(57)【要約】【課題】搬送速度が異なる場合であっても、サンプリング周期を変更することなく、副走査方向のデータ密度を主走査方向のデータ密度と一致させること。【解決手段】紙葉類の搬送速度を取得し、取得した搬送速度とラインセンサのサンプリング周期とに基づいて得られる副走査方向のサンプリングデータ幅が主走査方向のサンプリングデータ幅と擬似的に一致するように、サンプリングデータに対するデータ補間を行い、副走査方向のサンプリングデータ幅を主走査方向のサンプリングデータ幅と擬似的に一致させたサンプリングデータを用いて紙葉類を識別するように紙葉類識別装置を構成する。【選択図】        図５
2011154490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送機構によって搬送される紙葉類を搬送方向と直行する主走査方向および前記搬送方向と平行な副走査方向の２次元方向でサンプリングすることによって前記紙葉類のサンプリングデータを取得するラインセンサを有する紙葉類識別装置であって、
前記紙葉類の搬送速度を取得する搬送速度取得手段と、
前記搬送速度取得手段によって取得された搬送速度と前記ラインセンサのサンプリング周期とに基づいて得られる副走査方向のサンプリングデータ幅が主走査方向のサンプリングデータ幅と擬似的に一致するように、前記サンプリングデータに対するデータ補間を行うデータ補間手段と、
前記データ補間手段によって副走査方向のサンプリングデータ幅を主走査方向のサンプリングデータ幅と擬似的に一致させたサンプリングデータを用いて前記紙葉類を識別する識別手段と
を備えたことを特徴とする紙葉類識別装置。
【請求項２】
前記搬送速度に基づき、副走査方向のサンプリングデータ幅が主走査方向のサンプリングデータ幅と一致するように前記ラインセンサのサンプリング周期を設定するサンプリング周期設定手段
をさらに備え、
前記データ補間手段は、
前記サンプリング周期設定手段によってサンプリング周期が最短時間に設定された場合における副走査方向のサンプリングデータ幅が主走査方向のサンプリングデータ幅を超える場合に、前記データ補間を行うことを特徴とする請求項１に記載の紙葉類識別装置。
【請求項３】
前記ラインセンサは、異なる種類の光を各光にそれぞれ対応するサンプリング周期で断続的に照射することによって前記紙葉類を前記光ごとにサンプリングし、
前記データ補間手段は、
各光によって取得されるサンプリングデータごとに、当該光に対応する前記サンプリング周期を用いて前記データ補間を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の紙葉類識別装置。
【請求項４】
前記搬送機構は、前記紙葉類の搬送速度を複数段階に切り替え可能であり、
前記搬送速度取得手段は、
前記搬送速度の切り替え情報が通知された場合に、当該切り替え情報に対応する搬送速度を取得し、
前記データ補間手段は、
前記搬送速度取得手段によって取得された搬送速度に予め対応付けられた所定の定数を用いて前記データ補間を行うことを特徴とする請求項１、２または３に記載の紙葉類識別装置。
【請求項５】
搬送機構によって搬送される紙葉類のデータを搬送方向と直行する主走査方向および前記搬送方向と平行な副走査方向でサンプリングしてサンプリングデータを取得するラインセンサを用いて前記紙葉類を識別する紙葉類識別方法であって、
前記紙葉類の搬送速度を取得する搬送速度取得工程と、
前記搬送速度取得工程において取得した搬送速度と前記ラインセンサのサンプリング周期とに基づいて得られる副走査方向のサンプリングデータ幅が、主走査方向のサンプリングデータ幅と擬似的に一致するように、前記サンプリングデータに対してデータ補間を行うデータ補間工程と、
前記データ補間工程において副走査方向のサンプリングデータ幅を主走査方向のサンプリングデータ幅と擬似的に一致させたサンプリングデータを用いて前記紙葉類を識別する識別工程と
を含んだことを特徴とする紙葉類識別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、搬送される紙葉類を主走査方向および副走査方向の２次元方向でサンプリングすることによって紙葉類を識別する紙葉類識別装置および紙葉類識別方法に関し、特に、搬送速度が異なる場合であっても、サンプリング周期を変更することなく、副走査方向のデータ密度を主走査方向のデータ密度と一致させることができる紙葉類識別装置および紙葉類識別方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、紙幣などの紙葉類を識別する紙葉類識別装置は、搬送機構によって搬送される紙葉類に対して主走査方向および副走査方向の２次元方向でサンプリングすることによって、かかる紙葉類の画像データを取得する光学ラインセンサを搭載している。ここで、主走査方向とは光学ラインセンサ内の受光素子の並び方向を示し、副走査方向とは紙葉類の搬送方向を示す。
【０００３】
このような光学ラインセンサを用いて画像データをサンプリングする場合には、主走査方向および副走査方向の解像度を一致させることが望ましい。これは、識別処理の前処理として行われる画像データの回転処理を簡単化するためである。従来では、副走査方向の解像度が紙葉類の搬送速度およびサンプリング周期に左右されるため、搬送速度に合ったサンプリング周期を有する光学ラインセンサを紙葉類識別装置ごとに開発することによって主走査方向と副走査方向の解像度を一致させていた。しかし、光学ラインセンサを機種ごとに新規開発していたのでは、量産効果が得られにくく、コストダウンの妨げともなる。
【０００４】
一方、光学ラインセンサのサンプリング周期を可変とすることによって主走査方向および副走査方向の解像度を一致させることも提案されている。たとえば、特許文献１には、搬送速度を検出し、検出した搬送速度に応じてサンプリング周期を変更することによって副走査方向の解像度を搬送速度によらず一定に保つ技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６２−５５７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術には、サンプリング周期を変更するためのハード的な構成を追加する必要があり、コストダウンを実現することが困難であるという問題があった。
【０００７】
また、特許文献１に記載の技術は、光学ラインセンサのサンプリング速度の限界を超える搬送速度が要求された場合に、主走査方向の解像度と副走査方向の解像度とを一致させることができないという問題があった。これは、特許文献１に記載の技術では、搬送速度が速く光学ラインセンサによるサンプリングが間に合わない場合に、搬送速度に合った理想的なサンプリング周期でサンプリングできないためである。
【０００８】
このように主走査方向の解像度と副走査方向の解像度とが異なった場合には、画像データの回転処理の処理負荷が大きくなったり、回転処理後の画像データに歪みが生じたりするおそれがある。
【０００９】
これらのことから、搬送速度が異なる場合であっても、サンプリング周期を変更することなく、副走査方向の解像度を主走査方向の解像度と一致させることができる紙葉類識別装置あるいは紙葉類識別方法をいかにして実現するかが大きな課題となっている。
【００１０】
なお、かかる課題は、光学ラインセンサに限ったものではなく、搬送される紙葉類に対して主走査方向および副走査方向の２次元方向でサンプリングを行う他のラインセンサにも共通する課題である。かかるラインセンサとしては、たとえば、磁気センサや厚みセンサがある。
【００１１】
本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであって、搬送速度が異なる場合であっても、サンプリング周期を変更することなく、副走査方向のデータ密度を主走査方向のデータ密度と一致させることができる紙葉類識別装置および紙葉類識別方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、搬送機構によって搬送される紙葉類を搬送方向と直行する主走査方向および前記搬送方向と平行な副走査方向の２次元方向でサンプリングすることによって前記紙葉類のサンプリングデータを取得するラインセンサを有する紙葉類識別装置であって、前記紙葉類の搬送速度を取得する搬送速度取得手段と、前記搬送速度取得手段によって取得された搬送速度と前記ラインセンサのサンプリング周期とに基づいて得られる副走査方向のサンプリングデータ幅が主走査方向のサンプリングデータ幅と擬似的に一致するように、前記サンプリングデータに対するデータ補間を行うデータ補間手段と、前記データ補間手段によって副走査方向のサンプリングデータ幅を主走査方向のサンプリングデータ幅と擬似的に一致させたサンプリングデータを用いて前記紙葉類を識別する識別手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、上記の発明において、前記搬送速度に基づき、副走査方向のサンプリングデータ幅が主走査方向のサンプリングデータ幅と一致するように前記ラインセンサのサンプリング周期を設定するサンプリング周期設定手段をさらに備え、前記データ補間手段は、前記サンプリング周期設定手段によってサンプリング周期が最短時間に設定された場合における副走査方向のサンプリングデータ幅が主走査方向のサンプリングデータ幅を超える場合に、前記データ補間を行うことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、上記の発明において、前記ラインセンサは、異なる種類の光を各光にそれぞれ対応するサンプリング周期で断続的に照射することによって前記紙葉類を前記光ごとにサンプリングし、前記データ補間手段は、各光によって取得されるサンプリングデータごとに、当該光に対応する前記サンプリング周期を用いて前記データ補間を行うことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、上記の発明において、前記搬送機構は、前記紙葉類の搬送速度を複数段階に切り替え可能であり、前記搬送速度取得手段は、前記搬送速度の切り替え情報が通知された場合に、当該切り替え情報に対応する搬送速度を取得し、前記データ補間手段は、前記搬送速度取得手段によって取得された搬送速度に予め対応付けられた所定の定数を用いて前記データ補間を行うことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、搬送機構によって搬送される紙葉類のデータを搬送方向と直行する主走査方向および前記搬送方向と平行な副走査方向でサンプリングしてサンプリングデータを取得するラインセンサを用いて前記紙葉類を識別する紙葉類識別方法であって、前記紙葉類の搬送速度を取得する搬送速度取得工程と、前記搬送速度取得工程において取得した搬送速度と前記ラインセンサのサンプリング周期とに基づいて得られる副走査方向のサンプリングデータ幅が、主走査方向のサンプリングデータ幅と擬似的に一致するように、前記サンプリングデータに対してデータ補間を行うデータ補間工程と、前記データ補間工程において副走査方向のサンプリングデータ幅を主走査方向のサンプリングデータ幅と擬似的に一致させたサンプリングデータを用いて前記紙葉類を識別する識別工程とを含んだことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、紙葉類の搬送速度を取得し、取得した搬送速度とラインセンサのサンプリング周期とに基づいて得られる副走査方向のサンプリングデータ幅が主走査方向のサンプリングデータ幅と擬似的に一致するように、サンプリングデータに対するデータ補間を行い、副走査方向のサンプリングデータ幅を主走査方向のサンプリングデータ幅と擬似的に一致させたサンプリングデータを用いて紙葉類を識別することとしたので、搬送速度が異なる場合であっても、サンプリング周期を変更することなく、副走査方向のデータ密度を主走査方向のデータ密度と一致させることができる。
【００１８】
また、本発明によれば、サンプリング周期が最短時間に設定された場合における副走査方向のサンプリングデータ幅が主走査方向のサンプリングデータ幅を超える場合に、データ補間を行うこととしたので、最短のサンプリング周期が搬送速度に応じた理想的なサンプリング周期に満たないラインセンサを用いる場合であっても、データ補間を行うことによって副走査方向のデータ密度を主走査方向のデータ密度と一致させることができる。
【００１９】
また、本発明によれば、ラインセンサは、異なる種類の光を各光にそれぞれ対応するサンプリング周期で断続的に照射することによって紙葉類を光ごとにサンプリングし、データ補間手段は、各光によって取得されるサンプリングデータごとに、当該光に対応するサンプリング周期を用いてデータ補間を行うこととしたので、異なる種類の光を用いて紙葉類をサンプリングする場合に、各光のサンプリング周期が異なる場合であっても、光ごとに得られる各サンプリングデータについて、補正後の副走査方向のデータ密度と主走査方向のデータ密度とを一致させることができる。
【００２０】
また、本発明によれば、搬送機構が紙葉類の搬送速度を複数段階に切り替え可能であり、搬送速度の切り替え情報が通知された場合に、当該切り替え情報に対応する搬送速度を取得し、取得した搬送速度に予め対応付けられた所定の定数を用いてデータ補間を行うこととしたので、搬送速度を複数段階に切り替え可能な場合であっても、サンプリング周期を変更することなく、補正後の副走査方向のデータ密度を主走査方向のデータ密度と一致させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明に係る紙葉類識別手法の概要を示す図である。
【図２】図２は、本実施例に係る紙葉類識別装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、ラインセンサの構成を模式的に示す図である。
【図４】図４は、データ補間処理の概要を示す図である。
【図５】図５は、画像補間部の動作例を示す図である。
【図６】図６は、紙葉類識別装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】図７は、設定情報の内容を示す図である。
【図８】図８は、点灯パターンＡを示す図である。
【図９】図９は、点灯パターンＢを示す図である。
【図１０】図１０は、点灯パターンＣを示す図である。
【図１１】図１１は、各照射波に対応する補間倍率を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る紙葉類識別装置および紙葉類識別方法の実施例を詳細に説明する。
【００２３】
まず、実施例の詳細な説明に先立って、本発明に係る紙葉類識別手法の概要について図１を用いて説明する。図１は、本発明に係る紙葉類識別手法の概要を示す図である。なお、同図の（Ａ）には、本発明に係る紙葉類識別手法に用いられるラインセンサを示し、同図の（Ｂ）には、理想的なサンプリング周期でサンプリングが行われなかった場合の問題点を示し、同図の（Ｃ）には、本発明に係る紙葉類識別手法の概要を示している。
【００２４】
同図の（Ａ）に示すように、本発明に係る紙葉類識別手法では、紙葉類の搬送方向と直交する向きに設けられたラインセンサを用いて紙葉類を識別する。このラインセンサは、複数個の受光部をライン状に有するセンサであり、これらの受光部を用いてライン単位のサンプリングを行う。また、ラインセンサは、搬送機構によって搬送される紙葉類に対して、所定のサンプリング周期でサンプリングを繰り返すことによって紙葉類全体を読み取る。
【００２５】
ここで、以下では、同図の（Ａ）に示したように、ラインセンサ内の受光部の並び方向を主走査方向とし、紙葉類の搬送方向を副走査方向とする。また、１つの受光部が１回のサンプリングで読み取るデータをサンプリングデータを呼ぶこととする。
【００２６】
主走査方向および副走査方向の解像度を一致させるためには、搬送速度に見合った理想的なサンプリング周期（以下、「理想サンプリング周期」と記載する）でサンプリングを行う必要がある。かかる点について、図１の（Ｂ）を用いて説明する。
【００２７】
理想サンプリング周期とは、副走査方向のサンプリングデータ幅が、主走査方向のサンプリングデータ幅と一致するようなサンプリング周期である。ここで、主走査方向のサンプリングデータ幅とは、１つのサンプリングデータが適用される主走査方向の幅を示し、ラインセンサ内の受光部の数（チャンネル数）によって決定される固定的な幅である。また、副走査方向のサンプリングデータ幅とは、１つのサンプリングデータが適用される副走査方向の幅を示し、搬送速度およびサンプリング周期によって決定される。
【００２８】
ここで、同図の（Ｂ−１）には、紙葉類が搬送速度ｖで搬送される場合に、かかる紙葉類を理想サンプリング周期でサンプリングすることによって得られるサンプリングデータを示している。このように、理想サンプリング周期でサンプリングを行うことによって、副走査方向のサンプリングデータ幅が主走査方向のサンプリングデータ幅と一致するようになり、この結果、主走査方向の解像度と副走査方向の解像度とを一致させることができる。
【００２９】
一方、同図の（Ｂ−２）に示したように、搬送速度が「１．５ｖ」である場合、紙葉類は、搬送速度ｖで搬送される場合と比較して１．５倍の速さでラインセンサを通過する。このため、搬送速度ｖに適合する理想サンプリング周期を用いて搬送速度１．５ｖで搬送される紙葉類をサンプリングした場合、副走査方向のサンプリングデータ幅は、主走査方向のサンプリングデータ幅と比較して１．５倍大きくなる。
【００３０】
このように、ラインセンサのサンプリング周期が搬送速度に適合していない場合（すなわち、理想サンプリング周期と異なる場合）には、主走査方向および副走査方向のサンプリングデータ幅が一致しなくなり、この結果、主走査方向および副走査方向の解像度とが一致しなくなる。そして、主走査方向の解像度と副走査方向の解像度とが異なった場合には、紙葉類識別処理の前処理として行われる画像データの斜行補正（回転処理）の処理負荷が大きくなったり、斜行補正後の画像データに歪みが生じたりするおそれがある。
【００３１】
そこで、本発明に係る紙葉類識別手法では、理想サンプリング周期と異なるサンプリング周期で得られたサンプリングデータに対してデータ補間を行うことによって、理想サンプリング周期でサンプリングされたかのようなサンプリングデータを擬似的に生成することとした。かかる点について、図１の（Ｃ）を用いて説明する。なお、同図の（Ｃ）に示したＴ軸の値は、理想サンプリング周期を「１」とした場合における正規化された時間を示している。また、サンプリングデータ内の数字は、サンプリングデータの画素値を示している。
【００３２】
たとえば、同図の（Ｃ−１）に示したように、理想サンプリング周期の１．５倍のサンプリング周期でサンプリングが行われたとする。かかる場合には、副走査方向のサンプリングデータ幅が主走査方向のサンプリングデータ幅と比較して１．５倍大きいサンプリングデータが取得されることとなる。なお、ここでは、時間「０．０」において取得されたサンプリングデータの画素値が「０」、時間「１．５」において取得されたサンプリングデータの画素値が「１５」、時間「３．０」において取得されたサンプリングデータの画素値が「１５」であったとする。
【００３３】
かかる場合に、本発明に係る紙葉類識別手法では、時間「０．０」において取得されたサンプリングデータと時間「１．５」において取得されたサンプリングデータとを用いたデータ補間を行うことで、時間「１．０」のサンプリングデータを擬似的に生成する。
【００３４】
たとえば、本発明に係る紙葉類識別手法では、時間「０．０」におけるサンプリングデータの画素値「０」と時間「１．５」におけるサンプリングデータの画素値「１５」とを用いて、画素値「１０」のサンプリングデータを線形補間する。そして、本発明に係る紙葉類識別手法では、かかるサンプリングデータを時間「１．０」のサンプリングデータとする。
【００３５】
同様に、本発明に係る紙葉類識別手法では、時間「１．５」におけるサンプリングデータと時間「３．０」におけるサンプリングデータとを用いて時間「２．０」のサンプリングデータを線形補間する。なお、ここでは、サンプリングデータに対して線形補間を行う場合について説明したが、バイリニア方式やバイキュービック方式といった他の補間方式を用いてデータ補間を行ってもよい。
【００３６】
このように、本発明に係る紙葉類識別手法では、副走査方向のサンプリングデータ幅が主走査方向のサンプリングデータ幅と擬似的に一致するようにデータ補間を行うことで、あたかも理想サンプリング周期でサンプリングされたかのようなサンプリングデータを生成する。このため、本発明に係る紙葉類識別手法では、サンプリング周期を変更することなく、主走査方向のデータ密度（解像度）と副走査方向のデータ密度（解像度）とを一致させることができる。
【００３７】
なお、これまでは、ラインセンサのサンプリング周期が固定である場合について説明したが、サンプリング周期が可変である場合についても本発明に係る紙葉類識別手法を適用することができる。
【００３８】
すなわち、ラインセンサのサンプリング周期が可変である場合には、たとえば、搬送速度が速くなった分だけサンプリング周期を短くすることによって、理想サンプリング周期でサンプリングを行うことができる。しかし、搬送速度がラインセンサの性能以上である場合、すなわち、搬送速度に見合った理想サンプリング周期がラインセンサの最短サンプリング周期よりも短い（サンプリングが間に合わない）場合には、主走査方向の解像度と副走査方向の解像度とを一致させることができない。
【００３９】
このような場合に、本発明に係る紙葉類識別手法を用いて、あたかも理想サンプリング周期でサンプリングされたかのようなサンプリングデータを生成することとすれば、主走査方向の解像度と副走査方向の解像度とを一致させることが可能となる。したがって、本発明に係る紙葉類識別手法によれば、比較的性能の低いラインセンサであっても紙葉類識別装置に搭載することが可能となる。なお、かかる点については、後述する。
【００４０】
以下では、図１を用いて説明した紙葉類識別手法を適用した紙葉類識別装置についての実施例を詳細に説明する。なお、以下では、ラインセンサの一例として、光学ラインセンサを用いて説明するが、これに限ったものではなく、搬送される紙葉類に対して主走査方向および副走査方向の２次元方向でサンプリングを行う他のラインセンサを用いることもできる。ここで、他のラインセンサとしては、たとえば、磁気センサや厚みセンサ等が挙げられる。
【００４１】
また、以下に示す実施例では、紙葉類識別装置が紙幣の識別を行う場合について説明するが、本発明に係る紙葉類識別手法は、小切手や手形、商品券等の紙葉類全般の識別に適用することができる。また、以下に示す紙葉類識別装置は、紙幣を外部から繰り入れて内部に収納する紙葉類処理装置に搭載されるものとする。
【実施例】
【００４２】
図２は、本実施例に係る紙葉類識別装置の構成を示すブロック図である。なお、同図には、紙葉類識別装置１０の特徴を説明するために必要な構成要素のみを示しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
【００４３】
同図に示すように、本実施例に係る紙葉類識別装置１０は、ラインセンサ１１と、制御部１２と、記憶部１３とを備える。また、制御部１２は、画像取得部１２ａと、画像補間部１２ｂと、前処理部１２ｃと、識別処理部１２ｄと、点灯パターン設定部１２ｅとを備えている。また、記憶部１３は、バッファ１３ａと、設定情報１３ｂと、画像データ１３ｃと、テンプレート１３ｄとを記憶している。
【００４４】
ラインセンサ１１は、紙葉類処理装置の搬送機構（図示せず）によって搬送される紙幣を主走査方向および副走査方向の２次元方向でサンプリングするセンサである。具体的には、ラインセンサ１１は、紙幣の画像データをライン単位で一括して読み取り、読み取ったデータをライン単位で制御部１２の画像取得部１２ａに対して出力する。
【００４５】
ここで、ラインセンサ１１の構成例について図３を用いて説明しておく。図３は、ラインセンサの構成を模式的に示す図である。なお、同図の（Ａ）には、ラインセンサの模式的な内部構成図を示し、同図の（Ｂ）には、同図の（Ａ）に示した領域２２０ａの模式的な拡大図を示している。
【００４６】
同図の（Ａ）に示したように、ラインセンサ２００は、紙幣の金種や真偽などを識別するために搬送された紙幣３００の一方の面の画像を可視光線で読取る第１のラインセンサ２１０と、搬送された紙幣３００の他方の面の画像を可視光線で読取る第２のラインセンサ２２０とを備える。
【００４７】
第１のラインセンサ２１０は、反射用光源２１１と、レンズ２１２と、受光部２１３と、Ａ／Ｄ変換部２１４と、遮蔽部２１５とを備えている。反射用光源２１１は、紙幣３００の一方の面に所定の波長の光を照射する光源である。具体的には、反射用光源２１１は、赤外光などの非可視光および緑色などの可視光を照射する。レンズ２１２は、反射用光源２１１から出射され、紙幣３００で反射された光を集光するレンズである。また、レンズ２１２は、上述する第２のラインセンサ２２０の透過用光源２２１から照射され、紙幣３００を透過した光を集光する。
【００４８】
また、受光部２１３は、レンズ２１２によって集光された光を電気信号に変換する受光部である。Ａ／Ｄ変換部２１４は、受光部２１３で変換された電気信号を所定の大きさの信号に変換する変換器である。遮蔽部２１５は、受光部２１３で読取り中に後述する第２のラインセンサ２２０の反射用光源２２２からの光を遮断する遮断部である。
【００４９】
第２のラインセンサ２２０も同様に、紙幣３００の他方の面から所定の波長の光を照射する透過用光源２２１と、紙幣３００の他方の面に所定の波長の光を照射する反射用光源２２２と、反射用光源２２２から出射され、紙幣３００で反射された光を集光するレンズ２２３とを備えている。同様に、第２のラインセンサ２２０は、レンズ２２３によって集光された光を電気信号に変換する受光部２２４と、受光部２２４で変換された電気信号を所定の大きさの信号に変換するＡ／Ｄ変換部２２５と、受光部２２４で読み取り中に第１のラインセンサ２１０の反射用光源２１１からの光を遮断する遮蔽部２２６とを備えている。
【００５０】
なお、同図の（Ｂ）に示したように、第２のラインセンサ２２０の上面には、直径０．２５ｍｍの孔（窓部２２７）が形成されており、反射用光源２２２から照射された光は、かかる窓部２２７を介して紙幣３００に照射される。また、紙幣３００からの反射光は、窓部２２７を介して第２のラインセンサ２２０へ照射され、レンズ２２３によって集光される。そして、レンズ２２３によって集光された光は、受光部２２４に設けられた受光素子２２４ａへ照射されることによって、電気信号（サンプリングデータ）へと変換される。
【００５１】
図２に戻り、制御部１２について説明する。制御部１２は、ラインセンサ１１からのサンプリングデータの取得、取得したサンプリングデータに対するデータ補間処理、紙幣識別処理といった処理を行う処理部である。また、制御部１２は、紙幣識別処理の前処理やラインセンサ１１に対する点灯パターンの設定といった処理も行う。
【００５２】
画像取得部１２ａは、ラインセンサ１１からのサンプリングデータをライン単位で取得する処理部である。また、画像取得部１２ａは、ラインセンサ１１から取得したサンプリングデータをライン単位で画像補間部１２ｂへ渡す処理も併せて行う。
【００５３】
画像補間部１２ｂは、紙幣の搬送速度とラインセンサ１１のサンプリング周期とに基づいて得られる副走査方向のサンプリングデータ幅が主走査方向のサンプリングデータ幅と擬似的に一致するように、サンプリングデータに対するデータ補間を行う処理部である。
【００５４】
まず、画像補間部１２ｂは、紙幣の搬送速度とラインセンサ１１のサンプリング周期とから副走査方向のサンプリングデータ幅を特定する。具体的には、画像補間部１２ｂは、上位装置である紙葉類処理装置から通知される搬送速度情報によって紙幣の搬送速度を特定する。そして、特定した搬送速度に対して、既知の値であるラインセンサ１１のサンプリング周期を乗じることによって、副走査方向のサンプリングデータ幅を特定する。
【００５５】
なお、画像補間部１２ｂは、搬送機構の駆動と連動して出力されるメカクロックのパルス数を監視することによって紙幣の搬送速度を特定することとしてもよい。メカクロックとは、搬送機構を駆動させる搬送ローラの回転に応じて出力されるパルス信号である。メカクロックの出力ピッチは、紙葉類の搬送速度と対応しており、搬送速度が速くなるほどメカクロックが短い周期で出力されることとなる。したがって、画像補間部１２ｂは、単位時間当たりのメカクロックの出力数を検出することによって、搬送速度を特定することができる。
【００５６】
つづいて、画像補間部１２ｂは、特定した副走査方向のサンプリングデータ幅と、既知の値である主走査方向のサンプリングデータ幅とに応じたデータ補間を行う。ここで、画像補間部１２ｂによるデータ補間処理の概要について図４を用いて説明する。図４は、データ補間処理の概要を示す図である。なお、同図の（Ａ）には、主走査方向および副走査方向のサンプリングデータ幅について示しており、同図の（Ｂ）には、主走査方向および副走査方向のサンプリングデータ幅に応じたデータ補間の概要を示す図である。
【００５７】
同図の（Ａ）に示したように、主走査方向のサンプリングデータ幅Ｉｈは、１つのサンプリングデータが適用される主走査方向の幅であり、ラインセンサ１１に設けられた受光部２１３（または受光部２２４）の数（チャンネル数）によって決定される。すなわち、ラインの長さが同一であれば、受光部の数が多いほど主走査方向のサンプリングデータ幅Ｉｈが小さくなる。
【００５８】
また、副走査方向のサンプリングデータ幅Ｉｖは、１つのサンプリングデータが適用される副走査方向の幅であり、上述したように搬送速度とサンプリング周期とを乗じることによって決定される。すなわち、サンプリング周期が一定であれば、搬送速度が速くなるほど副走査方向のサンプリングデータ幅Ｉｖが大きくなる。
【００５９】
ここで、同図の（Ｂ−１）に示したように、副走査方向のサンプリングデータ幅Ｉｖが主走査方向のサンプリングデータ幅Ｉｈよりも大きい場合、言い換えれば、ラインセンサ１１のサンプリング周期が理想サンプリング周期よりも長い場合には、副走査方向の解像度（データ密度）が主走査方向の解像度（データ密度）よりも小さくなる。
【００６０】
かかる場合、画像補間部１２ｂは、副走査方向のサンプリングデータの数を増やすデータ補間を行い、副走査方向のサンプリングデータ幅Ｉｖを小さくすることで、主走査方向および副走査方向の解像度を一致させる。
【００６１】
一方、同図の（Ｂ−２）に示したように、副走査方向のサンプリングデータ幅Ｉｖが主走査方向のサンプリングデータ幅Ｉｈよりも小さい場合、言い換えれば、ラインセンサ１１のサンプリング周期が理想サンプリング周期よりも短い場合には、副走査方向の解像度が主走査方向の解像度よりも高くなる。
【００６２】
かかる場合、画像補間部１２ｂは、副走査方向のサンプリングデータの数を減らすデータ補間を行い、副走査方向のサンプリングデータ幅Ｉｖを大きくすることで、主走査方向および副走査方向の解像度を一致させる。
【００６３】
なお、同図の（Ｂ−３）に示したように、主走査方向のサンプリングデータ幅と副走査方向のサンプリングデータ幅とが一致する場合には、画像補間部１２ｂは、データ補間を行わない。
【００６４】
このように、副走査方向のサンプリングデータ幅が主走査方向のサンプリングデータ幅と擬似的に一致するように、サンプリングデータに対するデータ補間を行うことで、あたかも理想サンプリング周期でサンプリングされたかのようなサンプリングデータが得られる。
【００６５】
ここで、より具体的には、画像補間部１２ｂは、副走査方向のサンプリングデータ幅を主走査方向のサンプリングデータ幅で除算することによって補間倍率を決定し、決定した補間倍率に応じたデータ補間を行う。画像補間部１２ｂは、かかる補間倍率に応じたデータ補間を行うことで副走査方向のサンプリングデータ数を増減させることによって、副走査方向のサンプリングデータ幅を主走査方向のサンプリングデータ幅と一致させる。
【００６６】
以下では、かかる点について、図４の（Ｂ−１）に示したデータ補間を行う場合を例に挙げて説明する。図５は、画像補間部１２ｂの動作例を示す図である。なお、同図の（Ａ）には、線形補間を用いたデータ補間処理の一例を示し、同図の（Ｂ）には、データ補間処理によって主走査方向および副走査方向の解像度が一致する様子を示している。また、同図の（Ｃ）には、出力クロックの変更処理の一例を示している。
【００６７】
たとえば、同図の（Ａ）に示したように、理想サンプリング周期の１．５倍のサンプリング周期で紙幣のサンプリングが行われた場合、副走査方向のサンプリングデータ幅は、主走査方向のサンプリングデータ幅の１．５倍となる。
【００６８】
かかる場合、画像補間部１２ｂは、副走査方向のサンプリングデータに対して補間倍率「１．５倍」でデータ補間を行う。すなわち、画像補間部１２ｂは、副走査方向のサンプリングデータ数を１．５倍に増やすデータ補間を行う。
【００６９】
具体的には、画像補間部１２ｂは、時間「０．０」におけるサンプリングデータおよび時間「１．５」におけるサンプリングデータを用いて時間「１．０」のサンプリングデータを線形補間によって生成する（同図の（Ａ−１）参照）。同様に、画像補間部１２ｂは、時間「１．５」におけるサンプリングデータおよび時間「３．０」におけるサンプリングデータを用いて時間「２．０」のサンプリングデータを線形補間によって生成する。
【００７０】
そして、画像補間部１２ｂは、時間「０．０」におけるサンプリングデータ、時間「１．０」におけるサンプリングデータ（補間データ）、時間「２．０」におけるサンプリングデータ（補間データ）および時間「３．０」におけるサンプリングデータを画像データ１３ｃとして記憶部１３に記憶する。
【００７１】
このように、画像補間部１２ｂは、補間倍率「１．５倍」でデータ補間を行う場合、２ライン分のサンプリングデータの入力に対して３ライン分のサンプリングデータを出力する。すなわち、画像補間部１２ｂは、時間「０．０」におけるサンプリングデータおよび時間「１．５」におけるサンプリングデータの入力に対して、時間「０．０」におけるサンプリングデータ、時間「１．０」におけるサンプリングデータ（補間データ）および時間「２．０」におけるサンプリングデータ（補間データ）を出力する。したがって、副走査方向のサンプリングデータ幅がデータ補間前と比較して２／３となり、主走査方向のサンプリングデータ幅と一致するようになる。
【００７２】
ここで、画像補間部１２ｂは、サンプリングデータの出力クロックを補間倍率に応じて変更する出力クロック変更処理を行う。具体的には、画像補間部１２ｂは、補間倍率が１倍よりも大きく２倍以下である場合には、出力クロックを入力クロックに対して２倍に変更する。また、補間倍率が２倍よりも大きく３倍以下である場合には、出力クロックを入力クロックに対して３倍に変更する。すなわち、補間倍率が１．５倍である場合には、画像補間部１２ｂは、出力クロックを入力クロックに対して２倍に変更する。
【００７３】
たとえば、同図の（Ｃ）に示したように、タイミングＴ１において時間「０．０」のサンプリングデータが入力され、タイミングＴ２において時間「１．５」のサンプリングデータが入力されたとする。
【００７４】
かかる場合、画像補間部１２ｂは、時間「０．０」のサンプリングデータをタイミングＴ２において出力する。つづいて、画像補間部１２ｂは、タイミングＴ１において入力された時間「０．０」のサンプリングデータおよびタイミングＴ２において入力された時間「１．５」のサンプリングデータを用いて時間「１．０」のサンプリングデータ（補間データ）を生成する。そして、画像補間部１２ｂは、生成した時間「１．０」のサンプリングデータを、タイミングＴ２およびタイミングＴ３の中間タイミングで出力する。
【００７５】
つづいて、時間「３．０」のサンプリングデータがタイミングＴ３において入力されたとする。かかる場合、画像補間部１２ｂは、タイミングＴ２において入力された時間「１．５」のサンプリングデータおよびタイミングＴ３において入力された時間「３．０」のサンプリングデータを用いて時間「２．０」のサンプリングデータ（補間データ）を生成する。そして、画像補間部１２ｂは、生成した時間「２．０」のサンプリングデータをタイミングＴ３で出力する。
【００７６】
なお、画像補間部１２ｂは、画像取得部１２ａから１ライン分のサンプリングデータを取得すると、取得したサンプリングデータを記憶部１３のバッファ１３ａへ一旦記憶させておく。そして、画像補間部１２ｂは、データ補間に必要なサンプリングデータが揃った時点で、バッファ１３ａから必要なサンプリングデータを取り出してデータ補間を行う。なお、画像補間部１２ｂは、１紙幣分のサンプリングデータを全て取得し終えたのちに、データ補間処理を行うこととしてもよい。
【００７７】
また、画像補間部１２ｂは、理想サンプリング周期に対応するサンプリングデータ（紙幣識別に用いるサンプリングデータ）のみを画像データ１３ｃとして記憶部１３へ記憶させる。すなわち、同図に示した場合には、それぞれ時間「０．０」、「１．０」、時間「２．０」および時間「３．０」におけるサンプリングデータが画像データ１３ｃとして記憶される。
【００７８】
なお、ここでは、主走査方向および副走査幅のサンプリングデータ幅を用いて補間倍率を決定することとしたが、これに限ったものではなく、サンプリング周期および理想サンプリング周期を用いて補間倍率を決定してもよい。すなわち、サンプリング周期を理想サンプリング周期で除算することによっても同様の補間倍率を求めることができる。また、搬送速度およびサンプリング周期が一定である場合には、理想サンプリングも一定であるため、補間倍率の算出を行わずに、予め記憶された補間倍率を用いてデータ補間処理を行ってもよい。
【００７９】
図２に戻り、前処理部１２ｃについて説明する。前処理部１２ｃは、識別処理部１２ｄによる紙幣識別処理の前処理を行う処理部である。具体的には、前処理部１２ｃは、紙幣識別処理の前処理として、斜行補正処理およびブロッキング処理を行う。
【００８０】
ここで、斜行とは、紙幣の短辺の向きが搬送方向とずれることを指し、斜行補正とは、画像データ上の短辺の向きを搬送方向と平行にする補正処理（回転処理）のことを指す。本実施例では、画像補間部１２ｂがデータ補間処理を行うことによって、サンプリングデータの縦横比が１：１となるため、斜行補正時の演算を簡略化することができる。また、斜行補正後の画像データの画像歪みを抑えることもできる。
【００８１】
また、ブロッキング処理とは、斜行補正後の画像データに対して、所定ライン×所定チャンネル分のサンプリングデータを１ブロックとしてまとめる処理を行う処理部である。具体的には、前処理部１２ｃは、３ライン×３チャンネルからなるブロックについて、各画素値の平均値および分散値を用いて得られる正規化された値をブロック値として算出する。
【００８２】
ここで、前処理部１２ｃは、補間データを含む画像データに対してブロッキング処理を行う場合には、１ブロックとしてまとめるサンプリングデータの数を多くしてもよい。たとえば、前処理部１２ｃは、補間データを含む画像データに対してブロッキング処理を行う場合には、３ライン×３チャンネルではなく、５ライン×５チャンネルからなるサンプリングデータを１ブロックとしてまとめてもよい。このように、１ブロックとしてまとめるサンプリングデータの数を多くすることによって、補間データがブロック値へ与える影響が低減される結果、後述する紙幣識別処理の精度を高めることができる。
【００８３】
識別処理部１２ｄは、前処理部１２ｃによってブロック化された紙幣の画像データと、記憶部１３に記憶されたテンプレート１３ｄとに基づいて紙幣の識別を行う処理部である。ここで、テンプレート１３ｄは、紙葉類の種別ごとに予め用意された照合判定データである。
【００８４】
識別処理部１２ｄは、ブロッキング処理後の画像データを、記憶部１３に記憶される各テンプレートとマッチングさせることで、各テンプレート１３ｄの一致度を評価する。そして、かかる評価によって不一致とされたテンプレートを除外していき、最終的に１つのテンプレートが残れば、このテンプレートに対応する金種を最終的な判別結果として採用する。
【００８５】
このように、識別処理部１２ｄは、画像補間部１２ｂによって副走査方向のサンプリングデータ幅を主走査方向のサンプリングデータ幅と擬似的に一致させたサンプリングデータを用いて紙幣を識別する。なお、最終的に複数のテンプレートが残った場合や、テンプレートが１つも残らなかった場合には、金種が確定できなかったものとして、紙幣をリジェクト紙幣として取り扱うことになる。
【００８６】
点灯パターン設定部１２ｅは、搬送速度に基づき、副走査方向のサンプリングデータ幅が主走査方向のサンプリングデータ幅と一致するようにラインセンサ１１のサンプリング周期を設定する処理部である。かかる点灯パターン設定部１２ｅの詳細については、後述する。
【００８７】
次に、本実施例に係る紙葉類識別装置１０の具体的動作について図６を用いて説明する。図６は、紙葉類識別装置１０の処理手順を示すフローチャートである。なお、同図には、画像取得部１２ａがラインセンサ１１から１紙幣分のサンプリングデータを全て取得し、識別処理部１２ｄが紙幣の識別処理を行うまでの処理手順を示している。
【００８８】
同図に示すように、画像補間部１２ｂは、画像取得部１２ａから１紙幣分のサンプリングデータを全て取得したか否かを判定し（ステップＳ１０１）、全て取得したと判定した場合には（ステップＳ１０１、Ｙｅｓ）、処理をステップＳ１０２へ移行する。なお、ステップＳ１０１の判定が否定された場合には（ステップＳ１０１、Ｎｏ）、画像補間部１２ｂは、ステップＳ１０１の処理を繰り返す。
【００８９】
ステップＳ１０２において、画像補間部１２ｂは、副走査方向のサンプリングデータ幅（Ｉｖ）が主走査方向のサンプリングデータ幅（Ｉｈ）と一致するか否かを判定する（ステップＳ１０２）。そして、副走査方向のサンプリングデータ幅（Ｉｖ）が主走査方向のサンプリングデータ幅（Ｉｈ）と一致しない場合には（ステップＳ１０２、Ｎｏ）、データ補間処理を行うことによって、副走査方向のサンプリングデータ幅を主走査方向のサンプリングデータ幅と一致させる（ステップＳ１０３）。
【００９０】
なお、画像補間部１２ｂは、データ補間処理を行った場合にはデータ補間処理後のサンプリングデータを、データ補間処理を行わなかった場合には画像取得部１２ａから取得したサンプリングデータを画像データ１３ｃとして記憶部１３へ記憶する。
【００９１】
つづいて、前処理部１２ｃは、記憶部１３に記憶された画像データ１３ｃを取り出し、取り出した画像データ１３ｃに対して斜行補正を行ったのち（ステップＳ１０４）、ブロッキング処理を行う（ステップＳ１０５）。そして、識別処理部１２ｄは、ブロッキング処理後の画像データおよび記憶部１３に記憶されたテンプレート１３ｄを用いて紙幣の識別処理を行い（ステップＳ１０６）、処理を終了する。
【００９２】
このように、本実施例に係る紙葉類識別装置１０によれば、ラインセンサ１１によって取得されたサンプリングデータに対して、搬送速度に応じた補間倍率でデータ補間を行うこととした。したがって、サンプリング周期が理想サンプリング周期と異なる場合であっても、サンプリング周期を変更することなく、副走査方向の解像度を主走査方向の解像度と一致させることができる。
【００９３】
また、本実施例に係る紙葉類識別装置１０によれば、データ補間処理を行うことによってラインセンサ１１の疑似的な解像度をある程度自由に変更することができる。したがって、ラインセンサ１１の解像度を紙幣の識別処理において要求される解像度へ事後的に合わせることができるため、ラインセンサ１１の仕様と紙幣の識別論理とを分離して設計することが可能となる。すなわち、本実施例に係る紙葉類識別装置１０によれば、紙幣の識別論理をラインセンサ１１の仕様が決まる前から標準のもので設計しておくことができるし、既に標準のものがあればそのまま使用することができる。
【００９４】
ところで、本実施例に係る紙葉類識別装置１０は、上述してきたように、搬送速度に応じた補間倍率でデータ補間を行うことによって、搬送速度およびサンプリング周期に因らず、常に一定数のサンプリングデータを取得することができる。このため、本実施例に係る紙葉類識別装置１０は、搬送速度を複数段階に切り替え可能な紙葉類処理装置に搭載される場合であっても、搬送速度の切り替えに応じて補間倍率を変更することによって、主走査方向の解像度および副走査方向の解像度を常に一定に保つことができる。
【００９５】
そこで、以下では、搬送速度の切り替えが行われる場合におけるデータ補間処理について説明する。なお、以下では、一例として、搬送速度がそれぞれ１２００ｍｍ／ｓ、１６００ｍｍ／ｓ、２０００ｍｍ／ｓの３段階で切り替え可能な紙葉類処理装置に対して本実施例に係る紙葉類識別装置１０が搭載される場合について説明する。
【００９６】
また、以下では、ラインセンサ１１が、「透過赤外」、「透過緑」、「反射赤外」および「反射緑」の４種類の照射波を上記の各搬送速度に応じた点灯パターンで点灯させることとする。特に、以下では、搬送速度が２０００ｍｍ／ｓの場合に、「反射緑」のサンプリング周期を基準とした補間倍率でデータ補間が行われる場合について説明する。
【００９７】
なお、これまでは、画像補間部１２ｂが紙葉類処理装置から（または、メカクロックを監視することによって）搬送速度を取得し、取得した搬送速度に基づいて補間倍率を決定することとした。これに代えて、以下では、点灯パターン設定部１２ｅが、紙葉類処理装置から搬送速度の切り替え情報を取得し、取得した切り替え情報に応じて点灯パターンの変更を行い、画像補間部１２ｂが、点灯パターンに応じた補間倍率を用いてデータ補間処理を行うこととする。
【００９８】
ここで、点灯パターン設定部１２ｅおよび設定情報１３ｂについて説明する。図２に示したように、点灯パターン設定部１２ｅは、紙葉類処理装置から搬送速度の切り替え情報を取得すると、ラインセンサ１１の点灯パターンを切り替え情報に応じた点灯パターンへ変更する処理部である。
【００９９】
搬送速度の切り替え情報には、切り替え後の搬送速度を示す情報が含まれているものとする。点灯パターン設定部１２ｅは、切り替え情報を取得すると、切り替え後の搬送速度に対応する点灯パターンを設定情報１３ｂから取り出し、取り出した点灯パターンを用いてラインセンサ１１を点灯させる。
【０１００】
つづいて、設定情報１３ｂの内容について図７を用いて説明する。図７は、設定情報１３ｂの内容を示す図である。同図に示すように、設定情報１３ｂは、搬送速度ごとに、点灯パターンと、補間倍率とを関連付けた情報である。ここで、点灯パターンとは、ラインセンサ１１に設けられた各光源（透過用光源および反射用光源）から赤外線あるいは可視光線（緑色）を照射する順番や照射間隔（各照射波のサンプリング周期）を定めた情報である。
【０１０１】
同図に示したように、搬送速度１２００ｍｍ／ｓには点灯パターンＡが関連付けられており、搬送速度１６００ｍｍ／ｓには点灯パターンＢが関連付けられており、搬送速度２０００ｍｍ／ｓには点灯パターンＣが関連付けられている。ここで、各点灯パターンＡ〜Ｃの具体的な内容について図８〜１０を用いて説明する。
【０１０２】
なお、以下では、主走査方向のサンプリングデータ幅を０．２５ｍｍとし、搬送機構が０．２５ｍｍ移動するごとに１メカクロックが出力されるものとする。また、各点灯パターンは、「反射緑」が０．２５ｍｍ間隔で、「透過緑」が１．５ｍｍ間隔で、それ以外の照射波が０．７５ｍｍ間隔で照射されるように定められているとする。したがって、以下では、６メカクロック（６×０．２５ｍｍ＝１．５ｍｍ）中に、「透過赤外」を２回、「透過緑」を１回、「反射赤外」を２回、「反射緑」を６回照射（すなわち、サンプリング）することとする。
【０１０３】
また、以下では、ラインセンサの蓄積時間を８０ｕｓとして説明する。蓄積時間とは、１つの照射波を用いて１ラインのサンプリングを行うために必要なＬＥＤの発光時間を示す。ここでは、１回の点灯パターンで照射波が１１回照射されるため、１回の点灯パターンに要する時間（最短時間）は、８０×１１＝８８０ｕｓとなる。
【０１０４】
まず、点灯パターンＡについて図８を用いて説明する。図８は、点灯パターンＡを示す図である。同図に示すように、搬送速度が１２００ｍｍ／ｓである場合、メカクロックの周期は、０．２５／１２００＝２０８ｕｓとなる。また、１回の点灯パターンが６メカクロック中に行われるため、各点灯パターンの許容時間は、２０８ｕｓ×６＝１２４８ｕｓとなる。
【０１０５】
すなわち、搬送速度が１２００ｍｍ／ｓである場合、点灯パターンの許容時間１２４８ｕｓは、１回の点灯パターンに要する時間８８０ｕｓよりも長くなる。したがって、点灯パターンＡでは、６メカクロック中に、１１の照射波を照射し終えることができる。具体的には、点灯パターンＡでは、６メカクロック（１２４８ｕｓ）中に、「反射緑」を０．２５ｍｍ間隔で６回、「透過赤外」を０．７５ｍｍ間隔で２回、「反射赤外」を０．７５ｍｍ間隔で２回、「透過緑」を１．５ｍｍ間隔で１回サンプリングすることができる。
【０１０６】
なお、点灯パターンＡでは、１メカクロックに照射波を２つずつ同期させて照射することとしている。具体的には、点灯パターンＡでは、同図に示したように、１つ目のメカクロックの立ち上げに同期させて「反射緑（１回目）」と「透過赤外（１回目）」を点灯させたあと、２つ目のメカクロックを同期待ちし、２つ目のメカクロックの立ち上げに同期させて「反射緑（２回目）」と「反射赤外（１回目）」を点灯させる。
【０１０７】
その後、点灯パターンＡでは、３つ目のメカクロックの立ち上げに同期させて「反射緑（３回目）」と「透過緑（１回目）」を点灯させたあと、４つ目のメカクロックを同期待ちし、４つ目のメカクロックの立ち上げに同期させて「反射緑（４回目）」と「透過赤外（２回目）」を点灯させる。そして、点灯パターンＡでは、５つ目のメカクロックの立ち上げに同期させて「反射緑（５回目）」と「反射赤外（２回目）」を点灯させたあと、６つ目のメカクロックを同期待ちし、６つ目のメカクロックの立ち上げに同期させて「反射緑（６回目）」を点灯させる。
【０１０８】
つづいて、点灯パターンＢについて図９を用いて説明する。図９は、点灯パターンＢを示す図である。同図に示すように、搬送速度が１６００ｍｍ／ｓである場合、メカクロックの周期は、０．２５／１６００＝１５６ｕｓとなる。また、１回の点灯パターンが６メカクロック中に行われるため、点灯パターンの許容時間は、１５６ｕｓ×６＝９３６ｕｓとなる。
【０１０９】
すなわち、搬送速度が１６００ｍｍ／ｓである場合も、点灯パターンの許容時間９３６ｕｓは、１回の点灯パターンに要する時間８８０ｕｓよりも長くなる。したがって、点灯パターンＢでも、６メカクロック中に、１１の照射波を照射し終えることができる。具体的には、点灯パターンＢでは、６メカクロック（９３６ｕｓ）中に、「反射緑」を０．２５ｍｍ間隔で６回、「透過赤外」を０．７５ｍｍ間隔で２回、「反射赤外」を０．７５ｍｍ間隔で２回、「透過緑」を１．５ｍｍ間隔で１回サンプリングすることができる。
【０１１０】
なお、点灯パターンＢでは、点灯パターンの許容時間と１回の点灯パターンに要する時間とがほぼ同じであるため、同図に示したように、メカクロックを同期待ちすることなく、各照射波を８０ｕｓごとに連続で照射させることとなる。
【０１１１】
このように、本実施例に係る紙葉類識別装置１０では、紙葉類処理装置の搬送速度が複数段階に切り替え可能である場合であっても、搬送速度に応じた点灯パターンに変更することで、理想的なサンプリング周期でサンプリングを行うことができる。
【０１１２】
つづいて、点灯パターンＣについて図１０を用いて説明する。図１０は、点灯パターンＣを示す図である。同図に示すように、搬送速度が２０００ｍｍ／ｓである場合、メカクロックの周期は、０．２５／２０００＝１２５ｕｓとなる。また、１回の点灯パターンが６メカクロック中に行われるため、点灯パターンの許容時間は、１２５ｕｓ×６＝７５０ｕｓとなる。
【０１１３】
すなわち、搬送速度が２０００ｍｍ／ｓである場合、点灯パターンＡ，Ｂとは異なり、点灯パターンＣの許容時間７５０ｕｓは、１回の点灯パターンに要する時間８８０ｕｓよりも短くなる。したがって、点灯パターンＣでは、６メカクロック中に、１１の照射波を照射し終えることができない。具体的には、点灯パターンＣでは、各照射波をメカクロックと同期させることなく８０ｕｓごとに連続で照射したとしても、「反射赤外（２回目）」を点灯する前に６メカクロックに達することとなる。
【０１１４】
ここで、点灯パターンＣでは、「反射緑」に対応する副走査方向のサンプリングデータ幅を主走査方向のサンプリングデータ幅と一致させるためには、「反射緑」を１２５ｕｓごとに照射する必要がある。しかし、実際には、点灯パターンＣでは、「反射緑」が１６０ｕｓごとに点灯されるため、「反射緑」に対応する副走査方向のサンプリングデータ幅は、１６０／１２５×０．２５＝０．３２ｍｍとなり、主走査方向のサンプリングデータ幅と一致しなくなる。
【０１１５】
このように、搬送速度が２０００ｍｍ／ｓである場合には、サンプリング周期を最短時間（８０ｕｓ）に設定したとしても、「反射緑」に対応する副走査方向のサンプリングデータ幅（０．３２ｍｍ）が主走査方向のサンプリングデータ幅（０．２５ｍｍ）を超えることとなる。
【０１１６】
そこで、本実施例に係る紙葉類識別装置１０では、点灯パターンＣが選択された場合に、画像補間部１２ｂによるデータ補間を行うことによって、「反射緑」のサンプリングデータをあたかも０．２５ｍｍ間隔でサンプリングしたかのようなサンプリングデータを疑似的に生成する。
【０１１７】
具体的には、画像補間部１２ｂは、点灯パターン設定部１２ｅによって設定された点灯パターンに対応する補間倍率を設定情報１３ｂから取り出し、取り出した補間倍率を用いてデータ補間処理を行う。
【０１１８】
ここで、点灯パターンＣでは、０．２５ｍｍ間隔でサンプリングすべきサンプリングデータが０．３２ｍｍ間隔でサンプリングされるため、補間倍率は、０．３２／０．２５＝１．２８倍となる（図７参照）。
【０１１９】
このように、本実施例に係る紙葉類識別装置１０では、紙葉類の搬送速度がラインセンサ１１の性能以上である場合、すなわち、理想サンプリング周期がラインセンサの最短サンプリング周期よりも短い（サンプリングが間に合わない）場合であっても、データ補間処理を行うことで、主走査方向の解像度と副走査方向の解像度とを一致させることができる。
【０１２０】
ところで、これまでは、「反射緑」、「透過赤外」、「反射赤外」および「透過緑」の各照射波に対する補間倍率を「反射緑」のサンプリング周期を基準として決定する場合について説明した。しかし、実際には、「透過赤外」、「反射赤外」および「透過緑」は、「反射緑」とは異なるサンプリング周期でサンプリングされるため、各照射波のサンプリングデータに対して、各照射波ごとに決定した補間倍率を用いたデータ補間処理を行うこととしてもよい。以下では、かかる点について図１１を用いて説明する。図１１は、各照射波に対応する補間倍率を示す図である。
【０１２１】
同図の（Ａ）および（Ｂ）に示すように、搬送速度が１２００ｍｍ／ｓおよび１６００ｍｍ／ｓである場合には、各照射波を理想的なサンプリング間隔で点灯させることができる。すなわち、搬送速度が１２００ｍｍ／ｓおよび１６００ｍｍ／ｓである場合には、「反射緑」を０．２５ｍｍ間隔で、「透過赤外」および「反射赤外」を０．７５ｍｍ間隔で、「透過緑」を１．５ｍｍ間隔で点灯させることができる。
【０１２２】
かかる場合には、「反射緑」については、副走査方向のサンプリングデータ幅が主走査方向のサンプリングデータ幅０．２５ｍｍと一致するため、補間倍率は「１．００倍」となる。すなわち、かかる場合には、「反射緑」については、画像補間部１２ｂによるデータ補間処理を行う必要はない。
【０１２３】
一方、「透過赤外」および「反射赤外」は、図１１の（Ａ）および（Ｂ）に示したように、「反射緑」の３倍の間隔である０．７５ｍｍ間隔で点灯される。このため、「透過赤外」および「反射赤外」に対応する副走査方向のサンプリングデータ幅は、主走査方向のサンプリングデータ幅と比較して３倍の大きさとなる。したがって、画像補間部１２ｂは、「透過赤外」および「反射赤外」のサンプリングデータについて、３倍の補間倍率でデータ補間処理を行うことによって、これらのサンプリングデータの副走査方向のサンプリングデータ幅を主走査方向のサンプリングデータ幅と一致させることができる。
【０１２４】
同様に、「透過緑」は、「反射緑」の６倍の間隔である１．５ｍｍ間隔で点灯される。このため、「透過緑」に対応する副走査方向のサンプリングデータ幅は、主走査方向のサンプリングデータ幅と比較して６倍の大きさとなる。したがって、画像補間部１２ｂは、「透過緑」のサンプリングデータについて、６倍の補間倍率でデータ補間処理を行うことによって、これらのサンプリングデータの副走査方向のサンプリングデータ幅を主走査方向のサンプリングデータ幅と一致させることができる。
【０１２５】
また、同図の（Ｃ）に示したように、搬送速度が２０００ｍｍ／ｓである場合には、サンプリングが間に合わないため、０．２５ｍｍ間隔とはできず「反射緑」が０．３２ｍｍ間隔で、「透過赤外」および「反射赤外」が０．９６ｍｍ間隔で、「透過緑」が１．９２ｍｍ間隔で点灯されることとなる。
【０１２６】
かかる場合には、画像補間部１２ｂは、「反射緑」については、上述したように、１．２８倍の補間倍率でデータ補間処理を行うことによって、副走査方向のサンプリングデータ幅を主走査方向のサンプリングデータ幅と一致させる。
【０１２７】
また、「透過赤外」および「反射赤外」は、同図の（Ｃ）に示したように、「反射緑」の３倍の間隔で点灯される。このため、画像補間部１２ｂは、「透過赤外」および「反射赤外」のサンプリングデータについては、１．２８×３＝３．８４倍の補間倍率でデータ補間処理を行う。同様に、「透過緑」は、「反射緑」の６倍の間隔で点灯される。このため、画像補間部１２ｂは、「透過緑」のサンプリングデータについては、１．２８×６＝７．６８倍の補間倍率でデータ補間処理を行う。
【０１２８】
このように、異なる種類の照射波が各照射波にそれぞれ対応するサンプリング周期で断続的に照射される場合に、各照射波によって取得されるサンプリングデータごとに、各照射波に対応するサンプリング周期によって決定される補間倍率を用いてデータ補間処理を行うこともできる。したがって、各照射波ごとによって得られる各サンプリングデータについて、補正後の副走査方向のデータ密度と主走査方向のデータ密度とを一致させることができる。
【０１２９】
上述してきたように、本実施例では、画像補間部１２ｂが、紙葉類の搬送速度を取得し、取得した搬送速度とラインセンサのサンプリング周期とに基づいて得られる副走査方向のサンプリングデータ幅が主走査方向のサンプリングデータ幅と擬似的に一致するように、サンプリングデータに対するデータ補間を行い、識別処理部１２ｄが、副走査方向のサンプリングデータ幅を主走査方向のサンプリングデータ幅と擬似的に一致させたサンプリングデータを用いて紙葉類を識別する。したがって、搬送速度が異なる場合であっても、サンプリング周期を変更することなく、副走査方向のデータ密度を主走査方向のデータ密度と一致させることができる。
【０１３０】
なお、上述してきた実施例では、主に、副走査方向のサンプリングデータ幅を小さくする場合（すなわち、副走査方向のサンプリングデータ数を増やす場合）について説明してきたが、これに限ったものではない。すなわち、サンプリング周期が理想サンプリングよりも短い場合には、副走査方向のサンプリングデータ幅を大きくする（すなわち、副走査方向のサンプリングデータ数を減らす）データ補間処理を行うこともできる。
【０１３１】
また、上述してきた実施例では、サンプリングデータに対して副走査方向のデータ補間処理のみを行う場合について説明してきたが、これに限ったものではなく、主走査方向のデータ補間処理を併せて行ってもよい。また、主走査方向のデータ補間処理のみを行うこととしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
以上のように、本発明に係る紙葉類識別装置および紙葉類識別方法は、搬送速度が異なる場合であっても、サンプリング周期を変更することなく、副走査方向のデータ密度を主走査方向のデータ密度と一致させたい場合に有用であり、特に、ラインセンサによって得られた画像データに対して回転処理を施したうえで紙幣の識別を行う場合に適している。
【符号の説明】
【０１３３】
１０    紙葉類識別装置
１１    ラインセンサ
１２    制御部
１２ａ  画像取得部
１２ｂ  画像補間部
１２ｃ  前処理部
１２ｄ  識別処理部
１２ｅ  点灯パターン設定部
１３    記憶部
１３ａ  バッファ
１３ｂ  設定情報
１３ｃ  画像データ
１３ｄ  テンプレート
２００    ラインセンサ
２１０    第１のラインセンサ
２１１    反射用光源
２１２    レンズ
２１３    受光部
２１４    Ａ／Ｄ変換部
２１５    遮蔽部
２２０    第２のラインセンサ
２２１    透過用光源
２２２    反射用光源
２２３    レンズ
２２４    受光部
２２４ａ  受光素子
２２５    Ａ／Ｄ変換部
２２６    遮蔽部
２２７    窓部
３００    紙幣
【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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