(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の全体的な画像データを画像データ取得手段により取得し、
この取得した画像データについて、
個々の階調値における画素数分布から求められる面積比率が全体の予め定められたある比率値となる階調値を階調の高い方から算出し、
この算出した階調値が予め設定した基準階調値と比較して低い場合に汚損有りと判別する
物体の汚損状態判別方法。
【請求項２】
前記物体として硬貨を対象とし、
正偽識別手段で正偽および金種を識別し、
正硬貨と識別すれば識別した金種に予め設定した基準階調値に基づいて前記判別を実行する
請求項１記載の物体の汚損状態判別方法。
【請求項３】
物体の全体的な画像データを取得する画像データ取得手段と、
上記画像データ取得手段が取得した画像データについて、個々の階調値における画素数分布から求められる面積比率が全体の予め定められたある比率値となる階調値を階調の高い方から算出する手段と、
汚損を判定するために基準階調値を設定した基準値設定手段と、
上記算出する手段で算出した階調値が上記基準値設定手段で設定した基準階調値と比較して低い場合に汚損有りと判別する判別手段とを備えた
物体の汚損状態判別装置。
【請求項４】
前記物体として硬貨を対象とし、
上記硬貨の正偽および金種を識別する正偽識別手段を備え、
上記正偽識別手段で正硬貨と識別すれば識別した金種に予め設定した基準階調値に基づいて前記判別を実行する設定とした
請求項３記載の物体の汚損状態判別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、硬貨等の物体を取扱う各種の自動取引機に内部構成されるような物体の汚損状態判別方法に関し、さらに詳しくは物体の汚損状態を精度よく判別する物体の汚損状態判別方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
以下、硬貨の汚損状態判別装置を例にとって説明すると、例えば特開昭６１ー１８８４４号公報に示すように、光ファイバを用いて定められた検知時間間隔で硬貨の数箇所の反射光量を取得し、この取得した反射光量と予め設定された汚損判定レベルとを比較することにより硬貨の汚損状態を局部的に検知している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この場合は硬貨の汚損状態を局部的に検知するため、硬貨全体の汚損状態を正確に検知できず、検知ムラが生じて不正確な判定になりやすく、それゆえ誤判定を誘引するなど検知精度の信頼性に乏しい問題を有していた。
【０００４】
そこでこの発明は、物体の汚損状態を検知する際、局部的ではなく物体の全体を均一に検知することにより、物体の汚損状態を正確に検知できるようにした物体の汚損状態判別方法およびその装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、物体の全体的な画像データを画像データ取得手段により取得し、この取得した画像データについて、個々の階調値における画素数分布から求められる面積比率が全体の予め定められたある比率値となる階調値を階調の高い方から算出し、この算出した階調値が予め設定した基準階調値と比較して低い場合に汚損有りと判別する物体の汚損状態判別方法であることを特徴とする。
【０００６】
この発明の態様として、前記物体として硬貨を対象とし、正偽識別手段で正偽および金種を識別し、正硬貨と識別すれば識別した金種に予め設定した基準階調値に基づいて前記判別を実行する物体の汚損状態判別方法とすることができる。
【０００７】
またこの発明は、物体の全体的な画像データを取得する画像データ取得手段と、上記画像データ取得手段が取得した画像データについて、個々の階調値における画素数分布から求められる面積比率が全体の予め定められたある比率値となる階調値を階調の高い方から算出する手段と、汚損を判定するために基準階調値を設定した基準値設定手段と、上記算出する手段で算出した階調値が上記基準値設定手段で設定した基準階調値と比較して低い場合に汚損有りと判別する判別手段とを備えた物体の汚損状態判別装置であることを特徴とする。
【０００８】
この発明の態様として、前記物体として硬貨を対象とし、上記硬貨の正偽および金種を識別する正偽識別手段を備え、上記正偽識別手段で正硬貨と識別すれば識別した金種に予め設定した基準階調値に基づいて前記判別を実行する設定とした物体の汚損状態判別装置とすることができる。
【０００９】
【作用】
この発明によれば、物体の汚損状態を判別する際、先ず、物体の全体的な画像データを画像データ取得手段により取得し、この取得した画像データについて、個々の階調値における画素数分布を求め、この求めた画素数分布から求められる面積比率が全体の予め定められたある比率値となる階調値から物体の汚損状態を判別する。
【００１０】
また、物体の汚損状態を判別する際、物体の全体的な画像データを画像データ取得手段により取得し、この取得した画像データについて個々の階調値における画素数分布を求め、この求めた画素数分布から算出される面積比率が全体の予め定められた比率値となる階調値と、物体の種類を識別すると共にその識別した物体の種類に応じて記憶した基準階調値とを比較して物体の汚損状態を判別する。
【００１１】
【発明の効果】
この結果、物体の全体を捉えた画像データの階調値における画素数分布から求められる面積比率が全体の予め定められた比率値となる階調値から物体の全体の汚損状態を判別できるため、硬貨等の物体の汚損判別時に検知ムラがなくなり、均一で正確な判別ができる。特に、局部的に検知するのではなく全体的に検知して判断するため、人間の感性に近い汚損判別ができる。それゆえ、誤判別を自然に解消することができ、また信頼性の高い汚損判別ができる。
【００１２】
また、取扱い種類の多い硬貨等の物体の汚損状態を判別する場合であっても、金種別に設定した基準値と比較して判別すれば、汚損のない正常硬貨と汚れたり傷付いた汚損硬貨とを正確に区別することができる。また、この信頼性の高い汚損状態判別装置を自動取引機に組込んだ場合は、汚損硬貨と正常硬貨を的確に選別して汚損硬貨を流通規制し、正常硬貨のみを確実にリサイクル利用できる。
【００１３】
【実施例】
この発明の実施例を以下図面に基づいて詳述する。
［第１実施例］
図１は硬貨の汚損状態判別装置１１の硬貨検知構造を示し、この硬貨検知構造は搬送ベルト１２，１３、送りローラ１４…等の搬送部材を組合わせて水平方向に硬貨１５を挟持搬送する硬貨搬送路１６を設け、この硬貨搬送路１６に沿って硬貨検知センサ１７を配設して、ここに導かれた硬貨１５を金種判別および汚損状態を判別する。
【００１４】
この場合、硬貨検知センサ１７は、環状配置されたＬＥＤ１７ａの照射光１７ｂを水平状態に搬送される硬貨１５の上面全体に照射させ、この硬貨の上面凹凸模様の反射光１７ｃをＣＣＤカメラ１７ｄで検知して硬貨の表面模様とその汚損状態を表す画像データを取得する。この硬貨検知センサ１７でここに導かれた搬送途中の硬貨を瞬時に読取処理し、読取られた硬貨はそのまま後段へと搬送される。
【００１５】
図２は硬貨の汚損状態判別装置１１の回路構成図を示し、これは画像入力部２１と、Ａ／Ｄ変換部２２と、濃度ヒストグラム作成部２３と、２値化部２４と、識別部２５と、汚損レベル判定部２６とを備えて構成される。
【００１６】
画像入力部２１は、硬貨検知センサ１７のＣＣＤカメラ１７ｄで硬貨１５の表面全体の反射光を画像データとして取得し、この取得した画像データをＡ／Ｄ変換部２２でアナログからディジタル（多値）に変換する。
【００１７】
このＡ／Ｄ変換部２２を介して得られる画像データから濃度分布と金種とを求めるものであって、一方の濃度ヒストグラム作成部２３でＡ／Ｄ変換された画像データから各濃度（階調値）毎の画素数分布を算出し、他方の２値化部２４でＡ／Ｄ変換された画像データを金種判定用に多値から２値に変換する。
【００１８】
識別部２５は、各金種毎の表裏に対応する基準濃度分布を記憶しており、この基準濃度分布と２値化データとを比較して金種を判定する。
【００１９】
汚損レベル判定部２６は、汚損を判定するために予め設定した金種毎の汚損判定レベルを記憶しており、この汚損判定レベルと、濃度ヒストグラム作成部２３で算出した各濃度毎の画素数分布とを比較して硬貨の汚損状態を判別する。
【００２０】
図３は汚損のない流通に適した美麗な正常硬貨の画像データ３１を示し、例えば２５６×２５６画素（２５６階調／１画素）の画像データで表され、この正常硬貨の場合は比較的明瞭に硬貨の凹凸模様が取得される。
【００２１】
図４は正常硬貨の画像データから各濃度（階調値）毎の画素数分布を算出した濃度ヒストグラム４１の一例を示し、この正常硬貨から得られる濃度ヒストグラム４１は階調値の高い方（濃い方）から面積比率が全体のある比率値（１５％程度）となる濃度位置（階調値＝１０５）を算出し、これと予め設定した汚損判定レベル（基準階調値＝６４）とを比較して基準階調値より算出した階調値の方が大きければ汚損なしと判定し、小さければ汚損有りと判定する。この正常硬貨の場合は、十分に大きい（６４＜１０５）ため汚損なしと判定する。
【００２２】
図５は流通に不適な汚損硬貨の画像データ５１を示し、この汚損硬貨の場合は低反射で不明瞭に硬貨の凹凸模様が取得され、正規の凹凸模様を十分に取得できない。
【００２３】
図６は汚損硬貨の画像データから各濃度（階調値）毎の画素数分布を算出した濃度ヒストグラム６１の一例を示し、この汚損硬貨から得られる濃度ヒストグラム６１の場合は、階調値の高い方から面積比率が全体の１５％となる濃度位置（階調値＝１）を算出し、これと予め設定した汚損判定レベル（基準階調値＝６４）とを比較して汚損の有無を判定する。この汚損硬貨の場合は、かなり小さい（６４＞１）ため汚損有りと判定する。
【００２４】
このように構成された硬貨の汚損状態判別装置１１の全体処理動作を図７のフローチャートを参照して説明する。
今、硬貨１５が硬貨搬送路１６に搬送されて硬貨検知センサ１７の位置に導かれると、ここで硬貨１５に照射した反射光がＣＣＤカメラで受像され、この硬貨の上面全体の画像データが画像入力部２１で取得される（ステップｎ1 ）。
【００２５】
この取得された画像データはＡ／Ｄ変換部２２でアナログからディジタル（多値）に変換された後、濃度ヒストグラム作成部２３と２値化部２４との双方に出力され（ステップｎ2 ）、
濃度ヒストグラム作成部２３ではＡ／Ｄ変換された画像データから各濃度（階調値）毎の画素数分布を作成し（ステップｎ3 ）、
一方、２値化部２４ではＡ／Ｄ変換された画像データを金種判定用に多値から２値に変換し、この変換した２値化データに基づいて識別部２５で硬貨の正偽および金種を識別する（ステップｎ4 〜ｎ5 ）。
【００２６】
この識別結果に基づいて正硬貨と識別すれば、続いて汚損レベル判定部２６で同硬貨の汚損状態の判定処理を行い流通硬貨としての適・不適の有効性を判定する。これに対し、偽硬貨であれば、返却や回収等の偽硬貨処理を行う（ステップｎ6 〜ｎ7 ）。
【００２７】
次に、硬貨の汚損状態判別装置１１の汚損判別処理動作を図８のフローチャートを参照して説明する。
今、汚損レベル判定部２６で硬貨１５の汚損状態を判別するとき、この汚損レベル判定部２６は先ず、識別部２５から正硬貨と認められた同硬貨の金種データを取得する（ステップｎ11）。
【００２８】
続いて、濃度ヒストグラム作成部２３から１５％の面積比率の階調値を算出し（ステップｎ12）、
この算出した階調値を、金種や表裏毎に予め設定された汚損判定レベルと比較して判別する（ステップｎ13）。
【００２９】
このとき、汚損のない硬貨と判定すれば、同硬貨を流通利用に適した硬貨と判定する（ステップｎ14〜ｎ15）。
【００３０】
一方、汚損硬貨と判定すれば、汚れたり傷んでリサイクル利用に不適な硬貨のため機器内部に回収して流通規制する（ステップｎ16）。
【００３１】
［第２実施例］
図９は硬貨の汚損状態判別装置９１の硬貨検知構造を示し、この硬貨検知構造は搬送ベルト９２，９３、送りローラ９４…等の搬送部材を組合わせて水平方向に硬貨９５を挟持搬送する硬貨搬送路９６を設け、この硬貨搬送路９６に沿って硬貨検知センサ９７と磁気検知センサ９８とをこの順に配設して、ここに導かれた硬貨９５の汚損状態と金種とを判別する。
【００３２】
この場合、硬貨検知センサ９７の環状配置されたＬＥＤ９７ａが照射した反射光をＣＣＤカメラ９７ｂが受像して硬貨９５の表面模様とその汚損状態を表す画像データを取得すると共に、その後段の磁気検知センサ９８で硬貨の外径および材質を求める硬貨の磁気データを取得する。
【００３３】
図１０は硬貨の汚損状態判別装置９１の回路構成図を示し、これは画像入力部１０１と、画像Ａ／Ｄ変換部１０２と、濃度ヒストグラム作成部１０３と、磁気入力部１０４と、磁気Ａ／Ｄ変換部１０５と、識別部１０６と、汚損レベル判定部１０７とを備えて構成される。
【００３４】
画像入力部１０１は、硬貨検知センサ９７のＣＣＤカメラ９７ｂで硬貨９５の表面全体の反射光を画像データとして取得し、この取得した画像データを画像Ａ／Ｄ変換部１０２でアナログからディジタル（多値）に変換する。
【００３５】
濃度ヒストグラム作成部１０３は、Ａ／Ｄ変換された画像データから各濃度（階調値）毎の画素数分布を算出する。
【００３６】
一方、磁気入力部１０４は、磁気検知センサ９８で硬貨９５の外径および材質の磁気データを取得し、この取得した磁気データを磁気Ａ／Ｄ変換部１０５で金種判定用にアナログからディジタル（多値）に変換する。
【００３７】
識別部１０６は、金種毎の外径および材質に対応する基準磁気データを記憶しており、この基準磁気データと磁気検知センサ９８で検知された磁気データとを比較して金種判定する。
【００３８】
汚損レベル判定部１０７は、汚損を判定するために予め設定した金種毎の汚損判定レベルを記憶しており、この汚損判定レベルと濃度ヒストグラム作成部１０３で算出した各濃度毎の画素数分布とを比較して、硬貨９５の汚損状態を判別する。このように硬貨の金種を判定する磁気検知センサ９８を配設した場合は、このセンサの検知情報から金種判定をさらに絞り込んで金種判定の識別精度を高めることができる。
【００３９】
このように構成された硬貨の汚損状態判別装置９１の処理動作を図１１のフローチャートを参照して説明する。
今、硬貨９５が硬貨搬送路９６に搬送されて硬貨検知センサ９７の位置に導かれると、ここで硬貨９５に照射した反射光がＣＣＤカメラで受像され、この硬貨の上面全体の画像データが画像入力部１０１に取得される（ステップｎ21）。
【００４０】
この取得された画像データは画像Ａ／Ｄ変換部１０２でアナログからディジタル（多値）に変換された後、濃度ヒストグラム作成部１０３に出力され（ステップｎ22）、
濃度ヒストグラム作成部１０３でＡ／Ｄ変換された画像データから各濃度（階調値）毎の画素数分布を作成し（ステップｎ23）、
この作成した画素数分布を汚損状態の判別要素として汚損レベル判定部１０７に入力させる（ステップｎ24）。
【００４１】
一方、磁気検知センサ９８を介して硬貨９５の磁気データを取得した磁気入力部１０４は、その磁気データを磁気Ａ／Ｄ変換部１０５でアナログからディジタル（多値）に変換した後（ステップｎ25〜ｎ26）、
この磁気データから識別部１０６で硬貨の正偽および金種を識別する（ステップｎ27）。
【００４２】
この識別結果に基づいて正硬貨と識別すれば、続いて汚損レベル判定部１０７で同硬貨の汚損状態の判定処理を行い流通硬貨としての適・不適の有効性を判定する。これに対し、偽硬貨であれば、返却や回収等の偽硬貨処理を行う（ステップｎ28）。
【００４３】
上述のように、硬貨の全体を捉えた画像データの濃度分布から硬貨の全体の汚損状態を判別できるため、硬貨の検知時に検知ムラがなくなり、均一で正確な汚損判別ができる。特に、局部的に判別するのではなく全体的に検知して判断するため、人間の感性に近い汚損判別ができる。それゆえ、誤判別を確実に解消でき、また信頼性の高い汚損判別ができる。また、取扱い種類の多い硬貨の汚損状態を判別する場合は、金種別に設定した基準階調値と比較することにより、汚損のない正常硬貨と汚れたり傷付いた汚損硬貨とを正確に区別することができる。また、この信頼性の高い汚損状態判別装置を自動取引機に組込んだ場合は、汚損硬貨と正常硬貨を的確に選別して汚損硬貨を流通規制し、正常硬貨のみを的確にリサイクル利用することができる。
【００４４】
この発明と、上述の実施例の構成との対応において、
この発明の物体の汚損状態判別装置は、実施例の硬貨の汚損状態判別装置１１，９１に対応し、
以下同様に、
物体は、硬貨１５，９５に対応し、
画像データ取得手段は、硬貨検知センサ１７，９７および画像入力部２１，１０１に対応し、
個々の階調値における画素数分布から求められる面積比率が全体の予め定められたある比率値となる階調値を階調の高い方から算出する手段は、濃度ヒストグラム作成部２３，１０３、及び汚損レベル判定部２６，１０７に対応し、
基準値設定手段および正偽識別手段は、識別部２５，１０６に対応し、
判別手段は、汚損レベル判定部２６，１０７に対応するも、この発明は上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施例の硬貨の汚損状態判別装置の硬貨検知構造を示す側面図。
【図２】この発明の第１実施例の硬貨の汚損状態判別装置の回路構成図。
【図３】この発明の第１実施例の汚損のない正常硬貨の画像データ図。
【図４】この発明の第１実施例の正常硬貨の濃度ヒストグラムの一例を示す図表。
【図５】この発明の第１実施例の汚損硬貨の画像データ図。
【図６】この発明の第１実施例の汚損硬貨の濃度ヒストグラムの一例を示す図表。
【図７】この発明の第１実施例の硬貨の汚損状態判別装置の全体処理動作を示すフローチャート。
【図８】この発明の第１実施例の硬貨の汚損状態判別装置の汚損判別処理動作を示すフローチャート。
【図９】この発明の第２実施例の硬貨の汚損状態判別装置の硬貨検知構造を示す側面図。
【図１０】この発明の第２実施例の硬貨の汚損状態判別装置の回路構成図。
【図１１】この発明の第２実施例の硬貨の汚損状態判別装置の処理動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
１１，９１…硬貨の汚損状態判別装置
１５，９５…硬  貨
１７，９７…硬貨検知センサ
２１，１０１…画像入力部
２３，１０３…濃度ヒストグラム作成部
２５，１０６…識別部
２６，１０７…汚損レベル判定部
３１…正常硬貨の画像データ
４１…正常硬貨の濃度ヒストグラム
５１…汚損硬貨の画像データ
６１…汚損硬貨の濃度ヒストグラム
９８…磁気検知センサ
１０４…磁気入力部
【図１】
0003622374.tif 000002
【図２】
0003622374.tif 000003
【図３】
0003622374.tif 000004
【図４】
0003622374.tif 000005
【図５】
0003622374.tif 000006
【図６】
0003622374.tif 000007
【図７】
0003622374.tif 000008
【図８】
0003622374.tif 000009
【図９】
0003622374.tif 000010
【図１０】
0003622374.tif 000011
【図１１】
0003622374.tif 000012