(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬貨をＹ方向に搬送するよう構成された搬送部と、
搬送している最中に、硬貨全体の画像を撮像するよう構成された撮像部と、
前記撮像部が撮像した前記画像に基づいて、前記画像における前記Ｙ方向に直交するＸ方向についての前記硬貨の中心Ｘ座標を取得するよう構成された中心Ｘ座標取得部と、
前記撮像部が撮像した前記画像において、前記硬貨の径の大きさを取得するよう構成された径情報取得部と、
前記撮像部が撮像した前記画像において、前記硬貨の外周縁上の点であるエッジ点のＸ座標及びＹ座標を取得するよう構成されたエッジ点情報取得部と、
前記中心Ｘ座標、前記径の大きさ、及び、前記エッジ点のＸ座標及びＹ座標から、前記硬貨のＹ方向についての中心Ｙ座標を演算するよう構成された演算部と、を備え、
前記演算部は、円の中心と円周上の点との間で成り立つ幾何学的な関係式を多項式で近似した近似式を用い、前記中心Ｘ座標と前記エッジ点のＸ座標との差、前記径の大きさ、及び、前記エッジ点のＹ座標から、前記Ｙ方向についての中心Ｙ座標を演算する硬貨識別装置。
【請求項２】
前記エッジ点情報取得部は、少なくとも３つの前記エッジ点の座標を取得し、
前記少なくとも３つのエッジ点の中から、１つ又は２つのエッジ点を選択するよう構成されたエッジ点選択部をさらに備え、
前記演算部は、前記エッジ点選択部が選択した前記１つ又は２つのエッジ点に基づいて、前記中心Ｙ座標を演算し、
前記エッジ点選択部は、前記エッジ点について、前記中心Ｘ座標取得部が取得した前記中心Ｘ座標、及び、前記径情報取得部が取得した前記径の大きさに基づいて決定される円周上の点であるかの信頼度を、前記近似式を用いて判断すると共に、その信頼度に基づいてエッジ点を選択する請求項１に記載の硬貨識別装置。
【請求項３】
前記エッジ点選択部は、前記エッジ点情報取得部が取得した前記エッジ点の中から、任意に選択した２つのエッジ点について、前記エッジ点情報取得部が取得したＹ座標に基づく、２つのエッジ点間のＹ方向の距離と、前記エッジ点情報取得部が取得したＸ座標に基づき、前記近似式を用いて算出した２つのエッジ点間のＹ方向の距離とを比較することによって、前記信頼度を判断する請求項２に記載の硬貨識別装置。
【請求項４】
前記エッジ点情報取得部は、Ｘ座標が一致すると共に、Ｙ方向に搬送される前記硬貨の前側に相当するエッジ点と、後側に相当するエッジ点との２つのエッジ点のＸ座標及びＹ座標を少なくとも取得し、
前記演算部は、前記エッジ点選択部が、Ｘ座標が一致する２つのエッジ点を選択したときには、前記近似式を用いて前記中心Ｙ座標を演算する代わりに、選択した２つのエッジ点のＹ座標の中点を、前記中心Ｙ座標にする請求項２又は３に記載の硬貨識別装置。
【請求項５】
前記エッジ点情報取得部は、前記硬貨の中心を原点と仮定したときに、Ｘ座標及びＹ座標それぞれの正負が共に異なるエッジ点のＸ座標及びＹ座標を少なくとも２つ取得し、
前記演算部は、前記エッジ点選択部が、Ｘ座標及びＹ座標それぞれの正負が共に異なる２つの前記エッジ点を選択したときには、前記近似式を用いて前記中心Ｙ座標を演算する代わりに、選択した２つの前記エッジ点に対する垂直２等分線と、前記中心Ｘ座標取得部が取得した前記中心Ｘ座標とから、前記中心座標を演算する請求項２〜４のいずれか１項に記載の硬貨識別装置。
【請求項６】
前記近似式は、硬貨の中心に対する所定の角度範囲において設定されており、
前記演算部は、前記所定の角度範囲に含まれるエッジ点に基づいて、前記中心Ｙ座標を演算する請求項１〜５のいずれか１項に記載の硬貨識別装置。
【請求項７】
硬貨をＹ方向に搬送するよう構成された搬送部と、
搬送している最中に、硬貨全体の画像を撮像するよう構成された撮像部と、
撮像した前記画像に基づいて、前記画像における前記Ｙ方向に直交するＸ方向についての前記硬貨の中心Ｘ座標を取得するよう構成された中心Ｘ座標取得部と、
撮像した前記画像において、前記硬貨の径の大きさを取得するよう構成された径情報取得部と、
撮像した前記画像において、それぞれ前記硬貨の外周縁上の点である、少なくとも３つのエッジ点のＸ座標及びＹ座標を取得するよう構成されたエッジ点情報取得部と、
前記少なくとも３つのエッジ点の中から、１つ又は２つのエッジ点を選択するよう構成されたエッジ点選択部と、
前記中心Ｘ座標、前記径の大きさ、及び、前記エッジ点のＸ座標及びＹ座標から、前記硬貨のＹ方向についての中心Ｙ座標を演算するよう構成された演算部と、を備え、
前記エッジ点選択部は、前記１つ又は２つのエッジ点について、前記中心Ｘ座標取得部が取得した前記中心Ｘ座標、及び、前記径情報取得部が取得した前記径の大きさに基づいて決定される円周上の点であるかの信頼度を判断すると共に、その信頼度に基づいてエッジ点を選択する硬貨識別装置。
【請求項８】
前記エッジ点選択部は、円の中心と円周上の点との間で成り立つ幾何学的な関係式を多項式で近似した近似式を用いて、前記信頼度を判断する請求項７に記載の硬貨識別装置。
【請求項９】
搬送部がＹ方向に硬貨を搬送している最中に、撮像部が硬貨全体の画像を撮像するステップと、
制御部が、撮像した前記画像に基づいて、前記Ｙ方向に直交するＸ方向についての、前記画像における前記硬貨の中心Ｘ座標を取得するステップと、
前記制御部が、撮像した前記画像に基づいて、前記硬貨の径の大きさを取得するステップと、
前記制御部が、撮像した前記画像に基づいて、前記画像における前記硬貨の外周縁上の点であるエッジ点のＸ座標及びＹ座標を取得するステップと、
前記制御部が、前記中心Ｘ座標、前記径の大きさ、及び、前記エッジ点のＸ座標及びＹ座標から、前記硬貨のＹ方向についての中心Ｙ座標を演算するステップと、を備え、
前記中心Ｙ座標を演算するステップは、円の中心と円周上の点との間で成り立つ幾何学的な関係式を多項式で近似した近似式を用い、前記中心Ｘ座標と前記エッジ点のＸ座標との差、前記径の大きさ、及び、前記エッジ点のＹ座標から、前記硬貨のＹ方向についての中心Ｙ座標を演算する硬貨中心位置検出方法。
【請求項１０】
搬送部がＹ方向に硬貨を搬送している最中に、撮像部が硬貨全体の画像を撮像するステップと、
制御部が、撮像した前記画像に基づいて、前記画像における前記Ｙ方向に直交するＸ方向についての前記硬貨の中心Ｘ座標を取得するステップと、
前記制御部が、撮像した前記画像において、前記硬貨の径の大きさを取得するステップと、
前記制御部が、撮像した前記画像において、それぞれが前記硬貨の外周縁上の点である、少なくとも３つのエッジ点のＸ座標及びＹ座標を取得するステップと、
前記制御部が、前記少なくとも３つのエッジ点の中から、１つ又は２つのエッジ点を選択するステップと、
前記制御部が、前記中心Ｘ座標、前記径の大きさ、及び、前記エッジ点のＸ座標及びＹ座標から、前記硬貨のＹ方向についての中心Ｙ座標を演算するステップと、を備え、
前記エッジ点を選択するステップは、前記１つ又は２つのエッジ点について、前記中心Ｘ座標、及び、前記径の大きさに基づいて決定される円周上の点であるかの信頼度を判断すると共に、その信頼度に基づいてエッジ点を選択する硬貨中心位置検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬貨識別装置において、硬貨を撮像した硬貨画像における硬貨中心を検出する硬貨中心位置検出方法に関し、硬貨画像における硬貨中心を簡易な演算で高精度に検出することができる硬貨中心位置検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、硬貨の外径を算出する装置が記載されている。この装置は、プーリに巻き掛けられたベルトによって硬貨を搬送するように構成されていると共に、その搬送路の途中に配設された遮光式のセンサを備えている。この装置は、センサの検出結果と、プーリの回転情報とに基づいて、硬貨の外周縁によって構成される円の２箇所において、互いに平行な２本の弦の長さを計測する。この装置は、計測した２本の弦の長さに基づき、幾何学的な関係式を利用して、硬貨の外径を演算する。
【０００３】
また、特許文献２には、所定の方向に搬送している硬貨の外径を算出すると共に、硬貨の中心位置を検出する装置が記載されている。この装置もまた、搬送路の途中に配設されかつ、硬貨を検出するセンサを備えており、当該センサが硬貨を検出している時間と、硬貨の搬送速度の情報とに基づいて、硬貨の外周縁によって構成される円の２箇所において、互いに平行な２本の弦の長さを計測する。この装置は、計測した２本の弦の長さに基づき、幾何学的な関係式を利用して、硬貨の外径を演算すると共に、硬貨の中心位置を検出する。
【０００４】
尚、特許文献１及び２に記載されている装置は、例えば、硬貨に関する各種の処理を行う硬貨処理装置の識別装置に組み込まれており、この装置が算出する硬貨の外径、又は、外径及び中心位置は、硬貨の識別に利用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−３２７０９号公報
【特許文献２】特開平８−３１５２０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１及び特許文献２に記載されている装置においては、外径や中心位置の演算に利用する式に平方根が含まれている。平方根を含む演算は、コンピュータの処理の負荷が高いため、演算時間が長くなってしまうという問題がある。前述の通り、硬貨の外径、又は、外径及び中心位置は、硬貨処理装置において硬貨の識別に利用される。このため、演算時間をできるだけ短くすることが求められる。
【０００７】
ここに開示する技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、硬貨の中心位置を検出する際に、中心位置の検出に要する演算時間を短くすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
具体的に、ここに開示する技術は、硬貨識別装置に係り、この装置は、硬貨をＹ方向に搬送するよう構成された搬送部と、搬送している最中に、硬貨全体の画像を撮像するよう構成された撮像部と、前記撮像部が撮像した前記画像に基づいて、前記画像における前記Ｙ方向に直交するＸ方向についての前記硬貨の中心Ｘ座標を取得するよう構成された中心Ｘ座標取得部と、前記撮像部が撮像した前記画像において、前記硬貨の径の大きさを取得するよう構成された径情報取得部と、前記撮像部が撮像した前記画像において、前記硬貨の外周縁上の点であるエッジ点のＸ座標及びＹ座標を取得するよう構成されたエッジ点情報取得部と、前記中心Ｘ座標、前記径の大きさ、及び、前記エッジ点のＸ座標及びＹ座標から、前記硬貨のＹ方向についての中心Ｙ座標を演算するよう構成された演算部と、を備える。
【０００９】
そして、前記演算部は、円の中心と円周上の点との間で成り立つ幾何学的な関係式を多項式で近似した近似式を用い、前記中心Ｘ座標と前記エッジ点のＸ座標との差、前記径の大きさ、及び、前記エッジ点のＹ座標から、前記Ｙ方向についての中心Ｙ座標を演算する。
【００１０】
この構成によると、硬貨は、搬送部によってＹ方向に搬送されると共に、撮像部は、硬貨を搬送している最中に、その全体の画像を撮像する。
【００１１】
ここで、搬送部は、例えば、硬貨の搬送方向に沿って延びるように配設されたベルトであって、硬貨の表面又は裏面に当接した状態で、硬貨を押さえながら走行することにより、硬貨を搬送するよう構成された搬送ベルトを備えて構成してもよい。また、搬送ベルトに固定されたピンや爪が、搬送ベルトの走行に伴い硬貨の後端部を押すことにより、硬貨を搬送するように構成してもよい。
【００１２】
また、撮像部は、イメージセンサを有して構成すればよく、イメージセンサは、例えばＹ方向に直交するＸ方向に延びかつ、硬貨の搬送に同期して撮像をすることにより、硬貨全体の画像を撮像するように構成されたラインセンサとしてもよい。また、イメージセンサは、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれに拡がりかつ、硬貨全体の画像を一度に撮像するよう構成されたエリアセンサとしてもよい。
【００１３】
中心Ｘ座標取得部及び径情報取得部はそれぞれ、撮像部が撮像した画像に基づいて、硬貨の、Ｘ方向についての中心Ｘ座標、及び、硬貨の径の大きさを取得する。中心Ｘ座標取得部及び径情報取得部は、例えば、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれについて所定の画素数を有する硬貨全体の画像において、Ｘ方向に並ぶ各画素列について、各画素の輝度値をＹ方向に足し合わせた値から構成される輝度ヒストグラム（つまり、Ｘ方向の輝度ヒストグラム）から、硬貨の中心Ｘ座標、及び、硬貨の径の大きさを取得することが可能である。輝度ヒストグラムを利用することによって、硬貨の中心Ｘ座標、及び、硬貨の径の大きさを、短時間で取得することが可能である。また、Ｘ方向の輝度ヒストグラムを利用することによって、前述したＹ方向に延びる搬送ベルトの影響を受けずに、硬貨の外周縁上のエッジ点の座標を、比較的、正確に取得することが可能になる。その結果、硬貨の中心Ｘ座標、及び、硬貨の径の大きさをそれぞれ、精度良く取得することができる。
【００１４】
また、エッジ点情報取得部は、撮像部が撮像した画像に基づいて、硬貨のエッジ点（つまり、外周縁上の点）のＸ座標及びＹ座標を取得する。エッジ点情報取得部は、例えば、Ｙ方向の輝度ヒストグラムから、エッジ点のＸ座標及びＹ座標を取得する。ここで、Ｙ方向の輝度ヒストグラムは、硬貨全体の画像において、Ｙ方向に並ぶ各画素列について、各画素の輝度値をＸ方向に足し合わせた値から構成される。
【００１５】
演算部は、エッジ点情報取得部が取得したエッジ点のＸ座標及びＹ座標と、前述した硬貨の中心Ｘ座標及び硬貨の径の大きさと、に基づいて、硬貨の、Ｙ方向についての中心Ｙ座標を演算する。このときに、演算部は、円の中心と円周上の点との間で成り立つ幾何学的な関係式を多項式で近似した近似式を用いて演算を行う。幾何学的な関係式は、例えば三平方の定理であり、そのまま用いたのでは演算式に平方根が含まれる。しかしながら、前記の構成では、演算部は、平方根を含まない近似式を用いる。このことによって、演算部の演算処理の負荷が軽減し、演算に要する時間が短くなる。よって、この硬貨識別装置は、中心位置の演算に要する時間を短くするという要求を満足することができる。
【００１６】
前記エッジ点情報取得部は、少なくとも３つの前記エッジ点の座標を取得し、前記の硬貨識別装置は、前記少なくとも３つのエッジ点の中から、１つ又は２つのエッジ点を選択するよう構成されたエッジ点選択部をさらに備え、前記演算部は、前記エッジ点選択部が選択した前記１つ又は２つのエッジ点に基づいて、前記中心Ｙ座標を演算し、前記エッジ点選択部は、前記エッジ点について、前記中心Ｘ座標取得部が取得した前記中心Ｘ座標、及び、前記径情報取得部が取得した前記径の大きさに基づいて決定される円周上の点であるかの信頼度を、前記近似式を用いて判断すると共に、その信頼度に基づいてエッジ点を選択する、としてもよい。
【００１７】
エッジ点情報取得部は、撮像部が撮像した画像に基づいて、エッジ点のＸ座標及びＹ座標を取得するが、このエッジ点のＹ座標が正確でないと、近似式を用いて演算する硬貨の中心Ｙ座標も正確でなくなる。
【００１８】
前述したように、エッジ点情報取得部が、Ｙ方向の輝度ヒストグラムに基づいて、エッジ点のＸ座標及びＹ座標を取得する場合、そのＹ方向の輝度ヒストグラムは、前述した搬送ベルトを避けた狭い区間で、画素列毎に、各画素の輝度値を足し合わせなければならない。このため、Ｙ方向の輝度ヒストグラムから取得されるエッジ点のＹ座標には、誤差が含まれやすい。
【００１９】
そこで、硬貨の中心Ｙ座標の正確性が高まるように、複数のエッジ点の情報を取得しかつ、その複数のエッジ点の中から信頼できるエッジ点を選択した上で、硬貨の中心Ｙ座標を演算するようにしてもよい。
【００２０】
具体的には、エッジ点情報取得部は、少なくとも３つのエッジ点の座標を取得する。これらのエッジ点は、硬貨の中心Ｙ座標を演算する際に利用するエッジ点の候補である。
【００２１】
エッジ点選択部は、複数のエッジ点のそれぞれについて、円周上の点であるかの信頼度を判定し、その信頼度に基づいて、１つ又は２つのエッジ点を選択する。演算部は、信頼度に基づいて選択されたエッジ点から、近似式を用いて硬貨の中心Ｙ座標を演算するため、硬貨の中心Ｙ座標の正確性が高まる。
【００２２】
また、エッジ点選択部は、エッジ点が円周上の点であるかの信頼度を判定するに際し、近似式を利用する。このため、判定に要する時間を短縮することが可能になる。複数のエッジ点から、信頼度に基づいてエッジ点を選択した上で、硬貨の中心Ｙ座標を演算するまでの時間が短くなる。
【００２３】
前記エッジ点選択部は、前記エッジ点情報取得部が取得した前記エッジ点の中から、任意に選択した２つのエッジ点について、前記エッジ点情報取得部が取得したＹ座標に基づく、２つのエッジ点間のＹ方向の距離と、前記エッジ点情報取得部が取得したＸ座標に基づき、前記近似式を用いて算出した２つのエッジ点間のＹ方向の距離とを比較することによって、前記信頼度を判断する、としてもよい。
【００２４】
エッジ点情報取得部が、例えばＹ方向の輝度ヒストグラムに基づいて、エッジ点のＸ座標及びＹ座標を取得する場合、Ｙ座標には誤差が含まれやすい一方で、Ｘ座標には誤差が含まれない。そこで、エッジ点情報取得部が取得したＹ座標に基づく、２つのエッジ点間のＹ方向の距離と、エッジ点情報取得部が取得したＸ座標に基づき、近似式を用いて算出した２つのエッジ点間のＹ方向の距離とを比較することによって、２つのエッジ点のＹ座標の信頼度を評価することが可能になる。つまり、比較する２つのエッジ点間のＹ方向の距離の差が小さいときには、２つのエッジ点のＹ座標の値は、幾何学的な関係に基づく円周上の点に近いことを意味するため、信頼度が高いと判断することが可能になる。
【００２５】
前記エッジ点情報取得部は、Ｘ座標が一致すると共に、Ｙ方向に搬送される前記硬貨の前側に相当するエッジ点と、後側に相当するエッジ点との２つのエッジ点のＸ座標及びＹ座標を少なくとも取得し、前記演算部は、前記エッジ点選択部が、Ｘ座標が一致する２つのエッジ点を選択したときには、前記近似式を用いて前記中心Ｙ座標を演算する代わりに、選択した２つのエッジ点のＹ座標の中点を、前記中心Ｙ座標にする、としてもよい。
【００２６】
信頼度に基づいて、２つのエッジ点を選択可能なときには、その２つのエッジ点のＹ座標に基づいて硬貨の中心Ｙ座標を演算した方が、演算時間が短くなると共に、中心Ｙ座標の正確性も高くなる。従って、Ｘ座標が一致する２つのエッジ点を抽出したときには、近似式を用いて前記硬貨のＹ方向についての中心Ｙ座標を演算する代わりに、２つのエッジ点のＹ座標の中点を、硬貨の中心Ｙ座標にする。このことで、演算時間を短縮すると共に、中心Ｙ座標の正確性も高まる。ここで、Ｘ座標が一致する２つのエッジ点は、Ｘ方向の所定の区間について作成する、１つのＹ方向の輝度ヒストグラムに基づいて取得することが可能である。
【００２７】
前記エッジ点情報取得部は、前記硬貨の中心を原点と仮定したときに、Ｘ座標及びＹ座標それぞれの正負が共に異なるエッジ点のＸ座標及びＹ座標を少なくとも２つ取得し、前記演算部は、前記エッジ点選択部が、Ｘ座標及びＹ座標それぞれの正負が共に異なる２つの前記エッジ点を選択したときには、前記近似式を用いて前記中心Ｙ座標を演算する代わりに、選択した２つの前記エッジ点に対する垂直２等分線と、前記中心Ｘ座標取得部が取得した前記中心Ｘ座標とから、前記中心座標を演算する、としてもよい。
【００２８】
Ｘ座標及びＹ座標それぞれの正負が共に異なる２つのエッジ点は、Ｙ方向に搬送される硬貨の前側のエッジ点と、後側のエッジ点とに相当する。こうした２つのエッジ点を選択したときには、その２つのエッジ点に対する垂直２等分線と、硬貨の中心Ｘ座標とから、硬貨の中心Ｙ座標を演算する。このことにより、少ない演算量で演算に要する時間を短くしつつ、硬貨の中心Ｙ座標を精度良く演算することが可能になる。ここで、Ｙ方向に搬送される硬貨の前側のエッジ点と後側のエッジ点との間のＹ方向の距離は、比較的長くなる。前述の通り、２つのエッジ点間のＹ方向の距離に基づいて信頼度を判定する際に、正確な判定が可能になる。
【００２９】
前記近似式は、硬貨の中心に対する所定の角度範囲において設定されており、前記演算部は、前記所定の角度範囲に含まれるエッジ点に基づいて、前記中心Ｙ座標を演算する、としてもよい。
【００３０】
つまり、所定の角度範囲は、多項式で近似した近似式によって、所定の精度を確保可能な角度範囲として設定すればよい。所定の角度範囲に含まれるエッジ点に基づき、近似式を用いて硬貨の中心Ｙ座標を演算することにより、中心Ｙ座標を、精度良く演算することが可能になる。
【００３１】
ここに開示する硬貨識別装置はまた、硬貨をＹ方向に搬送するよう構成された搬送部と、搬送している最中に、硬貨全体の画像を撮像するよう構成された撮像部と、撮像した前記画像に基づいて、前記画像における前記Ｙ方向に直交するＸ方向についての前記硬貨の中心Ｘ座標を取得するよう構成された中心Ｘ座標取得部と、撮像した前記画像において、前記硬貨の径の大きさを取得するよう構成された径情報取得部と、撮像した前記画像において、それぞれ前記硬貨の外周縁上の点である、少なくとも３つのエッジ点のＸ座標及びＹ座標を取得するよう構成されたエッジ点情報取得部と、前記少なくとも３つのエッジ点の中から、１つ又は２つのエッジ点を選択するよう構成されたエッジ点選択部と、前記中心Ｘ座標、前記径の大きさ、及び、前記エッジ点のＸ座標及びＹ座標から、前記硬貨のＹ方向についての中心Ｙ座標を演算するよう構成された演算部と、を備える。
【００３２】
そして、前記エッジ点選択部は、前記１つ又は２つのエッジ点について、前記中心Ｘ座標取得部が取得した前記中心Ｘ座標、及び、前記径情報取得部が取得した前記径の大きさに基づいて決定される円周上の点であるかの信頼度を判断すると共に、その信頼度に基づいてエッジ点を選択する。
【００３３】
この構成によると、前述したように、エッジ点情報取得部が取得した複数のエッジ点の候補から、エッジ点選択部が、信頼度に基づいてエッジ点を選択した上で、演算部が、硬貨の中心Ｙ座標を演算することにより、中心Ｙ座標の正確性が高まり、ひいては、中心Ｘ座標取得部が取得した正確な中心Ｘ座標と共に、硬貨の中心位置を正確に決定することができる。
【００３４】
前記エッジ点選択部は、円の中心と円周上の点との間で成り立つ幾何学的な関係式を多項式で近似した近似式を用いて、前記信頼度を判断する、としてもよい。
【００３５】
円の中心と円周上の点との間で成り立つ幾何学的な関係式を、多項式で近似した近似式を用いて、複数のエッジ点の信頼度を判断することにより、演算時間の短縮が図られる。
【００３６】
ここに開示する硬貨中心位置検出方法は、搬送部がＹ方向に硬貨を搬送している最中に、撮像部が硬貨全体の画像を撮像するステップと、制御部が、撮像した前記画像に基づいて、前記Ｙ方向に直交するＸ方向についての、前記画像における前記硬貨の中心Ｘ座標を取得するステップと、前記制御部が、撮像した前記画像に基づいて、前記硬貨の径の大きさを取得するステップと、前記制御部が、撮像した前記画像に基づいて、前記画像における前記硬貨の外周縁上の点であるエッジ点のＸ座標及びＹ座標を取得するステップと、前記制御部が、前記中心Ｘ座標、前記径の大きさ、及び、前記エッジ点のＸ座標及びＹ座標から、前記硬貨のＹ方向についての中心Ｙ座標を演算するステップと、を備え、前記中心Ｙ座標を演算するステップは、円の中心と円周上の点との間で成り立つ幾何学的な関係式を多項式で近似した近似式を用い、前記中心Ｘ座標と前記エッジ点のＸ座標との差、前記径の大きさ、及び、前記エッジ点のＹ座標から、前記硬貨のＹ方向についての中心Ｙ座標を演算する。
【００３７】
これとは異なる硬貨中心位置検出方法は、搬送部がＹ方向に硬貨を搬送している最中に、撮像部が硬貨全体の画像を撮像するステップと、制御部が、撮像した前記画像に基づいて、前記画像における前記Ｙ方向に直交するＸ方向についての前記硬貨の中心Ｘ座標を取得するステップと、前記制御部が、撮像した前記画像において、前記硬貨の径の大きさを取得するステップと、前記制御部が、撮像した前記画像において、それぞれが前記硬貨の外周縁上の点である、少なくとも３つのエッジ点のＸ座標及びＹ座標を取得するステップと、前記制御部が、前記少なくとも３つのエッジ点の中から、１つ又は２つのエッジ点を選択するステップと、前記制御部が、前記中心Ｘ座標、前記径の大きさ、及び、前記エッジ点のＸ座標及びＹ座標から、前記硬貨のＹ方向についての中心Ｙ座標を演算するステップと、を備え、前記エッジ点を選択するステップは、前記１つ又は２つのエッジ点について、前記中心Ｘ座標、及び、前記径の大きさに基づいて決定される円周上の点であるかの信頼度を判断すると共に、その信頼度に基づいてエッジ点を選択する。
【発明の効果】
【００３８】
前記の硬貨識別装置及び硬貨中心位置検出方法によると、中心位置を検出する演算時間を短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】硬貨識別装置における、硬貨の搬送部及び撮像部の構成を示す概念図である。
【図２】図１のII−II断面図を含む、硬貨識別装置の構成を示すブロック図である。
【図３】硬貨の画像から作成される輝度ヒストグラムを説明する図である。
【図４】硬貨の中心座標の演算に用いる各点の幾何学的な関係を示す説明図である。
【図５】２つのエッジ点から、硬貨の中心Ｙ座標を演算する手法を説明する図である。
【図６】硬貨の中心座標の演算に係るフローチャートの一部である。
【図７】硬貨の中心座標の演算に係るフローチャートの一部である。
【図８】硬貨識別装置を有する硬貨処理装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、硬貨識別装置及び硬貨中心位置検出方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、例示である。この硬貨識別装置は、各種の処理を行う硬貨処理装置に組み込まれて、硬貨の識別に利用される装置である。
【００４１】
図８は、硬貨識別装置を有する硬貨処理装置１００の構成を例示している。硬貨処理装置１００は、投入されたバラ硬貨の識別を行った後に、例えば金種毎に収納するように構成されている。図示を省略する入金口から投入されたバラ硬貨は、２つの円盤を有する繰り出し機構２７によって一枚ずつ搬送部２に繰り出される。搬送部２は、図８における紙面左から右方向に硬貨を搬送する搬送ベルト２３と、紙面下から上方向に硬貨を搬送する第２の搬送ベルト２６とを有している。
【００４２】
搬送ベルト２３を含んで構成される搬送路２１には、硬貨の性状を検出するために、磁気センサ２９とイメージセンサ（つまり、撮像部３）とが配設されている。
【００４３】
第２の搬送ベルト２６を含んで構成される第２搬送路２８には、搬送方向に順に、汚損硬貨及びその他硬貨を排除するための排除孔２５ａ、新硬貨創設時や多量の金種のために利用され得る任意金種選別孔２５ｂ、及び、金種毎の孔２５ｃ〜２５ｈが設けられている。第２の搬送ベルト２６によって第２搬送路２８に沿って搬送される硬貨は、硬貨識別装置１の識別結果に基づいて、いずれかの孔２５ａ〜２５ｈから下方に落下する。孔２５ｂ〜〜２５ｈから落下した硬貨はそれぞれ、図示省略の、異なる収納庫に収納される。
【００４４】
ここで、硬貨識別装置１による硬貨の識別は、撮像部３によって撮像した硬貨全体の画像を用いて、パターンマッチングによって行われる（但し、硬貨の識別は、パターンマッチングの他にも、磁気センサ２９による検出結果に基づく硬貨の材質等も考慮して行われる）。パターンマッチングには、硬貨の中心位置を中心とする２つの同心円に囲まれたリング状に、硬貨の画像を切り出すと共に（但し、切り出した画像には硬貨の外周縁部が含まれる）、リング状に切り出した画像を極座標変換した画像を用いる。以下においては、硬貨識別装置１において、硬貨の画像を切り出すと共に、極座標変換する際の、硬貨の中心位置（つまり、仮の中心位置）を検出する方法について詳細に説明する。
【００４５】
図１及び図２は、硬貨識別装置１の構成を示している。硬貨識別装置１は、硬貨１０をＹ方向に搬送する搬送部２と、搬送している硬貨１０の全体の画像を撮像する撮像部３と、搬送部２及び撮像部３の制御と共に、硬貨１０の識別に関する各種の制御（硬貨１０の中心位置を決定するための各種演算等を含む）を行う制御部４と、を備えて構成されている。
【００４６】
搬送部２は、Ｙ方向（つまり、図１の紙面上下方向、図２の紙面左右方向に相当）に延びかつ、硬貨１０が搬送される搬送路２１を有している。搬送路２１は、Ｙ方向に直交するＸ方向の片側（つまり、図１の紙面左側）にガイド２２を有している。硬貨１０は、搬送路２１上を、Ｘ方向の一側に寄せてガイド２２に当接した状態で搬送される。
【００４７】
搬送部２は、硬貨１０を搬送するための搬送ベルト２３を有している。搬送ベルト２３は、搬送路２１に沿ってＹ方向に延びている。搬送ベルト２３は、図示は省略するが、２つのプーリ間に巻き掛けられた無端状のベルトである。搬送ベルト２３は、ガイド２２に当接するようにＸ方向の一側に寄った状態で搬送される硬貨１０の中心に対し、Ｘ方向の他側（つまり、図１の紙面右側）にずれた位置で硬貨１０に当接している。搬送ベルト２３が搬送路２１に沿って走行することに伴い、搬送ベルト２３と共に、硬貨１０が搬送路２１に沿ってＹ方向に搬送される。尚、図示は省略するが、搬送ベルト２３に対し、所定間隔を空けてピンや爪と設けておき、搬送ベルト２３の走行に伴い、これらのピンや爪が、硬貨１０の後端部を押すようにして、硬貨１０を搬送路２１に沿ってＹ方向に搬送するように構成してもよい。
【００４８】
尚、図例では、理解容易のために、１枚の硬貨１０のみを搬送しているように描いているが、複数枚の硬貨１０が、その前端縁と後端縁とを実質的に接触させた状態で、Ｙ方向に並んで、搬送路２１上を搬送される場合もある。
【００４９】
撮像部３は、搬送路２１の下側に配設されている。搬送路２１の一部は、透光性の材料からなる窓部２４によって構成されている。撮像部３は、この窓部２４の真下に配設されている。
【００５０】
撮像部３は、イメージセンサ３１を有している。イメージセンサ３１は、Ｘ方向に延びるラインセンサ、又は、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれに拡がるエリアセンサによって構成されている。撮像部３はまた、窓部２４を通過する硬貨１０の下面を照射する照明部３２を有している。照明部３２は、硬貨１０に対して、外周囲の全体から光を照射するように、環状に構成されている。照明部３２はまた、図２に矢印で示すように、硬貨１０に対し、小さい角度と、大きい角度との２つの角度から光を照射するように、２種類の光源を有している。これにより、硬貨１０の表面又は裏面に設けられた模様を、明りょうに撮像することが可能になる。２種類の光源はそれぞれ、例えばＬＥＤによって構成される。
【００５１】
照明部３２は、窓部２４を通過する硬貨の搬送に同期して発光する。イメージセンサ３１は、硬貨１０からの反射光を撮像する。イメージセンサ３１は硬貨１０の搬送に同期して撮像を行うことにより、硬貨１０の全体の画像を取得する。イメージセンサ３１が撮像する画像の画素数は、例えばＸ方向に２５６画素、Ｙ方向に２４０画素である。
【００５２】
制御部４は、硬貨１０の中心位置の検出に関連する機能ブロックとして、撮像部３が撮像した画像を取得する画像取得部４１と、画像取得部４１が取得した画像から、硬貨の仮中心を決定する仮中心決定部４２と、決定した仮中心に基づいて画像を処理する画像処理部４３と、画像処理部４３において処理をした画像や、その他の判断基準に従って、硬貨の識別処理を行う識別処理部４４を有している。制御部４は、例えば周知のマイクロコンピュータを基に構成されている。詳細は後述するが、仮中心決定部４２は、以下の機能ブロックを有している。つまり、硬貨１０の画像から、硬貨のＸ方向についての中心座標を取得する中心Ｘ座標取得部４２１、硬貨１０の画像から、硬貨１０の径の大きさを取得する径情報取得部４２２、硬貨１０の画像から、予め設定した２箇所のＸ座標位置のそれぞれにおいて、Ｙ方向に搬送される硬貨１０の前側に相当する外周縁上のエッジ点と、後側に相当する外周縁上のエッジ点との２つのエッジ点のＸ座標及びＹ座標を取得するエッジ点情報取得部４２３、取得したエッジ点の中から、信頼できる１つ又は２つのエッジ点を選択するエッジ点選択部４２４、及び、選択したエッジ点に基づいて硬貨１０の仮中心の座標を演算する演算部４２５、である。
【００５３】
制御部４にはまた、各種の情報を記憶する記憶部５が接続されている。制御部４は、記憶部５に記憶されている情報を利用しながら演算等を行ったり、演算した結果等を、記憶部５に記憶させたりする。
【００５４】
画像取得部４１は、イメージセンサ３１が撮像した画像について、１画素毎に、その明るさを２５６階調の輝度値に分解することによって、例えば２５６×２５６のデジタル化した画像に変換する。以下の説明において、硬貨の「画像」と言うときは、このデジタル化した画像を意味する。
【００５５】
以下、仮中心決定部４２が行う、硬貨１０の仮中心の決定手順について、図を参照しながら説明をする。図３は、硬貨１０の画像ｉｍを例示している。前述の通り、硬貨１０の画像ｉｍは例えば、Ｘ方向に２５６画素、Ｙ方向に２５６画素からなる。
【００５６】
仮中心決定部４２は、硬貨１０の画像ｉｍに基づいて、Ｘ方向（つまり、水平方向）の輝度ヒストグラムＨhist、及び、Ｙ方向（つまり、垂直方向）の輝度ヒストグラムＶhistを作成する。Ｘ方向の輝度ヒストグラムＨhistは、垂直方向に延びる画素列毎に、各画素の輝度値を総和した輝度度数を、水平方向に順に並べたものである。ここで、輝度度数は、予め設定した区間ＨＴ〜ＨＢ内に含まれる画素の輝度値を総和したものである。区間ＨＴ〜ＨＢは、Ｙ方向に並んだ状態で搬送される硬貨同士の接触部分が影響しないように、Ｙ方向に搬送される硬貨１０の、前端部分と後端部分を除外するように設定される。また、前端部分と後端部分を除外するように区間ＨＴ〜ＨＢを設定することにより、Ｘ方向の輝度ヒストグラムＨhistは、図３において破線で示す搬送ベルト２３が画像ｉｍ内に写ることの影響を受けない。
【００５７】
Ｙ方向の輝度ヒストグラムＶhistは、水平方向に延びる画素列毎に、各画素の輝度値を総和した輝度度数を、垂直方向に順に並べたものである。ここで、従来の仮中心決定部は、Ｙ方向の輝度ヒストグラムＶhistとして、予め設定した区間ＶＬ１〜ＶＲ１内に含まれる画素の輝度値を総和した輝度ヒストグラムのみを作成していた。この区間ＶＬ１〜ＶＲ１は、Ｙ方向に並んだ状態で搬送される硬貨同士の接触部分が影響しないようにかつ、図３において破線で示す搬送ベルト２３が画像ｉｍ内に写ることの影響を受けないように設定される。さらに、区間ＶＬ１〜ＶＲ１は、硬貨１０の摩耗等により発生する金属粉やゴミ等の影響を受け難い区間として設定される。つまり、硬貨１０の搬送を繰り返している間に、硬貨１０の摩耗等により発生する金属粉が搬送路２１上に残り、その金属粉が画像ｉｍ内に写ってしまう場合がある。前述の通り、硬貨１０はガイド２２の方に寄せて搬送されるため、搬送路２１におけるＸ方向の一側（図３においては、紙面左側に対応する）は、常時、硬貨１０が移動することになり、発生した金属粉等は、硬貨１０と共に移動をすることによって、搬送路２１上に残り難い。一方、搬送路２１におけるＸ方向の他側（図３においては、紙面右側に対応する）は、図１に示すように、搬送路２１上を搬送される硬貨１０のサイズ等によっては、硬貨１０が搬送されない部分も存在する。このため、搬送路２１におけるＸ方向の一側と他側とを比較したときに、他側の方が、金属粉等が残りやすい。搬送路２１におけるＸ方向の他側は、金属粉等が画像ｉｍに写って、それの影響を受けやすいのに対し、一側の方は、金属粉等の影響を受け難い。
【００５８】
従来の仮中心決定部に対し、ここに開示する硬貨中心位置決定装置の仮中心決定部４２は、Ｙ方向の輝度ヒストグラムＶhistとして、区間ＶＬ１〜ＶＲ１の輝度ヒストグラムだけでなく、搬送路２１におけるＸ方向の他側に相当する区間ＶＬ２〜ＶＲ２の輝度ヒストグラムも作成する。つまり、この仮中心決定部４２は、２つのＹ方向の輝度ヒストグラムＶhistを作成する。区間ＶＬ２〜ＶＲ２もまた、Ｙ方向に並んだ状態で搬送される硬貨同士の接触部分が影響しないようにかつ、図３において破線で示す搬送ベルト２３が画像ｉｍ内に写ることの影響を受けないように設定される区間である。
【００５９】
中心Ｘ座標取得部４２１は、Ｘ方向の輝度ヒストグラムＨhistに基づいて、硬貨１０のＸ方向についての中心座標を取得する。具体的に、中心Ｘ座標取得部４２１は、Ｘ方向の輝度ヒストグラムＨhistに基づいて、硬貨１０の外周縁上の点、つまり、エッジ点を決定する。エッジ点の決定は、例えば図３に示すように、予め設定したしきい値ＴＨと、輝度ヒストグラムの輝度度数とを比較し、輝度度数がしきい値よりも小さくなるＸ座標値よりも、１つ中央側のＸ座標値を、エッジ点XL、XRとしてもよい。こうして、２つのエッジ点XL、XRを決定すれば、画像ｉｍにおける、硬貨１０の中心Ｘ座標Xcを、Xc＝（XL＋XR）／２として決定する。
【００６０】
径情報取得部４２２も、Ｘ方向の輝度ヒストグラムＨhistに基づいて、硬貨１０のＸ方向についての中心座標を取得する。具体的に、径情報取得部４２２は、Ｘ方向の輝度ヒストグラムＨhistに基づいて決定されたエッジ点XL、XRの差分（｜XR−XL｜）を、硬貨１０の径の大きさ2rとする（つまり、2r＝｜XR−XL｜）。
【００６１】
ここで、Ｘ方向の輝度ヒストグラムＨhistは、前述したように、Ｙ方向に並んだ状態で搬送される硬貨同士の接触部分が影響しないようにかつ、搬送ベルト２３が画像ｉｍ内に写ることの影響を受けないようにしつつも、比較的広い区間ＨＴ〜ＨＢを設定して作成することが可能であると共に、その区間ＨＴ〜ＨＢは、Ｙ方向に搬送される硬貨１０においてＸ方向の最大幅の部分を含んで設定することが可能である。そのため、Ｘ方向の輝度ヒストグラムＨhistに基づいて、硬貨１０の中心Ｘ座標xc、及び、硬貨１０の径の大きさ2rを、精度良く取得することが可能である。
【００６２】
従来の仮中心決定部は、前述したように、Ｙ方向の輝度ヒストグラムＶhistとして、予め設定した区間ＶＬ１〜ＶＲ１内に含まれる画素の輝度値を総和した輝度ヒストグラムのみを作成していた。そして、硬貨１０のＹ方向についての中心座標Ycは、そのＹ方向の輝度ヒストグラムＶhistに基づいて決定されたエッジ点YT１、YB１から決定されていた（つまり、Yc＝（YT１＋YB１）／２）。しかしながら、Ｙ方向の輝度ヒストグラムＶhistは、区間ＶＬ１〜ＶＲ１の設定に際し制約が多く、区間ＶＬ１〜ＶＲ１が比較的狭くなってしまう。このため、Ｙ方向の輝度ヒストグラムＶhistに基づいて決定されるエッジ点YT１、YB１の誤差が大きくなり易い。
【００６３】
また、本願発明者等の検討によれば、硬貨１０の状態、例えば硬貨１０の汚れ等が少ない新貨では、照明部３２によって照射した光が、区間ＶＬ１〜ＶＲ１内の、硬貨１０の搬送方向の前側に相当する外周縁の付近において強く反射される結果、撮像部３が撮像した画像において、硬貨１０の外周縁の撮像状態が不明瞭になってしまう場合もあった。この場合、区間ＶＬ１〜ＶＲ１において作成したＹ方向の輝度ヒストグラムＶhistに基づいて、しきい値ＴＨによってエッジ点YT１、YB１を正確に決定することは困難になる。
【００６４】
結果として、区間ＶＬ１〜ＶＲ１において作成したＹ方向の輝度ヒストグラムＶhistのみに基づいて、硬貨１０の中心Ｙ座標を決定しようとすると、正確性が低下する場合がある。
【００６５】
そこで、ここに開示する硬貨識別装置１では、１つのＹ方向の輝度ヒストグラムＶhistのみに基づいて、硬貨１０の中心Ｙ座標を演算するのではなく、Ｙ方向の輝度ヒストグラムＶhistから得られる複数のエッジ点の候補から、信頼度の高いエッジ点を選択した上で、選択したエッジ点に基づいて、硬貨１０の中心Ｙ座標を演算する。
【００６６】
エッジ点情報取得部４２３は、区間ＶＬ１〜ＶＲ１のＹ方向の輝度ヒストグラムに基づいて、エッジ点YT１、YB１を決定する。エッジ点YT１、YB１の決定は、予め設定したしきい値ＴＨと、輝度ヒストグラムの輝度度数との比較によって行う。こうして、エッジ点YT１、YB１を決定すれば、図４に示すように、エッジ点の候補として、エッジ点Ａ（Ax, Ay）及びエッジ点Ｂ（Bx, By）が決定される。エッジ点ＡのＸ座標Axは、図３及び図４からわかるように、区間を定めるＶＲ１により定まり、Ｙ座標Ayは、Ｙ方向の輝度ヒストグラムから決定したエッジ点YT１により定まる。同様に、エッジ点ＢのＸ座標Bxは、区間を定めるＶＲ１により定まり、Ｙ座標Byは、Ｙ方向の輝度ヒストグラムから決定したエッジ点YB１により定まる。エッジ点Ａ（Ax, Ay）及びエッジ点Ｂ（Bx, By）は、言い換えると、Ｘ座標が一致すると共に、Ｙ方向に搬送される硬貨１０の前側に相当するエッジ点、及び、後側に相当するエッジ点であり、この２つのエッジ点Ａ及びＢは共に、１つのＹ方向の輝度ヒストグラムに基づいて取得することができる。
【００６７】
同様にして、エッジ点情報取得部４２３は、区間ＶＬ２〜ＶＲ２のＹ方向の輝度ヒストグラムに基づいて、エッジ点YT２、YB２を決定する。エッジ点YT１、YB１を決定すれば、図４に示すように、エッジ点の候補として、エッジ点Ｃ（Cx, Cy）及びエッジ点Ｄ（Dx, Dy）が決定される。エッジ点ＣのＸ座標Cxは、図３及び図４からわかるように、区間を定めるＶＬ２により定まり、Ｙ座標Cyは、Ｙ方向の輝度ヒストグラムから決定したエッジ点YT２により定まる。同様に、エッジ点ＤのＸ座標Dxは、区間を定めるＶＬ２により定まり、Ｙ座標Dyは、Ｙ方向の輝度ヒストグラムから決定したエッジ点YB２により定まる。エッジ点Ｃ（Cx, Cy）及びエッジ点Ｄ（Dx, Dy）は、言い換えると、Ｘ座標が一致すると共に、Ｙ方向に搬送される硬貨１０の前側に相当するエッジ点、及び、後側に相当するエッジ点であり、この２つのエッジ点Ｃ及びＤは共に、１つのＹ方向の輝度ヒストグラムに基づいて取得することができる。
【００６８】
以上のように、エッジ点情報取得部４２３は、エッジ点の候補として、エッジ点Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤの４点のＸ座標及びＹ座標を取得する。ここで、各エッジ点のＸ座標の値は、イメージセンサ３１の構成から定まる値であるため、正確である。一方、各エッジ点のＹ座標の値は、Ｙ方向の輝度ヒストグラムに基づいて決定されるYT１、YB１、YT２、及びYB２であるため、誤差を含む可能性がある。
【００６９】
エッジ点選択部４２４は、エッジ点情報取得部４２３が取得した４つのエッジ点の信頼度を評価し、その中から、２つ、又は、１つのエッジ点を選択する。４つのエッジ点は全て円周上に位置すべき点であることから、エッジ点選択部４２４は、信頼度の評価として、中心Ｘ座標取得部４２１が取得した中心Ｘ座標と、径情報取得部４２２が取得をした硬貨１０の径の大きさ2rとに基づき、各エッジ点のＸ座標及びＹ座標が、円の中心と円周上の点の間で成り立つ幾何学的な関係を満足するか、を評価する。
【００７０】
図４は、４つのエッジ点（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）と、硬貨１０の中心との幾何学的な関係を示している。円の中心と円周上の点の間で成り立つ幾何学的な関係式は、
sin２θ＋cos２θ＝１    …（１）
で表される。sinθ＝L／r、cosθ＝Lx／rであるから、式（１）は、
L２＋Lx２＝r２    …（２）
となる。前述したように、rは、径情報取得部４２２により、Ｘ方向の輝度ヒストグラムＨhistから得られ、Lxは、中心Ｘ座標取得部４２１により、Ｘ方向の輝度ヒストグラムＨhistから得られる中心Ｘ座標Xcと、エッジ点のＸ座標（例えばAx）とから得られる（つまり、Lx＝｜Xc−Ax｜）。
【００７１】
式（２）から、Lは、
L＝√（r２−Lx２）
によって演算することが可能である。しかしながら、平方根を含む演算は、制御部４における演算処理の負荷を高くしかつ、演算時間が長くなる。ここでは、硬貨識別装置１において、硬貨の識別の際に必要となる仮の中心位置を決定しており、仮の中心位置を迅速に決定することが求められる。そこで、ここに開示する硬貨識別装置１では、演算時間を短縮するために、平方根を含まない近似式を用いる。
【００７２】
近似式は、式（１）の関係式を多項式によって近似しており、具体的には、
y＝−０．０８x２＋０．１５６x＋０．９８８      …（３）
但しy＝sinθ＝L／r、x＝cosθ＝Lx／r
である。式（３）の近似式は、中心角θが、３０°≦θ≦９０°のときに利用可能である（つまり、近似精度が高い）。中心角が３０°未満のときには、式（３）で示される近似式の精度が低下してしまう。また、中心角θが、０°≦θ≦９０°の範囲で利用可能な近似式を用いることも可能であるが、その場合は、近似式の精度が低下してしまう。式（３）に示す近似式を利用することができるように、エッジ点情報取得部４２３が取得するエッジ点Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤは、中心角θが、３０°≦θ≦９０°の範囲に含まれていることが望ましく、そのために、Ｙ方向の輝度ヒストグラムＶhistを作成する際の区間ＶＬ１〜ＶＲ１、及び、区間ＶＬ２〜ＶＲ２が、適宜設定される。
【００７３】
式（３）は、L、Lx、rを利用して、
L＝（−０．０８Lx２＋０．１５６rLx＋０．９８８r２）／r      …（４）
で表すことができる。同様に、式（３）は、M、Mx、rを利用して、
M＝（−０．０８Mx２＋０．１５６rMx＋０．９８８r２）／r      …（５）
で表すことができる。尚、図４より、Mxは、Mx ＝｜Xc−Cx｜である。式（４）及び式（５）には共に、平方根が含まれないため、L、又は、Mを演算する際の負荷が軽く、演算時間を短くすることができる。図４に示すように、Lは、エッジ点Ａと円の中心とのＹ方向の距離（又は、エッジ点Ｂと円の中心とのＹ方向の距離）に相当し、Mは、エッジ点Ｃと円の中心とのＹ方向の距離（又は、エッジ点Ｄと円の中心とのＹ方向の距離）に相当する。L及びMは共に、Ｙ方向の輝度ヒストグラムＶhistに基づく値を利用することなく、演算することができる。そこで、エッジ点選択部４２４は、式（４）及び式（５）を用いて演算したL及びM等と、Ｙ方向の輝度ヒストグラムＶhistに基づき決定される各エッジ点Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤのＹ座標の値とを比較することにより、各エッジ点の信頼度を評価する。
【００７４】
図６及び図７は、エッジ点選択部４２４及び演算部４２５が実行する、エッジ点の選択から、硬貨１０の中心Ｙ座標の演算までの手順を示すフローチャートである。先ず、ステップＳ１では、エッジ点Ｃ及びエッジ点Ｄの中心角θが、３０°未満であるか否かを判定する。３０°未満のときには、前述した近似式に基づく式（５）を利用することができない。そのため、ステップＳ１の判定がＹＥＳのときには、エッジ点Ａ及びエッジ点Ｂの信頼度が高いとして、ステップＳ７に進み、エッジ点Ａ及びエッジ点Ｂを選択する。ステップＳ７ではまた、エッジ点Ａ及びエッジ点ＢのＹ座標に基づいて、硬貨１０の中心Ｙ座標Ycを演算する。具体的に、中心Ｙ座標Ycは、図５に示すように、エッジ点Ａ及びエッジ点ＢのＹ方向の中点TmpAB＝（Ay＋By）／２とされる。ここで、Ayは、Ｙ方向の輝度ヒストグラムから決定したエッジ点YT１により定まり、Byは、Ｙ方向の輝度ヒストグラムから決定したエッジ点YB１によって定まる。ステップＳ７では、硬貨１０の中心Ｙ座標を、区間ＶＬ１〜ＶＲ１におけるＹ方向の輝度ヒストグラムＶhistに基づいて設定することになる。フローはその後、終了する。
【００７５】
ステップＳ１の判定がＮＯのときには、続くステップＳ２において、エッジ点Ａ及びエッジ点Ｂの中心角θが、３０°未満であるか否かを判定する。３０°未満のときには、前述した近似式に基づく式（４）を利用することができない。そのため、ステップＳ２の判定がＹＥＳのときには、エッジ点Ｃ及びエッジ点Ｄの信頼度が高いとして、ステップＳ８に進み、エッジ点Ｃ及びエッジ点Ｄを選択する。ステップＳ８ではまた、エッジ点Ｃ及びエッジ点ＤのＹ方向の中点TmpCD＝（Cy＋Dy）／２を、硬貨１０の中心Ｙ座標とする。Cyは、Ｙ方向の輝度ヒストグラムから決定したエッジ点YT２により定まり、Dyは、Ｙ方向の輝度ヒストグラムから決定したエッジ点YB２によって定まることから、ステップＳ８では、硬貨１０の中心Ｙ座標を、区間ＶＬ２〜ＶＲ２におけるＹ方向の輝度ヒストグラムＶhistに基づいて設定することになる。
【００７６】
ステップＳ２の判定がＮＯのときには、続くステップＳ３において、DiffABが、所定の画素数P1以下であるか否かを判定する。DiffABは、
DiffAB＝｜（｜Ay−By｜）−2L｜    …（６）
から求められる点Ａと点ＢとのＹ方向の目標値との差である。ここで、Ayは、エッジ点ＡのＹ座標であり、Byは、エッジ点ＢのＹ座標であり、Lは、式（４）から算出することができる。式（６）は、図４から明らかなように、エッジ点Ａ及びエッジ点Ｂについて、Ｙ方向の輝度ヒストグラムＶhistから得られるＹ座標の差｜Ay−By｜（つまり、Ｙ方向の距離）と、エッジ点Ａ及びエッジ点ＢのＸ座標Ax及びBx、硬貨１０の中心Ｘ座標Xc、並びに、硬貨１０の径の大きさ2rに基づき近似式を用いて得られる、エッジ点Ａ及びエッジ点ＢのＹ方向の距離2Lと、を比較する式である。DiffABがゼロに近いほど、Ｙ方向の輝度ヒストグラムＶhistから得られたＹ座標Ay及びByは、円周上の点である信頼性が高いことになる。所定の画素数P1は、例えば５画素としてもよい。ステップＳ３の判定がＹＥＳのときには、エッジ点Ａ及びエッジ点Ｂの信頼度が高いとして、ステップＳ９に移行し、前述したTmpAB（＝（Ay＋By）／２）を、硬貨１０の中心Ｙ座標Ycとする（図５も参照）。
【００７７】
ステップＳ３の判定がＮＯのときには、続くステップＳ４で、DiffCDが、所定の画素数P1以下であるか否かを判定する。DiffCDは、
DiffCD＝｜（｜Cy−Dy｜）−2M｜    …（７）
から求められる。ここで、Cyは、エッジ点ＣのＹ座標であり、Dyは、エッジ点ＤのＹ座標であり、Mは、式（５）から算出することができる。式（７）は、図４から明らかなように、エッジ点Ｃ及びエッジ点Ｄについて、Ｙ方向の輝度ヒストグラムＶhistから得られるＹ座標の差｜Cy−Dy｜（つまり、Ｙ方向の距離）と、エッジ点Ｃ及びエッジ点ＤのＸ座標Cx及びDx、硬貨１０の中心Ｘ座標Xc、並びに、硬貨１０の径の大きさ2rに基づき近似式を用いて得られる、エッジ点Ｃ及びエッジ点ＤのＹ方向の距離2Mと、を比較する式である。DiffCDがゼロに近いほど、Ｙ方向の輝度ヒストグラムＶhistから得られたＹ座標Cy及びDyは、円周上の点である信頼性が高いことになるため、ステップＳ３の判定がＹＥＳのときには、エッジ点Ｃ及びエッジ点Ｄの信頼度が高いとして、ステップＳ１０に移行する。ステップＳ１０では、前述したTmpCD（＝（Cy＋Dy）／２）を、硬貨１０の中心Ｙ座標Ycとする。
【００７８】
ここで、ステップＳ１〜ステップＳ４では、エッジ点Ａ及びエッジ点Ｂを、エッジ点Ｃ及びエッジ点Ｄよりも優先的に選択するようにしている。これは、エッジ点Ａ及びエッジ点Ｂは、搬送路２１においてＸ方向の一側に相当する点であり、前述の通り、搬送ベルト２３の影響や金属粉等の影響を，エッジ点Ｃ及びエッジ点Ｄよりも受け難いことによる。
【００７９】
ステップＳ４の判定がＮＯのときには、続くステップＳ５において、DiffBC≦DiffADでかつ、DiffBCが所定の画素数P2（但し、P2＞P1）以下であるか否かを判定する。つまり、硬貨１０の中心を挟んで向かい合うように位置するエッジ点Ａ及びエッジ点Ｄと、エッジ点Ｂとエッジ点Ｃとをそれぞれペアにし、どちらのペアが、円周上の点である信頼度が高いか否かを判定する。ペアになるエッジ点の関係は、硬貨１０の中心を原点としたときに、Ｘ座標及びＹ座標の正負が共に異なる関係である。つまり、エッジ点Ａは（Ax（負）、Ay（正））で、エッジ点Ｄは、（Dx（正）、Dy（負））である。また、エッジ点Ｂは、（Bx（負）、By（負））で、エッジ点Ｃは、（Cx（正）、Cy（正））である。所定の画素数P2は、例えば８画素としてもよい。硬貨１０の中心を挟んで向かい合うように位置する２つのエッジ点をペアとすることによって、例えばエッジ点Ａ及びＣ、又は、エッジ点Ｂ及びＤをペアとする場合よりも、２つのエッジ点のＹ方向の距離が比較的長くなる。これにより、距離の比較に基づいて信頼度を判断する際に、その正確性が高まることになる。
【００８０】
また、DiffBC及びDiffADはそれぞれ、
DiffBC＝｜（｜By−Cy｜）−（L＋M）｜    …（８）
DiffAD＝｜（｜Ay−Dy｜）−（L＋M）｜    …（９）
から算出される（図４も参照）。
【００８１】
エッジ点Ｂ及びＣのペアと、エッジ点Ａ及びＤのペアとを比較したときに、エッジ点Ｂ及びＣのペアの方が、信頼度が高くかつ、それらエッジ点Ｂ及びエッジ点Ｃの円周上からのずれが比較的小さいときには、ステップＳ５からステップＳ１１に移行して、BiseBCを、硬貨１０の中心Ｙ座標にする。BiseBCは、エッジ点Ｂ及びエッジ点Ｃに対する垂直二等分線が、硬貨１０の中心を通ることを利用して、エッジ点Ｂ（Bx、By）及びエッジ点Ｃ（Cx、Cy）に対する垂直二等分線と、硬貨１０の中心Ｘ座標Xcとから、硬貨１０の中心Ｙ座標Ycを算出する。具体的に、ステップＳ１１においては、
BiseBC＝{−(Bx−Cx)(2Xc−(Bx＋Cx))＋(By＋Cy) (By−Cy)}／2(By−Cy)  …（１０）
で、硬貨１０の中心Ｙ座標が演算される。
【００８２】
尚、円周上の２点から、円の中心を算出する計算式としては、種々の計算式を採用することが可能である。式（１０）に示すような垂直二等分線を利用する計算式は、計算量が比較的少なく、演算に要する時間の短縮を図ることができる。
【００８３】
ステップＳ５の判定がＮＯのときには、続くステップＳ６で、DiffAD≦DiffBCでかつ、DiffADが所定の画素数P2（但し、P2＞P1）以下であるか否かを判定する。ステップＳ５とは逆に、エッジ点Ｂ及びＣのペアと、エッジ点Ａ及びＤのペアとを比較したときに、エッジ点Ａ及びＤのペアの方が、信頼度が高くかつ、それらエッジ点Ａ及びエッジ点Ｄの円周上からのずれが比較的小さいときには、ステップＳ６からステップＳ１２に移行して、BiseADを、硬貨１０の中心Ｙ座標にする。BiseADは、エッジ点Ａ及びエッジ点Ｄに対する垂直二等分線が、硬貨１０の中心を通ることを利用して、エッジ点Ａ（Ax、Ay）及びエッジ点Ｄ（Dx、Dy）に対する垂直二等分線と、硬貨１０の中心Ｘ座標Xcとから、硬貨１０の中心Ｙ座標Ycを算出するものである。具体的に、ステップＳ１２においては、
BiseAD＝{−(Ax−Dx)(2Xc−(Ax＋Dx))＋(Ay＋Dy) (Ay−Dy)}／2(Ay−Dy)  …（１１）
で、硬貨１０の中心Ｙ座標が演算される。
【００８４】
尚、ステップＳ５及びステップＳ６は、入れ替えることも可能である。
【００８５】
ステップＳ６の判定がＮＯのときには、続くステップＳ１３（図７参照）において、DiffBD≦DiffACか否かを判定する。DiffBD、及び、DiffACはそれぞれ、
DiffBD＝｜（｜By−Dy｜）−（L−M）｜    …（１２）
DiffAC＝｜（｜Ay−Cy｜）−（L−M）｜    …（１３）
により演算される。
【００８６】
ステップＳ１３の判定がＹＥＳのときには、ステップＳ１４に移行し、ＮＯのときにはステップＳ１７に移行する。
【００８７】
ステップＳ１４では、DiffAB≦DiffCDか否かを判定する。DiffABは、式（６）により、DiffCDは、式（７）により、演算される。ステップＳ１４の判定がＹＥＳのときには、ステップＳ１３及びＳ１４の判定結果から、エッジ点Ｂの信頼度が高いとして、ステップＳ１５に移行し、ＮＯのときには、エッジ点Ｄの信頼度が高いとして、ステップＳ１６に移行する。
【００８８】
ステップＳ１５では、エッジ点ＢのＹ座標Byと、式（４）から得られるLとを利用して、硬貨１０の中心Ｙ座標Ycを演算する（Yc＝By−L）。つまり、ステップＳ１５では、信頼度の高い１つのエッジ点を選択することになり、この１つのエッジ点に基づいて、硬貨１０の中心Ｙ座標を推定することになる。
【００８９】
同様に、ステップＳ１６では、エッジ点Ｄの信頼度が高いとして、エッジ点ＤのＹ座標Dyと、式（５）から得られるMとを利用して、硬貨１０の中心Ｙ座標Ycを演算する（Yc＝Dy−M）。
【００９０】
ステップＳ１７では、DiffAB≦DiffCDか否かを判定する。DiffABは、式（６）により、DiffCDは、式（７）により、演算される。ステップＳ１７の判定がＹＥＳのときには、ステップＳ１８に移行し、ＮＯのときには、ステップＳ１９に移行する。
【００９１】
ステップＳ１８では、エッジ点Ａの信頼度が高いとして、エッジ点ＡのＹ座標Ayと、式（４）から得られるLとを利用して、硬貨１０の中心Ｙ座標Ycを演算する（Yc＝Ay＋L）。一方、ステップＳ１９では、エッジ点Ｃの信頼度が高いとして、エッジ点ＣのＹ座標Cyと、式（５）から得られるMとを利用して、硬貨１０の中心Ｙ座標Ycを演算する（Yc＝Cy＋M）。
【００９２】
尚、図６及び７に示すフローは、ステップの順番を適宜入れ替えることも可能である。但し、図６及び７に示すフローは、硬貨１０を搬送する搬送部２の構成や、硬貨１０の画像を撮像する撮像部３の構成を含む、硬貨識別装置１のハードウエア構成を考慮して、硬貨１０の中心位置を、より信頼度の高いエッジ点から、正確にかつ、より早く決定することが可能となるように、ステップの順番が定められている。
【００９３】
以上のように、この硬貨識別装置１は、硬貨１０をＹ方向に搬送するよう構成された搬送部２と、搬送している最中に、硬貨全体の画像を撮像するよう構成された撮像部３と、撮像部３が撮像した画像に基づいて、前記画像におけるＹ方向に直交するＸ方向についての、硬貨１０の中心Ｘ座標Xcを取得するよう構成された中心Ｘ座標取得部４２１と、撮像部３が撮像した画像において、硬貨１０の径の大きさ2rを取得するよう構成された径情報取得部４２２と、撮像部３が撮像した画像において、硬貨１０の外周縁上の点であるエッジ点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの、画像におけるＸ座標及びＹ座標を取得するよう構成されたエッジ点情報取得部４２３と、硬貨１０のＸ方向についての中心Ｘ座標Xc、硬貨１０の径の大きさ2r、及び、エッジ点のＸ座標及びＹ座標から、硬貨１０のＹ方向についての中心Ｙ座標Ycを演算するよう構成された演算部４２５と、を備える。
【００９４】
そして、演算部４２５は、円の中心と円周上の点との間で成り立つ幾何学的な関係式を多項式で近似した近似式（式（３）、式（４）、式（５））を用い、中心Ｘ座標Xcとエッジ点のＸ座標Ax、Bx、Cx、Dx、との差、径の大きさ2r、及び、エッジ点のＹ座標Ay、By、Cy、Dy、から、硬貨１０のＹ方向についての中心Ｙ座標Ycを演算する（図７のステップＳ１５、Ｓ１６、Ｓ１８、Ｓ１９）。
【００９５】
演算部４２５は、円の中心と円周上の点との間で成り立つ幾何学的な関係式を多項式で近似した近似式を用いて硬貨１０の中心Ｙ座標を演算するため、演算処理の負荷を軽減し、演算に要する時間が短くなる。よって、この硬貨識別装置１を、硬貨処理装置１００に組み込んだ場合、硬貨処理装置１００の処理に要する時間が、その分、短くなる。
【００９６】
エッジ点情報取得部４２３は、少なくとも３つのエッジ点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの座標を取得し、前記の硬貨識別装置１は、少なくとも３つのエッジ点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの中から、１つ又は２つのエッジ点を選択するよう構成されたエッジ点選択部４２４をさらに備え、演算部４２５は、エッジ点選択部４２４が選択した１つ又は２つのエッジ点に基づいて、硬貨１０のＹ方向についての中心Ｙ座標Ycを演算し、エッジ点選択部４２４は、複数のエッジ点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄについて、中心Ｘ座標取得部４２１が取得した中心Ｘ座標Xc、及び、径情報取得部４２２が取得した径の大きさ2rに基づいて決定される円周上の点であるかの信頼度を、近似式を用いて判断すると共に、その信頼度に基づいて前記エッジ点を選択する（図６のステップＳ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、図７のステップＳ１３、Ｓ１４、Ｓ１７）。
【００９７】
複数のエッジ点の情報を取得しかつ、その複数のエッジ点の中から信頼できるエッジ点を選択した上で、硬貨１０の中心Ｙ座標Ycを演算することにより、硬貨１０の中心Ｙ座標Ycの正確性が高まる。
【００９８】
エッジ点選択部４２４は、エッジ点の信頼度を判断する際に、近似式を利用するため、判定に要する時間を短縮することが可能になり、複数のエッジ点から、信頼度に基づいてエッジ点を選択した上で、硬貨１０の中心Ｙ座標Ycを演算するまでの時間が短くなる。
【００９９】
エッジ点選択部４２４は、エッジ点情報取得部４２３が取得したエッジ点の中から、任意に選択した２つのエッジ点について、エッジ点情報取得部４２３が取得したＹ座標に基づく、２つのエッジ点間のＹ方向の距離と、エッジ点情報取得部４２３が取得したＸ座標に基づき、近似式を用いて算出した２つのエッジ点間のＹ方向の距離とを比較する（DiffAB、DiffCD、DiffBC、DiffAD、DiffBD、DiffAC）ことによって、前記信頼度を判断する。
【０１００】
Ｙ方向の輝度ヒストグラムＶhistに基づいて、エッジ点のＸ座標及びＹ座標を取得する場合、Ｙ座標には誤差が含まれやすい一方で、Ｘ座標には誤差が含まれないため、エッジ点情報取得部４２３が取得したＹ座標に基づく、２つのエッジ点間のＹ方向の距離と、エッジ点情報取得部４２３が取得したＸ座標に基づき、近似式を用いて算出した２つのエッジ点間のＹ方向の距離とを比較することによって、２つのエッジ点のＹ座標の信頼度を評価することが可能になる。
【０１０１】
エッジ点情報取得部４２３は、Ｘ座標が一致すると共に、Ｙ方向に搬送される硬貨の前側に相当するエッジ点Ａ（又はエッジ点Ｃ）と、後側に相当するエッジ点Ｂ（又はエッジ点Ｄ）との２つのエッジ点のＸ座標及びＹ座標を少なくとも取得し、演算部４２５は、エッジ点選択部４２４が、Ｘ座標が一致する２つのエッジ点を選択したときには、近似式を用いて硬貨１０のＹ方向についての中心座標を演算する代わりに、選択した２つのエッジ点のＹ座標の中点（TmpAB又はTmpCD）を、硬貨１０のＹ方向についての中心Ｙ座標Ycにする（図６のステップＳ７、Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１０）。
【０１０２】
Ｘ座標が一致する２つのエッジ点の信頼度が高いとして、これら２つのエッジ点を抽出したときには、近似式を用いて硬貨１０のＹ方向についての中心座標を演算する代わりに、２つのエッジ点のＹ座標の中点を、硬貨１０の中心Ｙ座標Ycにすることで、演算時間を短縮すると共に、中心Ｙ座標Ycの正確性も高まる。
【０１０３】
エッジ点情報取得部４２３は、硬貨１０の中心を原点と仮定したときに、Ｘ座標及びＹ座標それぞれの正負が共に異なる２つのエッジ点のＸ座標及びＹ座標を少なくとも２つ取得し、演算部４２５は、エッジ点選択部４２４が、Ｘ座標及びＹ座標それぞれの正負が共に異なる２つのエッジ点を選択したときには、近似式を用いて硬貨１０のＹ方向についての中心座標を演算する代わりに、選択した２つのエッジ点に対する垂直２等分線と、中心Ｘ座標取得部４２１が取得した硬貨１０のＸ方向についての中心Ｘ座標Xcとから、硬貨１０のＹ方向についての中心Ｙ座標Ycを演算する（図６のステップＳ１１、Ｓ１２）。
【０１０４】
Ｘ座標及びＹ座標それぞれの正負が共に異なる２つのエッジ点は、Ｙ方向に搬送される硬貨１０の前側のエッジ点と、後側のエッジ点とでかつ、硬貨１０の中心を挟んだＸ方向の一側のエッジ点と、他側のエッジ点とであり、硬貨１０の中心を挟んで向かい合うような２つのエッジ点である。こうした２つのエッジ点を選択したときには、その２つのエッジ点に対する垂直２等分線と、硬貨１０の中心Ｘ座標Xcとから、硬貨１０の中心Ｙ座標Ycを演算する（つまり、BiseBC、又は、BiseAD）。このことにより、少ない演算量で演算に要する時間を短くしつつ、硬貨１０の中心Ｙ座標Ycを精度良く演算することが可能になる。
【０１０５】
近似式は、硬貨１０の中心に対する所定の角度範囲において設定されており、演算部４２５は、所定の角度範囲に含まれるエッジ点に基づいて（ステップＳ１及びステップＳ２）、硬貨１０のＹ方向についての中心Ｙ座標Ycを演算する。
【０１０６】
近似式を利用することが可能な所定の角度範囲に含まれるエッジ点に基づき、近似式を用いて硬貨１０の中心Ｙ座標Ycを演算することにより、中心Ｙ座標Ycを、精度良く演算することが可能になる。
【０１０７】
ここに開示する硬貨識別装置１はまた、硬貨１０をＹ方向に搬送するよう構成された搬送部２と、搬送している最中に、硬貨全体の画像を取得するよう構成された撮像部３と、撮像部３が取得した画像に基づいて、画像におけるＹ方向に直交するＸ方向についての、硬貨１０の中心Ｘ座標Xcを取得するよう構成された中心Ｘ座標取得部４２１と、撮像部３が取得した画像において、硬貨１０の径の大きさ2rを取得するよう構成された径情報取得部４２２と、撮像部３が取得した画像において、それぞれ硬貨１０の外周縁上の点である、少なくとも３つのエッジ点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの、画像におけるＸ座標及びＹ座標を取得するよう構成されたエッジ点情報取得部４２３と、少なくとも３つのエッジ点の中から、１つ又は２つのエッジ点を選択するよう構成されたエッジ点選択部４２４と、硬貨１０のＸ方向についての中心Ｘ座標Xc、硬貨の径の大きさ2r、及び、エッジ点選択部４２４が選択したエッジ点のＸ座標及びＹ座標から、硬貨のＹ方向についての中心Ｙ座標Ycを演算するよう構成された演算部４２５と、を備える。
【０１０８】
そして、エッジ点選択部４２４は、１つ又は２つのエッジ点について、中心Ｘ座標取得部４２１が取得した硬貨１０のＸ方向についての中心Ｘ座標Xc、及び、径情報取得部４２２が取得した硬貨１０の径の大きさ2rに基づいて決定される円周上の点であるかの信頼度を判断すると共に、その信頼度に基づいてエッジ点を選択する。
【０１０９】
この構成によると、前述したように、エッジ点情報取得部４２３が取得した複数のエッジ点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの候補から、エッジ点選択部４２４が、信頼度の高いエッジ点を選択した上で、硬貨１０の中心Ｙ座標Ycを演算することにより、中心Ｙ座標Ycの正確性が高まる。また、正しい中心座標に基づいて、硬貨１０の識別を行うことにより、識別の正確性も向上する。その結果、硬貨処理装置１００で、誤識別により硬貨１０を受け付けないという事態を減らす（言い換えると、硬貨処理装置１００において、硬貨１０の受付率を高める）ことが可能になる。
【０１１０】
エッジ点選択部４２４は、円の中心と円周上の点との間で成り立つ幾何学的な関係式を多項式で近似した近似式を用いて、信頼度を判断する、としてもよい。これにより、演算時間の短縮が図られる。
【０１１１】
ここに開示する硬貨中心位置検出方法は、Ｙ方向に硬貨１０を搬送している最中に、硬貨全体の画像を撮像するステップと、撮像した前記画像に基づいて、前記Ｙ方向に直交するＸ方向についての、前記画像における前記硬貨１０の中心Ｘ座標Xcを取得するステップと、撮像した前記画像に基づいて、前記硬貨１０の径の大きさ2rを取得するステップと、撮像した前記画像に基づいて、前記画像における前記硬貨１０の外周縁上の点であるエッジ点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの、Ｘ座標及びＹ座標を取得するステップと、前記硬貨１０のＸ方向についての中心Ｘ座標Xc、前記硬貨の径の大きさ2r、及び、前記エッジ点のＸ座標及びＹ座標から、前記硬貨１０のＹ方向についての中心Ｙ座標Ycを演算するステップと、を備える。
【０１１２】
そして、前記硬貨１０の中心Ｙ座標Ycを演算するステップは、円の中心と円周上の点との間で成り立つ幾何学的な関係式を多項式で近似した近似式（式（３）、式（４）、式（５））を用い、前記硬貨１０のＸ方向についての中心Ｘ座標Xcと前記エッジ点のＸ座標Ax、Bx、Cx、Dx、との差、前記径の大きさ2r、及び、前記エッジ点のＹ座標Ay、By、Cy、Dy、から、前記硬貨１０のＹ方向についての中心Ｙ座標Ycを演算する。
【０１１３】
これとは異なる硬貨中心位置検出方法は、Ｙ方向に硬貨１０を搬送している最中に、硬貨全体の画像を撮像するステップと、撮像した前記画像に基づいて、前記画像における前記Ｙ方向に直交するＸ方向についての、前記硬貨１０の中心Ｘ座標Xcを取得するステップと、撮像した前記画像において、前記硬貨１０の径の大きさ2rを取得するステップと、撮像した前記画像において、それぞれ前記硬貨１０の外周縁上の点である、少なくとも３つのエッジ点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの、前記画像におけるＸ座標及びＹ座標を取得するステップと、少なくとも３つの前記エッジ点の中から、１つ又は２つの前記エッジ点を選択するステップと、前記硬貨１０のＸ方向についての中心Ｘ座標Xc、前記硬貨１０の径の大きさ2r、及び、選択した前記エッジ点のＸ座標及びＹ座標から、前記硬貨１０のＹ方向についての中心Ｙ座標Ycを演算するステップと、を備える。
【０１１４】
そして、前記エッジ点を選択するステップは、１つ又は２つの前記エッジ点について、前記硬貨１０のＸ方向についての中心Ｘ座標Xc、及び、前記硬貨１０の径の大きさ2rに基づいて決定される円周上の点であるかの信頼度を判断すると共に、その信頼度に基づいて前記エッジ点を選択する。
【０１１５】
尚、前記の構成では、エッジ点情報取得部４２３は、４点のエッジ点のＸ座標及びＹ座標を取得しているが、エッジ点情報取得部４２３は、少なくとも３点のエッジ点のＸ座標及びＹ座標を取得すれば、エッジ点選択部４２４は、前述したフローと同様の手順で、信頼度の高いエッジ点を選択することが可能である。
【符号の説明】
【０１１６】
１  硬貨中心決定装置
２  搬送部
３  撮像部
４２１  中心Ｘ座標取得部
４２２  径情報取得部
４２３  エッジ点情報取得部
４２４  エッジ点選択部
４２５  演算部
【図１】
0006537859.tif 000002
【図２】
0006537859.tif 000003
【図３】
0006537859.tif 000004
【図４】
0006537859.tif 000005
【図５】
0006537859.tif 000006
【図６】
0006537859.tif 000007
【図７】
0006537859.tif 000008
【図８】
0006537859.tif 000009