(57)【要約】【課題】紙葉類の角折れ券や破れ券を容易に判定できる正損判定装置を提供する。【解決手段】正損判定装置が紙葉類の画像データを取得し、この画像データから紙葉類の画像の輪郭点を抽出し、その輪郭点の総数により紙葉類の正損を正券判定基準値と比較して判定すると共に正券判定基準値との大小により損券の欠損状態を判定する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙葉類の画像データを取得し、該画像データから紙葉類の画像の輪郭点を抽出し、該輪郭点の総数により紙葉類の正損を判定することを特徴とする正損判定装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記輪郭点の総数を、予め設定した正券判定基準値と比較し、その大小により紙葉類の損券の欠損状態を判定することを特徴とする正損判定装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
表示部を設け、該表示部に前記紙葉類の損券の判定結果を表示することを特徴とする正損判定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙幣や伝票、チケット類等の紙葉類の破れや折れを判定する正損判定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の紙葉類、特に紙幣の鑑別装置は、紙幣の特徴点である長手方向の全長をイメージセンサの水平スキャンにより立上り、立下りの出力を細かな分解能で検出して測定し、紙幣の紙面の明暗を比較的粗い分解能で検出し、その明暗を加算または平均化して印刷パターンを求め、その紙幣の全長や印刷パターンを紙幣の基準寸法や基準となる印刷パターンと比較して紙幣の金種や真偽を鑑別している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−３３４７２４号公報（第４−５頁
【００１３】−
【００２１】、第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の技術は、紙幣の印刷の明暗による印刷パターンや紙幣の全長により紙幣の金種や真偽を鑑別するものであるため、これを紙幣の正損の判定に利用して角折れ紙幣（角折れ券という。）の重なりをその重なり領域の反射時の明暗または全長の長短により判断しようとすると、裏面の印刷内容により明暗が様々に異なり、折れ具合により全長の分布も様々に異なるため偽券としての鑑別は可能であっても損券と判定することは極めて困難であるという問題がある。
【０００５】
このことは、破損等により紙幣の一部が欠落した紙幣（破れ券という。）においても同様であり、外国紙幣のように改刷の度に紙幣の印刷の品質や紙厚、紙質が異なる紙幣においては更に困難な問題となる。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、紙葉類の角折れ券や破れ券を容易に判定できる正損判定装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、正損判定装置が、紙葉類の画像データを取得し、該画像データから紙葉類の画像の輪郭点を抽出し、該輪郭点の総数により紙葉類の正損を判定することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明による正損判定装置の実施の形態について説明する。
図１は本発明の第１実施の形態の正損判定処理を示すフローチャート、図２は実施に形態の正損判定装置を示すブロック図である。
【０００８】
図２において、１は正損判定装置である。
２は正損判定装置１の制御部であり、正損判定装置１の各部を制御すると共に、記憶部３に格納された「正損判定プログラム」を実行する。
記憶部３には上記の「正損判定プログラム」の他、後述する輪郭点情報や紙葉類の正損判定結果等の制御部２が行う処理結果が格納されると共に、正券を角折れ券や破れ券等の損券と区別して判定するための正券判定基準値や紙葉類の画像と背景の画像を識別するための明度を設定した背景画像閾値等が格納される。
【０００９】
４は表示部であり、ＣＲＴやＬＣＤ等の表示画面が設けられており、紙葉類の正損等の判定結果や損券の欠損状態の判定結果等を表示する。
上述した構成の作用について説明する。
５は画像データ取得部であり、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）カメラ等の画像センサが設けられており、搬送された紙葉類の画像を撮影し、この画像を画素で構成した画像データに変換して出力する。
【００１０】
図３は紙葉類としての紙幣を撮影した画像データあり、画像データ取得部５が出力する画像データの例である。
１１は紙幣の画像である紙幣画像である。
１２は紙幣画像の周辺の背景の画像である背景画像１２であり、判定すべき紙幣の紙幣画像１１のどの部位よりも明るい明度となるように撮影される。
【００１１】
１３は輪郭点であり、図３に太い実線で示すように紙幣画像１１と背景画像１２との輪郭を示す境界点である。
このため、記憶部３に格納される背景画像閾値は、紙幣画像１１を検出するための明度の閾値、つまりこの背景画像閾値より暗い画素を検出したときにその画素を紙幣画像１１の画素として認識するための閾値である。
【００１２】
１４は判定画像であり、紙幣画像１１と背景画像１２とにより構成され、画像データ取得部５はこの判定画像１４を画素で構成した画像データに変換して出力する。
上記の構成の作用について説明する。
本発明の正損判定装置１が正損の判定や損券の欠損状態の判定を行う紙葉類は、紙幣、伝票等の帳票、イベントの入場券や乗車券および航空券等のチケット類等の定型化された外形形状を有する紙葉類であれば、どのような紙葉類であってもよいが、本実施の形態においては紙幣を例に説明する。
【００１３】
従って、本実施の形態の記憶部３には、紙幣の真偽や金種を鑑別するための鑑別情報を伴った「紙幣鑑別プログラム」が格納されており、制御部２はこの「紙幣鑑別プログラム」により紙幣の真偽や金種を鑑別した後に以下に示す正損判定処理を実行する。
なお、他の紙葉類、例えば一企業内で使用される一つの外形形状のみの伝票等のように、真偽や帳票の種類を鑑別する必要のない紙葉類の場合は、鑑別プログラムによる紙葉類の鑑別は省略して以下に示す正損判定処理を実行するようにする。
【００１４】
このような正損判定処理について、図１に示すフローチャートを用い、Ｓで示すステップに従って説明する。
なお、記憶部３には判定画像１４の一行分（図３の例では判定画像１４の左側端部から右側端部までの一行分）の走査（一走査という。）における画素の位置やその明暗等の画素情報を画素毎に記憶する画素情報記憶エリアが確保されており、正損判定処理の開始時、画素情報記憶エリアには一行分の各位置の画素の明度を背景画像１２の画素の明度とした画素情報が記憶されている。
【００１５】
Ｓ１、紙幣の金種等の鑑別を終えた制御部２は、その金種情報を記憶部３に一時保存すると共に画像データ取得部５により判定画像１４を撮影し、画像データ取得部５が出力する図３に示す画像データを取得する。
なお、金種等の鑑別を上記と同様の画像データにより行う形式の機器の場合は、画像データ取得部５が撮影した鑑別のための画像データをそのまま転用するようにしてもよく、他の部位で取得した画像データや金種情報を画像データ取得部５が受信して用いるようにしてもよい。
【００１６】
Ｓ２、画像データを取得すると、制御部２は図３に示す始点、つまり判定画像１４の先端側の一方の隅を開始点として図３に示す走査方向、つまり紙幣画像１１の長手方向に判定画像１４の画像データの画素の走査を開始する。
Ｓ３、制御部２は、画像データの画素の位置とその明度を読取り、これを現在画素の明度として認識する。
【００１７】
Ｓ４、現在画素の明度を認識した制御部２は、現在画素の走査方向の位置と同じ走査方向の位置の画素情報記憶エリアの画素情報を読出し、これを一時保存してその明度を前回画素の明度として認識し、その前回画素の画素情報記憶エリアの画素情報を現在画素の画素情報に書替えて更新すると共にその前の画素情報の明度、つまり画素情報記憶エリアに書替えて記憶された現在画素の直前の画素の画素情報の明度を読出し、これを直前画素の明度として認識する。
【００１８】
そして、現在画素と読出した前回画素の明度および直前画素の明度を背景画像閾値と比較し、それぞれの画素が紙幣画像１１の画素または背景画像１２の画素のどちらに該当するかを判別して輪郭点１３の抽出を実行する。
すなわち、現在画素が紙幣画像１１の画素であり、直前画素が背景画像１２の画素である場合、または現在画素が背景画像１２の画素であり、直前画素が紙幣画像１１の画素である場合にその現在画素を輪郭点１３として抽出する。
【００１９】
そして、上記のいずれにも該当しない場合であって、現在画素が紙幣画像１１の画素であり、前回画素が背景画像１２の画素である場合は、その現在画素を輪郭点１３として抽出する。
また、現在画素が背景画像１２の画素であり、前回画素が紙幣画像１１の画素である場合は、その前回画素を輪郭点１３として抽出する。
【００２０】
Ｓ５、輪郭点の抽出を終えた制御部２は、その画素が輪郭点１３である場合はステップＳ６へ移行する。ステップＳ４の４つの条件のいずれにも該当しない場合はステップＳ７へ移行する。
Ｓ６、制御部２は、輪郭点１３として抽出した現在画素の画素情報または一時保存した前回画素の画素情報を輪郭点情報として記憶部３に格納すると共に一時保存した前回画素の画素情報を消去する。
【００２１】
Ｓ７、制御部２は現在画素の位置等により一走査の終了を判断し、一走査が終了したときはステップＳ８へ移行する。
一走査が終了していないときは、ステップＳ３へ戻ってステップＳ３〜Ｓ７の作動を繰り返し、順次に次の画素の走査を継続する。
Ｓ８、制御部２は現在画素の位置が図３に示す終点、つまり判定画像１４の後端側の他方の隅に到達したか否かを判断し、現在画素が終点である場合は走査が終了したとしてステップＳ９へ移行する。
【００２２】
現在画素が終点に達していない場合は、次の一走査を行うために操作位置を次の行に進め、ステップＳ３へ戻ってステップＳ３〜Ｓ８の作動を繰り返し、順次に次の行の走査を継続する。
Ｓ９、判定画像１４の走査を終了した制御部２は、一時保存した金種情報および格納した輪郭点情報を基に記憶部３の正券判定基準値を参照して紙幣の正損判定を実行する。
【００２３】
すなわち、記憶部３には紙幣の金種別にその正券の輪郭点の総数のバラツキを考慮した基準値、つまり上限基準値と下限基準値が格納されており、制御部２は一時保存した金種情報を読出してその紙幣の金種を認識し、これを基に正券判定基準値から該当する金種の上限基準値と下限基準値を読出す。
そして、記憶部３に格納した輪郭点情報を基に紙幣画像１１の輪郭点１３の総数（画像輪郭点総数という。）を計数し、画像輪郭点総数が下限基準値以上、かつ上限基準値以下の場合はその紙幣を正券と判定する。
【００２４】
画像輪郭点総数が下限基準値より少ない場合はその紙幣を損券と判定し、その損券の欠損状態を図４に２点鎖線で示す折れ領域２１が折れ込んだ角折れ券（折れ領域２１が欠落している場合を含む。）と判定する。
画像輪郭点総数が上限基準値より多い場合は、その紙幣を損券と判定し、その損券の欠損状態を図５に示す破れ領域２２が欠落した破れ券と判定する。
【００２５】
Ｓ１０、正損判定を終えた制御部２は、判定した正損の別および損券の欠損状態を記憶部３に正損判定結果として格納する。
Ｓ１１、制御部２は判定した紙幣が損券である場合はステップＳ１２へ移行する。
判定した紙幣が正券である場合は、制御部２は記憶部３に一時保存した金種情報を消去し、画素情報記憶エリアの一行分の各位置の画素の明度を背景画像１２の画素の明度に書替えて正損判定処理を終了させる。
【００２６】
Ｓ１２、紙幣を損券と判定した制御部２は、表示部４に判定した紙幣が損券である旨およびその損券の角折れ券または破れ券の欠損状態を表示する。
そして、制御部２は、この表示を確認した係員または顧客の確認操作または次の作業のための操作を認識して表示部４の表示内容を消去すると共に記憶部３に一時保存した金種情報を消去し、画素情報記憶エリアの一行分の各位置の画素の明度を背景画像１２の画素の明度に書替えて正損判定処理を終了させる。
【００２７】
以上のように、本実施の形態の正損判定装置１によれば紙幣画像１１等の画像データから印刷パターン等によらず、紙幣の輪郭点のみを抽出して正損判定処理が行われる。
なお、上記で説明した背景画像１２は、判定すべき紙幣の紙幣画像１１のどの部位よりも明るい明度となるように撮影するとして説明したが、判定すべき紙幣の紙幣画像１１のどの部位よりも暗い明度となるように撮影するようにしてもよい。このことは、比較的明るい紙幣の地色を有する外国紙幣の正損を判定する場合に有効であり、これにより外国紙幣においても容易に折れ券や破れ券を判定することができる。
【００２８】
この場合に、背景画像閾値は、この背景画像閾値より明るい画素を検出したときにその画素を紙幣画像１１の画素として認識するための閾値となるように設定する。
また、本実施の形態では、判定画像１４を背景を含む１枚の画像として撮影すると説明したが、例えばビデオカメラ等により搬送される紙幣を直接スキャンしながら上記と同様の方法により正損判定を行うようにしてもよく、紙幣の面の鉛直方向に紙幣を透過する光学的なセンサ、例えば受光部と発行部を有する透過センサによってその遮光、受光を検出し、これにより上記と同様の方法で正損判定を行うようにしてもよい。
【００２９】
更に、全ての画素の画素情報を記憶するようにし、全ての走査の終了後に上記と同様にして輪郭点１３を抽出して正損判定を行うようにしてもよい。
更に、損券の欠損状態の判定方法は、上記の画像輪郭点総数による方法に限らず、抽出した輪郭点１３の輝度により行うようにしてもよい。
すなわち、破れ券の場合はその破れ部位の紙幣の繊維の露出による乱反射により輪郭点１３の輝度が鈍くなることを利用して輝度が比較的安定する折れ部位と正常部位の基準値を設け、輝度が折れ部位の基準値の範囲にある場合を折れ部位、輝度が正常部位の基準値の範囲にある場合を正常部位、それ以外の場合を破れ部位として判定するようにする。
【００３０】
更に、損券の破れ券と折れ券の欠損状態の判定方法は、上記の方法によらず、格納した輪郭点情報により行うようにしてもよい。
すなわち、輪郭点情報の輪郭点１３の画素の位置によりその連続する方向を判断し、略四角となるように連続する場合は正券と、比較的整列した斜めの連続を有する場合は角折れ券と、整列しないジグザクした連続を有する場合を破れ券として判定するようにする。
【００３１】
上記の方法により、損券の角折れ券と破れ券の欠損状態をより正確に判定することが可能となる。
なお、本発明の正損判定装置１は単独で使用してもよいが、自動販売機や現金自動取引装置等の自動取引装置に組込んで使用してもよい。
本発明の正損判定装置１を自動販売機や現金自動取引装置に組込んだ場合にこれらに投入された紙幣を損券と判定したときは、表示部４には上記のように損券の欠損状態、つまり損券となった理由が表示されるため、損券を返却された顧客は直ぐにその処置を取ることができ、顧客の利便性を向上させることができると共に顧客が感じる不快感を軽減することができる。
【００３２】
以上説明したように、本実施の形態では、取得した紙幣の画像データを走査して輪郭点を抽出し、この輪郭点の総数により紙幣の正損を判定するようにしたことによって、紙幣の印刷等に影響されることなくその正損を容易に判定することができる。
上記の輪郭点のみによる正損判定は、紙幣の紙厚のバラツキや印刷の品質、紙質が改刷の度に異なる外国紙幣の正損判定において、紙厚や印刷の品質等による影響を除外することができ特に有効である。
【００３３】
また、輪郭点の総数を正券鑑定基準値と比較してその大小により紙幣の角折れ券や破れ券等の損券の欠損状態を判定するようにしたことによって、損券の欠損状態により分別して集積することが可能となり、角折れ券のように修復が可能な紙幣を容易に再利用することができ、損券の分別、修復作業の業務効率を向上させることができる。
【００３４】
更に、判定した損券の判定結果を表示部に表示するようにしたことによって、係員や顧客が容易に損券となった理由を理解することができ、その後の処置を素早く行うことが可能となる。
なお、本実施の形態では、正損判定処理を「正損判定プログラム」よるソフトウエアにより実行するとして説明したが、その各ステップを単独でまたは複数を統合して実行するハードウエアによって構成し、上記の正損判定処理を行うようにしても本発明の効果を損なうものではない。
【００３５】
また、本実施の形態では、紙幣の正損判定を例に説明したが、他の紙葉類の正損判定の場合も同様であり、またこの判定装置を他の紙葉類の処理装置に組込んで利用する場合も同様である。
【００３６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明は、取得した紙葉類の画像データを走査して輪郭点を抽出し、この輪郭点の総数により紙葉類の正損を判定するようにしたことによって、紙葉類の印刷等に影響されることなくその正損を容易に判定することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の正損判定処理を示すフローチャート
【図２】実施の形態の正損判定装置を示すブロック図
【図３】実施の形態の判定画像を示す説明図
【図４】実施の形態の角折れ券の紙幣画像を示す説明図
【図５】実施の形態の破れ券の紙幣画像を示す説明図
【符号の説明】
１    正損判定装置
２    制御部
３    記憶部
４    表示部
５    画像データ取得部
１１  紙幣画像
１２  背景画像
１３  輪郭点
１４  判定画像
２１  折れ領域
２２  破れ領域
【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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