(57)【要約】【課題】金属及び／又は金属以外の素材の物によって紙葉類が結束された状態で紙葉類処理装置の紙葉類受付部に投入されたときに、紙葉類を結束している物を異物として検知することを課題とする。【解決手段】束状態の紙葉類を入出金口１４０で受け付け、受け付けた束状態の紙葉類の画像をカメラ１５２で撮像し、撮像した画像のリブ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄが写り込んだ領域を除いた領域を対象として、撮像した画像において写っている紙葉類の厚み方向に対して略平行な方向に現れる直線の検出に基づいて紙葉類を結束している物を異物として検知する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受け付けた紙葉類と共に投入された異物を検出する異物検出装置であって、
束状態の紙葉類を受け付ける紙葉類受付手段と、
束の厚さが確認できる方向から束状態の前記紙葉類の画像を撮像する画像撮像手段と、
前記画像撮像手段によって撮像した画像から異物の検知対象の領域を特定する対象領域特定手段と、
前記対象領域特定手段によって特定された異物の検知対象の領域の前記画像から、紙葉類の束の厚み方向と垂直な方向のエッジを検出するエッジ検出手段と、
前記エッジ検出手段によって検出したエッジで構成されるエッジ画像の直線状につながる画素数をカウントし、所定数以上の画素があった場合には、前記エッジ画像から直線を検出する直線検出手段と、
前記直線検出手段によって検出された直線に基づいて、紙葉類を結束する結束物を異物として検知する異物検知手段と
を備えたことを特徴とする異物検出装置。
【請求項２】
前記対象領域特定手段は、前記紙葉類受付手段で受け付けた束状態の紙葉類と前記画像撮像手段の間に不透明な部材が存在する場合、前記画像撮像手段によって撮像した画像から、不透明な部材に対する領域を対象外の領域とすることを特徴とする請求項１に記載の異物検出装置。
【請求項３】
前記紙葉類受付手段は、受け付けた束状態の紙葉類と前記画像撮像手段の間に存在する部材が透明であることを特徴とする請求項１に記載の異物検出装置。
【請求項４】
前記画像撮像手段はＲＧＢのカラー画像を撮像するものであり、撮像したＲ画像、Ｇ画像、Ｂ画像を基に、異物を検出することを特徴とする請求項１、２又は３に記載の異物検出装置。
【請求項５】
前記エッジ検出手段は、前記対象領域特定手段によって特定された異物の検知対象の領域の、前記画像撮像手段によって撮像した画像から、彩度を抽出した彩度画像若しくは明度を抽出した明度画像を生成し、前記彩度画像及び/又は前記明度画像を用いてエッジ抽出を行うことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の異物検出装置。
【請求項６】
単一又は複数の第１の方向に光を照射する光源と第２の方向に光を照射する光源とを有し、それぞれの光源が前記紙葉類受付手段で受け付けた紙葉類の束の厚さ方向と垂直な方向に対して異なる位置に配置され、前記画像撮像手段によって撮像対象の紙葉類の束の面に前記２つの方向に光を照射する光源の発光を制御する光照射制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の異物検出装置。
【請求項７】
前記異物検知手段は、前記光照射制御手段により第１の方向に光を照射する光源を点灯して前記紙葉類に光照射した状態で前記画像撮像手段によって撮像された第１の画像と、前記光照射制御手段により第２の方向に光を照射する光源を点灯して前記紙葉類に光照射した状態で前記画像撮像手段によって撮像された第２の画像とを用いて、前記直線検出手段で検出された直線が含まれる領域の、前記第１の画像と前記第２の画像の差異の評価に基づいて、異物の検知を行うことを特徴とする請求項６に記載の異物検出装置。
【請求項８】
前記画像撮像手段は、撮像した画像から高解像度の画像と低解像度の画像を取得することが可能で、
前記直線検出手段は、前記画像撮像手段で取得した低解像度の画像を基にして直線が検出された場合には、前記画像撮像手段で取得した高解像度の画像を基にして直線の検出処理を行う
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の異物検出装置。
【請求項９】
前記異物検知手段は、前記直線検出手段で検出された２つの直線の距離が所定値以上で、前記画像撮像手段で撮像した画像の前記２つの直線によって挟まれる領域の画素値が所定の範囲に入っていることをもって異物の検知を行うことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の異物検出装置。
【請求項１０】
前記紙葉類受付手段によって受け付けた束状態の前記紙葉類の厚みを検知する厚み検知手段と、
前記紙葉類受付手段によって受け付けた束状態の前記紙葉類と光源との位置関係を変更する位置変更手段と
をさらに備え、
前記画像撮像手段は、前記厚み検知手段で検知した束状態の前記紙葉類の厚みが所定値以上であって、前記直線検出手段によって直線が検出された場合には、前記位置変更手段によって束状態の前記紙葉類と光源との位置関係を変更したうえで束状態の前記紙葉類の画像を撮像しなおす
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の異物検出装置。
【請求項１１】
受け付けた紙葉類と共に投入された異物を検出する異物検出方法であって、
束状態の紙葉類を受け付ける紙葉類受付ステップと、
束の厚さが確認できる方向から束状態の前記紙葉類の画像を撮像する画像撮像ステップと、
前記画像撮像ステップによって撮像した画像から異物の検知対象の領域を特定する対象領域特定ステップと、
前記対象領域特定ステップによって特定された異物の検知対象の領域の前記画像から、紙葉類の束の厚み方向と垂直な方向のエッジを検出するエッジ検出ステップと、
前記エッジ検出ステップによって検出したエッジで構成されるエッジ画像の直線状につながる画素数をカウントし、所定数以上の画素があった場合には、前記エッジ画像から直線を検出する直線検出ステップと、
前記直線検出ステップによって検出された直線に基づいて、紙葉類を結束する結束物を異物として検知する異物検知ステップと
を含んだことを特徴とする異物検出方法。
【請求項１２】
投入された紙葉類に巻回された帯封を異物として検出する異物検出方法であって、
束状態の紙葉類を受け付ける紙葉類受付ステップと、
束の厚さが確認できる方向から束状態の前記紙葉類の画像を撮像する画像撮像ステップと、
前記画像撮像ステップによって撮像した画像から異物の検知対象の領域を特定する対象領域特定ステップと、
前記対象領域特定ステップによって特定された異物の検知対象の領域の前記画像から、紙葉類の束の厚み方向と垂直な方向のエッジを検出するエッジ検出ステップと、
前記エッジ検出ステップによって検出したエッジで構成されるエッジ画像の直線状につながる画素数をカウントし、所定数以上の画素があった場合には、前記エッジ画像から直線を検出する直線検出ステップと、
前記直線検出ステップにおいて、紙葉類端部から所定の距離の範囲内に直線が検出された場合に、前記画像撮像ステップによって撮像された前記紙葉類の画像に前記紙葉類端部から連続して均一性を持った所定の明るさを維持する領域がある場合には、前記紙葉類端部と前記直線検出ステップで検出された直線で挟まれる領域をマスク領域と判定するマスク領域判定ステップと、
前記マスク領域判定ステップで判定した前記マスク領域以外の領域における、所定の明るさ以上の画素で、前記束状態の紙葉類の厚み方向の両端部近傍の画素より明るい画素をテカリ画素として検出するテカリ画素検出ステップと、
前記直線検出ステップによって検出された直線と、前記テカリ画素検出ステップによって検出したテカリ画素に基づいて、紙葉類を結束する帯封を異物として検知する異物検知ステップと
を含んだことを特徴とする異物検出方法。
【請求項１３】
前記直線検出ステップは、前記直線と前記直線の根拠となった有効な前記エッジ画像の存在する範囲を示す始点と終点を特定し、
前記マスク領域判定ステップは、
前記直線に対する前記始点と前記終点に対応する紙葉類の厚み方向での位置で挟まれた厚み方向領域のうち、前記紙葉類端部と前記直線で挟まれた領域である直線別マスク領域を判定し、
前記紙葉類端部から所定の距離の範囲内に前記直線が複数検出された場合に、
それぞれの前記直線に対応する前記直線別マスク領域の前記厚み方向領域が重なる場合には、重なる前記厚み方向領域に対応する前記マスク領域を、前記紙葉類端部にもっとも近い前記直線の前記直線別マスク領域に対応する領域とし、
それぞれの前記直線に対応する前記直線別マスク領域の前記厚み方向領域が重ならない場合には、重ならない前記厚み方向領域に対する前記マスク領域を、全ての前記直線に対応する前記直線別マスク領域を重ねた領域とする
ことを特徴とする請求項１２に記載の異物検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、紙幣、小切手、商品券、金券等の紙葉類を処理する紙葉類処理装置の受付部に帯封及び輪ゴムなどで結束された状態で紙葉束が投入された場合の帯封及び輪ゴムなどの異物を検知する異物検出装置及び異物検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、紙幣入出金装置の紙幣入出金口に紙幣以外の異物が混入された場合に、混入された異物を検知する技術が知られている。例えば、特許文献１には、紙幣投入口の下部に設けた異物受けの画像を撮像して、異物受けの画像と異物のない状態の画像とを比較して違いがあったときに異物の混入を検知し、撮像した異物の画像を表示して返却の要否を利用者に確認するという技術が開示されている。
【０００３】
ところが、紙幣入出金口に入れた異物が紙幣入出金口の下部の異物受けに落ちてこない場合には、異物の検知を行うことができない。例えば、札束がマネークリップで結束された状態で紙幣入出金口に投入された場合には、マネークリップは異物受けには落下しないことから特許文献１で開示している技術では検知することができない。
【０００４】
このように、マネークリップで結束された札束が紙幣入出金口に投入された場合に異物を検知することのできる技術も知られている。例えば特許文献２には、磁気センサを紙葉類繰出し装置の紙葉類載置台に設けて、この磁気センサの磁気レベルの変化に基いて金属異物を検知する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２００７−３４９３６号公報
【特許文献２】実開平２−１４９６４９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、金属ではない輪ゴムや帯封などで結束された紙幣束が紙幣入出金口に投入された場合には、紙幣入出金口の下部の異物受けに落下しないだけではなく、輪ゴム及び帯封は金属ではないことから磁気センサによって検知されることもない。そのため、輪ゴムや帯封で結束された状態の札束が紙幣入出金口に投入されると、紙幣入出金装置は投入された紙幣の真贋判定及び計数を行うために繰り出し処理を開始するが、結束されている状態のため正常に繰り出しを行うことができない。また、紙幣入出金装置は、結束されていることが認識できないので、繰り出しがエラーとなった原因を利用者に伝えることはできない。また、結束されている状態の紙幣を無理に繰り出そうとすることによって、紙幣に損傷を与えてしまうこともある。
【０００７】
このため、ＡＴＭ（Automated Teller Machine）など紙幣入出金装置において、金属ではない輪ゴムや帯封などで結束された紙幣束が紙幣入出金口に投入された場合に、輪ゴムや帯封などの結束している物を異物として検知することが重要な課題となっている。
【０００８】
本発明は、上述した従来技術の課題を解決するためのものであって、金属及び／又は金属以外の素材の物を含むなんらかの結束物によって紙葉類が結束された状態で紙葉類処理装置の受付部に投入されたときに、その結束物を異物として検知することのできる異物検出装置及び異物検出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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、受け付けた紙葉類と共に投入された異物を検出する異物検出装置であって、束状態の紙葉類を受け付ける紙葉類受付手段と、束の厚さが確認できる方向から束状態の前記紙葉類の画像を撮像する画像撮像手段と、前記画像撮像手段によって撮像した画像から異物の検知対象の領域を特定する対象領域特定手段と、前記対象領域特定手段によって特定された異物の検知対象の領域の前記画像から、紙葉類の束の厚み方向と垂直な方向のエッジを検出するエッジ検出手段と、前記エッジ検出手段によって検出したエッジで構成されるエッジ画像の直線状につながる画素数をカウントし、所定数以上の画素があった場合には、前記エッジ画像から直線を検出する直線検出手段と、前記直線検出手段によって検出された直線に基づいて、紙葉類を結束する結束物を異物として検知する異物検知手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、上記発明において、前記対象領域特定手段は、前記紙葉類受付手段で受け付けた束状態の紙葉類と前記画像撮像手段の間に不透明な部材が存在する場合、前記画像撮像手段によって撮像した画像から、不透明な部材に対する領域を対象外の領域とすることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、上記発明において、前記紙葉類受付手段は、受け付けた束状態の紙葉類と前記画像撮像手段の間に存在する部材が透明であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、上記発明において、前記画像撮像手段はＲＧＢのカラー画像を撮像するものであり、撮像したＲ画像、Ｇ画像、Ｂ画像を基に、異物を検出することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、上記発明において、前記エッジ検出手段は、前記対象領域特定手段によって特定された異物の検知対象の領域の、前記画像撮像手段によって撮像した画像から、彩度を抽出した彩度画像若しくは明度を抽出した明度画像を生成し、前記彩度画像及び/又は前記明度画像を用いてエッジ抽出を行うことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、上記発明において、単一又は複数の第１の方向に光を照射する光源と第２の方向に光を照射する光源とを有し、それぞれの光源が前記紙葉類受付手段で受け付けた紙葉類の束の厚さ方向と垂直な方向に対して異なる位置に配置され、前記画像撮像手段によって撮像対象の紙葉類の束の面に前記２つの方向に光を照射する光源の発光を制御する光照射制御手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、上記発明において、前記異物検知手段は、前記光照射制御手段により第１の方向に光を照射する光源を点灯して前記紙葉類に光照射した状態で前記画像撮像手段によって撮像された第１の画像と、前記光照射制御手段により第２の方向に光を照射する光源を点灯して前記紙葉類に光照射した状態で前記画像撮像手段によって撮像された第２の画像とを用いて、前記直線検出手段で検出された直線が含まれる領域の、前記第１の画像と前記第２の画像の差異の評価に基づいて、異物の検知を行うことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、上記発明において、前記画像撮像手段は、撮像した画像から高解像度の画像と低解像度の画像を取得することが可能で、前記直線検出手段は、前記画像撮像手段で取得した低解像度の画像を基にして直線が検出された場合には、前記画像撮像手段で取得した高解像度の画像を基にして直線の検出処理を行うことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、上記発明において、前記異物検知手段は、前記直線検出手段で検出された２つの直線の距離が所定値以上で、前記画像撮像手段で撮像した画像の前記２つの直線によって挟まれる領域の画素値が所定の範囲に入っていることをもって異物の検知を行うことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、上記発明において、前記紙葉類受付手段によって受け付けた束状態の前記紙葉類の厚みを検知する厚み検知手段と、前記紙葉類受付手段によって受け付けた束状態の前記紙葉類と光源との位置関係を変更する位置変更手段とをさらに備え、前記画像撮像手段は、前記厚み検知手段で検知した束状態の前記紙葉類の厚みが所定値以上であって、前記直線検出手段によって直線が検出された場合には、前記位置変更手段によって束状態の前記紙葉類と光源との位置関係を変更したうえで束状態の前記紙葉類の画像を撮像しなおすことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は、受け付けた紙葉類と共に投入された異物を検出する異物検出方法であって、束状態の紙葉類を受け付ける紙葉類受付ステップと、束の厚さが確認できる方向から束状態の前記紙葉類の画像を撮像する画像撮像ステップと、前記画像撮像ステップによって撮像した画像から異物の検知対象の領域を特定する対象領域特定ステップと、前記対象領域特定ステップによって特定された異物の検知対象の領域の前記画像から、紙葉類の束の厚み方向と垂直な方向のエッジを検出するエッジ検出ステップと、前記エッジ検出ステップによって検出したエッジで構成されるエッジ画像の直線状につながる画素数をカウントし、所定数以上の画素があった場合には、前記エッジ画像から直線を検出する直線検出ステップと、前記直線検出ステップによって検出された直線に基づいて、紙葉類を結束する結束物を異物として検知する異物検知ステップとを含んだことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明は、投入された紙葉類に巻回された帯封を異物として検出する異物検出方法であって、束状態の紙葉類を受け付ける紙葉類受付ステップと、束の厚さが確認できる方向から束状態の前記紙葉類の画像を撮像する画像撮像ステップと、前記画像撮像ステップによって撮像した画像から異物の検知対象の領域を特定する対象領域特定ステップと、前記対象領域特定ステップによって特定された異物の検知対象の領域の前記画像から、紙葉類の束の厚み方向と垂直な方向のエッジを検出するエッジ検出ステップと、前記エッジ検出ステップによって検出したエッジで構成されるエッジ画像の直線状につながる画素数をカウントし、所定数以上の画素があった場合には、前記エッジ画像から直線を検出する直線検出ステップと、前記直線検出ステップにおいて、紙葉類端部から所定の距離の範囲内に直線が検出された場合に、前記画像撮像ステップによって撮像された前記紙葉類の画像に前記紙葉類端部から連続して均一性を持った所定の明るさを維持する領域がある場合には、前記紙葉類端部と前記直線検出ステップで検出された直線で挟まれる領域をマスク領域と判定するマスク領域判定ステップと、前記マスク領域判定ステップで判定した前記マスク領域以外の領域における、所定の明るさ以上の画素で、前記束状態の紙葉類の厚み方向の両端部近傍の画素より明るい画素をテカリ画素として検出するテカリ画素検出ステップと、前記直線検出ステップによって検出された直線と、前記テカリ画素検出ステップによって検出したテカリ画素に基づいて、紙葉類を結束する帯封を異物として検知する異物検知ステップとを含んだことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明は、上記発明において、前記直線検出ステップは、前記直線と前記直線の根拠となった有効な前記エッジ画像の存在する範囲を示す始点と終点を特定し、前記マスク領域判定ステップは、前記直線に対する前記始点と前記終点に対応する紙葉類の厚み方向での位置で挟まれた厚み方向領域のうち、前記紙葉類端部と前記直線で挟まれた領域である直線別マスク領域を判定し、前記紙葉類端部から所定の距離の範囲内に前記直線が複数検出された場合に、それぞれの前記直線に対応する前記直線別マスク領域の前記厚み方向領域が重なる場合には、重なる前記厚み方向領域に対応する前記マスク領域を、前記紙葉類端部にもっとも近い前記直線の前記直線別マスク領域に対応する領域とし、それぞれの前記直線に対応する前記直線別マスク領域の前記厚み方向領域が重ならない場合には、重ならない前記厚み方向領域に対する前記マスク領域を、全ての前記直線に対応する前記直線別マスク領域を重ねた領域とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、束状態の紙葉類を受け付け、束の厚さが確認できる方向から束状態の紙葉類の画像を撮像し、撮像した画像から異物の検知対象の領域を特定し、特定した異物の検知対象の領域の画像から紙葉類の束の厚み方向と垂直な方向のエッジを検出し、検出したエッジで構成されるエッジ画像の直線状につながる画素数をカウントして所定数以上の画素があることをもって直線の検出を行い、検出された直線に基づいて紙葉類を結束する結束物を異物として検知するよう構成したので、紙葉類が金属及び／又は金属以外の素材の物を含むなんらかの結束物によって結束された状態で紙葉類処理装置の紙葉類受付部に投入されたときに、その結束物を異物として検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、実施例１に係る異物検出方法の概要を説明するための説明図である。
【図２】図２は、図１に示した入出金口の外観の詳細及び内部の物理構成を説明するための説明図である。
【図３】図３は、図１に示した実施例１に係る紙幣入出金機の内部構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、図１に示した紙幣入出金機の入金処理時の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】図５は、図３に示した紙幣入出金機の入出金口異物検知部の内部構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、図３に示した入出金口異物検知部による異物検知処理の全体の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】図７は、図６に示した異物検出対象領域抽出処理の処理内容を説明するための説明図である。
【図８】図８は、図６に示した直線検出処理の詳細な処理手順を示すフローチャートである。
【図９】図９は、図６に示した連続性評価処理の詳細な処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、図６で示した連続性評価処理の処理内容を説明するための説明図である。
【図１１】図１１は、図６に示した帯封判定処理の処理内容を説明するための説明図である。
【図１２】図１２は、図６に示した立体形状物判定処理に関する光源部の制御を説明するための説明図である。
【図１３】図１３は、図６に示した立体形状物判定処理の詳細な処理手順を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、実施例２に係るより厳格な帯封判定処理の概要を説明するための図である。
【図１５】図１５は、図２に示した入出金口の実施例２に係る内部構造と動作を説明するための図である。
【図１６】図１６は、実施例２に係る紙幣束のテカリ画素を特定する方法の概要を説明するための図である。
【図１７】図１７は、図１４（ａ）に示した紙幣端に白色領域を有する紙幣を対象としている場合に、帯封判定に使用するテカリ画素の探索を行わない評価対象外の領域であるマスク範囲を説明するための図である。
【図１８】図１８は、実施例２に係る入出金口異物検知部による異物検知処理の全体の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、添付図面を参照して、本発明に係る異物検出装置及び異物検出方法の好適な実施例を詳細に説明する。なお、実施例では、「紙葉類」の代表として、「紙幣」を用いて説明を行うこととする。
【実施例１】
【００２５】
まず、実施例１に係る異物検出方法の概要を説明する。図１は、実施例１に係る異物検出方法の概要を説明するための説明図である。図１（ａ）は紙幣入出金機１００の外観図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す紙幣入出金機１００の入金時に紙幣を投入する入出金口（紙葉類受付部）１４０の物理構成の概要を示す図である。図１（ｃ）は、図１（ｂ）に示したカメラ１５２によって、入出金口１４０に投入された紙幣を撮像した画像の例である。図１（ｄ）は、図１（ｃ）で示した画像を利用して、紙幣を結束する輪ゴムや帯封などを異物として検知する処理のフローを説明するための図である。
【００２６】
図１（ａ）で、紙幣入出金機１００の外観構成を説明する。表示操作部１１０はタッチパネル式のディスプレイ装置であり、メニュ、取引画面及び利用者へのメッセージの表示や表示されたメニュ及び取引画面上のボタン操作によって入力を受け付けることができる。カード挿入口１２１は、キャッシュカードなどの磁気カード若しくはＩＣカードを挿入する口である。数字入力部１３０は、主に暗証番号や金額などの数字を入力するキーボードである。入出金口１４０は、入金系の取引を行う場合は入金する紙幣を投入する口であり、出金系の取引を行う場合は出金する紙幣を投出する口である。明細書発行口１９１は、取引内容を印刷した取引明細書を排出する口である。音声通話部２００は、利用者が紙幣入出金機１００の利用時に、バックオフィスの係員と音声通話するための入出力部である。
【００２７】
実施例１は、図１（ａ）に示す紙幣入出金機１００の入出金口１４０に投入された紙幣束が輪ゴムや帯封などで結束されていた場合に、入出金口１４０に投入された紙幣束の繰り出し動作をする前に、その輪ゴムや帯封を異物として検知する例を示す。輪ゴムや帯封を異物として検知することによって、利用者に対して輪ゴムや帯封を取り外したうえで再投入の指示を示すメッセージを通知することが可能となる。
【００２８】
図１（ｂ）で、入出金口１４０の内部の物理構成を説明する。入出金口１４０の上部にはシャッタ１４１があり、入金取引の操作が行われると開き、入出金口１４０に入金する紙幣が投入されると閉じる。また、入出金口１４０の下部には、リブ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄがあり、例えば、硬貨などの異物を誤って投入してしまった場合には、硬貨などを最下部に落下させて紙幣と分離することができる。また、リブ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄよりも下の入出金口１４０の最下部にはカメラ１５２が設置され、カメラ１５２は、入出金口１４０に投入された紙幣の画像を下から撮像することができる。
【００２９】
図１（ｃ）は、図１（ｂ）のカメラ１５２で撮像した紙幣の画像の例である。カメラ１５２と紙幣束の間にリブ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄが存在することから、３つの画像の例には、リブ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄが写り込んでいる。一番上の画像は輪ゴムや帯封などで結束されていない紙幣の画像の例で、真ん中の画像は輪ゴムによって結束された紙幣の画像の例で、一番下の画像は帯封によって結束された紙幣の画像の例である。
【００３０】
図１（ｃ）の真ん中の画像には、輪ゴムの画像が写り込んでいる。また、図１（ｃ）の一番下の画像には、帯封の画像が写り込んでいる。実施例１は、これらの画像に写り込んだ輪ゴムや帯封などの結束しているものを、異物として検出する実現例を説明するものである。図１（ｃ）に示すように、紙幣を結束している異物は画像上の紙幣の厚み方向に対して略平行となる直線状の形状として現れるという特徴があり、この特徴を利用して撮像した画像を解析することによって輪ゴムや帯封などの紙幣を結束している異物を検出する。ただし、入出金口１４０の物理的な構造上、リブ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄが固定的に写り込むので、リブ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄの写り込む部分は異物の検出対象外の領域とすることによって、リブ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄの写り込みを異物として誤検知しないようにしている。
【００３１】
図１（ｄ）で、紙幣入出金機１００による紙幣を結束する異物検知に係る処理の流れを説明する。入金取引において利用者による入出金口１４０への紙幣の投入を受け付けたならば、紙幣入出金機１００はシャッタ１４１を閉じてカメラ１５２で投入された紙幣の画像を撮像する。
【００３２】
紙幣入出金機１００は、カメラ１５２で撮像された画像を解析して輪ゴムや帯封などの紙幣を結束する異物の有無の判定を行い、紙幣を結束する異物があると判定した場合には、結束している異物を外したうえで再投入を促すメッセージを表示するとともにシャッタ１４１を開けて、再投入の待ち合わせを行う。また、カメラ１５２で撮像された画像から、紙幣束を結束する異物がないと判定された場合には、入出金口１４０に投入された紙幣の入金処理を継続するための繰出処理を開始する。
【００３３】
このように、束状態の紙幣を入出金口１４０で受け付け、受け付けた束状態の紙幣の画像をカメラ１５２で撮像し、撮像した画像のリブ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄが写り込んだ領域を除いた領域を対象として、撮像した画像において写っている紙幣の厚み方向に対して略平行な方向に現れる直線の検出に基づいて紙幣に付加された異物を検知するようにしたので、紙幣が金属及び／又は金属以外の素材の物を含むなんらかの結束物によって結束された状態で紙幣入出金機１００の入出金口１４０に投入されたときに、紙幣を結束する異物を検知することができる。
【００３４】
次に、図１に示した入出金口１４０の外観の詳細及び内部の物理構成を説明する。図２は、入出金口１４０の外観の詳細及び内部の物理構成を説明するための説明図である。図２（ａ）は、入出金口１４０の詳細な外観図である。図２（ｂ）は、入出金口１４０のリブ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄより下の部位の構造を説明するための図である。図２（ｃ）は、リブ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄの下に配置される光源部１５１のＬＥＤ１５１ａ〜１５１ｋ、リブ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄ及びカメラ１５２の配置を説明するための図である。
【００３５】
図２（ａ）で入出金口１４０の外観構成を説明する。入出金口１４０の上部にはシャッタ１４１があり、待機状態では閉じた状態であり、入金取引の紙幣の投入時や出金取引の紙幣の投出時に開かれる。紙幣押さえ１４３は、入金取引で紙幣が入出金口１４０に投入されてシャッタ１４１を閉じた後に投入された紙幣を押さえる動作部である。また、入出金口１４０の下部にはリブ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄがあり、投入された紙幣は該リブ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄの上に載置される。また。リブ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄのさらに下にはカメラ１５２が配置され、リブ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄ上に載置された紙幣を撮像する。
【００３６】
図２（ｂ）に示すように、入出金口１４０のリブ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄより下にはカメラ１５２と光源部１５１が配置され、カメラ１５２で画像撮像するときには、光源部１５１が点灯して撮像対象物に光を照射する。
【００３７】
図２（ｃ）で、光源部１５１のＬＥＤ１５１ａ〜１５１ｋと、リブ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄと、カメラ１５２との位置関係を説明する。光源部１５１は、リブ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄに載置された紙幣を下からカメラ１５２で撮像するために、リブ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄより下に配置されて、載置された紙幣の下の面に光を照射する。また、図２（ｃ）に示すようにリブ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄの位置で全体のエリアを５つのエリアに分割した場合に、各エリアの両端とその中間となる位置にＬＥＤを配置した。このようなＬＥＤ配置にすることによって、リブ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄの影の影響を最小限にすることができるとともに、異なる位置の光源を点灯して撮像した画像の比較によって立体物の検知を行うことを可能としている。立体物の検知のためのＬＥＤ１５１ａ〜１５１ｋの詳しい点灯制御については後述する。
【００３８】
また、図２の物理構成には示していないが、帯封や輪ゴムなどの異物がリブ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄに重なる可能性があることを考慮して、投入された紙幣のリブ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄの並んでいる方向に対する位置を変更することができるような、第２の紙幣押さえを設けてもよい。この第２の紙幣押さえを用いて紙幣のリブ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄの並んでいる方向に対する位置を移動させて同じ処理をすることによって、帯封や輪ゴムなどの異物がリブ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄに重なることの対策としてもよい。
【００３９】
次に、図１に示した実施例１に係る紙幣入出金機１００の内部構成を説明する。図３は、実施例１に係る紙幣入出金機１００の内部構成を示すブロック図である。
【００４０】
紙幣入出金機１００は、表示操作部１１０、カードリーダ１２０、数字入力部１３０、入出金口１４０、入出金口異物検知部１５０、搬送部１６０、鑑別部１７０、紙幣収納部１８０、明細書プリンタ１９０、音声通話部２００、通信部２１０、記憶部２２０及び制御部２３０を有する。これまでに既に説明した部分の説明は省略し、まだ説明を行っていない部分を中心に説明する。
【００４１】
カードリーダ１２０は、カード挿入口１２１から挿入されたキャッシュカードなどの磁気カード若しくはＩＣカードの内容を読み取る読取部である。入出金口１４０は、既に説明したシャッタ１４１、リブ１４２及び紙幣押さえ１４３と繰り出し部１４４とを有する。繰り出し部１４４は、輪ゴムや帯封などの異物の検知処理で異物がないことが確認できたならば、入出金口１４０に投入された紙幣を搬送部１６０に繰り出す処理部である。
【００４２】
入出金口異物検知部１５０は、入出金口１４０に投入された紙幣に異物が付加されていないかの判定を行う処理部である。搬送部１６０、入金取引おいて入出金口１４０にから繰出された紙幣を鑑別部１７０や紙幣収納部１８０に搬送したり、出金取引において紙幣収納部１８０の紙幣を入出金口１４０に搬送する処理部である。
【００４３】
鑑別部１７０は、搬送部１６０によって搬送されてきた紙幣の種類の判定及び真贋判定を行う処理部である。紙幣収納部１８０は、入金取引で投入されて真券と判定された紙幣を収納しておく収納部であるとともに、出金取引で紙幣を投出するための紙幣を貯留しておく貯留部である。明細書プリンタ１９０は、利用者向けに取引の明細書を印刷するための出力部で明細書発行口１９１に排出することによって明細書が利用者に渡される。通信部２１０は、入出金系の取引や入出金に係る口座の情報を管理するシステムとデータ通信するためのインタフェース部である。
【００４４】
記憶部２２０は、ハードディスク装置や不揮発性メモリ等の記憶デバイスであり、入出金処理に必要なデータを記憶する。制御部２３０は、紙幣入出金機１００の全体を制御する制御部であり、入金処理部２３１と出金処理部２３２とを有する。実際には、これらの機能部に対応するプログラムを図示しないＲＯＭ等の不揮発性メモリに記憶しておき、これらのプログラムをＣＰＵ（Central Processing Unit）にロードして実行することにより実現される。
【００４５】
入金処理部２３１は、紙幣入出金機１００で行われる入金処理全体を制御する制御部で、出金処理部２３２は、紙幣入出金機１００で行われる出金処理全体を制御する制御部である。入金処理時の詳細な処理フローは後述する。
【００４６】
次に、図１に示した紙幣入出金機１００の入金処理時の処理手順を説明する。図４は、図１に示した紙幣入出金機１００の入金処理時の処理手順を示すフローチャートである。
【００４７】
入金処理部２３１は、カード挿入口１２１からカードを受け付けて、カードリーダ１２０で挿入されたカードの内容を読み込んで、表示操作部１１０により入金取引の実行を受け付けたならば、入金する紙幣を入出金口１４０に入れることができるようにシャッタ１４１を開ける（ステップＳ１０１）。入金処理部２３１は、入出金口１４０に紙幣が投入されることを待ち合わせて紙幣の投入の検知処理（ステップＳ１０２）を行い、紙幣の入出金口１４０への投入が検知されなかった場合（ステップＳ１０３；Ｎｏ）には、ステップＳ１０２に戻る。
【００４８】
また、紙幣の入出金口１４０への投入が検知された場合（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）には、入金処理部２３１は、シャッタ１４１を閉じて（ステップＳ１０４）、入出金口異物検知部１５０による、入出金口１４０へ投入した紙幣の束に輪ゴムや帯封の異物が付加しているか否かの異物検知処理を行う（ステップＳ１０５）。
【００４９】
ステップＳ１０５の異物検出処理において異物が検知されなかった場合（ステップＳ１０６；Ｎｏ）には、入金処理部２３１は、入出金口１４０の繰り出し部１４４によって受け付けた紙幣を搬送部１６０に繰り出す（ステップＳ１０７）。搬送部に繰り出された紙幣は鑑別部１７０に搬送され、鑑別部１７０で紙幣の種類の判定と紙幣の真贋判定とを行い（ステップＳ１０８）、真券であると判定された紙幣に関しては紙幣収納部１８０に格納して（ステップＳ１０９）、入金金額などの入金取引の記載された明細書を明細書プリンタ１９０で発行して（ステップＳ１１０）、処理を終了する。
【００５０】
ステップＳ１０５の異物検出処理において異物が検知された場合（ステップＳ１０６；Ｙｅｓ）には、入金処理部２３１は、表示操作部１１０に、入出金口１４０に投入された紙幣に付加されている異物を取り除いて入出金口１４０に紙幣の再投入を促すメッセージの表示を行い（ステップＳ１１１）、入出金口１４０のシャッタ１４１を開ける（ステップＳ１１２）。入金処理部２３１は、入出金口１４０に紙幣が再投入されることを待ち合わせと紙幣の投入の検知処理（ステップＳ１１３）を行い、紙幣の入出金口１４０への再投入が検知されなかった場合（ステップＳ１１４；Ｎｏ）には、ステップＳ１１３に戻る。また、紙幣の入出金口１４０への再投入が検知された場合（ステップＳ１１４；Ｙｅｓ）には、ステップＳ１０４に戻る。
【００５１】
次に、図３に示した紙幣入出金機１００の入出金口異物検知部１５０の内部構成を説明する。図５は、紙幣入出金機１００の入出金口異物検知部１５０の内部構成を示すブロック図である。
【００５２】
入出金口異物検知部１５０は、光源部１５１、カメラ１５２、通信部１５３、記憶部１５４及び制御部１５５を有している。光源部１５１及びカメラ１５２は図２で説明した通り、入出金口１４０の下部に配置されて、入出金口１４０に紙幣が投入されるとシャッタ１４１を閉じて光源部１５１で紙幣に光を照射し、光を照射した紙幣の画像をカメラ１５２で撮像する。通信部１５３は、紙幣入出金機１００からの異物の有無の判定を行うことの指示を受け付けたり、異物有無の判定結果及びカメラ１５２で撮像した画像などを上位装置である紙幣入出金機１００に送るインタフェース部である。記憶部１５４は、不揮発性メモリ等の記憶デバイスであり、異物検知に係る処理に必要なデータを記憶する。
【００５３】
制御部１５５は、入出金口異物検知部１５０の全体を制御する制御部で、自動調整部１５５ａ、画像撮像部１５５ｂ、対象領域特定部１５５ｃ、グレイ画像生成部１５５ｄ、エッジ検出部１５５ｅ、直線検出部１５５ｆ、帯封判定部１５５ｇ及び立体形状物判定部１５５ｈを有する。実際には、これらの機能部に対応するプログラムを図示しないＲＯＭ等の不揮発性メモリに記憶しておき、これらのプログラムをＣＰＵ（Central Processing Unit）にロードして実行することにより実現される。
【００５４】
自動調整部１５５ａは、装置の初期化時等に光源部１５１を発光させてカメラ１５２で採取した画像を解析することによって、光源部１５１のＬＥＤごとの光量の調整やカメラ１５２の各種パラメータの調整及び調整値の決定及びメモリへの格納を自動的に実行する。これによって、ＬＥＤの個体の差異やカメラ１５２の個体差も含めた調整を自動で行うことができる。その後、メモリに格納されたパラメータ値を使って、目的に応じた撮像画像が得られる様にＬＥＤの発光量調整及び撮像画像を得る。
【００５５】
画像撮像部１５５ｂは、光源部１５１の点灯制御を行ってカメラ１５２で入出金口１４０に投入された紙幣の画像を撮像する。画像の撮像に関して、画像撮像の目的によって画像の撮像方法が異なる。直線を検知するために撮像する画像は、全体の照度差が少なくて、リブ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄの影などの影響をなるべく少なくなるように光源部１５１からの発光を行って撮像する。また、所定の領域における輪ゴムなどの立体物の検知を行うために撮像する場合は、立体物の検知対象の領域に対応して違う方向から光を照射した２枚で１セットの画像を撮像する。画像撮像部１５５ｂは、目的に応じた光源部１５１のＬＥＤ１５１ａ〜１５１ｋの点灯制御を行って、カメラ１５２で画像の撮像を行い、撮像された画像を記憶部１５４に登録する。また、直線検知するための画像として、低解像度の画像と高解像度の画像の取得が可能である。低解像度の画像の取得は、カメラ１５２によって撮像するのは高解像度の画像を取得しておいて、撮像した画像データの解像度を落とすことによって取得する。また、高解像度の画像と低解像度の画像を別々に撮像することとしてもよい。
【００５６】
対象領域特定部１５５ｃは、画像撮像部１５５ｂの取得した画像に対して、リブ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄの写り込んでいる領域や、紙幣押さえ１４３などの紙幣以外の領域を除外して、紙幣に付加された異物検知を行う対象領域の絞り込みを行う。詳細な処理内容につては後述する。グレイ画像生成部１５５ｄは、画像撮像部１５５ｂの取得した画像を、グレイの多階調画像に変換する。
【００５７】
エッジ検出部１５５ｅは、グレイ画像生成部１５５ｄの作成したグレイの多階調画像に対して、対象領域特定部１５５ｃが抽出した異物検知を行う対象領域内に、撮像した画像に写っている紙幣の厚み方向に略平行な方向に現れている直線の検出を行う。具体的には、ソーベルフィルタなどのエッジ検出フィルタを用いて撮像した画像に写っている紙幣の厚み方向に垂直な方向のエッジ強度を算出し、所定の閾値を超えるエッジ強度を有する画素をハフ変換することによって直線の検出を行う。詳細は後述する。
【００５８】
直線検出部１５５ｆは、エッジ検出部１５５ｅで検出した直線の妥当性を評価するための処理部である。具体的には、ハフ変換によって検出した直線上への、直線検出時に求めた所定の強度を持つエッジ画素の集まり具合を評価して、所定の基準を満たすことを条件にエッジ検出部１５５ｅで検出した直線の情報を異物の候補として保持する。そして、所定の基準を満たさなかったエッジ検出部１５５ｅで検出した直線の情報は異物の候補から除外する。詳細は後述する。
【００５９】
帯封判定部１５５ｇは、エッジ検出部１５５ｅで検出され、直線検出部１５５ｆでその妥当性の評価で妥当と判定された直線が帯封に起因するものであるか否かを判定する処理部である。具体的には、帯封は多くの場合所定値以上の幅があって無地又は単一色の紙に銀行名等が印刷されているだけで、紙幣部分と比べて輝度値の変化が少ないことが多いという特徴を検出できるか否かをもって、帯封で有るか否かの判定を行う。詳細は後述する。
【００６０】
立体形状物判定部１５５ｈは、エッジ検出部１５５ｅで検出され、直線検出部１５５ｆでその妥当性の評価で妥当と判定された直線が、輪ゴム等のような立体物に起因するものであるか否かを判定する処理部である。具体的には、対象となる直線の存在する領域に対して、直線に対して異なる方向（左右方向）から光を照射した２枚の画像の差異を評価し、２枚の画像の差異が大きい場合には輪ゴムなどの立体物があると判定し、差異が小さい場合には立体物はその領域には存在しないと判定する。詳細は後述する。
【００６１】
次に、図３に示した入出金口異物検知部１５０による異物検知処理の全体の処理手順を説明する。図６は、入出金口異物検知部１５０による異物検知処理の全体の処理手順を示すフローチャートである。
【００６２】
まず、画像撮像部１５５ｂは、全体の照度差が小さくなる様にＬＥＤの光量を調整して点灯させ、高解像度で対象画像の撮像を行い（ステップＳ２０１）、撮像した高解像度の画像データから直線検出の為の低解像度の画像データを生成する（ステップＳ２０２）。対象領域特定部１５５ｃは、画像撮像部１５５ｂによって取得した画像データから、異物検知を行う対象外の領域を除外することによって、異物検出対象の領域の抽出を行う（ステップＳ２０３）。グレイ画像生成部１５５ｄは、ステップＳ２０３で抽出した、異物検出対象の領域の画像に関してグレイの多階調画像に変換する（ステップＳ２０４）。
【００６３】
エッジ検出部１５５ｅは、グレイ画像生成部１５５ｄの作成したグレイの多階調画像に対して、ソーベル変換やハフ変換を用いることによって直線の検出を行う（ステップＳ２０５）。ステップＳ２０５の直線検出処理において、直線が１本も検出されなかった場合（ステップＳ２０６；Ｎｏ）には、異物の検出はないと判定して処理を終了する。
【００６４】
また、ステップＳ２０５の直線検出処理において、直線が少なくとも１本検出された場合（ステップＳ２０６；Ｙｅｓ）には、高解像度の画像を用いて直線検出処理を既に行ったか否かの判定を行い（ステップＳ２０７）、既に高解像度の画像を用いて直線検出処理を実施済みの場合（ステップＳ２０７；Ｙｅｓ）には、ステップＳ２０９に移行する。まだ高解像度の画像を用いて直線検出処理を行っていない場合（ステップＳ２０７；Ｎｏ）には、画像撮像部１５５ｂは、直線検出の為の高解像度の画像データを撮像して（ステップＳ２０８）、ステップＳ２０３に移行する。
【００６５】
高解像度の画像を利用して、ステップＳ２０５の直線検出処理において直線が検知された場合（ステップＳ２０７；Ｙｅｓ）には、直線検出部１５５ｆは、ステップＳ２０５の直線検出処理において検出された直線の連続性を評価する（ステップＳ２０９）。ステップＳ２０９の連続性の評価によって、妥当性の確認される直線がなかった場合（ステップＳ２１０；Ｎｏ）には、異物の検出はないと判定して処理を終了する。
【００６６】
また、ステップＳ２０９の連続性の評価によって、妥当性の確認された直線が残った場合（ステップＳ２１０；Ｙｅｓ）には、帯封判定部１５５ｇは、ステップＳ２０９の連続性評価処理で妥当性の確認された直線が帯封に起因するものであるか否かの判定を行う（ステップＳ２１１）。また、立体形状物判定部１５５ｈは、ステップＳ２０９の連続性評価処理で妥当性の確認された直線が、輪ゴムなどのような立体物に起因するものであるか否かの判定を行って（ステップＳ２１２）、処理を終了する。
【００６７】
次に、図６に示した異物検出対象領域抽出処理（ステップＳ２０３）の処理内容を説明する。図７は、図６に示した異物検出対象領域抽出処理（ステップＳ２０３）の処理内容を説明するための説明図である。
【００６８】
図７（ａ）は、画像撮像部１５５ｂによって撮像した直線検出用の画像の例である。図７（ａ）に示すように、画像撮像部１５５ｂによって撮像した画像には、紙幣以外にリブ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄと紙幣押さえ１４３が写り込んでいる。まず、対象領域特定部１５５ｃは、図７（ａ）の画像から紙幣押さえ１４３に対応する部分を除外する。紙幣押さえ１４３に対応する部分を除外したのが図７（ｂ）である。
【００６９】
次に、図７（ｃ）で、図７（ｂ）全体から紙幣の存在する範囲に領域を絞り込む方法を説明する。図７（ｂ）に対して、ｘ軸方向に画像の候補領域の輝度が所定値以上の画素数をカウントしたｘ軸方向頻度分布と、ｙ軸方向に画像の候補領域の輝度が所定値以上の画素数をカウントしたｙ軸方向頻度分布を作成する。ｘ軸方向とｙ軸方向の頻度分布から紙幣束の領域の連続性を考慮して、画像における上下及び左右の端を決定し、紙幣の写り込んだ領域を絞り込む。このようにして決定した領域が図７（ｃ）に示す、矩形で囲んだ領域である。
【００７０】
次に図７（ｃ）で示した紙幣束の存在する範囲に対して異物検出の対象外となるマスク領域の決定処理について、図７（ｄ）と図７（ｅ）とで説明する。図７（ｄ）の白い領域が紙幣の領域であり、黒い領域は紙幣以外の領域であり紙幣を結束する異物の検出対象外となるマスク領域である。また、リブ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄの写り込んだ部分や紙幣の左右両端部分は異物の直線と誤検知しやすいことから、図７（ｅ）に矢印で示す付近の領域はマスク領域を拡張したものである。このように、図７（ｃ）の矩形の範囲の画像に対して、図７（ｅ）に白抜きで示したマスク領域以外の部分を異物検出の対象領域とする。
【００７１】
次に、図６に示した直線検出処理（ステップＳ２０５）の詳細な処理手順を説明する。図８は、図６に示した直線検出処理（ステップＳ２０５）の詳細な処理手順を示すフローチャートである。
【００７２】
エッジ検出部１５５ｅは、グレイ画像生成部１５５ｄの生成したグレイ画像に対して、画像に写っている紙幣の厚み方向と垂直な方向のエッジ強度をソーベルフィルタなどのエッジ検出フィルタを用いて算出する（ステップＳ３０１）。また、エッジ検出部１５５ｅは、エッジ検出フィルタによって得られた画像の所定の強度を有する画素（以下、エッジ画素と言う）を抽出する（ステップＳ３０２）。
【００７３】
また、エッジ検出部１５５ｅは、ステップＳ３０２で抽出された全てのエッジ画素をハフ平面に投票する（ステップＳ３０３）。ハフ平面への投票に関しては、輪ゴムなどのように幅の狭い異物の検出精度を向上させるために、一定の画素範囲内に反対方向の濃淡勾配を持つエッジ画素がある場合には、投票時の重みを大きくしてもよい。
【００７４】
エッジ検出部１５５ｅは、ステップＳ３０３のハフ平面への投票処理の結果、投票数が所定の閾値以上となるθ、ρを決定する事によって直線の候補を検出する（ステップＳ３０４）。また、紙幣束を結束するものに対応する異物の直線は、紙幣の厚み方向に略平行な方向で検出される特徴があることからθに関して検出する範囲に制限をもうけてもよい。
【００７５】
次に、図６に示した連続性評価処理（ステップＳ２０９）の詳細な処理手順を説明する。図９は、図６に示した連続性評価処理（ステップＳ２０９）の詳細な処理手順を示すフローチャートである。
【００７６】
直線検出部１５５ｆは、エッジ検出部１５５ｅの抽出した直線から１本の直線を選んで（ステップＳ４０１）、選んだ直線上の図８のステップＳ３０２で算出したエッジ画素の連結数をカウントする（ステップＳ４０２）。エッジ画素の連結数のカウント処理の具体的な説明は後述する。
【００７７】
ステップＳ４０２でカウントした選択した直線上の連結エッジ画素数が、所定の閾値以上の場合（ステップＳ４０３；Ｙｅｓ）には、ステップＳ４０１で選択した直線は候補として妥当であると判定して直線候補として登録する（ステップＳ４０４）。また、ステップＳ４０２でカウントした選択した直線上の連結エッジ画素数が、所定の閾値未満の場合（ステップＳ４０３；Ｎｏ）には、ステップＳ４０１で選択した直線は候補として妥当ではないと判定して直線候補からは除外する（ステップＳ４０５）。
【００７８】
ステップＳ４０４若しくはステップＳ４０５の処理に続いて、エッジ検出部１５５ｅの抽出した直線について連続性の評価が終了していない直線がある場合（ステップＳ４０６；Ｙｅｓ）には、ステップＳ４０１に戻り未評価の直線の評価を行う。エッジ検出部１５５ｅの抽出した直線について連続性の評価が終了していない直線がない場合（ステップＳ４０６；Ｎｏ）には、処理を終了する。
【００７９】
次に、図６で示した連続性評価処理（ステップＳ２０９）の処理内容を説明する。図１０は、図６で示した連続性評価処理（ステップＳ２０９）の処理内容を説明するための説明図である。
【００８０】
図１０は、図８のステップＳ３０２のエッジ検出処理で検出したエッジ画素を黒で示し、図９のステップＳ４０１で選出した直線を評価直線として図示したものである。図１０に示す通り、評価直線上には、エッジ画素が隣接する３つの連結部が存在する。
【００８１】
図１０に示す通り、３つの連結部の例は、連結部ａ、連結部ｂ及び連結部ｃであり、連結部ａは連結エッジ画素数が４３個、連結部ｂは連結エッジ画素数が６個、連結部ｃは連結エッジ画素数が９個である。よって、この評価直線の最大の連結エッジ画素数は４３個である。
【００８２】
直線の連続性の評価は、このようにして、ハフ変換によって検出した直線を、もとのエッジ画像のエッジ画素を利用して評価するものであり、最大の連結部の連結エッジ数が所定の閾値以上であることをもって、検出した直線の妥当性を判定する。また、連続性の評価によって連結エッジ数が所定の閾値以上である部分については、有効な直線と判定するとともに検出した直線の始点及び終点を特定する。
【００８３】
次に、図６に示した帯封判定処理（ステップＳ２１１）の処理内容を説明する。図１１は、図６に示した帯封判定処理（ステップＳ２１１）の処理内容を説明するための説明図である。
【００８４】
図１１は、図６のステップＳ２０４で生成したグレイ画像に、図６のステップＳ２０９で連続性の評価済の直線を重ねて表示した例である。また、図１１の例は、紙幣の束を帯封で結束している部分の画像の例である。帯封は、ある程度の幅を有していることや、無地又は単一色の紙に銀行名等が印刷されているだけで、紙幣部分と比べて輝度値の変化が少ないことが多いことから、紙幣が帯封で結束されている場合には、図１１に示すように、帯封の両端に対応する２つの直線が検出されたり、その２つの直線はある程度の幅をもっていたり、帯封に当たる部分の輝度が平坦であるといった特徴が表れることを利用して帯封であることの判定を行う。また、帯封部分は、紙幣部分と比べて厚み方向のエッジ強度が小さいという特徴もあるので、厚み方向のエッジ画素が少ないことを利用して、帯封であることの判定をしてもよい。
【００８５】
また、図１１の画像の下に示すグラフは、ｙ軸方向に所定の範囲の輝度を有する画素数をカウントした頻度分布のグラフである。図１１に示すように、輝度の頻度分布がある程度の幅をもって均一な領域を有して、その輝度が均一な領域を挟む位置に２つの直線ａ及び直線ｂが位置する場合には、検出された２つの直線ａ及び直線ｂに挟まれる範囲は帯封であると判定する。又は、均一な領域中に直線ａ又はｂが存在すれば帯封があると判定してもよい。
【００８６】
次に、図６に示した立体形状物判定処理（ステップＳ２１２）に関する光源部１５１の制御を説明する。図１２は、図６に示した立体形状物判定処理（ステップＳ２１２）に関する光源部１５１の制御を説明するための説明図である。図１２（ａ）は、カメラ１５２で撮像した画像のエリアと光源部１５１のＬＥＤ１５１ａ〜１５１ｋとの位置関係を説明するための図である。また、図１２（ｂ）は、立体形状物を判定する場合の、判定対象物が位置する画像上のエリアとＬＥＤ１５１ａ〜１５１ｋの点灯制御との関係を説明するための図である。
【００８７】
図１２（ａ）に示すように、リブ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄの写り込みによって分割された領域を、画像の左から順番に、エリア１、エリア２、エリア３、エリア４及びエリア５と言う。また、両端のエリアを除くエリア２、エリア３及びエリア４については、さらにエリア内を分割し、左側の部分をＬ、右側をＲ、その中間をＣと言う。
【００８８】
また、ＬＥＤ１５１ａ〜１５１ｋは、リブ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄの位置を考慮して配置され、リブ１４２ａの真下にはＬＥＤ１５１ｃ、リブ１４２ｂの真下にはＬＥＤ１５１ｅ、リブ１４２ｃの真下にはＬＥＤ１５１ｇ、リブ１４２ｄの真下にはＬＥＤ１５１ｉが配置される。また、光源部１５１の左端に近い部分に１５１ａが、光源部１５１の右端に近い部分に１５１ｋが配置される。さらに、エリア１の中央付近にＬＥＤ１５１ｂ、エリア２の中央付近にＬＥＤ１５１ｄ、エリア３の中央付近にＬＥＤ１５１ｆ、エリア４の中央付近にＬＥＤ１５１ｈ、エリア５の中央付近にＬＥＤ１５１ｊを配置する。
【００８９】
立体形状物の判定は、立体形状物が存在する可能性のある領域に対して異なる方向から光を照射して撮像した２つの画像を比較して、立体形状物が存在する場合には影の影響で撮像される画像に差異が表れることを利用して行われる。図１２（ｂ）は、立体形状物の検出対象の領域にごとに左方より照明する第１の画像の撮像時に点灯するＬＥＤと右方より照明する第２の画像の撮像時に点灯するＬＥＤとを規定した表である。
【００９０】
図１２（ｂ）に示すように、立体形状物の検出対象の領域がエリア１の場合には、第１画像を撮像する時に点灯する光源はＬＥＤ１５１ａで、第２画像を撮像する時に点灯する光源はＬＥＤ１５１ｃである。また、立体形状物の検出対象の領域がエリア２のＬである場合には、第１画像を撮像する時に点灯する光源はＬＥＤ１５１ｃ、ＬＥＤ１５１ｄ、ＬＥＤ１５１ｅで、第２画像を撮像する時に点灯する光源はＬＥＤ１５１ｅである。また、立体形状物の検出対象の領域がエリア２のＣである場合には、第１画像を撮像する時に点灯する光源はＬＥＤ１５１ｃで、第２画像を撮像する時に点灯する光源はＬＥＤ１５１ｅである。また、立体形状物の検出対象の領域がエリア２のＲである場合には、第１画像を撮像する時に点灯する光源はＬＥＤ１５１ｃで、第２画像を撮像する時に点灯する光源はＬＥＤ１５１ｃ、ＬＥＤ１５１ｄ、ＬＥＤ１５１ｅである。
【００９１】
以下、エリア３、エリア４、エリア５が立体形状物の検出対象の領域で有る場合の、第１画像を撮像する時に点灯する光源及び第２画像を撮像する時に点灯する光源についても図１２（ｂ）に示す通りである。なお、図１２（ｂ）の表には点灯させるＬＥＤの番号を記載しているが、個々の光量についても検出対象への照射方向により予め設定される必要があるが、ここでは、簡略化の為、省略する。
【００９２】
次に、図６に示した立体形状物判定処理（ステップＳ２１２）の詳細な処理手順を説明する。図１３は、図６に示した立体形状物判定処理（ステップＳ２１２）の詳細な処理手順を示すフローチャートである。
【００９３】
立体形状物判定部１５５ｈは、エッジ検出部１５５ｅで検出され、直線検出部１５５ｆで妥当と判定された直線が図１２（ａ）に示すいずれのエリアに属するのかの判定を行う（ステップＳ５０１）。また、立体形状物判定部１５５ｈは、図１２（ｂ）の規定に従ってステップＳ５０１で判定したエリアに対応する第１画像撮像用の光源のＬＥＤの点灯を行い（ステップＳ５０２）、カメラ１５２で第１画像の撮像を行う（ステップＳ５０３）。また、立体形状物判定部１５５ｈは、図１２（ｂ）の規定に従ってステップＳ５０１で判定したエリアに対応する第２画像撮像用の光源のＬＥＤの点灯を行い（ステップＳ５０４）、カメラ１５２で第２画像の撮像を行う（ステップＳ５０５）。
【００９４】
次に、立体形状物判定部１５５ｈは、採取した第１の画像と第２の画像をグレイの多階調画像に変換する（ステップＳ５０６）。また、グレイの多階調画像に変換した第１の画像と第２の画像の画素ごとの画素値の差分で構成される差分画像を生成し（ステップＳ５０７）、作成した差分画像を所定の画素値を閾値として２値化する（ステップＳ５０８）。
【００９５】
次に、立体形状物判定部１５５ｈは、ステップＳ５０８で作成した２値化した差分画像の差異ありと判定された画素数のカウントを行う（ステップＳ５０９）。立体形状物判定部１５５ｈは、ステップＳ５０９でカウントした画素数が所定の閾値よりも小さい場合には立体形状物は無いと判定し、ステップＳ５０９でカウントした画素数が所定の閾値以上の場合には立体形状物が存在すると判定して（ステップＳ５１０）、処理を終了する。
【００９６】
上述してきたように、実施例１では、束状態の紙幣を入出金口１４０で受け付け、受け付けた束状態の紙幣の画像をカメラ１５２で撮像し、撮像した画像のリブ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄが写り込んだ領域を除いた領域を対象として、撮像した画像において写っている紙幣の厚み方向に略平行な方向に現れる直線の検出に基づいて結束された紙幣に付加された結束物を異物として検知するよう構成したので、金属及び／又は金属以外の素材の物を含むなんらかの結束物によって紙幣が結束された状態で紙幣入出金機１００の入出金口１４０に投入されたときに、その結束物を異物として検知することができる。
【実施例２】
【００９７】
実施例１では、帯封の判定処理は、検出された２つの直線で挟まれる領域について、該領域が帯封であるとすると、該領域がある程度の幅があること、該領域の画素の輝度の変化が少ないこと、及び該領域の紙幣束の厚み方向のエッジ画素が少ないという特徴に基づいて、帯封なのか否かの判定を行う旨の説明をしてきた。しかし、紙幣の種類や、紙幣の状態によっては、帯封ではない領域を帯封と誤検知してしまう可能性がある。具体的には、紙幣の端部に帯状の白色領域を有するような紙幣において、紙幣束の撮像面側の紙幣端が一様にカールしているような場合には、光源との位置関係によっては、紙幣面の白色領域が帯封のように誤認識されてしまう可能性がある。そこで、実施例２では、このようなケースにおいても帯封を正しく検知できるような実施例の説明を行う。
【００９８】
まず、実施例２に係るより厳格な帯封判定処理の概要を説明する。図１４は、実施例２に係る帯封判定処理の概要を説明するための図である。
【００９９】
図１４（ａ）は、点線の四角で示したように紙幣の左端に白色領域を有する紙幣束の例である。また、実施例２で示す入出金口１４０は、実施例１と同様に光源部１５１を有しており、光源部１５１は、図１４（ａ）に示すように紙幣束の下面を図面の奥側から照射するように設置されている。詳細な位置関係は図１５で示す。図１４（ａ）に示すように、紙幣の端部に帯状の白色などの単一色の領域を有する紙幣の束に対してｙ方向から取得した画像に基づいて直線の検出を行った場合には、図１４（ａ）に示す帯封が存在しない場合においても、帯状の白色領域を帯封として誤検知する可能性がある。
【０１００】
図１４（ｂ）は、図１４（ａ）に示した紙幣束を、図１４（ａ）に示したｙ方向から撮像した画像の例を示している。また、図１４（ｂ）に示すように、光源部１５１は、紙幣束に対して、紙幣束の底面を図面上に示す矢印の方向から光を照射する。図１４（ｃ）は、図１４（ｂ）に示した点線の円で示した帯封部分を拡大した図である。帯封の画像には光源部１５１と帯封面との関係で、図１４（ｃ）に示すように、光源に近い帯封の角付近に、他の帯封の領域と比較すると輝度の高いテカリが存在するという特徴を有している。実施例２では、このように帯封であれば、光源に近い角周辺部分にテカリが現れるという特徴に基づいて、帯封の判定を厳格化するものである。
【０１０１】
図１４（ｄ）は、図１４（ａ）に示した紙幣束のｘ方向から見た紙幣束のイメージの例と光源部１５１との位置関係を示した図である。官封券の場合などは、図１４（ｄ）に示したように、紙幣端に紙幣裁断による同一方向への微妙なカールが残っている場合がある。このカールの方向と光源部１５１の位置関係が、図１４（ｄ）に示すように光源部１５１がカールの凸面側に位置する場合などは、撮像した画像に関して、紙幣端の白色領域と模様領域との境界が直線として検出されたり、白色領域の部分にテカリが検出されてしまうことがある。
【０１０２】
図１４（ｅ）は、入出金口１４０に投入された紙幣の枚数が多い場合の例であって、図１４（ａ）に示した紙幣束のｘ方向から見た紙幣束のイメージの例と光源部１５１との位置関係を示した図である。図１４（ｅ）で示したように、紙幣の枚数が多い場合には、紙幣束に対する光源部１５１と紙幣束の位置関係から、図１４（ｅ）に矢印で示した辺りに対する光量が不十分であり、帯封があってもテカリが発生しないことがある。
【０１０３】
実施例２では、図１４（ａ）で示したような紙幣の短手方向に帯状の白色領域を有する紙幣において、図１４（ｄ）に示したように帯封でない部分でテカリが検出されてしまうケースや、図１４（ｅ）に示したように帯封であってもテカリとして検出できないケースを適切に対処することによって、図１４（ｃ）に示した帯封に起因するテカリに係る特徴に基づいて、より厳格に帯封の判定を行う。図１４（ｄ）に示したように帯封でない部分におけるテカリの検出の回避の具体的な方法、及び図１４（ｅ）に示したようなケースに帯封のテカリを検出する具体的な方法は後述する。
【０１０４】
次に、図２に示した入出金口１４０の実施例２に係る内部構造と動作を、図１５を用いて説明する。図１５では、入出金口１４０に投入された紙幣の枚数が多い場合に、図１４（ｅ）に示したような状態になる場合の対処方式を説明するための図である。
【０１０５】
図１５（ａ）〜（ｅ）は、紙幣入出金機１００の装置底面及び装置背面に対して垂直な面による入出金口１４０の断面を示す図である。図１５（ａ）は、入出金口１４０に紙幣束を投入して、シャッタ１４１が閉じた状態を示している。入出金口１４０は前に傾いていることから、投入された紙幣束は、操作者からみて入出金口１４０の手前側のガイド部１４５に紙幣面を、リブ１４２に紙幣束の厚み方向の面を接するように載置される。図１５（ａ）に示すように、載置された紙幣束に対して光源部１５１及びカメラ１５２は、操作者からみて入出金口１４０の奥側の下方に配置されているので、紙幣束に帯封がある場合には矢印で示した紙幣束の角の辺りにテカリが検出される。また、入出金口１４０の操作者から見た手前側には繰り出し部１４４を備えており、輪ゴムや帯封などの異物が含まれていないことを確認後に、入出金口１４０に投入された紙幣を一枚ずつ搬送部１６０に繰り出す。
【０１０６】
図１５（ｂ）は、入出金口１４０に投入された紙幣束を紙幣押さえ１４３が矢印に示す方向に動いてガイド部１４５の側に向かって押圧した状態を示した図である。図１５（ｂ）に示した状態において、光源部１５１で紙幣束の下面に光を照射して、カメラ１５２によって紙幣束の下面の画像を取得する。なお、紙幣押さえ１４３の駆動には図示しないリンク機構及びモータ等が用いられる。
【０１０７】
図１５（ｃ）は、図１５（ｂ）で撮像した紙幣束の画像に基づいて異物が無いと判定された後に、ガイド部１４５及び紙幣押さえ１４３が一体的に矢印で示した方向に移動して、紙幣を繰り出し部１４４によって搬送部１６０に繰り出すことのできる位置に移動させた状態を示す図である。紙幣束を紙幣押さえ１４３が繰り出し部１４４のキッカローラ１４４ａ側に向かって押圧しながら当該キッカローラ１４４ａが図１５（ｃ）における時計回りの方向に回転することにより、載置されている紙幣のうち図１５（ｃ）における最も左下側にある紙幣がキッカローラ１４４ａにより１枚ずつ下方に蹴り出され、蹴り出された紙幣はフィードローラ１４４ｂ及び対向ローラ１４４ｃにより搬送部１６０に１枚ずつ繰り出されるようになる。
【０１０８】
図１５（ｄ）は、投入された紙幣束の枚数が多い場合の例を示す図である。図１５（ｄ）に示す状態で紙幣束の下面の画像を取得した場合には、矢印で示す紙幣束の角に近い部分の画像が、光源部１５１及びカメラ１５２との位置関係によって暗い画像となってしまい、帯封の特徴であるテカリが検出できないという事態になることがある。紙幣束と光源部１５１及びカメラ１５２との位置関係が、図１５（ｄ）に示したような位置関係の場合に、帯封の候補となる直線が図１５（ｄ）に矢印で示した紙幣束の角付近に検出された場合には、テカリの検出を行えるようにするために、図１５（ｅ）に示すようにガイド部１４５及び紙幣押さえ１４３が一体的に矢印で示した方向に移動して、矢印で示す紙幣束の角付近と光源部１５１及びカメラ１５２との位置関係を変更して、再度紙幣束の下面の画像を取得し、取得した画像に基づいて帯封の有無の判定を行う。このようにして取得した画像を用いることによって、投入された紙幣の枚数が多い場合であっても、帯封があれば帯封の領域にテカリを検出することができ、テカリ検出に基づく帯封の判定を行うことができる。
【０１０９】
次に、実施例２に係る紙幣束のテカリ画素を特定する方法の概要を、図１６を用いて説明する。
【０１１０】
図１６（ａ）は、カメラ１５２で撮像した紙幣束の画像のうち、帯封に対応する部分の画像の例である。図１６（ａ）に示す画像は、ｘ軸方向の２箇所で帯封の端に対応する直線が検出されていて、該２つの直線で挟まれる領域の光源に近い方の側であるｙ軸の負の方向の端付近にｘ軸に平行にテカリが現れているという例である。
【０１１１】
図１６（ａ）に示した画像に対して、テカリを構成する画素であるテカリ画素の特定方法を説明する。カメラ１５２で撮像した画像の帯封の候補である領域に含まれるｙ軸に平行な直線状の画素列ごとに、当該直線状の画素列に含まれるそれぞれの画素がテカリ画素なのか否かの判定を行うことによって、テカリ画素の特定を行う。
【０１１２】
図１６（ｂ）は直線状の画素列ごとのテカリ画素の特定方法を説明するための図である。図１６（ｂ）のＹ０、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３は直線状の画素列に含まれる画素を示しており、Ｙ０とＹ１の画素間にはｄ１個の画素があり、Ｙ１とＹ２の画素間にはｄ２個の画素があり、Ｙ２とＹ３の画素間にはｄ３個の画素があることを示している。
【０１１３】
判定の条件は、例えば、Ｙ３の画素の輝度値が所定の閾値より高く、Ｙ３よりＹ２、Ｙ２よりＹ１の輝度値が高く、Ｙ１よりＹ０の輝度値が低く、Ｙ３とＹ１の輝度値の差及びＹ１とＹ０の輝度値の差が所定の閾値より大きい場合には、Ｙ１をテカリ画素と判定する。
【０１１４】
このようにして、帯封の候補である領域に含まれるｙ軸に平行な直線状の画素列に含まれるテカリ画素を特定し、それを帯封の候補である領域に含まれるｙ軸に平行な全ての直線状の画素列に対して行うことによって、帯封の候補である領域に含まれる全てのテカリ画素を特定することができる。
【０１１５】
次に、図１４（ａ）に示した紙幣端に白色領域を有する紙幣を対象としている場合に、帯封判定に使用するテカリ画素の探索を行わない評価対象外の領域であるマスク範囲を、図１７を用いて説明する。図１４（ａ）に示した紙幣端に白色領域を有する紙幣の束において、図１４（ｄ）に示したように紙幣端がカールしていて、光源部１５１にカールの凸面が向いているような位置関係の場合などには、帯封が存在していない場合でも紙幣端の白色領域に対応する位置にテカリを検出してしまうことがある。図１７では、このようなケースを想定して、紙幣端の白色領域に対応するテカリ画素を帯封判定に無効とすることを目的として、テカリ画素の検出を行わない、又はテカリ画素を検出しても帯封判定には無効として使用しないマスク範囲の決定方法を説明する。
【０１１６】
図１４（ａ）の点線の四角で示したような白色領域を紙幣端に有する紙幣が対象に含まれる場合、対象となる紙幣の種類を全て考慮した紙幣端からの白色領域の最大幅に対応する画素数である最大マスク画素数を既知の情報として事前に設定等で記憶しておくことが可能である。
【０１１７】
図１７（ａ）は、紙幣端より最大マスク画素数の範囲内に直線を検出した場合のマスク範囲の判定方法を説明するための図である。まず、検出した直線と紙幣端とで挟まれる領域のテカリ画素を特定する。次に、図１７（ａ）に点線の四角で示した、検出した直線と、紙幣端と、所定のｙ軸上の範囲とで囲まれる評価領域のテカリ画素の比率を算出する。このようにして算出したテカリ画素の比率が所定の割合以上であった場合には、特定されたテカリは紙幣端の白色領域に起因するものとして、検出した直線と紙幣端とで挟まれる領域をマスク範囲として、当該範囲のテカリ画素は帯封判定に用いるテカリ画素から除外する。
【０１１８】
図１７（ｂ）は、紙幣端より最大マスク画素数の範囲内に直線が２本検出された場合のマスク範囲を説明するための図である。紙幣端より最大マスク画素数の範囲内に直線が２本検出された場合には、白色領域に帯封が存在している場合を考慮して、図１７（ｂ）の点線の四角で示すように紙幣端に近い位置に検出された直線１と紙幣端の間をマスク範囲として、検出されたテカリ画素は、帯封判定に用いるテカリ画素から除外する。これによって、検出された直線１と紙幣端から遠い位置に検出された直線２とが帯封に起因する直線であった場合には、直線１と直線２で挟まれる範囲のテカリ画素は帯封判定に用いるテカリ画素として使用されることとなり、帯封が白色領域に存在していてもテカリを利用した帯封の判定を行うことができる。
【０１１９】
図１７（ｃ）は、紙幣端より最大マスク画素数の範囲内に直線が２本検出され、紙幣端に近い位置に検出した直線１が紙幣束の厚み方向の一部の範囲についてのみ有効と判定されている場合のマスク範囲を説明するための図である。図１７（ｃ）に示した検出した直線１のように、途中までしか有効でないと判定されている場合には、直線として有効と判定されているｙ座標の範囲に関しては、紙幣端から検出した直線１の範囲をマスク範囲として、直線として有効ではないと判定されているｙ座標の範囲に関しては、紙幣端から遠い位置に検出した直線２までの領域をマスク範囲とする。
【０１２０】
帯封に起因して検出される直線の検出精度は高いことから、帯封であるのに直線の一部が検出できないという可能性は極めて低い。つまり、直線として有効ではないと判定されたｙ座標の範囲も、紙幣端から直線１に対応するｘ座標までの領域をマスク範囲としてしまうと、直線１と直線２に挟まれる範囲のテカリ画素が有効となってしまい、直線１と直線２に挟まれた部分を帯封と誤判定してしまう。これを、防止するために、直線として有効ではないと判定されているｙ座標の範囲に関しては、紙幣端から遠い位置に検出した直線２までの領域をマスク範囲とする。
【０１２１】
次に、実施例２に係る紙幣入出金機１００の入出金口異物検知部３５０の内部構成を説明する。実施例２に係る紙幣入出金機１００の入出金口異物検知部３５０の内部構成は、図５に示した実施例１に係る入出金口異物検知部１５０と比較すると、実施例１のエッジ検出部１５５ｅをエッジ検出部３５５ｅに、実施例１の帯封判定部１５５ｇを帯封判定部３５５ｇに置き代えることにして、図５を用いて説明を行うことにする。そして、以下に、実施例１の入出金口異物検知部１５０と異なる、エッジ検出部３５５ｅ及び帯封判定部３５５ｇについて、実施例１のエッジ検出部１５５ｅ及び帯封判定部１５５ｇとの差異に重点をおいて説明する。
【０１２２】
エッジ検出部３５５ｅは、直線の検出方法自体は実施例１と同様である。実施例１と差異があるのは、図１５（ｄ）に示したように紙幣が所定の枚数よりも多い場合である。図１５（ｄ）の矢印で示した側に近い領域は取り付けられた光源の光軸の周辺となるので十分な照度を得ることができず、直線検出はできるが帯封の判断の精度が不十分となる。この領域で直線を検出した場合には、図１５（ｅ）に示すようにガイド部１４５及び紙幣押さえ１４３を一体的に矢印で示した方向に移動させることによって、紙幣束をキッカローラ１４４ａ側へ移動させる。そして、再度紙幣束の下面の画像を取得しなおしたうえで直線検出を再度実施する。紙幣が所定の枚数よりも多いことは、取得した画像に基づいて紙幣束の厚み方向の画素数をカウントして、該画素数が所定の閾値以上になったことをもって判定するものとする。
【０１２３】
実施例１の帯封判定部１５５ｇは、検出された２本の直線で挟まれた領域の画素値の均一性をもって、検出された２本の直線で挟まれた領域を帯封と判定したが、実施例２の帯封判定部３５５ｇは、検出された直線に挟まれた領域の所定の範囲にテカリ画素が検出され、該テカリ画素の該所定の範囲の全画素に対する割合が所定の閾値以上であれば、検出された２本の直線で挟まれた領域を帯封と判定する。ただし、紙幣端からの白色領域の影響でテカリ画素を検出するケースを考慮して、図１７で説明したマスク範囲についてはテカリ画素の検出を行わない、若しくは検出しても帯封判定には使用しないものとする。
【０１２４】
次に、実施例２に係る入出金口異物検知部３５０による異物検知処理の全体の処理手順を説明する。図１８は、実施例２に係る入出金口異物検知部３５０による異物検知処理の全体の処理手順を示すフローチャートである。前述したとおり、直線の検出方法自体は実施例１と同様であることから、実施例１で説明した部分については、実施例１で説明した処理との対応関係を示すことによって説明を省略して、実施例１と異なる部分を中心に説明する。
【０１２５】
画像撮像処理（ステップＳ６０１）は、実施例１で示した画像撮像処理（ステップＳ２０１）に対応する。また、直線検出一連処理（ステップＳ６０２）は、実施例１のステップＳ２０２からステップＳ２０８に対応する。また、直線検出の判定処理（ステップＳ６０３）のＹｅｓへの分岐は、実施例１のステップＳ２０６のＹｅｓへの分岐に対応し、直線検出の判定処理（ステップＳ６０３）のＮｏへの分岐は、実施例１のステップＳ２０６のＮｏへの分岐に対応する。また、連続性評価処理（ステップＳ６０４）は、実施例１のステップＳ２０９に対応する。
【０１２６】
撮像した紙幣束の画像から紙幣束の厚みに基づいて紙幣束が２００枚以上で、紙幣束の画像の光源部１５１に近い側の領域にステップＳ６０４の直線の連続性の評価で有効と判定された直線が存在する場合（ステップＳ６０５；Ｙｅｓ）には、エッジ検出部３５５ｅは、図１５（ｅ）に示すようにガイド部１４５及び紙幣押さえ１４３を一体的に繰り出し部１４４の方向に移動して（ステップＳ６０６）、ステップＳ６０１に戻る。また、紙幣束が２００枚未満と判定されるか、紙幣束が２００枚以上と判定されても、紙幣束の画像の光源部１５１に近い側にステップＳ６０４で有効と判定された直線が存在しない場合（ステップＳ６０５；Ｎｏ）で、ステップＳ６０４の直線の連続性の評価で有効と判定された直線が存在しない場合（ステップＳ６０７；Ｎｏ）には、異物の検知は無いものとして処理を終了する。
【０１２７】
ステップＳ６０４の直線の連続性の評価で有効と判定された直線が存在する場合（ステップＳ６０７；Ｙｅｓ）には、帯封判定部３５５ｇは、最大マスク画素数と、検出した直線、及びその直線の有効範囲に基づいてテカリ画素検出を行わないマスク範囲を決定する（ステップＳ６０８）。詳細なマスク領域の決定処理の内容は図１７で説明した通りである。また、帯封判定部３５５ｇは、撮像した画像からステップＳ６０８で決定したマスク範囲を除いた領域に対するテカリ画素を特定する（ステップＳ６０９）。帯封判定部３５５ｇは、ステップＳ６０４の直線の連続性の評価で有効と判定された直線の情報と、ステップＳ６０９で特定されたテカリ画素とに基づいて、帯封の有無の判定を行う（ステップＳ６１０）。具体的には、検出された２つの直線に挟まれた領域の所定の範囲にテカリ画素が検出され、該テカリ画素の該所定の範囲の全画素に対する割合が所定の閾値以上であることをもって、検出された２つの直線に挟まれた領域が帯封であると判定する。
【０１２８】
ステップＳ６１１の立体形状物判定処理ステップＳ６１１は実施例１のステップＳ２１２に対応する。
【０１２９】
上述してきたように、実施例２では、実施例１の構成に加えて、帯封の判定に関して、撮像した画像の長手方向の紙幣端からの所定範囲と検出した直線とに基づいてテカリ画素の検出対象外とするマスク範囲を特定し、マスク範囲以外の領域においてテカリ画素を検出し、検出した２つの直線の間の領域の所定の範囲のテカリ画素の占める割合をもって、検出した２つの直線の間の領域を帯封であると判定するように構成したので、帯封の検知を厳格化することができる。
【０１３０】
なお、上述の実施例１及び実施例２では、入出金口１４０の下部に光源部１５１及びカメラ１５２を配置して、入出金口１４０に投入された紙幣を下側から撮像するものとして説明を行ってきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、光源やカメラを入出金口１４０の上部に取り付けて、シャッタ１４１の裏面に鏡を配置して、鏡面に写った紙幣を撮像することによって紙幣の上からの画像を取得するものとしてもよい。また、縦に挟む非金属の素材のマネークリップなども検出するために、入出金口１４０の横に光源やカメラを配置して、投入された紙幣の短手方向から撮像した画像を取得するものとしてもよい。
【０１３１】
また、上述の実施例１及び実施例２では、束状態になった紙幣を対象に該紙幣束を結束する結束物を異物として検知することを説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、小切手、商品券などの有価書類及び大きさの整った紙片等の束を対象として、それらを結束する結束物を異物として検出するものとしても良い。
【０１３２】
また、上述の実施例１及び実施例２では、撮像した画像をグレイ画像に変換して、グレイ画像を利用して直線検出処理、連続性評価処理、帯封判定処理及び立体形状物判定処理を行うことを説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、撮像した画像の彩度や明度の画像を作成し、彩度の画像又は、明度の画像を利用して直線検出処理、連続性評価処理、帯封判定処理及び立体形状物判定処理を行うものとしてもよい。さらに、ＲＧＢ画像又はその組み合わせ画像を用いてもよい。撮像画像で紙幣の基材と帯とが同程度の明るさである場合にはグレイ画像、明度の画像、彩度の画像ではエッジが出にくいが、両者の色相が異なっていれば、カラー画像を用いることは好都合である。詳しくは、Ｒ画像、Ｇ画像、Ｂ画像において、前述の直線検出処理、連続性評価処理、帯封判定処理及び立体形状物判定処理を施し、いずれかの画像の処理で異物検出結果が出た場合にはその結果を最終判定結果とする。
【０１３３】
また、上述の実施例１及び実施例２では、撮像した画像のリブ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄの写り込んだ部分を含む領域を異物検出対象外の領域とすることによって、写り込んだリブ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄを紙幣に付加された異物として誤検知しないようにしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、リブ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄの素材を光が透過する素材の物とすることによって、リブ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄの写り込みも発生しなくなり、異物検出対象外の領域の作成についてリブ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄの写り込みに対する除外処理をしないものとしてもよい。
【０１３４】
また、上述の実施例１及び実施例２で図示した各構成は機能概略的なものであり、必ずしも物理的に図示の構成をされていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３５】
以上のように、本発明に係る異物検出装置及び異物検出方法は、金属及び／又は金属以外の素材の物を含むなんらかの結束物によって紙幣が結束された状態で紙幣入出金機の紙幣入出金口に投入されたときに、その結束物を異物として検知することに適している。
【符号の説明】
【０１３６】
１００  紙幣入出金機
１１０  表示操作部
１２０  カードリーダ
１２１  カード挿入口
１３０  数字入力部
１４０  入出金口
１４１  シャッタ
１４２、１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄ  リブ
１４３  紙幣押さえ
１４４  繰り出し部
１４４ａ  キッカローラ
１４４ｂ  フィードローラ
１４４ｃ  対向ローラ
１４５  ガイド部
１５０、３５０  入出金口異物検知部
１５１  光源部
１５１ａ、１５１ｂ、１５１ｃ、１５１ｄ、１５１ｅ、１５１ｆ、１５１ｇ、
１５１ｈ、１５１ｉ、１５１ｊ、１５１ｋ  ＬＥＤ
１５２  カメラ
１５３、２１０  通信部
１５４、２２０  記憶部
１５５、２３０  制御部
１５５ａ  自動調整部
１５５ｂ  画像撮像部
１５５ｃ  対象領域特定部
１５５ｄ  グレイ画像生成部
１５５ｅ、３５５ｅ  エッジ検出部
１５５ｆ  直線検出部
１５５ｇ、３５５ｇ  帯封判定部
１５５ｈ  立体形状物判定部
１６０  搬送部
１７０  鑑別部
１８０  紙幣収納部
１９０  明細書プリンタ
１９１  明細書発行口
２００  音声通話部
２３１  入金処理部
２３２  出金処理部
【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】
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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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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