JP2002183791A - 硬貨の識別方法及び装置 - Google Patents
硬貨の識別方法及び装置Info
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Abstract
ることにより、高精度に硬貨の表面模様の凹凸を判定す
ることが可能な硬貨識別方法及び装置を提供する。 【解決手段】硬貨通路101を通過する硬貨の表面に、
第1の光源102と第2の光源103で波長領域がそれ
ぞれ異なる複数の光をそれぞれ異なる方向から照射する
ことで、波長領域がそれぞれ異なる複数の画像信号をイ
メージセンサ110で取得し、該取得した複数の画像信
号を分離し、該分離した複数の画像信号をそれぞれ2値
化し、複数の2値化画像の排他的論理和像を算出し、該
排他的論理和像に基づき硬貨の表面模様の凹凸を判定
し、複数の2値化画像の論理和像を算出し、該論理和像
に基づき硬貨の表面模様を判別する。
Description
び装置に関し、特に、硬貨の表面の画像を取得し、画像
処理によって硬貨の真偽を判別するようにした硬貨識別
方法及び装置に関する。
替機においては、投入された硬貨の種類及び真偽を識別
する必要がある。
貨投入口から投入された硬貨が通過する硬貨通路に1ま
たは複数の磁気センサを配設し、この磁気センサの検出
出力に基づき硬貨の材質、材厚、及び大きさを判別し
て、該判別結果に基づき硬貨の種類及び真偽を識別する
ように構成されている。
が類似した外国通貨を加工した変造硬貨の加工精度が高
まるに連れて、従来技術の磁気センサを用いた硬貨識別
装置では硬貨の種類及び真偽の識別が困難になる問題が
発生している。
めに、硬貨を更に高精度に識別することの必要性が生じ
ており、その中で硬貨の表面及び側面の模様形状を硬貨
識別の1つの識別要素として用いることが考えられてい
る。
照射し、反射光を光学センサで受光して得られる画像信
号に基づき硬貨の表面及び側面の模様形状を識別する構
成が提案されている。
る光源が1つの場合、取得した1つの画像信号の各画素
は濃淡強度の情報を有しているが、この画像信号の各画
素の情報が硬貨の表面模様の凹凸によって発生する影に
よるものなのか、コピー等で平面上に形成する濃淡パタ
ーンによるものなのかを判別することが困難になり、硬
貨を正確に判別することはできない。
表面模様のコピー画像を貼り付けたような偽造硬貨を判
別することができるようにすることを目的とする。
は、光源からの光を硬貨の表面模様に照射して、該硬貨
の表面から取得した画像信号に基づき前記硬貨を識別す
る硬貨識別方法において、前記硬貨の表面に複数の光を
それぞれ異なる方向から照射し、該硬貨の表面からの前
記複数の光の反射光に基づき複数の画像信号を取得し、
該取得した複数の画像信号に基づき前記硬貨の表面模様
の凹凸を判定することを特徴とする。
ル」、「ICコイン」等の硬貨形状を有するものを含
む。
裏面を含むとともに、硬貨の側面も含む。
向から照射する光は、それぞれ波長領域が異なる光であ
ることを特徴とする。
数の画像信号の分離を容易にするためのもので、例え
ば、上記画像信号がRGBのカラー画像信号である場合
で、上記複数の画像信号が2つの画像信号である場合
は、R(赤色)とG(緑色)若しくはRGのいずれかと
B(青色)の2色を選択する。
同時に硬貨の表面に照射しても、色分離により複数の画
像信号を取得することが可能になり、例えば、硬貨通路
を転動する硬貨からも複数の画像信号を取得することが
できる。
ぞれ2値化した後その排他的論理和画像を求め、該排他
的論理和画像に基づき前記硬貨の表面模様の凹凸を判定
することを特徴とするまた、前記取得した複数の画像信
号をそれぞれ2値化した後その論理和画像を求め、該論
理和画像に基づき前記硬貨の表面模様を判別することを
特徴とする。
判別と上記論理和画像に基づく判別を行うことにより、
硬貨の表面の凹凸模様と凹凸によらない硬貨の表面模様
とを同時に判別することが可能になる。
ぞれ2値化した後その論理積画像を求め、該論理積画像
に基づき前記硬貨の表面模様の凹凸を判定することを特
徴とする。
の論理積画像によっても、硬貨の表面模様の凹凸を判定
することができる。
向から照射する光は、それぞれ波長領域が異なる光であ
る場合において、前記硬貨の表面からの反射光をカラー
イメージセンサで検出し、前記カラーイメージセンサの
各色出力に基づき前記波長領域がそれぞれ異なる複数の
画像信号を得ることを特徴とする。
出力に基づきそれぞれ波長領域が異なる複数の画像信号
を得ることができる。
向から照射する光は、それぞれ波長領域が異なる光であ
る場合において、前記硬貨の表面からの反射光をカラー
フィルタで波長領域がそれぞれ異なる複数の光に分離
し、該分離した光をそれぞれ異なるイメージセンサで検
出することにより前記波長領域がそれぞれ異なる複数の
画像信号を得ることを特徴とする。
センサを用いることなくそれぞれ波長領域が異なる複数
の画像信号を得ることができる。
らの光を硬貨の表面模様に照射して、該硬貨の表面から
取得した画像信号に基づき前記硬貨を識別する硬貨識別
装置において、前記硬貨の表面に第1の波長領域を有す
る第1の光を第1の方向から照射する第1の光源と、前
記硬貨の表面に第1の波長領域とは異なる第2の波長領
域を有する第2の光を第1の方向とは異なる第2の方向
から照射する第2の光源と、該硬貨の表面からの反射光
に基づき第1の波長領域を有する第1の画像信号と第2
の波長領域を有する第2の画像信号を取得する画像取得
手段と、前記画像取得手段で取得した前記第1の画像信
号と前記第2の画像信号に基づき前記硬貨の表面模様の
凹凸を判定する判定手段を具備することを特徴とする。
第1の画像信号および前記第2の画像信号をそれぞれ2
値化する2値化手段と、前記2値化手段で2値化した前
記第1の画像信号と前記第2の画像信号の排他的論理和
画像を求める排他的論理和手段と、前記排他的論理和手
段で求めた排他的論理和画像に基づき前記硬貨の表面模
様の凹凸を判定する判定手段を具備することを特徴とす
る。
1の画像信号と前記第2の画像信号の論理和画像を求め
る論理和手段を更に具備し、前記判定手段は、前記論理
和手段で求めた論理和画像に基づき前記硬貨の表面模様
を判別することを特徴とする。
1の画像信号と前記第2の画像信号の論理積画像を求め
る論理積手段を更に具備し、前記判定手段は、前記論理
積手段で求めた論理積画像に基づき前記硬貨の表面模様
の凹凸を判定することを特徴とする。
面からの反射光を検出するカラーイメージセンサを具備
し、前記カラーイメージセンサの各色出力に基づき前記
第1の画像信号と前記第2の画像信号を取得することを
特徴とする。
面からの反射光を前記第1の波長領域を有する第1の光
と前記第2の波長領域を有する第2の光に分離するカラ
ーフィルタと、前記カラーフィルタで分離された第1の
光を検出することにより前記第1の画像信号を出力する
第1のイメージセンサと、前記カラーフィルタで分離さ
れた第2の光を検出することにより前記第2の画像信号
を出力する第2のイメージセンサとを具備することを特
徴とする。
方法及び装置の実施の形態について添付図面を参照して
詳細に説明する。
装置を適用して構成した硬貨識別装置における実施の形
態の概略構成を示す図である。
態の硬貨識別装置は、硬貨通路101を転動する披検硬
貨Cの表面に第1の光源102から第1の光104、例
えば、赤色(R)の光と、第2の光源103から第2の
光105、例えば、緑色(G)の光をそれぞれ異なる方
向から同時に照射し、この披検硬貨Cの表面から得られ
る第1の反射光108および第2の反射光109をカラ
ーイメージセンサ110で検出し、このカラーイメージ
センサ110の赤色(R)出力から第1の画像信号11
1を得るとともに、このカラーイメージセンサ110の
緑色(G)から第2の画像信号112を得て、この第1
の画像信号111と第2の画像信号の排他的論理和画像
に基づき披検硬貨Cの表面模様を判別するように構成し
たものである。
ては、赤色(R)の第1の光104を発生する第1の光
源102と緑色(G)の第2の光105を発生する第2
の光源103とを硬貨通路101を転動する披検硬貨C
の表面に対してそれぞれ異なる方向、例えば、180度
異なる方向に配置し、この第1の光源102から出力さ
れる赤色(R)の第1の光104を第1のレンズ106
で平行光線に変換し、また、第2の光源103から出力
される緑色(G)の第2の光105を第2のレンズ10
6で平行光線に変換し、これら2つの平行光線で硬貨通
路101を転動する披検硬貨Cの表面を披検硬貨Cの表
面に所定の角度でそれぞれ同時に照射する。
この硬貨通路101を転動する披検硬貨Cの表面を撮像
する。
の赤色(R)出力からは、第1の光源102からの第1
の光104の照射に基づく、第1の画像信号111が得
られ、緑色(G)出力からは、第2の光源103からの
第2の光105の照射に基づく、第2の画像信号112
が得られ、この第1の画像信号111および第2の画像
信号112は、披検硬貨Cの表面の凹凸模様に対応した
信号になる。
像信号111と第2の画像信号112の排他的論理和画
像123に基づき披検硬貨Cの表面の凹凸模様を判別
し、この第1の画像信号111と第2の画像信号112
の論理和画像124に基づき披検硬貨Cの表面の凹凸に
よらない表面模様を判別する。
赤色(R)出力および緑色(G)出力からそれぞれ出力
される第1の画像信号111および第2の画像信号11
2は、第1のA/D変換部113および第2のA/D変
換部114に入力して、それぞれ例えば256階調のデ
ィジタル画像信号に変換される。
のA/D変換部114変換されたディジタル画像信号
は、それぞれ第1の画像メモリ部115および第2の画
像メモリ部116に蓄積され、この第1の画像メモリ部
115および第2の画像メモリ部116に蓄積されたデ
ィジタル画像信号は、第1の画像2値化部117および
第2の画像2値化部118でそれぞれ2値化される。
よび第2の画像2値化部118でそれぞれ2値化された
画像信号は、画像排他的論理和演算部121で排他的理
和演算がなされて、排他的論理和画像123が求めら
れ、凹凸模様判定処理部119では、この画像排他的論
理和演算部119で求められた排他的論理和画像123
に基づき披検硬貨Cの表面の凹凸模様が判別される。
び第2の画像2値化部118でそれぞれ2値化された画
像信号は、画像論理和演算部121で理和演算がなされ
て、論理和画像124が求められ、硬貨模様判定処理部
112では、この画像論理和演算部121で求められた
論理和画像124に基づき披検硬貨Cの表面の凹凸によ
らない表面模様が判別される。
る正貨(以下これを実硬貨という)の場合の図1に示し
たカラーイメージセンサ110の赤色(R)出力から得
られる第1の光の画像信号111を第1の画像2値化部
117で2値化した2値化画像の一例を示したものであ
る。
場合の図1に示したカラーイメージセンサ110の緑色
(G)出力から得られる第2の光の画像信号112を第
1の画像2値化部117で2値化した2値化画像の一例
を示したものである。
記図3に示した2値化画像は、上述したように、披検硬
貨Cの表面の凹凸模様に対応し、それそれ微妙に異な
る。
画像と上記図3に示した2値化画像との排他的論理和を
とった排他的論理和画像を示し、図4の(b)は、上記
図2に示した2値化画像と上記図3に示した2値化画像
との論理和をとった論理和画像を示し、図4の(c)
は、上記図2に示した2値化画像と上記図3に示した2
値化画像との論理積をとった論理積画像を示す。
画像は、第1の画像信号111に対応する画像(図2に
示す画像)と、第2の画像信号112に対応する画像
(図2に示す画像)との排他的論理和をとった画像であ
るので、硬貨の表面の凹凸模様がはっきり認識できる画
像になる。
第1の画像信号111に対応する画像(図2に示す画
像)と第2の画像信号112に対応する画像(図2に示
す画像)との論理和をとった画像であるので、硬貨の表
面の凹凸によらない模様に対応する画像になる。
凹凸模様を有さない、例えば、コピー画像を貼り付けた
ような偽貨(以下これをコピー硬貨という)の場合に、
第1の画像2値化部117で2値化した2値化画像と第
1の画像2値化部117で2値化した2値化画像との排
他的論理和画像、論理和画像、論理積画像をそれぞれ示
したものである。
が凹凸模様を有さないコピー硬貨である場合は、第1の
画像2値化部117で2値化した2値化画像と第1の画
像2値化部117で2値化した2値化画像とは一致する
ので、両信号の排他的論理和を取った排他的論理和画像
は真っ黒になり画像は現れない。
4の(b)に示した論和和画像と同様に硬貨の表面の凹
凸によらない模様に対応する画像になる。
算部119では上記図4の(a)に示すような排他的論
理和画像を求め、凹凸判定処理部120では、この画像
排他的論理和演算部119で求めた排他的論理和画像1
23に基づき披検硬貨Cの表面の凹凸模様を判定する。
これにより、披検硬貨Cの表面の凹凸模様を確実に判別
することができる。
様がはっきり認識できれば、硬貨の表面は凹凸を有する
実硬貨であると判定でき、上記排他的論理和像で硬貨の
表面模様が認識できなければ、硬貨の表面は凹凸を有さ
ないコピー硬貨であると判別できる。
1では、上記図4の(b)に示したような論理和画像を
求め、硬貨模様判別処理部122では、この画像論理和
演算部121で求めた論理和画像124に基づき披検硬
貨Cの表面の凹凸によらない表面模様を判別する。
他的論理和演算部119で求めた排他的論理和画像に基
づき披検硬貨Cの表面の凹凸模様を判定し、画像論理和
演算部121で求めた論理和画像に基づき披検硬貨Cの
表面の凹凸によらない表面模様を判別するように構成し
たが、第1の画像2値化部117で求めた2値化画像と
第2の画像2値化部118で求めた2値化画像との論理
積をとっても披検硬貨Cの表面の凹凸模様を判別するこ
とができる。
光源102から赤色(R)の第1の光104を発生し、
第2の光源103から緑色(G)の第2の光105を発
生するように構成したが、第1の光源102および第2
の光源103は、カラーイメージセンサ110から分離
出力可能な赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の中か
ら選択された2色であればどのような組み合わせの光を
発生するように構成してもよい。
面の凹凸の判定精度を高めるために、第1の光源と第2
の光源に正確な波長の単色光を用いるのが望ましいが、
いずれかの光源に2色のLEDを用いた構成でも、硬貨
表面の凹凸の判定は可能である。
イメージセンサ110のRBG出力を用いて色分離を行
ったが、カラーフィルタを用いて色分離を行うように構
成してもよい。
行うように構成したこの発明の硬貨識別装置における第
2の実施形態の概略構成を示す図である。
は、色分離にカラーフィルタを用いている点が図1に示
す第1の実施形態の硬貨識別装置と異なるだけでその他
の構成は図1に示した硬貨識別装置と同様である。な
お、図6においては説明の便宜上、図1と同様の機能を
有する部分には図1で用いた符合と同一の符号を付す
る。
を転動する披検硬貨Cの表面から得られる第1の反射光
108と第2の反射光109をハーフミラー601で2
方向に分離し、第1の反射光108は第1のカラーフィ
ルタ602を通過して第1のイメージセンサ604で検
出し、第2の反射光109は第2のカラーフィルタ60
3を通過して第2のイメージセンサ605で検出する。
から出力される第1の画像信号111を第1のA/D変
換部113に入力し、上記第2のイメージセンサ605
から出力される第2の画像信号112を第2のA/D変
換部114に入力する。以後の構成は図1に示した硬貨
識別装置と同様である。
表面の凹凸模様を確実に判別することができる。また、
この構成によると、第1のイメージセンサ604および
第2のイメージセンサ605としてカラーイメージセン
サを用いなくてもよい。
いては第1の光源102と第2の光源103(2個の光
源)を用いて構成したが、光源の数は2つに限らず3個
以上用いても同様に構成することができる。
実施形態を示す図である。
ぞれ波長領域が異なる第1からだい4の光709〜71
2を発生する4個の第1から第4の光源701〜704
を配置する。
4から発生された光をそれぞれ第1から第4のレンズ7
05〜708で平行光線に変換してそれぞれ異なる方向
から披検硬貨Cを照射する。
る4個の画像信号を得ることができ、この4個の画像信
号を上記第1の実施形態および第2の実施形態と同様に
それぞれ2値化して排他的論理和、論理和、論理積をと
れば更に正確に披検硬貨Cの凹凸模様を判別することが
可能になる。
2から照射する第1の光709と第2の光710が赤色
(R)で、第3の光源703から照射する第3の光71
1が緑色(G)で、第4の光源704から照射する第4
の光712が青色(B)とし、緑色(G)と青色(B)
の画像信号から排他的論理和若しくは論理積をとり凹凸
模様を判別し、赤色(R)と緑色(G)と青色(B)の
画像信号から論理和をとり表面模様を判別する。これは
光源から照射する光にRGBの3色のみを用いる場合、
より正確な凹凸模様の判別をする方法の一例である。
きれいな論理和画像を得ることができるため、更に正確
な表面模様の判別をすることが可能になる。
ル」、「ICコイン」等の硬貨形状を有しているものに
対しても同様に適用可能である。
硬貨通路を通過する硬貨の表面に波長領域がそれぞれ異
なる複数の光をそれぞれ異なる方向から照射すること
で、硬貨の動きを止めることなく波長領域がそれぞれ異
なる複数の画像信号を取得でき、該取得した複数の画像
信号から算出した排他的論理和像と論理和像に基づき硬
貨の表面の凹凸及び表面模様を判別することで、高精度
な硬貨の識別が可能になるという効果を奏する。
し、硬貨の表面からの反射光を1つのイメージセンサで
受光する構成を示す図である。
値化像を示す図である。
値化像を示す図である。
和像、論理和像及び論理積像を示す図である。
模様の排他的論理和像、論理和像及び論理積像を示す図
である。
離し、2つのイメージセンサで受光する構成を示す図で
ある。
である。
Claims (13)
- 【請求項1】 光源からの光を硬貨の表面模様に照射し
て、該硬貨の表面から取得した画像信号に基づき前記硬
貨を識別する硬貨識別方法において、 前記硬貨の表面に複数の光をそれぞれ異なる方向から照
射し、 該硬貨の表面からの前記複数の光の反射光に基づき複数
の画像信号を取得し、 該取得した複数の画像信号に基づき前記硬貨の表面模様
の凹凸を判定することを特徴とする硬貨識別方法。 - 【請求項2】 前記硬貨の表面にそれぞれ異なる方向か
ら照射する光は、それぞれ波長領域が異なる光であるこ
とを特徴とする請求項1記載の硬貨識別方法。 - 【請求項3】 前記取得した複数の画像信号をそれぞれ
2値化した後その排他的論理和画像を求め、 該排他的論理和画像に基づき前記硬貨の表面模様の凹凸
を判定することを特徴とする請求項1記載の硬貨識別方
法。 - 【請求項4】 前記取得した複数の画像信号をそれぞれ
2値化した後その論理和画像を求め、 該論理和画像に基づき前記硬貨の表面模様を判別するこ
とを特徴とする請求項1記載の硬貨識別方法。 - 【請求項5】 前記取得した複数の画像信号をそれぞれ
2値化した後その論理積画像を求め、 該論理積画像に基づき前記硬貨の表面模様の凹凸を判定
することを特徴とする請求項1記載の硬貨識別方法。 - 【請求項6】 前記硬貨の表面からの反射光をカラーイ
メージセンサで検出し、 前記カラーイメージセンサの各色出力に基づき前記波長
領域がそれぞれ異なる複数の画像信号を得ることを特徴
とする請求項2記載の硬貨識別方法。 - 【請求項7】 前記硬貨の表面からの反射光をカラーフ
ィルタで波長領域がそれぞれ異なる複数の光に分離し、 該分離した光をそれぞれ異なるイメージセンサで検出す
ることにより前記波長領域がそれぞれ異なる複数の画像
信号を得ることを特徴とする請求項2記載の硬貨識別方
法。 - 【請求項8】 光源からの光を硬貨の表面模様に照射し
て、該硬貨の表面から取得した画像信号に基づき前記硬
貨を識別する硬貨識別装置において、 前記硬貨の表面に第1の波長領域を有する第1の光を第
1の方向から照射する第1の光源と、 前記硬貨の表面に第1の波長領域とは異なる第2の波長
領域を有する第2の光を第1の方向とは異なる第2の方
向から照射する第2の光源と、 該硬貨の表面からの反射光に基づき第1の波長領域を有
する第1の画像信号と第2の波長領域を有する第2の画
像信号を取得する画像取得手段と、 前記画像取得手段で取得した前記第1の画像信号と前記
第2の画像信号に基づき前記硬貨の表面模様の凹凸を判
定する判定手段を具備することを特徴とする硬貨識別装
置。 - 【請求項9】 前記画像取得手段で取得した前記第1の
画像信号および前記第2の画像信号をそれぞれ2値化す
る2値化手段と、 前記2値化手段で2値化した前記第1の画像信号と前記
第2の画像信号の排他的論理和画像を求める排他的論理
和手段と、 前記排他的論理和手段で求めた排他的論理和画像に基づ
き前記硬貨の表面模様の凹凸を判定する判定手段を具備
することを特徴とする請求項8記載の硬貨識別装置。 - 【請求項10】 前記2値化手段で2値化した前記第1
の画像信号と前記第2の画像信号の論理和画像を求める
論理和手段を更に具備し、 前記判定手段は、 前記論理和手段で求めた論理和画像に基づき前記硬貨の
表面模様を判別することを特徴とする請求項8記載の硬
貨識別装置。 - 【請求項11】 前記2値化手段で2値化した前記第1
の画像信号と前記第2の画像信号の論理積画像を求める
論理積手段を更に具備し、 前記判定手段は、 前記論理積手段で求めた論理積画像に基づき前記硬貨の
表面模様の凹凸を判定することを特徴とする請求項8記
載の硬貨識別装置。 - 【請求項12】 前記画像取得手段は、 前記硬貨の表面からの反射光を検出するカラーイメージ
センサを具備し、 前記カラーイメージセンサの各色出力に基づき前記第1
の画像信号と前記第2の画像信号を取得することを特徴
とする請求項8記載の硬貨識別装置。 - 【請求項13】 前記画像取得手段は、 前記硬貨の表面からの反射光を前記第1の波長領域を有
する第1の光と前記第2の波長領域を有する第2の光に
分離するカラーフィルタと、 前記カラーフィルタで分離された第1の光を検出するこ
とにより前記第1の画像信号を出力する第1のイメージ
センサと、 前記カラーフィルタで分離された第2の光を検出するこ
とにより前記第2の画像信号を出力する第2のイメージ
センサとを具備することを特徴とする請求項8記載の硬
貨識別装置。
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Cited By (4)
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- 2000-12-12 JP JP2000377569A patent/JP2002183791A/ja active Pending
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