WO2013140563A1 - 紙葉類記番号読取システム及び紙葉類記番号読取方法 - Google Patents

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WO2013140563A1
WO2013140563A1 PCT/JP2012/057298 JP2012057298W WO2013140563A1 WO 2013140563 A1 WO2013140563 A1 WO 2013140563A1 JP 2012057298 W JP2012057298 W JP 2012057298W WO 2013140563 A1 WO2013140563 A1 WO 2013140563A1
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WO
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character
serial number
paper sheet
image
digits
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PCT/JP2012/057298
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French (fr)
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雅典 後藤
素子 黒岩
孝史 門野
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グローリー株式会社
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/20Image preprocessing
    • G06V10/26Segmentation of patterns in the image field; Cutting or merging of image elements to establish the pattern region, e.g. clustering-based techniques; Detection of occlusion
    • G06V10/267Segmentation of patterns in the image field; Cutting or merging of image elements to establish the pattern region, e.g. clustering-based techniques; Detection of occlusion by performing operations on regions, e.g. growing, shrinking or watersheds
    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07DHANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/004Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using digital security elements, e.g. information coded on a magnetic thread or strip
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V30/00Character recognition; Recognising digital ink; Document-oriented image-based pattern recognition
    • G06V30/10Character recognition
    • G06V30/14Image acquisition
    • G06V30/148Segmentation of character regions
    • G06V30/15Cutting or merging image elements, e.g. region growing, watershed or clustering-based techniques
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V30/00Character recognition; Recognising digital ink; Document-oriented image-based pattern recognition
    • G06V30/10Character recognition

Definitions

  • the present invention relates to a paper sheet serial number reading system and a paper sheet serial number reading method for reading a serial number attached to the paper sheet from a paper sheet image obtained by imaging the paper sheet.
  • the present invention relates to a paper sheet serial number reading system and a paper sheet serial number reading method capable of reading a paper sheet serial number.
  • serial number is an identification number printed on a paper sheet to identify each paper sheet, and is formed by a character string of a plurality of digits combining alphabetic characters and numbers, for example.
  • Patent Document 1 discloses a device that reads the serial number of a banknote and identifies the denomination of the banknote.
  • the denomination of a banknote is performed using the fact that the character font (font) forming the serial number is different for each denomination among the banknotes of each denomination to be processed.
  • Numbers and alphabetic fonts used for serial numbers are stored as master data for each denomination, and the serial number font is specified by comparing the master data with the serial number image included in the banknote image. .
  • the denomination of a banknote is identified based on the specified font.
  • Patent Document 2 discloses a device that reads serial numbers from banknotes in various countries.
  • serial numbers can be read from banknotes in various countries by performing character recognition processing in consideration of the size and orientation of the serial numbers printed on the banknotes.
  • it is memorize
  • the serial number reading process is prepared in advance, for example, by cutting out a partial image including characters of each digit of the serial number as a character image one by one from a banknote image obtained by imaging a banknote. This is done by comparing characters with template data and recognizing characters. In order to use it for identification processing to identify the denomination of banknotes, etc., if you only want to determine whether or not characters with different fonts are included in the serial number, only some characters included in the serial number Although it can be determined by character recognition, in the serial number reading process, it is necessary to recognize all characters of each serial number. For this reason, in the serial number reading process, it is necessary to accurately cut out the character image of each digit of the serial number.
  • the character image cut-out processing is performed by, for example, a serial number image in which a frame (character frame) of a predetermined size including only one character is combined for all digits according to the arrangement position of each digit (arrangement pattern frame). This is done by scanning the top to identify the position of the serial number and cutting out the partial images included in each character frame.
  • some banknotes change the character size and character spacing at each digit of the serial number depending on the font used for the serial number. When the character size and the character spacing are not fixed, it is difficult to cut out the character image by specifying the position of the serial number using the character frame or the arrangement pattern frame.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and is a paper sheet serial number reading device that can accurately extract a character image of each character forming a serial number and read the serial number. To provide a system and a paper serial number reading method.
  • the present invention provides a paper sheet serial number reading system that reads a serial number assigned to a paper sheet using a paper sheet image, A paper sheet transport unit for transporting paper, and a paper sheet image of the paper sheet transported by the paper sheet transport unit, and the type of the paper sheet using the paper sheet image
  • a paper sheet identification sensor unit for identifying, a number cutting condition including position information of a plurality of serial numbers included in the paper sheet image, and character font identification information including information relating to the font and character type of each serial number; Is stored in association with the type of the paper sheet, and the storage unit is referred to based on the type of the paper sheet identified by the paper sheet identification sensor unit, Cut out the character image of each digit of the serial number from the paper sheet image based on the extraction condition
  • it comprises a character recognition unit for performing character recognition of each character image by using template data corresponding on the basis of the character font identification information.
  • the present invention is the above invention, wherein the character recognizing unit includes the serial number included in the paper sheet image when at least one of the font and the character type is different. Character recognition is performed on each serial number based on character font identification information by using template data created with a corresponding font and character type.
  • the present invention provides the first serial number in which printing of a specific character is omitted and the second serial number in which printing of the specific character is not omitted. If the specific character is included in the character recognition result of the second serial number as a result of character recognition by the character recognition unit, the specific character is included in the character recognition result of the first serial number. And a complementing unit for comparing and collating the character recognition results of the first serial number and the second serial number.
  • the character recognition unit may change at least one of the character size and the character position depending on the character at a plurality of adjacent digits of the serial number included in the paper sheet image.
  • one character frame set for the plurality of digits so as to include all the characters of the plurality of digits even if the character position and character size of each digit of the plurality of digits change, and other digits
  • the position of the serial number is specified to cut out the image included in each character frame, and the plurality An image cut out with one character frame set to a digit is separated into images of each digit, and character recognition is performed using each obtained image as the character image.
  • the character recognition unit is an image cut out with one character frame set to the plurality of digits, and the luminance of the plurality of pixels in a direction perpendicular to the direction in which the plurality of digits are arranged.
  • a pixel indicating a minimum value is specified, a character boundary is specified based on a change in a minimum luminance value in a direction parallel to a direction in which a plurality of digits are arranged, and each character is separated.
  • the character recognition unit may change at least one of the character size and the character position depending on the character at a plurality of adjacent digits of the serial number included in the paper sheet image.
  • one character frame set for the plurality of digits so as to include all the characters of the plurality of digits even if the character position and character size of each digit of the plurality of digits change, and other digits
  • the position of the serial number is specified to cut out the image included in each character frame, and the plurality Character recognition of an image cut out with one character frame set as a digit is performed using template data prepared in advance according to the number of digits of the plurality of digits.
  • the present invention is a paper sheet serial number reading system for reading a serial number attached to a paper sheet using a paper sheet image, the paper sheet transport unit for transporting the paper sheet, A paper sheet identification sensor unit that acquires a paper sheet image of a paper sheet transported by a paper sheet transport unit and identifies the type of the paper sheet using the paper sheet image, and the paper Arrangement pattern frame information in which the character position of each digit of the serial number having the maximum number of digits among the serial number included in the leaf image and the serial number that may be included in the paper sheet is set.
  • the number cutting condition including the information and the template data used for character recognition of each serial number are identified by the storage unit stored in association with the type of the paper sheet and the paper sheet identification sensor unit.
  • the storage unit is referred to based on the type of the paper sheet, and the number Character recognition for cutting out the character image of each digit of the serial number from the paper sheet image based on the cutting condition and performing character recognition of each character image using the corresponding template data based on the information on the template data
  • the character recognition unit specifies the position of the serial number using the arrangement pattern frame stored in the storage unit, and the character is placed at the character position of each digit of the serial number at the position. It is determined whether or not it is included, and each character image is cut out from the character position determined to include the character.
  • the present invention is also a paper sheet serial number reading method for reading a serial number attached to a paper sheet using a paper sheet image, wherein the paper sheet is conveyed by a paper sheet transport unit.
  • a sheet conveyance step and a sheet identification sensor unit for acquiring a sheet image of the sheet to be conveyed and identifying the type of the sheet using the sheet image A numbering unit including position information of a plurality of serial numbers included in the paper sheet image with reference to the storage unit based on the identifying step and the type of the paper sheet identified by the paper sheet identification sensor unit.
  • the present invention is the above invention, wherein in the character recognition step, the serial number included in the paper sheet image includes a serial number different from at least one of a font and a character type. Based on the character font identification information, each serial number is recognized using the template data created with the corresponding font and character type.
  • the present invention provides the first serial number in which printing of a specific character is omitted and the second serial number in which printing of the specific character is not omitted. If the specific character is included in the character recognition result of the second serial number as a result of character recognition in the character recognition step, the specific character is included in the character recognition result of the first serial number.
  • a serial number matching step for comparing and collating the character recognition results of the first serial number and the second serial number after performing a process of providing and supplementing is provided.
  • the character image cutting step at least one of a character size and a character position varies depending on a character at a plurality of adjacent digits of serial numbers included in the paper sheet image.
  • the character position and the character size of each of the plurality of digits change, one character frame set to the plurality of digits so as to include all the characters of the plurality of digits, and other digits
  • the serial number position specifying step for specifying the position of the serial number using the arrangement pattern frame formed by the character frame set to include only the character of the digit in the serial number position specifying step
  • the present invention is the above invention, wherein the image separation step is a partial image cut out by a single character frame set to a plurality of digits, and the luminance of a plurality of pixels in a direction perpendicular to a direction in which the plurality of digits are arranged.
  • the method further includes a step of specifying a pixel indicating a minimum value and specifying a character boundary based on a change in minimum luminance value in a direction parallel to a direction in which a plurality of digits are arranged.
  • the character image cutting step at least one of a character size and a character position varies depending on a character at a plurality of adjacent digits of serial numbers included in the paper sheet image.
  • the character position and the character size of each of the plurality of digits change, one character frame set to the plurality of digits so as to include all the characters of the plurality of digits, and other digits
  • the serial number position specifying step for specifying the position of the serial number using the arrangement pattern frame formed by the character frame set to include only the character of the digit in the serial number position specifying step
  • Out Character recognition of partial images characterized in that including a step carried out by using the template data created in advance in accordance with the number of digits of the multi-digit.
  • the present invention is also a paper sheet serial number reading method for reading a serial number attached to a paper sheet using a paper sheet image, wherein the paper sheet is conveyed by a paper sheet transport unit.
  • a sheet conveyance step and a sheet identification sensor unit for acquiring a sheet image of the sheet to be conveyed and identifying the type of the sheet using the sheet image
  • Number extraction conditions including layout pattern frame information in which the character position of each digit of the serial number having the maximum number of serial numbers that may be included in the class is set, and a template used for character recognition of each serial number
  • An information reading step for reading information about the data, and the previous
  • the character image of each digit of the serial number is accurately obtained using information preset according to the type of banknote. Since the characters can be recognized using the template created with the corresponding font and character type, the serial numbers of various banknotes can be read.
  • a character image of each digit of the serial number is accurately cut out to correspond to the template data. It can be used to recognize characters accurately.
  • the character recognition result of one serial number Therefore, when two character recognition results are compared and collated, they are not erroneously determined as different character recognition results.
  • one character frame is set so as to include a plurality of digits, and this character frame is included.
  • the position of the serial number is specified using the arrangement pattern frame, and when a plurality of characters are included in the image obtained from one character frame, this is separated and the character image of each digit of the serial number is cut out. Therefore, each character image can be accurately recognized using the corresponding template data.
  • a pixel having a minimum luminance value is selected from a plurality of pixels in a direction perpendicular to the direction in which the characters are arranged.
  • the character boundary can be specified based on the change in the minimum brightness value in the direction in which the characters are arranged, and each character image can be cut out separately for each character, so each character can be extracted using the corresponding template data. Characters can be recognized accurately on images.
  • each character is cut out from the image by using template data prepared in advance according to the plurality of characters. Multiple character recognition can be performed without processing.
  • a character image of each digit can be cut out in accordance with the number of digits of each serial number.
  • Each character image can be accurately recognized using the template data.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating a functional configuration of the paper sheet processing apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an image used for the serial number reading process according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of serial numbers printed on one banknote with different fonts.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of serial numbers printed with different character types on a single banknote.
  • FIG. 5 is a diagram showing another example of serial numbers printed with different character types on one banknote.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of serial numbers having different numbers printed on the same type of banknotes.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of serial numbers in which the character size and character spacing differ depending on the characters included.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating a functional configuration of the paper sheet processing apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an image used for the serial number reading process according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a character frame and an arrangement pattern frame used in the serial number reading process of the serial number shown in FIG.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating another example of a character frame and an arrangement pattern frame.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a serial number position search method using the arrangement pattern frame.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a method for evaluating the position of an arrangement pattern frame using pixel values.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a method for separating each character when a single character frame includes a plurality of characters.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a character frame and an arrangement pattern frame used in a serial number reading process of serial numbers having different numbers of digits.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining the character recognition result of the serial number shown in FIG.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining a method for determining whether a character frame includes a character.
  • FIG. 16 is a flowchart showing the serial number reading process.
  • FIG. 17 is a flowchart showing a character recognition process for serial numbers.
  • paper serial number reading system and the paper serial number reading method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
  • paper sheets that operate as a paper sheet serial number reading system are used for the banknote serial numbers.
  • An example of reading by a processing device will be described.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically showing a functional configuration of a paper sheet processing apparatus 10 according to the present embodiment.
  • the paper sheet processing apparatus 10 includes a paper sheet identification sensor unit 11, a paper sheet transport unit 12, a number recognition unit 13, a display unit 14, an operation unit 15, a ROM (Read Only Memory) 16, a RAM (Random Access Memory). ) 17, a communication interface (hereinafter referred to as I / F) unit 18 and a control unit 19.
  • I / F communication interface
  • the paper sheet identification sensor unit 11 uses the optical reading means such as a line sensor to read the banknote images on the front and back sides of the banknote in order to read the serial number of the banknote inserted into the paper sheet processing apparatus 10. Has a function to acquire.
  • the actual paper sheet processing apparatus 10 includes authenticity identification sensors such as a thickness sensor, a magnetic sensor, and an ultraviolet sensor for detecting the thickness of the banknote, and various banknotes.
  • authenticity identification sensors such as a thickness sensor, a magnetic sensor, and an ultraviolet sensor for detecting the thickness of the banknote, and various banknotes.
  • the paper sheet transport unit 12 has a function of transporting banknotes received from outside the apparatus.
  • the banknotes conveyed by the paper sheet conveying unit 12 are identified by a number recognition unit 13 (to be described later), a denomination determining unit 191 and a true / false determining unit 192 of the control unit 19 and then not shown based on the identification result. It is conveyed to the storage unit.
  • the number recognizing unit 13 performs image processing for recognizing a serial number based on a command from the control unit 19 for a banknote whose denomination is identified using the banknote image acquired by the paper sheet identification sensor unit 11. Then, the character recognition processing and collation processing of the serial number using the image processed image are performed. The recognition result and the collation result are input to the control unit 19.
  • the number recognition unit 13 includes number attribute information storage means 131, authenticity determination condition storage means 132, fake bill number storage means 133, image processing means 134, character recognition means 135, and collation means 136.
  • the number recognizing unit 13 can be configured to store a program for realizing functions to be described later in the ROM 16, expand the program in the RAM 17, and execute the program on a CPU (Central Processing Unit), or a part of processing speed is high In order to achieve this, it can be realized by an FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • a CPU Central Processing Unit
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • the number attribute information storage means 131 stores, as number attribute information, information for cutting out the serial number and recognizing characters, and information necessary for authenticating the recognized serial number.
  • Number cutting conditions including information on the position and cutting size of the serial number for each denomination, character font identification information including information on the character type and font of the characters forming the serial number, and a character image for each digit of the serial number
  • the number recognition conditions including the processing conditions necessary for performing character recognition processing by cutting out the characters are stored as number attribute information.
  • the authenticity determination condition storage means 132 stores authenticity determination conditions, which are determination conditions for determination processing relating to banknote serial numbers.
  • the authenticity determination condition includes information such as the denomination of the banknote to be determined.
  • the authenticity determination condition is input using the operation unit 15 and the display unit 14 or set through the communication I / F unit 18.
  • the fake ticket number storage unit 133 stores a serial number of a banknote determined as a fake ticket and a fake ticket serial number (fake ticket serial number) input by a user.
  • the image processing unit 134 refers to the number cutting condition in the number attribute information storage unit 131 based on the denomination identification result including information such as the denomination and bill direction input from the control unit 19, and the paper sheet A partial image including a serial number is cut out from the banknote image acquired by the class identification sensor unit 11 as a serial number image. Then, image processing is performed to adjust the brightness and contrast of the image and to change the rotation and size of the image as necessary.
  • the character recognition means 135 performs character recognition processing using the serial number image obtained by the image processing means 134.
  • the character recognition process is a process performed by cutting out a character image of each digit forming a serial number from a serial number image and comparing it with template data prepared in advance. Details thereof will be described later.
  • the verification unit 136 has a counterfeit number verification function 1361 and a multiple number verification function 1362, and performs a verification process for identifying the authenticity of the banknote using the serial number recognized by the character recognition unit 135.
  • the counterfeit number verification function 1361 compares the serial number recognized by the character recognition means 135 with the counterfeit number stored in the counterfeit number storage means 133 to determine whether the bill is a counterfeit. To do.
  • the plural number collating function 1362 collates serial numbers that have been character-recognized at a plurality of locations of the banknote based on the number recognition conditions included in the number attribute information storage unit 131, and whether or not the character recognition results match. Determine whether.
  • the display unit 14 is configured by a liquid crystal display or the like, and has a function of displaying various information such as operation information, processing information including the number of bills processed and the total amount, and the state of the apparatus to the operator of the paper sheet processing apparatus 10. .
  • the operation unit 15 is used when an operation for controlling processing and operation of the paper sheet processing apparatus 10 is performed.
  • the ROM 16 stores a control program related to the operation of the paper sheet processing apparatus 10 and information used when the control unit 19 identifies a banknote using various banknote identification sensors (for example, reference feature information and an identification program). To be used.
  • the RAM 17 is used as a temporary work area when the paper sheet processing apparatus 10 performs various processes.
  • the communication I / F unit 18 has a function for communicating with an external device such as an information processing terminal via a communication line.
  • an external device such as an information processing terminal
  • the paper sheet processing apparatus 10 and the host apparatus are connected and used.
  • the number attribute information of the number attribute information storage unit 131 is set from the host device
  • the authenticity determination condition of the authenticity determination condition storage unit 132 is set
  • the fake ticket recording of the fake ticket number storage unit 133 is set. You can set a number.
  • the control unit 19 controls each processing unit of the paper sheet identification sensor unit 11, the paper sheet transport unit 12, the number recognition unit 13, the display unit 14, the operation unit 15, the ROM 16 and the RAM 17.
  • the control unit 19 also includes a denomination determining unit 191 for identifying a denomination based on information such as a reflection image acquired by the paper sheet identification sensor unit 11, and a denomination of the denomination identified by the denomination determining unit 191.
  • Authenticity discrimination means 192 for authenticating the banknotes.
  • the denomination discriminating means 191 identifies the direction and denomination of the bill using the reflection image read by the paper sheet identification sensor unit 11. Further, the authenticity determination unit 192 performs authenticity determination of the banknote based on the information obtained by the paper sheet identification sensor unit 11 and the processing result relating to the serial number obtained by the number recognition unit 13.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating examples of the banknote image 100, the serial number image 103, and the character image 104 used by the paper sheet processing apparatus 10.
  • the paper sheet identification sensor unit 11 acquires the banknote image 100 including the left serial number 101 and the right serial number 102.
  • the image processing means 134 refers to the number extraction condition stored in the number attribute information storage means 131 based on the denomination identification result by the denomination discrimination means 191, and determines the positions of the left number 101 and the right number 102. Identify. Then, a partial image including each of the left serial number 101 and the right serial number 102 is cut out.
  • FIG. 2B shows an example of the serial number image 103 cut out in this way.
  • the character recognition means 135 cuts out the character image 104 of each digit forming the serial number from the serial number image 103 as shown in FIG.
  • the case where two serial numbers 101 and 102 are printed with the same character type and the same font is shown on the left and right of the banknote.
  • the left serial number 101 and the right serial number 102 may be printed with different fonts or different character types on the same banknote, depending on the banknote issue country and denomination. Examples of such bills include Dirham bills of the United Arab Emirates.
  • the case of printing with different fonts means, for example, the case where the same alphabetic character “A” is printed with differently designed characters at the left side number 101 and the right side number 102.
  • the case of printing with different character types means, for example, the case where the left serial number 101 is printed with English letters and Arabic numerals, and the right serial number 102 is printed with Arabic letters and Arabic / Indian numerals. That is, it is a case where it prints in a different language like English and Arabic.
  • serial number is often formed by a multi-digit character string combining alphabets, symbols and numbers, and may be printed with different fonts and different character types on the left and right serial numbers.
  • font and character type of a serial number differ with the left serial number 101 and the right serial number 102 of a banknote is shown.
  • FIG. 3 to 5 are diagrams showing examples of serial number images obtained from the banknote image 100.
  • FIG. In these drawings the serial number images of the left serial number 101 and the right serial number 102 cut out from one banknote image 100 are shown.
  • (A) of each figure shows the serial number image of the left serial number
  • (b) shows the serial number image of the right serial number.
  • the left side of each serial number image is the upper digit, that is, the leftmost character is the first digit character.
  • “numeral” when “numeral” is simply described, it means 0 to 9, and when “symbol” is described, characters other than numbers such as English letters and Cyrillic characters and symbols such as ⁇ (star) are used. Means including.
  • character when “character” is described, it means that both symbols and numbers are included regardless of the character type.
  • FIG. 3 shows an example in which the left side number in FIG. 3A and the right side number in FIG. 3B are printed in different fonts.
  • the symbols of the first digit and the second digit are Cyrillic characters, and the numbers from the third digit to the ninth digit are formed by Arabic numerals. Since the left and right serial numbers are printed in the same character type but in different fonts, the appearance of the first and second digit Cyrillic characters is greatly different, and the width of the entire serial number is also different ( W1 ⁇ W2). Further, in the left serial number shown in FIG. 3 (a), all the 7-digit numbers have the same height, whereas in the right serial number, the height of the numbers gradually increases, and the first digit of the serial number The height of the character differs greatly between the eye and the ninth digit (H1 ⁇ H2).
  • FIG. 4 shows an example in which the left side number in FIG. 4A and the right side number in FIG. 4B are printed with different character types.
  • the banknote number on the left side of the banknote symbols are formed with Arabic letters and numbers are formed with Arabic and Indian numerals.
  • symbols are formed of alphabetic characters and numerals are formed of Arabic numerals.
  • FIG. 5 shows an example in which the left and right serial numbers are printed with different main characters as in FIG.
  • the numbers on the left side of FIG. 5 (a) are printed with Arabic / Indian numerals and Abujad numerals, and the numbers on the right side of FIG. 5 (b) are printed with Arabic numerals.
  • the numbers on the right side of FIG. 5B are represented by 9-digit Arabic numerals.
  • the same serial number is represented by 8 digits in the left serial number of FIG. Abujad numbers are used, for example, in Dirham banknotes in the United Arab Emirates.
  • FIG. 6 shows an example in which serial numbers with different numbers of digits are printed on the same type of banknotes.
  • two types of serial numbers with different numbers of digits are used.
  • the serial number is an 8-digit character string as shown in FIG. ) May be a 9-digit character string.
  • the paper sheet processing apparatus 10 can accurately read the serial numbers of various banknotes, including the serial number examples shown in FIGS. Specifically, the paper sheet processing apparatus 10 can cut out character images of each digit one by one from a serial number image as shown in FIGS. 3 to 6. In addition, since characters included in each character image are subjected to character recognition processing using template data prepared in advance corresponding to the font and character type of the character, the characters included in each character image are accurately recognized. can do.
  • a method of cutting out each character image from the serial number image and performing character recognition processing will be described.
  • the serial number shown in FIG. 3 is characterized in that the character size and the character spacing differ depending on the Cyrillic characters included in the serial number, in addition to the fact that the left and right serial numbers are printed in different fonts.
  • FIG. 7 shows an example in which the character size and the character spacing differ depending on the Cyrillic characters included in the serial number.
  • the width, height and character spacing of each character are the same.
  • the character width, height, and character spacing may differ depending on the Cyrillic character.
  • FIG. 7 only the example of the left serial number shown in FIG. 3A is shown. However, even in the right serial number in FIG. The width and height are different. In the numbers on the right side, as shown in FIG. 3B, the height of the number gradually increases from the third digit to the ninth digit. The height does not change depending on the number, as the height differs, and the height of the character at each digit is fixed.
  • the paper sheet processing apparatus 10 uses an arrangement pattern frame to cut out each character image forming a serial number.
  • An arrangement pattern frame is information that defines a cut-out position when cutting out a character image of each character forming a serial number.
  • Information relating to the arrangement pattern frame is stored in the number attribute information storage unit 131 as one piece of information included in the number extraction condition.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the arrangement pattern frame of the serial numbers shown in FIG. 3 and FIG.
  • a character frame 200a set to include the first and second digit Cyrillic characters of the serial number, the third digit to the second digit.
  • An arrangement pattern frame is formed by seven character frames 201a set to include the numbers of the respective digits at the ninth digit.
  • a character frame 200c for Cyrillic characters is set so as to be included within the combination as shown in FIG.
  • the character frame 201c is set so that the character frames 201a and 201b of each digit are included.
  • an arrangement pattern frame is formed by the character frame 200c for Cyrillic characters and the character frame 201c for numerals.
  • any character is printed in consideration of the size and position of all characters used in that digit.
  • the character frame is set so that this character is included inside.
  • one character frame is set so as to include the character frames of both digits.
  • the character frame 200d for the first and second digits Cyrillic characters and the third to ninth digits are also displayed.
  • An arrangement pattern frame is formed by the numeric character frame 201d.
  • the height of each character frame 201d of the third digit to the ninth digit is set according to the height of the number of each digit. In this way, the arrangement pattern frames corresponding to the left and right serial numbers are set and used.
  • the arrangement pattern frame is defined by the positional relationship of each character frame with respect to the base point 202 set at the upper left corner of the arrangement pattern frame, and the width and height of each character frame.
  • the Information regarding these arrangement pattern frames is stored in the number attribute information storage unit 131 as one of the number cutting conditions in association with the type of bill.
  • the image processing unit 134 refers to the number extraction condition stored in the number attribute information storage unit 131. Then, as shown in FIG. 2, the serial number image 103 including the serial number region is cut out from the banknote image 100 in FIG. At this time, when the banknote includes a plurality of serial numbers, the serial number image of each serial number is cut out. Further, image processing for rotating or enlarging / reducing the serial number image is performed as necessary, and the necessity and processing contents of these processing are also included in the number extraction condition.
  • the corresponding arrangement pattern frame shown in FIGS. 8C and 9 is read out.
  • the character recognition unit 135 scans the corresponding arrangement pattern frame in the serial number image 103 as shown in FIG. As shown in b), a search is made for the position of the base point 202 where the characters of each digit forming the serial number fall within the corresponding character frame of the arrangement pattern frame.
  • the position search of the arrangement pattern frame is performed using pixel values, for example.
  • the pixel value referred to here is the luminance value of the corresponding pixel.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining a method for evaluating the optimum position of the arrangement pattern frame based on the pixel value.
  • FIG. 11A shows the case where the arrangement pattern frame is evaluated as the optimum position for one character frame 201c forming the arrangement pattern frame
  • FIG. 11B shows the case where the arrangement pattern frame is not at the optimum position. Yes.
  • the character frame evaluation value Ec FC of the character frame 201c is calculated from these values. With this character frame evaluation value Ec, it is possible to evaluate whether the character frame 201c is set to an appropriate position with respect to the characters forming the serial number, that is, whether the arrangement pattern frame is at the optimum position.
  • each character of the serial number is formed by a pixel having a lower pixel value (darker) than the surroundings, for example, a black character on a white background.
  • the pixel average value C and the outer peripheral part 241c pixel average value F of the character frame 201c become smaller as the number of pixels forming the character is increased. If no character is included in the outer peripheral portion 241c, the pixel average value F of the outer peripheral portion 241c is increased.
  • the pixel average value C takes the minimum value.
  • FIG. 11A when the entire character is included in the character frame 201c, the pixel average value C takes the minimum value.
  • the pixel average value C increases as the character moves out of the character frame 201c.
  • the pixel average value F of the outer peripheral portion 241c decreases when a character is out of the character frame 201c and part of the character is in the outer peripheral portion 241c.
  • the character frame evaluation value Ec FC is calculated for each character frame 201c forming the arrangement pattern frame, and it is evaluated whether or not the character is included in the frame in character frame units. To do. Then, by calculating the sum of the character frame evaluation values Ec of all the character frames 201c and using this as the arrangement pattern frame evaluation value, it is evaluated whether or not the arrangement pattern frame is at the optimum position.
  • the arrangement pattern frame evaluation value is calculated at each coordinate position while moving the base point 202 inside the serial number image 103. As shown in FIG. And the coordinate position where this evaluation value shows the maximum value is specified as an appropriate position of the arrangement pattern frame. At the optimum position, as shown in FIG. 10B, characters of each digit of the serial number are included in each character frame forming the character pattern frame.
  • each character image is cut out using each character frame forming the arrangement pattern frame at this position.
  • a partial image including the first and second digit Cyrillic characters and seven character images including the third to ninth digits are cut out.
  • a process of separating each character of the first digit and the second digit is further performed.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a process of separating and cutting out each character image 104 from the partial image 203 including two Cyrillic characters.
  • the blank area is deleted based on the pixel value of each pixel forming the partial image 203, and a rectangular partial image 204 inscribed with two Cyrillic characters is cut out.
  • the position of the boundary of each character is specified.
  • the luminance value of the pixel indicating the minimum luminance value among the pixels in the vertical direction forming the partial image is obtained and plotted in the horizontal direction to obtain the minimum luminance value.
  • a distribution map showing the change in the horizontal direction is created.
  • the minimum luminance value is low at a position where each character printed in black is included, and is high at a blank portion such as between characters. Based on this, the character boundary is specified based on the change in the minimum luminance value. Then, by separating the images at this boundary position, two character images 104 can be cut out as shown in FIG. Note that the method for specifying the boundary between characters is not limited to a mode in which the minimum luminance value, which is the luminance value of one pixel, is used. A method of creating and determining a histogram based on values may be used.
  • the character recognition means 135 cuts out the partial image including two Cyrillic characters and the character image including each number from the banknote image using the arrangement pattern frame, and further from the partial image including two Cyrillic characters.
  • a character image including each Cyrillic character By cutting out a character image including each Cyrillic character, a character image of each digit forming the serial number can be obtained. 10 and 12, the example of the left serial number shown in FIG. 3A has been described, but the right serial number shown in FIG. 3B is also used by using the character pattern frame shown in FIG. By performing the same processing, it is possible to cut out the character image of each digit of the serial number.
  • each obtained character image is compared with template data prepared in advance for each character forming the serial number.
  • Character recognition processing is performed.
  • the number attribute information storage unit 131 as character font identification information, information on the font and character type of each character forming the serial number and the correspondence between the template data used for character recognition processing are stored.
  • the character font identification information is stored in association with the type of bill.
  • the character recognizing means 135 refers to the character font identification information, and when the serial number printed on the banknote is the serial number including the Cyrillic characters shown in FIG. 3 and FIG. Character recognition processing using Cyrillic template data is performed for the second digit character image, and character recognition processing using numeric template data is performed for the third to ninth character images. At this time, the template data for the right serial number is created based on the character type and font of the right serial number, and the template data for the left serial number is created based on the character type and font of the left serial number. Character recognition processing can be performed accurately with numbers.
  • the character recognition method for character images including two characters is not limited to this.
  • the character recognition may be performed by handling two characters like one character. Specifically, when the blank area is deleted from the partial image 203 shown in FIG. 12A and the partial image 204 including two characters is cut out, the characters 2 are extracted without separating each character from the partial image 204. Character recognition is performed on the partial image 204 including the character as it is. If template data consisting of two characters is generated in advance based on the font and character type of each digit of the serial number, character recognition of two characters can be performed by one character recognition using this template data. it can.
  • Cyrillic characters when two partial Cyrillic characters are included in the partial image 203, there are 66 types of Cyrillic characters that may form serial numbers.
  • serial numbers shown in FIG. 5 are printed with character types having different left and right serial numbers. Specifically, the same serial number is printed with Abujad numerals and Arabic / Indian numerals on the left side, and with Arabic numerals on the right side.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining the arrangement pattern frame set for the serial number shown in FIG.
  • the left serial number is formed with eight-digit characters
  • the right serial number is formed with nine-digit characters.
  • the left-side serial number arrangement pattern frame including the 8-digit character frame 211 is used.
  • the right-side number arrangement pattern frame including the nine-digit character frame 221 is used for the right-side number.
  • a character frame for 9 digits including the leftmost digit indicated by a broken line in FIG. An arrangement pattern frame that includes this is used.
  • an arrangement pattern frame including a 9-digit character frame is used as shown in FIG. Then, after searching for the position of the serial number, processing for determining whether the serial number is 8 digits or 9 digits is performed. Details of these processes will be described later.
  • the denomination discriminating means 191 As a result of denomination discrimination by the denomination discriminating means 191, if it is obtained that the serial number shown in FIG. 5 is a banknote printed, the number attribute information storage means 131 is shown in FIGS. 13 (a) and 13 (b). The arrangement pattern frame is read out.
  • the base point 212 of the left serial number arrangement pattern frame is scanned on the serial number image of the left serial number, and the right serial number arrangement on the serial number image of the right serial number.
  • the position of each serial number is searched by scanning the base point 222 of the pattern frame. And if a position is specified, each character image will be cut out based on each arrangement pattern frame.
  • the character recognition unit 135 performs character recognition processing using template data corresponding to each character. Is called.
  • the character recognition means 135 refers to the character font identification information, performs character recognition processing using the template data of the Abjad numerals and Arabic / Indian numerals for the character image of the left serial number, and the template data of Arabic numerals for the right serial number. Character recognition processing using.
  • the information regarding corresponding template data is preserve
  • the paper sheet processing apparatus 10 uses the template data of the character type corresponding to each serial number even when a serial number of a different character type is printed on one bill. Further, since a character image including only one character of each digit of the serial number is acquired and character recognition processing is performed using this character image, the character recognition processing can be performed accurately.
  • FIG. 14 As shown in FIG. 14A, an 8-digit character string is obtained as a character recognition result of the left serial number.
  • FIG. 14B the number on the right side is recognized as a 9-digit character string.
  • the sheet processing apparatus 10 compares the left serial number with the right serial number so that the number of digits in the character recognition result is different, so that it is not determined to be erroneous recognition. Information for corresponding to this is stored in the number recognition condition of the information storage means 131.
  • the image processing unit 134 that cuts out the serial number image from the banknote image and the character recognition unit 135 that cuts out each character image from the serial number image and performs the character recognition processing include the number attribute.
  • the number cutting condition, the character font identification information, and the number recognition condition stored in the information storage unit 131 processing according to the type of bill to be processed can be performed.
  • the two serial numbers shown in FIG. 6 are obtained from different banknotes. Although this banknote is the same denomination, depending on the issue year, etc., as shown in FIG. 6A, an 8-digit serial number is printed, as shown in FIG. In some cases, a 9-digit serial number is printed.
  • the character frame 200c is set so that the first digit and the second digit are included in one character frame, and the third digit is set.
  • the character frame 201c is set so as to include characters of each digit in the first to ninth digits.
  • the arrangement pattern frame is scanned on the serial number image and the first character frame 200c includes two characters, the character frame 200c is divided into character images one by one, and the nine-digit serial number is divided.
  • a character image of each digit can be cut out.
  • the first character frame 200c includes only one character, it is possible to delete the blank portion and cut out the character image of each digit of the 8-digit serial number.
  • character recognition processing can be performed using each character image cut out.
  • an arrangement pattern frame set in accordance with the 9-digit serial number can be used. Specifically, in accordance with the 9-digit serial number shown in FIG. 6B, an arrangement pattern frame in which a 9-digit character frame 221 is set as shown in FIG. 13B is set.
  • the denomination discrimination means 191 As a result of the denomination identification by the denomination discrimination means 191, if the identification result that the banknote is printed with the 8-digit or 9-digit serial number as shown in FIG. 6 is obtained from the number attribute information storage means 131, FIG. As shown in (b), an arrangement pattern frame including a 9-digit character frame 221 is read out. Then, as described with reference to FIG. 10, the character recognition means 135 scans the arrangement pattern frame on the serial number image to search for the serial number position.
  • the second character is not included in the first digit at the left end of the nine-digit character frame.
  • the position where the 8th character is included in the character frame from the 9th digit to the 9th digit, and the character from the 1st digit to the 8th digit is not included in the 9th digit of the 9th character frame.
  • Both the position where each character of 8 digits is included in the character frame is specified as the proper position of the serial number.
  • the character recognition means 135 determines the position where the base point is the leftmost on the serial number image as the proper position.
  • the right end (9th digit) of the arrangement pattern frame including the 9-digit character frame is aligned with the right end (8th digit) of the 8-digit serial number, and the character is placed in the first digit character frame.
  • a position that is not included and the 8-digit serial number is included in the second to ninth character frames is determined as an appropriate position.
  • it is always determined whether or not the serial number whose proper position is specified is 8 digits or 9 digits by determining whether or not a character is included in the first digit of the arrangement pattern frame. it can.
  • the character recognition unit 135 confirms the change in the minimum luminance value of the area where the arrangement pattern frame is arranged on the serial number image. Specifically, as shown in FIG. 15, in a region including each character frame 231 and between each character frame 231, a luminance value of a pixel indicating the minimum luminance value among a plurality of pixels in the vertical direction is obtained and A distribution map showing a change in the minimum luminance value is created by plotting in the direction. The minimum luminance value is low at a position where each character printed in black is included, and is high at a space inside the character frame 231 where no character is included or between the character frames 231. Also, a binarization threshold value is calculated based on the pixel values of all the pixels included in this region.
  • a character image is cut out from the second to ninth character frames in the character frame 231 shown in FIG.
  • the character recognition unit 135 performs character recognition processing using each character image. If it is determined that the first digit includes a character, all nine character images are cut out, and character recognition processing using each character image is performed.
  • the method for determining whether the serial number is 8 digits or 9 digits based on the pixel value is not limited to the method described above, and an area for 8 digits on the assumption that the serial number is 8 digits.
  • a binarized threshold value may be calculated from the pixel value of. Further, without using the binarization threshold value, the average value of the pixel values of the first character frame area is compared with the average value of the pixel values of the second character frame area, and the first value is compared.
  • the average value of the digit indicates a value higher than the average value of the second digit, and the difference between the average value of the first digit and the average value of the second digit is larger than a predetermined threshold value, It may be an aspect in which it is determined that no character is included in the first digit.
  • a character recognition process is performed using template data corresponding to each character.
  • Information about the corresponding template data is stored in the number attribute information storage unit 131 as character font identification information in association with the type of banknote. If the 8-digit serial number is a serial number formed with alphabetic characters in the 1st and 8th digits and Arabic numerals in the 2nd to 7th digits, the 1st and 8th digits Character recognition processing is performed using alphabetic template data at the digit, and character recognition processing is performed using Arabic numeral template data at the second to seventh digits.
  • character recognition processing is performed using alphabetic template data for digits where alphabetic characters are used, and template data for Arabic numerals is used for digits where Arabic numerals are used. Character recognition processing is performed.
  • the arrangement pattern frame is set according to the maximum number of serial numbers out of the possible digits, and the appropriate position of the arrangement pattern frame After the character is specified, it is possible to accurately cut out the character image of each digit regardless of the number of digits by determining whether or not each character frame includes a character.
  • FIG. 16 is a flowchart showing the serial number reading process performed by the paper sheet processing apparatus 10.
  • the banknote image of the banknote conveyed by the paper sheet conveyance part 12 is acquired by the paper sheet identification sensor part 11 (step S1).
  • determination process which specifies the kind of banknote is performed by the money type discrimination
  • step S3 based on the type of banknote obtained as a result of the denomination discrimination process, the number extraction condition, the character font identification information, and the number recognition preliminarily stored in the number attribute information storage unit 131 as information relating to the character recognition process A condition is acquired (step S3). Based on these pieces of information, the character recognition unit 135 performs character recognition processing of the left serial number (step S4). Subsequently, similarly, the character recognition process of the right serial number is performed (step S5).
  • FIG. 17 is a flowchart showing the processing contents of the serial number recognition processing (steps S4 and S5) shown in FIG.
  • the image processing means 134 cuts out the serial number image from the banknote image based on the information regarding the printing position of the serial number included in the number cutting condition (step S11).
  • the character recognizing unit 135 scans the arrangement pattern frame included in the number extraction condition on the serial number image, and each character frame included in the arrangement pattern frame includes characters of each digit of the serial number. The position is searched (step S12).
  • step S13 it is determined whether or not special processing for extracting each character image from the serial number image is necessary based on information included in the number recognition condition. ). And when special processing is required (step S13; Yes), special processing is performed (step S14).
  • special processing is processing that is required only for a specific serial number depending on the type of banknote, that is, the type of serial number.
  • FIG. 8 and FIG. 9 when processing is performed using an arrangement pattern frame in which two characters are included in one character frame 200c and 200d, as shown in FIG.
  • Processing for separating and cutting out the character image 104 including each character from the partial images 203 obtained in 200c and 200d corresponds to special processing.
  • whether the number of digits of the serial number is 8 digits or 9 digits is not fixed, and processing is performed using an arrangement pattern frame including a 9-digit character frame as shown in FIG.
  • FIG. 15 a process for determining whether or not a character is included in the first digit at the left end of the arrangement pattern frame, that is, whether the serial number is 8 digits or 9 digits
  • the process for determining whether or not is special processing.
  • step S15 the character image of each digit of the serial number is cut out from the serial number image (step S15).
  • step S13; No the character image of each digit of the serial number is cut out without performing special processing
  • character recognition processing is subsequently performed using template data prepared in advance according to the font and character type included in each character image based on the character font identification information (step S16). Specifically, character recognition processing is performed using Arabic character and Arabic / Indian numeral template data for Arabic characters and Arabic / Indian numeral serial numbers. Character recognition processing is performed using numeric template data. If the font is different even for the same character type, character recognition processing is performed using template data created with the corresponding font.
  • the multiple number verification function 1362 of the verification unit 136 After the reading process of the left serial number and the right serial number included in the banknote is completed, it is confirmed by the multiple number verification function 1362 of the verification unit 136 that the left serial number and the right serial number match. There is a case where a process for determining the character recognition result is performed. At this time, as shown in FIG. 14, the left serial number in FIG. 14 (a) does not have 0 (zero) as an abjad numeral, and the right serial number in FIG. 14 (b) has 0 (zero) as an Arabic numeral. In the case of printing, the serial numbers are compared after adding 0 (zero) to the corresponding digit of the character recognition result of the Abjad numerals of the left serial number. As described above, information such as the use of an abjd digit in which 0 (zero) is not printed at a specific digit is also stored in advance in the number attribute information storage unit 131 in association with the type of bill as a number recognition condition. Yes.
  • the character recognition result of the serial number is confirmed, a verification process for confirming whether or not the serial number obtained is the serial number of the counterfeit bill by using the counterfeit number verification function 1361 of the verification unit 136. Is done. In some cases, the character recognition result of the serial number is transmitted to an external device such as a host device by the communication I / F unit 18 or stored in an external storage device.
  • a character frame may be set to include three or more characters, or a character frame including a plurality of characters may be set for other digits.
  • an example is shown in which, when an 8-digit or 9-digit serial number is printed, it is determined whether or not a character is included in the first digit character frame at the left end of the arrangement pattern frame. .
  • the present embodiment is not limited to this. Regardless of the number of digits of the serial number, a serial number that does not include characters in digits other than the first digit or a character in a character frame of two or more digits. Similarly, for each serial number that may not be included, each character image included in the serial number can be cut out.
  • the present embodiment an example is shown in which both the left serial number and the right serial number are recognized, and the result is compared to determine the character recognition result.
  • the present embodiment is limited to this. Instead, depending on the setting, it may be a mode in which only one of the left serial number or the right serial number is recognized, the character recognition result of both the left serial number and the right serial number is stored, It may be an aspect of outputting to an external device.
  • the character frame is set so as to include the area that the character can take, and each character image Can be cut out.
  • a single character frame is set together to cut out a partial image including multiple characters, and each character is included from this partial image.
  • the character image of each digit of the serial number can be accurately cut out by cutting out the character image to be printed.
  • a character image of each digit of the serial number can be accurately cut out by using an arrangement pattern frame corresponding to each serial number.
  • the position of the serial number is specified using the layout pattern frame that matches the serial number with the maximum number of digits, and only the digit positions that contain characters By cutting out the character image with, the character image can be cut out accurately according to the number of digits.
  • the corresponding font and character type template data is prepared in advance. Character recognition can be performed accurately by performing character recognition of each character image using template data.
  • a paper image processing device is obtained by cutting out a character image of each digit of a serial number using a corresponding arrangement pattern frame and recognizing characters using a corresponding font and character type template. 10, the serial numbers of various paper sheets can be read.
  • the paper-sheet serial number reading system and the paper-sheet serial number reading method according to the present invention are designed for each paper digit number from a paper sheet image obtained by imaging a paper sheet for various paper sheets. This is useful when a character image is accurately cut out and recognized.

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Abstract

 紙葉類画像を利用して紙葉類に付された記番号を読み取る紙葉類記番号読取システムを、紙葉類を搬送する紙葉類搬送部と、紙葉類搬送部によって搬送される紙葉類の紙葉類画像を取得すると共に、紙葉類画像を利用して紙葉類の種類を識別する紙葉類識別センサ部と、記紙葉類画像に含まれる複数の記番号の位置情報を含む番号切出条件、各記番号のフォント及び文字種に係る情報を含む文字フォント識別情報が、紙葉類の種類に対応付けて保存された記憶部と、紙葉類識別センサ部によって識別された紙葉類の種類に基づいて記憶部を参照して番号切出条件に基づいて紙葉類画像から記番号各桁の文字画像を切り出すと共に、文字フォント識別情報に基づいて対応するテンプレートデータを利用して各文字画像の文字認識を行う文字認識部とによって構成する。

Description

紙葉類記番号読取システム及び紙葉類記番号読取方法
 この発明は、紙葉類を撮像した紙葉類画像から該紙葉類に付された記番号を読み取る紙葉類記番号読取システム及び紙葉類記番号読取方法に関し、特に、様々な種類の紙葉類の記番号を読み取ることができる紙葉類記番号読取システム及び紙葉類記番号読取方法に関する。
 従来、紙葉類に付された記番号を読み取るための紙葉類記番号読取システムが利用されている。記番号は、各紙葉類を識別するために紙葉類に印字される識別番号であり、例えば、英字や数字を組み合わせた複数桁の文字列によって形成されている。
 例えば、特許文献1には、紙幣の記番号を読み取って、該紙幣の金種を識別する装置が開示されている。この装置では、処理対象となる各金種の紙幣で、記番号を形成する文字の字体(フォント)が金種毎に異なることを利用して紙幣の金種識別を行う。記番号に利用される数字及びアルファベットのフォントを金種毎にマスターデータとして記憶しておき、該マスターデータと紙幣画像に含まれる記番号画像とを比較することにより、記番号のフォントを特定する。そして、特定されたフォントに基づいて紙幣の金種を識別する。
 また、特許文献2には、様々な国の紙幣から記番号を読み取る装置が開示されている。この装置では、紙幣に印字された記番号の大きさや向き等を考慮して文字認識処理を行うことにより、様々な国の紙幣から記番号を読み取ることができる。また、紙幣上に異なるフォントで印字された記番号が含まれるか否かをフォント識別情報として記憶しておき、紙幣から読み取られた複数記番号の中にフォントが異なるものが存在するか否かを判定する。そして、この判定結果を紙幣の真偽識別処理に利用する。
特開平11-025313号公報 国際公開第2009/040922号
 しかしながら、従来技術では、記番号に含まれる一部の文字を利用してフォントが異なることを判定することはできても、記番号を形成する全ての文字を正確に読み取ることができない場合がある。
 記番号の読取処理は、例えば、紙幣を撮像して得られた紙幣画像から、記番号各桁の文字が含まれる部分画像を一文字分ずつ文字画像として切り出して、各文字画像と予め準備されたテンプレートデータとを比較して文字認識することによって行われる。紙幣の金種等を識別する識別処理に利用するために、記番号の中に異なるフォントの文字が含まれるか否かを判定するだけであれば、記番号に含まれる一部の文字のみを文字認識して判定することもできるが、記番号の読取処理では記番号各桁を全て文字認識する必要がある。このため、記番号読取処理では、記番号各桁の文字画像を正確に切り出す必要がある。
 文字画像の切出処理は、例えば、一文字のみを内部に含む所定サイズの枠(文字枠)を記番号各桁の配置位置に合わせて全桁分組み合わせたもの(配置パターン枠)で記番号画像上を走査して記番号の位置を特定し、各文字枠に含まれる部分画像を切り出すことによって行われる。ところが紙幣の中には、記番号に利用されるフォント等によって、記番号各桁で文字の大きさや文字間隔が変化するものが存在する。文字の大きさや文字間隔が固定されていない場合には、文字枠や配置パターン枠を利用して記番号の位置を特定して文字画像を切り出すことは困難である。
 また、複数の記番号が印字された紙幣で各記番号の文字認識処理を行った結果、各記番号の文字認識結果が一致しなければ、得られた結果を誤認識であると判定する場合がある。このため、複数の記番号の中に、各文字画像を正確に切り出せないために文字認識できないものが含まれていると、他の記番号で正確な文字認識結果が得られた場合でも、誤認識と判定されてしまう。
 本発明は、上記従来技術による課題を解決するためになされたものであって、記番号を形成する各文字の文字画像を正確に切り出して、記番号を読み取ることができる紙葉類記番号読取システム及び紙葉類記番号読取方法を提供することにある。
 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、紙葉類画像を利用して紙葉類に付された記番号を読み取る紙葉類記番号読取システムであって、紙葉類を搬送する紙葉類搬送部と、前記紙葉類搬送部によって搬送される紙葉類の紙葉類画像を取得すると共に、前記紙葉類画像を利用して前記紙葉類の種類を識別する紙葉類識別センサ部と、前記紙葉類画像に含まれる複数の記番号の位置情報を含む番号切出条件と、各記番号のフォント及び文字種に係る情報を含む文字フォント識別情報とが、前記紙葉類の種類に対応付けて保存された記憶部と、前記紙葉類識別センサ部によって識別された前記紙葉類の種類に基づいて前記記憶部を参照して、前記番号切出条件に基づいて前記紙葉類画像から前記記番号各桁の文字画像を切り出すと共に、前記文字フォント識別情報に基づいて対応するテンプレートデータを利用して各文字画像の文字認識を行う文字認識部とを備えることを特徴とする。
 また、本発明は、上記発明において、前記文字認識部は、前記紙葉類画像に含まれる複数の記番号の中にフォント及び文字種の少なくともいずれか1つが異なる記番号が含まれる場合に、前記文字フォント識別情報に基づいて、各記番号を、対応するフォント及び文字種で作成されたテンプレートデータを利用して文字認識を行うことを特徴とする。
 また、本発明は、上記発明において、前記紙葉類画像に、特定の文字の印字が省略される第1記番号と、前記特定の文字が省略されずに印字される第2記番号とが含まれ、前記文字認識部による文字認識の結果、前記第2記番号の文字認識結果に前記特定の文字が含まれていた場合には、前記第1記番号の文字認識結果に前記特定の文字を付与して補完する処理を行ってから、前記第1記番号及び前記第2記番号の文字認識結果を比較して照合する照合部をさらに備えることを特徴とする。
 また、本発明は、上記発明において、前記文字認識部は、前記紙葉類画像に含まれる記番号の隣り合う複数桁で文字によって文字の大きさ及び文字位置の少なくともいずれか1つが変化する場合に、前記複数桁の各桁の文字位置及び文字の大きさが変化しても前記複数桁の全ての文字を含むように前記複数桁に対して設定された1つの文字枠と、他の桁で該桁の文字のみを含むように設定された文字枠とによって形成された配置パターン枠を利用して、前記記番号の位置を特定して各文字枠に含まれる画像を切り出すと共に、前記複数桁に設定された1つの文字枠で切り出された画像を各桁の画像に分離して、得られた各画像を前記文字画像として文字認識を行うことを特徴とする。
 また、本発明は、上記発明において、前記文字認識部は、前記複数桁に設定された1つの文字枠で切り出された画像で、複数桁が並ぶ方向と垂直な方向の複数画素のうち輝度が最小値を示す画素を特定して、複数桁が並ぶ方向と平行な方向の最小輝度値の変化に基づいて文字の境界を特定して各文字を分離することを特徴とする。
 また、本発明は、上記発明において、前記文字認識部は、前記紙葉類画像に含まれる記番号の隣り合う複数桁で文字によって文字の大きさ及び文字位置の少なくともいずれか1つが変化する場合に、前記複数桁の各桁の文字位置及び文字の大きさが変化しても前記複数桁の全ての文字を含むように前記複数桁に対して設定された1つの文字枠と、他の桁で該桁の文字のみを含むように設定された文字枠とによって形成された配置パターン枠を利用して、前記記番号の位置を特定して各文字枠に含まれる画像を切り出すと共に、前記複数桁に設定された1つの文字枠で切り出された画像の文字認識を、前記複数桁の桁数に合わせて予め作成されたテンプレートデータを利用して行うことを特徴とする。
 また、本発明は、紙葉類画像を利用して紙葉類に付された記番号を読み取る紙葉類記番号読取システムであって、紙葉類を搬送する紙葉類搬送部と、前記紙葉類搬送部によって搬送される紙葉類の紙葉類画像を取得すると共に、前記紙葉類画像を利用して前記紙葉類の種類を識別する紙葉類識別センサ部と、前記紙葉類画像に含まれる複数の記番号の位置情報及び前記紙葉類に含まれる可能性がある記番号のうち最大桁数を有する記番号各桁の文字位置が設定された配置パターン枠情報を含む番号切出条件と、各記番号の文字認識に利用するテンプレートデータに関する情報とが、前記紙葉類の種類に対応付けて保存された記憶部と、前記紙葉類識別センサ部によって識別された前記紙葉類の種類に基づいて前記記憶部を参照して、前記番号切出条件に基づいて前記紙葉類画像から前記記番号各桁の文字画像を切り出すと共に、前記テンプレートデータに関する情報に基づいて対応するテンプレートデータを利用して各文字画像の文字認識を行う文字認識部とを備え、前記文字認識部は、前記記憶部に保存された前記配置パターン枠を利用して前記記番号の位置を特定して、該位置で前記記番号各桁の文字位置に文字が含まれるか否かを判定して、文字が含まれると判定された文字位置から各文字画像を切り出すことを特徴とする。
 また、本発明は、紙葉類画像を利用して紙葉類に付された記番号を読み取る紙葉類記番号読取方法であって、紙葉類搬送部によって紙葉類を搬送する紙葉類搬送ステップと、紙葉類識別センサ部によって、搬送される紙葉類の紙葉類画像を取得すると共に、前記紙葉類画像を利用して前記紙葉類の種類を識別する紙葉類識別ステップと、前記紙葉類識別センサ部によって識別された前記紙葉類の種類に基づいて記憶部を参照して、前記紙葉類画像に含まれる複数の記番号の位置情報を含む番号切出条件と、各記番号のフォント及び文字種に係る情報を含む文字フォント識別情報とを読み出す情報読み出しステップと、前記番号切出条件に基づいて前記紙葉類画像から前記記番号各桁の文字画像を切り出す文字画像切出ステップと、前記文字フォント識別情報に基づいて対応するテンプレートデータを利用して、前記文字画像切出ステップで切り出された各文字画像の文字認識を行う文字認識ステップとを含んだことを特徴とする。
 また、本発明は、上記発明において、前記文字認識ステップでは、前記紙葉類画像に含まれる複数の記番号の中にフォント及び文字種の少なくともいずれか1つが異なる記番号が含まれる場合に、前記文字フォント識別情報に基づいて、各記番号が、対応するフォント及び文字種で作成されたテンプレートデータを利用して文字認識されることを特徴とする。
 また、本発明は、上記発明において、前記紙葉類画像に、特定の文字の印字が省略される第1記番号と、前記特定の文字が省略されずに印字される第2記番号とが含まれ、前記文字認識ステップによる文字認識の結果、前記第2記番号の文字認識結果に前記特定の文字が含まれていた場合には、前記第1記番号の文字認識結果に前記特定の文字を付与して補完する処理を行ってから、前記第1記番号及び前記第2記番号の文字認識結果を比較して照合する記番号照合ステップをさらに備えることを特徴とする。
 また、本発明は、上記発明において、前記文字画像切出ステップは、前記紙葉類画像に含まれる記番号の隣り合う複数桁で文字によって文字の大きさ及び文字位置の少なくともいずれか1つが変化する場合に、前記複数桁の各桁の文字位置及び文字の大きさが変化しても前記複数桁の全ての文字を含むように前記複数桁に設定された1つの文字枠と、他の桁で該桁の文字のみを含むように設定された文字枠とによって形成された配置パターン枠を利用して、前記記番号の位置を特定する記番号位置特定ステップと、前記記番号位置特定ステップで特定された位置で各文字枠に含まれる部分画像を切り出す部分画像切出ステップと、前記部分画像切出ステップで前記複数桁に設定された1つの文字枠で切り出された部分画像を各桁の画像に分離して、得られた各画像を文字画像とする画像分離ステップとを含んだことを特徴とする。
 また、本発明は、上記発明において、前記画像分離ステップは、前記複数桁に設定された1つの文字枠で切り出された部分画像で、複数桁が並ぶ方向と垂直な方向の複数画素のうち輝度が最小値を示す画素を特定して、複数桁が並ぶ方向と平行な方向の最小輝度値の変化に基づいて文字の境界を特定するステップをさらに含むことを特徴とする。
 また、本発明は、上記発明において、前記文字画像切出ステップは、前記紙葉類画像に含まれる記番号の隣り合う複数桁で文字によって文字の大きさ及び文字位置の少なくともいずれか1つが変化する場合に、前記複数桁の各桁の文字位置及び文字の大きさが変化しても前記複数桁の全ての文字を含むように前記複数桁に設定された1つの文字枠と、他の桁で該桁の文字のみを含むように設定された文字枠とによって形成された配置パターン枠を利用して、前記記番号の位置を特定する記番号位置特定ステップと、前記記番号位置特定ステップで特定された位置で各文字枠に含まれる部分画像を切り出す部分画像切出ステップとを含み、前記文字認識ステップは、前記部分画像切出ステップで前記複数桁に設定された1つの文字枠で切り出された部分画像の文字認識を、前記複数桁の桁数に合わせて予め作成されたテンプレートデータを利用して行うステップを含んだことを特徴とする。
 また、本発明は、紙葉類画像を利用して紙葉類に付された記番号を読み取る紙葉類記番号読取方法であって、紙葉類搬送部によって紙葉類を搬送する紙葉類搬送ステップと、紙葉類識別センサ部によって、搬送される紙葉類の紙葉類画像を取得すると共に、前記紙葉類画像を利用して前記紙葉類の種類を識別する紙葉類識別ステップと、前記紙葉類識別センサ部によって識別された前記紙葉類の種類に基づいて記憶部を参照して、前記紙葉類画像に含まれる複数の記番号の位置情報及び前記紙葉類に含まれる可能性がある記番号のうち最大桁数を有する記番号各桁の文字位置が設定された配置パターン枠情報を含む番号切出条件と、各記番号の文字認識に利用するテンプレートデータに関する情報とを読み出す情報読み出しステップと、前記番号切出条件に基づいて前記紙葉類画像から記番号画像を切り出すステップと、前記配置パターン枠情報を利用して、前記記番号画像上で前記記番号の位置を特定するステップと、特定された記番号位置で前記記番号各桁の文字位置に文字が含まれるか否かを判定するステップと、文字が含まれると判定された前記文字位置から各文字画像を切り出すステップと、対応するテンプレートデータを利用して切り出された各文字画像の文字認識を行うステップとを含んだことを特徴とする。
 本発明によれば、紙幣の種類によってフォントや文字種の異なる記番号が利用されている場合でも、紙幣の種類に応じて予め設定された情報を利用して、記番号各桁の文字画像を正確に切り出して、対応するフォント及び文字種で作成されたテンプレートを利用して文字認識することができるので、様々な紙幣の記番号を読み取ることができる。
 また、本発明によれば、1枚の紙幣に、異なるフォントや文字種を利用した複数の記番号が印字されている場合でも、記番号各桁の文字画像を正確に切り出して対応するテンプレートデータを利用して正確に文字認識することができる。
 また、本発明によれば、1枚の紙幣で、文字種が異なるために一方の記番号では印字されて他方の記番号では印字されない特定の文字がある場合でも、一方の記番号の文字認識結果を補完することができるので、2つの文字認識結果を比較照合した場合に異なる文字認識結果であると誤判定されることがない。
 また、本発明によれば、記番号を形成する複数桁で文字の位置や大きさが変化する場合でも、複数桁の文字を含むように1つの文字枠を設定して、この文字枠を含む配置パターン枠を利用して記番号の位置を特定し、1つの文字枠内から得られた画像に複数の文字が含まれる場合にはこれを分離して記番号各桁の文字画像を切り出すことができるので、対応するテンプレートデータを利用して各文字画像を正確に文字認識することができる。
 また、本発明によれば、1つの文字枠から得られた画像に複数の文字が含まれる場合には、文字が並ぶ方向に対して垂直な方向の複数画素のうち輝度値が最小の画素を特定して、文字が並ぶ方向の最小輝度値の変化に基づいて文字の境界を特定し、一文字ずつに分離して各文字画像を切り出すことができるので、対応するテンプレートデータを利用して各文字画像を正確に文字認識することができる。
 また、本発明によれば、1つの文字枠から得られた画像に複数の文字が含まれる場合でも、複数文字に合わせて予め準備されたテンプレートデータを利用することで、画像から各文字を切り出す処理を行うことなく、複数文字の文字認識を行うことができる。
 また、本発明によれば、桁数が異なる記番号が印字されている可能性がある場合でも、各記番号の桁数に合わせて、各桁の文字画像を切り出すことができるので、対応するテンプレートデータを利用して各文字画像を正確に文字認識することができる。
図1は、本実施形態に係る紙葉類処理装置の機能構成を模式的に示すブロック図である。 図2は、本実施形態に係る記番号読取処理に利用する画像を説明する図である。 図3は、1枚の紙幣に異なるフォントで印字された記番号の例を示す図である。 図4は、1枚の紙幣に異なる文字種で印字された記番号の例を示す図である。 図5は、1枚の紙幣に異なる文字種で印字された記番号の別の例を示す図である。 図6は、同じ種類の紙幣に印字される異なる桁数の記番号の例を示す図である。 図7は、含まれる文字によって文字の大きさや文字間隔が異なる記番号の例を示す図である。 図8は、図7に示す記番号の記番号読取処理で利用する文字枠及び配置パターン枠を説明する図である。 図9は、文字枠及び配置パターン枠の別の例を示す図である。 図10は、配置パターン枠による記番号位置の探索方法について説明する図である。 図11は、画素値を利用した配置パターン枠の位置評価方法について説明する図である。 図12は、1つの文字枠に複数の文字が含まれる場合の各文字の分離方法について説明する図である。 図13は、桁数が異なる記番号の記番号読取処理で利用する文字枠及び配置パターン枠の例を示す図である。 図14は、図5に示す記番号の文字認識結果を説明する図である。 図15は、文字枠に文字が含まれるかことを判定する方法を説明する図である。 図16は、記番号読取処理を示すフローチャートである。 図17は、記番号の文字認識処理を示すフローチャートである。
 以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る紙葉類記番号読取システム及び紙葉類記番号読取方法の好適な実施例について詳細に説明する。本発明は、紙幣、小切手、手形、商品券等の紙葉類全般に適用することができるが、本実施形態では、紙幣の記番号を、紙葉類記番号読取システムとして動作する紙葉類処理装置によって読み取る場合の例を説明する。
 図1は、本実施形態にかかる紙葉類処理装置10の機能構成を模式的に示すブロック図である。この紙葉類処理装置10は、紙葉類識別センサ部11、紙葉類搬送部12、番号認識部13、表示部14、操作部15、ROM(Read Only Memory)16、RAM(Random Access Memory)17、通信インタフェース(以下、I/Fという)部18及び制御部19を備える。
 紙葉類識別センサ部11は、紙葉類処理装置10に投入された紙幣の記番号を読み取るために、ラインセンサ等の光学的な読取手段を用いて、紙幣の表面及び裏面の紙幣画像を取得する機能を有する。なお、実際の紙葉類処理装置10には、この紙葉類識別センサ部11のほかにも、紙幣の厚みを検出する厚みセンサ、磁気センサ、紫外線センサ等の真偽識別センサや種々の紙幣識別センサを備えているが、本実施形態では、記番号の読取処理の説明に必要な構成のみを示し、他の構成については図示及び説明を省略する。
 紙葉類搬送部12は、装置外部から受け入れた紙幣を搬送する機能を有する。紙葉類搬送部12によって搬送される紙幣は、後述する番号認識部13や、制御部19の金種判別手段191及び真偽判別手段192によって識別された後、識別結果に基づいて、図示しない収納部へ搬送される。
 番号認識部13は、紙葉類識別センサ部11で取得された紙幣画像を利用して金種識別された紙幣について、制御部19からの指令に基づいて記番号を認識するための画像処理や、画像処理された画像を利用した記番号の文字認識処理や照合処理を行う。認識結果や照合結果は、制御部19に入力される。番号認識部13は、番号属性情報記憶手段131と、真偽判別条件記憶手段132と、偽券番号記憶手段133と、画像処理手段134と、文字認識手段135と、照合手段136とを備える。番号認識部13は、後述する機能を実現させるプログラムをROM16に格納し、このプログラムをRAM17に展開してCPU(Central Processing Unit)で実行させるように構成することもできるし、一部処理の高速化を図るためにFPGA(Field Programmable Gate Array)などで実現することもできる。
 番号属性情報記憶手段131は、記番号を切り出して文字認識するための情報や、認識された記番号の真偽判定を行うために必要な情報を番号属性情報として格納する。金種ごとの記番号の位置や切出サイズ等に関する情報を含む番号切出条件と、記番号を形成する文字の文字種やフォントに関する情報を含む文字フォント識別情報と、記番号各桁の文字画像を切り出して文字認識処理を行うために必要な処理条件等を含む番号認識条件とが、番号属性情報として保存されている。
 真偽判別条件記憶手段132は、紙幣の記番号に関する判定処理の判定条件である真偽判別条件を格納する。真偽判別条件には、判定を行う紙幣の金種等の情報が含まれる。真偽判別条件は、操作部15及び表示部14を用いて入力されたり、通信I/F部18を介して設定される。偽券番号記憶手段133には、偽券と判定された紙幣の記番号やユーザによって入力された偽券の記番号(偽券記番号)が保存される。
 画像処理手段134は、制御部19から入力される金種や紙幣の方向等の情報を含む金種識別結果に基づいて、番号属性情報記憶手段131の番号切出条件を参照して、紙葉類識別センサ部11によって取得された紙幣画像から記番号を含む部分画像を記番号画像として切り出す。そして、必要に応じて、画像の明るさやコントラストを調整したり、画像の回転やサイズを変更する画像処理を行う。
 文字認識手段135は、画像処理手段134によって得られた記番号画像を利用して文字認識処理を行う。文字認識処理は、記番号画像から、記番号を形成する各桁の文字画像を切り出して、予め準備されたテンプレートデータと比較することによって行われる処理であるが、これについての詳細は後述する。
 照合手段136は、偽券番号照合機能1361及び複数番号照合機能1362を有し、文字認識手段135で文字認識された記番号を用いて紙幣の真偽を識別するための照合処理等を行う。偽券番号照合機能1361は、文字認識手段135によって文字認識された記番号を偽券番号記憶手段133に記憶された偽券記番号と照合して、紙幣が偽券であるか否かを判定する。また、複数番号照合機能1362は、番号属性情報記憶手段131に含まれる番号認識条件に基づいて、紙幣の複数箇所で文字認識された記番号同士を照合して文字認識結果が一致しているか否かを判定する。
 表示部14は、液晶ディスプレイなどによって構成され、紙葉類処理装置10のオペレータに、操作情報、紙幣処理枚数や合計金額を含む処理情報、装置の状態等の種々の情報を表示する機能を有する。また、操作部15は、紙葉類処理装置10の処理や動作を制御するための操作を行う場合に使用される。
 ROM16は、紙葉類処理装置10の動作に関する制御プログラムの保存や、制御部19が各種紙幣識別センサを用いて紙幣を識別する際に用いる情報(例えば、基準特徴情報や識別プログラムなど)を保存するために利用される。また、RAM17は、紙葉類処理装置10が各種処理を行う際の一時的な作業領域として利用される。
 通信I/F部18は、通信回線を介して情報処理端末等の外部装置と通信するための機能を有する。例えば、紙葉類処理装置10と上位装置とを接続して利用する。これにより、例えば、上位装置から番号属性情報記憶手段131の番号属性情報を設定したり、真偽判別条件記憶手段132の真偽判別条件を設定したり、偽券番号記憶手段133の偽券記番号を設定したりすることができる。
 制御部19は、上記の紙葉類識別センサ部11、紙葉類搬送部12、番号認識部13、表示部14、操作部15、ROM16及びRAM17の各処理部を制御する。また、制御部19は、紙葉類識別センサ部11で取得された反射画像などの情報を基に金種を識別する金種判別手段191と、金種判別手段191によって識別された金種の紙幣に対して真偽識別を行う真偽判別手段192とを備える。金種判別手段191は、紙葉類識別センサ部11で読み取った反射画像を用いて、紙幣の方向や金種を識別する。また、真偽判別手段192は、紙葉類識別センサ部11で得られた情報と、番号認識部13で得られた記番号に関する処理結果とに基づいて紙幣の真偽識別を行う。
 以上のような構成を有する紙葉類処理装置10によって、様々な紙幣の記番号を読み取ることができる。以下では、紙葉類識別センサ部11によって紙幣画像を取得してから、番号認識部13によって紙幣画像に含まれる記番号を文字認識するまでの処理について説明する。
 図2は、紙葉類処理装置10によって利用される紙幣画像100、記番号画像103及び文字画像104の例を示す図である。紙葉類識別センサ部11によって、図2(a)に示すように左側記番号101及び右側記番号102を含む紙幣画像100が取得される。画像処理手段134は、金種判別手段191による金種識別結果に基づいて番号属性情報記憶手段131に保存された番号切出条件を参照して、左側記番号101及び右側記番号102の位置を特定する。そして、左側記番号101及び右側記番号102の各々を含む部分画像を切り出す。図2(b)は、こうして切り出された記番号画像103の例を示している。続いて、文字認識手段135が、記番号画像103から、図2(c)に示すように、記番号を形成する各桁の文字画像104を切り出す。図2の例では、紙幣の左右に、2つの記番号101及び102が同じ文字種及び同じフォントで印字されている場合を示している。しかし、紙幣の発行国や金種によって、同じ紙幣上で、左側記番号101と右側記番号102とが異なるフォントで印字される場合や異なる文字種で印字される場合がある。このような紙幣として、例えば、アラブ首長国連邦のディルハム紙幣等が挙げられる。
 ここで、異なるフォントで印字される場合とは、例えば、同じ英字の「A」が、左側記番号101と右側記番号102とで、異なるデザインの文字で印字される場合を言う。また、異なる文字種で印字される場合とは、例えば、左側記番号101では英字とアラビア数字で印字され、右側記番号102ではアラビア文字とアラビア・インド数字で印字されるような場合を言う。すなわち、英語とアラビア語のように異なる言語で印字される場合である。
 記番号は、アルファベット、記号及び数字を組み合わせた複数桁の文字列によって形成される場合が多く、左右の記番号で異なるフォントや異なる文字種で印字される場合がある。以下に、紙幣の左側記番号101と右側記番号102とで記番号のフォントや文字種が異なる場合の具体例を示す。
 図3~図5は、紙幣画像100から得られた記番号画像の例を示す図である。これらの図では、1つの紙幣画像100から切り出された左側記番号101及び右側記番号102の記番号画像を示している。各図の(a)には左側記番号の記番号画像を示し、(b)には右側記番号の記番号画像を示している。なお、以下では、各記番号画像の左側を上位桁、すなわち左端の文字が第1桁目の文字であるものとして説明を続ける。また、以下では、単に「数字」と記載した場合には0~9を意味し、「記号」と記載した場合には英字やキリル文字等の数字以外の文字及び★(スター)等の記号を含む場合を意味する。また、「文字」と記載した場合には、文字種によらず、記号と数字の両方を含む場合を意味する。
 図3は、同図(a)の左側記番号と、同図(b)の右側記番号とが、異なるフォントで印字されている場合の例である。この記番号は、第1桁目及び第2桁目の記号がキリル文字で、第3桁目~第9桁目までの数字がアラビア数字によって形成されている。左右の記番号が、同じ文字種ではあるが異なるフォントで印字されているために、第1桁目及び第2桁目のキリル文字部分の外観が大きく異なり、記番号全体の幅も異なっている(W1<W2)。さらに、図3(a)に示す左側記番号では7桁分の数字が全て同じ高さであるのに対して、右側記番号では数字の高さが徐々に高くなり、記番号の第1桁目と第9桁目とで文字の高さが大きく異なっている(H1<H2)。
 図4は、同図(a)の左側記番号と、同図(b)の右側記番号とが、異なる文字種で印字されている場合の例である。この紙幣の左側記番号では、記号がアラビア文字で、数字がアラビア・インド数字で形成されている。また、右側記番号では、記号が英字で、数字がアラビア数字で形成されている。
 図5は、図4と同様に、左右の記番号が異なる文字主で印字されている場合の例である。図5(a)の左側記番号はアラビア・インド数字とアブジャド数字で印字され、同図(b)の右側記番号はアラビア数字で印字されている。図5(b)の右側記番号は、9桁のアラビア数字で表されている。これに対して、アブジャド数字に0(ゼロ)がないために、図5(a)の左側記番号では同じ記番号が8桁で表されている。アブジャド数字は、例えば、アラブ首長国連邦のディルハム紙幣で利用されている。
 図6は、同じ種類の紙幣で、桁数の異なる記番号が印字される場合の例である。この紙幣では、桁数の異なる2種類の記番号が利用される。具体的には、種類が同一の紙幣であるにも拘わらず、発行年等の違いによって、記番号が、同図(a)のように8桁の文字列である場合と、同図(b)のように9桁の文字列である場合がある。
 このように、左右の記番号で利用されるフォントや文字種が異なる場合や、印字される記番号の桁数が異なる場合等、紙幣の種類に応じて様々な記番号が存在する。紙葉類処理装置10では、図3~図6に示す記番号の例を含め、様々な紙幣の記番号を正確に読み取ることができる。具体的には、紙葉類処理装置10は、図3~図6に示すような記番号画像から、各桁の文字画像を1文字ずつ分離して切り出すことができる。また、各文字画像に含まれる文字を、この文字のフォント及び文字種に対応して予め準備されたテンプレートデータを利用して文字認識処理を行うため、各文字画像に含まれる文字を正確に文字認識することができる。以下では、記番号画像から各文字画像を切り出して、文字認識処理を行う方法について説明する。
 まず、図3に示す記番号画像から各文字画像を切り出す処理について説明する。図3に示す記番号は、左右の記番号が異なるフォントで印字されることに加えて、記番号に含まれるキリル文字によって文字の大きさや文字間隔が異なるという特徴を有している。
 図7は、記番号に含まれるキリル文字によって、文字の大きさや文字間隔が異なる例を示している。第3桁目~第9桁目の数字では、各文字の幅、高さ及び文字間隔が同じである。これに対して、第1桁目及び第2桁目では、キリル文字によって、文字の幅、高さ及び文字間隔が異なる場合がある。
 なお、図7では、図3(a)に示す左側記番号の例のみを示しているが、同図(b)の右側記番号でも第1桁目及び第2桁目では、文字によって、文字の幅や高さが異なっている。なお、右側記番号では、図3(b)に示すように、第3桁目から第9桁目へ向けて数字の高さが徐々に高くなっているが、これは例えば数字の5と6で高さが異なるというように数字によって大きさが変化するものではなく、各桁での文字の高さは固定されている。
 紙葉類処理装置10では、記番号を形成する各文字画像を切り出すために、配置パターン枠を利用する。配置パターン枠とは、記番号を形成する各文字の文字画像を切り出す際の切出位置を規定する情報である。なお、配置パターン枠に関する情報は、番号切出条件に含まれる情報の1つとして、番号属性情報記憶手段131内に保存されている。
 図8は、図3及び図7に示す記番号の配置パターン枠について説明する図である。この記番号では、例えば、図8(a)に示すように、記番号の第1桁目及び第2桁目のキリル文字を含むように設定された文字枠200aと、第3桁目~第9桁目で各桁の数字を各々含むように設定された7つの文字枠201aとによって配置パターン枠が形成される。
 配置パターン枠は、記番号全桁の文字を1文字ずつ含むように設定することが望ましい。しかし、図7に示す記番号では、記番号に含まれるキリル文字によって、第1桁目と第2桁目の文字の幅、高さ及び文字間隔が変化する。また、紙幣画像上で第1桁目の文字が取り得る領域と、第2桁目の文字が取り得る領域とが、一部で重複する。このため、第3桁目~第9桁目の数字のように各桁の文字枠を1文字ずつ分けて設定することができない。これに対応するため、第1桁目及び第2桁目の2つのキリル文字が1つの文字枠の中に含まれるように、複数桁に対して1つの文字枠が設定される。
 具体的には、図8(a)に示すキリル文字用の文字枠200aや、同図(b)に示す文字枠200b等、第1桁目及び第2桁目のキリル文字がいずれの文字の組合せとなっても内部に含まれるように、同図(c)に示すようにキリル文字用の文字枠200cが設定される。第3桁目~第9桁目の数字については、図8(c)に示すように、各桁の文字枠201a及び201bが含まれるように、文字枠201cが設定される。こうして、キリル文字用の文字枠200cと、数字用の文字枠201cとによって、配置パターン枠が形成される。
 すなわち、記番号を形成するある桁位置で文字の大きさや位置が変化する場合には、その桁で利用される全ての文字の大きさ及び位置を考慮して、いずれの文字が印字された場合でもこの文字が内部に含まれるように文字枠が設定される。そして、さらに、隣り合う桁の間で、設定した文字枠の一部が重なる場合には、両方の桁の文字枠を含むように、1つの文字枠が設定される。なお、文字枠の設定時には、各文字の大きさや取り得る位置に加えて、各文字の印字位置のずれも考慮される。
 図3(b)に示した右側記番号についても、図9に示すように、第1桁目及び第2桁目のキリル文字用の文字枠200dと、第3桁目~第9桁目の数字用の文字枠201dとによって、配置パターン枠が形成される。この配置パターン枠では、第3桁目~第9桁目の各文字枠201dの高さが、各桁の数字の高さに応じて設定されている。このように、左右の記番号で、各々に対応する配置パターン枠を設定して利用する。
 配置パターン枠は、図8(c)及び図9に示すように、配置パターン枠の左上隅に設定された基点202に対する各文字枠の位置関係と、各文字枠の幅及び高さとによって規定される。これらの配置パターン枠に関する情報は、紙幣の種類と関連付けて、番号切出条件の1つとして番号属性情報記憶手段131に保存される。
 紙葉類処理装置10では、紙葉類識別センサ部11によって取得された紙幣画像を利用して金種判別手段191によって紙幣の発行国や金種が識別されると、この結果に基づいて、画像処理手段134が、番号属性情報記憶手段131に保存された番号切出条件を参照する。そして、図2に示すように、同図(a)の紙幣画像100から、記番号領域を含む記番号画像103が切り出される。このとき、紙幣が複数の記番号を含む場合には、各記番号の記番号画像が切り出される。また、必要に応じて、記番号画像を回転したり、拡大縮小する画像処理が行われるが、これらの処理の必要性や処理内容も番号切出条件に含まれている。
 図3及び図7に示すようにキリル文字を含む記番号が印字された紙幣であるという識別結果が得られると、これに対応する図8(c)及び図9に示す配置パターン枠が読み出される。記番号画像と、配置パターン枠とが得られると、文字認識手段135は、図10(a)に示すように記番号画像103内で、対応する配置パターン枠を走査させることにより、同図(b)に示すように記番号を形成する各桁の文字が、配置パターン枠の対応する文字枠内に収まる基点202の位置を探索する。配置パターン枠の位置探索は、例えば、画素値を利用して行われる。なお、ここで言う画素値とは、該当画素の輝度値である。
 図11は、画素値に基づいて、配置パターン枠の最適位置を評価する方法について説明する図である。図11では、配置パターン枠を形成する1つの文字枠201cについて、配置パターン枠が最適位置と評価される場合を同図(a)に、最適位置にない場合を同図(b)に示している。
 図11(a)に示すように、配置パターン枠を形成する矩形領域である文字枠201cと、文字枠201cの外周を所定の画素幅で取り囲む帯状領域である四角環状の外周部241cとを設定して、文字枠201c及び外周部241cの各々で全画素の画素値の平均値を算出する。例えば、文字枠201cが、n画素の画素によって形成され、n画素分の画素値の合計がVcである場合には、文字枠201cの画素平均値CはC=Vc/nとして算出される。同様に、外周部241cが、m画素の画素によって形成され、m画素分の画素値の合計がVfである場合には、外周部241cの画素平均値FはF=Vf/mとして算出される。そして、これらの値から文字枠201cの文字枠評価値Ec=F-Cが算出される。この文字枠評価値Ecによって、文字枠201cが記番号を形成する文字に対して適正な位置に設定されたこと、すなわち配置パターン枠が最適位置にあるか否かを評価することができる。
 通常、記番号の各文字は、例えば白地に黒文字というように周囲に比べて画素値が低い(暗い)画素によって形成される。このため、文字枠201cの画素平均値C及び外周部241c画素平均値Fは、文字を形成する画素を多く含むほど値が小さくなる。また、外周部241c内に文字が含まれなければ外周部241cの画素平均値Fの値は大きくなる。具体的には、図11(a)に示すように、文字全体が文字枠201c内に含まれるときに画素平均値Cが最小値をとる。これに対して、図11(b)に示すように、文字の一部のみが文字枠201cに含まれるような場合には、文字が文字枠201cから外れるほど画素平均値Cの値が大きくなる。一方、外周部241cの画素平均値Fは、図11(b)に示すように、文字が文字枠201cから外れてその一部が外周部241cにあると値が小さくなり、同図(a)に示すように文字全体が文字枠201c内に含まれたときに最大値をとる。
 すなわち、配置パターン枠が最適位置にあって、各文字枠201cが図11(a)に示すような状態にあるときは、文字枠201cの画素平均値Cが最小になり、外周部241cの画素平均値Fが最大となる。これを利用して、配置パターン枠を形成する各文字枠201cで、文字枠評価値Ec=F-Cを算出して、文字枠単位で、枠内に文字が含まれているか否かを評価する。そして、全ての文字枠201cの文字枠評価値Ecの総和を算出して、これを配置パターン枠評価値とすることで、配置パターン枠が最適位置にあるか否かを評価するものである。
 なお、記番号を形成する文字が周囲に比べて画素値が低い(暗い)画素によって形成される例を説明したが、本実施形態がこれに限定されるものではない。例えば、文字が周囲に比べて画素値が高い(明るい)画素によって形成される場合には、文字枠評価値EcをEc=C-Fとして、同様に、配置パターン枠の最適位置を探索すればよい。
 図10(a)に示すように、記番号画像103の内部で、基点202を移動させながら、各座標位置で配置パターン枠評価値を算出する。そして、この評価値が最大値を示す座標位置を、配置パターン枠の適正位置として特定する。最適位置では、図10(b)に示すように、文字パターン枠を形成する各文字枠内に、記番号各桁の文字が含まれる。
 こうして図10(b)に示すように基点202の位置が特定されると、この位置で、配置パターン枠を形成する各文字枠を利用して各文字画像が切り出される。この結果、第1桁目及び第2桁目のキリル文字を含む部分画像と、第3桁目~第9桁目の各数字を含む7つの文字画像とが切り出されることになる。第1桁目及び第2桁目のキリル文字を含む部分画像では、さらに、第1桁目と第2桁目の各文字を分離する処理が行われる。
 図12は、2つのキリル文字を含む部分画像203から各文字画像104を分離して切り出す処理を説明する図である。まず、図12(a)に示すように、部分画像203を形成する各画素の画素値に基づいて余白領域を削除して、2つのキリル文字が内接する矩形の部分画像204を切り出す。そして、切り出された部分画像204の最小輝度値に基づいて、各文字の境界の位置を特定する。具体的には、図12(b)に示すように、部分画像を形成する縦方向の画素のうち最小輝度値を示す画素の輝度値を求め、これを横方向にプロットすることで最小輝度値の横方向の変化を示す分布図を作成する。最小輝度値は、黒く印字された各文字が含まれる位置では値が低く、文字の間等の余白部分では値が高くなる。これに基づいて、最小輝度値の変化に基づいて文字の境界を特定する。そして、この境界位置で画像を分離することによって、図12(c)に示すように2つの文字画像104を切り出すことができる。なお、文字の境界を特定する方法は、1画素の輝度値である最小輝度値を利用する態様に限定されるものではなく、縦方向の複数画素の画素値の平均値を利用したり、画素値に基づくヒストグラムを作成して、判定する方法であっても構わない。
 このように、文字認識手段135が、配置パターン枠を利用して紙幣画像から2つのキリル文字を含む部分画像と各数字を含む文字画像とを切り出して、2つのキリル文字を含む部分画像からさらに各キリル文字を含む文字画像を切り出すことにより、記番号を形成する各桁の文字画像を得ることができる。なお、図10及び図12では、図3(a)に示す左側記番号の例を説明したが、図3(b)に示す右側記番号についても、図9に示す文字パターン枠を利用して同様の処理を行うことにより、記番号各桁の文字画像を切り出すことができる。
 こうして記番号各桁の文字が1文字だけ含まれる文字画像が得られると、続いて、得られた各文字画像と、記番号を形成する各文字に応じて予め準備されたテンプレートデータとを比較する文字認識処理が行われる。番号属性情報記憶手段131には、文字フォント識別情報として、記番号を形成する各文字のフォント及び文字種に関する情報と、文字認識処理に利用するテンプレートデータとの対応関係とが保存されている。なお、文字フォント識別情報は、紙幣の種類に対応付けて保存されている。
 文字認識手段135は、文字フォント識別情報を参照して、紙幣に印字された記番号が、図3及び図7に示すキリル文字を含む記番号であった場合には、第1桁目及び第2桁目の文字画像ではキリル文字のテンプレートデータを利用した文字認識処理を行い、第3桁目~第9桁目の文字画像では数字のテンプレートデータを利用した文字認識処理を行う。このとき、右側記番号用のテンプレートデータは右側記番号の文字種及びフォントに基づいて作成され、左側記番号用のテンプレートデータは左側記番号の文字種及びフォントに基づいて作成されているので、各記番号で正確に文字認識処理を行うことができる。
 ただし、2文字を含む文字画像の文字認識方法が、これに限定されるものではない。例えば、2文字を1文字のように取り扱うことにより文字認識を行う態様であってもよい。具体的には、図12(a)に示す部分画像203から余白領域を削除して、2文字を含む部分画像204が切り出されると、部分画像204から各文字を分離して切り出すことなく、2文字を含む部分画像204を、そのままの状態で文字認識する。記番号各桁のフォント及び文字種に基づいて、予め、2文字から成るテンプレートデータを生成しておけば、このテンプレートデータを利用して、1度の文字認識で2文字の文字認識を行うことができる。
 英字を例として具体的に説明する。英字が利用される隣り合う2桁の文字が、1つの文字枠によって切り出された場合に、これを1桁ずつに分離して「A、B、C…」のように1文字のテンプレートを利用して文字認識するのではなく、2文字が含まれた状態で文字認識を行う。予め、記番号で利用されるフォントで「AA、AB、AC…」のように2文字を組み合わせテンプレートデータを作成しておく。これにより、例えば、部分画像204に「AB」という2文字が含まれる場合に、1文字ずつの文字画像に分離することなく、部分画像204そのままの状態でテンプレートデータと比較して、この部分画像204に含まれる文字が「AB」であると文字認識することができる。
 例えば、図12(a)に示すように、部分画像203に2文字のキリル文字が含まれる場合には、記番号各桁を形成する可能性のあるキリル文字が66種類あるので、予め、4356種(=66×66)のテンプレートを、記番号で利用されるフォントを利用して準備する。これにより、2文字のキリル文字を1度に文字認識することができる。
 次に、図5に示す記番号について記番号画像から各文字画像を切り出す処理について説明する。図5に示す記番号は、左右の記番号が異なる文字種で印字されている。具体的には、同じ記番号が、左側ではアブジャド数字及びアラビア・インド数字で印字され、右側ではアラビア数字で印字されている。
 図13は、図5に示す記番号用に設定された配置パターン枠について説明する図である。図5に示す記番号では、左側記番号が8桁の文字で形成され、右側記番号が9桁の文字で形成されている。このため、図13(a)に示すように、左側記番号では8桁分の文字枠211を含む左側記番号用配置パターン枠が利用される。また、同図(b)に示すように、右側記番号では9桁分の文字枠221を含む右側記番号用配置パターン枠が利用される。これらの配置パターン枠は、文字切出条件として、紙幣の種類に関連付けて番号属性情報記憶手段131に保存されている。
 なお、左側記番号で、第1桁目が0(ゼロ)でない記番号が利用される場合には、図13(a)に破線で示した左端の桁を含めた9桁分の文字枠を含む配置パターン枠が利用される。また、左側記番号が8桁で印字される場合と9桁で印字される場合とがある場合には、図13(b)に示すように9桁分の文字枠を含む配置パターン枠を利用して、記番号の位置を探索した後、記番号が8桁であるか9桁であるかを判定する処理を行う。これらの処理についての詳細は後述する。
 金種判別手段191による金種識別の結果、図5に示す記番号が印字された紙幣であるという結果が得られると、番号属性情報記憶手段131から図13(a)及び(b)に示す配置パターン枠が読み出される。
 そして、図10を参照しながら説明したように、左側記番号の記番号画像上で左側記番号用配置パターン枠の基点212を走査させ、右側記番号の記番号画像上で右側記番号用配置パターン枠の基点222を走査させて各記番号の位置が探索される。そして、位置が特定されると、各配置パターン枠に基づいて、各文字画像が切り出される。
 こうして左側記番号及び右側記番号の各々で、各桁の文字が1文字だけ含まれる文字画像が得られると、文字認識手段135によって、各文字に応じたテンプレートデータを利用した文字認識処理が行われる。文字認識手段135は、文字フォント識別情報を参照して、左側記番号の文字画像ではアブジャド数字及びアラビア・インド数字のテンプレートデータを利用した文字認識処理を行い、右側記番号ではアラビア数字のテンプレートデータを利用した文字認識処理を行う。なお、対応するテンプレートデータに関する情報は、文字フォント識別情報として、紙幣の種類に関連付けて、番号属性情報記憶手段131に保存されている。
 このように、紙葉類処理装置10では、1枚の紙幣に異なる文字種の記番号が印字されている場合でも、各記番号に対応する文字種のテンプレートデータを利用する。また、記番号各桁の文字が1文字だけ含まれた文字画像を取得して、この文字画像を利用して文字認識処理を行うので、文字認識処理を正確に行うことができる。
 図14では、同図(a)に示すように、左側記番号の文字認識結果として8桁の文字列が得られる。これに対して、図14(b)に示すように、右側記番号は9桁の文字列として文字認識される。このとき、左側記番号と右側記番号とを比較して、文字認識結果の桁数が異なるために誤認識であると判定されることがないように、紙葉類処理装置10では、番号属性情報記憶手段131の番号認識条件の中に、これに対応するための情報が保存されている。
 具体的には、第1桁目が0(ゼロ)である記番号の場合には、図14(a)に示すように0(ゼロ)が無いアブジャド数字で印字された左側記番号では右側記番号の第1桁目に該当する位置が空白となる。これに対して、同図(b)のアラビア数字で印字された右側記番号では9桁の文字認識結果が得られる。このため、左右の記番号の文字認識結果を比較する場合には、アブジャド数字で印字された左側記番号の文字認識結果の第1桁目の前に数字の0(ゼロ)を付与するように設定されている。すなわち、紙葉類処理装置10では、同じ記番号が文字種の異なる複数の記番号で印字され、この中に特定の文字の印字が省略される記番号がある場合でも、この記番号の文字認識結果において省略された特定の文字を補完することができる。これにより、図14(a)に示す左側記番号の文字認識結果と同図(b)に示す右側記番号の文字認識結果は一致すると判定される。
 このように、紙葉類処理装置10では、紙幣画像から記番号画像を切り出す画像処理手段134と、記番号画像から各文字画像を切り出して文字認識処理を行う文字認識手段135とが、番号属性情報記憶手段131に保存された番号切出条件、文字フォント識別情報及び番号認識条件を利用することにより、処理対象となる紙幣の種類に応じた処理を行うことができる。
次に、図6に示す記番号画像から各文字画像を切り出す処理について説明する。図6に示す2つの記番号は、異なる紙幣から得られたものである。この紙幣は、同じ金種の紙幣であるが、発行年等の違いによって、図6(a)に示すように8桁の記番号が印字されている場合と、同図(b)に示すように9桁の記番号が印字されている場合とがある。
 この場合、図8を参照しながら説明した方法で、8桁及び9桁の両方の記番号に対応することができる。具体的には、図8(c)に示すように、配置パターン枠で、第1桁目及び第2桁目が1つの文字枠に含まれるように文字枠200cを設定すると共に、第3桁目~第9桁目では各桁の文字を含むように文字枠201cを設定する。そして、記番号画像上で配置パターン枠を走査して、1つ目の文字枠200cに2文字が含まれる場合には、これを1文字ずつの文字画像に分割して、9桁の記番号各桁の文字画像を切り出すことができる。また、1つ目の文字枠200cに1文字しか含まれていない場合には、余白部分を削除して、8桁の記番号各桁の文字画像を切り出すことができる。そして、切り出された各文字画像を利用して文字認識処理を行うことができる。
 また、記番号が8桁又は9桁のいずれかを取り得る場合には、9桁の記番号に合わせて設定した配置パターン枠を利用することもできる。具体的には、図6(b)に示す9桁の記番号に合わせて、図13(b)に示すように9桁分の文字枠221が設定された配置パターン枠を設定する。
 金種判別手段191による金種識別の結果、図6に示すように8桁又は9桁の記番号が印字された紙幣であるという識別結果が得られると、番号属性情報記憶手段131から図13(b)に示すように9桁分の文字枠221を含む配置パターン枠が読み出される。そして、図10を参照しながら説明したように、文字認識手段135によって記番号画像上で配置パターン枠を走査して記番号位置が探索される。
 8桁の記番号の記番号画像上で、9桁分の文字枠を含む配置パターン枠を走査した場合には、9桁の文字枠のうち左端の第1桁目に文字が含まれず第2桁目~第9桁目の文字枠に8桁の各文字が含まれる位置と、9桁の文字枠のうち右端の第9桁目に文字が含まれず第1桁目~第8桁目の文字枠に8桁の各文字が含まれる位置との両方が、記番号の適正位置として特定されることになる。文字認識手段135は、位置探索の結果、適正位置として複数の位置が得られた場合には、これらのうち基点が記番号画像上で最も左側に来る位置を適正位置として確定する。すなわち、9桁分の文字枠を含む配置パターン枠の右端(第9桁目)を、8桁の記番号の右端(第8桁目)に合わせて、第1桁目の文字枠に文字が含まれず第2桁目~第9桁目の文字枠に8桁の記番号が含まれる位置を適正位置とする。これにより、常に配置パターン枠の第1桁目に文字が含まれるか否かを判定することにより、適正位置が特定された記番号が8桁であるか9桁であるかを判定することができる。
 適正位置が特定されると、文字認識手段135は、記番号画像上で配置パターン枠が配置された領域の最小輝度値の変化を確認する。具体的には、図15に示すように、各文字枠231及び各文字枠231の間を含む領域で、縦方向の複数画素のうち最小輝度値を示す画素の輝度値を求め、これを横方向にプロットすることで最小輝度値の変化を示す分布図を作成する。最小輝度値は、黒く印字された各文字が含まれる位置では値が低く、文字が含まれない文字枠231内部や文字枠231の間の余白部分等では値が高くなる。また、この領域に含まれる全画素の画素値に基づいて2値化しきい値を算出する。そして、図15に示すように、最小輝度値の分布図上でしきい値を利用して第1桁目に文字が含まれるか否かを判定する。図15では、第1桁目の文字枠内で最小輝度値が2値化しきい値を超える値を示しているので、第1桁目の文字枠には文字が含まれていない、すなわち記番号は8桁であると判定される。
 第1桁目に文字が含まれないと判定された場合には、図15に示す文字枠231のうち第2桁目~第9桁目の文字枠から文字画像が切り出される。そして、文字認識手段135によって各文字画像を利用した文字認識処理が行われる。また、第1桁目にも文字が含まれると判定された場合には、9桁分全ての文字画像が切り出され、各文字画像を利用した文字認識処理が行われる。
 なお、画素値に基づいて記番号が8桁であるか9桁であるかを判定する方法は、上述した方法に限定されず、記番号が8桁であると仮定して8桁分の領域の画素値から2値化しきい値を算出してもよい。また、2値化しきい値を利用せず、第1桁目の文字枠領域の画素値の平均値と、第2桁目の文字枠領域の画素値の平均値とを比較して、第1桁目の平均値が第2桁目の平均値より高い値を示し、かつ、第1桁目の平均値と第2桁目の平均値との差が所定のしきい値より大きい場合に、第1桁目に文字が含まれないと判定する態様であっても構わない。
 こうして、各文字画像が切り出されると、各文字に応じたテンプレートデータを利用して文字認識処理が行われる。対応するテンプレートデータに関する情報は、文字フォント識別情報として、紙幣の種類と対応付けて、番号属性情報記憶手段131に保存されている。8桁の記番号が、第1桁目及び第8桁目が英字、第2桁目~第7桁目がアラビア数字によって形成される記番号である場合には、第1桁目及び第8桁目では英字のテンプレートデータを利用して文字認識処理が行われ、第2桁目~第7桁目ではアラビア数字のテンプレートデータを利用して文字認識処理が行われる。9桁の記番号の場合も同様に、英字が利用される桁では英字のテンプレートデータを利用して文字認識処理が行われ、アラビア数字が利用される桁ではアラビア数字のテンプレートデータを利用して文字認識処理が行われる。
 このように、桁数が異なる複数種類の記番号が印字される紙幣についても、取り得る桁数のうち最大桁数の記番号に合わせて配置パターン枠を設定して、配置パターン枠の適正位置を特定した後、各文字枠に文字が含まれるか否かを判定することにより、桁数によらず各桁の文字画像を正確に切り出すことができる。
 次に、紙葉類処理装置10で行われる記番号読取処理の流れについて説明する。図16は、紙葉類処理装置10によって行われる記番号読取処理を示すフローチャートである。まず、紙葉類識別センサ部11によって、紙葉類搬送部12によって搬送される紙幣の紙幣画像が取得される(ステップS1)。そして、この紙幣画像を利用して金種判別手段191によって、紙幣の種類を特定する金種判別処理が行われる(ステップS2)。例えば、紙幣の発行国や金種等を含む紙幣の種類が特定される。
 次に、金種判別処理の結果得られた紙幣の種類に基づいて、文字認識処理に関する情報として、番号属性情報記憶手段131に予め保存されている番号切出条件、文字フォント識別情報及び番号認識条件が取得される(ステップS3)。そして、これらの情報に基づいて、文字認識手段135によって左側記番号の文字認識処理が行われる(ステップS4)。続いて、同様に、右側記番号の文字認識処理が行われる(ステップS5)。
 図17は、図16に示す記番号認識処理(ステップS4及びS5)の処理内容を示すフローチャートである。まず、画像処理手段134が番号切出条件に含まれる記番号の印字位置に関する情報に基づいて紙幣画像から記番号画像を切り出す(ステップS11)。
 次に、文字認識手段135が、記番号画像上で、番号切出条件に含まれる配置パターン枠を走査して、配置パターン枠に含まれる各文字枠に記番号各桁の文字が含まれる適正位置を探索する(ステップS12)。
 配置パターン枠の適正位置が特定されると、番号認識条件に含まれる情報に基づいて、記番号画像から各文字画像を切り出すための特別処理が必要であるか否かが判定される(ステップS13)。そして、特別処理が必要である場合には(ステップS13;Yes)、特別処理が実行される(ステップS14)。
 ここで、特別処理とは、紙幣の種類、すなわち記番号の種類によって、特定の記番号でのみ必要となる処理である。例えば、図8及び図9に示すように、1つの文字枠200c及び200dに2文字が含まれる配置パターン枠を利用して処理がなされた場合には、図12に示すように、この文字枠200c及び200dで得られた部分画像203から各文字を含む文字画像104を分離して切り出す処理が特別処理に該当する。また、記番号の桁数が8桁であるか9桁であるかが固定されておらず、図13(b)に示すように9桁の文字枠を含む配置パターン枠を利用して処理がなされた場合には、図15に示すように、配置パターン枠の左端の第1桁目に文字が含まれるか否かを判定する処理、すなわち記番号が8桁又は9桁のいずれであるかを判定する処理が特別処理に該当する。
 こうして、特別処理を経て、記番号画像から記番号各桁の文字画像が切り出される(ステップS15)。また、特別処理が不要である場合には、特別処理が行われることなく(ステップS13;No)、記番号各桁の文字画像が切り出される(ステップS15)。
 各文字画像が切り出されると、続いて、文字フォント識別情報に基づいて、各文字画像に含まれるフォント及び文字種に応じて予め準備されたテンプレートデータを利用して、文字認識処理が行われる(ステップS16)。具体的には、アラビア文字及びアラビア・インド数字の記番号では、アラビア文字及びアラビア・インド数字のテンプレートデータを利用して文字認識処理が行われ、英字及びアラビア数字からなる記番号では英字及びアラビア数字のテンプレートデータを利用して文字認識処理が行われる。また、同じ文字種であってもフォントが異なる場合には、対応するフォントで作成されたテンプレートデータを利用して文字認識処理が行われる。
 なお、紙幣に含まれる左側記番号及び右側記番号の読取処理が完了した後、照合手段136の複数番号照合機能1362により、左側記番号と右側記番号が一致することを確認して記番号の文字認識結果を確定する処理が行われる場合がある。このとき、図14に示すように、同図(a)の左側記番号ではアブジャド数字で0(ゼロ)が存在せず、同図(b)の右側記番号ではアラビア数字で0(ゼロ)が印字されるような場合には、左側記番号のアブジャド数字の文字認識結果の該当桁に0(ゼロ)を付与してから、記番号の比較が行われる。このように、特定桁で0(ゼロ)が印字されないアブジャド数字が利用されているといった情報についても、予め、番号認識条件として、紙幣の種類と対応付けて番号属性情報記憶手段131に保存されている。
 また、記番号の文字認識結果が確定すると、これを利用して照合手段136の偽券番号照合機能1361によって、得られた記番号が偽券の記番号であるか否かを確認する照合処理が行われる。また、記番号の文字認識結果を、通信I/F部18によって上位装置等の外部装置に送信したり、外部記憶装置に保存する処理が行われる場合もある。
 本実施形態では、英字やアラビア数字の他、ロシア語で利用されるキリル文字や、アラビア語で利用されるアラビア文字、アブジャド数字、アラビア・インド数字等を利用して印字された記番号の例を示したが、本実施形態がこれに限定されるものではなく、記番号に利用される言語に応じて様々な文字種に対応することができる。同様に、フォントについても、様々なフォントに対応することができる。具体的には、記番号各桁で利用される文字の文字種及びフォントを示す情報と、対応する文字種及びフォントで作成したテンプレートデータとを予め準備して、これを紙幣の種類と関連付けて保存しておくことにより、紙幣の種類を識別した結果に基づいて、対応するテンプレートデータを利用して文字認識を行うことができる。
 また、本実施形態では、配置パターン枠で、1つの文字枠が第1桁目及び第2桁目の2文字を含む例を示したが、本実施形態がこれに限定されるものではなく、3文字以上を含むように文字枠を設定してもよいし、複数文字を含む文字枠が他の桁について設定される態様であっても構わない。
 また、本実施形態では、8桁又は9桁の記番号が印字される場合に、配置パターン枠の左端の第1桁目の文字枠に文字が含まれるか否かを判定する例を示した。しかし、本実施形態がこれに限定されるものではなく、記番号の桁数によらず、第1桁目以外の桁で文字が含まれない記番号や、2桁以上の文字枠で文字が含まれない場合がある記番号等についても、同様に記番号に含まれる各文字画像を切り出すことができる。
 また、本実施形態では、左側記番号及び右側記番号の両方を文字認識して、その結果を比較して文字認識結果を確定する例を示したが、本実施形態がこれに限定されるものではなく、設定に応じて、左側記番号又は右側記番号のいずれか一方のみを文字認識する態様であってもよいし、左側記番号及び右側記番号の両方の文字認識結果を保存したり、外部装置へ出力する態様であっても構わない。
 以上のように、本実施形態によれば、フォントによって記番号を形成する文字の大きさや位置が変化する場合でも、この文字が取り得る領域を含むように文字枠を設定して、各文字画像を切り出すことができる。また、文字が取り得る領域の一部が複数桁で重複する場合には、これらをまとめた1つの文字枠を設定して複数文字を含む部分画像を切り出して、この部分画像から各文字が含まれる文字画像を切り出すことにより記番号各桁の文字画像を正確に切り出すことができる。
 また、1枚の紙幣に桁数の異なる記番号が印字される場合でも、各記番号に対応する配置パターン枠を利用することで、記番号各桁の文字画像を正確に切り出すことができる。さらに、印字される記番号の桁数が固定されていない場合でも、最大桁数の記番号に合わせた配置パターン枠を利用して記番号の位置を特定して、文字が含まれる桁位置のみで文字画像を切り出すことにより、それぞれの桁数に応じて正確に文字画像を切り出すことができる。
 また、左側記番号と右側記番号でフォントや文字種が異なる場合や、1つの記番号の各桁でフォントや文字種が異なる場合でも、予め対応するフォント及び文字種のテンプレートデータを準備して、対応するテンプレートデータを利用して各文字画像の文字認識を行うことにより、正確に文字認識することができる。
 紙幣の種類に応じて、対応する配置パターン枠を利用して、記番号各桁の文字画像を切り出して、対応するフォント及び文字種のテンプレートを利用して文字認識することにより、紙葉類処理装置10では、様々な紙葉類の記番号を読み取ることができる。
 以上のように、本発明に係る紙葉類記番号読取システム及び紙葉類記番号読取方法は、様々な紙葉類を対象として、紙葉類を撮像した紙葉類画像から記番号各桁の文字画像を正確に切り出して文字認識する場合に有用である。
10 紙葉類処理装置
11 紙葉類識別センサ部
12 紙葉類搬送部
13 番号認識部
14 表示部
15 操作部
16 ROM
17 RAM
18 通信I/F部
19 制御部
100 紙幣画像
101 左側記番号
102 右側記番号
103 記番号画像
104 文字画像
131 番号属性情報記憶手段
132 真偽判別条件記憶手段
133 偽券番号記憶手段
134 画像処理手段
135 文字認識手段
136 照合手段
191 金種判別手段
192 真偽判別手段
200a~200d、201a~201d、211、221、231 文字枠
202、212、222、232 基点

Claims (14)

  1.  紙葉類画像を利用して紙葉類に付された記番号を読み取る紙葉類記番号読取システムであって、
     紙葉類を搬送する紙葉類搬送部と、
     前記紙葉類搬送部によって搬送される紙葉類の紙葉類画像を取得すると共に、前記紙葉類画像を利用して前記紙葉類の種類を識別する紙葉類識別センサ部と、
     前記紙葉類画像に含まれる複数の記番号の位置情報を含む番号切出条件と、各記番号のフォント及び文字種に係る情報を含む文字フォント識別情報とが、前記紙葉類の種類に対応付けて保存された記憶部と、
     前記紙葉類識別センサ部によって識別された前記紙葉類の種類に基づいて前記記憶部を参照して、前記番号切出条件に基づいて前記紙葉類画像から前記記番号各桁の文字画像を切り出すと共に、前記文字フォント識別情報に基づいて対応するテンプレートデータを利用して各文字画像の文字認識を行う文字認識部と
     を備えることを特徴とする紙葉類記番号読取システム。
  2.  前記文字認識部は、
     前記紙葉類画像に含まれる複数の記番号の中にフォント及び文字種の少なくともいずれか1つが異なる記番号が含まれる場合に、
     前記文字フォント識別情報に基づいて、各記番号を、対応するフォント及び文字種で作成されたテンプレートデータを利用して文字認識を行うことを特徴とする請求項1に記載の紙葉類記番号読取システム。
  3.  前記紙葉類画像に、特定の文字の印字が省略される第1記番号と、前記特定の文字が省略されずに印字される第2記番号とが含まれ、
     前記文字認識部による文字認識の結果、前記第2記番号の文字認識結果に前記特定の文字が含まれていた場合には、
     前記第1記番号の文字認識結果に前記特定の文字を付与して補完する処理を行ってから、前記第1記番号及び前記第2記番号の文字認識結果を比較して照合する照合部
     をさらに備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の紙葉類記番号読取システム。
  4.  前記文字認識部は、
     前記紙葉類画像に含まれる記番号の隣り合う複数桁で文字によって文字の大きさ及び文字位置の少なくともいずれか1つが変化する場合に、
     前記複数桁の各桁の文字位置及び文字の大きさが変化しても前記複数桁の全ての文字を含むように前記複数桁に対して設定された1つの文字枠と、他の桁で該桁の文字のみを含むように設定された文字枠とによって形成された配置パターン枠を利用して、前記記番号の位置を特定して各文字枠に含まれる画像を切り出すと共に、前記複数桁に設定された1つの文字枠で切り出された画像を各桁の画像に分離して、得られた各画像を前記文字画像として文字認識を行うことを特徴とする請求項1、2又は3に記載の紙葉類記番号読取システム。
  5.  前記文字認識部は、前記複数桁に設定された1つの文字枠で切り出された画像で、複数桁が並ぶ方向と垂直な方向の複数画素のうち輝度が最小値を示す画素を特定して、複数桁が並ぶ方向と平行な方向の最小輝度値の変化に基づいて文字の境界を特定して各文字を分離することを特徴とする請求項4に記載の紙葉類記番号読取システム。
  6.  前記文字認識部は、
     前記紙葉類画像に含まれる記番号の隣り合う複数桁で文字によって文字の大きさ及び文字位置の少なくともいずれか1つが変化する場合に、
     前記複数桁の各桁の文字位置及び文字の大きさが変化しても前記複数桁の全ての文字を含むように前記複数桁に対して設定された1つの文字枠と、他の桁で該桁の文字のみを含むように設定された文字枠とによって形成された配置パターン枠を利用して、前記記番号の位置を特定して各文字枠に含まれる画像を切り出すと共に、前記複数桁に設定された1つの文字枠で切り出された画像の文字認識を、前記複数桁の桁数に合わせて予め作成されたテンプレートデータを利用して行うことを特徴とする請求項1、2又は3に記載の紙葉類記番号読取システム。
  7.  紙葉類画像を利用して紙葉類に付された記番号を読み取る紙葉類記番号読取システムであって、
     紙葉類を搬送する紙葉類搬送部と、
     前記紙葉類搬送部によって搬送される紙葉類の紙葉類画像を取得すると共に、前記紙葉類画像を利用して前記紙葉類の種類を識別する紙葉類識別センサ部と、
     前記紙葉類画像に含まれる複数の記番号の位置情報及び前記紙葉類に含まれる可能性がある記番号のうち最大桁数を有する記番号各桁の文字位置が設定された配置パターン枠情報を含む番号切出条件と、各記番号の文字認識に利用するテンプレートデータに関する情報とが、前記紙葉類の種類に対応付けて保存された記憶部と、
     前記紙葉類識別センサ部によって識別された前記紙葉類の種類に基づいて前記記憶部を参照して、前記番号切出条件に基づいて前記紙葉類画像から前記記番号各桁の文字画像を切り出すと共に、前記テンプレートデータに関する情報に基づいて対応するテンプレートデータを利用して各文字画像の文字認識を行う文字認識部と
     を備え、
     前記文字認識部は、
     前記記憶部に保存された前記配置パターン枠を利用して前記記番号の位置を特定して、該位置で前記記番号各桁の文字位置に文字が含まれるか否かを判定して、文字が含まれると判定された文字位置から各文字画像を切り出すことを特徴とする紙葉類記番号読取システム。
  8.  紙葉類画像を利用して紙葉類に付された記番号を読み取る紙葉類記番号読取方法であって、
     紙葉類搬送部によって紙葉類を搬送する紙葉類搬送ステップと、
     紙葉類識別センサ部によって、搬送される紙葉類の紙葉類画像を取得すると共に、前記紙葉類画像を利用して前記紙葉類の種類を識別する紙葉類識別ステップと、
     前記紙葉類識別センサ部によって識別された前記紙葉類の種類に基づいて記憶部を参照して、前記紙葉類画像に含まれる複数の記番号の位置情報を含む番号切出条件と、各記番号のフォント及び文字種に係る情報を含む文字フォント識別情報とを読み出す情報読み出しステップと、
     前記番号切出条件に基づいて前記紙葉類画像から前記記番号各桁の文字画像を切り出す文字画像切出ステップと、
     前記文字フォント識別情報に基づいて対応するテンプレートデータを利用して、前記文字画像切出ステップで切り出された各文字画像の文字認識を行う文字認識ステップと
     を含んだことを特徴とする紙葉類記番号読取方法。
  9.  前記文字認識ステップでは、
     前記紙葉類画像に含まれる複数の記番号の中にフォント及び文字種の少なくともいずれか1つが異なる記番号が含まれる場合に、
     前記文字フォント識別情報に基づいて、各記番号が、対応するフォント及び文字種で作成されたテンプレートデータを利用して文字認識されることを特徴とする請求項8に記載の紙葉類記番号読取方法。
  10.  前記紙葉類画像に、特定の文字の印字が省略される第1記番号と、前記特定の文字が省略されずに印字される第2記番号とが含まれ、
     前記文字認識ステップによる文字認識の結果、前記第2記番号の文字認識結果に前記特定の文字が含まれていた場合には、
     前記第1記番号の文字認識結果に前記特定の文字を付与して補完する処理を行ってから、前記第1記番号及び前記第2記番号の文字認識結果を比較して照合する記番号照合ステップ
     をさらに備えることを特徴とする請求項8又は9に記載の紙葉類記番号読取方法。
  11.  前記文字画像切出ステップは、
     前記紙葉類画像に含まれる記番号の隣り合う複数桁で文字によって文字の大きさ及び文字位置の少なくともいずれか1つが変化する場合に、
     前記複数桁の各桁の文字位置及び文字の大きさが変化しても前記複数桁の全ての文字を含むように前記複数桁に設定された1つの文字枠と、他の桁で該桁の文字のみを含むように設定された文字枠とによって形成された配置パターン枠を利用して、前記記番号の位置を特定する記番号位置特定ステップと、
     前記記番号位置特定ステップで特定された位置で各文字枠に含まれる部分画像を切り出す部分画像切出ステップと、
     前記部分画像切出ステップで前記複数桁に設定された1つの文字枠で切り出された部分画像を各桁の画像に分離して、得られた各画像を文字画像とする画像分離ステップと
     を含んだことを特徴とする請求項8、9又は10に記載の紙葉類記番号読取方法。
  12.  前記画像分離ステップは、
     前記複数桁に設定された1つの文字枠で切り出された部分画像で、複数桁が並ぶ方向と垂直な方向の複数画素のうち輝度が最小値を示す画素を特定して、複数桁が並ぶ方向と平行な方向の最小輝度値の変化に基づいて文字の境界を特定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項11に記載の紙葉類記番号読取方法。
  13.  前記文字画像切出ステップは、
     前記紙葉類画像に含まれる記番号の隣り合う複数桁で文字によって文字の大きさ及び文字位置の少なくともいずれか1つが変化する場合に、
     前記複数桁の各桁の文字位置及び文字の大きさが変化しても前記複数桁の全ての文字を含むように前記複数桁に設定された1つの文字枠と、他の桁で該桁の文字のみを含むように設定された文字枠とによって形成された配置パターン枠を利用して、前記記番号の位置を特定する記番号位置特定ステップと、
     前記記番号位置特定ステップで特定された位置で各文字枠に含まれる部分画像を切り出す部分画像切出ステップと
     を含み、
     前記文字認識ステップは、
     前記部分画像切出ステップで前記複数桁に設定された1つの文字枠で切り出された部分画像の文字認識を、前記複数桁の桁数に合わせて予め作成されたテンプレートデータを利用して行うステップ
     を含んだことを特徴とする請求項8、9又は10に記載の紙葉類記番号読取方法。
  14.  紙葉類画像を利用して紙葉類に付された記番号を読み取る紙葉類記番号読取方法であって、
     紙葉類搬送部によって紙葉類を搬送する紙葉類搬送ステップと、
     紙葉類識別センサ部によって、搬送される紙葉類の紙葉類画像を取得すると共に、前記紙葉類画像を利用して前記紙葉類の種類を識別する紙葉類識別ステップと、
     前記紙葉類識別センサ部によって識別された前記紙葉類の種類に基づいて記憶部を参照して、前記紙葉類画像に含まれる複数の記番号の位置情報及び前記紙葉類に含まれる可能性がある記番号のうち最大桁数を有する記番号各桁の文字位置が設定された配置パターン枠情報を含む番号切出条件と、各記番号の文字認識に利用するテンプレートデータに関する情報とを読み出す情報読み出しステップと、
     前記番号切出条件に基づいて前記紙葉類画像から記番号画像を切り出すステップと、
     前記配置パターン枠情報を利用して、前記記番号画像上で前記記番号の位置を特定するステップと、
     特定された記番号位置で前記記番号各桁の文字位置に文字が含まれるか否かを判定するステップと、
     文字が含まれると判定された前記文字位置から各文字画像を切り出すステップと、
     対応するテンプレートデータを利用して切り出された各文字画像の文字認識を行うステップと
     を含んだことを特徴とする紙葉類記番号読取方法。
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