(57)【要約】【課題】温度変化や衝撃等が生じた場合でも高精度な硬貨画像を安定して取得する。【解決手段】光源から硬貨に向けて光を照射して前記硬貨を撮像した画像に基づいて識別処理を行う硬貨識別装置を、識別対象の硬貨が通過する硬貨通過領域及び該硬貨通過領域の外側に固定された複数の基準部材が含まれる撮像範囲をレンズユニットにより撮像素子上に結像して撮像する画像センサと、基準部材の間の距離を示す距離基準値を記憶する記憶部と、画像センサにより撮像された画像を、該画像上で算出した基準部材の間の距離が距離基準値と一致するように補正する画像補正部とによって構成する。【選択図】  図３
2015060564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から硬貨に向けて光を照射して前記硬貨を撮像した画像に基づいて識別処理を行う硬貨識別装置であって、
識別対象の硬貨が通過する硬貨通過領域及び該硬貨通過領域の外側に固定して配置された複数の基準部材が含まれる撮像範囲をレンズユニットにより撮像素子上に結像して撮像する画像センサと、
前記基準部材の間の距離を示す距離基準値を記憶する記憶部と、
前記画像センサにより撮像された画像を、該画像上で算出した前記基準部材の間の距離が前記距離基準値と一致するように補正する画像補正部と
を備えることを特徴とする硬貨識別装置。
【請求項２】
前記距離基準値は基準温度下での前記基準部材の間の距離を示し、
前記画像補正部は、
前記距離基準値と、前記画像センサにより前記基準温度と異なる温度下で撮像された画像上での前記基準部材の間の距離とに基づいて、温度変化に起因する像倍率の変化を補正する
ことを特徴とする請求項１に記載の硬貨識別装置。
【請求項３】
前記基準部材の画像の輝度値を示す輝度基準値と前記画像センサにより撮像された画像に含まれる前記基準部材の画像の輝度値との比を光量比として算出する輝度算出部と、
前記輝度算出部により算出された前記光量比に基づいて前記光源の発光量を制御する光源制御部
をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の硬貨識別装置。
【請求項４】
前記基準部材の位置を示す基準位置と前記画像センサにより撮像された画像に含まれる前記基準部材の位置とのずれ量を算出して、前記画像から部分領域画像を切り出す位置を規定した切出基準を前記ずれ量に基づいて補正し、補正後の切出基準で前記部分領域画像の切り出しを行う画像切出部
をさらに備えることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の硬貨識別装置。
【請求項５】
画像上で算出される距離及びずれ量は一画素単位で算出されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の硬貨識別装置。
【請求項６】
前記基準部材は、前記画像センサを構成するセンサケース内に固定されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の硬貨識別装置。
【請求項７】
前記センサケース及び前記基準部材は、前記レンズユニットを形成する材質より線膨張係数の小さい材質で形成されており、
前記基準部材は、前記センサケースより反射率の高い材質で形成されていることを特徴とする請求項６に記載の硬貨識別装置。
【請求項８】
光源から硬貨に向けて光を照射して前記硬貨を撮像した画像に基づいて識別処理を行う硬貨識別方法であって、
基準部材の間の距離を示す距離基準値を記憶する記憶工程と、
識別対象の硬貨が通過する硬貨通過領域及び該硬貨通過領域の外側に固定された複数の基準部材が含まれる撮像範囲をレンズユニットにより撮像素子上に結像して撮像する画像撮像工程と、
前記画像撮像工程で撮像された画像を、該画像上で算出した前記基準部材の間の距離が前記距離基準値と一致するように補正する画像補正工程と
を含んだことを特徴とする硬貨識別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、硬貨の種類を識別する硬貨識別装置及び硬貨識別方法に関し、特に、温度変化等による影響を受けずに安定して硬貨を識別することができる硬貨識別装置及び硬貨識別方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、搬送路上を搬送される硬貨に向けて光を照射して、反射された光をＣＣＤ等の撮像素子へ受光することにより硬貨画像を撮像し、該硬貨画像に基づいて硬貨の金種や真偽等を識別する硬貨識別装置が知られている。硬貨からの反射光を撮像素子へと導くために、複数のレンズを組み合わせたレンズユニットが利用される。レンズユニットにはアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）製レンズやポリカーボネート樹脂（ＰＣ）製レンズといった安価なプラスチックレンズが用いられることが多いが、これらの樹脂製レンズでは温度変化に起因する屈折率変化や体積変化によってレンズ特性が変化しやすいという問題がある。例えば、レンズ特性の変化により硬貨画像の像倍率が変わってしまうと、硬貨画像から求める硬貨径が変化して、識別処理の精度が低下する。このため、レンズ特性の変化による画像への影響を補正してから硬貨径等の特徴量を求めて識別処理を行う必要がある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、基準媒体を利用して画像を補正する媒体識別装置が開示されている。この装置では、媒体処理の開始前に所定条件下で取得した基準媒体画像を記憶しておく。そして、媒体処理を開始する際に再び基準媒体を撮像して、得られた基準媒体画像と予め記憶しておいた基準媒体画像とに基づいて画像の補正内容を設定する。
【０００４】
また、例えば、特許文献２には、内部に温度センサを備える硬貨識別装置が開示されている。この装置では、温度センサによって硬貨画像撮像時の温度を測定して、測定温度に基づいて硬貨画像の像倍率を補正する。これにより、硬貨処理時の温度が変化した場合でも、一定の像倍率で硬貨画像を取得して、硬貨の識別精度に対する温度変化の影響を抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１１０３２５号公報
【特許文献２】特開２０１０−２６９９２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、上記従来技術１では、装置とは別に基準媒体を準備して管理する必要があり、処理開始前に基準媒体を装置に投入して画像を撮像する必要があるため手間がかかる。また、処理の実行中に温度が変化する場合があるが、これを補正したい場合には、基準媒体を装置に投入して画像を撮像するために、実行中の処理を停止しなければならない。
【０００７】
また、上記従来技術２では、予め温度変化による像倍率の変化を測定して、温度と補正量の関係を示す情報を取得する必要がある。具体的には、画像取得時の測定温度に応じて像倍率を補正するために、基準温度として設定された所定温度で撮像した画像の像倍率に対して、温度が変化した際の像倍率の変化を調べて、得られたデータをメモリ等に保存しておく必要があるが、これらの作業は手間のかかるものであった。
【０００８】
また、硬貨識別装置では、温度変化に起因する像倍率の変化の他にも硬貨の識別精度を低下させる要因がある。例えば、硬貨識別装置では、搬送路上の所定位置を通過する硬貨を撮像するが、撮像された画像に、搬送路上に堆積した硬貨粉等が写り込む場合がある。このような場合には、硬貨が無い状態の画像を背景画像として撮像しておいて、硬貨を撮像した硬貨画像から背景画像を差し引くことにより、背景画像に含まれる硬貨粉等の画像をノイズとして除去することができる。ところが、衝撃や振動によってレンズに位置ずれが生じて、背景画像と硬貨画像との間でノイズの位置がずれてしまうと、硬貨画像から背景画像を差し引いてもノイズを除去することができなくなる。そして、硬貨画像にノイズが含まれていると硬貨識別を正確に行えない可能性がある。
【０００９】
本発明は、上記従来技術の課題を解消するためになされたもので、温度変化や衝撃等が生じた場合でも、高精度な硬貨画像を安定して取得することができる硬貨識別装置及び硬貨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】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、光源から硬貨に向けて光を照射して前記硬貨を撮像した画像に基づいて識別処理を行う硬貨識別装置であって、識別対象の硬貨が通過する硬貨通過領域及び該硬貨通過領域の外側に固定して配置された複数の基準部材が含まれる撮像範囲をレンズユニットにより撮像素子上に結像して撮像する画像センサと、前記基準部材の間の距離を示す距離基準値を記憶する記憶部と、前記画像センサにより撮像された画像を、該画像上で算出した前記基準部材の間の距離が前記距離基準値と一致するように補正する画像補正部とを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、上記発明において、前記距離基準値は基準温度下での前記基準部材の間の距離を示し、前記画像補正部は、前記距離基準値と、前記画像センサにより前記基準温度と異なる温度下で撮像された画像上での前記基準部材の間の距離とに基づいて、温度変化に起因する像倍率の変化を補正することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、上記発明において、前記基準部材の画像の輝度値を示す輝度基準値と前記画像センサにより撮像された画像に含まれる前記基準部材の画像の輝度値との比を光量比として算出する輝度算出部と、前記輝度算出部により算出された前記光量比に基づいて前記光源の発光量を制御する光源制御部をさらに備えることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、上記発明において、前記基準部材の位置を示す基準位置と前記画像センサにより撮像された画像に含まれる前記基準部材の位置とのずれ量を算出して、前記画像から部分領域画像を切り出す位置を規定した切出基準を前記ずれ量に基づいて補正し、補正後の切出基準で前記部分領域画像の切り出しを行う画像切出部をさらに備えることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、上記発明において、画像上で算出される距離及びずれ量は一画素単位で算出されることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、上記発明において、前記基準部材は、前記画像センサを構成するセンサケース内に固定されていることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、上記発明において、前記センサケース及び前記基準部材は、前記レンズユニットを形成する材質より線膨張係数の小さい材質で形成されており、前記基準部材は、前記センサケースより反射率の高い材質で形成されていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、光源から硬貨に向けて光を照射して前記硬貨を撮像した画像に基づいて識別処理を行う硬貨識別方法であって、基準部材の間の距離を示す距離基準値を記憶する記憶工程と、識別対象の硬貨が通過する硬貨通過領域及び該硬貨通過領域の外側に固定された複数の基準部材が含まれる撮像範囲をレンズユニットにより撮像素子上に結像して撮像する画像撮像工程と、前記画像撮像工程で撮像された画像を、該画像上で算出した前記基準部材の間の距離が前記距離基準値と一致するように補正する画像補正工程とを含んだことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、画像センサによる撮像範囲内に固定して配置された基準部材を所定条件下で撮像した基準画像上で基準部材間の距離を求めて距離基準値として記憶部に記憶しておいて、異なる条件下で撮像した画像上で基準部材間の距離が変化している場合には、この距離が距離基準値と一致するように画像を補正することができるので、温度変化や衝撃等により像倍率の変化や撮像画像内での切出対象領域のずれが生じた場合でも、高精度な硬貨画像を取得することができる。そして、取得した硬貨画像を利用して正確に硬貨を識別することができる。
【００１９】
また、本発明によれば、温度変化に伴って、例えば、画像センサを構成するレンズユニットの屈折率が変化して、基準画像に対する像倍率が変わってしまった場合でも、基準部材間の距離に基づいて像倍率の変化を補正できるので、温度変化と像倍率変化の関係を事前に調べて補正量を設定しておかなくても、高精度な硬貨画像を取得することができる。
【００２０】
また、本発明によれば、明瞭な硬貨画像を取得できるように光源の発光量を調整して撮像した基準画像上での基準部材の画像の輝度値を輝度基準値として、硬貨識別処理を行う際に撮像した画像上での基準部材の画像の輝度値が輝度基準値と一致するように光源の発光量を制御することができるので、明瞭な硬貨画像を取得することができる。
【００２１】
また、本発明によれば、例えばレンズユニットを構成するレンズの位置ずれによって、基準画像上で設定された部分領域画像の切出範囲と、硬貨識別処理を行う際に撮像した画像上での切出範囲との位置がずれてしまった場合でも、両画像における基準部材の位置関係からずれ量を算出して、基準画像上で切出範囲を規定した切出基準の位置を補正することができる。温度変化、衝撃、振動等が生じた場合でも、補正後の切出基準に基づいて、常に同じ部分領域を切り出すことができるので、硬貨を撮像した画像からノイズを撮像した背景画像を差し引いてノイズを除去することができる。
【００２２】
また、本発明によれば、基準部材の距離やずれ量を一画素単位で算出して、画像の像倍率の変化や部分領域画像の切出位置を画素単位で正確に補正することができる。
【００２３】
また、本発明によれば、基準部材が、画像センサのセンサケース内に固定して配置されているので、基準媒体や基準チャート等を別途用意して撮像する必要がなく、像倍率や位置ずれを容易に補正することができる。
【００２４】
また、本発明によれば、線膨張係数の小さい材料で形成されたセンサケースに、同じく線膨張係数が小さくかつ光の反射率が高い材料で形成された基準部材を固定して配置することにより、温度変化に伴ってレンズユニットの屈折率が変化するような環境下でも基準部材の位置が変化することがないので、基準部材を利用した画像補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本実施形態に係る硬貨識別装置の構成例を示す模式図である。
【図２】図２は、硬貨識別装置に含まれる画像センサで撮像される画像と画像センサの構成を示す図である。
【図３】図３は、硬貨識別装置の構成概略を示すブロック図である。
【図４】図４は、基準プレートを利用して画像を補正する方法を説明するための図である。
【図５】図５は、背景画像を利用してノイズ成分を除去する方法を説明する図である。
【図６】図６は、画像補正の基準となる情報を取得する処理を説明するフローチャートである。
【図７】図７は、画像補正を行いながら硬貨を識別する処理方法を説明するフローチャートである。
【図８】図８は、画像補正を行いながら硬貨を識別する別の処理方法を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本実施形態に係る硬貨識別装置では、温度変化に起因するレンズの屈折率変化等により、該レンズを利用して硬貨を撮像した画像に像倍率の変化や歪が生じた場合に、これを補正すると共に、撮像した画像から、硬貨全体の画像を含む所定の部分領域画像を切り出すことができる。以下に、添付図面を参照して、本発明に係る硬貨識別装置及び硬貨識別方法の好適な実施形態を詳細に説明する。
【００２７】
図１は、本実施形態に係る硬貨識別装置の構成例を示す模式図である。図１に示すように、硬貨識別装置では、搬送路２５上を矢印で示す方向へ搬送される硬貨１００が、磁気センサ２０を通過する際に仮金種判定がなされる。そして、搬送路２５の上面側に設けられた画像センサ１０Ａと搬送路２５の下面側に設けられた画像センサ１０Ｂとを通過する際に、硬貨１００の表面及び裏面の画像が取得される。磁気センサ２０による仮金種判定の結果から、硬貨１００の金種を絞り込んだ後、画像センサ１０Ａ、１０Ｂによって取得された硬貨１００の表面画像及び裏面画像を利用して、硬貨１００の金種、真偽、正損等が決定される。画像センサ１０Ａと画像センサ１０Ｂは同一の構造を有するため、以下では、画像センサ１０として説明する。
【００２８】
画像センサ１０は、搬送路２５側に透明なガラス板等から成る測定窓１４を有しており、硬貨１００が搬送路２５上の撮像位置に到達すると、光源１３から硬貨１００へ向けて光を照射する。硬貨１００で反射された光は、測定窓１４を経てレンズユニット１２に入射する。そして、レンズユニット１２で集光された光が撮像素子１１上に結像され、撮像素子１１により硬貨１００の画像が取得される。
【００２９】
磁気センサ２０は、硬貨１００の材質や厚み、おおまかな外径といった硬貨の特徴を検出するためのセンサであり、検出した信号を、後述する制御部３０の金種仮判定部３１へ出力する（図３参照）。
【００３０】
次に、画像センサ１０の詳細な構成について説明する。図２は、画像センサ１０で撮像される画像と画像センサ１０の構成を説明するための図である。図２下側に画像センサ１０の断面模式図を示し、上側に画像センサ１０により撮像される画像の一例を示している。
【００３１】
図２下図に示したように、画像センサ１０は、光を遮断する樹脂製の上部ケース１８及び下部ケース１９の内部に、基板１７上に配置されたＣＣＤ等の撮像素子１１と、撮像素子１１に画像を結像するためのレンズユニット１２と、基板１６上に配置された複数のＬＥＤ等から成る光源１３と、光源１３からの光を反射して硬貨１００へ向けて照射するミラー１５とを有している。また、上部ケース１８には、測定窓１４が、測定窓上面とケース上面とが同一平面を成すように取り付けられている。
【００３２】
なお、図２下図には示していないが、撮像素子１１が配置された基板１７には、撮像素子１１を駆動する駆動回路、硬貨１００が撮像位置へ到達したことを検知して画像を取得するタイミングを決定するためのタイミングセンサ、光源１３の制御回路、後述する制御部３０（図３参照）と通信するためのインターフェイス等が実装されている。タイミングセンサによる検出結果は、撮像素子１１による撮像タイミング等を制御するために用いられる。
【００３３】
図２下図に示したように、レンズユニット１２は、複数のレンズを組み合わせて構成されている。このレンズユニット１２を利用することにより、撮像素子１１では、測定窓１４と上部ケース１８の一部領域とを含む範囲が撮像される（図中「画像撮像範囲」）。画像撮像範囲のうち、測定窓１４に対応する領域（図中「硬貨通過領域」）で、硬貨１００が撮像される。また、上部ケース１８内には、硬貨通過領域の外側かつ画像撮像範囲の内側に、像倍率や輝度の補正に利用する基準部材として、２つの基準プレート５１、５２が固定されている。
【００３４】
この結果、図２上図に示したように、撮像素子１１により画像撮像範囲を撮像して取得した画像６０には、測定窓１４に対応する硬貨通過領域７０と、基準プレート５１、５２のそれぞれに対応する基準プレート画像１５１、１５２とが含まれることになる。上部ケース１８に固定された２つの基準プレート５１、５２は、画像６０上で、画像中央に対して対角かつ等距離となるように位置を調整して上部ケース１８に固定されている。なお、基準プレート５１、５２の配置位置の調整は、測定窓１４にゴミ等が付着した場合に、これを画像上でノイズとして除去する処理を行うためのもので、ノイズ除去処理を行わない場合には、画像中央に対して対称とする配置位置の調整を行う必要はない。ノイズ除去処理の詳細については後述する。
【００３５】
上部ケース１８は線膨張係数が小さくかつ加工しやすい樹脂等の材質を利用して形成され、基準プレート５１、５２は線膨張係数が小さくかつ光の反射率が高い材質を利用して形成される。例えば、基準プレート５１、５２は、上部ケース１８よりも反射率が高い所定の反射率を有するグレーのシート状部材で、金属等を利用して形成される。硬貨識別装置１が利用される環境下で、レンズユニット１２を形成する樹脂製レンズの屈折率や体積が変化した場合でも、上部ケース１８及び基準プレート５１、５２の位置、大きさ及び形状は変化しないため、画像６０に含まれる基準プレート５１、５２の画像に基づいて、像倍率の変化や画像の歪を検出して、これを補正することができる。また、例えば、衝撃や振動によってレンズユニット１２内のレンズが位置ずれを起こして、画像６０内で硬貨通過領域７０の位置がずれた場合でも、画像６０上での基準プレート画像１５１、１５２の位置に基づいてずれ量を算出して補正し、硬貨通過領域７０の画像を正しく切り出すことができる。また、明瞭な硬貨画像を撮像できるように光源１３を調整した後に画像６０を取得して、基準プレート画像１５１、１５２の輝度値（画素値)を輝度基準値として記録しておけば、硬貨処理を行う際に、光源１３の発光量を制御して、基準プレート画像１５１、１５２の輝度値が輝度基準値と一致するように補正することができる。各処理の詳細については後述する。
【００３６】
図３は、硬貨識別装置１の構成概略を示すブロック図である。図３に示したように、硬貨識別装置１は、図１及び図２に示した画像センサ１０及び磁気センサ２０の他に、制御部３０と、記憶部４０とを備えている。制御部３０は、金種仮判定部３１、画像取得部３２、輝度算出部３３、光源制御部３４、画像切出部３５、画像補正部３６及び硬貨識別部３７を有している。また、記憶部４０には、像倍率や輝度等を補正するための情報である補正基準情報４１と、硬貨１００の金種や真偽を識別するためのテンプレート４２とが保存されている。
【００３７】
金種仮判定部３１は、磁気センサ２０によって硬貨１００を検出した際の検出信号を受けて硬貨１００の金種の仮判定を行い、得られた仮判定結果を硬貨識別部３７へ出力する機能を有する。
【００３８】
画像取得部３２は、画像センサ１０を制御して、硬貨１００の表面画像及び裏面画像を取得する機能を有する。具体的には、搬送路２５を通過する硬貨１００に向けて光源１３から光を照射すると共に、硬貨１００が撮像位置に到達するタイミングを検出して、撮像素子１１により硬貨１００を撮像する。
【００３９】
輝度算出部３３は、画像取得部３２によって取得された画像に含まれる基準プレート５１、５２の画像の輝度値が、予め設定された輝度基準値と一致するように、輝度値を補正するための補正量を算出する機能を有する。具体的には、予め補正基準情報４１として記憶部４０に保存されている輝度基準値と、取得した画像上での基準プレート５１、５２の輝度値との比を光量比として算出する。算出した光量比に基づいて光源制御部３４による光源１３の制御が行われて画像の輝度値が調整される。すなわち、本実施形態では、画像処理により輝度値（画素値）を変更するのではなく、輝度算出部３３及び光源制御部３４の機能により、光源１３の発光量を調整することによって、画像上での輝度値が補正される。
【００４０】
光源制御部３４は、輝度算出部３３によって算出された光量比に基づいて、光源１３の発光量を調整する機能を有する。具体的には、光源制御部３４が、初期値として設定された所定の発光量で光源１３を発光させると、画像取得部３２によって画像が取得される。取得した画像と輝度基準値とに基づいて輝度算出部３３によって算出された光量比が光源制御部３４に入力されると、光源制御部３４は、画像取得部３２によって取得される画像上で基準プレート５１、５２の画像の輝度値が輝度基準値と一致するように、光源１３の発光量を調整する。輝度基準値は、予め、硬貨表面の模様が硬貨画像上に明瞭に表れるように設定されているので、輝度基準値に基づいて光源１３を制御することにより、安定した輝度で、硬貨１００の模様が明瞭に表れる硬貨画像を取得することができる。
【００４１】
この他、光量を調整する方法として、例えば、光源１３を発光させるための発光電流を調整する方法、発光時間を調整する方法がある。また、それぞれが異なる波長で発光する複数のＬＥＤによって光源１３を構成し、硬貨の色や反射特性等に応じて、発光するＬＥＤを変更して光源１３の色周波数を変更することにより、光量を調整する方法もある。また、光源１３の光量変更に代えて又は加えて、受光側の撮像素子１１のゲインを調整する方法もある。また、撮像した基準プレート画像１５１、１５２の画素値から補正量（例えば、取得した画素値を輝度基準値に合わせるために必要な掛け算値）を算出して、硬貨１００を撮像した画像を形成する各画素の画素値を補正してから硬貨識別処理を行うようにしてもよい。また、これらの技術を複数組み合わせて光量調整する態様であっても構わない。光源１３の発光電流調整及び点灯時間調整は、硬貨識別処理を開始する前に行う。例えば、硬貨１００の到来していない状態で撮像した画像上の基準プレート画像１５１、１５２の画素値と輝度基準値との光量比を算出した後、この光量比と発光電流及び点灯時間との関係を予め規定しておいたテーブルを参照したり、計算式により発光電流及び発光時間の補正量を求めたりしながら、複数回の撮像を行って、所望の条件を満たすように調整し、その後に、硬貨識別処理を開始する。ただし、硬貨識別処理を開始した後も、硬貨１００を撮像した画像から基準プレート画像１５１、１５２の画素値を得ることができるので、搬送路２５を流れてくる各硬貨１００を撮像する毎に、光源１３の光量を調整することも可能である。例えば、受光側のゲインを変更する場合は、各硬貨１００の撮像時に、基準プレート画像１５１、１５２の画素値を取得して補正量を算出し、この補正量に基づいて、硬貨１００を撮像した画像を補正して、識別用画像を作成するようにしてもよい。
【００４２】
画像切出部３５は、図２に示したように、画像センサ１０によって画像撮像範囲を撮像した画像６０から、硬貨通過領域７０の部分領域画像を切り出す機能を有する。例えば、レンズユニット１２内のレンズが位置ずれを起こしたために、画像６０上で硬貨通過領域７０の位置がずれて撮像された場合でも、画像切出部３５は、画像６０に含まれる基準プレート画像１５１、１５２の基準位置に基づいてずれ量を算出して、このずれ量に基づいて位置ずれを補正してから硬貨通過領域７０の部分領域画像を切り出す。
【００４３】
画像補正部３６は、画像６０に含まれる２つの基準プレート画像１５１、１５２の位置関係から、像倍率の変化や歪を算出して、これを画像処理によって補正する機能を有する。例えば、所定温度の環境下で取得された画像６０上での２つの基準プレート画像１５１、１５２の間の距離を距離基準値とする。そして、硬貨識別処理を行う際に取得された画像６０上で２つの基準プレート画像１５１、１５２の間の距離が、距離基準値に対して短くなったり長くなったりしていた場合に、画像補正部３６は、変化した距離が距離基準値と一致するように画像を補正する。このとき、画像補正部３６は、２つの基準プレート画像１５１、１５２の間のＸ軸方向の変化率とＹ軸方向の変化率とに基づいて、画像の歪を補正することもできる。また、本実施形態では２つの基準プレート５１、５２を示しているが、例えば、画像撮像範囲内に３つ以上の基準プレートを配置して、これらを撮像した画像上でのモーメント特徴を利用することにより画像の傾きを補正することもできる。
【００４４】
このように、画像補正部３６は、画像の像倍率の変化、歪、傾き等を補正する機能を有するが、以下では、像倍率を補正する場合を例に説明することとし、詳細については後述する。
【００４５】
硬貨識別部３７は、画像取得部３２によって硬貨１００を撮像した画像が画像補正部３６及び画像切出部３５によって処理された後、得られた硬貨画像を利用して、硬貨１００の金種や真偽等を識別する機能を有する。
【００４６】
具体的には、輝度算出部３３及び光源制御部３４によって光源１３の発光量が調整された後、搬送路２５を搬送される硬貨１００が、画像取得部３２によって撮像される。そして、撮像された画像から、画像切出部３５によって切り出された硬貨通過領域７０の画像の像倍率が、画像補正部３６によって補正される。硬貨識別部３７は、こうして得られた画像を利用して、硬貨１００の硬貨径を算出する。また、硬貨識別部３７は、金種仮判定部３１による仮判定結果に基づいて、記憶部４０から、対応するテンプレート４２を参照して、テンプレート４２に含まれる硬貨径と画像から算出した硬貨径とを比較する。そして、硬貨１００の径がテンプレート４２に含まれる硬貨径と所定の誤差範囲内で一致した場合、すなわち硬貨１００が仮判定結果による金種の硬貨であると判定した場合には、さらに、硬貨画像を利用して硬貨１００の金種等を詳細に判定する処理を行う。例えば、硬貨画像とテンプレート４２に含まれる硬貨画像とを比較して、画像マッチング技術により両画像の一致度を評価して、硬貨１００の金種等を判定する。そして、硬貨径に基づく判定結果と、画像比較による判定結果とに基づいて、硬貨１００の金種等の識別結果を最終決定する。
【００４７】
硬貨画像を極座標変換して硬貨径を判定する処理や硬貨画像とテンプレート画像とを比較する処理については、例えば、特開２０１０−２６９９２号公報に開示された従来技術を利用することができるので詳細な説明は省略する。以下では、本実施形態に係る特徴の１つである輝度算出部３３、画像切出部３５及び画像補正部３６による処理内容について説明を続ける。
【００４８】
図４は、輝度算出部３３及び光源制御部３４による輝度補正、画像切出部３５による画像切出及び画像補正部３６による画像補正の処理内容を説明するための図である。図４（ａ）及び（ｂ）は、基準温度の環境下で、記憶部４０に保存する補正基準情報４１を取得するために画像取得部３２によって取得された基準画像６１、６２である。図４（ｃ）は、硬貨識別装置１が設置された環境下で、硬貨識別処理を開始する際に、輝度、切出位置及び像倍率の補正量を算出するために、画像取得部３２によって取得された補正用画像６３である。図４（ｄ）は、左側から、硬貨識別処理時に取得した画像６４と、この画像６４から位置ずれを補正して硬貨通過領域７２を切り出した切出画像７３と、この切出画像７３の像倍率を補正した識別用画像７４とを示している。
【００４９】
まず、基準温度の環境下で、図２に示す画像センサ１０のレンズユニット１２及び撮像素子１１の設置位置が調整される。これにより、撮像素子１１によって、基準プレート５１、５２を含む撮像範囲が、合焦した状態で撮像されるようになる。また、図４（ａ）に示すように、矩形の画像６１上では、画像６１の中央画素と硬貨通過領域７１の中央画素とが一致し、画像６１の四辺と対応する硬貨通過領域７１の四辺とが平行になる。また、画像６１に含まれる２つの基準プレート画像１５１、１５２は、画像６１の中央画素に対して対角かつ等距離な位置関係となる。ただし、撮像画像内で硬貨通過領域７０の位置ずれを補正する必要がない場合には、基準プレート画像１５１、１５２が対角かつ等距離である必要はなく、基準プレート画像１５１、１５２が撮像範囲内に含まれていればよい。
【００５０】
図２に示す画像センサ１０の測定窓１４に、所定の反射率を有するグレーカード等の治具を置いて撮像した画像が、図４（ａ）に示す基準画像６１である。基準画像６１は、グレーカードを利用して光源１３の発光量を調整した後に撮像される。この基準画像６１の左上端を原点、画素数を座標値として、硬貨通過領域７１の位置を規定する左右のＸ座標（Ｘ１及びＸ２）を特定する。基準画像６１から得られたこれらの情報は、補正基準情報４１として記憶部４０に保存される。
【００５１】
続いて、測定窓１４の上面から治具を取り去った状態で撮像した画像が、図４（ｂ）に示す基準画像６２である。この基準画像６２では、左上端を原点として、基準プレート画像１５１の左上端１５１ａ（ａ１，ｂ１）及び右下端１５１ｂ（ａ２，ｂ２）と、基準プレート画像１５２の左上端１５２ａ（ａ３，ｂ３）及び右下端１５２ｂ（ａ４，ｂ４）とを特定する。そして、特定した座標値を利用して、図４（ｂ）に示す距離基準値Ｌ０を算出する。また、２つの基準プレート画像１５１、１５２のそれぞれの中央位置の輝度値を取得して、これらを輝度基準値Ｃ１、Ｃ２とする。基準画像６２から得られたこれらの情報は、補正基準情報４１として記憶部４０に保存される。
【００５２】
図４（ａ）及び（ｂ）に示す、基準画像６１、６２を利用して行う補正基準情報４１の記憶部４０への保存は、例えば、硬貨識別装置１の製造時に行われる。そして、硬貨識別装置１のユーザが、硬貨識別処理を行う際に、記憶部４０に保存された補正基準情報４１を利用した輝度、切出位置及び像倍率の補正が行われる。
【００５３】
図４（ｃ）は、硬貨識別処理を開始してから硬貨１００が搬送路２５上を搬送されてくる前段階で撮像された補正用画像６３である。補正用画像６３は、図４（ａ）及び（ｂ）に示す基準画像６１、６２を撮像した際の基準温度とは異なる温度で撮像された画像であるため、レンズユニット１２の屈折率の変化等により、基準画像６１、６２とは異なる像倍率の画像となっている。また、レンズユニット１２を構成するレンズの位置ずれ等があると、補正用画像６３上で硬貨通過領域７２の位置がずれて、補正用画像６３上で中央画素と硬貨通過領域７２の中央画素とが一致しない状態となる。
【００５４】
なお、図２下図に示す画像センサ１０は、レンズユニット１２の中心と、上部ケース１８の画像撮像範囲の中心及び撮像素子１１の中心とが一致する構成となっている。このため、温度変化によりレンズユニット１２を構成するレンズの屈折率が変化した状態で得られた図４（ｃ）の補正用画像６３は、図４（ａ）に示す基準画像６１の画像中心を基準として全体が拡大又は縮小された画像となる。
【００５５】
図４（ｃ）では、説明を簡単にするため、補正用画像６３内で、硬貨通過領域７２がＸ軸方向にずれている場合の位置ずれの補正方法を説明する。すなわち、図４（ｃ）は、同図（ａ）に示す切出基準Ｘ１、Ｘ２が、それぞれ同図（ｃ）に示すＸ３、Ｘ４にずれた状態を示している。
【００５６】
まず、光源１３の発光量を調整して行う画像の輝度補正について説明する。輝度算出部３３が、図４（ｃ）に示す補正用画像６３上で、基準プレート画像２５１、２５２の中央画素の輝度値Ｃ１１、Ｃ１２を取得する。そして、輝度算出部３３は、補正基準情報４１に含まれる輝度基準値Ｃ１、Ｃ２との光量比Ｋ＝｛（Ｃ１＋Ｃ２）／（Ｃ１１＋Ｃ１２）｝を算出する。硬貨識別処理の処理対象となる硬貨１００を撮像する際には、光源制御部３４が、輝度算出部３３から入力された光量比Ｋに基づいて、光源１３の発光量を制御する。なお、輝度値Ｃ１１、Ｃ１２については、基準プレート画像２５１、２５２の中央画素及び／又は中央画素周辺の複数画素の輝度値の平均値を求めて利用する態様であってもよい。
【００５７】
次に、硬貨通過領域７２の切出位置の補正について説明する。画像切出部３５は、図４（ｂ）に示す基準画像６２上での距離基準値Ｌ０と、同図（ｃ）に示す補正用画像６３上での距離Ｌ１とに基づいて、像倍率Ｓ＝Ｌ１／Ｌ０を算出する。続いて、画像切出部３５は、図４（ｂ）に示す基準画像６２上での基準プレート画像１５１、１５２の座標１５１ａ、１５２ｂである基準位置と、同図（ｃ）に示す補正用画像６３上の対応する座標２５２ａ、２５２ｂとに基づいて、同図（ａ）に示す切出基準Ｘ１、Ｘ２と、同図（ｃ）に示す切出基準Ｘ３、Ｘ４の間のずれ量Ｄｘを算出する。Ｘ軸方向のずれ量Ｄｘは、Ｄｘ＝｛（ａ１１＋ａ１４）−（ａ１＋ａ４）｝／２として算出される。また、画像切出部３５は、図４（ａ）に示す切出基準Ｘ１、Ｘ２の間の距離Ｌｘと、同図（ｃ）に示す補正用画像６３の中心線のＸ座標（Ｘｃ）とを取得する。そして、画像切出部３５は、これらの値に基づいて、補正用画像６３上での切出基準Ｘ３、Ｘ４の座標値を算出する。具体的には、図４（ｃ）に示すように、位置ずれした後の切出基準Ｘ３、Ｘ４の座標値は、それぞれ、Ｘ３＝Ｘｃ−（Ｌｘ／２）Ｓ＋Ｄｘ、Ｘ４＝Ｘｃ＋（Ｌｘ／２）Ｓ＋Ｄｘとして算出される。
【００５８】
こうして、光量比Ｋ、像倍率Ｓ及びＸ軸方向のずれ量Ｄｘを算出して、硬貨識別処理の処理対象となる硬貨１００が搬送路２５を搬送され始めると、輝度算出部３３から入力された光量比Ｋに基づいて、光源制御部３４によって光源１３の発光量が制御される。そして、搬送路２５を搬送される硬貨１００が画像センサ１０による撮像位置に達したタイミングで、画像取得部３２によって、図４（ｄ）に示すように、硬貨画像１０１が含まれる画像６４が取得される。続いて、画像切出部３５が、位置ずれを補正した切出基準Ｘ３、Ｘ４に基づいて、取得した画像６４から、硬貨画像１０１が含まれる硬貨通過領域の部分領域画像、すなわち図４（ｃ）の硬貨通過領域７２に対応する部分領域画像を切り出す。図４（ｄ）に示すように、こうして切り出された切出画像７３は像倍率補正を行う前の状態であるため、同図（ａ）に示す硬貨通過領域７１の横幅Ｌｘとは、異なる横幅（Ｌｘ×Ｓ）を有している。続いて、画像補正部３６が、画像切出部３５によって切り出された切出画像７３から、像倍率Ｓに基づいて拡大又は縮小した識別用画像７４を生成する。これにより、識別用画像７４は、その横幅が基準画像６１の硬貨通過領域７１の横幅と一致する画像となり、硬貨画像１０２も像倍率が補正された正確な画像となる。
【００５９】
画像補正部３６による補正後の識別用画像７４は、硬貨識別部３７へ入力される。そして、硬貨識別部３７では、この識別用画像７４に含まれる硬貨画像１０２を利用して、硬貨径を判定する処理やテンプレート画像と比較する硬貨識別処理が行われる。
【００６０】
像倍率の補正は、予め記憶部４０に保存されているテンプレート４２のデータと比較可能な硬貨画像１０２を得るために行われる。これに対して、硬貨通過領域の切出位置の補正は、識別用画像からノイズ成分を除去するノイズ除去処理を目的として行われる。ノイズ成分を除去するために、切出位置の補正が必要であることを、図５を参照しながら説明する。
【００６１】
図５は、識別用画像で行われるノイズ成分の除去について説明する図である。なお、説明を簡単にするため、図５（ａ）には像倍率及び位置ずれを補正済みの画像６５を示し、同図（ｂ）及び（ｃ）には像倍率の補正及びＸ軸方向の位置ずれの補正を行う前の画像６６を示している。
【００６２】
図５（ａ）は、硬貨識別処理時に、硬貨１００が無い状態で取得された画像６５と、この画像６５から硬貨通過領域７５を切り出した背景画像７５を示している。例えば、図２に示す画像センサ１０の測定窓１４上に、硬貨粉等のゴミが付着していると、図５（ａ）に示すように、取得した画像６５では、測定窓１４に対応する硬貨通過領域７５内に、ゴミ８０が写り込む。
【００６３】
なお、図５（ａ）に示す画像６５は、像倍率及び位置ずれを補正済みであるため、基準画像上に、ノイズ８０を示した図とみなすことができる。よって、画像６５の左上端を原点とする基準プレート画像２５１、２５２の座標２５１ａ（５，５）、２５２ｂ（２５０，２５０）から求めた値が、距離基準値Ｌ０＝３４６．５画素となる。また、切出基準Ｘ１０（２０，０）、Ｘ１１（２２０，０）のＸ座標は、硬貨通過領域７５が中心線を境として左右１００画素の幅を有することを示している。
【００６４】
硬貨識別処理時に、画像取得部３２によって、識別処理の対象となる硬貨１００が撮像された図５（ｂ）に示す画像６６では、温度変化に起因する像倍率の変化と、レンズユニット１２を構成するレンズの位置ずれに起因する硬貨通過領域７６の位置ずれが生じている。このため、画像切出部３５及び画像補正部３６により、これらを補正する処理が行われる。
【００６５】
具体的には、図５（ｂ）に示すように、基準プレート画像２５１、２５２の座標２５１ａ（４，２）、２５２ｂ（２５５，２５３）から求めた距離（３５５画素）と、距離基準値（３４６．５画素）とに基づいて、像倍率Ｓ＝１．０２４（＝３５５／３４６．５）が算出される。これは、基準画像では画像の中心線から左右１００画素の範囲で画像が切り出される所、画像６６では、この距離が１０２．４（＝１００×Ｓ）画素になっていることを示している。切出基準を両外側へ２．４画素移動させる必要があるが、画像の切り出しは１画素単位で行われるため、画像切出部３５は、切出基準を両外側へ３画素ずつ拡大する。
【００６６】
このとき、位置ずれを考慮することなく像倍率のみを補正して画像を切り出すと、図５（ｂ）に示すように、同図（ａ）の切出基準Ｘ１０（２０，０）、Ｘ１１（２２０，０）を像倍率Ｓに基づいて左右に３画素ずつ拡大した切出基準Ｘ２０（１７，０）、Ｘ２１（２２３，０）の間で、硬貨通過領域７６の部分領域画像が切り出される。そして、画像補正部３６により、像倍率Ｓに基づく補正が行われて、図５（ｂ）に示す補正画像７７が得られる。ところが、この補正画像７７では、硬貨通過領域の位置ずれが考慮されていないため、この補正画像７７に含まれるノイズ８１の位置は、図５（ａ）に示す背景画像７５に含まれるノイズ８０の位置とずれてしまう。この結果、補正画像７７から背景画像７５を差し引いた差分画像を識別用画像７８とした場合に、図５（ｂ）に示したように、識別用画像７８は、ノイズ８１の一部が残った画像となる。このようにノイズ８１が含まれた画像を識別用画像７８として硬貨識別部３７に入力しても、硬貨１００を正しく識別できない可能性がある。
【００６７】
硬貨識別装置１では、画像切出部３５が、基準画像の基準プレート画像２５１、２５２の座標２５１ａ（５，５）、２５２ｂ（２５０，２５０）を基準位置として、この基準位置の座標と硬貨を撮像した画像６６の基準プレート画像２５１、２５２の座標２５１ａ（４，２）、２５２ｂ（２５５，２５３）から、位置ずれのずれ量Ｄｘを算出する。この場合、ずれ量Ｄｘは２画素（＝｛（４＋２５５）−（５＋２５０）｝／２）となる。このため、画像切出部３５は、像倍率Ｓに基づいて補正した図５（ｂ）の切出基準Ｘ２０（１７，０）、Ｘ２１（２２３，０）から、さらにずれ量Ｄｘ＝２画素を補正して、同図（ｃ）に示すように、Ｘ軸正方向に２画素移動したＸ３０（１９，０）、Ｘ３１（２２５，０）を切出基準とする。すなわち、切出基準を、図５（ｂ）に示すように画像６６の中心線Ｘｃから左右均等に１０３画素に設定するのではなく、同図（ｃ）に示すように中心線Ｘｃから左へ１０１画素、右へ１０５画素の位置に設定する。
【００６８】
こうして、図５（ｃ）に示すように、像倍率Ｓ及び位置ずれのずれ量Ｄｘを補正した切出基準Ｘ３０、Ｘ３１の間で画像１７６を切り出して、像倍率Ｓの補正を行うことにより、補正画像１７７が得られる。この補正画像１７７では、像倍率に加えて位置ずれが考慮されているため、図５（ａ）に示す背景画像７５に含まれるノイズ８０の位置と、同図（ｃ）に示す補正画像１７７のノイズ８１の位置とが一致する。画像補正部３６が補正画像１７７から背景画像７５を差し引くことにより、補正画像１７７からノイズ８１が除去されて、図５（ｃ）に示す識別用画像１７８を得ることができる。こうして、ノイズ８１を除去した画像を識別用画像１７８として硬貨識別部３７に入力することにより、硬貨を正しく識別することが可能となる。
【００６９】
次に、上述した各処理の処理手順について図６〜図８のフローチャートを参照しながら説明する。図６は、硬貨識別装置１で、記憶部４０に補正基準情報４１として保存する情報を取得するための処理を説明するフローチャートである。図６（ａ）は図４（ａ）に示す切出基準Ｘ１、Ｘ２に関する情報を取得する処理を示し、図６（ｂ）は図４（ｂ）に示す輝度基準値Ｃ１、Ｃ２及び距離基準値Ｌ０に関する情報を取得する処理を示している。
【００７０】
まず、基準温度の環境下で、画像センサ１０の測定窓１４にグレーチャートから成る治具を置いて、画像取得部３２により、図４（ａ）に示した基準画像６１が取得される（ステップＳ１）。そして、この基準画像６１を利用して、図４（ａ）を参照しながら説明したように、硬貨通過領域７１の画像の切出基準Ｘ１、Ｘ２の位置を決定する（ステップＳ２）。切出基準Ｘ１、Ｘ２に関する情報は、補正基準情報４１として、記憶部４０に保存される。
【００７１】
また、基準温度の環境下で、測定窓１４に治具が無い状態で、画像取得部３２により、図４（ｂ）に示した基準画像６２が取得される（ステップＳ１１）。そして、この基準画像６２を利用して、図４（ｂ）を参照しながら説明したように、基準プレート画像１５１、１５２の中央における輝度値を取得して、これを輝度基準値Ｃ１、Ｃ２とする（ステップＳ１２）。また、基準プレート画像１５１、１５２の間の距離を取得して、これを距離基準値Ｌ０とする（ステップＳ１３）。輝度基準値Ｃ１、Ｃ２及び距離基準値Ｌ０に関する情報は、補正基準情報４１として記憶部４０に保存される。
【００７２】
こうして、記憶部４０に補正基準情報４１を保存した状態で、硬貨識別処理が開始される。図７は、位置ずれや像倍率等を補正して行う硬貨識別処理を説明するためのフローチャートである。
【００７３】
まず、画像センサ１０では、光源制御部３４により、初期値として設定された発光量で光源１３が点灯される。そして、硬貨１００が無い状態で、画像取得部３２により図４（ｃ）に示した補正用画像６３が取得される（ステップＳ２１）。
【００７４】
取得した補正用画像６３を利用して、図４（ｃ）を参照しながら説明したように、輝度算出部３３が、基準プレート画像２５１、２５２の中央画素の輝度値Ｃ１１、Ｃ１２を取得して（ステップＳ２２）、これらの輝度値Ｃ１１、Ｃ１２と、輝度基準値Ｃ１、Ｃ２から光量比Ｋを算出する（ステップＳ２３）。
【００７５】
次に、画像切出部３５が、基準プレート画像２５１、２５２の間の距離Ｌ１を算出して（ステップＳ２４）、この距離Ｌ１と距離基準値Ｌ０から像倍率Ｓを算出する（ステップＳ２５）。また、画像切出部３５は、基準画像６１の切出基準Ｘ１、Ｘ２からのずれ量Ｄｘを算出して（ステップＳ２６）、補正用画像６３から硬貨通過領域７２の部分領域画像を切り出すための切出基準Ｘ３、Ｘ４の座標を決定する（ステップＳ２７）。
【００７６】
次に、光源制御部３４が、輝度算出部３３から入力された光量比Ｋに基づいて、光源１３の発光量を制御する（ステップＳ２８）。そして、画像取得部３２が、硬貨識別処理の処理対象となる硬貨１００が搬送路２５を搬送されてきたタイミングに合わせて、硬貨１００を撮像して画像を取得する（ステップＳ２９）。そして、図４（ｄ）を参照しながら説明したように、画像切出部３５が、取得した画像６４から、ずれ量Ｄｘに基づいて位置ずれを補正した切出基準Ｘ３、Ｘ４の間で、硬貨通過領域に対応する部分領域画像７３を切り出す（ステップＳ３０）。そして、画像補正部３６が、算出した像倍率Ｓに基づいて、切り出した部分領域画像７３の像倍率を補正する（ステップＳ３１）。こうして、図４（ｄ）に示す識別用画像７４を得ることができる。
【００７７】
先にステップＳ２１で取得した補正用画像に、硬貨粉によるゴミ等が写り込んだノイズが含まれている場合には、このノイズを除去する処理が行われる（ステップＳ３２）。具体的には、図５を参照しながら説明したように、画像補正部３６が、同図（ａ）に示すように基準画像上でノイズ８０を示した背景画像７５を、硬貨１００を撮像して位置ずれ及び像倍率を補正した同図（ｃ）に示す補正画像１７７から差し引いて、得られた画像を識別用画像１７８とする。
【００７８】
こうして得られた識別用画像が画像補正部３６から硬貨識別部３７に入力される。そして、硬貨識別部３７が、入力された識別用画像を利用して、硬貨１００の金種等を識別する識別処理を行う（ステップＳ３３）。
【００７９】
硬貨識別処理の処理対象となる硬貨１００が存在する間（ステップＳ３４；Ｎｏ）、像倍率及び位置ずれを補正してノイズを除去した各硬貨１００の画像を取得して、この画像に基づいて硬貨１００の金種等を識別するステップＳ２９〜Ｓ３３の処理が繰り返される。そして、処理対象とする全ての硬貨１００の処理が完了すると（ステップＳ３４；Ｙｅｓ）、硬貨識別処理を完了する。
【００８０】
図７では、位置ずれ及び像倍率の補正量を先に求めてから（ステップＳ２４〜Ｓ２７）、その後に、これらの補正量を利用して、処理対象とする複数の硬貨１００の識別処理を行う態様を示したが、処理順序がこれに限定されるものではない。例えば、処理対象とするそれぞれの硬貨１００で位置ずれ及び像倍率の補正量を求める態様であっても構わない。図８は、処理対象とするそれぞれの硬貨１００で位置ずれ及び像倍率の補正量を求めて行う硬貨識別処理を説明するためのフローチャートである。
【００８１】
なお、図８に示すフローチャートでは、図７との差違を示すため、対応するステップに図７と同じステップ番号を付しているが、各ステップはフローチャートに矢印で示した順で行われる。また、図８に示す各ステップの処理内容は図７で示した内容と同様であるため詳細な説明は省略する。
【００８２】
図８に示す硬貨識別処理では、処理開始後に、硬貨１００が無い状態で画像を取得して（ステップＳ２１）、この画像から輝度値Ｃ１１、Ｃ１２を取得して（ステップＳ２２）、光量比Ｋを算出し（ステップＳ２３）、算出した光量比Ｋに基づいて光源１３を制御する（ステップＳ２８）。そして、各硬貨１００の画像を取得して（ステップＳ２９）、位置ずれＤｘ及び像倍率Ｓを求める処理を行い（ステップＳ２４〜２７）、求めた補正量に基づいて、位置ずれを補正した画像の切出処理（ステップＳ３０）及び像倍率の補正処理（ステップＳ３１）を行う。
【００８３】
また、画像にノイズが含まれている場合には、これを除去する処理が行われ（ステップＳ３２）、得られた画像を利用して硬貨１００の金種等を識別する処理が行われる（ステップＳ３３）。そして、処理対象となる硬貨１００が存在する間（ステップＳ３４；Ｎｏ）、これらの処理（ステップＳ２９、Ｓ２４〜Ｓ２７、Ｓ３０〜３３）が繰り返される。そして、処理対象とする全ての硬貨１００の処理が完了すると（ステップＳ３４；Ｙｅｓ）、硬貨識別処理を完了する。
【００８４】
図７に示す処理では位置ずれ及び像倍率の補正量を先に求めてから各硬貨１００の識別処理を行うのに対して、図８に示す処理では各硬貨１００の識別処理時に位置ずれ及び像倍率の補正量を求めるため、処理中に位置ずれや像倍率の変化が生じた場合でも、これを補正することができる。
【００８５】
なお、硬貨識別装置１が図７に示す処理及び図８に示す処理のいずれか一方の処理順でのみ処理を行う態様に限らず、両方の処理順からいずれか一方を選択して実行する態様であっても構わない。また、図７及び図８では、光源１３の発光量を調整して画像上の輝度を補正する処理、撮像した画像上での部分領域画像の位置ずれを補正する処理、像倍率の変化を補正する処理及びノイズを除去する処理の全ての処理を示しているが、それぞれの処理は必要とされる場合にのみ実行されることは言うまでもない。
【００８６】
また、本実施形態では、Ｘ軸方向の位置ずれを補正する例を示したが、硬貨識別装置１では、同様の方法により、Ｙ軸方向等、他の方向の位置ずれについても補正することができる。また、本実施形態では、位置ずれを補正して切り出した画像で像倍率を補正する例を示したが、像倍率を補正した後に、位置ずれを補正する態様であっても構わない。また、基準プレート５１、５２の形状は三角形や五角形等の多角形や円形であっても構わないし、基準プレート５１、５２の数についても３つ以上であっても構わない。上述した距離基準値及び輝度基準値の算出、これらの値を利用した像倍率や位置ずれの補正を上述した内容で実行可能であれば、基準プレート５１、５２が、本実施形態に示した例に限定されるものではない。
【００８７】
また、本実施形態では、距離基準値、輝度基準値等を基準画像上で求める方法を説明したが、これらの値については、例えば、製造時に、全て又は一部の硬貨識別装置１で基準温度等の所定条件下で実際に基準画像を撮像して求めた値を用いてもよいし、設計値、理論値等を用いてもよい。
【００８８】
上述してきたように、本実施形態によれば、温度変化に起因するレンズユニット１２の屈折率の変化により像倍率が変化した場合や、レンズユニット１２又は該レンズユニットを構成する個々のレンズが衝撃や振動によって位置ずれを起こした場合でも、硬貨１００を撮像した画像を、補正基準情報４１を利用して補正して、予め準備されたテンプレート４２と比較可能な画像を取得することができる。このため、温度変化、衝撃、振動等による影響を受けることなく、硬貨１００の金種等を正確に識別することができる。
【００８９】
また、像倍率や位置ずれの補正は、基準プレート５１、５２を撮像した画像を利用して行うため、画像補正用の基準媒体を準備したり、画像センサ１０内に温度センサを設けたりする必要がない。また、計測温度に基づいて補正量を決定するために、事前に、温度と補正量の関係を示すデータを準備する必要がない。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
以上のように、本発明に係る硬貨識別装置及び硬貨識別方法は、温度変化等に起因する像倍率の変化やレンズの位置ずれによる影響を補正した硬貨画像を取得して、硬貨の金種や真偽を正確に識別するために有用である。
【符号の説明】
【００９１】
１  硬貨識別装置
１０、１０Ａ、１０Ｂ  画像センサ
１１  撮像素子
１２  レンズユニット
１３  光源
１４  測定窓
１５  ミラー
１６、１７  基板
１８  上部ケース
１９  下部ケース
２０  磁気センサ
２５  搬送路
３０  制御部
３１  金種仮判定部
３２  画像取得部
３３  輝度算出部
３４  光源制御部
３５  画像切出部
３６  画像補正部
３７  硬貨識別部
４０  記憶部
【図１】
2015060564.tif 000003
【図２】
2015060564.tif 000004
【図３】
2015060564.tif 000005
【図４】
2015060564.tif 000006
【図５】
2015060564.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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