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WO2004097752A1 - 紙葉類識別装置および方法 - Google Patents

紙葉類識別装置および方法 Download PDF

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Publication number
WO2004097752A1
WO2004097752A1 PCT/JP2004/005932 JP2004005932W WO2004097752A1 WO 2004097752 A1 WO2004097752 A1 WO 2004097752A1 JP 2004005932 W JP2004005932 W JP 2004005932W WO 2004097752 A1 WO2004097752 A1 WO 2004097752A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
image
paper sheet
sheet
unit
pixels
Prior art date
Application number
PCT/JP2004/005932
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Seiji Takamatsu
Satoru Tsurumaki
Yasuyuki Kimura
Original Assignee
Kabushiki Kaisha Nippon Conlux
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kabushiki Kaisha Nippon Conlux filed Critical Kabushiki Kaisha Nippon Conlux
Priority to CA002523036A priority Critical patent/CA2523036A1/en
Priority to KR1020057020285A priority patent/KR100656179B1/ko
Priority to GB0523117A priority patent/GB2419405B/en
Priority to US10/554,253 priority patent/US20060263101A1/en
Priority to DE112004000713T priority patent/DE112004000713T5/de
Publication of WO2004097752A1 publication Critical patent/WO2004097752A1/ja

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    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00—Testing 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
    • G07D7/06—Testing 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 wave or particle radiation
    • G07D7/12—Visible light, infrared or ultraviolet radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/00002—Diagnosis, testing or measuring; Detecting, analysing or monitoring not otherwise provided for
    • H04N1/00026—Methods therefor
    • H04N1/00053—Methods therefor out of service, i.e. outside of normal operation
    • G—PHYSICS
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    • H04N1/4097—Removing errors due external factors, e.g. dust, scratches
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    • G07D2211/00—Paper-money handling devices

Definitions

  • the present invention relates to a paper sheet identification apparatus and method, and more particularly to a paper sheet identification apparatus and method for extracting characteristics of a paper sheet from an image to determine the type and authenticity of the paper sheet.
  • paper sheets such as banknotes, checks, gift certificates, etc. are identified magnetically or optically by using a magnetic sensor or optical sensor to extract the characteristics of the paper sheets entered by the user. It is done by doing.
  • the extraction of optical characteristics of paper sheets by optical sensors is performed by extracting the design, dimensions, direction, etc. of paper sheets using a transmission type optical sensor or reflection type optical sensor, and acquiring those image patterns.
  • the type and authenticity of the input paper sheets are identified by comparing the image pattern thus obtained with the standard pattern of the type II authentic bill.
  • an image of a medium is read by a CCD sensor using transmitted light, and a watermark of the medium is read from the read image.
  • the pattern of the area is extracted, and authenticity discrimination is performed by removing the effects of nonlinear blurring of the extracted pattern data.
  • the watermark patterns of the banknote are transmitted light and light, respectively.
  • the bill is read by two optical reading means using reflected light, and the authenticity of the bill is identified by comparing the two data read.
  • the identification is performed based on the image of the paper sheet taken without identifying whether or not there is dust. If the identification is not performed, and the abnormality is not noticed to the outside of the imaging unit due to dust, it will be used without being able to perform identification correctly. The inconvenience of not being able to do this has occurred.
  • the present invention prevents erroneous identification caused by dust adhering in the imaging unit, and prevents erroneous identification caused by variation in illumination brightness, thereby enabling stable identification of paper sheets. It is an object of the present invention to provide a paper sheet identification device and a method that enable the identification.
  • a first aspect of the present invention is to provide a sheet identification apparatus for identifying a sheet based on an image of the sheet, wherein an image of a specific area of the sheet is acquired.
  • the invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the image brightness analysis unit includes a histogram creation unit that creates a density histogram from the image acquired by the image acquisition unit, and the histogram creation unit creates the density histogram.
  • the method is characterized in that the brightness of the image is analyzed based on the obtained density histogram.
  • an image in a state where no sheet is present in the image capturing unit for imaging the sheet is acquired, and unnecessary images are obtained based on a density histogram of the acquired image.
  • the image processing apparatus further includes: a determination unit configured to determine an image; and an identification prohibition unit configured to prohibit the identification of the paper sheet when the determination unit determines that there is an unnecessary image.
  • the invention according to claim 4 is the invention according to claim 3, wherein the determining means includes a measuring means for measuring the number of pixels of a density value within a preset range based on the density histogram, If the number of images measured by the means exceeds a preset base number, it is determined that there is an unnecessary image.
  • the invention of claim 5 is the invention of claim 2, wherein the image brightness / darkness angle means comprises a measurement means for measuring the number of pixels of a density value within a preset range based on the density histogram.
  • the invention of claim 6 is the invention of claim 2, wherein the image lightness / darkness analysis means comprises a measurement means for measuring the number of pixels of a density value within a preset range based on the density histogram, By confirming whether the number of pixels measured by the measuring unit is within a reference range set in advance or not, the brightness of the image is analyzed, and the imaging condition adjusting unit determines that the number of pixels falls within the reference range. Thus, the illumination time of the illumination means for illuminating the paper sheet is adjusted.
  • the invention according to claim 7 is the invention according to claim 1, wherein the image acquisition unit acquires a transparent image of a watermark area in which the watermark fiber of the paper sheet exists, and the imaging condition adjustment unit includes: The imaging condition of the transmission image is adjusted.
  • the transparent image of the watermark area is an image obtained by light transmitted through the watermark area of the paper sheet.
  • an image of a specific area of the paper sheet is obtained by an image obtaining unit,
  • the brightness of the image acquired by the image acquisition means is analyzed by the image light / dark analysis means, and the imaging condition of the image is adjusted by the imaging condition adjustment means based on the result of the light / dark analysis by the image light / dark analysis means.
  • the image brightness analysis unit creates a density histogram from the image acquired by the image acquisition unit by a histogram creation unit, and the density histogram created by the histogram creation unit.
  • the method is characterized in that the brightness of the image is analyzed based on the histogram.
  • an image in a state where no sheet is present in the imaging unit that captures the sheet is acquired, and a density histogram of the acquired image is obtained.
  • the unnecessary image is determined by the determining unit, and the unnecessary image is determined by the determining unit.
  • the identification of the paper sheet is prohibited by the identification prohibition means.
  • the invention according to claim 11 is the invention according to claim 10, wherein the determination unit measures the number of pixels of a density value within a preset range by the measurement unit based on the density histogram, If the number of images measured by the measuring means exceeds a preset reference value, it is determined that there is an unnecessary image.
  • the invention of claim 12 is the invention of claim 9, wherein the image brightness analysis means measures the number of pixels of a density value within a preset range based on the density histogram by the measurement means, By checking whether or not the number of pixels measured by the measuring unit is within a preset reference range, the brightness of the image is analyzed, and the imaging condition adjusting unit determines that the number of pixels falls within the reference range. Thus, the output of the image pickup means for picking up an image of the paper sheet is adjusted.
  • the invention of claim 13 is the invention of claim 9, wherein the image lightness / darkness analysis means measures the number of pixels of a density value within a preset range by the measurement means based on the density histogram, By checking whether or not the number of pixels measured by the measuring means is within a preset reference range, the brightness of the image is analyzed, and the imaging condition adjusting means sets the number of pixels to be within the reference range. The illumination time of illumination means for illuminating the paper sheet is adjusted.
  • the invention according to claim 14 is the invention according to claim 8, wherein the image acquisition unit acquires a transparent image of a watermark area in which the watermark pattern of the paper sheet is present, and the imaging condition adjustment unit includes: The imaging condition of the transmission image is adjusted.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of a functional configuration of a paper sheet identification device 1 according to the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the imaging unit 7, the image data analysis unit 8, and the identification unit 9.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a processing procedure performed by the paper sheet identification apparatus 1 when identifying the type and authenticity of the inserted paper sheet.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a process in which the dust analysis unit 14 analyzes dust attached to the image pickup unit 7 using a density histogram of an image without paper sheets.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a process in which the dust analysis unit 14 analyzes dust attached to the inside of the imaging unit 7 using a density histogram of an image without paper sheets.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a process in which the image light / dark analysis unit 15 analyzes the brightness of an image with paper sheets based on the density histogram of the image.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of a functional configuration of a paper sheet identification device 1 according to the present invention.
  • the sheet identification device 1 controls the entire sheet identification device 1, a control unit 2, a sheet insertion unit 3 which is an insertion port of the sheet, and transports the sheet.
  • Paper transport unit 4 paper receiving unit 5 for receiving paper
  • drive unit 6 that drives paper transport unit 4 under the control of control unit 2
  • paper from paper input unit 3 When papers are inserted, image data is obtained before the arrival of the paper sheet to acquire image data without paper sheets, and after the paper sheet arrives, the image of the paper sheets is obtained by imaging the paper sheet.
  • the control unit 2 controls the driving unit 6 to convey the sheet by the sheet conveyance unit 4.
  • the image capturing unit 7 captures an image of the inside of the image capturing unit 7 before the paper sheet is conveyed to the image capturing unit 7 to obtain image data without the paper sheet.
  • the imaging unit 7 images the paper sheet and acquires image data with the paper sheet, and the obtained image data without the paper sheet and the obtained paper sheet Image data to the image data analysis unit 8 and the image data with paper sheets to the identification unit 9, and the image data analysis unit 8 outputs the image data without paper sheets and the image data with paper sheets.
  • a density histogram of the image without the paper sheet is created from the image data without the paper sheet, and adheres to the image pickup unit 7 based on the generated density histogram of the image without the paper sheet. If the detected garbage does not exceed the preset reference value! /, The identification section 9 identifies the type of paper and the authenticity of the paper based on the image data with the paper.
  • the control section 2 controls the driving section 6 to drive the sheet transport section 4 to transport the sheet to the sheet receiving section 5 and to remove the sheet.
  • the control unit 2 controls the drive unit 6 when accepting and identifying the counterfeit Transporting the sheet to the sheet ⁇ unit 3 drives the class conveyor 4 returns the paper sheet.
  • a notification of the abnormality of the imaging unit 7 is sent to the control unit 2, and the control unit 2 receives the notification of the abnormality and An abnormality of the imaging unit 7 is notified to a control unit of a main body (for example, a vending machine, a money changing machine, etc.) incorporating the class identification device 1.
  • a main body for example, a vending machine, a money changing machine, etc.
  • the image data analysis unit 8 creates a density histogram of the image with the paper sheet from the image data with the paper sheet, and based on the created density histogram of the image with the paper sheet, determines the brightness of the image. Judgment is performed, and the imaging adjustment of the imaging unit 7 is performed based on the judgment. If the dust detected by the image data analysis unit 8 exceeds the reference value, a configuration in which the identification unit 9 identifies paper sheets may be applied, or the identification unit 9 does not identify paper sheets. A configuration for returning paper sheets may be applied.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the imaging unit 7, the image data analysis unit 8, and the identification unit 9.
  • the imaging unit 7 includes a light emitting element 10 and a light receiving element 11, and the image data analyzing unit 8 includes a memory 12, a histogram creating unit 13, a garbage corner unit 14, It comprises an image light / dark analysis section 15 and an imaging adjustment section 16.
  • the light emitting element 10 irradiates light to the sheet and the light receiving element 11 receives light transmitted through the sheet
  • the light-emitting element 10 is arranged at a predetermined position passing through the imaging area of the paper sheet to be identified so as to sandwich the paper sheet transport unit 4 and when acquiring image data with the paper sheet.
  • Paper transport section 4 irradiates light to the imaging area of the paper sheet conveyed by 4
  • the light receiving element 11 receives the transmitted light transmitted through the imaging area of the paper sheet, and generates an electric signal according to the amount of the received transmitted light.
  • the light receiving element 11 receives the light emitted by the light emitting element 10 and outputs an electric signal according to the amount of received light. I do.
  • the light emitting element 10 When the light emitting element 10 irradiates the sheet with light and the light receiving element 11 receives the light reflected by the sheet, the light emitting element 10 is used for identifying the sheet to be identified.
  • a light-receiving element 11 is arranged at a predetermined position passing through the imaging area and can receive the light reflected by the sheet, and a light-emitting element 1 is provided to acquire image data without the sheet.
  • a reflective plate or the like that reflects the light of 0 is arranged and image data with a paper sheet is acquired, the light emitting element 10 is placed in the imaging area of the paper sheet conveyed by the paper sheet conveyance unit 4.
  • the light receiving element 11 receives the reflected light reflected from the imaging area of the paper sheet, outputs an electric signal according to the amount of the received reflected light, and outputs an image without the paper sheet.
  • the light emitting element 10 emits light and the light receiving element 11 reflects Receives, you output an electric signal in accordance with the amount of received reflected light.
  • the memory 12 sequentially stores the signal levels of the electric signals output from the imaging unit at predetermined time intervals in a predetermined storage area, assigns consecutive addresses, and temporarily stores and holds the image data as image data. I do.
  • the histogram creating unit 13 reads out the image data without paper sheets and the image data with paper sheets stored and held by the memory 12, and converts the image data without paper sheets from the image data without paper sheets. A density histogram of an image with paper sheets is created from the image data with paper sheets.
  • the dust analysis unit 14 measures the number of pixels in a preset dust analysis range in the density histogram of the image without paper sheets created by the histogram creation unit 13 and sets the measured number of pixels in advance.
  • notification of the abnormality of the imaging unit 7 is sent to the control unit 2.
  • a configuration may be applied in which a notification not permitting identification of the paper sheet is sent to the identification unit 9
  • a configuration may be applied in which a notification for permitting identification of the paper sheet is sent to the identification unit 9.
  • the image light / dark analysis unit 15 has a pixel number storage unit 17, and in the density histogram of the image with the paper sheet created by the histogram creation unit 13, the number of pixels in the image light / dark analysis range set in advance is set. Is measured, the measured pixel count is stored and retained in the pixel count storage unit 17, and the average number of past pixel counts stored and retained in the pixel count storage unit 17 is calculated, and the calculated average value is calculated.
  • a notification that the average value falls below the reference range is sent to the imaging adjustment unit 16.
  • the average value exceeds the reference range a notification that the average value exceeds the reference range is received. Send to Part 16 If the average value is within the reference range, the analysis of the concentration histogram is terminated without sending any notification.
  • the imaging adjustment unit 16 adjusts the output amplifier gain of the light receiving element 11, adjusts the light emitting element 10 to increase the light emission time, or adjusts the light emitting element 10. Adjustments to increase the amount of light of 10 are performed, and if a notification is received that the average value exceeds the reference range, adjust the output amplifier gain of the light-receiving element 11 to decrease and shorten the light-emitting time of the light-emitting element 10 Adjustment or adjustment to reduce the amount of light of the light emitting element 10 is performed.
  • Sheets input from the sheet input unit 3 are conveyed by the sheet conveying unit 4, and the light emitting element 10 emits light and the light receiving element 1 before the sheet reaches the imaging unit 7. 1 receives the light, or receives the reflected light reflected by a reflection plate or the like, and outputs an electric signal to the memory 12 according to the amount of the received light.
  • the signal level of the input electric signal is temporarily stored and held as image data without sheets, and the histogram creating unit 13 reads out the image data without sheets stored in the memory 12 and reads the image data.
  • the density histogram of the image without paper sheets is created from the image data without paper sheets, and the garbage analysis unit 14 sets in advance the density histogram of the image without paper sheets created by the histogram creation unit 13. Measures the number of pixels in the garbage analysis area , If it exceeds group ⁇ the number of pixels measured previously set, shooting The notification of the abnormality of the image unit 7 is sent to the control unit 2.
  • the light emitting element 10 irradiates light to the imaging area of the sheet
  • the light receiving element 11 Receives the light transmitted or reflected through the imaging area of the paper sheet, and outputs an electric signal to the memory 12 according to the amount of the received light.
  • the memory 12 inputs the electric signal
  • the input electric signal Is temporarily stored and held as image data with paper sheets
  • the histogram creating unit 13 reads out the image data with paper sheets stored and held by the memory 12 and reads out the read paper sheet.
  • a density histogram of an image with a sheet is created from the image data with a kind, and the image brightness analysis unit 15 uses a preset image in the density histogram of the image with a sheet created by the histogram creation unit 13.
  • the number of pixels in the light / dark analysis range The number of measured and measured pixels is stored and retained in the pixel number storage unit 17, and the average value of the past number of pixels stored and retained in the pixel number storage unit 17 is calculated. If the average value is below the reference range, a notification that the average value is below the reference range is sent to the imaging adjustment unit 16 . If the average value exceeds the reference range, a notification that the average value exceeds the reference range is sent to the imaging adjustment unit 16.
  • the imaging adjustment unit 16 sends out, when the imaging adjustment unit 16 receives the notification that the average value is below the reference range, adjustment to increase the output amplifier gain of the light receiving element 11, adjustment to increase the light emission time of the light emitting element 10, or light emitting element Adjustment to increase the amount of light of 10 and, when receiving a notification that the average ⁇ & exceeds the reference range, adjust to reduce the output amplifier gain of the light-receiving element 11 and shorten the light-emitting time of the light-emitting element 10 Adjust or adjust the light intensity of light emitting element 10 Make adjustments to be small.
  • the identification unit 9 determines the type and authenticity of the sheet based on the image data including the sheet, and sends the determination result to the control unit 2.
  • the paper sheet identification apparatus captures an image of the inside of the imaging unit using the light emitting element and the light receiving element (step S302).
  • the image data without leaves is acquired, the density histogram of the image without sheets is created from the acquired image data without sheets (step S303), and the number of pixels in the dust analysis range is measured. (Step S304), and the number of pixels exceeds a preset reference value. In this case (NO in step S305), the abnormality of the imaging unit is notified (step S306), and the processing procedure ends.
  • step S305 If the number of pixels does not exceed the preset reference value in step S305 (YES in step S305), the sheet arrives at the imaging unit (step S307). YES), the sheet is imaged by the light emitting element and the light receiving element (step S308), the image data with the sheet is acquired, and the image with the sheet is acquired from the acquired image data with the sheet. A density histogram is created (step S309), the number of pixels in the image light / dark analysis range is measured and stored (step S310), and an average value of the number of pixels in the past several times is calculated (step S310). If the average value is out of the preset reference range (N in step S312), it is determined whether the average value is below or above the reference range (step S313). ).
  • step S313 If the average value falls below the reference range (Y E S in step S313), the output amplifier gain of the light receiving element is increased (step S314), and the processing procedure ends. If the average value exceeds the reference range (NO in step S313), the output amplifier gain of the light receiving element is reduced (step S315), and the processing procedure ends.
  • step S312 If the average value is within the preset reference range in step S312 (YES in step S312), the processing procedure ends.
  • step S314 a processing procedure for increasing the light emitting time of the light emitting element or a processing procedure for increasing the light amount of the light emitting element is also applicable.
  • step S315 the light emitting time of the light emitting element is reduced.
  • the present invention is also applicable to a processing procedure for reducing the light amount of the light emitting element.
  • step S306 an abnormality in the imaging unit is notified, and paper sheets are not identified.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a process in which the dust analysis unit 14 analyzes dust attached to the image pickup unit 7 using a density histogram of an image without paper sheets.
  • FIG. 4A is an example of image data 181 without paper sheets acquired by imaging in a state where there is no dust attached to the imaging unit 7. As shown in FIG. 4 (a), when there is no dust attached to the imaging unit 7, there is nothing to block the light emitted from the light emitting element 10, so that the image data 18 As shown in Fig. 4 (b), no image was captured in Fig. 1, and as shown in Fig. 4 (b), from the image data 18 1 without paper A density histogram 19 9 is created.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a process in which the dust analysis unit 14 analyzes the dust attached to the imaging unit 7 by using a density histogram of an image without paper sheets.
  • FIG. 5A is an example of image data 182 without paper sheets obtained by imaging in a state where a plurality of dusts adhere to the imaging unit 7.
  • dust adhering in the imaging unit 7 blocks light emitted from the light emitting element 10; Images of A201, garbage B202, and garbage C203 were captured, and as shown in Fig. 5 (b), from image data 182 without paper sheets, pixels with density values regarded as "white" occupy most.
  • a density histogram 192 of an image without a sheet having pixels having a density value regarded as black J is created.
  • the density histogram 192 of an image without a sheet By measuring the number of pixels in the dust analysis range 21 shown in FIG. 5 (b), it is possible to determine whether dust has adhered to the imaging unit 7.
  • the dust analysis unit 14 measures the number of pixels in the dust analysis range 21 of the density histogram 1 92 of the image without paper sheets, and if the measured number of pixels exceeds a preset reference value, the dust Analyze that is attached.
  • the abnormality in the imaging unit 7 is notified, and the dust attached to the imaging unit 7 can be detected. It is possible to prevent erroneous identification from occurring.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a process in which the image light / dark analysis unit 15 analyzes the brightness of an image with paper sheets based on the density histogram of the image.
  • FIG. 6 (a) is an example of a density histogram 221 of an image having a sheet of paper of theoretical brightness
  • FIG. 6 (b) is an image of an image having a sheet of paper having insufficient brightness
  • Concentration FIG. 6 (c) is an example of a density histogram 223 of an image with a paper sheet whose brightness is saturated.
  • the density histogram 222 shown in FIG. 6 (b) if the brightness is insufficient, it can be analyzed that there are many blackened pixels, and the density histogram shown in FIG. 6 (c). It can be understood from the tomogram 223 that if the brightness is saturated, there are many pixels that flew white. In other words, by measuring the number of pixels in the image light / dark analysis range 23 shown in FIG. 6 in the density histogram of the image with the paper sheet, it is possible to determine whether the brightness of the image is insufficient or saturated.
  • the image light / dark analysis unit 15 measures the number of pixels in the image light / dark analysis range 23 of the density histogram of the image with the sheet, and if the number of pixels is smaller than an arbitrary reference range, the brightness is insufficient. And increase the output amplifier gain of the light-receiving element 11 and extend the light-emitting time of the light-emitting element 10 so that the ideal concentration histogram 22 1 shown in Fig. 6 (a) can be created. If the number of pixels exceeds an arbitrary reference range, it is determined that the brightness is saturated, and the ideal value shown in Fig. 6 (a) is obtained. Reduce the output amplifier gain of the light receiving element 11, shorten the light emission time of the light emitting element 10, reduce the light quantity of the light emitting element 10, etc. Make adjustments.
  • the configuration has been described in which image data without a sheet is acquired each time a sheet is inserted and dust attached to the imaging unit is detected.
  • the present invention is also applicable to a configuration in which dust adhering to the inside of the unit 7 is detected for a predetermined period.

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Abstract

撮像部内にごみが付着することで発生する誤識別を防止するとともに、照明の明るさがばらつくことで発生する誤識別を防止することで、安定した紙葉類の識別を可能にする紙葉類識別装置および方法である。撮像部７は紙葉類が搬送される前に撮像部７内を撮像して紙葉類無しの画像データを取得し、紙葉類が撮像部７に搬送されると、紙葉類を撮像して紙葉類有りの画像データを取得し、画像データ解析部８は紙葉類無しの画像データから紙葉類無しの画像の濃度ヒストグラムを作成し、当該濃度ヒストグラムに基づいて撮像部７内に付着しているごみを検出し、当該ごみが基準値を超える場合、撮像部７の異常の通知を制御部２に送出する。また、画像データ解析部８は紙葉類有りの画像データから紙葉類有りの画像の濃度ヒストグラムを作成し、当該濃度ヒストグラムに基づいて画像の明るさを判断し、当該判断に基づいて撮像部７の撮像調整を行う。

Description

明 細 書 紙葉類識別装置および方法 技術分野
本発明は、 紙葉類識別装置および方法に関し、 特に、 紙葉類の特徴を画像にて 抽出して紙葉類の種類および真偽の判定を行う紙葉類識別装置および方法に関す る 背景技術
一般に、 紙幣、 小切手または商品券等の紙葉類の種類および真偽の識別は、 磁 気センサ若しくは光センサを用い、 利用者が投入した紙葉類の特徴を磁気的また は光学的に抽出することにより行われる。
光センサによる紙葉類の光学的特徴の抽出は、 透過型光センサ若しくは反射型 光センサを用いて紙葉類の図柄、 寸法および方向等を抽出することによりそれら の画像パターンを取得し、 取得した画像パターンと種類每の真券の標準パターン とを照合することにより、 投入紙葉類の種類および真偽を識別する。
ここで、 例えば、 特閧 2 0 0 2 - 9 2 6 8 3号公報に開示されているように、 媒体の画像を透過光を利用して C C Dセンサで読み取り、 読み取つた画像から媒 体の透かし領域のパターンを抽出し、 抽出したパターンデータの非線型なぼけの 影響を取り除いて真偽鑑別を行う。
また、 例えば、 特開平 6— 2 0 3 2 4 4号公報に開示されているように、 紙幣 に付いた汚れ等によるノイズの影響を軽減するために、 紙幣の透かしのパターン を夫々透過光および反射光を利用した 2つの光学的読取り手段にて読み取り、 読 み取つた双方のデ一夕同士を比較することにより、 紙幣の真贋を識別する。 しかし、 上記に挙げた従来技術では、 撮像部内にごみが付着していても、 ごみ の有無を識別することなく、 撮像した紙葉類の画像に基づいて識別を行っている ため、 ごみによる誤識別等が発生したり、 また、 ごみによる撮像部内の異常を外 部に通知せずに、 識別が正常に行えないまま使用されてしまい、 紙葉類の受け入 れが出来なくなるという不都合が生じていた。
更に、 紙葉類に光を照射する撮像部内の照明の発光素子の劣化、 または周囲温 度等の変化による照明の明るさのばらつきの影響により、 撮像した紙葉類の画像 の濃淡のばらつきによる誤識別等力 S発生し、 管理者等が撮像部のメンテナンスを 行うまで、 紙葉類の受け入れが出来なくなるという不都合が生じていた。 発明の開示
そこで、 本発明は、 撮像部内にごみが付着することで発生する誤識別を防止す るとともに、 照明の明るさがばらつくことで発生する誤識別を防止することで、 安定した紙葉類の識別を可能にする紙葉類識別装置および方法を提供することを 目的とする。
上記目的を達成するため、 請求項 1の発明は、 紙葉類の画像に基づき、 該紙葉 類の識別を行う紙葉類識別装置において、 前記紙葉類の特定領域の画像を取得す る画像取得手段と、 前記画像取得手段で取得した画像の明暗を解析する画像明暗 解析手段と、 前記画像明暗解析手段による明暗の解析結果に基づき、 前記画像の 撮像条件を調整する撮像条件調整手段とを具備することを特徴とする。
また、請求項 2の発明は、請求項 1の発明において、前記画像明暗解析手段は、 前記画像取得手段で取得した画像から濃度ヒストグラムを作成するヒストグラム 作成手段を具備し、 前記ヒストグラム作成手段で作成した濃度ヒストグラムに基 づき、 前記画像の明暗を解析することを特徴とする。
また、 請求項 3の発明は、 請求項 2の発明において、 前記紙葉類を撮像する撮 像部内に紙葉類がない状態の画像を取得し、 該取得した画像の濃度ヒストグラム に基づき、 不要画像を判別する判別手段と、 前記判別手段により不要画像がある と判別された場合は前記紙葉類の識別を禁止する識別禁止手段とを更に具備する ことを特徴とする。
また、 請求項 4の発明は、 請求項 3の発明において、 前記判別手段は、 前記濃 度ヒストグラムに基づき、 予め設定した範囲内の濃度値の画素数を計測する計測 手段を具備し、 前記計測手段で計測した画像数が予め設定した基' i直を超える場 合は不要画像があると判別することを特徴とする。 また、請求項 5の発明は、請求項 2の発明において、前記画像明暗角 斤手段は、 前記濃度ヒストグラムに基づき、 予め設定した範囲内の濃度値の画素数を計測す る計測手段を具備し、 前記計測手段で計測した画素数が予め設定した基準範囲内 にあるか否力確認することで、 前記画像の明暗を解析し、 前記撮像条件調整手段 は、 前記画素数が前記基準範囲になるように前記紙葉類を撮像する撮像手段の出 力を調整することを特徴とする。
また、請求項 6の発明は、請求項 2の発明において、前記画像明暗解析手段は、 前記濃度ヒストグラムに基づき、 予め設定した範囲内の濃度値の画素数を計測す る計測手段を具備し、 前記計測手段で計測した画素数が予め設定した基準範囲内 にある力否カゝ確認することで、 前記画像の明暗を解析し、 前記撮像条件調整手段 は、 前記画素数が前記基準範囲になるように前記紙葉類を照明する照明手段の照 明時間を調整することを特徴とする。
また、 請求項 7の発明は、 請求項 1の発明において、 前記画像取得手段は、 前 記紙葉類の透かしネ繊が存在する透かし領域の透過画像を取得し、 前記撮像条件 調整手段は、 前記透過画像の撮像条件を調整することを特徴とする。
ここで、 透かし領域の透過画像とは、 紙葉類の透かし領域を透過した光により 取得した画像である。
また、 請求項 8の発明は、 紙葉類の画像に基づき、 該紙葉類の識別を行う紙葉 類識別方法において、前記紙葉類の特定領域の画像を画像取得手段により取得し、 前記画像取得手段で取得した画像の明暗を画像明暗解析手段により解析し、 前記 画像明暗解析手段による明暗の解析結果に基づき、 前記画像の撮像条件を撮像条 件調整手段により調整することを特徴とする。
また、請求項 9の発明は、請求項 8の発明において、前記画像明暗解析手段は、 前記画像取得手段で取得した画像から濃度ヒストグラムをヒストグラム作成手段 により作成し、前記ヒストグラム作成手段で作成した濃度ヒストグラムに基づき、 前記画像の明暗を解析することを特徴とする。
また、 請求項 1 0の発明は、 請求項 9の発明において、 前記紙葉類を撮像する 撮像部内に紙葉類がない状態の画像を取得し、 該取得した画像の濃度ヒストグラ ムに基づき、 不要画像を判別手段により判別し、 前記判別手段により不要画像が あると判別された場合は前記紙葉類の識別を識別禁止手段により禁止することを 特徴とする。
また、 請求項 1 1の発明は、 請求項 1 0の発明において、 前記判別手段は、 前 記濃度ヒストグラムに基づき、 予め設定した範图内の濃度値の画素数を計測手段 により計測し、 前記計測手段で計測した画像数が予め設定した基準値を超える場 合は不要画像があると判別することを特徴とする。
また、 請求項 1 2の発明は、 請求項 9の発明において、 前記画像明暗解析手段 は、 前記濃度ヒストグラムに基づき、 予め設定した範囲内の濃度値の画素数を計 測手段により計測し、 前記計測手段で計測した画素数が予め設定した基準範囲内 にあるカゝ否カゝ確認することで、 前記画像の明暗を解析し、 前記撮像条件調整手段 は、 前記画素数が前記基準範囲になるように前記紙葉類を撮像する撮像手段の出 力を調整することを特徴とする。
また、 請求項 1 3の発明は、 請求項 9の発明において、 前記画像明暗解析手段 は、 前記濃度ヒストグラムに基づき、 予め設定した範囲内の濃度値の画素数を計 測手段により計測し、 前記計測手段で計測した画素数が予め設定した基準範囲內 にあるか否カゝ確認することで、 前記画像の明暗を解析し、 前記撮像条件調整手段 は、 前記画素数が前記基準範囲になるように前記紙葉類を照明する照明手段の照 明時間を調整することを特徴とする。
また、 請求項 1 4の発明は、 請求項 8の発明において、 前記画像取得手段は、 前記紙葉類の透かし模様が存在する透かし領域の透過画像を取得し、 前記撮像条 件調整手段は、 前記透過画像の撮像条件を調整することを特徴とする。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明に係わる紙葉類識別装置 1の機能的な構成の一例を示すプロッ ク図である。
図 2は、 撮像部 7、 画像データ解析部 8および識別部 9の機能的な構成の一例 を示すブロック図である。
図 3は、 挿入された紙葉類の種類および真偽を識別する際に、 紙葉類識別装置 1が行う処理手順を示すフローチャートである。 図 4は、 ごみ解析部 1 4が紙葉類無しの画像の濃度ヒストグラムにより撮像部 7内に付着しているごみを解析する処理について説明する図である。
図 5は、 ごみ解析部 1 4が紙葉類無しの画像の濃度ヒストグラムにより撮像部 7内に付着しているごみを解析する処理について説明する図である。
図 6は、 画像明暗解析部 1 5が紙葉類有りの画像の濃度ヒストグラムにより当 該画像の明るさを解析する処理について説明する図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明に係わる紙葉類識別装置および方法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。
図 1は、 本発明に係わる紙葉類識別装置 1の機能的な構成の一例を示すプロッ ク図である。
図 1に示すように、 紙葉類識別装置 1は、 紙葉類識別装置 1全体の制御を行う 制御部 2、 紙葉類の挿入口である紙葉類揷入部 3、 紙葉類を搬送する紙葉類搬送 部 4、 紙葉類を受け入れる紙葉類受入部 5、 制御部 2からの制御により紙葉類搬 送部 4を駆動させる駆動部 6、 紙葉類揷入部 3から紙葉類が挿入されると、 紙葉 類の到達前に撮像することで紙葉類無しの画像データを取得し、 紙葉類の到達後 に紙葉類を撮像することで紙葉類有りの画像データを取得する撮像部 7、 撮像部 7で取得した紙葉類無しの画像データおよび紙葉類有りの画像データを解析し、 撮像部 7内に付着しているごみの検出、 および画像の明るさの判断を行う画像デ 一タ解析部 8、 撮像部 7で取得した紙葉類有りの画像データに基づ ヽて紙葉類の 種類およぴ真偽を識別する識別部 9から構成されている。
次に、 揷入された紙葉類の種類および真偽を識別する際に、 紙葉類識別装置 1 が行う機能的な動作について説明する。
紙葉類が紙葉類挿入部 3から挿入されると、 制御部 2は駆動部 6を制御するこ とで紙葉類搬送部 4により紙葉類を搬送する。 ここで、 撮像部 7は、 紙葉類が撮 像部 7に搬送される前に撮像部 7内を撮像して紙葉類無しの画像データを取得し、 その後、 紙葉類が撮像部 7に搬送されると、 撮像部 7は紙葉類を撮像して紙葉類 有りの画像データを取得し、 取得した紙葉類無しの画像データおよび紙葉類有り の画像データを画像データ解析部 8に送出'するとともに、 紙葉類有りの画像デー タを識別部 9に送出し、 画像データ解析部 8は紙葉類無しの画像データおよび紙 葉類有りの画像データを受け取ると、 紙葉類無しの画像データから紙葉類無しの 画像の濃度ヒストグラムを作成し、 作成した紙葉類無しの画像の濃度ヒストグラ ムに基づいて撮像部 7内に付着しているごみを検出し、 検出したごみが予め設定 した基準値を超えな!/、場合、 識別部 9は紙葉類有りの画像データに基づレ、て紙葉 類の種類および真偽を識別し、 真券と識別した際に制御部 2は駆動部 6を制御す ることにより紙葉類搬送部 4を駆動させて紙葉類を紙葉類受入部 5に搬送し、 紙 葉類を受け入れ、 また、 偽券と識別した際に制御部 2は駆動部 6を制御すること により紙葉類搬送部 4を駆動させて紙葉類を紙葉類揷入部 3に搬送し、 紙葉類を 返却する。 また、 画像データ解析部 8が検出したごみが予め設定した基準値を超 える場合、 撮像部 7の異常の通知を制御部 2に送出し、 制御部 2は異常の通知を 受け取ると、 紙葉類識別装置 1を内蔵している本体 （例えば、 自動販売機、 両替 機等） の制御部に撮像部 7の異常を通知する。
そして、 画像データ解析部 8は紙葉類有りの画像データから紙葉類有りの画像 の濃度ヒストグラムを作成し、 作成した紙葉類有りの画像の濃度ヒストグラムに 基づレヽて画像の明るさを判断し、当該判断に基づいて撮像部 7の撮像調整を行う。 なお、 画像データ解析部 8が検出したごみが基準値を超える場合、 識別部 9が 紙葉類の識別を行う構成を適用しても良いし、 識別部 9が紙葉類の識別を行わず に紙葉類を返却する構成を適用しても良い。
図 2は、 撮像部 7、 画像データ解析部 8および識別部 9の機能的な構成の一例 を示すブロック図である。
図 2に示すように、 撮像部 7は、 発光素子 1 0、 受光素子 1 1から構成され、 画像データ解析部 8は、メモリ 1 2、 ヒストグラム作成部 1 3、ごみ角科斤部 1 4、 画像明暗解析部 1 5、 撮像調整部 1 6から構成されている。
ここで、 発光素子 1 0が紙葉類に光を照射し、 受光素子 1 1が当該紙葉類を透 過した透過光を受光する構成の場合、 発光素子 1 0と受光素子 1 1とは紙葉類搬 送部 4を挟むように、 識別対象とする紙葉類の撮像領域を通る所定の位置に配置 され、 紙葉類有りの画像データを取得する際には、 発光素子 1 0が紙葉類搬送部 4により搬送されてくる紙葉類の撮像領域に光を照射し、 受光素子 1 1が当該紙 葉類の撮像領域を透過した透過光を受光し、 受光した透過光の光量に応じて電気 信号を出力し、 また、 紙葉類無しの画像データを取得する際には、 発光素子 1 0 が照射した光を受光素子 1 1が受光し、 受光した光の光量に応じて電気信号を出 力する。
また、 発光素子 1 0が紙葉類に光を照射し、 受光素子 1 1が当該紙葉類により 反射した反射光を受光する構成の場合、 発光素子 1 0は識別対象とする紙葉類の 撮像領域を通る所定の位置に配置され、 紙葉類により反射された反射光を受光で きる位置に受光素子 1 1が配置され、紙葉類無しの画像データを取得するために、 発光素子 1 0の光を反射する反射板等を配置し、 紙葉類有りの画像データを取得 する際には、 発光素子 1 0が紙葉類搬送部 4により搬送されてくる紙葉類の撮像 領域に光を照射し、 受光素子 1 1が当該紙葉類の撮像領域を反射した反射光を受 光し、 受光した反射光の光量に応じて電気信号を出力し、 また、 紙葉類無しの画 像データを取得する際には、 発光素子 1 0が光を照射し、 受光素子 1 1が反射板 等を反射した反射光を受光し、 受光した反射光の光量に応じて電気信号を出力す る。
なお、 撮像部 7には赤外、 紫外および可視光のいずれも適用可能である。 また、 メモリ 1 2は、 撮像部 Ίから所定の時間間隔で出力される電気信号の信 号レベルを、 所定の記憶領域に順に格納して連続したアドレスを割り当て、 画像 データとして一時的に記憶保持する。
また、 ヒストグラム作成部 1 3は、 メモリ 1 2により記憶保持している紙葉類 無しの画像データおよび紙葉類有りの画像データを読み出し、 紙葉類無しの画像 データから紙葉類無しの画像の濃度ヒストグラムを作成し、 また、 紙葉類有りの 画像データから紙葉類有りの画像の濃度ヒス トグラムを作成する。
また、 ごみ解析部 1 4は、 ヒストグラム作成部 1 3が作成した紙葉類無しの画 像の濃度ヒストグラムにおいて、 予め設定したごみ解析範囲における画素数を計 測し、 計測した画素数が予め設定した基萌直を超える場合、 撮像部 7の異常の通 知を制御部 2に送出する。 なお、 計測した画素数が基準値を超える場合、 識別部 9に紙葉類の識別を許可しない通知を送出する構成を適用しても良いし、 また、 計測した画素数が基準値を超えない場合、 識別部 9に紙葉類の識別を許可する通 知を送出する構成を適用しても良い。
また、 画像明暗解析部 1 5は、 画素数記憶部 1 7を有し、 ヒストグラム作成部 1 3が作成した紙葉類有りの画像の濃度ヒストグラムにおいて、 予め設定した画 像明暗解析範囲における画素数を計測し、 計測した画素数を画素数記憶部 1 7に 記憶保持するとともに、 画素数記憶部 1 7に記憶保持されている過去数回分の画 素数の平均値を算出し、 算出した平均値が予め設定した基準範囲を下回る場合、 平均値が基準範囲を下回る通知を撮像調整部 1 6に送出し、 また、 平均値が基準 範囲を上回る場合、平均値が基準範囲を上回る通知を撮像調整部 1 6に送出する。 なお、 平均値が基準範囲内である場合、 何も通知を送出せずに、 濃度ヒストグラ ムの解析を終了する。
また、 撮像調整部 1 6は、 平均値が基準範囲を下回る通知を受け取ると、 受光 素子 1 1の出力アンプゲインを増加する調整、 発光素子 1 0の発光時間を長くす る調整、 または発光素子 1 0の光量を増加する調整等を行い、 また、 平均値が基 準範囲を上回る通知を受け取ると、 受光素子 1 1の出力アンプゲインを減少する 調整、 発光素子 1 0の発光時間を短くする調整、 または発光素子 1 0の光量を減 少する調整を行う。
次に、 挿入された紙葉類の種類および真偽を識別する際に、 撮像部 7、 画像デ ータ解析部 8および識別部 9が行う機能的な動作について説明する。
紙葉類揷入部 3から揷入された紙葉類は紙葉類搬送部 4により搬送され、 紙葉 類が撮像部 7に到達する前に発光素子 1 0は光を照射し、 受光素子 1 1が当該光 を受光、 若しくは反射板等で反射された反射光を受光し、 受光した光の光量に応 じて電気信号をメモリ 1 2に出力し、 メモリ 1 2は電気信号を入力すると、 入力 した電気信号の信号レベルを紙葉類無しの画像データとして一時的に記憶保持し、 ヒストグラム作成部 1 3はメモリ 1 2により記憶保持している紙葉類無しの画像 データを読み出し、 読み出した紙葉類無しの画像データから紙葉類無しの画像の 濃度ヒストグラムを作成し、 ごみ解析部 1 4はヒストグラム作成部 1 3が作成し た紙葉類無しの画像の濃度ヒストグラムにおいて、 予め設定したごみ解析範囲に おける画素数を計測し、 計測した画素数が予め設定した基剩直を超える場合、 撮 像部 7の異常の通知を制御部 2に送出する。
そして、 計測した画素数が基準値を超えない場合、 紙葉類が撮像部 7に到達す ると、 発光素子 1 0は紙葉類の撮像領域に光を照射し、 受光素子 1 1が当該紙葉 類の撮像領域を透過若しくは反射した光を受光し、 受光した光の光量に応じて電 気信号をメモリ 1 2に出力し、 メモリ 1 2は電気信号を入力すると、 入力した電 気信号の信号レベルを紙葉類有りの画像データとして一時的に記憶保持し、 ヒス トグラム作成部 1 3はメモリ 1 2により記憶保持している紙葉類有りの画像デー タを読み出し、 読み出した紙葉類有りの画像データから紙葉類有りの画像の濃度 ヒストグラムを作成し、 画像明暗解析部 1 5はヒストグラム作成部 1 3が作成し た紙葉類有りの画像の濃度ヒストグラムにおいて、 予め設定した画像明暗解析範 囲における画素数を計測し、 計測した画素数を画素数記憶部 1 7に記憶保持する とともに、 画素数記憶部 1 7に記憶保持されている過去数回分の画素数の平均値 を算出し、 算出した平均値が基準範囲を下回る場合、 平均値が基準範囲を下回る 通知を撮像調整部 1 6に送出し、 また、 平均値が基準範囲を上回る場合、 平均値 が基準範囲を上回る通知を撮像調整部 1 6に送出し、 撮像調整部 1 6は平均値が 基準範囲を下回る通知を受け取ると、 受光素子 1 1の出力アンプゲインを増加す る調整、 発光素子 1 0の発光時間を長くする調整、 または発光素子 1 0の光量を 増加する調整を行い、 また、 平均 ^&が基準範囲を上回る通知を受け取ると、 受光 素子 1 1の出力アンプゲインを減少する調整、 発光素子 1 0の発光時間を短くす る調整、 または発光素子 1 0の光量を減少する調整を行う。
そして、 識別部 9は紙葉類有りの画像データに基づいて紙葉類の種類および真 偽を判定し、 判定結果を制御部 2に送出する。
次に、 挿入された紙葉類の種類および真偽を識別する際に、 紙葉類識別装置 1 が行う処理手順について図 3に示すフローチヤ一トを参照して説明する。
紙葉類識別装置は紙葉類揷入部から紙葉類が挿入されると （ステップ S 3 0 1 で Y E S )、発光素子および受光素子により撮像部内を撮像し（ステップ S 3 0 2 )、 紙葉類無しの画像データを取得し、 取得した紙葉類無しの画像データから紙葉類 無しの画像の濃度ヒストグラムを作成し（ステップ S 3 0 3 )、ごみ解析範囲にお ける画素数を計測し（ステップ S 3 0 4 )、画素数が予め設定した基準値を超える 場合 （ステップ S 3 0 5で N〇）、 撮像部の異常を通知し (ステップ S 3 0 6 )、 処理手順を終了する。
また、 ステップ S 3 0 5において、 画素数が予め設定した基準値を超えなレ、場 合（ステップ S 3 0 5で Y E S)、紙葉類が撮像部に到達すると (ステップ S 3 0 7で Y E S )、発光素子および受光素子により紙葉類を撮像し（ステップ S 3 0 8 )、 紙葉類有りの画像データを取得し、 取得した紙葉類有りの画像データから紙葉類 有りの画像の濃度ヒストグラムを作成し（ステップ S 3 0 9 )、画像明暗解析範囲 における画素数を計測して記憶し（ステップ S 3 1 0 )、過去数回分の画素数の平 均値を算出し（ステップ S 3 1 1 )、平均値が予め設定した基準範囲外である場合 (ステップ S 3 1 2で N〇）、平均値が基準範囲を下回る力若しくは上回るかを判 断する （ステップ S 3 1 3 )。
ここで、平均値が基準範囲を下回る場合（ステップ S 3 1 3で Y E S )、受光素 子の出力アンプゲインを増加し (ステップ S 3 1 4 )、 処理手順を終了する。 また、平均値が基準範囲を上回る場合（ステップ S 3 1 3で N O)、受光素子の 出力アンプゲインを減少し （ステップ S 3 1 5 )、 処理手順を終了する。
また、 ステップ S 3 1 2において、 平均値が予め設定した基準範囲内である場 合 （ステップ S 3 1 2で Y E S )、 処理手順を終了する。
なお、 ステップ S 3 1 4において、 発光素子の発光時間を長くする処理手順、 または発光素子の光量を増加する処理手順でも適用可能であり、 ステップ S 3 1 5において、 発光素子の発光時間を短くする処理手順、 または発光素子の光量を 減少する処理手順でも適用可能である。
また、 ステップ S 3 0 6において、 撮像部の異常を通知し、 紙葉類の識別を行 わなレ、処理手順でも適用可能である。
次に、 画像データ解析部 8およひ豫別部 9が行う本発明に係わる紙葉類識別方 法について、 発光素子 1 0から紙葉類の撮像領域である透かし領域に対して光を 照射し、 受光素子 1 1が透かし領域を透過した透過光を受光することで、 透かし 領域の画像データを取得する構成を一例として詳細に説明する。
図 4は、 ごみ解析部 1 4が紙葉類無しの画像の濃度ヒストグラムにより撮像部 7内に付着しているごみを解析する処理について説明する図である。 図 4 (a) は、 撮像部 7内に付着しているごみが無い状態で撮像することによ り取得した紙葉類無しの画像データ 1 8 1の一例である。 図 4 (a) に示すよう に、 撮像部 7内に付着しているごみが無い状態では、 発光素子 1 0から発光され た光を遮るものは無いため、紙葉類無しの画像データ 1 8 1に画像は撮像されず、 図 4 (b) に示すように、 紙葉類無しの画像データ 1 8 1から 「白」 とみなす濃 度値の画素が大半を占める紙葉類無しの画像の濃度ヒストグラム 1 9 1が作成さ れる。
図 5は、 ごみ解析部 14が紙葉類無しの画像の濃度ヒストグラムにより撮像部 7内に付着しているごみを解析する処理について説明する図である。
図 5 (a) は、 撮像部 7内に複数のごみが付着している状態で撮像することに より取得した紙葉類無しの画像データ 1 82の一例である。 図 5 (a) に示すよ うに、 撮像部 7内に付着しているごみが発光素子 1 0から発光された光を遮るた め、 例えば、 ，衹葉類無しの画像データ 1 82にはごみ A 201、 ごみ B 202お よびごみ C 203の画像が撮像され、 図 5 (b) に示すように、 紙葉類無しの画 像データ 182から 「白」 とみなす濃度値の画素が大半を占めながらも、 「黒 J と みなす濃度値の画素が存在する紙葉類無しの画像の濃度ヒストグラム 1 9 2が作 成される。 つまり、 紙葉類無しの画像の濃度ヒストグラム 1 9 2において、 図 5 (b) に示すごみ解析範囲 21における画素数を計測することで、 撮像部 7内に ごみが付着しているか否か判断することができる。
ごみ解析部 14は紙葉類無しの画像の濃度ヒストグラム 1 92のごみ解析範囲 2 1における画素数を計測し、 計測した画素数が予め設定した基準値を超える場 合、 撮像部 7內にごみが付着していると解析する。
従って、 撮像部 7内に付着しているごみを解析し、 基準値を越えるごみを検出 した場合、 撮像部 7内の異常を通知することで、 撮像部 7内にごみが付着するこ とで発生する誤識別を防止することが可能になる。
図 6は、 画像明暗解析部 1 5が紙葉類有りの画像の濃度ヒストグラムにより当 該画像の明るさを解析する処理について説明する図である。
図 6 (a) は、 理¾|的な明るさの紙葉類有りの画像の濃度ヒストグラム 221 の一例であり、 図 6 (b) は、 明るさが不足している紙葉類有りの画像の濃度ヒ ストグラム 2 2 2の一例であり、 図 6 ( c ) は、 明るさが飽和している紙葉類有 りの画像の濃度ヒストグラム 2 2 3の一例である。
図 6 ( b ) に示す濃度ヒストグラム 2 2 2より、 明るさが不足していると、 黒 くつぶ; た画素が多いということが角军析でき、 また、 図 6 ( c ) に示す濃度ヒス トグラム 2 2 3より、 明るさが飽和していると、 白く飛んだ画素が多いというこ とが解析できる。 つまり、 紙葉類有りの画像の濃度ヒストグラムにおいて、 図 6 に示す画像明暗解析範囲 2 3における画素数を計測することで、 画像の明るさの 不足若しくは飽和を判断することができる。
そして、 画像明暗解析部 1 5は紙葉類有りの画像の濃度ヒストグラムの画像明 暗解析範囲 2 3における画素数を計測し、 画素数が任意の基準範囲を下回る場合 は、 明るさが不足していると判断し、 図 6 ( a ) に示す理想的な濃度ヒストグラ ム 2 2 1が作成できるように、 受光素子 1 1の出力アンプゲインを増加する、 発 光素子 1 0の発光時間を長くする、 発光素子 1 0の光量を増加する等の調整を行 い、 画素数が任意の基準範囲を上回る場合は、 明るさが飽和していると判断し、 図 6 ( a ) に示す理想的な濃度ヒストグラム 2 2 1が作成できるように、 受光素 子 1 1の出力アンプゲインを減少する、 発光素子 1 0の発光時間を短くする、 ま たは発光素子 1 0の光量を減少する等の調整を行う。
従って、 画像の明暗を解析し、 明るさの不足若しくは飽和を解析した場合、 撮 像部の撮像調整を行うことで、 照明の明るさがばらつくことで発生する誤識別を 防止することが可能になる。
なお、 上記実施例では、 紙葉類が挿入される度に紙葉類無しの画像データを取 得して撮像部内に付着しているごみを検出している構成を説明してきたが、 当該 撮像部 7内に付着しているごみの検出を一定期間に行う構成を用いても適用可能 である。
また、 実際の紙葉類の識別処理にあたっては、 本努明に係わる紙葉類識別方法 のみで紙葉類の種類および真偽を識別するのではなく、 他の識別要因との組み合 わせで最終的な識別結論を下しても良い。 産業上の利用の可能性 本発明によれば、 紙葉類無しの画像データから作成した濃度ヒストグラムを解 析することにより、 撮像部内にごみが付着することで発生する誤識別を防止する とともに、 紙葉類有りの画像データから作成した濃度ヒストグラムを解析するこ とにより、 照明の明るさがばらつくことで発生する誤識別を防止することで、 安 定した紙葉類の識別を可能にする。

Claims

請 求 の 範 囲
( 1 ) 紙葉類の画像に基づき、 該紙葉類の識別を行う紙葉類識別装置において、 前記紙葉類の特定領域の画像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画像の明暗を解析する画像明暗解析手段と、 前記画像明暗解析手段による明暗の解析結果に基づき、 前記画像の撮像条件を 調整する撮像条件調整手段と
を具備することを特徴とする紙葉類識別装置。
( 2 ) 前記画像明暗解析手段は、
前記画像取得手段で取得した画像から濃度ヒストグラムを作成するヒストグラ ム作成手段
を具備し、
前記ヒストグラム作成手段で作成した濃度ヒストグラムに基づき、 前記画像の 明暗を解析する
ことを特徴とする請求項 1記載の紙葉類識別装置。
( 3 ) 前記紙葉類を撮像する撮像部内に紙葉類がない状態の画像を取得し、 該取 得した画像の濃度ヒストグラムに基づき、 不要画像を判別する判別手段と、 前記判別手段により不要画像があると判別された場合は前記紙葉類の識別を禁 止する識別禁止手段と
を更に具備することを特徴とする請求項 2記載の紙葉類識別装置。
( 4 ) 前記判別手段は、
前記濃度ヒストグラムに基づき、 予め設定した範囲内の濃度値の画素数を計測 する計測手段
を具備し、
前記計測手段で計測した画像数が予め設定した基準値を超える場合は不要画像 があると判別する
ことを特徴とする請求項 3記載の紙葉類識別装置。
( 5 ) 前記画像明暗解析手段は、
前記濃度ヒストグラムに基づき、 予め設定した範困内の濃度値の画素数を計測 する計測手段
を具備し、
前記計測手段で計測した画素数が予め設定した基準範囲内にあるか否力確認す ることで、 前記画像の明暗を解析し、
前記撮像条件調整手段は、
前記画素数が前記基準範囲になるように前記紙葉類を撮像する撮像手段の出力 を調整する
ことを特徴とする請求項 2記載の紙葉類識別装置。
( 6 ) 前記画像明暗解析手段は、
前記濃度ヒストグラムに基づき、 予め設定した範囲内の濃度値の画素数を計測 する計測手段
を具備し、
前記計測手段で計測した画素数が予め設定した基準範囲内にあるか否か確認す ることで、 前記画像の明暗を解析し、
前記撮像条件調整手段は、
前記画素数が前記基準範囲になるように前記紙葉類を照明する照明手段の照明 時間を調整する
ことを特徴とする請求項 2記載の紙葉類識別装置。
( 7 ) 前記画像取得手段は、
前記紙葉類の透かし模様が存在する透かし領域の透過画像を取得し、 前記撮像条件調整手段は、
前記透過画像の撮像条件を調整する
ことを特徴とする請求項 1記載の紙葉類識別装置。
( 8 ) 紙葉類の画像に基づき、 該紙葉類の識別を行う紙葉類識別方法にぉ 、て、 前記紙葉類の特定領域の画像を画像取得手段により取得し、
前記画像取得手段で取得した画像の明暗を画像明暗解析手段により解析し、 前記画像明暗解析手段による明暗の解析結果に基づき、 前記画像の撮像条件を 撮像条件調整手段により調整する
ことを特徴とする紙葉類識別方法。
( 9 ) 前記画像明暗解析手段は、
前記画像取得手段で取得した画像から濃度ヒストグラムをヒストグラム作成手 段により作成し、
前記ヒストグラム作成手段で作成した濃度ヒストグラムに基づき、 前記画像の 明暗を解析する
ことを特徴とする請求項 8記載の紙葉類識別方法。
( 1 0 ) 前記紙葉類を撮像する撮像部内に紙葉類がない状態の画像を取得し、 該 取得した画像の濃度ヒストグラムに基づき、 不要画像を判別手段により判別し、 前記判別手段により不要画像があると判別された場合は前記紙葉類の識別を識 別禁止手段により禁止する
ことを特徴とする請求項 9記載の紙葉類識別方法。
( 1 1 ) 前記判別手段は、
前記濃度ヒストグラムに基づき、 予め設定した範囲内の濃度値の画素数を計測 手段により計測し、
前記計測手段で計測した画像数が予め設定した基準値を超える場合は不要画像 があると判別する
ことを特徴とする請求項 1 0記載の紙葉類識別方法。
( 1 2 ) 前記画像明暗解析手段は、
前記濃度ヒストグラムに基づき、 予め設定した範囲内の濃度値の画素数を計測 手段により計測し、
前記計測手段で計測した画素数が予め設定した基準範囲内にあるか否か確認す ることで、 前記画像の明暗を解析し、
前記撮像条件調整手段は、
前記画素数が前記基準範囲になるように前記紙葉類を撮像する撮像手段の出力 を調整する
ことを特徴とする請求項 9記載の紙葉類識別方法。
( 1 3 ) 前記画像明暗解析手段は、
前記濃度ヒス トグラムに基づき、 予め設定した範囲内の濃度値の画素数を計測 手段により計測し、
前記計測手段で計測した画素数が予め設定した基準範囲内にあるか否カゝ確認す ることで、 前記画像の明暗を解析し、
前記撮像条件調整手段は、
前記画素数が前記基準範囲になるように前記紙葉類を照明する照明手段の照明 時間を調整する
ことを特徴とする請求項 9記載の紙葉類識別方法。
( 1 4 ) 前記画像取得手段は、
前記紙葉類の透かし模様が存在する透かし領域の透過画像を取得し、 前記撮像条件調整手段は、
前記透過画像の撮像条件を調整する
ことを特徴とする請求項 8記載の紙葉類識別方法。
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