(57)【要約】本発明は、搬送される紙葉類に光源波長の異なる数種類の光を照射して得られる反射光または透過光の光量を検出するラインセンサを含むセンシングユニットを用いて、種類毎にサイズおよび色の異なる紙葉類を識別する紙葉類識別装置であって、識別候補となる紙葉類の種類毎に予め生成された参照サイズデータおよび参照光量データを記憶する記憶手段と、前記センシングユニットによって検出された前記紙葉類の検出サイズデータと前記参照サイズデータとに基づいて、前記識別候補の中から識別対象種を選定する第１判定手段と、前記ラインセンサによって検出された前記紙葉類の検出光量データと前記識別対象種の前記参照光量データとを比較することにより、前記紙葉類の種類を特定する第２判定手段とを備えている。
2008050459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送される紙葉類に光源波長の異なる数種類の光を照射して得られる反射光または透過光の光量を検出するラインセンサを含むセンシングユニットを用いて、種類毎にサイズおよび色の異なる紙葉類を識別する紙葉類識別方法であって、
識別候補となる紙葉類の種類毎に予め生成された参照サイズデータおよび参照光量データを記憶する記憶ステップと、
前記センシングユニットによって検出された前記紙葉類の検出サイズデータと前記参照サイズデータとに基づいて、前記識別候補の中から識別対象種を選定する第１判定ステップと、
前記ラインセンサによって検出された前記紙葉類の検出光量データと前記識別対象種の前記参照光量データとを比較することにより、前記紙葉類の種類を特定する第２判定ステップと
を含むことを特徴とする紙葉類識別方法。
【請求項２】
前記ラインセンサは、搬送方向と直交する方向に沿って配設され、搬送される前記紙葉類に対して複数回のライン検出を繰り返すことにより前記紙葉類を面状に走査する構成であり、
前記第１判定ステップは、前記ラインセンサにより得られた前記検出サイズデータである搬送方向と直交する方向における前記紙葉類の札幅を、識別候補となる紙葉類の種類毎に予め生成された閾値と比較して、前記札幅が前記閾値内に含まている前記ライン検出の回数を計数するとともに、その計数結果に基づいて前記識別候補の中から１種類の識別対象種を選定し、かつ、
前記第２判定ステップは、前記紙葉類の検出光量データを、前記識別対象種の前記参照光量データおよび前記識別候補のうちサイズ順が前記識別対象種と隣接する少なくとも１種類の前記参照光量データと比較することにより、前記紙葉類の種類を特定する請求の範囲第１項に記載の紙葉類識別方法。
【請求項３】
前記第１判定ステップは、前記センシングユニットの一部を構成する光学センサによって得られた前記検出サイズデータである搬送方向における前記紙葉類の札長を、前記参照サイズデータと比較することにより、前記計数の対象とする複数の候補種を選定する請求の範囲第２項に記載の紙葉類識別方法。
【請求項４】
前記複数の候補種は、２種類である請求の範囲第３項に記載の紙葉類識別方法。
【請求項５】
前記第２判定ステップは、前記検出光量データを色相、彩度、および明度に符号化して３次元データを生成するとともに、該３次元データを前記参照光量データと比較して色データの分布傾向を参照することにより、前記紙葉類の種類を特定する請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の紙葉類識別方法。
【請求項６】
前記第２判定ステップは、前記検出光量データを色相、彩度、および明度に符号化して３次元データを生成し、該３次元データから前記明度のパラメータを削除した２次元データを算出し、かつ、該２次元データを前記参照光量データと比較して色データの分布傾向を参照することにより、前記紙葉類の種類を特定する請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の紙葉類識別方法。
【請求項７】
前記光は、赤色光、緑色光、青色光、赤外光より成る群から選ばれた２種以上である請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の紙葉類識別方法。
【請求項８】
搬送される紙葉類に光源波長の異なる数種類の光を照射して得られる反射光または透過光の光量を検出するラインセンサを含むセンシングユニットを備え、種類毎にサイズおよび色の異なる紙葉類を識別する紙葉類識別装置であって、
識別候補となる紙葉類の種類毎に予め生成された参照サイズデータおよび参照光量データを記憶する記憶手段と、
前記センシングユニットによって検出された前記紙葉類の検出サイズデータと前記参照サイズデータとに基づいて、前記識別候補の中から識別対象種を選定する第１判定手段と、
前記ラインセンサによって検出された前記紙葉類の検出光量データと前記識別対象種の前記参照光量データとを比較することにより、前記紙葉類の種類を特定する第２判定手段と
を備えることを特徴とする紙葉類識別装置。
【請求項９】
前記ラインセンサは、搬送方向と直交する方向に沿って配設され、搬送される前記紙葉類に対して複数回のライン検出を繰り返すことにより前記紙葉類を面状に走査する構成であり、
前記第１判定手段は、前記ラインセンサにより得られた前記検出サイズデータである搬送方向と直交する方向における前記紙葉類の札幅を、識別候補となる紙葉類の種類毎に予め生成された閾値と比較して、前記札幅が前記閾値内に含まている前記ライン検出の回数を計数するとともに、その計数結果に基づいて前記識別候補の中から１種類の識別対象種を選定し、かつ、
前記第２判定手段は、前記紙葉類の検出光量データを、前記識別対象種の前記参照光量データおよび前記識別候補のうちサイズ順が前記識別対象種と隣接する少なくとも１種類の前記参照光量データと比較することにより、前記紙葉類の種類を特定する請求の範囲第８項に記載の紙葉類識別装置。
【請求項１０】
前記第１判定手段は、前記センシングユニットの一部を構成する光学センサによって得られた前記検出サイズデータである搬送方向における前記紙葉類の札長を、前記参照サイズデータと比較することにより、前記計数の対象とする複数の候補種を選定する請求の範囲第９項に記載の紙葉類識別装置。
【請求項１１】
前記複数の候補種は、２種類である請求の範囲第１０項に記載の紙葉類識別装置。
【請求項１２】
前記第２判定手段は、前記検出光量データを色相、彩度、および明度に符号化して３次元データを生成するとともに、該３次元データを前記参照光量データと比較して色データの分布傾向を参照することにより、前記紙葉類の種類を特定する請求の範囲第８項ないし第１１項のいずれかに記載の紙葉類識別装置。
【請求項１３】
前記第２判定手段は、前記検出光量データを色相、彩度、および明度に符号化して３次元データを生成し、該３次元データから前記明度のパラメータを削除した２次元データを算出し、かつ、該２次元データを前記参照光量データと比較して色データの分布傾向を参照することにより、前記紙葉類の種類を特定する請求の範囲第８項ないし第１１項のいずれかに記載の紙葉類識別装置。
【請求項１４】
前記光は、赤色光、緑色光、青色光、赤外光より成る群から選ばれた２種以上である請求の範囲第８項ないし第１１項のいずれかに記載の紙葉類識別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙幣、印紙、有価証券などの紙葉類の種類や真偽などを識別する方法および装置に関する。より詳細には、種類毎に色分けされている紙葉類を識別する際に、処理に時間がかかるパターン認識を行うことなく紙葉類の金種や真偽を識別する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
種類（金種等）の異なる紙葉類（紙幣等）を一括してホッパに受け入れ、この紙葉類を１枚ずつ装置内部に繰り出して搬送し、種類（紙幣であれば、金種）を識別して、種類毎の枚数（金種毎の金額）や合計枚数（合計金額）などを計数して表示する紙葉類識別装置は、従来より知られている（例えば、日本国特開２００３−１７８３４８号公報を参照）。
この種の紙葉類識別装置は、紙葉類のインクパターンや磁気パターンを検出する識別部を備え、該識別部が検出した光や磁気に基づいて符号化データを形成し、該符号化データを予め用意された基準データと比較照合することにより、紙葉類の種類や真偽を識別するようになっている（例えば、日本国特開２００１−１０１４７２号公報、日本国特開２００１−３５７４２９号公報、および日本国特許第３８１２８５８号公報を参照）。
ところで、このような識別方法を用いていた従来の紙葉類識別装置では、例えば、金種毎に色分けされていて、人の目でも簡単に見分けられるユーロ紙幣などを識別する場合にも、インクパターンや磁気パターンを検出して、パターン認識を行っていた。
しかしながら、このパターン認識は、検出した光や磁気に基づいて符号化データを形成する処理を要するため、非常に時間がかかるという問題があった。仮に、紙葉類識別装置の識別部に高性能なＣＰＵなどを具備すれば、これらの処理の高速化を図ることができるが、これにより、紙葉類識別装置の製造コストの増加を招いてしまうという問題があった。
また、例えば、種類毎（金種毎）にサイズが顕著に異なる紙幣を識別する場合には、そのサイズを測定することにより、処理を簡略化することができるが、ユーロ紙幣のように金種毎に色が異なる紙葉類や汚れている紙葉類を単色情報のみで識別すると、正確にサイズを検出することができない虞があった。
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、種類毎にサイズおよび色の異なる紙葉類を識別する際の処理速度を高速化し、かつ、コストを増加することなく高い精度で種類を識別することができる紙葉類の識別方法および装置を提供することにある。
【発明の開示】
【０００３】
本発明の上記目的は、搬送される紙葉類に光源波長の異なる数種類の光を照射して得られる反射光または透過光の光量を検出するラインセンサを含むセンシングユニットを用いて、種類毎にサイズおよび色の異なる紙葉類を識別する紙葉類識別方法において、識別候補となる紙葉類の種類毎に予め生成された参照サイズデータおよび参照光量データを記憶する記憶ステップと、前記センシングユニットによって検出された前記紙葉類の検出サイズデータと前記参照サイズデータとに基づいて、前記識別候補の中から識別対象種を選定する第１判定ステップと、前記ラインセンサによって検出された前記紙葉類の検出光量データと前記識別対象種の前記参照光量データとを比較することにより、前記紙葉類の種類を特定する第２判定ステップとを含むことによって、達成される。
また、本発明の上記目的は、前記ラインセンサが、搬送方向と直交する方向に沿って配設され、搬送される前記紙葉類に対して複数回のライン検出を繰り返すことにより前記紙葉類を面状に走査する構成であり、前記第１判定ステップが、前記ラインセンサにより得られた前記検出サイズデータである搬送方向と直交する方向における前記紙葉類の札幅を、識別候補となる紙葉類の種類毎に予め生成された閾値と比較して、前記札幅が前記閾値内に含まている前記ライン検出の回数を計数するとともに、その計数結果に基づいて前記識別候補の中から１種類の識別対象種を選定し、かつ、前記第２判定ステップが、前記紙葉類の検出光量データを、前記識別対象種の前記参照光量データおよび前記識別候補のうちサイズ順が前記識別対象種と隣接する少なくとも１種類の前記参照光量データと比較することによって、効果的に達成される。
また、本発明の上記目的は、前記第１判定ステップが、前記センシングユニットの一部を構成する光学センサによって得られた前記検出サイズデータである搬送方向における前記紙葉類の札長を、前記参照サイズデータと比較することにより、前記計数の対象とする複数の候補種を選定することによって、効果的に達成される。
また、本発明の上記目的は、前記複数の候補種が、２種類であることによって、効果的に達成される。
また、本発明の上記目的は、前記第２判定ステップが、前記検出光量データを色相、彩度、および明度に符号化して３次元データを生成するとともに、該３次元データを前記参照光量データと比較して色データの分布傾向を参照することにより、前記紙葉類の種類を特定することによって、効果的に達成される。
また、本発明の上記目的は、前記第２判定ステップが、前記検出光量データを色相、彩度、および明度に符号化して３次元データを生成し、該３次元データから前記明度のパラメータを削除した２次元データを算出し、かつ、該２次元データを前記参照光量データと比較して色データの分布傾向を参照することにより、前記紙葉類の種類を特定することによって、効果的に達成される。
さらに、本発明の上記目的は、前記光が、赤色光、緑色光、青色光、赤外光より成る群から選ばれた２種以上であることによって、効果的に達成される。
また、本発明の上記目的は、搬送される紙葉類に光源波長の異なる数種類の光を照射して得られる反射光または透過光の光量を検出するラインセンサを含むセンシングユニットを用いて、種類毎にサイズおよび色の異なる紙葉類を識別する紙葉類識別装置において、識別候補となる紙葉類の種類毎に予め生成された参照サイズデータおよび参照光量データを記憶する記憶手段と、前記センシングユニットによって検出された前記紙葉類の検出サイズデータと前記参照サイズデータとに基づいて、前記識別候補の中から識別対象種を選定する第１判定手段と、前記ラインセンサによって検出された前記紙葉類の検出光量データと前記識別対象種の前記参照光量データとを比較することにより、前記紙葉類の種類を特定する第２判定手段とを備えることによって、達成される。
また、本発明の上記目的は、前記ラインセンサが、搬送方向と直交する方向に沿って配設され、搬送される前記紙葉類に対して複数回のライン検出を繰り返すことにより前記紙葉類を面状に走査する構成であり、前記第１判定手段が、前記ラインセンサにより得られた前記検出サイズデータである搬送方向と直交する方向における前記紙葉類の札幅を、識別候補となる紙葉類の種類毎に予め生成された閾値と比較して、前記札幅が前記閾値内に含まている前記ライン検出の回数を計数するとともに、その計数結果に基づいて前記識別候補の中から１種類の識別対象種を選定し、かつ、前記第２判定手段が、前記紙葉類の検出光量データを、前記識別対象種の前記参照光量データおよび前記識別候補のうちサイズ順が前記識別対象種と隣接する少なくとも１種類の前記参照光量データと比較することによって、効果的に達成される。
また、本発明の上記目的は、前記第１判定手段が、前記センシングユニットの一部を構成する光学センサによって得られた前記検出サイズデータである搬送方向における前記紙葉類の札長を、前記参照サイズデータと比較することにより、前記識別候補の中から前記計数の対象とする複数の候補種を選定することによって、効果的に達成される。
また、本発明の上記目的は、前記複数の候補種が、２種類であることによって、効果的に達成される。
また、本発明の上記目的は、前記第２判定手段が、前記検出光量データを色相、彩度、および明度に符号化して３次元データを生成するとともに、該３次元データを前記参照光量データと比較して色データの分布傾向を参照することにより、前記紙葉類の種類を特定することによって、効果的に達成される。
また、本発明の上記目的は、前記第２判定手段が、前記検出光量データを色相、彩度、および明度に符号化して３次元データを生成し、該３次元データから前記明度のパラメータを削除した２次元データを算出し、かつ、該２次元データを前記参照光量データと比較して色データの分布傾向を参照することにより、前記紙葉類の種類を特定することによって、効果的に達成される。
さらに、本発明の上記目的は、前記光が、赤色光、緑色光、青色光、赤外光より成る群から選ばれた２種以上であることによって、効果的に達成される。
以上のように構成された本発明に係る紙葉類の識別方法および装置によれば、種類毎にサイズおよび色の異なる紙葉類を識別する際に、２段階の判定を行い、第１判定では、紙葉類の検出サイズデータに基づいて識別候補の中から識別対象種を選定し、第２判定では、紙葉類の検出光量データを第１判定で選定された識別候補の参照光量データと比較することにより、紙葉類の種類を特定するようになっている。これにより、インクパターンや磁気パターンを検出してパターン認識を行う必要がないため、識別部の構成が簡略化され、識別処理の高速化を低コストで実現することができるとともに、識別部の小型化を図ることができる。
また、第２判定で参照する参照光量データの対象を、第１判定で選定された１種類の識別対象種および識別候補のうちサイズ順がこの識別対象種と隣接する種類に限定することにより、データを比較する処理時間を短縮することができる。
また、第１判定で識別候補の中から計数の対象とする複数の候補種を、搬送方向における紙葉類の札長に基づいて選定された２種類に限定することにより、検出ラインの回数を計数する処理時間を短縮することができるとともに、紙葉類の札幅および札長に基づいて紙葉類のサイズ識別を行うので、紙葉類のサイズを高精度に検知することができる。
また、第２判定で赤色光、緑色光、および青色光の３波長の検出光量データを色相、彩度、および明度に符号化して３次元データを生成し、さらに該３次元データから明度のパラメータを削除した２次元データを算出して、色データの分布傾向を参照することにより、紙葉類の汚れによる影響を軽減することができるとともに、処理速度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
第１図は、本発明の実施形態に係る紙葉類識別装置の外観を示す斜視図である。
第２図は、本発明の実施形態に係る紙葉類識別装置の繰出搬送機構を概略的に示す説明図である。
第３図は、本発明の実施形態に係る紙葉類識別装置の識別センサの配置を示す平面図である。
第４図は、本発明の実施形態に係る紙幣識別装置の制御構成例を概略的に示すブロック図である。
第５図は、本発明の実施形態に係る紙葉類識別装置１の紙葉類識別機能を概略的に説明するブロック図である。
第６図は、本発明の実施形態に係る紙葉類の札幅の算出を説明する図である。
第７図は、本発明の実施形態に係る札幅が閾値内に含まれる検出ラインの回数を計数した結果の一例を示す図である。
第８図は、本発明の実施形態に係る紙葉類の特定領域を一例を説明するための図であって、（ａ）は流通券２０ユーロの算出結果であり、（ｂ）は市場汚れ券２０ユーロの算出結果である。
第９図は、本発明の実施形態に係る表色系の変換の一例として、ユーロ紙幣の各金種の分布を示すＧｒｂ表色系のグラフである。
第１０図は、本発明の実施形態に係る色データの分布の一例として、５ユーロと１０ユーロの分布を示すＬ＊ａ＊ｂ表色系のグラフである。
第１１図は、本実施形態に係る紙葉類識別装置の識別処理例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
以下、図面を参照にしながら本発明の実施形態を説明する。
第１図は、本発明の第１実施形態に係る紙葉類計数装置の概観を示す斜視図である。同図において、紙葉類計数装置１は、筐体２の上部前方側に、紙幣などの紙葉類が重積状態で充填されるホッパ部３を備え、その下方の筐体２の前面部には、紙葉類の計数・識別処理を行う際に種々の設定を行うとともに、それらの処理状態等を表示するための操作表示部４を備えている。この操作表示部４は、処理操作の入力などを行うための複数の操作ボタン４Ａと、該操作ボタン４Ａによる入力情報や計数状態などを表示するための液晶表示パネル４Ｂとを有し、操作ボタン４Ａの入力操作によって、例えば複数国の紙幣の計数・識別処理などが実行される。
また、紙葉類計数装置１は、筐体２の下部前方側に、計数済みの紙葉類が整列集積されるスタッカ部５を備え、その上方には、計数対象から排除された紙葉類、すなわち識別手段により異種と判断された紙葉類などが集積されるリジェクト部６を備えている。なお、符号５Ａで示す部材は、スタッカ部５に搬送されてきた紙葉類を受止めて、スタッカ部５に整列集積させるための羽根車である。
第２図は、本発明の実施形態に係る紙葉類識別装置１の繰出搬送機構を概略的に示す説明図である。同図において、ホッパ部３は、紙葉類の有無を検知するホッパセンサＰＳ１と、ホッパ部３に充填されている紙葉類を最下位から順次繰り出し繰出機構７とを備え、ホッパ部センサＰＳ１による検出信号または操作ボタン４Ａによる操作に応じて繰出機構７が作動し、ホッパ部３に充填された紙葉類が紙葉類識別装置１の内部に形成された搬送路８に送り出される。繰出機構７を構成するローラは、クラッチを介して動力伝達され、紙葉類を所定時間繰り出し、ブレーキをかけて紙葉類の追走や重送を防止するようになっている。
搬送路８の経路中には、投光器と受光器とからなり、搬送される紙葉類の異常（紙葉類のジャム等）や紙葉類の位置などを検出する光学センサＰＳ２〜ＰＳ５，ＶＰ１，ＶＰ３が配設されている。
繰出機構７の直後（下流側）に配された繰出制御センサＰＳ２は、繰出機構７のクラッチおよびブレーキの制御に用いられ、該繰出制御センサＰＳ２の下流に配された識別制御センサＶＰ１は、搬送される紙葉類の斜行度合いなどの検出に用いられる。この識別制御センサＶＰ１の下流には、識別部の一部を構成するラインセンサＬＳおよび磁気センサＭＧと、複数枚の紙葉類が重なった状態で搬送されていないかを検出する重送センサＤＢＬとが配されている。
これらのセンサの搬送路８上における平面的な配置は、第３図に示すような配置である。識別制御センサＶＰ１は、光学通過センサであり、通過する紙葉類Ｐの札長ＰＬ（搬送方向であるＹ方向の寸法）の検出などに用いられる。ラインセンサはＬＳは、赤色光、緑色光、および青色光の３色の可視光による反射型センサと、赤外光による透過型センサとを備え、紙葉類Ｐが搬送されるのに伴って紙葉類Ｐを面状に走査し、紙葉類Ｐ上の各位置での反射光や透過光などの物理量の分布を検出するものであり、紙葉類Ｐの種類の識別、方向や札幅ＰＷ（搬送方向に直交するＸ方向の寸法）の検出などに用いられる。一方、磁気センサＭＧは、紙葉類の真偽などを識別するのに用いられる。
上記各種センサによる識別や検出を終えた紙葉類は、搬送路８のリジェクト部６とスタッカ部５とに分岐する地点に配設されたフリッパ９によって、リジェクト部６またはスタッカ部５に振り分けられる。このフリッパ９は、紙葉類の先端が振分制御センサＶＰ３に達した際にソレノイドが駆動することにより揺動し、搬送路８を主搬送路８ａ側（スタッカ部５方面）から分岐搬送路８ｂ側（リジェクト部６方面）に切り換える。識別部によって正常と判断された紙葉類（計数対象と認められた紙葉類）は、フリッパ９を経て主搬送路８ａに沿って搬送され、主搬送路通過センサＰＳ５でカウントされた後に、羽根車５Ａによってスタッカ部５に整列集積される。一方、識別部によって異種や異常と判断された紙葉類（計数対象から排除された紙葉類）は、ソレノイドが作動してフリッパ９が下方に揺動することにより、分岐搬送路８ｂに沿ってリジェクト部６に搬送される。スタッカ部５の紙葉類の存在は、スタッカ部センサＰＳ３によって検出され、リジェクト部６の紙葉類の存在は、リジェクト部センサＰＳ４によって検出される。
紙葉類の繰出機構７や羽根車６Ａなどの繰出搬送機構は、筐体２内の下方に設けられたメインモータ１０によって駆動される。メインモータ１０は、上記各種センサによって、ジャムや斜行搬送などの異常が検出されると停止するようになっている。また、筐体２の下方には、上述したフリッパ９のソレノイド、メインモータＭＭ、各種センサや、後述する制御部などを駆動するためのパワーユニット１１が設けられている。
第４図は、本発明の実施形態に係る紙幣識別装置１の制御部の構成例を概略的に示すブロック図である。同図において、センシングユニット２１は、ラインセンサＬＳ、磁気センサＭＧ、重送センサＤＢＬ、および光学センサＰＳ２〜ＰＳ５，ＶＰ１，ＶＰ３などに接続され、これら各種センサの出力を信号変換して、その検出信号をバス２２を介してＣＰＵ（マイクロプロセッサ等）２３に供給する。駆動部２４は、ＣＰＵ２３からの駆動指令信号にしたがってメインモータ１０、フリッパ９のソレノイド、繰出機構７のクラッチおよびブレーキなどを駆動して、繰出搬送機構を作動させる。操作部２５は、操作表示部４に設けられた操作ボタン４Ａによって構成され、表示部２６は、操作表示部４に設けられた液晶表示パネル４Ｂによって構成される。ＲＯＭ２７およびＲＡＭ２８は、所定の記録媒体によって構成され、制御プログラムや紙葉類の識別データ等を記憶する。さらに、ＲＡＭ２８は、ＣＰＵ２２のメインメモリとして使用され、操作部２５から入力されたデータやパラメータ等を記憶する。
第５図は、本発明の実施形態に係る紙葉類識別装置１の紙葉類識別機能を概略的に説明するブロック図である。なお、本実施形態では、以下に説明する紙葉類識別処理は、第４図に示したＣＰＵシステムによって実現されるものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。
同図において、センシングユニット２１の一部を構成する各種センサによって検出された紙葉類Ｐの各データは、センシングユニット２１でＡ／Ｄ変換され、ＲＡＭ２８に一時記憶される。本実施形態では、紙葉類Ｐの種類を識別するパラメータとして、識別制御センサＶＰ１により得られた紙葉類の札長（ＰＬ）データと、ラインセンサＬＳの４波長光（赤色反射光，緑色反射光，青色反射光，および赤外透過光）×所定回数（通過する１枚の紙葉類に対するライン検出の回数）により得られた紙葉類の札幅（Ｐｗ）データと、ラインセンサＬＳの３波長光（赤色光，緑色光，および青色光）の反射光を検出することにより得られた検出光量データとが用いられる。
本実施形態に係る紙葉類識別手段は、大別すると、候補種選定手段３１Ａ、札幅算出手段３１Ｂ、ライン数計数手段３１Ｃ、および識別対象種手段３１Ｄを含む第１判定手段３１と、平均値算出手段３２Ａ、データ変換手段３２Ｂ、および種類特定手段３２Ｂを含む第２判定手段３２とから構成され、第１判定手段３１では、紙葉類Ｐのサイズ情報に基づいて種類の識別を行い、一方、第２判定手段３２では、紙葉類Ｐの色情報に基づいて種類の識別を行うようになっている。
候補種選定手段３１Ａは、ＲＡＭ２８に一時記憶されている札長データを、識別候補となる紙葉類の種類毎に予め生成されてＲＯＭ２７に記憶されている参照サイズデータと比較して、２種類の候補種を選定する。
札幅算出手段３１Ｂは、ＲＡＭ２８に一時記憶されている札幅データから、ライン検出毎に得られた札幅を算出する。ここで、各札幅は、第６図に示すように、ライン検出により得られたデータから紙葉類のエッジを抽出することにより算出される。
ライン数計数手段３１Ｃは、第７図のユーロ紙幣の計数結果例に示すように、札幅算出手段３１Ｂにより得られた札幅を、識別候補となる紙葉類の種類毎に予め生成されてＲＯＭ２７に記憶された閾値と比較して、該閾値内に含まれているライン検出の回数を各波長毎に計数する。
識別対象種選定手段３１Ｄは、ライン数計数手段３１Ｃで得られた計数結果に基づいて、候補種選定手段３１Ａによって選定された２種類の候補種（１０ＥＵ，２０ＥＵ）のうち大きい候補種（２０ＥＵ）からカウントの有無をチェックして、１種類の識別対象種を選定する。この実施例では、２０ＥＵでカウントされた検出ラインがあるので、識別対象種を２０ＥＵと選定するが、仮に２０ＥＵでカウントされた検出ラインが０の場合には、識別対象種を１０ＥＵと選定する。
平均値算出手段３２Ａは、ＲＡＭ２８に一時記憶されている赤色反射光、緑色反射光、および青色反射光の検出光量データから、識別対象種毎に予め設定されている特定領域におけるセンサ出力の平均値をラインセンサＬＳに設けられた各チャンネル毎に算出する。紙葉類は、種類毎に特徴さが出やすい領域を有するため、この領域を特定領域として設定することで、紙葉類の全域におけるセンサ出力の平均値の算出および３次元データの生成をすることなく、紙葉類の種類を識別することができる。第８図は、紙葉類の特定領域の一例を説明するための図であって、（ａ）は流通券２０ユーロの算出結果であり、（ｂ）は市場汚れ券２０ユーロの算出結果である。同図において、（ａ）のグラフと（ｂ）とを比較すると、楕円で囲まれた箇所（色の薄い透かし部分）のデータ変動が大きくなっている（赤色反射光と青色反射光のセンサ出力の強弱関係が逆転している）。したがって、２０ユーロ紙幣の識別の場合には、このような箇所を特定領域として判定に使用するのは好ましくないため、色の濃い部分（同図では青の強い部分）を特定領域として判定に使用する。
データ変換手段３２Ｂは、色の数値化処理において比較的色の分別率がよいＧｒｂ表色系の変換式を用いて、平均値算出手段３２Ｂにより得られた特定領域におけるセンサ出力の平均値を、色相、彩度、および明度に符号化して３次元の色データを生成し、該３次元データから明度のパラメータを除外して２次元の色データに変換する。第９図は、この表色系の変換の一例として、ユーロ紙幣の各金種の分布を示すＧｒｂ表色系のグラフである。色の判定は３次元データでは判定が難しいため、同グラフでは、ＲＧＢを簡潔に２次元データに変換している。一般的な明度は、［赤×０．２９９＋緑×０．５８７＋青×０．１１４］という式から求められることから、明度の大半は緑の要素で示されていることがわかる。そこで、本実施形態では、明度（Ｇ）＝緑、ｒ（色素）＝赤−緑、ｂ（色素）＝青−緑として、３次元データを生成し、該３次元データから明度（Ｇ）のパラメータを除外したデータで分布を表現する。
なお、本実施形態では、色の数値化処理にＧｒｂ表色系を用いたが、本発明はこれに限定されず、例えばＬ＊ａ＊ｂ＊表色系を用いて３次元データを生成し、該３次元データからＬ＊（輝度）のパラメータを除外したデータで分布するようにしても、上述したＧｒｂ表色系とほぼ同様の効果を得ることができる。
種類特定手段３２Ｃは、予めＲＯＭ２７に記憶されている参照光量データの色の分布傾向を参照して、データ変換手段３２Ｂによって得られた２次元の色データが、どの種類に含まれるかを判断し、紙葉類Ｐの種類を特定する。ここで、本実施形態における識別対象の紙葉類は、種類毎にサイズおよび色の異なる紙葉類であって、特に、第１判定手段３１で選定された識別対象種と、識別候補のうちサイズ順が識別対象種と隣接する種類とでは、色が大きく異なる紙葉類である（例えば、ユーロ紙幣など）。したがって、本実施形態に係る種類特定手段３２Ｃでは、色の分布傾向を参照する際に、第１判定手段３１で選定された識別対象種と、識別候補のうちサイズ順が識別対象種より１つ大きい種類とを比較するようになっている。第１０図は、色データの分布の一例として、５ユーロと１０ユーロの分布を示すＬ＊ａ＊ｂ表色系のグラフである。同図において、５ユーロ領域と１０ユーロ領域との間に示されている２本の太線は、それぞれの領域の境界を表す閾値であり、ブロック矢印Ａより右側に分布されれば５ユーロと判断され、ブロック矢印Ｂより左側に分布されれば１０ユーロと判断される。なお、同図において、色データが２本の太線の間に分布された場合には、識別不能と判断され、その紙葉類は、異種の紙葉類と同様、リジェクト部６に送られる。
このように、本実施形態に係る紙葉類識別手段では、第１判定手段３１により１種類の識別対象種に絞り込み、第２判定手段３２で色の分布傾向を参照する際に、該識別対象種と、識別候補のうちサイズ順が識別対象種より１つ大きい種類とを比較するだけでよいので、判定処理回路の構造を簡易化することができるとともに、判定処理速度の高速化を図ることができる。
次に本実施形態に係る紙葉類識別装置の識別処理例を図１１のフローチャートを参照にしながら説明する。
まず、識別制御センサＶＰ１により検出され、ＲＡＭ２８に一次記憶されている紙葉類の札長データを取得し（ステップＳ１１）、取得した札長データと識別候補となる紙葉類の種類毎に予め生成されてＲＯＭ２７に記憶されている参照サイズデータとを比較して、２種類の候補種を選定する（ステップＳ１２）。
次に、ラインセンサＬＳにより検出され、ＲＡＭ２８に一時記憶されている札幅データを取得し（ステップＳ１３）、取得した札幅データに基づいて、ラインセンサＬＳの各ライン検出により得られたデータから紙葉類のエッジを算出し、ライン検出毎に得られた札幅を算出する（ステップＳ１４）。
次に、識別候補となる紙葉類の種類毎に予め生成されてＲＯＭ２７に記憶された閾値内に含まれる札幅を検出した検出ラインの回数を計数し（ステップＳ１５）、ステップＳ１２で選定した２種類の候補種の閾値内に含まれた検出ラインの回数を比較して、１種類の識別対象種を選定する（ステップＳ１６）。
次に、ラインセンサＬＳにより検出され、ＲＡＭ２８に一時記憶されている３波長光（赤色光，緑色光，および青色光）の反射光の検出光量データを取得し、識別対象種毎に予め設定されている特定領域におけるセンサ出力の平均値をラインセンサＬＳに設けられた各チャンネル毎に算出し（ステップＳ１７）、その後、そのセンサ出力の平均値を、色相、彩度、および明度に符号化して３次元の色データを生成し、該３次元データから明度のパラメータを除外して２次元の色データに変換する（ステップＳ１８）。そして、予めＲＯＭ２７に記憶されている参照光量データを参照して、色の分布傾向が識別対象種と該識別対象種よりサイズ順が一つ大きい種類のどちらに属するかを判断し、紙葉類の種類を特定する（ステップＳ１９）。
以上のように、本発明の実施形態に係る紙葉類識別装置１によれば、種類毎にサイズおよび色の異なる紙葉類を識別する際に、第１判定手段３１が、紙葉類の検出サイズデータに基づいて識別候補の中から識別対象種を選定し、第２判定手段３２が、紙葉類の検出光量データを、第１判定手段３１により選定された識別候補の参照光量データと比較することにより、紙葉類の種類を特定するようになっている。これにより、インクパターンや磁気パターンを検出してパターン認識を行う必要がないため、識別処理回路の構成が簡略化され、識別処理の高速化を低コストで実現することができるとともに、識別部の小型化を図ることができる。
以上、本発明を具体的に説明してきたが、本発明はそれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【０００６】
本発明は、紙葉類をホッパに受け入れて、受け入れた紙葉類の枚数を計数して、スタッカ部に集積する紙葉類識別装置に適用することができ、特に種類毎にサイズおよび色が異なる紙葉類を識別する際の処理速度の高速化を図る場合に有用である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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