JPH0833938B2 - 紙幣判別装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、紙幣判別装置に関するものであり、さらに
詳細には、紙幣の色を検出することによって、紙幣の金
種および／または真偽を確実に検出することのできる紙
幣判別装置に関するものである。

先行技術 紙幣の色を検出することにより、紙幣の金種および／
または真偽を判別するようにした紙幣の判別装置が知ら
れている。

たとえば、特開昭62−296292号公報は、紙幣の搬送経
路に、紙幣の長手方向に沿って、それぞれ、紙幣の透過
光または反射光の異なった色成分を検出する２つの色検
出手段よりなる複数のカラーセンサを設け、これらのカ
ラーセンサにより光電的に検出された２種類の色成分の
比の時系列的変化のパターンを求め、各金種毎に、あら
かじめ求め、記憶していた基準パターンと比較すること
によって、紙幣の金種および／または真偽を判別する紙
幣判別装置を提案している。

発明の解決しようとする問題点 この紙幣判別装置は、光の三原色より２つの色を選択
し、紙幣の透過光または反射光に含まれているこれら２
色の成分比に基づいて、紙幣を判別するものであるが、
紙幣には、偽造を防止するため、多種多様な色彩が施さ
れており、したがって、紙幣の透過光または反射光に含
まれている特定の２種類の色成分のみを検出し、その比
の時系列的変化のパターンを、基準パターンと比較し
て、紙幣の金種および／または真偽を判別する場合に
は、世界中で通用しているあらゆる紙幣に対して、確実
に、その金種および真偽を判別することは容易ではなか
った。

すなわち、紙幣用紙の地色と同様のスペクトルを有す
る色が印刷されている紙幣に対しては、紙幣の透過光ま
たは反射光を検出したとき、光の三原色のうちの特定の
色成分のみ大きくなるため、２つの色の比の時系列的変
化のパターンを、基準パターンと比較することにより、
その判別は比較的容易であるが、地色が黄色の紙幣用紙
に、青色の印刷がなされている紙幣のように、紙幣用紙
の地色の有する光の三原色のスペクトルとは全く異なっ
たスペクトルを有する色の印刷が施されている紙幣の場
合には、紙幣の透過光または反射光における光の三原色
の各スペクトルの差が小さくなり、そのスペクトルは、
無彩色のものと近く、したがって、光の三原色のうちの
二色の光、たとえば、赤色光および緑色光を選択的に検
出し、その検出光量の比の時系列的変化のパターンを、
基準パターンと比較して、紙幣の金種および／または真
偽を判別しようとしても、白黒コピーによる偽造紙幣と
の区別が困難で、十分に精度よく、その判別をおこなう
ことはできなかった。

ことに、白黒コピーによる偽造紙幣における白色およ
び黒色は、すなわち、コピー用紙の地色およびトナー
は、ともに、色彩学的な意味での白色および黒色ではな
く、色成分を含んでいるため、完全に無彩色ではなく、
したがって、たとえ、白黒コピーによる偽造紙幣を判別
するため、コピー用紙の地色に対して、色検出手段の出
力がゼロとなるように、色検出手段を調整した場合で
も、紙幣用紙の地色の有する光の三原色のスペクトルと
は全く異なったスペクトルを有する色の印刷が施されて
いる紙幣を、白黒コピーによる偽造紙幣と確実に区別す
ることは、より一層困難であった。

発明の目的 本発明は、紙幣の色を検出することにより、紙幣の金
種および／または真偽を確実に検出することのできる紙
幣判別装置を提供することを目的とするものである。

また、本発明の別の目的は、白黒コピーによる偽造紙
幣を確実に判別することのできる紙幣判別装置を提供す
ることにある。

発明の構成 本発明のかかる目的は、紙幣の透過光または反射光中
の互いに異なった波長の光を光電的に検出する少なくと
も２つの色検出手段を備えた紙幣判別装置において、前
記少なくとも２つの色検出手段のうち、少なくとも１つ
の色検出手段の出力電流を補正する電流補正手段と、前
記少なくとも１つの色検出手段より出力され、前記電流
補正手段により補正された出力電流およびその他の前記
少なくとも２つの色検出手段より出力された出力電流を
増幅する少なくとも２つの増幅手段と、該少なくとも２
つの増幅手段のうち、少なくとも１つの増幅手段の増幅
率を調整可能な増幅率調整手段と、前記少なくとも２つ
の増幅手段の出力信号を差動増幅する差動増幅手段と、
該差動増幅手段の出力信号に基づいて、前記紙幣の金種
および／または真偽を判別する判別手段を備えた紙幣判
別装置により達成される。

発明の作用 本発明によれば、電流補正手段により少なくとも１つ
の色検出手段の出力電流を補正することが可能であると
ともに、増幅率調整手段により少なくとも１つの増幅手
段の増幅率を調整することが可能であるから、少なくつ
も１つの色検出手段の出力電流の補正値および少なくと
も１つの増幅手段の増幅率を調整することによって、白
黒コピーによる偽造紙幣を検出したときの差動増幅手段
の出力信号をゼロに設定することができ、したがって、
白黒コピーによる偽造紙幣を確実に判別することが可能
となり、その結果、無彩色に近く、従来は、白黒コピー
による偽造紙幣と区別することが困難であった紙幣も精
度良く判別することが可能となるので、紙幣の金種およ
びその真偽を精度良く判別することができる。

実施例 以下、添付図面に基づいて、本発明の実施例につき、
詳細に説明を加える。

第１図は、本発明の実施例にかかる紙幣判別装置のブ
ロックダイアグラムである。

第１図を参照すると、本発明の実施例にかかる紙幣判
別装置１は、搬送される紙幣Ｂの表面に、ライン状に光
を照射する発光器２、発光器２より発せられ、紙幣Ｂに
よって反射された反射光を光電的に検出する一対の緑色
光検出素子3aおよび赤色光検出素子3bよりなるカラーセ
ンサ３を備えている。

緑色光検出素子3aおよび赤色光検出素子3bは、それぞ
れ、緑色光および赤色光のスペクトルに選択的な感度を
有しており、紙幣Ｂの反射光中の緑色成分および赤色成
分のみを検出するものである。

また、緑色光検出素子3aの出力電流I_aを補正する電流
補正手段である電流補正回路４、電流補正回路４より供
給された補正電流I_cより補正された緑色光検出素子3aの
出力電流（I_a＋I_c）および赤色光検出素子3bの出力電流
I_bを、それぞれ、電圧に変換して、増幅する増幅器5a、
5bが設けられ、さらに、増幅器5a、5bの出力信号を差動
増幅する差動増幅器６および差動増幅器６の出力信号を
増幅器5bの出力信号により除するディバイダ７が設けら
れている。ディバイダ７の出力信号は、判別手段８に送
られて、紙幣の金種の判別および真偽の判別が行われ
る。第１図において、9a、9bは、それぞれ増幅器5a、5b
の増幅率を調整する増幅率調整回路である。

ここに、電流補正回路４より供給される補正電流値I_c
および増幅器5a、5bの増幅率は、白黒コピーによる偽造
紙幣より反射された反射光に対して、差動増幅器６の出
力がゼロとなるように設定されている。すなわち、増幅
器5a、5bの増幅率をA_a、A_bおよび差動増幅器６の増幅率
をA_dとすると、差動増幅器６の出力電圧V₀は、 V₀＝A_d｛A_a（I_a＋I_c）−A_bI_b｝ ……（１） によって与えられ、ディバイダ７の特性係数をＭとする
と、ディバイダ７から出力される電圧Ｖは、次式により
与えられる。

Ｖ＝MV₀/A_bI_b ＝MA_d｛A_a（I_a＋I_c）−A_bI_b｝÷A_bI_b ……（２） したがって、白黒コピー用紙の色、すなわち、その地
色である白を検出した場合の緑色光検出素子3aの出力電
流、赤色光検出素子3bの出力電流を、それぞれ、I_aw、I
_bwとし、また、白黒コピーの黒、すなわち、トナーの色
を検出した場合の緑色光検出素子3aの出力電流、赤色光
検出素子3bの出力電流を、それぞれ、I_ab、I_bbとする
と、 A_a（I_aw＋I_c）−A_bI_bw＝０ ……（３） A_a（I_ab＋I_c）＋A_bI_bb＝０ ……（４） が成立する場合には、ディバイダ７の出力電圧Ｖはゼロ
になるので、式（３）および（４）より、 A_a＝A_b（I_bw−I_bb）／（I_aw−I_ab） ……（５） I_c＝（I_awI_bb−I_bwI_ab）／（I_bw−I_bb） ……（６） となるように、増幅率調整回路9a、9bにより増幅器5a、
5bの増幅率を、また、電流補正回路４より補正電流値I_c
を設定することにより、白黒コピーの白および黒を検出
したときのディバイダ７の出力電圧Ｖがゼロとなるよう
に設定することが可能となり、このように設定すると、
ディバイダ７の出力電圧Ｖは、 Ｖ＝MA_dA_b｛（I_bw−I_bb）I_a ＋（I_awI_bb−I_bwI_ab）−（I_aw−I_ab）I_b｝ ÷A_bI_b（I_aw−I_ab） ……（７） により与えられることになる。

ここに、紙幣Ｂの色検出画素領域に相当する領域内の
白黒コピー画像中のトナーにより被覆された部分の割合
い、すなわち、トナーの被覆率をｘとすると、緑色光検
出素子3aの出力電流I_aおよび赤色光検出素子3bの出力電
流I_bは、それぞれ、次式により与えられるが、 I_a＝I_aw（１−ｘ）＋x I_ab ……（８） I_b＝I_bw（１−ｘ）＋x I_bb ……（９） これらの式（８）および（９）を式（７）に代入する
と、恒等的に、Ｖ＝０となるから、白黒コピーによる偽
造紙幣に対しては、紙幣Ｂの色検出画素領域内の白黒コ
ピー画像中のトナー被覆率ｘの如何にかかわらず、ディ
バイダ７の出力電圧Ｖは、常にゼロとなる。

したがって、増幅率調整回路9a、9bにより増幅器5a、
5bの増幅率A_a、A_bを、また、電流補正回路４より補正電
流値I_cを、それぞれ、式（５）および（６）を満足する
ように設定することにより、確実に白黒コピーによる偽
造紙幣を判別することができ、その結果、地色が黄色の
紙幣用紙に、青色の印刷がなされている紙幣のように、
紙幣用紙の地色の有する光の三原色のスペクトルとは全
く異なったスペクトルを有する色の印刷が施されてお
り、紙幣の反射光における光の三原色の各スペクトルの
差が小さく、無彩色のものと近いスペクトルを有してい
るため、その金種の判別が困難であった紙幣について
も、その金種を精度良く判別することが可能になり、紙
幣の金種判別および白黒コピーによる偽造紙幣の判別を
精度良くおこなうことができる。

また、発光器２より発光される光量が経時的に変化し
たり、あるいは、緑色光検出素子3a、赤色光検出素子3b
または増幅器5a、5bの特性が、経時変化あるいは温度変
化により変化した場合には、補正電流値I_cは、緑色光検
出素子3aの出力電流I_aおよび赤色光検出素子3bの出力電
流I_bに比して小さく、無視することができ、また、通
常、A_aI_aおよびA_bI_bは、同様に変化するから、ディバイ
ダ７によって、差動増幅器６の出力電圧V₀を増幅器5bの
出力電圧により除することにより、式（２）に示される
ように、これらの影響は、互いに相殺され、ディバイダ
７の出力電圧Ｖの変化は無視することができるし、さら
に、上述のような変化が生じた場合には、式（５）およ
び（６）が成立するように、増幅率調整回路9a、9bによ
り増幅器5a、5bの増幅率A_a、A_bを、また、電流補正回路
４より補正電流値I_cを再調整することにより、つねに、
白黒コピーにより偽造紙幣に対して、ディバイダ７の出
力電圧がゼロとなるように設定することが可能になる。

式（５）および（６）に示されるように、増幅率調整
回路9a、9bによって増幅器5a、5bの増幅率A_a、A_bを設定
するとともに、補正電流回路４から供給される補正電流
値I_cを設定した後、紙幣Ｂを搬送路10に沿って搬送し、
発光器２により、紙幣Ｂをライン状にスキャンして、紙
幣Ｂよりの反射光を、緑色光検出素子3aおよび赤色光検
出素子3bによって、光電的に読み取り、さらに、緑色光
検出素子3aの出力電流I_aを補正電流回路４より供給され
る補正電流I_cにより補正した後、補正された緑色光検出
素子3aの出力電流（I_a＋I_c）および赤色光検出素子3bの
出力電流I_bを、それぞれ、増幅器5a、5bにより、電圧に
変化するとともに、所定の増幅率A_a、A_bで増幅し、さら
に、これらを差動増幅器６によって、差動増幅し、デイ
バイダ７によって、差動増幅器６の出力電圧を増幅器5b
の出力電圧により除した後、デイバイダ７の出力信号
は、判別手段８に送られて、紙幣Ｂの金種および真偽が
判別される。

判別手段８内には、各金種毎に、基準のパターンがあ
らかじめ記憶されており、発光器２によりラインスキャ
ンされ、上述のような信号処理を施された時系列的な検
出信号のパターンと、これらの基準パターンが比較さ
れ、どの基準パターンと一致するかにより、紙幣Ｂの金
種が判別される。なお、上述のように、白黒コピーによ
る偽造紙幣に対しては、デイバイダ７から出力される出
力電圧はゼロになるから、白黒コピーによる偽造紙幣の
検出信号が、基準パターンのいずれかと一致することは
なく、確実に白黒コピーによる偽造紙幣を判別すること
ができる。

本実施例によれば、白黒コピーによる偽造紙幣に対し
て、その検出信号が、つねにゼロとなるように、補正電
流回路４から供給される補正電流値I_cおよび増幅器5a、
5bの増幅率A_a、A_bが設定されているから、白黒コピーに
よる偽造紙幣を確実に判別することができ、したがっ
て、無彩色に近く、従来は、白黒コピーによる偽造紙幣
と区別することが困難であった紙幣も精度良く判別する
ことが可能になり、その結果、紙幣の金種および真偽を
精度良く判別することができる。

本発明は、以上の実施例に限定されることなく特許請
求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能
であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであ
ることはいうまでもない。

たとえば、前記実施例においては、紙幣Ｂによって反
射された反射光を、それぞれ、緑色光および赤色光のス
ペクトルに選択的な感度を有し、紙幣Ｂの反射光中の緑
色成分および赤色成分のみを光電的に検出する一対の緑
色光検出素子3aおよび赤色光検出素子3bによって検出し
ているが、光電変換素子の前面に、反射光中の緑色成分
および赤色成分のみを透過するフィルタを設け、このフ
ィルタにより、特定の波長の光のみを、光電変換素子が
検出し得るようにしてもよい。

また、前記実施例においては、それぞれ、赤色光およ
び緑色光を選択的に検出するようにしているが、赤色光
および青色光、緑色光および青色光を選択的に検出する
ようにしても、さらには、赤色光、緑色光および青色光
を検出するようにしてもよい。

さらに、前記実施例においては、紙幣Ｂの反射光を検
出しているが、発光器２を、カラーセンサ３に対して、
紙幣Ｂの搬送路10の反対側に設けて、反射光の代わり
に、紙幣Ｂの透過光を検出するようにしてもよい。

また、前記実施例においては、緑色光検出素子3aの出
力電流を補正電流回路４により補正しているが、赤色光
検出素子3bの出力電流を補正するようにしても、また、
緑色光検出素子3aおよび赤色光検出素子3bの出力電流を
補正するようにしてもよく、赤色光、緑色光および青色
光のうち、少なくとも２つの色の光を選択的に検出する
光検出手段を設け、その少なくとも１つの出力電流を補
正するようにすればよい。

さらに、前記実施例においては、増幅率調整回路9a、
9bを設け、増幅器5a、5bの双方の増幅率A_a、A_bを式
（５）を満足するように、これらにより調整している
が、増幅器5a、5bのうち、一方の増幅率A_aまたはA_bのみ
を調整して、式（５）が満足されるように調整すること
もできる。

また、前記実施例においては、ディバイダ７を設け、
発光器２より発光される光量が経時的にしたり、あるい
は、緑色光検出素子3a、赤色光検出素子3bまたは増幅器
5a、5bの特性が、経時的に、あるいは温度変化により変
化した場合に、判別精度が低下することの防止を図って
いるが、増幅器5a、5bの増幅率A_a、A_bおよび補正電流値
I_cが、それぞれ、式（５）および（６）を満足するよう
に、適宜、調整するようにすれば、ディバイダ７を設け
ることは必ずしも必要でない。

さらに、前記実施例においては、発光器２により、紙
幣Ｂをライン状にスキャンしているが、点状にスキャン
してもよい。

発明の効果 本発明によれば、紙幣の色を検出することによって、
紙幣の金種および／または真偽を確実に判別することが
可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例にかかる紙幣判別装置のブロ
ックダイアグラムである。 １……紙幣判別装置、 ２……発光器、 ３……カラーセンサ、 3a……緑色光検出素子、 3b……赤色光検出素子、 ４……補正電流回路、 5a、5b……増幅器、 ６……差動増幅器、 ７……ディバイダ、 ８……判別手段、 9a、9b……増幅率調整回路、 10……紙幣の搬送路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】紙幣の透過光または反射光中の互いに波長
   の光を光電的に検出する少なくとも２つの色検出手段を
   備えた紙幣判別装置において、前記少なくとも２つの色
   検出手段のうち、少なくとも１つの色検出手段の出力電
   流を補正する電流補正手段と、前記少なくとも１つの色
   検出手段より出力され、前記電流補正手段により補正さ
   れた出力電流およびその他の前記少なくとも２つの色検
   出手段より出力された出力電流を増幅する少なくとも２
   つの増幅手段と、該少なくとも２つの増幅手段のうち、
   少なくとも１つの増幅手段の増幅率を調整可能な増幅率
   調整手段と、前記少なくとも２つの増幅手段の出力信号
   を差動増幅する差動増幅手段と、該差動増幅手段の出力
   信号に基づいて、前記紙幣の金種および／または真偽を
   判別する判別手段を備えた紙幣判別装置。
2. 【請求項２】さらに、前記差動増幅手段の出力信号を、
   前記少なくとも１つの増幅手段の出力信号により除する
   ディバイダ手段を備え、前記判別手段が、該ディバイダ
   手段の出力信号に基づいて、前記紙幣の金種および／ま
   たは真偽を判別することを特徴とする請求項（１）に記
   載の紙幣判別装置。
3. 【請求項３】前記少なくとも２つの色検出手段が、緑色
   光を選択的に検出する緑色光検出手段および赤色光を選
   択的に検出する赤色光検出手段よりなることを特徴とす
   る請求項（１）または（２）に記載の紙幣判別装置。