 지폐를 이용하여 설명하고 있으나, 본 발명은 수표, 상품권, 티켓과 같이 특정이미지가 인쇄된 매체를 인식하는 다양한 매체인식장치에 적용될 수 있음에 유의하여야 한다.
도 1에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 컬러센서가 적용된 지폐인식장치의 블록구성도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1에 도시된 감지부의 상세 구성도가 도시되어 있으며, 도 3에는 도 2에 도시된 감지부의 상세회로도가 도시되어 있다. 또한, 도 4에는 도 2에 도시된 좌우측 컬러센서의 정규화된 출력신호 그래프가 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 지폐인식장치는 지폐투입구(8)를 통해 지폐를 입력받는다. 상기 지폐투입구(8)는 지폐의 입력을 감지하면 신호를 발생시킨다.
본 발명의 지폐인식장치에는 상기 지폐감지신호가 발행하면, 이송모듈(7)에 의하여 소정방향(예컨대 횡방향)으로 이송되는 지폐를 스캔하는 감지부(10)가 구비된다.
상기 감지부(10)에는 상기 지폐에 빛을 조사하는 발광다이오드(Light Emitting diode, 이하 'LED'라 함)(11)와, 상기 조사되는 빛 중에서 상기 지폐를 투과하는 빛을 스캔하는 컬러센서(12)가 구비된다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 LED는 상기 컬러센서(12)가 스캔하고자 하는 영역을 용이하게 스캔할 수 있도록 상기 컬러센서(12)의 수 및 위치와 대응되게 설치되어 소정 광도 이상의 빛을 조사하는 것이 바람직하다. 상기 LED(11)는 모든 색상을 스캔할 수 있도록 백색(white) LED를 사용한다.
그리고, 상기 컬러센서(12)는 상기 지폐이미지의 컬러, 즉 색상만을 스캔하여 그에 따른 RGB(Red-Green-Blue) 채널별 색상정보를 출력신호로 출력한다. 이는 일반적으로 지폐의 이미지 자체를 스캔하여 읽어들이는 이미지센서, 예컨대 전하결합소자(Charge-Coupled Device) 또는 밀착형 화상 감지기(Contact Image Sensor)와 구별된다. 이를 위하여, 상기 컬러센서(12)는 상기 횡방향으로 인입되는 지폐의 은화 및 은선을 제외한 영역을 스캔하도록 서로 간의 소정 거리(x), 예컨대 55mm만큼 이격되어 좌우측에 하나씩 총 2개(12a, 12b)가 설치된다. 도 2 및 도 3에는 상기 컬러센서(12)가 2개 구비되는 것으로 도시되어 있으나, 이는 그 이상으로 변경될 수 있다.
도 3을 참조하여 상기 감지부(10)의 회로구성을 설명하면, 상기 감지부(10)에는 상기 LED(11)의 발광량을 제어하는 발광량 제어부(15)가 구성된다. 상기 발광량 제어부(15)는 후술되는 제어부(50)의 제어에 따라 상기 LED(11)에 공급되는 전류를 조절한다. 이러한 발광량 제어부(15)는, 상기 발광량 제어신호(LCS)를 디지털 신호에서 아날로그 신호로 변환하는 디지털-아날로그 컨버터(Digital-Analog Converter, 이하 'D/A컨버터'라 함)(16)와, 아날로그 신호로 변환된 제어신호의 전류값을 증폭하는 전류증폭부(17)를 포함한다.
상기 발광량 제어부(15)에는, 일반적으로 상기 중앙처리유닛(150)의 제어에 따라 저항값을 변화시켜 출력신호의 전류값을 제어하는 8bit 디지털 가변저항(digital volume)이 사용되었다. 하지만, 본 실시 예에서 상기 발광량 제어부(15)에는 상기 8bit 디지털 가변저항보다 저렴한 10bit 디지털-아날로그 컨버터를 사용하여 제작비용을 절감하는 것이 바람직하다.
상기 전류증폭부(17)는 상기 두 개의 LED(11a, 11b)를 각각 제어하도록 2개의 전류증폭부(17a, 17b)로 구성된다. 상세하게 살펴보면, 상기 전류증폭부(17a, 17b)는 각각 직렬 연결된 저항(R8, R12)과 트랜지스터(Q1, Q2)로 구성된다. 상기 전류증폭부(17)는 전류 증폭을 통해 이득을 얻을 수 있고, 전압이득은 '1'에 가까우며, 입력임피던스가 무한대여도 출력임피던스가 '0'에 가까운 이미터 팔로 워(emitter follower) 회로로 기능하여, 상기 D/A컨버터(16)으로부터 출력되는 제어신호의 전압레벨을 선형적(linear)으로 출력되도록 한다.
그리고, 상기 컬러센서(12)로부터 출력되는 신호에 포함되는 노이즈를 제거하도록 필터링을 수행하는 로우패스필터(13)와, 상기 필터링이 수행된 아날로그 형태의 출력신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 제어부로 전달하는 아날로그-디지털 컨버터(14)가 구비되는 것이 바람직하다.
이와 같은 감지부의 구성에 의하여, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 좌측 및 우측 컬러센서(12a, 12b)로부터의 출력신호에 따라 상기 지폐의 진입시점(A, B) 및 방출시점(A', B')이 검출된다. 이에 따라, 상기 지폐의 좌측면과 우측면의 진입시점 차(y=A-B)와, 진입-방출시점 차(d1=A'-A, 또는 d2=B'-B, 동일한 지폐이므로 d=d1=d2이다)가 계산된다.
상기 컬러센서(12)로부터 출력되는 신호를 색상정보의 RGB 채널별 감도를 동일하게 변환하는 변환부(20)가 구비된다.
그리고, 상기 변환된 출력신호를 이용하여 상기 매체의 2매 이상 검지 여부 및 권종을 판별하기 위한 기울기, 높이, 색상채널 평균값 및 색상값을 포함하는 판별데이터를 산출하는 산출부(30)가 구비된다.
먼저, 상기 산출부(30)에는 상기 변환된 색상정보의 채널별 평균값을 산출하는 평균값 산출부(32)가 구비된다. 상기 평균값 산출부(32)는 색상정보의 채널별 평균값을 합한 후, 채널수(RGB, 즉 '3')로 나누어 평균값을 산출한다.
예컨대, 표 1에는 만원권 구권의 색상채널 값이 도시되어 있다.
[표 1]
색상채널 R G B
평균값 22 20 16
표 1에 도시된 바와 같은 만원권 구권의 평균값은 약 '19'이다.
그리고, 상기 산출부(30)에는 상기 변환된 출력신호를 이용하여 상기 매체의 기울기(Skew, 이하 'θ'라 함)를 산출하는 기울기 산출부(34)가 구비된다. 상기 기울기 산출부(34)는 도 3의 좌측 및 우측 컬러센서(12a, 12b)의 위치 차(x)와, 도 4의 지폐 좌우측면의 진입시점 차(y)를 다음의 수학식 1에 대입하여 산출한다.
[수학식 1]
Figure 112007039371587-pat00007
또한, 상기 산출부(30)에는 상기 산출된 기울기(θ)와 상기 지폐의 진입-방출시점 차(d)를 이용하여 지폐의 높이(h)를 산출하는 높이 산출부(36)가 구비된다. 상기 높이 산출부(36)는 상기 기울기(θ)와 상기 진입-방출시점 차(d1=d2)를 다음의 수학식 2에 대입하여 상기 높이를 산출한다.
[수학식 2]
Figure 112007039371587-pat00008
또한, 상기 산출부(30)에는 상기 색상정보의 각 채널별 값을 평균하여 상기 지폐의 색상값(Hue, 이하 'H'라 함)을 산출하는 색상값 산출부(38)가 구비된다. 상기 색상값 산출부(38)는 상기 색상정보의 각 채널별 평균값을 RGB 좌표계에서 HSI 좌표계로 변환하는 다음의 수학식 3에 대입하여 상기 색상값(H)을 산출한다.
[수학식 3]
Figure 112007039371587-pat00009
이때, 상기 색상값(H) = θ (B≤G일 때)
(H)= 360 - θ (B>G일 때)
예를 들어, 상기 색상값 산출부(38)는 상기 표 1에 도시된 만원권 구권의 색상채널을 상기 수학식 3에 대입하여 색상값(H) 약 '41'을 산출한다.
그리고, 본 발명의 지폐인식장치에는 상기 지폐의 2매 이상 검지 및 권종을 판별하는 판별부(40)가 구비된다. 상기 판별부(40)는, 상기 산출된 색상채널의 평균값을 후술되는 메모리(60)에 미리 저장된 상기 색상정보 평균값의 임계값과 비교하여 상기 지폐의 2매 이상 검지 여부를 판별한다. 상기 임계값은, 상기 산출된 평균값보다 작거나 같은 경우, 상기 매체의 두께가 1매인 것으로 판별된다. 그리고, 상기 산출된 평균값보다 큰 경우, 상기 매체의 두께가 2매 이상인 것으로 판별되는 값이다. 본 실시 예에서는 상기 임계값이 '5'인 것으로 설명한다. 이에 따라, 예를 들어 설명하면, 상기 판별부(40)는 상기 산출된 색상채널 평균값이 상기 임계값 '5'이상이면, 상기 지폐가 1매인 것을 판별하고, '5'미만이면 2매 이상의 지폐가 검지된 것으로 판별한다.
그리고, 상기 판별부(40)는 상기 산출된 지폐의 높이(h)와 색상값(H)을 상기 메모리(60)에 미리 저장된 판별 데이터와 비교하여, 상기 지폐의 권종을 판별한다. 상기 판별 데이터는 상기 지폐의 권종별 높이 데이터와 색상값 테이블 및 상기 색 상정보 평균값의 임계값을 포함한다.
상기 지폐인식장치의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(50)가 구비된다. 상기 제어부(50)는 변환부(20), 산출부(30), 판별부(40)의 기능을 수행할 수도 있다. 상기 제어부(50)는, 상기 아날로그-디지털 컨버터(14)로부터 전달되는 신호에 의하여 상기 LED(11)의 발광량을 제어한다. 그리고, 상기 판별부(40)로부터의 판별결과에 따라 상기 지폐를 선택적으로 처리하도록 상기 지폐인식장치를 포함하는 금융자동화기기 전체를 제어하는 것이 바람직하다.
그리고, 각 지폐 권종별(예컨대; 천원권, 오천원권, 만원권) 색상정보 평균값의 임계값과, 높이데이터 및 색상값 테이블을 포함하는 상기 판별 데이터가 저장되는 메모리(60)가 구비된다. 상기 판별 데이터는 인입되는 지폐의 권종별로 테이블화되어 정리되는 것이 바람직하다. 상기 메모리(60)에는 저장되는 데이터의 용량에 따라, 이이피롬(EEPROM), 플래시메모리, 외장형 메모리와 같은 다양한 저장매체가 제공될 수 있다.
이와 함께, 상기 판별부(40)의 권종 판단결과 및 처리과정을 화면에 표시하는 표시부(70)가 구비된다. 상기 표시부(70)는 일반적으로 LCD(liquid crystal display)가 사용된다.
다음, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 컬러센서가 적용된 지폐인식장치의 제어방법을 도 1 내지 도 6를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 5에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 컬러센서가 적용된 지폐인식장치의 제어방법을 설명하는 흐름도가 도시되어 있고, 도 6에는 도 5에 도시된 지폐 인식장치의 제어방법을 설명하기 위한 색상값 테이블이 도시되어 있다. 이하, 설명되는 본 발명의 바람직한 실시 예에서는 입력되는 매체가 천원권, 오천원권, 만원권 중 어느 하나로 권종이 판별되는 것을 일례로 들어 설명한다.
지폐가 지폐투입구(8)에 투입되어 이송모듈(7)에 의한 이송이 시작되면, 도 5의 제 10단계(S10)에서 제어부(50)의 제어에 따라 LED(11)는 상기 지폐에 빛을 조사한다. 그리고, 좌측 및 우측 컬러센서(12a, 12b)는 상기 조사되는 빛 중에서 상기 지폐를 투과하는 빛에 의해 형성되는 지폐이미지의 컬러를 스캔한다. 상기 좌측 및 우측 컬러센서(12a, 12b)는 스캔된 컬러에 따른 RGB 채널별 색상정보를 출력전압 형태의 출력신호로 출력한다. 이때, 제어부(50)는 컬러센서(12)로부터의 출력신호를 로우패스필터(13)와 아날로그-디지털 컨버터(14)를 통하여 인가받아 발광량 제어부(15)를 제어함으로써, LED(11)의 발광량을 제어하는 것이 바람직하다.
제 12단계(S12)에서, 변환부(20)는 상기 색상정보의 채널별 감도를 동일하게 변환하는 과정을 수행한다. 이와 같이 변환된 각 채널별 색상정보 그래프는 도 4에 도시되어 있다. 이때, 좌측 및 우측 컬러센서(12a, 12b)에서 출력되어 변환된 색상정보는 이송과정에서 발생하는 진동에 의하여 지폐가 기울어져 좌측면 진입시점(A)과 우측면 진입시점(B) 사이에 진입시점 차(y=A-B)가 발생한다.
제 14단계(S14)에서, 평균값 산출부(32)는 상기 색상정보의 평균값을 산출한다. 예를 들어, 상기 표 1에 도시된 바와 같은 색상정보를 갖는 만원권 구권인 경우, 평균값 산출부(32)는 상기 평균값으로 약 '19'를 산출한다.
그러면, 제 16단계(S16)에서 판별부(40)는 상기 산출된 평균값을 메모리(60) 에 미리 저장된 임계값과 비교한다. 상기 비교결과, 상기 산출된 평균값이 상기 임계값 이상이면, 판별부(40)는 상기 지폐의 매수를 1매로 판별한다.
반면, 상기 비교결과 상기 산출된 평균값이 상기 임계값 미만이면, 제 17단계(S17)에서 판별부(40)는 상기 지폐가 2매 이상 검지된 것으로 판별한다. 이에 따라, 제어부(50)는 상기 지폐의 판별동작을 종료하고, 상기 지폐를 반환하도록 이송모듈(7)을 제어한다.
상기 제 16단계(S16)에서 상기 지폐가 1매로 판별된 경우, 기울기 산출부(34)는 좌측 및 우측 컬러센서(12a, 12b) 사이의 위치 차(x)와 지폐의 좌측면과 우측면의 진입시점 차(y)를 상기 수학식 1에 대입하여 상기 지폐의 기울기(θ)를 산출한다(S18).
그리고, 제 20단계(S20)에서 높이 산출부(36)는 상기 산출된 기울기(θ)와, 상기 지폐의 진입-방출시점 차(d)를 상기 수학식 2에 대입하여 상기 지폐의 높이(h)를 산출한다. 이때, 제어부(50)는 상기 산출된 지폐의 높이(h)를 이용하여 신권/구권 여부를 판단한다(S22). 상세하게 설명하면, 최근(2007년 1월) 발행된 신권 지폐의 높이는 68mm이고, 구권 지폐의 높이는 76mm이다. 이에 따라, 상기 제어부(50)는 상기 산출된 높이(h)가 메모리에 미리 저장된 권종별 높이 데이터, 예컨대 72mm보다 크면 구권 지폐로 판단하고, 72mm보다 작으면 신권 지폐로 판단한다.
제 24단계(S24)에서, 색상값 산출부(38)는 상기 변환된 색상정보의 채널별 평균값을 RGB 좌표계에서 HSI 좌표계로 변환하는 상기 수학식 3에 대입하여 상기 지폐의 색상값(H)을 산출한다. 그리고, 판별부(40)는 상기 산출된 색상값을 메모 리(60)에 저장된 권종별 색상값 테이블과 비교하여(S26), 상기 지폐의 권종을 판별한다(S28).
예를 들어, 상기 제 22단계(S22)에서 상기 지폐가 구권으로 판별되고, 컬러센서(12)로부터 출력되는 상기 지폐의 채널별 색상정보 평균값이 상기 표 1과 같은 경우, 색상값 산출부(38)는 이와 같은 채널별 색상정보 평균값을 상기 수학식 3에 대입하여 색상값(H) 약 '41'을 산출한다. 이에 따라, 판별부(40)는 도 5의 색상값 테이블로부터 상기 지폐가 구권 만원권(색상값이 30~43)임을 판별하게 된다. 이때, 표시부(70)는 상기 판별된 지폐의 권종을 화면에 표시하는 것이 바람직하다.
이어서, 제어부(50)는 상기 2매 이상 검지 여부 및 권종판별이 완료된 지폐를 권종별로 분류하여 집적하는 동작을 수행하게 된다.
상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 컬러센서를 이용하여 지폐를 투과하는 빛을 스캔한 출력신호로부터 지폐의 기울기, 높이, 색상채널 평균값 및 색상값을 산출하여 2매 이상 검지 여부 및 권종 판별동작을 신속하고 정확하게 처리할 수 있다.
상기의 실시 예에서는 지폐를 이용하여 설명하였으나, 본 발명은 수표, 티켓, 증명서와 같은 각종 매체의 이미지를 스캔하여 인식하는 매체인식장치 및 방법에 적용될 수 있다.
이를 위하여, 메모리에는 취급하는 매체의 권종별 색상채널 평균값의 임계값과 높이데이터 및 색상값 테이블이 저장되고, 이에 산출된 매체의 색상채널 평균값과 높이 및 색상값을 비교하여 매체의 권종을 판별하는 것이 가능하다.
이상과 같이, 본 발명이 도면에 도시된 실시 예를 참고하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것들에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 요지 및 범위를 벗어나지 않으면서도 다양한 변형, 변경 및 균등한 타 실시 예들이 가능하다는 것을 명백하게 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 등록 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 컬러센서를 이용하여 매체를 투과하는 빛을 스캔하여 매체의 2매 이상 검지 여부 및 권종 판별을 수행한다. 이와 같은 본 발명은 다음과 같은 효과를 가진다.
먼저, 본 발명은 2매 이상 검지 및 권종판별을 동시에 수행하므로, 구조가 단순하고 재료비와 불량률을 감소시킨다.
그리고, 본 발명은 온도변화, 노이즈와 LED 출력변화, 센서감도 변화에 의한 영향을 감소시켜 정밀도를 향상시킨다.
또한, 본 발명은 2매 이상 검지 및 권종판별 수행속도를 향상시킬 수 있다.
이에 따라, 본 발명은 매체인식장치를 저렴하게 제작할 수 있을 뿐만 아니라, 수행속도 및 정확도를 향상시키는 이점이 있다.

Claims (29)

  1. 인입되는 매체에 조사된 빛 중에서 상기 매체를 투과하는 빛에 의해 형성되는 매체이미지를 스캔하여 RGB 색상정보로 출력하는 감지부;
    상기 감지부로부터 출력되는 색상정보를 각 채널별로 동일한 감도로 변환하는 변환부;
    상기 변환된 색상정보로부터 상기 매체의 기울기, 높이, 색상정보의 평균값 및 색상값을 산출하는 산출부; 그리고
    상기 산출된 매체의 높이 및 색상값을 이용하여 상기 매체의 2매 이상 검지여부 및 권종판별을 수행하는 판별부를 포함하는 컬러센서가 적용된 매체인식장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 감지부는,
    상기 매체에 일정조도 이상의 빛을 조사하는 발광다이오드와,
    상기 매체의 좌우 영역을 각각 감지하도록 상기 매체에 나란하게 설치되고, 상기 투과하는 빛에 의해 형성되는 매체이미지를 스캔하는 둘 이상의 컬러센서를 포함하는 컬러센서가 적용된 매체인식장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 발광다이오드의 발광량을 제어하는 발광량 제어부,
    상기 컬러센서의 출력신호를 필터링하는 필터부,
    상기 출력신호를 아날로그 형태에서 디지털 형태로 변환하는 디지털-아날로그 컨버터, 그리고
    상기 디지털 형태로 변환된 출력신호에 따라 상기 발광량 제어부를 제어하는 제어부를 더 포함하는 컬러센서가 적용된 매체인식장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 발광량 제어부는,
    상기 제어부로부터의 제어신호를 디지털 신호에서 아날로그 신호로 변환하여 선형적으로 출력신호를 발생시키는 디지털-아날로그 컨버터와,
    상기 발광다이오드의 출력전류를 선택적으로 조절하도록 상기 선형적인 출력신호의 전류를 증폭하여 출력하는 전류증폭부를 포함하는 컬러센서가 적용된 매체인식장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 산출부는,
    상기 색상정보의 평균값을 산출하는 평균값 산출부,
    상기 매체의 기울기(θ)를 산출하는 기울기 산출부,
    상기 매체의 높이(h)를 산출하는 높이 산출부, 그리고,
    상기 매체의 색상값(H)을 산출하는 색상값 산출부를 포함하는 컬러센서가 적용된 매체인식장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1항에 있어서, 상기 판별부는,
    상기 색상정보의 평균값을 미리 설정된 임계값과 비교하여 상기 매체의 2매 이상 검지 여부를 판별하는 컬러센서가 적용된 매체인식장치.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 판별부는,
    상기 색상정보의 평균값이 상기 임계값보다 작은 경우, 상기 매체가 2매 이상인 것으로 판별하는 컬러센서가 적용된 매체인식장치.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 판별부는,
    상기 산출된 매체의 높이에 기초하여 상기 매체의 신권/구권 여부를 판별하는 컬러센서가 적용된 매체인식장치.
  13. 제 1항에 있어서, 상기 판별부는,
    상기 산출된 매체의 색상값을 미리 저장된 매체의 권종별 색상값 테이블과 비교하여 상기 매체의 권종을 판별하는 컬러센서가 적용된 매체인식장치.
  14. 삭제
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 매체의 권종별 판별데이터를 미리 저장하는 저장부를 더 포함하며,
    상기 매체의 권종별 판별데이터는,
    상기 매체의 권종별 크기 데이터와, 색상값 테이블, 색상정보 평균값의 임계값을 포함하는 컬러센서가 적용된 매체인식장치.
  16. 둘 이상의 컬러센서를 이용하여 인입되는 매체를 투과하는 빛을 스캔하는 단계,
    상기 컬러센서로부터의 색상정보를 채널별로 동일한 감도로 변환하는 단계, 그리고
    상기 변환된 색상정보의 평균값에 기초하여 상기 매체의 2매 이상 검지 여부를 판별하는 단계를 포함하는 컬러센서가 적용된 매체인식장치의 제어방법.
  17. 삭제
  18. 둘 이상의 컬러센서를 이용하여 인입되는 매체를 투과하는 빛을 스캔하는 단계,
    상기 컬러센서로부터의 색상정보를 채널별로 동일한 감도로 변환하는 단계,
    상기 변환된 색상정보의 평균값에 기초하여 상기 매체의 2매 이상 검지 여부를 판별하는 단계, 그리고
    상기 변환된 색상정보의 출력신호에 기초하여 상기 매체의 권종을 판별하는 단계를 포함하는 컬러센서가 적용된 매체인식장치의 제어방법.
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 제 18 항에 있어서, 상기 매체의 권종을 판별하는 단계는,
    상기 색상정보의 출력신호로부터 매체의 높이를 산출하고, 산출된 매체의 높이를 미리 저장된 높이 데이터와 비교하여 상기 매체의 신권/구권 여부를 판별하는 컬러센서가 적용된 매체인식장치의 제어방법.
  28. 삭제
  29. 제 16항 또는 제 18항에 있어서, 상기 판별결과,
    상기 매체가 2매 이상 검지된 것으로 판별된 경우, 상기 매체를 반환하도록 제어하는 컬러센서가 적용된 매체인식장치의 제어방법.
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