(57)【要約】【課題】従来よりも精度よく切り貼り紙葉類を検出する。【解決手段】互いに貼り合せられた２枚以上の紙葉類からなり、貼り合せ部位Ｌに厚み方向の段差Ｔが形成された切り貼り紙葉類Ｐを検出する紙葉類検査装置１０であって、切り貼り紙葉類の表面の法線Ｈに対して傾斜した光線Ｌｔを切り貼り紙葉類の表面に照射する光源１８と、切り貼り紙葉類の表面から反射する光を受光する受光部２０と、受光部が受光した光から、切り貼り紙葉類の画像を作成する画像作成部と、段差による光線の乱反射が画像中に含まれるか否かにより、切り貼り紙葉類を検出する検出部とを備える。【選択図】図３
2011175410.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに貼り合せられた２枚以上の紙葉類からなり、貼り合せ部位に厚み方向の段差が形成された切り貼り紙葉類を検出する方法であって、
前記切り貼り紙葉類の表面の法線に対して傾斜した光線を当該切り貼り紙葉類の前記表面に照射する第１工程と、
前記切り貼り紙葉類の前記表面から反射する光を受光して、前記切り貼り紙葉類の画像を作成する第２工程と、
前記段差による前記光線の乱反射が前記画像中に含まれるか否かにより、切り貼り紙葉類を検出する第３工程とを備える
切り貼り紙葉類の検出方法。
【請求項２】
前記光線は、前記法線から測った角度が、３０°〜６０°の角度から照射されることを特徴とする請求項１に記載の切り貼り紙葉類の検出方法。
【請求項３】
前記段差による前記光線の乱反射が前記画像中に含まれるか否かを判定するに当たり、前記画像内において、画像を構成する画素の輝度を第１方向に沿って累積した輝度累積値の、前記第１方向に直交する第２方向に沿った分布である輝度累積値分布を、予め定められた閾値と比較することを特徴とする請求項１又は２に記載の切り貼り紙葉類の検出方法。
【請求項４】
互いに貼り合せられた２枚以上の紙葉類からなり、貼り合せ部位に厚み方向の段差が形成された切り貼り紙葉類を検出する紙葉類検査装置であって、
前記切り貼り紙葉類の表面の法線に対して傾斜した光線を当該切り貼り紙葉類の前記表面に照射する光源と、
前記切り貼り紙葉類の前記表面から反射する光を受光する受光部と、
該受光部が受光した光から、前記切り貼り紙葉類の画像を作成する画像作成部と、
前記段差による前記光線の乱反射が前記画像中に含まれるか否かにより、切り貼り紙葉類を検出する検出部とを備える紙葉類検査装置。
【請求項５】
前記光源は、前記光線を、前記法線から測った角度が、３０°〜６０°の角度から照射することを特徴とする請求項４に記載の紙葉類検査装置。
【請求項６】
前記検出部が、前記画像内において、前記画像を構成する画素の輝度を第１方向に沿って累積した輝度累積値の、前記第１方向に直交する第２方向に沿った分布である輝度累積値分布を算出する輝度累積値分布算出部と、前記輝度累積値分布及び予め定められた閾値を比較する判定部とを備えることを特徴とする請求項４又は５に記載の紙葉類検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、２枚以上の紙葉類が貼り合せられた切り貼り紙葉類を検出するための、切り貼り紙葉類の検出方法及び紙葉類検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
切断された２枚以上の紙葉類を、その平行な対向する２辺間に渡る切断面同士を突き合わせるようにして貼り合わせる場合がある。以下、このようにして貼り合わされた紙葉類を「切り貼り紙葉類」と称する。
【０００３】
切り貼り紙葉類を、貼り合わされていない通常の紙葉類と区別するためには、従来、光透過型又は光反射型のイメージセンサや、金属ローラ等を用いた機械的な厚み検出装置等が用いられてきた（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３０３６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、厚み検出装置は、金属ローラ表面の寸法精度によっては、切り貼り紙葉類を検出できない場合があった。
【０００６】
また、イメージセンサは、切り貼り紙葉類の接合部に隙間が存在している場合には、その隙間を画像として検出することが可能である。しかし、精度良く貼り合わされたために貼り合せの接合部に隙間が存在しない場合には、切り貼り紙葉類を検出することが難しかった。
【０００７】
また、イメージセンサの場合には、貼り合せの接合部と、使用により生じた折れ皺とを区別することができなかった。
【０００８】
発明者は鋭意検討の結果、表面に対して傾いた方向から切り貼り紙葉類に光を照射することで、上述した課題を解決できることに想到した。
【０００９】
従って、この発明の課題は、従来よりも精度よく切り貼り紙葉類を検出することが可能な切り貼り紙葉類の検出方法及び紙葉類検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した目的の達成を図るために、この発明の切り貼り紙葉類の検出方法は、互いに貼り合せられた２枚以上の紙葉類からなり、貼り合せ部位に厚み方向の段差が形成された切り貼り紙葉類を検出する方法であって、切り貼り紙葉類の表面の法線に対して傾斜した光線を切り貼り紙葉類の表面に照射する第１工程と、切り貼り紙葉類の表面から反射する光を受光して、切り貼り紙葉類の画像を作成する第２工程と、段差による光線の乱反射が画像中に含まれるか否かにより、切り貼り紙葉類を検出する第３工程とを備える。
【００１１】
この発明の切り貼り紙葉類の検出方法によれば、切り貼り紙葉類の表面に斜めに光線を照射し、切り貼り紙葉類の貼り合わせ部位に形成される段差からの乱反射を検出することで切り貼り紙葉類の切り貼りの有無を検出するので、従来よりもより正確に切り貼り紙葉類の切り貼りの有無を判定できる。
【００１２】
上述した切り貼り紙葉類の検出方法において、光線は、法線から測った角度が、３０°〜６０°の角度から照射されることが好ましい。
【００１３】
このように構成することにより、切り貼り紙葉類に光線を照射した際に、より効果的に乱反射を生じさせることができる。
【００１４】
上述した切り貼り紙葉類の検出方法において、段差Ｔによる光線の乱反射が画像中に含まれるか否かを判定するに当たり、画像内において、画像を構成する画素の輝度を第１方向に沿って累積した輝度累積値の、第１方向に直交する第２方向に沿った分布である輝度累積値分布を、予め定められた閾値と比較することが好ましい。
【００１５】
このように構成することにより、貼り合せ部位の段差が延在する方向によらず、段差を検出することができる。
【００１６】
この発明の紙葉類検査装置は、互いに貼り合せられた２枚以上の紙葉類からなり、貼り合せ部位に厚み方向の段差が形成された切り貼り紙葉類を検出する紙葉類検査装置であって、切り貼り紙葉類の表面の法線に対して傾斜した光線を切り貼り紙葉類の表面に照射する光源と、切り貼り紙葉類の表面から反射する光を受光する受光部と、受光部が受光した光から、切り貼り紙葉類の画像を作成する画像作成部と、段差による光線の乱反射が画像中に含まれるか否かにより、切り貼り紙葉類を検出する検出部とを備える。
【００１７】
上述の紙葉類検査装置において、光源は、光線を、法線から測った角度が、３０°〜６０°の角度から照射するのが好ましい。
【００１８】
上述の紙葉類検査装置において、検出部が、画像内において、画像を構成する画素の輝度を第１方向に沿って累積した輝度累積値の、第１方向に直交する第２方向に沿った分布である輝度累積値分布を算出する輝度累積値分布算出部と、輝度累積値分布及び予め定められた閾値を比較する判定部とを備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
この発明は、上述のように構成しているので、従来に比較してより正確に切り貼り紙葉類を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（Ａ）は、切り貼り紙葉類の模式的な平面図である。（Ｂ）は、（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った切断端面図である。
【図２】（Ａ）は、切り貼り紙葉類の接合線付近を拡大して示す断面図である。（Ｂ）は、（Ａ）の切り貼り紙葉類の平面図である。
【図３】（Ａ）は、紙葉類検査装置の構成を概略的に示す平面図である。（Ｂ）は、紙葉類検査装置の構成を概略的に示す側面図である。
【図４】紙葉類検査装置のデータ処理部の構成を示す機能ブロック図である。
【図５】（Ａ）は、切り貼り紙葉類の画像データＧを示す模式図である。（Ｂ）は、輝度累積値分布の説明に供する模式図である。
【図６】（Ａ）は、透明な粘着テープで貼り付けられた切り貼り紙葉類の接合線付近における拡大断面図である。（Ｂ）は、当該切り貼り紙葉類の画像データである。（Ｃ）は、当該切り貼り紙葉類の輝度累積値分布を示す模式図である。
【図７】（Ａ）は、切り貼り紙葉類の接合線付近における拡大断面図である。（Ｂ）は、当該切り貼り紙葉類の画像データである。（Ｃ）は、当該切り貼り紙葉類の輝度累積値分布を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。なお、各図は、各構成要素の形状、大きさ及び配置関係について、この発明が理解できる程度に概略的に示してある。また、以下、この発明の好適な構成例について説明するが、各構成要素の材質及び数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。従って、この発明は、以下の実施形態に何ら限定されない。また、各図において、共通する構成要素には同符号を付し、その説明を省略することもある。
【００２２】
（切り貼り紙葉類について）
まず始めに、以下に説明する実施の形態の紙葉類検査装置の検査対象である切り貼り紙葉類について、図面を参照して説明する。
【００２３】
図１（Ａ）は、切り貼り紙葉類の模式的な平面図である。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った切断端面図である。
【００２４】
図１（Ａ）及び（Ｂ）を参照すると、切り貼り紙葉類Ｐは、同一券種の２枚の紙葉部分としての第１部分Ｐ１及び第２部分Ｐ２が、互いの断面同士を当接させるように貼り合わされた矩形状の紙葉（例えば、紙幣）である。
【００２５】
より詳細には、切り貼り紙葉類Ｐは、第１部分Ｐ１の断面Ｐ１ａと、第２部分Ｐ２の断面Ｐ２ａとを突き合せるように当接させ、この当接部で第１及び第２部分Ｐ１及びＰ２を貼り合わせることにより形成されている。ここで、互いに当接し合う断面Ｐ１ａ及びＰ２ａにより形成される直線を接合線Ｌと称する。
【００２６】
第１及び第２部分Ｐ１及びＰ２の貼り合わせ部位すなわち接合線Ｌには、厚み方向の段差Ｔが形成されている。つまり、第１部分Ｐ１の厚みが第２部分Ｐ２の厚みよりも僅かに大きい。これは、第１及び第２部分Ｐ１及びＰ２の使用状況の違いにより生じる厚みの局所的な変化のためである。この実施の形態では、接合線Ｌの位置で生じる厚み方向の段差Ｔは２０μｍ以上の高さとする。
【００２７】
接合線Ｌは、この例では、直線状であり、第１及び第２部分Ｐ１及びＰ２の短辺に平行に延在している。しかし、接合線Ｌは、直線状であれば、その延在方向に特に限定はない。例えば、接合線Ｌは、第１及び第２部分Ｐ１及びＰ２の短辺に対して傾いていてもよい。
【００２８】
以上をまとめると、以下で説明する実施の形態の紙葉類検査装置は、（１）直線状の接合線Ｌを有し、及び（２）接合線Ｌに段差Ｔが形成されているような切り貼り紙葉を検査対象とする。
【００２９】
続いて、図２（Ａ）及び（Ｂ）を参照して、実施の形態の紙葉類検査装置が切り貼り紙葉類を検出する原理について簡単に説明する。
【００３０】
図２（Ａ）は、切り貼り紙葉類Ｐの接合線Ｌ付近を拡大して示す断面図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の切り貼り紙葉類Ｐの平面図である。
【００３１】
図２（Ａ）には、後述する紙葉類検査装置１０が紙葉類の切り貼りの有無を判定するために、切り貼り紙葉類Ｐに照射する光線Ｌｔが描かれている。この光線Ｌｔは、切り貼り紙葉類Ｐの表面ＰＳの法線Ｈに対して傾斜している。つまり、光線Ｌｔは、切り貼り紙葉類Ｐの表面ＰＳに対して斜め方向から照射される。
【００３２】
このような光線Ｌｔが切り貼り紙葉類Ｐの表面に照射されると、接合線Ｌに形成された段差Ｔでは、光線Ｌｔが乱反射される。その結果、接合線Ｌからの反射光の強度が、他の平坦な表面ＰＳからの反射光の強度よりも弱くなる。従って、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すような段差Ｔのある接合線Ｌは暗く見えることになる。
【００３３】
この実施の形態の紙葉類検査装置は、この原理に基づいて、切り貼り紙葉類Ｐに形成されている接合線Ｌを検出して、紙葉類（以下の説明において、切り貼りされていない紙葉類も含むものとして、単に紙葉類Ｐともいう。）が切り貼りされているか否かの判定を行う。
【００３４】
（紙葉類検査装置）
続いて、図３〜図５を参照して、この実施の形態の紙葉類検査装置について説明する。
図３（Ａ）は、紙葉類検査装置の構成を概略的に示す平面図である。図３（Ｂ）は、紙葉類検査装置の構成を概略的に示す側面図である。図４は、紙葉類検査装置のデータ処理部の構成を示す機能ブロック図である。
【００３５】
紙葉類検査装置１０は、測定部１２とデータ処理部１４と入力部２８と出力部３０とから構成されている。
【００３６】
測定部１２は、いわゆる機械部品で主に構成されており、搬送部１６と、光源１８と、受光部２０とを備える。
【００３７】
搬送部１６は、不図示の搬送機構と、平面状の搬送面を有する搬送台１６ａとを備えている。搬送部１６は、搬送機構を動作させることにより、搬送台１６ａに載置された紙葉類Ｐを矢印Ａｒ方向に、一定速度で搬送する。
【００３８】
光源１８は、可視光線を発光するランプであり、搬送部１６により搬送される紙葉類Ｐの表面に、タイミングを合わせて測定用の光線Ｌｔを照射する機能を有する。光源１８から紙葉類Ｐの表面に照射される光線Ｌｔは、紙葉類Ｐの表面の法線Ｈに対して傾斜している。つまり、光源１８は、紙葉類Ｐから見たときに斜め上方の位置に配置されている。この実施の形態の場合では、光源１８は、搬送台１６ａの右側面の上空に配置されている。
【００３９】
光源１８は、光源１８から照射される光線Ｌｔの、紙葉類Ｐの法線Ｈから測った照射角度θが、３０°〜６０°となるような位置に配置されることが好ましい。つまり、紙葉類Ｐに照射される光線Ｌｔと、紙葉類Ｐの法線Ｈとのなす角度θを３０°〜６０°とすることが好ましい。光源１８をこのような位置に配置することにより、切り貼り紙葉類Ｐの接合線Ｌに形成された段差Ｔにより光線Ｌｔが効果的に乱反射され、結果として接合線Ｌを精度良く検出することができる。
【００４０】
受光部２０は、光源１８から紙葉類Ｐに照射された光線Ｌｔの反射光を受光して電子データへと変換し、データ処理部１４に出力する機能を有する。受光部２０は、好ましくは、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）等の公知の受光素子が直線状に配列されている。この実施の形態では、受光部２０の受光素子は、紙葉類Ｐの搬送方向Ａｒに直交する方向に配置されていて、得られた画像の画素をそれぞれ構成している。この受光素子の配列長さは、紙葉類Ｐの、搬送方向Ａｒに直交する方向の最大の長さ全体にわたる領域からの反射光を受光するのに十分な長さに設計してある。また、光源１８から紙葉類Ｐに向けて照射される光線Ｌｔを遮らないように、受光部２０は、光源１８と紙葉類Ｐとを結ぶ直線から外れた位置に配置されている。より具体的には、受光部２０は、光源１８よりも高い位置に配置されている。
【００４１】
続いて、図４を参照して、データ処理部１４の構成について説明する。
【００４２】
データ処理部１４は、入力部２８から入力された券種の紙葉類Ｐに関して、受光部２０から出力される電子データから、紙葉類Ｐの画像データＧを作成するとともに、この画像データＧを用いて、紙葉類Ｐが貼り合わされたものであるか否かを判定する機能を有する。そして、この判定結果は出力部３０に出力される。
【００４３】
データ処理部１４は、ハードディスクドライブ等の外部記憶装置（不図示）から読み出されたプログラムを中央演算装置（ＣＰＵ：不図示）が実行することにより実現される機能手段である。ここでＣＰＵは、演算部３６と一時記憶部３４と制御部３２とを備えていて、制御部３２の制御の下、演算部３６がプログラムを実行し、一時記憶部３４にプログラムの実行に伴い発生する一時的な変数やその他のプログラムの実行に必要な情報を読み出し自在に記憶する。
【００４４】
より詳細には、データ処理部１４は、機能手段の画像作成部２２と検出部２４とを備え、さらに記憶部として後述する閾値を記憶する閾値記憶部２６を備えている。
【００４５】
画像作成部２２には、受光部２０から出力された輝度信号としての電子データが入力され、この電子データは、２次元直交座標系に基づく行列配列の画素データとして一時記憶部３４に格納される。
【００４６】
この電子データに基づいて、紙葉類Ｐの画像データＧが作成される。この画像は、紙葉類Ｐに段差Ｔが存在しなければ、通常は明るさの濃淡で表され、搬送方向Ａｒではほぼ一様であり、これに直交する方向では反射光の反射角に応じて明るさの濃度がほぼ一定の割合で減少しているが、その差は僅かであるため、全体にわたりほぼ均一とみなせる。しかしながら、段差Ｔが存在する場合には、段差Ｔに対応する箇所で搬送方向Ａｒに直交する方向の濃度変化が目立つ、すなわち周囲と比べて明るさが低下した筋状の模様が生じる。なお、電子データから画像データＧを作成する方法は、従来公知であるので、これ以上の説明を省略する。
【００４７】
閾値記憶部２６は、紙葉類Ｐが切り貼りされたものか否かを判定する際に用いる閾値を記憶しており、好ましくは、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等として構成されている。
【００４８】
検出部２４は、更に、輝度累積値分布算出部２４ａと、判定部２４ｂとを備えている。
【００４９】
輝度累積値分布算出部２４ａは、搬送方向Ａｒに直交する方向の輝度変化をより確実に取得するために、搬送方向Ａｒに沿った、各配列での輝度の累積値を求める。従って、この輝度累積値分布算出部２４ａは、紙葉類Ｐの画像データＧ内において、画像データＧを構成する画素の輝度を搬送方向Ａｒである第１方向に沿って累積した輝度累積値の、第１方向に直交する第２方向に沿った分布である輝度累積値分布を算出する。
【００５０】
以下、輝度累積値分布算出部２４ａの機能について、図５を参照して説明する。
【００５１】
図５（Ａ）は、切り貼り紙葉類の画像データＧを示す模式図である。図５（Ｂ）は、輝度累積値分布の説明に供する模式図である。
【００５２】
図５（Ａ）には、画像作成部２２により作成された切り貼り紙葉類Ｐの画像データＧが示されている。この図５（Ａ）に示す例の場合には、長方形の紙葉の一方の短辺を２次元直交座標系のＹ軸とし、かつ、一方の長辺をＸ軸として、画素配列の輝度データが一時記憶部３４に格納されている。従って、Ｙ軸は画素配列の行番号に対応し、Ｘ軸は列番号に対応する。上述のように、切り貼り紙葉類Ｐの接合線Ｌに形成される段差Ｔにより、光源１８からの光線Ｌｔが乱反射されるために、画像データＧ上では、接合線Ｌは暗く（低輝度に）見えている。
【００５３】
この接合線Ｌによる輝度低下は、経験によれば、画素単位で見れば紙葉類Ｐの皺、破れ等による輝度低下と識別できない場合がある。これら他の要因と接合線Ｌによる輝度低下とを明確に区別するできるようにするために、輝度累積値分布算出部２４ａは、画像データＧ中に設定された第１方向Ｙに沿って並ぶ画素の輝度を、画像データＧの１列の画素全部に渡って累積、すなわち加算して輝度累積値を作成する。他の要因による輝度低下は、この１列の一部の画像において生じており、これに対して接合線Ｌによる輝度低下は一列の全部の画素で生じているので、輝度累積値では両者の輝度低下の差は明確となる。そこで、この操作を第１方向Ｙに直交する第２方向Ｘに関して全ての列について行い、輝度累積値の第２方向Ｘに関する分布である輝度累積値分布Ｄを算出する。なお、この実施の形態では、長方形の紙葉の短辺を搬送方向Ａｒの方向と平行にし、この搬送方向Ａｒを第１方向と設定してある。
【００５４】
このようにして得られた輝度累積値分布Ｄを図５（Ｂ）に示す。図５（Ｂ）において、横軸は、画像データＧの第２方向Ｘに沿った距離を示し、及び、縦軸は、第１方向Ｙに沿った各画素列の輝度累積値を示す。
【００５５】
図５（Ｂ）において、画像データＧから得られた輝度累積値は、ほぼ一定の値を示す。ただし、接合線Ｌに対応する位置Ａにおいては、接合線Ｌが低輝度であることから、輝度累積値が突出して小さい値を有するボトムＢを取る。詳しくは後述するが、判定部２４ｂにおいては、接合線Ｌを含む画素列の輝度累積値が突出して小さくなる性質を利用して、輝度累積値を、予め測定して読み出し自在に格納されている閾値Ｓと比較することにより、紙葉類Ｐが切り貼り紙葉類か否かを判定する。なお、この閾値Ｓは、検査対象とする紙葉類Ｐの券種ごとに、この紙葉類Ｐの搬送方向Ａｒ及びこれに対する傾き（傾斜角αは０°〜９０°）が定められれば、ルックアップテーブル形式で読み出しできる構成となっている。
【００５６】
例えば、図５（Ａ）に示した例の場合、ＸＹ軸の交点である座標原点Ｏを中心として、Ｙ軸に対して傾斜角αだけ傾いた傾斜直線及びこれと平行な各傾斜直線が、このＸＹ座標系に配列されたどの画素と交差しているかは予め求めることができるので、この傾斜直線の傾斜角αとこれら傾斜直線と交差するがその座標位置との関係をαの値ごとに予めＲＯＭ格納しておく。このようにすれば、傾斜角αが決まれば、この傾斜角αに対応する傾斜直線上の画素の座標位置をＲＯＭから読み出し、これら座標位置に対応する画素の輝度データを一時記憶部３４から読み出すことができる。
【００５７】
従って、図５（Ａ）にＬで示すような、第１方向Ｙに平行な段差Ｌが存在する場合には、この輝度累積値分布算出部２４ａの出力データは図５（Ｂ）に示すような分布となる。この分布によれば、第２方向のＡの位置で輝度累積値が落ち込んで値Ｂを有するが、その他はそれよりも高い一定の値を実質的に有している。次にこの結果が判定部２４ｂに送られて、そこで閾値記憶部２６からこの紙葉と同一券種であって、この紙葉の短辺と第１方向Ｙが平行な場合の閾値Ｓを読み出してきて、輝度累積値との比較を行い、その結果、Ｓ＞Ｂであると判定されるとＢが接合線に起因する値であると判定し、よって、Ａ点が接合線Ｌの存在する位置であると判明する。
【００５８】
ところで、紙葉類Ｐは、必ずしもその一辺が第１方向Ｙと平行に搬送部１６に設置されるものではないし、或いは、短辺と第１方向Ｙとが平衡であっても、接合線Ｌが紙葉Ｐの一辺と平行に形成されている訳ではない。そのように、紙葉Ｐの一辺に対し接合線Ｌが傾斜している場合について説明する。この場合、輝度累積値分布算出部２４ａは、輝度累積値分布Ｄを、第１方向Ｙを段階的に１８０°まで回転させながら算出する。
【００５９】
より詳細には、図５（Ａ）に示すように、第１方向Ｙを、画像データＧの原点Ｏの周りに微小角度φ（０°＜φ≦９０°）ずつ段階的に回転させて、新たな第１方向Ｙ’（以下、「新第１方向Ｙ’」と称する。）をそれぞれ設定する。すなわち、ｎ段階で傾斜角αが９０°になるとすると、傾斜角は、α＝φ、２φ、・・・ｎφとなる。この傾斜角αについて、新第１方向に沿って並ぶ画素列について、輝度累積値を算出する。そして、この輝度累積値を、新第１方向Ｙ’に直交する新たな第２方向Ｘ’（以下、「新第２方向Ｘ’」と称する。）に関して全ての列について行い、輝度累積値の新第２方向Ｘ’に関する分布である輝度累積値分布Ｄ’（不図示）を算出する。この場合、新第１方向Ｙ’に沿って並ぶ画素列とは、例えば、傾斜角α＝２φの場合には、原点Ｏを通り角度２φの直線及びこの直線に平行な他の直線の各々について、その直線が通過する全ての画素の集合を言う。この場合、隣接する直線間の間隔は１画素分、１／２画素分、１／３画素分等、任意好適な間隔を設定できる。
【００６０】
この作業を、新第１方向Ｙ’と元の第１方向Ｙとのなす角度が１８０°以上となるまで繰り返す。これにより、後述のように切り貼り紙葉類Ｐの接合線Ｌの延在する方向によらず、接合線Ｌを検出することができる。
【００６１】
なお、第１方向Ｙを回転させる角度φは、２°〜５°程度の角度であることが好ましい。第１方向Ｙを２°〜５°ずつ段階的に回転させることにより、接合線Ｌの延在角度（傾斜角α）によらず、接合線Ｌを精度よく検出することができる。
【００６２】
判定部２４ｂは、上述のようにして作成された輝度累積値分布Ｄを、予め定められた閾値Ｓと比較して、接合線Ｌの有無を判定し、接合線Ｌの有無から、当該紙葉類Ｐが切り貼りされているか否かを判定する。
【００６３】
より詳細には、判定部２４ｂは、閾値記憶部２６から、事前に設定されて記憶されている閾値Ｓを読み出す。そして、第１方向Ｙを段階的に回転させることで得られた複数の輝度累積値分布Ｄ及びＤ’と、閾値Ｓとを順々に比較していく。すなわち、判定部２４ｂは、閾値記憶部２６から読み出された閾値Ｓと輝度累積値分布Ｄ及びＤ’との比較を、順番に行って閾値Ｓより小さい最小値を判別し、内部に含まれる比較手段によって判別されたそれぞれの最小値の大小の比較を行って、最小値のうち最も小さい最小値を有する傾斜角αを決定する。
【００６４】
比較の結果、図５（Ｂ）に示すように、輝度累積値が閾値Ｓよりも小さい領域（ボトムＢ）が見つかった場合、当該紙葉類Ｐが接合線Ｌを有する切り貼り紙葉類であると判定して出力部３０へ出力する。逆に、全ての輝度累積値分布Ｄ及びＤ’において、輝度累積値が閾値Ｓよりも大きい場合には、当該紙葉類Ｐは、切り貼り紙葉類ではないと判定して出力部３０へと出力する。なお、出力部３０は、通常の画像表示装置、プリンタ、音声表示、その他任意好適な装置とすることができる。
【００６５】
（切り貼り紙葉類の検出方法）
次に、図３〜図５を参照して、切り貼り紙葉類の検出方法について説明する。
【００６６】
切り貼り紙葉類の検出方法は大きく第１〜第３工程に分かれている。以下、それぞれの工程について、より詳細に説明する。
【００６７】
第１工程では、切り貼り紙葉類Ｐの表面の法線に対して傾斜した光線Ｌｔを切り貼り紙葉類Ｐの表面に照射する。
【００６８】
より詳細には、図３及び図４に示すように、紙葉類検査装置２０の搬送台１６ａに測定すべき切り貼り紙葉類Ｐが位置決めされて載置されると、この載置を自動検出して、搬送機構が作動して、搬送台１６ａ上の切り貼り紙葉類Ｐを矢印Ａｒ方向に一定速度で搬送する。この搬送機構の作動開始及び停止は、従来と同様である。
【００６９】
切り貼り紙葉類Ｐが光源１８の位置に至ると、不図示の紙葉類センサが切り貼り紙葉類Ｐを検知して、光源１８を点灯する。すなわち、切り貼り紙葉類Ｐの表面に対して傾いた位置に設けられた光源１８から、光線Ｌｔが切り貼り紙葉類Ｐに向けて照射される。
【００７０】
第２工程では、切り貼り紙葉類の表面から反射する光を受光して、切り貼り紙葉類の画像を作成する。
【００７１】
より詳細には、光源１８から照射された光線Ｌｔは、光源１８の下を搬送される切り貼り紙葉類Ｐの表面で反射される。この反射光は、受光部２０により受光される。上述のように受光部２０は受光素子を備えている。よって、受光部２０により受光された光は、電子データへと変換される。
【００７２】
このように、切り貼り紙葉類Ｐの表面からの反射光は、受光部により電子データへと変換された後に、データ処理部１４の画像作成部２２へと出力される。画像作成部２２は、入力された電子データに基づいて、図５（Ａ）に示すような画像データＧを作成する。
【００７３】
第３工程では、切り貼り紙葉類Ｐの接合線Ｌに形成される段差Ｔによる光線Ｌｔの乱反射が画像中に含まれるか否かにより、切り貼り紙葉類Ｐを検出する。
【００７４】
より詳細には、上述のように、切り貼り紙葉類Ｐの接合線Ｌには、高さ数十μｍ程度の段差Ｔが形成される（図２（Ａ）参照）。この段差Ｔに光源１８からの光線Ｌｔが照射されると、光線Ｌｔの乱反射が生じ、段差Ｔからの反射光の強度が減少する。つまり、接合線Ｌに沿って反射光の強度が低くなる。その結果、得られた画像データＧ上では、接合線Ｌに対応する画素は、周囲の画素に比べて輝度が低く（暗く）なる。
【００７５】
第３工程では、切り貼り紙葉類Ｐの画像データＧでは、接合線Ｌに沿って画素の輝度が低い領域が形成されることに着目して切り貼り紙葉類Ｐを検出する。
【００７６】
より具体的には、図４に示すように、検出部２４の輝度累積値分布算出部２４ａが、図５（Ｂ）に示すような輝度累積値分布Ｄを作成して、ＣＰＵの一時記憶部３４に記憶する。つまり、図５（Ａ）に示すように、輝度累積値分布算出部２４ａは、一時記憶部３４に記憶された画像データＧを読み出して、第１方向Ｙに沿って並ぶ画素の輝度を１列に渡って累積した輝度累積値を、第１方向Ｙと直交する第２方向Ｘに関して求める。
【００７７】
さらに、輝度累積値分布算出部２４ａは、図５（Ａ）に示すように、第１方向Ｙ及び第２方向Ｘを微小角度φずつ段階的に１８０°まで回転させた傾斜角αにおける新第１方向Ｙ’及び新第２方向Ｘ’についても、これら新第１方向Ｙ’に平行な直線状にある各画素につき、それぞれ輝度累積値分布Ｄ’を算出して記憶する。
【００７８】
そして、検出部２４の判定部２４ｂが、このようにして得られた輝度累積値分布Ｄ及びＤ’について、輝度累積値と、閾値記憶部２６から読み出された閾値Ｓとを比較する。そして、輝度累積値が閾値Ｓよりも小さい場合に、当該紙葉類Ｐを切り貼り紙葉類と判定する。逆に、全ての輝度累積値分布Ｄ及びＤ’において、輝度累積値が閾値Ｓよりも大きいときには、当該紙葉類Ｐは、切り貼り紙葉類ではないと判定する。
【００７９】
このような検出法において、例えば、輝度累積値が閾値Ｓよりも小さい輝度累積値分布Ｄ及びＤ’が複数あった場合には、接合線Ｌが複数個所あることとなる。この点について以下に説明する。
【００８０】
（具体例１）
次に、図６（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、切り貼り紙葉類の検出方法の具体例について説明する。具体例１は、透明な粘着テープにより貼り合せられた切り貼り紙葉類を検出するものである。
【００８１】
図６（Ａ）は、透明な粘着テープで貼り付けられた切り貼り紙葉類の接合線付近における拡大断面図である。図６（Ｂ）は、当該切り貼り紙葉類の画像データである。図６（Ｃ）は、当該切り貼り紙葉類の輝度累積値分布を示す模式図である。
【００８２】
図６（Ａ）を参照すると、切り貼り紙葉類Ｐは、表面に貼着された透明な粘着テープｔｐにより、第１部分Ｐ１と第２部分Ｐ２とが貼り合わされている。そのため、第１部分Ｐ１と第２部分Ｐ２との間の接合線Ｌに段差は形成されない。しかし、粘着テープｔｐの幅方向の両端に存在するエッジ部Ｅ及びＥに、粘着テープｔｐの厚みに相当する段差が形成される。
【００８３】
よって、この切り貼り紙葉類Ｐを上述の紙葉類検査装置１０で測定すると、画像作成部２２により、図６（Ｂ）で示すような画像データＧが作成される。すなわち、切り貼り紙葉類Ｐでは、接合線Ｌに由来するライン状の低輝度領域は検出されないが、表面に貼着された粘着テープｔｐのエッジ部Ｅ及びＥの段差に由来する２本のライン状の低輝度領域（黒線で示す。）Ｌ１及びＬ１が検出される。
【００８４】
その結果、輝度累積値分布算出部２４ａは、図６（Ｂ）に示した第１方向Ｙ及び第２方向Ｘに関して、図６（Ｃ）に示すような輝度累積値分布Ｄを作成する。図６（Ｃ）を参照すると、輝度累積値分布Ｄは、粘着テープｔｐのエッジ部Ｅ及びＥに対応する位置にボトムＢ及びＢを有している。このボトムＢ及びＢの輝度累積値は、閾値Ｓよりも小さい値である。その結果、判定部２４ｂは、切り貼り紙葉類Ｐが切り貼りされていると判定する。
【００８５】
ボトムＢ及びＢを検出する例は、テープｔｐで貼り付けた場合以外でも、現実に２箇所で接合した場合にも同様に適用できる。
【００８６】
（具体例２）
次に、図７（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、切り貼り紙葉類の検出方法の具体例について説明する。具体例２は、使用により生じた折皺と切り貼り紙葉類の接合線とを分離して検出するものである。
【００８７】
図７（Ａ）は、切り貼り紙葉類の接合線付近における拡大断面図である。図７（Ｂ）は、当該切り貼り紙葉類の画像データである。図７（Ｃ）は、当該切り貼り紙葉類の輝度累積値分布を示す模式図である。
【００８８】
図７（Ａ）を参照すると、切り貼り紙葉類Ｐは、第１部分Ｐ１と第２部分Ｐ２とが接合線Ｌの位置で互いに貼り合わされている。接合線Ｌの位置には段差Ｔが形成されている。さらに、第１部分Ｐ１には、紙葉類の長期間の使用により生じた折皺Ｍが形成されているものとする。ただし、折皺Ｍの位置においては紙葉類の厚みの不連続な変化（段差)は生じないので、この折皺Ｍを矢印で示す。
【００８９】
よって、この切り貼り紙葉類Ｐを上述の紙葉類検査装置１０で測定すると、画像作成部２２により、図７（Ｂ）で示すような画像データＧが作成される。すなわち、切り貼り紙葉類Ｐでは、接合線Ｌに由来するライン状の低輝度領域Ｌ２が検出される。それに対して折皺Ｍにおいては、段差が存在しないので、光源１８から照射された光線Ｌｔの乱反射が発生しない。よって、画像データＧにおいては、折皺Ｍの位置の輝度は、他の表面と同等の明るさとなる。
【００９０】
その結果、輝度累積値分布算出部２４ａは、図７（Ｂ）に示した第１方向Ｙ及び第２方向Ｘに関して、図７（Ｃ）に示すような輝度累積値分布Ｄを作成する。図７（Ｃ）を参照すると、輝度累積値分布Ｄは、接合線Ｌに存在する段差Ｔに由来するボトムＢを有するが、折皺Ｍに対応する位置における輝度累積値にはボトムが存在しない。これは、折皺Ｍにおいて、切り貼り紙葉類Ｐに段差が存在しないためである。
【００９１】
このように、紙葉類検査装置１０は、切り貼り紙葉類Ｐの接合線Ｌと折皺Ｍとを分離して検出することができる。
【００９２】
以上説明したように、この実施の形態の紙葉類検査装置及び切り貼り紙葉類の検出方法によれば、従来よりも精度よく切り貼り紙葉類を検出することができる。
【００９３】
なお、上述した説明は、搬送部１６に、長方形の紙葉類Ｐをその一辺を特に短辺を搬送方向と平行として載置した例につき説明したが、長辺を搬送方向と平行に載置しても、或いは、搬送方向に対して短辺或いは長辺を傾斜させて載置した場合にも、上述した実施の形態で説明したと同様な処理を行うことが可能であることは、当業者には明らかである。
【符号の説明】
【００９４】
１０  紙葉類検査装置
１２  測定部
１４  データ処理部
１６  搬送部
１６ａ  搬送台
１８  光源
２０  受光部
２２  画像作成部
２４  検出部
２４ａ  輝度累積値分布算出部
２４ｂ  判定部
２６  閾値記憶部
【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】
2011175410.tif 000007
【図６】
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【図７】
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