(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１色成分と当該第１色成分とは波長の異なる第２色成分とを含む光を判別対象ディスクの表面に投光する投光装置と、
前記判別対象ディスクの表面からの反射光を受光して当該判別対象ディスクの表面の撮像画像を取得する撮像装置と、
前記撮像画像における前記第１および第２色成分の輝度比に基づいて前記判別対象ディスクの表面の色を判別する色判別部と、
を備えるディスクの色判別装置。
【請求項２】
前記色判別部が前記判別対象ディスクの中心部に対応する第１領域および前記判別対象ディスクの周辺部に対応する第２領域をそれぞれ設定する領域設定部を有し、前記色判別部が前記第１および第２領域のそれぞれにおいて前記判別対象ディスクの表面の色を判別する請求項１に記載のディスク判別装置。
【請求項３】
前記色判別部が前記第１および第２領域のそれぞれにおいて前記第１色成分の輝度値の総和を前記第２色成分の輝度値の総和で除算した輝度比を算出する輝度比算出部を有しており、前記色判別部が前記第１および第２領域のそれぞれにおいて前記輝度比算出部で算出された輝度比に基づいて前記判別対象ディスクの表面の色を判別する請求項２に記載のディスク判別装置。
【請求項４】
判別対象ディスクの表面に白色光を投光する投光装置と、
前記判別対象ディスクの表面からの反射光を受光して当該判別対象ディスクの表面のカラー撮像画像を取得する撮像装置と、
前記判別対象ディスクの中心部に対応する第１領域および前記判別対象ディスクの周辺部に対応する第２領域のそれぞれを前記カラー撮像画像において設定する領域設定部と、前記第１および第２領域のそれぞれにおいて緑色画素の輝度値の総和と青色画素の輝度値の総和とに基づいて互いの色の輝度比を算出する輝度比算出部と、を有し、前記第１および第２領域のそれぞれにおける輝度比に基づいて前記判別対象ディスクの表面の色を判別する色判別部と、
を備えるディスクの色判別装置。
【請求項５】
少なくとも第１色成分と当該第１色成分とは波長の異なる第２色成分とを含む光を判別対象ディスクの表面に投光する投光工程と、
前記判別対象ディスクの表面からの反射光を撮像装置により受光して当該判別対象ディスクの表面の撮像画像を取得する撮像工程と、
前記撮像画像における前記第１および第２色成分の輝度比に基づいて前記判別対象ディスクの表面の色を判別する色判別工程と、
を備えるディスクの色判別方法。
【請求項６】
前記判別対象ディスクの中心部に対応する第１領域と前記判別対象ディスクの周辺部に対応する第２領域とを前記撮像画像においてそれぞれ設定する領域設定工程を有しており、前記色判別工程では前記第１および第２領域のそれぞれにおいて前記判別対象ディスクの表面の色を判別する請求項５に記載のディスク判別方法。
【請求項７】
前記撮像画像における前記第１および第２領域のそれぞれにおいて前記第１色成分の輝度値の総和を前記第２色成分の輝度値の総和で除算して輝度比を算出する輝度比算出工程を有し、前記色判別工程では前記第１および第２領域のそれぞれにおいて前記輝度比算出工程で算出された前記輝度比に基づいて前記判別対象ディスクの表面の色を判別する請求項６に記載のディスク判別方法。
【請求項８】
判別対象ディスクの表面に白色光を投光する投光工程と、
前記判別対象ディスクの表面からの反射光を撮像装置により受光して当該判別対象ディスクの表面のカラー撮像画像を取得する撮像工程と、
前記カラー撮像画像において前記判別対象ディスクの中心部に対応する第１領域および前記判別対象ディスクの周辺部に対応する第２領域をそれぞれ設定する領域設定工程と、
前記第１および第２領域のそれぞれにおいて緑色画素の輝度値の総和と青色画素の輝度値の総和とに基づいて互いの色の輝度比を算出する輝度比算出工程と、
前記第１および第２領域のそれぞれにおいて前記輝度比に基づいて前記判別対象ディスクの表面の色を判別する色判別工程と、
を備えるディスクの色判別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、判別対象ディスクの表面の色を判別するディスクの色判別装置および色判別方法に関し、詳しくは、判別対象ディスクの表面を撮像して撮像画像を取得し、当該撮像画像に基づいてディスクの表面の色を判別するディスクの色判別装置および色判別方法に関する。なお、本明細書におけるディスクは、遊技機に用いられるメダルやトークン、通貨である硬貨をも含む概念である。
【背景技術】
【０００２】
メダルや硬貨の表面または裏面（本明細書では、総称として「表面」という）を撮像し、撮像画像を用いて当該表面の色を判別する技術は、従来から提案されており、例えば、特許文献１および特許文献２に開示されたものがある。
【０００３】
特許文献１のコイン選別装置では、コイン面に対して波長が４００〜５００ｎｍ帯域の光を照射して金色と銀色のコインの反射率の違いからコインの色を判別している。すなわち、金色のコインの場合の反射率が約４５％であるのに対し、銀色のコインの場合の反射率が約９７％であり、そのコントラストの違いで金色と銀色とを判別している。
【０００４】
特許文献２の硬貨判別装置では、異なる波長の光を照射する２種類の発光素子を順次点灯することにより材質の違いによる色の判別を行うようにしている。すなわち、青色発光素子を点灯した場合、青色と補色関係にある黄色系統（金色）の部分は照射光が吸収されて受光素子への入射光が少なくなる。逆に白色系統（銀色）の部分は照射光が吸収されずに反射して受光素子に入射する。次に、赤色発光素子を点灯した場合、黄色系統（金色）の部分と白色系統（銀色）の部分からの反射光はほぼ同一となり、受光素子に入射する。こうして、金色と銀色の部分とを判別するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−９０３９１号公報（図８、段落番号００２７）
【特許文献２】特開２００１−２１６５５０号公報（図２、図３、段落番号００１５〜００１９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般に、メダルや硬貨などのディスクは長期間使用することによって汚れや酸化によって表面の反射率が部分的または全体的に低下することが知られている。特許文献１に開示された従来技術では、反射率の違いにより色の判別を行っているため、反射率の低下に伴い判別精度が低下するという問題がある。他方、特許文献２に開示された従来技術では波長の異なる２種類の発光素子を順次点灯する必要があるため、判別に要する時間が長くなるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記した問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、長期間の使用によるディスクの汚れや酸化などの影響を受け難く、高い精度での色の判別が可能なディスクの色判別装置および色判別方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、比較的短時間での色の判別が可能なディスクの色判別装置および色判別方法を提供することにある。
ここに明記しない本発明の他の目的は、以下の説明および添付図面から明らかである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するため、本発明に係るディスクの色判別装置および色判別方法は以下のように構成される。
【０００９】
（１）本発明の第１のディスクの色判別装置は、少なくとも第１色成分と当該第１色成分とは波長の異なる第２色成分とを含む光を判別対象ディスクの表面に投光する投光装置と、前記判別対象ディスクの表面からの反射光を受光して当該判別対象ディスクの表面の撮像画像を取得する撮像装置と、前記撮像画像における前記第１および第２色成分の輝度比に基づいて前記判別対象ディスクの表面の色を判別する色判別部と、を備えるディスクの色判別装置である。
【００１０】
本発明の第１のディスク判別装置では、投光装置が少なくとも第１色成分と当該第１色成分とは波長の異なる第２色成分とを含む光を判別対象ディスクの表面に投光する。撮像装置が判別対象ディスクの表面からの反射光を受光して判別対象ディスクの表面の撮像画像を取得する。色判別部が撮像画像における第１色成分と第２色成分との輝度比に基づいてディスクの表面の色を判別する。そのため、第１色成分と第２色成分を適宜に設定することにより、その輝度比から容易にディスクの表面の色を判別することができる。しかも、相対的な輝度比に基づいて色を判別するので、長期間の使用によるディスクの汚れや酸化などの影響を受け難く、高い精度での色の判別が可能となる。また、１種類の光源であるため、比較的短時間での色の判別が可能となる。
【００１１】
（２）本発明の第１のディスクの色判別装置の好ましい例では、前記色判別部が前記判別対象ディスクの中心部に対応する第１領域および前記判別対象ディスクの周辺部に対応する第２領域をそれぞれ設定する領域設定部を有し、前記色判別部が前記第１および第２領域のそれぞれにおいて前記判別対象ディスクの表面の色を判別する。この場合、判別対象ディスクの中心部と周辺部とにおいて異なる色を有するディスクに対しても色判別が可能となる利点がある。
【００１２】
（３）本発明の第１のディスクの色判別装置の他の好ましい例では、前記色判別部が前記第１および第２領域のそれぞれにおいて前記第１色成分の輝度値の総和を前記第２色成分の輝度値の総和で除算した輝度比を算出する輝度比算出部を有しており、前記色判別部が前記第１および第２領域のそれぞれにおいて前記輝度比算出部で算出された輝度比に基づいて前記判別対象ディスクの表面の色を判別する。この場合、ディスクの汚れや酸化などの影響をさらに受け難くなり、判別精度が一層向上する利点がある。
【００１３】
（４）本発明の第２のディスクの色判別装置は、判別対象ディスクの表面に白色光を投光する投光装置と、前記判別対象ディスクの表面からの反射光を受光して当該判別対象ディスクの表面のカラー撮像画像を取得する撮像装置と、前記判別対象ディスクの中心部に対応する第１領域および前記判別対象ディスクの周辺部に対応する第２領域のそれぞれを前記カラー撮像画像において設定する領域設定部と、前記第１および第２領域のそれぞれにおいて緑色画素の輝度値の総和と青色画素の輝度値の総和とに基づいて互いの色の輝度比を算出する輝度比算出部と、を有し、前記第１および第２領域のそれぞれにおける輝度比に基づいて前記判別対象ディスクの表面の色を判別する色判別部と、を備えるディスクの色判別装置である。
【００１４】
本発明の第２のディスクの色判別装置では、投光装置が判別対象ディスクの表面に白色光を投光する。撮像装置が判別対象ディスクの表面からの反射光を受光して判別対象ディスクの表面のカラー撮像画像を取得する。色判別部は、カラー撮像画像において判別対象ディスクの中心部に対応する第１領域と判別対象ディスクの周辺部に対応する第２領域とを設定する領域設定部と、第１および第２領域のそれぞれにおいて緑色画素の輝度値の総和と青色画素の輝度値の総和とに基づいて互いの色の輝度比を算出する輝度比算出部と、を有している。色判別部は、第１および第２領域のそれぞれにおける輝度比に基づいてディスクの表面の色を判別する。そのため、輝度比算出部で算出された輝度比から容易に判別対象ディスクの表面の色を判別することができる。しかも、相対的な輝度比に基づいて色を判別するので、長期間の使用によるディスクの汚れや酸化などの影響を受け難く、高い精度での色の判別が可能となる。また、１種類の光源であるため、比較的短時間での色の判別が可能となる。しかも、判別対象ディスクの中心部と周辺部とにおいて異なる色を有するディスクに対しても色判別が可能となる。さらに、第１および第２領域において輝度値の総和に基づいて輝度比を算出しているので、ディスクの汚れや酸化などの影響をさらに受け難くなり、判別精度が一層向上する。
【００１５】
（５）本発明の第１のディスクの色判別方法は、少なくとも第１色成分と当該第１色成分とは波長の異なる第２色成分とを含む光を判別対象ディスクの表面に投光する投光工程と、前記判別対象ディスクの表面からの反射光を撮像装置により受光して当該判別対象ディスクの表面の撮像画像を取得する撮像工程と、前記撮像画像における前記第１および第２色成分の輝度比に基づいて前記判別対象ディスクの表面の色を判別する色判別工程と、を備えるディスクの色判別方法である。
【００１６】
本発明の第１のディスクの色判別方法では、投光工程において、少なくとも第１色成分と当該第１色成分とは波長の異なる第２色成分とを含む光が判別対象ディスクの表面に投光される。撮像工程において、判別対象ディスクの表面からの反射光を撮像装置により受光して当該判別対象ディスクの表面の撮像画像が取得される。色判別工程において、撮像画像における第１および第２色成分の輝度比に基づいて判別対象ディスクの表面の色が判別される。そのため、第１色成分と第２色成分を適宜に設定することにより、その輝度比から容易にディスクの表面の色を判別することができる。しかも、相対的な輝度比に基づいて色を判別するので、長期間の使用によるディスクの汚れや酸化などの影響を受け難く、高い精度での色の判別が可能となる。また、１種類の光源であるため、比較的短時間での色の判別が可能となる。
【００１７】
（６）本発明の第１のディスクの色判別方法の好ましい例では、前記判別対象ディスクの中心部に対応する第１領域と前記判別対象ディスクの周辺部に対応する第２領域とを前記撮像画像においてそれぞれ設定する領域設定工程を有しており、前記色判別工程では前記第１および第２領域のそれぞれにおいて前記判別対象ディスクの表面の色を判別する。この場合、判別対象ディスクの中心部と周辺部とにおいて異なる色を有するディスクに対しても色判別が可能となる利点がある。
【００１８】
（７）本発明の第１のディスクの色判別方法の他の好ましい例では、前記撮像画像における前記第１および第２領域のそれぞれにおいて前記第１色成分の輝度値の総和を前記第２色成分の輝度値の総和で除算して輝度比を算出する輝度比算出工程を有し、前記色判別工程では前記第１および第２領域のそれぞれにおいて前記輝度比算出工程で算出された前記輝度比に基づいて前記判別対象ディスクの表面の色を判別する。この場合、ディスクの汚れや酸化などの影響をさらに受け難くなり、判別精度が一層向上する利点がある。
【００１９】
（８）本発明の第２のディスクの色判別方法は、判別対象ディスクの表面に白色光を投光する投光工程と、前記判別対象ディスクの表面からの反射光を撮像装置により受光して当該判別対象ディスクの表面のカラー撮像画像を取得する撮像工程と、前記カラー撮像画像において前記判別対象ディスクの中心部に対応する第１領域および前記判別対象ディスクの周辺部に対応する第２領域をそれぞれ設定する領域設定工程と、前記第１および第２領域のそれぞれにおいて緑色画素の輝度値の総和と青色画素の輝度値の総和とに基づいて互いの色の輝度比を算出する輝度比算出工程と、前記第１および第２領域のそれぞれにおいて前記輝度比に基づいて前記判別対象ディスクの表面の色を判別する色判別工程と、備えるディスクの色判別方法である。
【００２０】
本発明の第２のディスクの色判別方法では、投光工程において、判別対象ディスクの表面に白色光が投光される。撮像工程では、判別対象ディスクの表面からの反射光を撮像装置により受光して判別対象ディスクの表面のカラー撮像画像が取得される。領域設定工程では、カラー撮像画像において判別対象ディスクの中心部に対応する第１領域および判別対象ディスクの周辺部に対応する第２領域がそれぞれ設定される。輝度比算出工程では、第１および第２領域のそれぞれにおいて緑色画素の輝度値の総和と青色画素の輝度値の総和とに基づいて互いの色の輝度比が算出される。色判別工程では、第１および第２領域のそれぞれにおいて輝度比に基づいて判別対象ディスクの表面の色が判別される。そのため、輝度比算出工程で算出された輝度比から容易に判別対象ディスクの表面の色を判別することができる。しかも、相対的な輝度比に基づいて色を判別するので、長期間の使用によるディスクの汚れや酸化などの影響を受け難く、高い精度での色の判別が可能となる。また、１種類の光源であるため、比較的短時間での色の判別が可能となる。しかも、判別対象ディスクの中心部と周辺部とにおいて異なる色を有するディスクに対しても色判別が可能となる。さらに、第１および第２領域において輝度値の総和に基づいて輝度比を算出しているので、ディスクの汚れや酸化などの影響をさらに受け難くなり、判別精度が一層向上する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のディスクの色判別装置および色判別方法では、（ａ）長期間の使用によるディスクの汚れや酸化などの影響を受け難く、高い精度での色の判別が可能となる、（ｂ）比較的短時間での色の判別が可能となる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施例のディスク判別装置を示す概略ブロック図である。
【図２】図１のディスク判別装置を構成する画像取得部を示す要部断面図である。
【図３】図１のディスク判別装置を構成する画像処理部および記憶部を示す概略ブロック図である。
【図４】図１のディスク判別装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】図４の前処理ステップの詳細を示すフローチャートである。
【図６】図４の模様対比判定ステップの詳細を示すフローチャートである。
【図７】図４の模様対比判定ステップの詳細を示すフローチャートで、図６の続きである。
【図８】図７の平行移動ステップの詳細を示すフローチャートである。
【図９】図８の平行移動ステップにおける画像の移動を示す模式図である。
【図１０】図４の色対比判定ステップの詳細を示すフローチャートである。
【図１１】図１０の色対比判定ステップにおける第１および第２領域の設定状態を示す模式図で、（Ａ）は中心部および周辺部で同一の色を有するディスクの場合、（Ｂ）は中心部および周辺部で異なる色を有する場合を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００２４】
（構成）
図１〜図３は、本発明の一実施例のディスク判別装置１を示す。このディスク判別装置１は、ディスクＤの表面または裏面（以下、総称として「表面」という）の撮像画像を取得し、取得された撮像画像に基づいてディスクＤの真偽を判別する機能を有する。ディスク判別装置１は、図１に示すように、画像取得部２、撮像タイミングセンサ３、制御部４、画像処理部５、記憶部６、入出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）７、状態表示器８およびセキュリティボリューム９を含んで構成されている。
【００２５】
まず、図１および図２を参照しながら、画像取得部２について説明する。画像取得部２は、図２に示すように、ディスク搬送路３１を搬送されるディスクＤの表面の撮像画像を取得し、判別対象のディスクＤの撮像画像データＩＤを制御部４に出力する機能を有する。画像取得部２は、投光装置１１、二次元撮像装置１２およびハーフミラー２６を含んでいる。画像取得部２は、ディスク搬送路３１においてディスクＤの一面を支持するベース板３２に開口された撮像窓３３に対応して配置されている。
【００２６】
撮像窓３３は、ディスク搬送路３１を搬送されるディスクＤの撮像領域３５を画定する。撮像窓３３は、ディスク搬送路３１を搬送されるディスクＤの搬送方向ＤＬにほぼ平行な一対の長辺と、搬送方向ＤＬにほぼ垂直な一対の短辺を有している。撮像窓３３には透光性を有する透光板３４が配置され、透光板３４のディスク搬送路３１側の面はベース板３２の表面と、換言すればディスク搬送路３１の底面とほぼ面一に構成されている。撮像窓３３の一対の長辺の長さは、ディスクＤの直径よりも大きく設定されている。撮像窓３３の長手方向においてディスクＤの直径に関する情報を取得するためである。撮像窓３３の各短辺の中点を互いに結ぶ直線とディスク搬送路３１を搬送されるディスクＤの中心の軌跡とがほぼ一致するように撮像窓３３の各短辺が配置されている。ディスクＤの表面に関する情報を確実に取得するためである。
【００２７】
投光装置１１は、ディスク搬送路３１を移動するディスクＤの表面に投光する機能を有する。投光装置１１は、例えば、面投光装置２１である。面投光装置２１を用いることにより、ディスクＤの回転位相が異なっても影の影響のない撮像が可能となるからである。面投光装置２１は、発光素子２２、導光板２３、反射シート２４および拡散シート２５を含んでいる。なお、本実施例において、発光素子２２はＬＥＤ（Light Emitting Diode、発光ダイオード）である。
【００２８】
発光素子（すなわち、ＬＥＤ）２２は、ディスクＤへ光を投光するための光源である。発光素子２２には白色ＬＥＤが使用され、発光素子２２が白色可視光を投光する。しかし、発光素子２２として、三色ＬＥＤを用いることもできる。発光素子２２は、図２に示すように、導光板２３の側端面に面して配置されているので、ディスク搬送路３１と平行な面内に配置することができ、設置スペースは小さい。なお、図２に示す発光素子２２の位置は便宜的に図示したものである。
【００２９】
導光板２３は、本実施例において、低コストの観点から樹脂にて製造された矩形薄板状をしており、ディスク搬送路３１に対しその面が平行に配置されている。樹脂は、透明または拡散材の混入により乳白色を呈する。拡散材を混入した場合、拡散シート２５は不要となる。導光板２３は、ガラス基板によって構成することもできる。本実施例では、撮像領域３５に導光板２３が相対している。
【００３０】
反射シート２４は、導光板２３からディスク搬送路３１の反対側へ光が拡散するのを防止し、ディスク搬送路３１側に反射する機能を有する。反射シート２４は、導光板２３のディスク搬送路３１の反対側に位置する面に密着されている。なお、反射シート２４に代えて、導光板２３に銀膜を蒸着しても良い。
【００３１】
拡散シート２５は、導光板２３のディスク搬送路３１側の面から投光される光を面均一に拡散させる機能を有する。したがって、導光板２３によって導かれ、または、反射シート２４によって反射された発光素子２２からの投射光は、拡散シート２５によって面全体に亘って均一な光量にされ、ディスク搬送路３１に向けて投光される。これにより、ディスクＤに均一な投光がなされる。拡散シート２５から投射される投射光は、ディスク搬送路３１、換言すれば、ディスク搬送路３１を移動するディスクＤに対し直角に投射される。これは、ディスクＤの平面の凹凸による光学的な影を作らないためである。導光板２３、反射シート２４および拡散シート２５は薄いので、投光装置１１を小型にすることができる。
【００３２】
なお、本実施例の面投光装置２１は、発光素子２２としてのＬＥＤ、導光板２３、反射シート２４および拡散シート２５を含んで構成されているが、これに限定されない。例えば、複数個のＬＥＤを二次元状に配列させたＬＥＤアレイや、ＬＥＤ等の点光源とレンズとを組み合わせた平行光などを用いることができる。また、本実施例では、発光素子２２としてＬＥＤを用いているが、これに限定されることはなく、冷陰極線管やハロゲンランプなどの光源を用いることもできる。
【００３３】
ハーフミラー２６は、入射光の一部を反射すると共に、入射光の一部を透過する機能を有する。具体的には、投光装置１１からの投光は透過し、ディスクＤからの反射光は反射する機能を有する。換言すれば、ハーフミラー２６は、投光装置１１からの投光をディスク搬送路３１におけるディスクＤに対し直角に投光し、かつ、ディスクＤからの反射光をディスク搬送路３１と平行な方向に反射させる。本実施例において、ハーフミラー２６は厚みが薄い投光性樹脂で形成された有機ガラスにクロムを反射膜として蒸着またはメッキしたものである。しかしながら、これに限定されることなく、有機ガラスにかえて、硼珪酸ガラス、石英ガラス、ジルコニア、ルビーおよびサファイアなどの光学ガラスを基板ガラスとして用いても構わない。また、反射膜として、クロムにかえて、錫および銀などの金属膜や、酸化チタン、酸化シリコン、五酸化ニオブ、五酸化タンタルおよびフッ化マグネシウム等の誘電体材料を用いても構わない。ハーフミラー２６は、撮像領域３５の側方において、ディスク搬送路３１の面に対し４５度の角度で傾斜配置されている。 
【００３４】
二次元撮像装置１２は、集光レンズ４１およびカラー撮像素子４２を含んでいる。集光レンズ４１は、ハーフミラー２６によって反射された光を所定の小さな範囲に集光する機能を有する。集光レンズ４１は、上記機能から、所定の屈折率を有する凸レンズであり、ハーフミラー２６の側方、換言すればハーフミラー２６が傾斜している方向に配置され、ハーフミラー２６と同等または小さい直径を有している。投光装置１１等の形状を工夫し、集光レンズ４１を小型化することが好ましい。これは、二次元撮像装置１２の低価格化および小型化のためである。カラー撮像素子４２は、集光レンズ４１によって集光された像を撮像する機能を有する。カラー撮像素子４２は、集光レンズ４１に対してハーフミラー２６の反対側、かつ集光レンズ４１を介してディスクＤの表面像が結像する位置に配置されている。カラー撮像素子４２は、小型化のため、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサが採用される。カラー撮像素子４２は、光の赤色成分に対応する赤色画素と、緑色成分に対応する緑色画素と、青色成分に対応する青色画素と、を有している。そのため、カラー撮像素子４２は、赤色画素、緑色画素および青色画素のそれぞれの出力信号から撮像画像の赤色成分、緑色成分および青色成分をそれぞれ出力することができる。
【００３５】
次に、撮像タイミングセンサ３について説明する。撮像タイミングセンサ３は、ディスク搬送路３１を搬送されるディスクＤが撮像領域３５上を通過するタイミングを検知する機能を有する。撮像タイミングセンサ３は、ディスクＤのほぼ全面がハーフミラー２６の上方に達したときに撮像タイミングセンサ３がディスクＤまたはディスクＤを搬送する搬送部（図示せず）を検知できるよう配置されている。そのため、撮像タイミングセンサ３は、ディスクＤを最適に撮像できるタイミングを示すタイミング信号ＴＳをディスクＤの検知信号として出力する。
【００３６】
制御部４は、撮像タイミングセンサ３から出力されるタイミング信号ＴＳに基づきカラー撮像素子４２および発光素子２２の作動を制御すると共に、カラー撮像素子４２で取得されたカラー撮像画像（以下、撮像画像という）を記憶部６に記憶させ、記憶された撮像画像に基づいて画像処理部５に所定の画像処理を実行させる機能を有する。図３に示すように、制御部４は、画像取得部２から出力されたディスクＤの撮像画像データＩＤを後述する記憶部６の撮像画像保持部５４に出力する。さらに制御部４は、画像処理部５に対する画像処理制御信号ＰＣＳを画像処理部５に出力する。また、制御部４は、記憶部６に対する記憶部制御信号ＭＣＳを記憶部６に出力する。制御部４は、例えば、所定のプログラムに基づき動作するマイクロコンピュータによって構成される。
【００３７】
画像処理部５は、図３に示すように、前処理部５１、模様判別部５２および色判別部５３を有し、記憶部６に記憶された撮像画像に対して種々の処理を行う機能を有する。画像処理部５は制御部４から出力される画像処理制御信号ＰＣＳによって制御される。画像処理部５の詳細については後述する。
【００３８】
次に、記憶部６について説明する。記憶部６は、図３に示すように、撮像画像保持部５４、処理画像保持部５５、基準画像保持部５６および色判定閾値保持部５７を有する。撮像画像保持部５４は、制御部４から出力された撮像画像データＩＤに基づいて、判別対象のディスクＤのカラー撮像画像を保持すると共に、保持された判別対象のディスクＤのそれぞれの撮像画像データＩＤを画像処理部５の前処理部５１に出力する機能を有する。処理画像保持部５５は、画像処理部５で処理された画像（以下、処理画像という）を一時的に保持すると共に、保持された処理画像を処理画像データＢＤとして画像処理部５の模様判別部５２に出力する機能を有する。基準画像保持部５６は、予め生成された基準画像を保持すると共に、保持された基準画像を基準画像データＲＩＤとして画像処理部５の模様判別部５２に出力する機能を有する。撮像画像保持部５４および処理画像保持部５５は、例えば、データの読み出し／書き込み速度の観点からＲＡＭ（Random Access Memory）により構成される。基準画像保持部５６は、例えば、データ保持の持続性の観点からＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）等の不揮発性メモリで構成される。撮像画像保持部５４、処理画像保持部５５および基準画像保持部５６の動作は、制御部４から出力される記憶部制御信号ＭＣＳによって制御される。
【００３９】
入出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）７は、ディスク判別装置１が組み込まれる本体機器（図示せず）に電気的に接続する機能を有する。入出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）７を介して本体機器をディスク判別装置１に接続することにより、本体機器に対して所望の信号を入出力可能である。
【００４０】
状態表示器８は、ディスク判別装置１の動作状態を表示する機能を有する。状態表示器８は、例えば、発光色の異なる複数のＬＥＤ（図示せず）により構成され、それらＬＥＤの発光が制御部４により制御されることにより、ディスク判別装置１の様々な状態（例えば、正常動作やエラー発生等）が報知される。なお、状態表示器８としては、液晶パネルなどのディスプレイ装置も使用可能である。
【００４１】
セキュリティボリューム９は、ディスク判別装置１において偽ディスクと判別する基準値を設定する機能を有する。制御部４は、セキュリティボリューム９により設定された基準値に基づいて判別対象のディスクＤの真偽を判別する。
【００４２】
次に、図３を参照しながら画像処理部５について詳細に説明する。画像処理部５は、判別対象のディスクＤの表面の模様を基準画像に基づいて判別すると共に、ディスクＤの表面の色を判別する機能を有する。画像処理部５は、前処理部５１、模様判別部５２および色判別部５３を含んでいる。
【００４３】
まず、前処理部５１について説明する。前処理部５１は、撮像画像保持部５４に保持された撮像画像に対し、模様判別部５２における模様判別処理を効率よく実行するための所定の処理を行う機能を有する。記憶部６に保持された判別対象のディスクＤの撮像画像は、撮像画像データＩＤとして前処理部５１に入力されて前処理部５１で処理される。そして、前処理後の撮像画像（以下、前処理画像という）は、記憶部６の処理画像保持部５５に出力されて記憶部６の処理画像保持部５５により保持される。図３に示すように、前処理部５１は、中心抽出部６１、エッジ強調部６２、二値化部６３および膨張・収縮部６４を有している。
【００４４】
中心抽出部６１は、撮像画像保持部５４に保持された撮像画像に基づき、撮像画像におけるディスクの中心位置を抽出する機能を有する。換言すれば、撮像画像においてディスクの中心を示す座標値を算出する。中心位置の抽出には公知の方法が用いられ、例えば、撮像画像において縦軸（Ｙ軸）方向に延びる各ラインに対しディスクの周縁部の一方と他方とを検出し、検出された両周縁部の間隔が最大となるラインにおける両周縁部間の中点をディスクの中心位置とする。しかし、中心位置の抽出には他の方法を用いることもできる。
【００４５】
エッジ強調部６２は、撮像画像保持部５４に保持された撮像画像においてエッジを強調する機能を有する。エッジ強調とは、画像の輪郭部の濃度勾配を急峻にし、画像をシャープにする処理である。エッジ強調は、もとの画像からその２次微分を引くこと(ラプラシアンフィルタ）やアンシャープマスクにより行なうことができる。
【００４６】
二値化部６３は、エッジ強調部６２でエッジ強調された画像を二値化する機能を有する。二値化とは、濃淡画像を二値画像に変換する処理である。二値化では、画素値（すなわち、輝度または明度）が所定の閾値以上の場合にその画素値を「１」とし、それ以外の場合に画素値を「０」とする。二値化のための閾値は、二値化する画像の画素値の度数分布に基づいて、判別判別法、モード法、Ｋｉｔｔｌｅｒ法、３σ法、ｐ‐ｔｉｌｅ法などの公知の方法により自動的に決定される。
【００４７】
膨張・収縮部６４は、二値化部６３で二値化された画像に対し、注目画素の周辺に１画素でも白の画素があれば白に置き換える膨張処理と、注目画素の周辺に１画素でも黒の画素があれば黒に置き換える収縮処理とを繰り返し実行する機能を有する。膨張処理および収縮処理を繰り返し実行することにより、二値化された撮像画像においてノイズが除去されると共にパターン欠陥（特に、線状パターンの欠陥）が修復される。
【００４８】
次に、模様判別部５２について説明する。模様判別部５２は、画像回転部７１、画像移動部７２および対比判定部７３を有しており、記憶部６の処理画像保持部５５に保持された判別対象のディスクＤの前処理画像と記憶部６の基準画像保持部５６に保持された基準画像とを対比し、その対比結果から判別対象のディスクＤの真偽を判別する機能を有する。判別結果は、画像処理部５から制御部４に判別信号ＩＳとして出力される。
【００４９】
画像回転部７１は、所望の画像を回転する機能を有する。画像の回転は、公知のアフィン変換を用い、中心抽出部６１で抽出されたディスク中心位置を基準に所定の回転角度で実行される。画像回転部７１は、処理画像保持部５５に保持された前処理画像を回転し、回転された画像を画像データＢＩＤとして処理画像保持部５５に出力する。
【００５０】
画像移動部７２は、所望の画像を平行移動する機能を有する。画像の平行移動は、公知のアフィン変換を用い、所定の方向および移動距離で実行される。換言すれば、画素で示されたＸ軸方向およびＹ軸方向の移動距離（例えば、Ｘ軸方向に１ピクセル、Ｙ軸方向に０ピクセル）に基づき、画像全体が平行移動される。画像移動部７２は、処理画像保持部５５に保持された前処理画像または画像回転部７１で回転された回転画像を平行移動し、平行移動された画像を画像データＢＩＤとして処理画像保持部５５に出力する。
【００５１】
対比判定部７３は、所望の二の画像の各画素について画素値を比較し、二の画像の相違する度合い（以下、相違度という）または一致する度合い（以下、一致度という）に基づいて二の画像が一致するか否かを判定する機能を有する。例えば、相違度で判定する場合、画素値の一致しない画素数の合計値が記憶部６に保持された所定の閾値に対して大きい場合、それら二の画像が一致しないと判定される。他方、一致度で判定する場合、画素値の一致する画素数の合計値が記憶部６に保持された所定の閾値に対して大きい場合、それら二の画像が一致すると判定される。本実施例では、相違度により判定する。
【００５２】
次に、色判別部５３について説明する。色判別部５３は、領域設定部８１、輝度比算出部８２および色判定部８３を有しており、記憶部６の撮像画像保持部５４に保持された判別対象のディスクＤの撮像画像の色を判別する機能を有する。判別結果は、画像処理部５から制御部４に判別信号ＩＳとして出力される。
【００５３】
領域設定部８１は、図１１（Ａ）に示すように判別対象のディスクＤの中心部ＣＡに対応する正方形の第１領域Ａ１を設定すると共に、周辺部ＰＡに対応する６つの正方形の第２領域Ｂ１〜Ｂ６を設定する。
【００５４】
輝度比算出部８２は、領域設定部８１で設定された第１領域Ａ１と第２領域Ｂ１〜Ｂ６のそれぞれにおいて緑色画素の輝度値の総和を青色画素の輝度値の総和で除算した輝度比を算出する。
【００５５】
色判定部８３は、輝度比算出部８２で算出された輝度比に基づいて第１領域Ａ１および第２領域Ｂ１〜Ｂ６のそれぞれにおける色を判定する。例えば、図１１（Ａ）に示すように、判別対象のディスクＤの表面の全体に亘って銀色である場合、第１領域Ａ１において輝度比が所定の閾値未満となる。それにより、色判定部８３が第１領域Ａ１は銀色であると判定する。第２領域Ｂ１〜Ｂ６においても、第１領域Ａ１の場合と同様に、輝度比が所定の閾値未満となることにより、色判定部８３が第２領域Ｂ１〜Ｂ６は銀色であると判定する。他方、図１１（Ｂ）に示すように、中心部ＣＡが銀色で周辺部ＰＡが金色である場合、図１１（Ａ）の場合と同様に、第１領域Ａ１については輝度比が所定の閾値未満となることにより、色判定部８３が第１領域Ａ１は銀色であると判定する。これに対して、周辺部ＰＡは金色であるため、青色画素の輝度値が相対的に減少する。これにより、第２領域Ｂ１〜Ｂ６の輝度比が増加し、所定の閾値以上となる。その結果、色判定部８３が第２領域Ｂ１〜Ｂ６は金色であると判定する。
【００５６】
なお、画像処理部５を構成する中心抽出部６１、エッジ強調部６２、二値化部６３、膨張・収縮部６４、画像回転部７１、画像移動部７２、対比判定部７３、領域設定部８１、輝度比算出部８２および色判定部８３は、それぞれの機能を有するものであれば、ハードウェアおよびソフトウェアのいずれで構成してもよい。一部をハードウェアとし残りをソフトウェアとすることも可能である。
【００５７】
（動作）
次に、図４〜図１０を参照しながら、ディスク判別装置１の動作について説明する。なお、本実施例では、記憶部６の基準画像保持部５６に予め複数の基準画像が保持されていることを前提とする。具体的には、ディスクＤの表面および裏面のそれぞれの基準画像と、当該基準画像をその中心の周りに回転角度差θｄ（＝３．６°）で３６０度回転した複数の基準画像が保持されているものとする。この場合、ディスクＤの表面または裏面を示す面番号ｋと各画像の回転角度θという２つのパラメータに対応付けされて複数の基準画像が基準画像保持部５６に保持される。
【００５８】
まず、図４に示すように、ステップＳ１において、初期化がなされる。初期化では、カラー撮像素子４２のフレームレート、撮像タイミングセンサ３の感度などが設定される。
【００５９】
次のステップＳ２において、撮像タイミングセンサ３がオンしたか否かが判定される。換言すれば、ディスク搬送路３１を移動するディスクＤが撮像位置に到達したか否かが判定される。ディスクＤが撮像位置に到達した場合、撮像タイミングセンサ３がオンする。すなわち、ディスク搬送路３１におけるディスクＤの移動に対応して、撮像タイミングセンサ３がオンする。撮像タイミングセンサ３がオンの場合、ステップＳ３に進む。ディスクＤが撮像位置に到達しない場合、撮像タイミングセンサ３がオフの状態に保たれ、ステップＳ２が繰り返し実行される。換言すれば、ディスクＤが撮像位置に到達する迄は、待機状態となる。
【００６０】
次のステップＳ３では、制御部４が発光素子２２に点灯制御信号ＬＣＳを出力し、発光素子２２が点灯制御信号ＬＣＳに基づいて短時間点灯（すなわち、フラッシュ）される。これにより、投光装置１１から撮像窓３３に向かう拡散光が発せられ、撮像窓３３と相対するディスクＤが投光される。
【００６１】
次のステップＳ４では、制御部４がカラー撮像素子４２に撮像制御信号ＩＣＳを出力し、カラー撮像素子４２が撮像制御信号ＩＣＳに基づいて判別対象のディスクＤを撮像する。換言すれば、二次元撮像装置１２により判別対象のディスクＤのカラー撮像画像が取得される。カラー撮像素子４２は、取得された撮像画像データＩＤを制御部４に出力する。制御部４は、供給された撮像画像データＩＤを記憶部６に転送する。記憶部６は、送られた撮像画像データＩＤに基づく撮像画像を撮像画像保持部５４に格納し保持する。
【００６２】
なお、ステップＳ４で取得される撮像画像は、判別対象のディスクＤにおける表面および裏面のいずれかの画像である。そのため、判別対象のディスクＤの表面および裏面の模様が異なる場合、後述の表面および裏面のそれぞれの基準画像と対比する必要がある。本実施例では、判別対象のディスクＤの表面および裏面の模様が異なるものとして説明する。
【００６３】
次のステップＳ５では、画像処理部５の前処理部５１が撮像画像保持部５４に保持された撮像画像に対し前処理を実行する。前処理は、図５に示すように、中心抽出、エッジ強調、二値化、膨張・収縮の順で実行される。まず、ステップＳ２１において、中心抽出部６１が撮像画像保持部５４に保持された撮像画像における中心位置を抽出する。抽出された中心位置の座標値は記憶部６の図示しない記憶領域に格納される。
【００６４】
次のステップＳ２２では、エッジ強調部６２が撮像画像保持部５４に保持された撮像画像についてエッジ強調の処理を実行する。エッジ強調された画像は、記憶部６の処理画像保持部５５に保持される。
【００６５】
続くステップＳ２３では、二値化部６３が処理画像保持部５５に保持されたエッジ強調後の画像を二値化する。二値化された画像は、処理画像保持部５５に保持される。
【００６６】
その後、ステップＳ２４において、膨張・収縮部６４が処理画像保持部５５に保持された二値化後の画像に対し膨張・収縮処理を実行する。膨張・収縮処理により、二値化された画像のノイズ除去やパターン欠陥の修復等がなされる。膨張・収縮された画像は、処理画像保持部５５に保持される。
こうして図４のステップＳ５の前処理が完了し、当該前処理が施された撮像画像が被判別画像として処理画像保持部５５に保持される。
【００６７】
次のステップＳ６では、模様対比判定が実行される。模様対比判定では、予め登録された基準画像とステップＳ５において処理画像保持部５５に保持された被判別画像とを対比し、その対比結果により判別対象のディスクＤの真偽が判別される。換言すれば、基準画像との対比結果が所定の基準を満たした場合に一致（真正ディスク）と判定され、それ以外の場合に不一致（偽ディスク）と判定される。このステップＳ６における模様対比判定の詳細については後述する。
【００６８】
次のステップＳ７では、色対比判定が実行される。色対比判定では、記憶部６の撮像画像保持部５４に保持された判別対象のディスクＤの撮像画像についての色判別が行われる。このステップＳ７における色対比判定の詳細については後述する。
【００６９】
次のステップＳ８では、ステップＳ６の模様対比判定における結果およびステップＳ７における色対比判定の結果が画像処理部５から制御部４に出力される。制御部４は、判別対象のディスクＤが真正ディスクであるか偽ディスクであるかに応じた処理を行うことができる。例えば、真正ディスクと偽ディスクとを選別することができる。ステップＳ８の実行後、ステップＳ２に戻り、ステップＳ２〜Ｓ８の各処理が繰り返し実行される。
【００７０】
（模様対比判定）
次に、図６および図７を参照しながら、図４のステップＳ６で実行される模様対比判定について説明する。
【００７１】
まず、ステップＳ３１において面番号ｋに「０」が設定される。換言すれば、面番号ｋが初期化される。
【００７２】
次のステップＳ３２では、回転角度θに「０」が設定される。換言すれば、回転角度θが初期化される。
【００７３】
次のステップＳ３３では、基準画像保持部５６に保持された複数の基準画像の内の面番号ｋ、回転角度θに対応する基準画像が選択される。
【００７４】
次のステップＳ３４では、ステップＳ３３で選択された基準画像と処理画像保持部５５に保持された被判別画像（すなわち、図４のステップＳ５において前処理が施された判別対象のディスクＤの二値画像）とが比較される。この画像比較では、被判別画像および基準画像を画素単位で比較し、画素値の相違する画素数をカウントすることにより相違度ＤＦが算出される。
【００７５】
次のステップＳ３５では、回転角度θが「０」であるか否かが判定される。「θ＝０」の場合にはステップＳ３７に進み、「θ≠０」の場合にはステップＳ３６に進む。
【００７６】
ステップＳ３７および次のステップＳ３８では、相違度ＤＦの最小値を示す最小相違度ＤＦｍと、相違度ＤＦが最小となる最小相違度回転角度θｍとが設定される。すなわち、ステップＳ３７において最小相違度ＤＦｍとして現在の相違度ＤＦが設定され、ステップＳ３８において最小相違度回転角度θｍとして現在の回転角度θが設定される。設定された最小相違度ＤＦｍおよび最小相違度回転角度θｍは、記憶部６の図示されない領域に格納される。
【００７７】
ステップＳ３５において「θ≠０」の場合、ステップＳ３６において、ステップＳ３４で算出された相違度ＤＦが最小相違度ＤＦｍ未満であるか否かが判定される。「ＤＦ＜ＤＦｍ」の場合、すなわち、ステップＳ３４で算出された相違度ＤＦが既に設定されている最小相違度ＤＦｍより小さい場合、ステップＳ３７に進み、最小相違度ＤＦｍが現在の相違度ＤＦで更新された後、続くステップＳ３８において最小相違度回転角度θｍが現在の回転角度θで更新される。「ＤＦ≧ＤＦｍ」の場合、ステップＳ３９に進み、現在の最小相違度ＤＦｍおよび最小相違度角度θｍがそのまま維持される。
【００７８】
次のステップＳ３９では、現在の回転角度θに回転角度増分θｄを加算して得られた値が新たな回転角度θとして設定される。換言すれば、回転角度θが更新される。回転角度増分θｄは、基準画像の場合と同様に「３．６°」である。
【００７９】
次のステップＳ４０では、ステップＳ３９で更新された回転角度θが「３６０°」以上であるか否かが判定される。「θ＜３６０°」の場合、ステップＳ３３に戻り、ステップＳ３３〜Ｓ４０が繰り返し実行される。換言すれば、「θ＝０」の場合を含めて回転角度の異なる複数の基準画像と被判別画像との対比がなされる。このとき、基準画像および被判別画像の対比は、所定の画素領域の全体に亘って実行される。こうして、基準画像に対する被判別画像の凡その回転角度ずれ量が算出される。
【００８０】
ステップＳ４０において「θ≧３６０°」の場合、図７のステップＳ４１に進み、回転角度カウント数ｍとして「０」が設定される。回転角度カウント数ｍは、記憶部６の図示されない領域に保持される。
【００８１】
次のステップＳ４２では、回転角度カウント数ｍが「０」と一致するか否かが判定される。「ｍ＝０」の場合、ステップＳ４３において、回転角度θとして負の最小相違度回転角度「−θｍ」が設定された後、ステップＳ４７に進む。「ｍ≠０」の場合、ステップＳ４４に進む。
【００８２】
次のステップＳ４４では、回転角度カウント数ｍが「１」と一致するか否かが判定される。「ｍ＝１」の場合、ステップＳ４５において、回転角度θとして負の最小相違度回転角度「−θｍ」から回転角度増分θｓを減算した「−θｍ−θｓ」が設定された後、ステップＳ４７に進む。「ｍ≠１」の場合、ステップＳ４６において、回転角度θとして負の最小相違度回転角度「−θｍ」に回転角度増分θｓを加算した「−θｍ＋θｓ」が設定された後、ステップＳ４７に進む。ここでの回転角度増分θｓは「１°」である。
【００８３】
次のステップＳ４７では、撮像画像保持部５４に保持された被判別画像がステップＳ４３、Ｓ４５、Ｓ４６で設定された回転角度で画像回転部７１によって回転される。回転された被判別画像は、処理画像保持部５５に保持される。
【００８４】
次のステップＳ４８では、基準画像保持部５６に保持された回転角度θが「０」の基準画像とステップＳ４７で回転された被判別画像とを対比する画像比較が実行されて相違度ＤＦが算出される。このとき、基準画像および被判別画像の対比は、所定の画素領域の全体に亘って実行される。
【００８５】
次のステップＳ４９では、ステップＳ４８で算出された相違度ＤＦが所定閾値以下か否かが判定される。閾値以下の場合、ステップＳ５６に進み、一致判定がなされ、図４のステップＳ６に戻る。相違度ＤＦが閾値を超えている場合、ステップＳ５０に進む。
【００８６】
次のステップＳ５０では、画像移動カウント数ｎに「０」が設定される。換言すれば、画像移動カウント数ｎが初期化される。
【００８７】
次のステップＳ５１では、図８の平行移動処理が実行される。図８の平行移動処理では、処理画像保持部５５に保持された被判別画像が、画像移動カウント数ｎに対応した所定の方向に平行移動される。平行移動された被判別画像は、処理画像保持部５５に保持される。すなわち、ステップＳ７１では、画像移動カウント数が「０」か否かが判定され、「ｎ＝０」の場合、ステップＳ７８において被判別画像が右上方に１ピクセル移動（図９（Ａ）の位置Ｐ１に移動、すなわち、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に各「＋１」ピクセル移動）された後、図７のステップＳ５１に戻る。「ｎ≠０」の場合、ステップＳ７２に進み、画像移動カウント数ｎが「１」か否かが判定される。「ｎ＝１」の場合、ステップＳ７９において被判別画像が上方に１ピクセル移動（図９（Ｂ）の位置Ｐ２に移動、すなわち、Ｙ軸方向に「＋１」ピクセル移動）された後、図７のステップＳ５１に戻る。「ｎ≠１」の場合、ステップＳ７３に進み、画像移動カウント数ｎが「２」か否かが判定される。「ｎ＝２」の場合、ステップＳ８０において被判別画像が左上方に１ピクセル移動（図９（Ｃ）の位置Ｐ３に移動、すなわち、Ｘ軸方向に「−１」およびＹ軸方向に「＋１」ピクセル移動）された後、図７のステップＳ５１に戻る。「ｎ≠２」の場合、ステップＳ７４に進み、画像移動カウント数ｎが「３」か否かが判定される。「ｎ＝３」の場合、ステップＳ８１において被判別画像が左方に１ピクセル移動（図９（Ｄ）の位置Ｐ４に移動、すなわち、Ｘ軸方向に「−１」ピクセル移動）された後、図７のステップＳ５１に戻る。「ｎ≠３」の場合、ステップＳ７５に進み、画像移動カウント数ｎが「４」か否かが判定される。「ｎ＝４」の場合、ステップＳ８２において被判別画像が右方に１ピクセル移動（図９（Ｅ）の位置Ｐ５に移動、すなわち、Ｘ軸方向に「＋１」ピクセル移動）された後、図７のステップＳ５１に戻る。「ｎ≠４」の場合、ステップＳ７６に進み、画像移動カウント数ｎが「５」か否かが判定される。「ｎ＝５」の場合、ステップＳ８３において被判別画像が右下方に１ピクセル移動（図９（Ｆ）の位置Ｐ６に移動、すなわち、Ｘ軸方向に「＋１」およびＹ軸方向に「−１」ピクセル移動）された後、図７のステップＳ５１に戻る。「ｎ≠５」の場合、ステップＳ７７に進み、画像移動カウント数ｎが「６」か否かが判定される。「ｎ＝６」の場合、ステップＳ８４において被判別画像が下方に１ピクセル移動（図９（Ｇ）の位置Ｐ７に移動、すなわち、Ｙ軸方向に「−１」ピクセル移動）された後、図７のステップＳ５１に戻る。「ｎ≠６」の場合、ステップＳ８５に進み、被判別画像が左下方に１ピクセル移動（図９（Ｈ）の位置Ｐ８に移動、すなわち、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に各「−１」ピクセル移動）された後、図７のステップＳ５１に戻る。なお、図９では、平行移動の方向を明瞭に示すため、便宜的に移動距離を大きく示している。
【００８８】
図７のステップＳ５１の実行後、次のステップＳ５２において現在の画像移動カウント数ｎに「１」が加算され、新たな画像移動カウント数ｎが設定される。換言すれば、画像移動カウント数ｎが更新される。
【００８９】
次のステップＳ５３では、画像移動カウント数ｎが「８」以上であるか否かが判定される。画像移動カウント数ｎが「８」以上でない場合（すなわち、「ｎ＜８」の場合）、ステップＳ５４に進み、基準画像保持部５６に保持された基準画像とステップＳ５１で平行移動された被判別画像とを対比する画像比較が実行されて相違度ＤＦが算出される。このとき、基準画像および被判別画像の対比は、所定の画素領域の全体に亘って実行される。
【００９０】
次のステップＳ５５では、ステップＳ５２で算出された相違度ＤＦが所定閾値以下か否かが判定される。閾値以下の場合、ステップＳ５６に進み、一致判定がなされ、図４のステップＳ６に戻る。相違度ＤＦが閾値を超えている場合、ステップＳ５１に戻り、ステップＳ５１〜Ｓ５５が繰り返し実行される。すなわち、基準画像と被判別画像との対比が、平行移動の方向を変えながら繰り返し実行される。
【００９１】
ステップＳ５３において画像移動カウント数ｎが「８」以上の場合（すなわち、「ｎ≧８」の場合）、ステップＳ５７に進み、新たな回転角度カウント数ｍとして現在の回転角度カウント数ｍに「１」を加算した「ｍ＋１」を設定する。
【００９２】
次のステップＳ５８では、回転角度カウント数ｍが「２」以下であるか否かを判定する。「ｍ≦２」の場合、ステップＳ４２に戻り、ステップＳ４２〜Ｓ５５が繰り返し実行される。こうして、回転角度を変えながら平行移動された被判別画像と基準画像との対比が行われて、判別対象のディスクＤの模様の判別が実行される。
【００９３】
ステップＳ５８において「ｍ＞２」の場合、ステップＳ５９に進み、現在の面番号ｋに「１」が加算され、新たな面番号ｋが設定される。換言すれば、面番号ｋが更新される。
【００９４】
次のステップＳ６０では、面番号ｋが「２」以上であるか否かが判定される。面番号ｋが「２」未満（すなわち、「ｋ＜２」）の場合、図６のステップＳ３２に戻る。これにより、ステップＳ５９において更新された面番号ｋについて、ステップＳ３２〜Ｓ６０の処理が繰り返し実行される。こうして、異なる面番号ｋの基準画像と被判別画像の対比が行われる。
【００９５】
ステップＳ６０において「ｋ≧２」と判定された場合、次のステップＳ６１に進み、不一致判定がなされた後、図７のステップＳ６に戻る。
【００９６】
上述したように、模様対比判定では、まず、回転角度の異なる複数の基準画像と被判別画像との対比が行われ、相違度ＤＦが最小となる最小相違度角度θｍが求められる。その後、最小相違度角度θｍを基準に回転角度差θｓを用いて３つの回転角度「−θｍ」、「−θｍ−θｓ」および「−θｍ＋θｓ」を設定し、それらの回転角度を用いて被判別画像を回転しつつ平行移動させることで回転角度ずれおよび位置ずれを補正しながら相違度ＤＦが算出される。そして、算出された相違度が所定の閾値以下の場合に一致判定がなされる。算出された相違度が所定の閾値以下にならない場合には、不一致判定がなされる。
【００９７】
（色対比判定）
次に、図１０を参照しながら、図４のステップＳ７で実行される色対比判定について説明する。
【００９８】
まず、ステップＳ９１では、記憶部６の撮像画像保持部５４に保持された判別対象のディスクＤの撮像画像（カラー撮像画像）に図１１（Ａ）で示すように、中心部ＣＡに対応する領域に第１領域Ａ１を設定すると共に、周辺部ＰＡに対応する領域に第２領域Ｂ１〜Ｂ６を設定する。周辺部ＰＡに対応する領域として複数の第２領域Ｂ１〜Ｂ６に分割配置することにより、ディスクの汚れや酸化などが局所的に発生している場合にその影響を受け難くすることができる。
【００９９】
次のステップＳ９２では、第１領域Ａ１における緑色画素の画素値の総和ＳＧ１を算出する。続くステップＳ９３では、第１領域Ａ１における青色画素の画素値の総和ＳＢ１を算出する。
【０１００】
次のステップＳ９４で、第１領域Ａ１における緑色画素の画素値の総和ＳＧ１を青色画素の画素値の総和ＳＢ１で除算した輝度比ＢＲ１を算出した後、ステップＳ９５では、その輝度比ＢＲ１が閾値ＴＨＣ以上であるか否かを判断する。
【０１０１】
ステップＳ９５において輝度比ＢＲ１が閾値ＴＨＣ以上である（ＢＲ１≧ＴＨＣ）場合には、ステップＳ９６に進み、中心部ＣＡが金色であると判別する。ステップＳ９５において輝度比ＢＲ１が閾値ＴＨＣ未満である（ＢＲ１＜ＴＨＣ）場合には、ステップＳ９６に進み、中心部ＣＡが銀色であると判別する。
【０１０２】
次のステップＳ９８では、第２領域Ｂ１〜Ｂ６における緑色画素の画素値の総和ＳＧ２を算出する。続くステップＳ９９では、第２領域Ｂ１〜Ｂ６における青色画素の画素値の総和ＳＢ２を算出する。
【０１０３】
次のステップＳ１００で、第２領域Ｂ１〜Ｂ６における緑色画素の画素値の総和ＳＧ２を青色画素の画素値の総和ＳＢ２で除算した輝度比ＢＲ２を算出した後、ステップＳ１０１では、その輝度比ＢＲ２が閾値ＴＨＣ以上であるか否かを判断する。
【０１０４】
ステップＳ１０１において輝度比ＢＲ２が閾値ＴＨＣ以上である（ＢＲ２≧ＴＨＣ）場合には、ステップＳ１０２に進み、周辺部ＰＡが金色であると判別する。ステップＳ１０１において輝度比ＢＲ２が閾値ＴＨＣ未満である（ＢＲ２＜ＴＨＣ）場合には、ステップＳ１０３に進み、周辺部ＰＡが銀色であると判別する。
【０１０５】
こうして、判別対象のディスクＤの中心部ＣＡおよび周辺部ＰＡが金色であるか銀色であるかを判別した後、図４のステップＳ７に戻る。そして、次のステップＳ８において、模様対比判定の結果と色対比判定の結果とを総合的に判断し、判別対象のディスクＤの真偽が判別される。例えば、模様対比判定の結果より真正であると判別され、色対比判定の結果より中心部ＣＡおよび周辺部ＰＡが共に銀色であると判別された場合に、ディスクＤが真正ディスクであると判定され、それ以外の場合にディスクＤが偽ディスクであると判定することができる。この判定結果は画像処理部５から制御部４に判別信号ＩＳとして出力される。
【０１０６】
（変形例）
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、本実施例では、判別対象ディスクＤの真偽を模様および色の双方で判定しているが、ディスクＤの色のみで判定することも勿論可能である。その場合には、図４のステップＳ５およびステップＳ６を省略することにより容易に実現できる。また、本実施例では、緑色画素の総和を青色画素の総和で除算した輝度比に基づいて色判別を行っているが、青色画素の総和を緑色画素の総和で除算した輝度比に基づいて色判別を行うことも勿論可能である。
【０１０７】
さらに言えば、本発明は上記実施例に限定されない。すなわち、少なくとも第１色成分と当該第１色成分とは波長の異なる第２色成分とを含む光を判別対象のディスクＤの表面に投光し、判別対象のディスクＤの表面からの反射光を撮像素子４２で受光して撮像画像を取得し、当該撮像画像における第１および第２色成分の輝度比に基づいて判別対象のディスクＤの表面の色を判別すればよい。
【符号の説明】
【０１０８】
１  ディスク判別装置
２  画像取得部
３  撮像タイミングセンサ
４  制御部
５  画像処理部
６  記憶部
７  入出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）
８  状態表示器
９  セキュリティボリューム
１１  投光装置
１２  二次元撮像装置
２１  面投光装置
２２  発光素子
２３  導光板
２４  反射シート
２５  拡散シート
２６  ハーフミラー
３１  ディスク搬送路
３２  ベース板
３３  撮像窓
３４  透光板
３５  撮像領域
４１  集光レンズ
４２  カラー撮像素子
５１  前処理部
５２  模様判別部
５３  色判別部
５４  撮像画像保持部
５５  処理画像保持部
５６  基準画像保持部
５７  色判定閾値保持部
６１  中心抽出部
６２  エッジ強調部
６３  二値化部
６４  膨張・収縮部
７１  画像回転部
７２  画像移動部
７３  対比判定部
８１  領域設定部
８２  輝度比算出部
８３  色判定部
Ｄ  ディスク
ＤＬ  搬送方向
ＩＣＳ  撮像制御信号
ＩＳ  判別信号
ＬＣＳ  点灯制御信号
ＴＳ  タイミング信号
ＭＣＳ  記憶部制御信号
ＰＣＳ  画像処理制御信号
ＩＤ  撮像画像データ
ＢＤ  処理画像データ
ＲＩＤ  基準画像データ
ＤＦ  相違度
ＤＦｍ  最小相違度
ＣＡ  中心部
ＰＡ  周辺部
Ａ１  第１領域
Ｂ１〜Ｂ６  第２領域
ＢＲ１、ＢＲ２  輝度比
ＳＢ１、ＳＢ２  青色画素の画素値の総和
ＳＧ１、ＳＧ２  緑色画素の画素値の総和
ＴＨＣ  閾値
【図１】
0006481126.tif 000002
【図２】
0006481126.tif 000003
【図３】
0006481126.tif 000004
【図４】
0006481126.tif 000005
【図５】
0006481126.tif 000006
【図６】
0006481126.tif 000007
【図７】
0006481126.tif 000008
【図８】
0006481126.tif 000009
【図９】
0006481126.tif 000010
【図１０】
0006481126.tif 000011
【図１１】
0006481126.tif 000012