(57)【要約】【課題】  挿入された紙葉類の挿入初期段階で紙葉類の一部を撮像して紙葉類の表裏、正逆の挿入方向及び種類を判定し、判定結果に基づいて、紙葉類に形成された特徴画像の領域を特定して撮像するように紙葉類の搬送または撮像を制御する紙葉類識別装置および方法を提供する。【解決手段】  紙葉類の特定位置の特徴画像を撮像し、該撮像により得られた特徴画像に基づき該紙葉類の識別を行う紙葉類識別装置１において、紙葉類の画像を撮像する撮像手段７と、紙葉類の特定領域の所定の特徴部を検出する検出手段４と、検出手段４の検出結果に基づき撮像手段７による特徴画像の撮像位置を制御する制御手段８とを具備する。【選択図】  図１
2005346480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙葉類の特定位置の特徴画像を撮像し、該撮像により得られた特徴画像に基づき該紙葉類の識別を行う紙葉類識別装置において、
前記紙葉類の画像を撮像する撮像手段と、
前記紙葉類の特定領域の所定の特徴部を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づき前記撮像手段による前記特徴画像の撮像位置を制御する制御手段と
を具備することを特徴とする紙葉類識別装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記検出手段の検出結果に基づき前記紙葉類の挿入方向を判別する挿入方向判別手段と、
前記挿入方向判別手段の判別結果に基づき前記特徴画像の撮像位置を特定する撮像位置特定手段と
を具備することを特徴とする請求項１記載の紙葉類識別装置。
【請求項３】
前記紙葉類の種別を判定する種別判定手段
を更に具備し、
前記制御手段は、
前記検出手段の検出結果および前記種別判定手段の判定結果に基づき前記撮像手段による前記特徴画像の撮像位置を制御する
ことを特徴とする請求項１または２記載の紙葉類識別装置。
【請求項４】
前記特徴部は、
前記紙葉類の一方の端部にすき入れされた透かしバーである
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の紙葉類識別装置。
【請求項５】
前記特徴部は、
前記紙葉類の一面の端部のパールインキ印刷部である
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の紙葉類識別装置。
【請求項６】
前記種別判定手段は、
前記透かしバーの数に基づき前記紙葉類の種別を判定する
ことを特徴とする請求項４記載の紙葉類識別装置。
【請求項７】
挿入された紙葉類の特定位置の特徴画像を撮像し、該撮像により得られた特徴画像に基づき該紙葉類の識別を行う紙葉類識別方法において、
前記挿入された紙葉類の特定領域を撮像して特定領域画像を取得し、
該撮像により取得された前記特定領域画像から前記挿入された紙葉類の所定の特徴部を検出手段で検出し、
前記検出手段の検出結果に基づき前記挿入された紙葉類の特徴画像を撮像する撮像位置を制御手段で制御し、
前記制御手段で制御された撮像位置で撮像して得られた前記挿入された紙葉類の特徴画像に基づき該紙葉類の識別を行う
ことを特徴とする紙葉類識別方法。
【請求項８】
前記制御手段は、
前記検出手段の検出結果に基づき前記挿入された紙葉類の挿入方向を挿入方向判別手段で判別し、
前記挿入方向判別手段による判別結果に基づき前記挿入された紙葉類の特徴画像の撮像位置を撮像位置特定手段で特定し、
前記撮像位置特定手段により特定された撮像位置で撮像して得られた前記挿入された紙葉類の特徴画像に基づき該紙葉類の識別を行う
ことを特徴とする請求項７記載の紙葉類識別方法。
【請求項９】
前記挿入された紙葉類の種別を種別判定手段で更に判定し、
前記制御手段は、
前記検出手段の検出結果および前記種別判定手段の判定結果に基づき前記挿入された紙葉類の特徴画像を撮像する撮像位置を制御し、
前記制御手段で制御された撮像位置で撮像して得られた前記挿入された紙葉類の特徴画像に基づき該紙葉類の識別を行う
ことを特徴とする請求項７または８記載の紙葉類識別方法。
【請求項１０】
前記特徴部は、
前記挿入された紙葉類の一方の端部にすき入れされた透かしバーである
ことを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載の紙葉類識別方法。
【請求項１１】
前記特徴部は、
前記挿入された紙葉類の一面の端部のパールインキ印刷部である
ことを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載の紙葉類識別方法。
【請求項１２】
前記種別判定手段は、
前記透かしバーの数に基づき前記挿入された紙葉類の種別を判定する
ことを特徴とする請求項１０記載の紙葉類識別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙葉類識別装置および方法に関し、特に、挿入された紙葉類の挿入初期段階で紙葉類の一部を撮像して紙葉類の表裏、正逆の挿入方向及び種類を判定し、判定結果に基づいて、紙葉類に形成された特徴画像の領域を特定して撮像するように紙葉類の搬送または撮像を制御する紙葉類識別装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、紙幣、小切手または商品券等の紙葉類の種類および真偽を識別する紙葉類識別装置においては、装置に挿入された紙葉類を磁気センサ若しくは光センサ等を用いて装置に挿入された紙葉類の特徴を磁気的または光学的に検出し、検出した紙葉類の特徴と真券の特徴とを照合することにより紙葉類の種類および真偽を識別する。
【０００３】
例えば、紙葉類の特徴を検出する手段として光学的手段を用いる場合には、透過型光センサ若しくは反射型光センサを用いて紙葉類の図柄等の特徴画像を光学的に検出し、検出した特徴画像と予め登録された紙葉類の特徴画像に対応した標準画像とを照合することにより、紙葉類の種類および真偽を識別する。
【０００４】
しかしながら、装置に挿入された紙葉類の挿入方向は、表裏、正逆の４方向あり、これら４方向のうちの何れの方向で紙葉類が挿入された場合であっても紙葉類に形成された特徴画像を確実に検出するためには、挿入された紙葉類を４方向に対応した特徴画像の位置でそれぞれ検出する必要がある。
【０００５】
また、挿入された紙葉類の種類及び真偽を識別するためには、挿入された紙葉類の特徴画像を紙葉類の種類毎に表裏、正逆の４方向の標準画像と照合する必要があるため識別処理に要する時間が長くなるとともに紙葉類毎に表裏、正逆の４方向の標準画像を記憶管理するためのメモリ容量が必要となる。
【０００６】
したがって、検出した特徴画像と予め登録された紙葉類の特徴画像に対応した標準画像とを照合処理するに先立ち、挿入された紙葉類の表裏、正逆の挿入方向及び種類が特定されることで紙葉類の種類及び真偽の識別処理がより高速で確実なものとなる。
【０００７】
このようなことから、例えば、特許文献１には、紙幣の金種文字を認識することにより紙幣の金種および搬送方向を高速で判別することを可能とした紙幣判別装置が提案されている。
【０００８】
また、特許文献２には、挿入された紙幣のデータを読み取り、検出しはじめたら初期段階で紙幣等の種類と挿入方向を判定し、判定結果に対応した標準パターンのみを比較対象とすることで比較判定時間を短縮する識別装置が提案されている。
【０００９】
また、特許文献３には、紙幣の識別対象を特定して小型化を図るとともに、人工網膜センサを利用して装置全体の処理速度を高速化した紙幣鑑別装置が提案されている。
【特許文献１】特開平０１−２８１５９１号公報
【特許文献２】特開平１０−１８８０７３号公報
【特許文献３】特開２０００−１１３２６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、上記提案の特許文献１は、紙幣の金種文字を含む領域に対応する基準データと密度分布基準データと外形データとを予め設定しておき、これら各データと搬送紙幣の一方側全面の画像データおよび搬送紙幣の他方側全面の画像データとに基づき紙幣の金種、表裏、搬送方向を判別するように構成したものである。
【００１１】
また、特許文献２は、予め設定した光センサまたは磁気センサの各センサの固定ゾーン中から設定ルールが得られるデータと、該データの組み合せデータを標準データとして記憶し、識別対象紙幣等からの読み取りデータを同様に演算して標準データと比較し、識別対象紙幣等の読み取り開始初期段階に紙幣等の種別と方向を特定し、その後は特定した標準パターンだけを比較対象として比較判定し紙幣等の真偽を判定するように構成したものである。
【００１２】
また、特許文献３は、紙幣と対向し、紙幣の透かし模様を撮像して映像信号を出力する撮像処理回路、映像信号のエッジ検出を行って透かし模様のエッジ画像を出力する画像変換処理回路とを設けた人工網膜チップと、エッジ画像を解析して画像データを出力する知識処理回路と、画像データを照合して紙幣の真偽を判別する判別回路とを備えるように構成したものである。
【００１３】
しかし、上記特許文献１乃至特許文献３には、紙幣等の挿入方向、表裏、金種の判定結果に基づいて、紙幣の所望する箇所を撮像するように紙幣の搬送手段または撮像手段を制御する技術に関しては開示も示唆もされていない。
【００１４】
そこで、本発明は、挿入された紙葉類の挿入初期段階で紙葉類の一部を撮像して紙葉類の表裏、正逆の挿入方向及び種類を判定し、判定結果に基づいて、紙葉類に形成された特徴画像の領域を特定して撮像するように紙葉類の搬送または撮像を制御する紙葉類識別装置および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】
【００１５】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、紙葉類の特定位置の特徴画像を撮像し、該撮像により得られた特徴画像に基づき該紙葉類の識別を行う紙葉類識別装置において、前記紙葉類の画像を撮像する撮像手段と、前記紙葉類の特定領域の所定の特徴部を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づき前記撮像手段による前記特徴画像の撮像位置を制御する制御手段とを具備することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づき前記紙葉類の挿入方向を判別する挿入方向判別手段と、前記挿入方向判別手段の判別結果に基づき前記特徴画像の撮像位置を特定する撮像位置特定手段とを具備することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記紙葉類の種別を判定する種別判定手段を更に具備し、前記制御手段は、前記検出手段の検出結果および前記種別判定手段の判定結果に基づき前記撮像手段による前記特徴画像の撮像位置を制御することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかの発明において、前記特徴部は、前記紙葉類の一方の端部にすき入れされた透かしバーであることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項５の発明は、請求項１乃至３のいずれかの発明において、前記特徴部は、前記紙葉類の一面の端部のパールインキ印刷部であることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項６の発明は、請求項４の発明において、前記種別判定手段は、前記透かしバーの数に基づき前記紙葉類の種別を判定することを特徴とする。
【００２１】
また、請求項７の発明は、挿入された紙葉類の特定位置の特徴画像を撮像し、該撮像により得られた特徴画像に基づき該紙葉類の識別を行う紙葉類識別方法において、前記挿入された紙葉類の特定領域を撮像して特定領域画像を取得し、該撮像により取得された前記特定領域画像から前記挿入された紙葉類の所定の特徴部を検出手段で検出し、前記検出手段の検出結果に基づき前記挿入された紙葉類の特徴画像を撮像する撮像位置を制御手段で制御し、前記制御手段で制御された撮像位置で撮像して得られた前記挿入された紙葉類の特徴画像に基づき該紙葉類の識別を行うことを特徴とする。
【００２２】
また、請求項８の発明は、請求項７の発明において、前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づき前記挿入された紙葉類の挿入方向を挿入方向判別手段で判別し、前記挿入方向判別手段による判別結果に基づき前記挿入された紙葉類の特徴画像の撮像位置を撮像位置特定手段で特定し、前記撮像位置特定手段により特定された撮像位置で撮像して得られた前記挿入された紙葉類の特徴画像に基づき該紙葉類の識別を行うことを特徴とする。
【００２３】
また、請求項９の発明は、請求項７または８の発明において、前記挿入された紙葉類の種別を種別判定手段で更に判定し、前記制御手段は、前記検出手段の検出結果および前記種別判定手段の判定結果に基づき前記挿入された紙葉類の特徴画像を撮像する撮像位置を制御し、前記制御手段で制御された撮像位置で撮像して得られた前記挿入された紙葉類の特徴画像に基づき該紙葉類の識別を行うことを特徴とする。
【００２４】
また、請求項１０の発明は、請求項７乃至９のいずれかの発明において、前記特徴部は、前記挿入された紙葉類の一方の端部にすき入れされた透かしバーであることを特徴とする。
【００２５】
また、請求項１１の発明は、請求項７乃至９のいずれかの発明において、前記特徴部は、前記挿入された紙葉類の一面の端部のパールインキ印刷部であることを特徴とする。
【００２６】
また、請求項１２の発明は、請求項１０の発明において、前記種別判定手段は、前記透かしバーの数に基づき前記挿入された紙葉類の種別を判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
この発明の紙葉類識別装置および方法によれば、挿入された紙葉類の真偽の識別に先立ち、挿入された紙葉類の透かしバーやパールインキ等の検出結果に基づき紙葉類の表裏、正逆の挿入面、挿入方向及び種類が容易に判定されるので紙葉類の特徴画像と予め登録された紙葉類の特徴画像に対応した標準画像との照合処理が短縮でき、紙葉類の真偽識別処理の高速化が図れる。
【００２８】
また、挿入された紙葉類の挿入面、挿入方向及び種類の判定結果に基づき紙葉類に形成された特徴画像の領域を特定して撮像するので、紙葉類の特徴画像を取得する際の特徴画像領域以外の不要な画像データを記憶するメモリ領域の無駄を抑えコスト削減を図ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明に係わる紙葉類識別装置および方法は、例えば、紙葉類の種類に対応して一方の端部に透かしバー等のパターンの特徴部を有する紙葉類が装置に挿入され、挿入された紙葉類の真偽の識別に先立って、挿入された紙葉類の透かしバー等のパターンに基づき紙葉類の表裏、正逆の挿入方向及び種類を判定し、判定結果に基づいて挿入された紙葉類の真偽の識別対象となる特徴画像の領域を特定して撮像することで挿入された紙葉類の種類および真偽をより高速に処理するとともにメモリ容量の小型化と製造コスト及び運用コストを削減する紙葉類識別装置として用いられるものである。
【００３０】
紙葉類は、具体的には、紙幣や有価証券等であり、以降の実施例においては、紙葉類を紙幣とし、紙葉類の特定領域の所定の特徴部を紙幣の一方の端部に形成された縦棒の透かしバーのパターンが金種に応じて形成されているものとして説明する。
【００３１】
また、透かしバーのパターンを単数もしくは複数の並列した縦棒状の透かし部から形成されているパターンまたは透かし部内に単数もしくは複数の並列した縦棒状のパターンとして説明する。
【００３２】
更に、紙幣の真偽を識別可能とする特徴画像は、各紙幣に形成された透かし模様を含む透かし領域とし、この透かし領域が形成されている位置が紙幣の中央ではなく、金種毎に異なる場合を想定して説明する。
【実施例１】
【００３３】
本発明に係わる紙葉類識別装置および方法の一実施例について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００３４】
図１は、本発明に係わる紙葉類識別装置の構成例を示した概略的な構成図である。
【００３５】
図１に示すように、紙葉類識別装置１は、紙葉類識別装置１全体を統括制御する制御部３と、図示せぬ紙幣挿入口から挿入された紙幣２を搬送する紙幣搬送機構８（破線で囲まれた部分）と、紙幣搬送機構８によって搬送されている紙幣２を撮像して撮像画像を取得する撮像部７（一点鎖線で囲まれた部分）と、撮像部７で取得した撮像画像や真券の紙幣の金種毎の標準画像、各種データ及び処理プログラム等を記憶管理するメモリ６と、挿入された紙幣２の真偽の識別判定に先立ち、挿入された紙幣２の表裏、正逆の挿入方向及び金種を判定する方向金種判定部４と、紙幣２の特徴画像の領域を撮像して取得した撮像画像（以下、「特徴画像」という。）とメモリ６に予め設定登録された金種毎の標準画像とを照合して紙幣２の真偽を判定する真偽判定部５を備えており、各部間のデータや制御信号の授受がバス１１を介して行われるように構成されている。
【００３６】
紙幣搬送機構８は、紙幣挿入口から挿入された紙幣２を所望の搬送速度で所望の方向へ搬送するように制御する搬送制御部１０と、搬送制御部１０の制御によって紙幣２を搬送する例えば搬送ベルト８１と搬送ベルト８１を支持するローラ８２、８３を備えている。  また、ローラ８２または８３は、図示せぬモータにより駆動され、搬送制御部１０の制御により所望の回転方向、回転速度及び回転数等でローラ８２または８３が回転して搬送ベルト８１を所望の方向へ所望の搬送速度で所望の搬送距離だけ移動させる。
【００３７】
撮像部７は、発光手段７２と、受光手段７１と、Ａ／Ｄ変換部７３を備えており、発光手段７２と受光手段７１とは紙幣搬送機構８の搬送ベルト８１によって搬送されている紙幣２の搬送経路８０（図中の実線矢印８０）を挟んで互いに対向して配置されている。
【００３８】
受光手段７１は、例えばＣＣＤ（＝Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）で構成されたエリアセンサ等の撮像素子であり、発光手段７２によって発せられた光が搬送されている紙幣２を透過した透過光を受光して受光量に応じた電気信号を出力する。
【００３９】
また、受光手段７１から出力された電気信号は、Ａ／Ｄ変換部７３へ入力されてデジタル信号へ変換され出力される。
【００４０】
なお、受光手段７１には、赤外、紫外、可視光のいずれの波長も適用可能であり、発光手段７２は、受光手段７１に適用される各波長に対応して当該各波長が送出可能な装置に置き換えた構成とする。
【００４１】
また、受光手段７１としてラインセンサ等を用いるような構成としてもよい。
【００４２】
このように構成された紙葉類識別装置１が挿入された紙幣２の挿入初期段階で紙幣２の一部を撮像して撮像画像を取得し、取得した撮像画像に基づき挿入された紙幣２の表裏、正逆の挿入方向及び金種を判定し、判定結果に基づき紙幣２の特徴画像を取得し、取得した特徴画像と予め登録された標準画像とを照合して紙幣２の真偽を判定処理する動作について図２に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００４３】
紙葉類識別装置１の図示せぬ紙幣挿入口から紙幣２が挿入されると（ステップＳ２０１）、紙幣２は、紙幣搬送機構８の搬送ベルト８１によって所定の搬送速度で撮像部７へ搬送される。
【００４４】
なお、紙葉類識別装置１の紙幣挿入口には、図示せぬ検知センサが配置され、紙幣等が挿入されると検知センサが検知して紙幣等が挿入された旨の信号を制御部３へ出力するように構成されている。
【００４５】
制御部３は、先ず紙幣２の一方の端面部（紙幣２の搬送方向に対して最前の端面部）を撮像部７で撮像可能なように紙幣搬送機構８の搬送制御部１０へ指令する。
【００４６】
搬送制御部１０は、制御部３の指令に基づき紙幣２の端面部が撮像部７の撮像範囲３０に入る位置まで紙幣２を搬送制御し、撮像部７は、紙幣２の端面部が撮像部７の撮像範囲３０に入った位置で紙幣２の一方の端面部を撮像して撮像画像を取得する（ステップ２０２）。
【００４７】
紙幣２の端面部の撮像画像の取得は、制御部３の指令に基づき撮像部７の発光手段７２を発光させて紙幣２に光を照射し、照射された光が紙幣２を透過する透過光を受光手段７１で検出して行う。
【００４８】
受光手段７１で検出された紙幣２の透過光は、透過光の量に応じた電気信号に変換されてＡ／Ｄ変換部７３へ入力され、Ａ／Ｄ変換部７３が入力された電気信号をデジタル化された撮像画像に変換し、変換した撮像画像を制御部３の指令に基づきバス１１を介して方向金種判定部４へ入力する。
【００４９】
なお、紙幣２の搬送位置は、紙幣搬送機構８に配設された図示せぬ位置検知センサやローラ８２、８３の回転方向、回転数等の情報に基づいて検知され算出される。
【００５０】
また、紙幣２を所望の位置へ搬送する場合は、搬送速度を高速にすることで挿入された紙幣２の搬送時間を短縮し、紙幣２の真偽識別されるまでの全体の処理時間を短縮する。
【００５１】
方向金種判定部４は、入力された撮像画像に基づいて紙幣２の挿入方向及び金種を判定し、方向金種判定部４による判定結果がバス１１を介して紙幣搬送機構８の搬送制御部１０へ入力される。
【００５２】
具体的には、方向金種判定部４は、入力された紙幣２の端面部の撮像画像中に透かしバーのパターンの有無を判別し（ステップＳ２０３）、透かしバーのパターンが存在する場合は（ステップＳ２０３でＹＥＳ）、紙幣２の挿入方向を「正の方向」と判定するとともに（ステップＳ２０４）、透かしバーのパターンの数を判別して透かしバーの数に対応した金種を判定する（ステップＳ２０６）。
【００５３】
透かしバーのパターンが存在しない場合は（ステップＳ２０３でＮＯ）、紙幣２の挿入方向を「逆の方向」と判定する（ステップＳ２０５）。
【００５４】
搬送制御部１０は、入力された紙幣２の挿入方向及び金種の情報に基づいて紙幣２に形成されている特徴画像の領域、例えば紙幣２に形成されている透かし領域の位置を特定し、特定した透かし領域の中心位置に基づいて紙幣２の透かし領域が撮像部７の撮像範囲３０に収まるように紙幣搬送機構８の搬送制御を行う。
【００５５】
撮像部７は、紙幣搬送機構８によって搬送された紙幣２の透かし領域を含む所定の大きさの領域（撮像範囲３０）を撮像して紙幣２の特徴画像を取得する（ステップＳ２０７）。
【００５６】
紙幣２に形成されている透かし領域の位置の特定は、具体的には、搬送制御部１０がメモリ６に記憶管理された金種毎の挿入方向に対応した透かし領域の中心位置情報を参照し、紙幣２の挿入方向及び金種の情報に基づいて特定する。
【００５７】
なお、搬送制御部１０が紙幣２を紙幣２に形成された透かし領域が撮像部７の撮像範囲３０に入る位置まで搬送制御する場合は、搬送速度を高速に制御することで紙幣２の搬送時間を短縮し、紙幣２の真偽識別までの全体の処理時間を高速化させる。
【００５８】
撮像部７で取得された透かし領域の特徴画像は、真偽判定部５に入力され、真偽判定部５が入力された特徴画像とメモリ６に記憶管理された紙幣２の特徴画像に対応する標準画像とを照合して紙幣２の真偽を判定する（ステップＳ２０８）。
【００５９】
制御部３は、真偽判定部５の判定結果に基づいて、例えば紙幣２が真券の場合は（ステップＳ２０９でＹＥＳ）、紙幣２を図示せぬ紙幣収納部へ搬送して収納するように搬送制御部１０へ指令し、紙幣２が偽券の場合は（ステップＳ２０９でＮＯ）、紙幣２を紙幣挿入口へ搬送して返却するように指令する。
【００６０】
搬送制御部１０は、制御部３の指令に基づき、紙幣２を所定の方向へ所定の搬送速度で搬送するように紙幣搬送機構８を搬送制御する（ステップＳ２１０、ステップＳ２１１）。
【００６１】
このように、本発明に係わる紙葉類識別装置１は、先ず最初に、挿入された紙幣の一方の端面部を撮像して端面部に形成された透かしバーのパターンの有無と数を確認して金種と挿入方向を判定し、判定した挿入方向及び金種に基づいて挿入された紙幣の透かし領域を撮像するように紙幣の搬送制御を行うように構成されている。
【００６２】
さて、ここで本発明に係わる紙葉類識別装置１で用いられる紙幣２の構成について説明する。
【００６３】
図３は、紙葉類識別装置１に挿入される金種毎の紙幣の一例を示す図である。
【００６４】
図３（ａ）は、正の方向で挿入された表面の千円紙幣２０の概略の平面図、図３（ｂ）は、正の方向で挿入された表面の壱万円紙幣２１の概略の平面図である。
【００６５】
図３（ａ）に示すように、千円紙幣２０には、一方（右手）の短辺Ａ側の端面部に一本の透かしバー２０１が形成され、短辺Ａに平行で短辺Ａからの長さがａ（１）、他方（左手）の短辺Ｂからの長さがａ（２）の位置にある破線２０２上に透かし領域の中心２０３が位置するような透かし模様２０４を含む透かし領域２０５が形成されている。
【００６６】
また、図３（ｂ）に示すように、壱万円紙幣２１には、一方（右手）の短辺Ｃ側の端面部に三本の透かしバー２１１（破線で囲まれた部分）が形成され、短辺Ｃに平行で短辺Ｃからの長さがｂ（１）、他方（左手）の短辺Ｄからの長さがｂ（２）の位置にある破線２１２上に透かし領域の中心２１３が位置するような透かし模様２１４を含む透かし領域２１５が形成されている。
【００６７】
これらの各金種毎の右手及び左手の各短辺からの長さａ（１）、ａ（２）、ｂ（１）、ｂ（２）等の位置にある透かし領域の中心位置情報は、後述する透かし位置情報参照表に記憶管理されている。
【００６８】
なお、破線２０２、２１２及び透かし領域の中心２０３、２１３は、説明の便宜上示したものであり、千円紙幣２０及び壱万円紙幣２１上に画像もしくは模様として形成されているものではない。
【００６９】
このように金種毎に透かしバーの本数と透かし領域の位置が異なる紙幣２０、２１が紙葉類識別装置１に挿入された場合において、紙幣２０、２１が挿入された初期段階で紙幣の一方の端面部を撮像し、撮像画像中の透かしバーのパターンの有無と数に基づいて紙幣の挿入方向及び金種を判定する方法について説明する。  
図４は、挿入された紙幣の一方の端面部を撮像するタイミングと撮像して取得した撮像画像を示す図である。
【００７０】
図４においては、説明の便宜上、図３（ａ）で示した千円紙幣２０を挿入した場合を例に説明する。
【００７１】
図４（ａ）は、紙幣搬送機構８によって紙幣２０の一方の端面部が撮像部７の撮像範囲３０（一点鎖線で囲まれた部分）に入る位置まで紙幣２０を搬送制御した状態を示す側面図であり、図４（ｂ）乃至（ｅ）は、図４（ａ）で示した搬送位置における紙幣２０の正逆、表裏の各挿入方向に対応した紙幣２０の平面図及び撮像画像を示す図である。
【００７２】
なお、図４（ｂ）は、紙幣２０を表面にして正方向で挿入した場合の平面図及び撮像画像を示す図であり、図４（ｃ）は、紙幣２０を裏面にして正方向で挿入した場合の平面図及び撮像画像を示す図、図４（ｄ）は、紙幣２０を表面にして逆方向で挿入した場合の平面図及び撮像画像を示す図、図４（ｅ）は、紙幣２０を裏面にして逆方向で挿入した場合の平面図及び撮像画像を示す図である。
【００７３】
図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、紙幣２０が正の挿入方向で挿入された場合は、紙幣２０の短辺Ａの端面部が撮像されて撮像画像３１、３２が取得され、撮像画像３１、３２には、紙幣２０が表裏の何れの面であっても透かしバーのパターン２０１が一本存在する。
【００７４】
また、図４（ｄ）及び（ｅ）に示すように、紙幣２０が逆の挿入方向で挿入された場合は、紙幣２０の短辺Ｂの端面部が撮像されて撮像画像３３、３４が取得され、撮像画像３３、３４には、紙幣２０の表裏の何れの面であっても透かしバーのパターン２０１は存在しない。
【００７５】
このことから、先ず最初に、紙幣２０が挿入された初期段階で紙幣２０の一方の端面部を撮像して取得した撮像画像３１乃至３４の中に透かしバーのパターン２０１が存在するか否か判別することで挿入された紙幣２０の挿入方向が正逆の何れかであるかを判定することができる。
【００７６】
具体的には、撮像して取得した撮像画像が撮影画像３１、３２のように透かしバーのパターン２０１が存在する場合を「正の挿入方向」と判定し、撮像画像３３、３４のように透かしバーのパターン２０１が存在しない場合を「逆の挿入方向」と判定する。
【００７７】
また、撮像画像中に透かしバーのパターンを認識し、更に透かしバーのパターンの数を検知することで、挿入された紙幣の金種を判定することができる。
【００７８】
具体的には、撮像画像３０、３１のように透かしバーのパターン２０１の画像の存在を認識し、更に透かしバーのパターン２０１の本数を一本と検知した場合は、挿入された紙幣２０が千円紙幣であると判定する。
【００７９】
また、例えば紙幣が挿入された初期段階で紙幣の一方の端面部を撮像して取得した撮像画像中に透かしバーのパターンの数を三本と検知した場合は、挿入された紙幣が壱万円紙幣２１であると判定する。
【００８０】
このように、紙幣が挿入された初期段階で挿入された紙幣の一方の端面部を撮像して取得した撮像画像中の透かしバーのパターンの有無と、透かしバーのパターンの数を検知することで挿入された紙幣の正逆の挿入方向及び金種を判定することができる。
【００８１】
次に、紙幣が挿入された初期段階で挿入された紙幣の一方の端面部を撮像するように紙幣を搬送制御し、撮像した紙幣の一方の端面部の撮像画像から挿入された紙幣の挿入方向及び金種を判定した結果に基づいて紙幣の透かし領域を撮像するように紙幣を搬送制御する方法について紙幣２０が表で正の方向で挿入された場合を例として説明する。
【００８２】
図５は、挿入された紙幣２０の透かし領域を撮像するための搬送制御を示す図である。
【００８３】
図５（ａ）は、紙幣２０が挿入された初期段階で挿入された紙幣２０の一方の端面部を撮像した時の紙幣２０と撮像範囲との位置関係を示した側面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）で示した紙幣２０と撮像範囲との位置関係を示した平面図、図５（ｃ）は、紙幣２０の一方の端面部を撮像した時の撮像画像、図５（ｄ）は、紙幣２０の透かし領域を撮像するために搬送制御された紙幣２０と撮像範囲との位置関係を示した側面図、図５（ｅ）は、図５（ｄ）で示した紙幣２０と撮像範囲との位置関係を示した平面図、図５（ｆ）は、透かし領域を撮像して取得された特徴画像を示す図である。
【００８４】
図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、挿入された紙幣２０は、紙幣２０の金種及び挿入方向を判定するために紙幣の一方の端面部を撮像可能とするように紙幣２０の短辺Ａが撮像部７の撮像範囲３０の端ｆＡに達するように搬送制御し、紙幣２０の短辺Ａと撮像範囲３０の端ｆＡとが重なるような位置に紙幣２０が搬送された時に紙幣２０を撮像して紙幣２０の端面部の撮像画像を取得する。
【００８５】
紙幣２０の端面部の撮像画像から紙幣２０の金種及び挿入方向が判定されると、紙幣２０の金種及び挿入方向に基づき図６に示すような透かし位置情報参照表５０を参照して紙幣２０に形成されている透かし領域の中心位置を特定する。
【００８６】
透かし位置情報参照表５０は、図６に示すように、紙幣の種類（金種）欄５０１と、紙幣の各金種毎の透かし領域の中心位置情報欄から構成され、透かし領域の中心位置情報欄は、紙幣が挿入された方向、正の挿入方向欄５０２と逆の挿入方向欄５０３とで構成されている。
【００８７】
この透かし位置情報参照表５０によれば、例えば、挿入された紙幣の金種が千円紙幣で挿入された紙幣の挿入方向が正の挿入方向の場合は、透かし位置情報参照表５０の金種欄５０１の「千円紙幣」と、透かし領域の中心位置情報の「正の挿入方向」欄５０２に対応した「ａ（１）」を参照することで、挿入された紙幣（千円紙幣）の透かし領域の中心位置が紙幣の短辺Ａからａ（１）の位置にあることが特定される。
【００８８】
また、例えば、挿入された紙幣が壱万円紙幣で挿入された紙幣の挿入方向が逆の挿入方向の場合は、透かし位置情報参照表５０の金種欄５０１の「壱万円紙幣」と、透かし領域の中心位置情報の「逆の挿入方向」欄５０３に対応した「ｂ（２）」を参照することで、挿入された紙幣（壱万円紙幣）の透かし領域の中心位置が短辺Ｄからｂ（２）の位置にあることが特定される。
【００８９】
図５（ｃ）に示すように、紙幣２０の端面部の撮像画像４１から紙幣２０の金種が「千円紙幣」、挿入方向が「正の挿入方向」と判定され、透かし位置情報参照表５０を参照して紙幣２０の透かし領域の中心位置が紙幣２０の短辺Ａからａ（１）の位置にあることが特定されると、図５（ｄ）及び（ｅ）に示すように撮像範囲３０の中心３０１が紙幣２０の短辺Ａからａ（１）の位置になるように紙幣２０を搬送制御し、撮像範囲３０の中心３０１が紙幣２０の短辺Ａからａ（１）の位置になった時に紙幣２０を撮像して紙幣２０の透かし領域の特徴画像を取得する。
【００９０】
このように搬送制御することにより図５（ｆ）に示すような特徴画像４２が取得される。
【００９１】
撮像部７によって紙幣２０の透かし領域が撮像されて特徴画像４２が取得されると、特徴画像４２は、制御部３の指令に基づきバス１１を介して真偽判定部５へ入力され、真偽判定部５が入力された特徴画像４２と、メモリ６に記憶管理された紙幣２０の特徴画像４２に対応した標準画像とを照合して紙幣２０の真偽識別処理を行う。
【００９２】
真偽判定部５による紙幣２０の真偽識別処理は、例えば、特徴画像４２と標準画像とのパターンマッチングによる類似度に基づいて真偽を判定するような公知技術を用いて紙幣２０の真偽識別処理を行ってもよい。
【００９３】
以上説明したように、本発明に係わる紙葉類識別装置１は、真偽判定部５で特徴画像４２と標準画像とを照合して紙幣２０の真偽識別処理に先立って、方向金種判定部４によって特徴画像を取得した紙幣２０の金種、正逆の挿入方向が判定されているので、真偽判定部５による特徴画像４２と標準画像とのパターンマッチングによる類似度を算出する際の参照とする各金種毎の標準画像及び正逆の挿入方向に対応した標準画像と特徴画像４２との照合を行う処理時間を短縮することができる。
【実施例２】
【００９４】
図７は、実施例１で示した紙葉類識別装置１とは他の本発明に係わる紙葉類識別方法を適用した紙葉類識別装置１００の一例を示す図である。
【００９５】
実施例１においては、装置に挿入された紙幣の一方の端面部を撮像して取得した撮像画像中の透かしバーのパターンの有無及び透かしバーのパターンの数から挿入された紙幣の挿入方向及び金種を判定し、判定結果に基づいて挿入された紙幣の真偽の識別対象となる特徴画像の領域を特定して撮像する例を示した。
【００９６】
実施例２においては、装置に挿入された紙幣の一方の端面部を撮像して取得した撮像画像中の透かしバーのパターンの有無及び透かしバーのパターンの数から挿入された紙幣の挿入方向及び金種を判定するとともに、紙幣の片面（例えば紙幣の表面の一方の端面部）に形成された、例えば、紙幣を傾けるとパール光沢のある半透明な模様が浮かび上がるようなパールインキを検出することで挿入された紙幣の表裏の何れかを判定し、挿入された紙幣の表裏、正逆の挿入方向及び金種の判定結果に基づいて紙幣の特徴画像の領域を特定して撮像する例について説明する。
【００９７】
なお、図７に示した紙葉類識別装置１００において、実施例１で示した紙葉類識別装置１と同様な動作及び機能を有する各部については、説明の便宜上、図１に示した紙葉類識別装置１の各部と同一の符号を付す。
【００９８】
図７に示すように、紙葉類識別装置１００は、紙葉類識別装置１００全体を統括制御する制御部３０と、図示せぬ紙幣挿入口から挿入された紙幣２２を搬送する紙幣搬送機構８（破線で囲まれた部分）と、紙幣搬送機構８によって搬送されている紙幣２２を撮像して撮像画像を取得する撮像部７０（一点鎖線で囲まれた部分）と、撮像部７０で取得した撮像画像や真券の紙幣の金種毎の標準画像、各種データ及び処理プログラム等を記憶管理するメモリ６と、挿入された紙幣２２の真偽の識別判定に先立ち、挿入された紙幣２２の表裏、正逆の挿入方向及び金種を判定する方向金種判定部４０と、紙幣２２の特徴画像の領域を撮像して取得した特徴画像とメモリ６に予め設定登録された金種毎の標準画像とを照合して紙幣２２の真偽を判定する真偽判定部５を備えており、各部間のデータや制御信号の授受がバス１１を介して行われるように構成されている。
【００９９】
紙幣搬送機構８は、紙幣挿入口から挿入された紙幣２２を所望の搬送速度で所望の方向へ搬送するように制御する搬送制御部１０と、搬送制御部１０の制御によって紙幣２２を搬送する例えば搬送ベルト８１と搬送ベルト８１を支持するローラ８２、８３を備えている。  
また、ローラ８２または８３は、図示せぬモータにより駆動され、搬送制御部１０の制御により所望の回転方向、回転速度及び回転数等でローラ８２または８３が回転して搬送ベルト８１を所望の方向へ所望の搬送速度で所望の搬送距離だけ移動させる。
【０１００】
撮像部７０は、発光手段７２、７６と、受光手段７１、７４と、Ａ／Ｄ変換部７３を備えており、発光手段７２と受光手段７１とは紙葉類識別装置１と同様に、紙幣２２を透過した透過光を検出するように紙幣搬送機構８の搬送ベルト８１によって搬送されている紙幣２２の搬送経路８０（図中の実線矢印８０）を挟んで互いに対向して配置されている。
【０１０１】
また、発光手段７６と受光手段７４とは、紙幣２２に形成されたパールインキを検出するように搬送ベルト８１によって搬送されている紙幣２２に対して所定の角度で発光手段７６から光が紙幣２２へ照射され、照射された光が紙幣２２の表面で反射する反射光を受光手段７４で検出可能なように発光手段７６と受光手段７４とが互いに所定の角度を保持するように配置されている。
【０１０２】
受光手段７１は、例えばＣＣＤ（＝Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）で構成されたエリアセンサ等の撮像素子であり、受光手段７４は、例えばフォトダイオード等である。
【０１０３】
発光手段７２によって発せられた光が搬送されている紙幣２２を透過する透過光、もしくは発光手段７６によって発せられた光が搬送されている紙幣２２で反射する反射光は、各受光手段７１、７４で受光され、各受光手段７１、７４が受光量または、受光した所定波長域における光学的特徴量に応じた電気信号を出力する。
【０１０４】
受光手段７１、７４から出力された電気信号は、Ａ／Ｄ変換部７３へ入力されて各電気信号に対応したデジタル信号へ変換され出力される。
【０１０５】
このように構成された紙葉類識別装置１００が挿入された紙幣２２の正逆、表裏の挿入方向及び金種を判定し、判定結果に基づいて紙幣２２の特徴画像を撮像して取得した紙幣２２の特徴画像と予め登録された標準画像とを照合して紙幣２２の真偽を判定処理する動作について図８に示したフローチャートを参照しながら説明する。
【０１０６】
紙葉類識別装置１００の図示せぬ紙幣挿入口から紙幣２２が挿入されると（ステップＳ８０１）、紙幣２２は、紙幣搬送機構８の搬送ベルト８１によって所定の搬送速度で撮像部７０へ搬送される。
【０１０７】
なお、紙葉類識別装置１００の紙幣挿入口には、図示せぬ検知センサが配置され、紙幣等が挿入されると検知センサが検知して紙幣等が挿入された旨の信号を制御部３０へ出力するように構成されている。
【０１０８】
制御部３０は、先ず、挿入された紙幣２２の挿入初期段階で紙幣２２の一方の端面部（紙幣２２の搬送方向に対して最前の端面部）を撮像部７０の発光手段７６及び受光手段７４で撮像可能なように紙幣搬送機構８の搬送制御部１０へ指令する。
【０１０９】
搬送制御部１０は、制御部３０の指令に基づき紙幣２２の端面部が撮像部７０の後述する第一撮像範囲７８に入る位置まで紙幣２２を搬送制御し、撮像部７０は、紙幣２２の端面部が撮像部７０の第一撮像範囲７８に入った位置で発光手段７６を発光させて紙幣２２に対して所定の角度で光を投光し、投光された光が紙幣２２で反射した反射光を受光手段７４で受光して紙幣２２の一方の端面部の所定波長域における光学的特徴を検出する（ステップＳ８０２）。
【０１１０】
受光手段７４で検出された紙幣２２の反射光は、反射光の特徴量に応じた電気信号に変換されてＡ／Ｄ変換部７３へ入力され、Ａ／Ｄ変換部７３が入力された電気信号をデジタル値に変換し、変換したデジタル値を制御部３０の指令に基づきバス１１を介して方向金種判定部４０へ入力する。
【０１１１】
なお、紙幣２２の搬送位置は、紙幣搬送機構８に配設された図示せぬ位置検知センサやローラ８２、８３の回転方向、回転数等の情報に基づいて検知され算出される。
【０１１２】
また、紙幣２２を所望の位置へ搬送する場合は、搬送速度を高速にすることで挿入された紙幣２２の搬送時間を短縮する。
【０１１３】
方向金種判定部４０は、入力されたデジタル値に基づいて紙幣２２の正逆、表裏の挿入方向及び金種を判定し、方向金種判定部４０による判定結果がバス１１を介して紙幣搬送機構８の搬送制御部１０へ入力される。
【０１１４】
具体的には、方向金種判定部４０は、入力されたデジタル値から紙幣２２の端面部のパールインキの有無を判別し（ステップＳ８０３）、パールインキが存在する場合は（ステップＳ８０３でＹＥＳ）、挿入された紙幣２２が「表面」で挿入されたと判定する（ステップＳ８０４）。
【０１１５】
また、撮像画像中にパールインキが存在しない場合は（ステップＳ８０３でＮＯ）、挿入された紙幣２２が「裏面」で挿入されたと判定する（ステップＳ８０５）。
【０１１６】
更に紙幣２２の端面部の撮像画像中に透かしバーのパターンの有無を判別し（ステップＳ８０６）、透かしバーのパターンが存在する場合は（ステップＳ８０６でＹＥＳ）、紙幣２２の挿入方向を「正の方向」と判定するとともに（ステップＳ８０７）、透かしバーのパターンの数を検知して透かしバーのパターンの数に対応した金種を判定する（ステップＳ８０９）。
【０１１７】
紙幣２２の端面部の撮像画像中に透かしバーのパターンが存在しない場合は（ステップＳ８０６でＮＯ）、紙幣２２の挿入方向を「逆の方向」と判定する（ステップＳ８０８）。
【０１１８】
搬送制御部１０は、入力された紙幣２２の正逆、表裏の挿入方向及び金種の情報に基づいて紙幣２２に形成されている透かし領域の位置を特定し、特定した位置に基づいて紙幣２２の透かし領域が撮像部７０の後述する第二撮像範囲７９に収まるように紙幣搬送機構８の搬送制御を行う。
【０１１９】
撮像部７０は、紙幣搬送機構８によって搬送制御された紙幣２２を撮像して紙幣２２の透かし領域を含む所定の大きさの特徴画像を取得する（ステップＳ８１０）。
【０１２０】
なお、紙幣２２の透かし領域の撮像は、撮像部７０の発光手段７２を発光させて紙幣２２へ光を投光し、投光した光が紙幣２２を透過する透過光を受光手段７１で受光して紙幣２２の透かし領域の特徴画像を取得する。  
受光手段７１で検出された紙幣２２の透過光は、透過光の量に応じた電気信号に変換されてＡ／Ｄ変換部７３へ入力され、Ａ／Ｄ変換部７３が入力された電気信号をデジタル化された特徴画像に変換し、変換した特徴画像を制御部３０の指令に基づきバス１１を介して真偽判定部５へ入力する。
【０１２１】
紙幣２２に形成されている透かし領域の位置の特定は、具体的には、搬送制御部１０が紙幣２２の挿入方向及び金種の情報に基づいてメモリ６に記憶管理された金種毎の挿入方向に対応した透かし領域の中心位置が記憶管理された透かし位置情報を参照し特定する。
【０１２２】
なお、搬送制御部１０が紙幣２２を紙幣２２に形成された透かし領域が撮像部７０の第二撮像範囲７９に入る位置まで搬送制御する場合は、搬送速度を高速に制御することで紙幣２２の搬送時間を短縮し、紙幣２２の真偽識別までの全体の処理時間の高速化を図る。
【０１２３】
撮像部７０で取得された特徴画像は、真偽判定部５に入力され、真偽判定部５が入力された特徴画像とメモリ６に記憶管理された紙幣２の特徴画像に対応する標準画像とを照合して紙幣２２の真偽を判定する（ステップＳ８１１）。
【０１２４】
制御部３０は、真偽判定部５の判定結果に基づいて、例えば紙幣２２が真券の場合は（ステップＳ８１２でＹＥＳ）、紙幣２２を図示せぬ紙幣収納部へ搬送して収納するように搬送制御部１０へ指令し、紙幣２２が偽券の場合は（ステップＳ８１２でＮＯ）、紙幣２２を紙幣挿入口へ搬送して返却するように指令する。
【０１２５】
搬送制御部１０は、制御部３０の指令に基づき、紙幣２２を所定の方向へ所定の搬送速度で搬送するように紙幣搬送機構８を搬送制御する（ステップＳ８１３、ステップＳ８１４）。
【０１２６】
このように、本発明に係わる紙葉類識別装置１００は、紙幣が挿入された初期段階で挿入された紙幣の一方の端面部を撮像して端面部に形成されたパールインキ及び透かしバーのパターンの有無と透かしバーのパターンの数を検知して挿入された紙幣の正逆、表裏の挿入方向及び金種を判定し、判定結果に基づいて挿入された紙幣の透かし領域を撮像するように紙幣の搬送制御を行うように構成されている。
【０１２７】
ここで本発明に係わる紙葉類識別装置１００で用いられる紙幣の構成について説明する。
【０１２８】
図９は、紙葉類識別装置１００に挿入される金種毎の紙幣の一例を示す図である。
【０１２９】
図９（ａ）は、正の方向で挿入された表面の千円紙幣の概略の平面図、図９（ｂ）は、正の方向で挿入された裏面の千円紙幣の概略の平面図である。
【０１３０】
図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、紙幣２２には、一方（右手）の短辺Ｅ側の端面部に一本の透かしバー２２１が形成され、紙幣２２の表面の左右の端部には紙幣２２を傾けるとパール光沢のある半透明な模様が浮かび上がるようなパールインキ２２２及び２２６が形成されている。
【０１３１】
また、紙幣２２の短辺Ｅに平行で短辺Ｅからの長さがｃ（１）、他方（左手）の短辺Ｆからの長さがｃ（２）の位置にある破線２２７上に透かし領域の中心２２３が位置するような透かし模様２２４を含む透かし領域２２５が形成されている。
【０１３２】
紙幣２２の右手及び左手の各短辺Ｅ、Ｆからの長さｃ（１）、ｃ（２）等の位置にある透かし領域の中心位置情報は、実施例１で示した場合と同様に透かし位置情報参照表６０（図１２参照）に記憶管理されている。
【０１３３】
なお、破線２２７及び透かし領域の中心２２３は、説明の便宜上示したものであり、紙幣２２上に画像もしくは模様として形成されているものではない。
【０１３４】
このように紙幣の表面にパールインキが形成され、金種毎に透かしバーの本数と透かし領域の位置が異なる紙幣が紙葉類識別装置１００に挿入された場合において、挿入された紙幣の一方の端面部を撮像して端面部に形成されたパールインキ及び透かしバーの有無と透かしバーの数に基づいて紙幣の正逆、表裏の挿入方向及び金種を判定する方法について説明する。  
なお、図９において、説明の便宜上、千円紙幣の例を示したが、例えば、千円、壱万円等の紙幣の種類に応じてそれぞれ異なる数の透かしバーが各紙幣の一方の端面部に形成され、各紙幣の表面の左右の端部には紙幣を傾けるとパール光沢のある半透明な模様が浮かび上がるようなパールインキが形成されているものとする。
【０１３５】
このように金種毎に透かしバーの本数と透かし領域の位置が異なり、紙幣の表面の端部にパールインキが形成された紙幣が紙葉類識別装置１００に挿入された場合において、挿入された紙幣の一方の端面部を撮像して端面部に形成されたパールインキ及び透かしバーの有無と数に基づいて紙幣の挿入方向、表裏及び金種を判定する方法について説明する。
【０１３６】
図１０は、挿入された紙幣の一方の端面部を撮像するタイミングと撮像して取得した撮像画像を示す図である。
【０１３７】
図１０においては、説明の便宜上、図９で示した千円紙幣２２を挿入した場合を例に説明する。
【０１３８】
図１０（ａ）は、紙幣搬送機構８によって紙幣２２の一方の端面部が撮像部７０の発光手段７６及び受光手段７４で構成される第一撮像範囲７８に入る位置まで紙幣２２を搬送制御した状態を示す側面図であり、図１０（ｂ）乃至（ｅ）は、図１０（ａ）で示した搬送位置における紙幣２２の正逆、表裏の各挿入方向に対応した紙幣２２の平面図及び撮像画像を示す図である。
【０１３９】
なお、図１０（ｂ）は、紙幣２２を表面にして正方向で挿入した場合の平面図及び撮像画像を示す図であり、図１０（ｃ）は、紙幣２２を裏面にして正方向で挿入した場合の平面図及び撮像画像を示す図、図１０（ｄ）は、紙幣２２を表面にして逆方向で挿入した場合の平面図及び撮像画像を示す図、図１０（ｅ）は、紙幣２２を裏面にして逆方向で挿入した場合の平面図及び撮像画像を示す図である。
【０１４０】
図１０（ｂ）及び（ｃ）に示すように、紙幣２２が正の挿入方向で挿入された場合は、紙幣２２の短辺Ｅの端面部が撮像されて撮像画像３５、３６が取得され、撮像画像３５、３６には、紙幣２２が表裏の何れの面であっても透かしバーのパターン２２１が一本存在する。
【０１４１】
更に、紙幣２２が表面で正の挿入方向で挿入された場合の撮像画像は、図１０（ｂ）に示した撮像画像３５のようにパール光沢のある半透明な模様に対応したパールインキ２２２が存在する。
【０１４２】
また、図１０（ｄ）及び（ｅ）に示すように、紙幣２２が逆の挿入方向で挿入された場合は、紙幣２２の短辺Ｆの端面部が撮像されて撮像画像３７、３８が取得され、撮像画像３７、３８には、紙幣２２の表裏の何れの面であっても透かしバーのパターン２０１は存在しない。
【０１４３】
更に、紙幣２２が表面で逆の挿入方向で挿入された場合の撮像画像は、図１０（ｄ）に示した撮像画像３７のようにパール光沢のある半透明な模様に対応したパールインキ２２２が存在する。
【０１４４】
このことから、紙幣が挿入された初期段階で、挿入された紙幣２２の一方の端面部を撮像して取得した撮像画像３５乃至３８の中にパールインキ２２２及び透かしバーのパターン２２１が存在するか否か判別することで挿入された紙幣２２の正逆及び表裏の挿入方向を判定することができる。
【０１４５】
具体的には、撮像して取得した撮像画像が撮影画像３５のように透かしバーのパターン２２１とパールインキ２２２とが存在する場合を「表面」で「正の挿入方向」で挿入された紙幣２２と判定し、撮影画像３６のように透かしバーのパターン２２１は存在するがパールインキ２２２が存在しない場合を「裏面」で「正の挿入方向」で挿入された紙幣２２と判定する。
【０１４６】
また、撮影画像３７のように透かしバーのパターン２２１は存在しないがパールインキ２２２が存在する場合を「表面」で「逆の挿入方向」で挿入された紙幣２２と判定し、撮影画像３８のように透かしバーのパターン２２１もパールインキ２２２も存在しない場合を「裏面」で「逆の挿入方向」で挿入された紙幣２２と判定する。
【０１４７】
撮像画像中に透かしバーのパターンを検知し、更に透かしバーのパターンの数を検知することで、挿入された紙幣２２の金種を判定することができる。
【０１４８】
具体的には、撮像画像３５、３６のように透かしバーのパターン２２１の存在を検知し、更に透かしバーのパターン２２１の本数を一本と検知した場合は、挿入された紙幣２２が千円紙幣であると判定する。
【０１４９】
このように、挿入された紙幣の一方の端面部を撮像して取得した撮像画像中のパールインキ及び透かしバーのパターンの有無と、透かしバーのパターンの数を検知することで挿入された紙幣の正逆、表裏の挿入方向及び金種を判定することができる。
【０１５０】
次に、紙幣が挿入された初期段階で挿入された紙幣の一方の端面部を撮像するように紙幣を搬送し、撮像した紙幣の一方の端面部の撮像画像から挿入された紙幣の挿入方向及び金種を判定した結果に基づいて挿入された紙幣の透かし領域を撮像するように紙幣を搬送制御する方法について説明する。
【０１５１】
図１１は、挿入された紙幣の透かし領域を撮像するための搬送制御を示す図である。
【０１５２】
図１１（ａ）は、紙幣の一方の端面部を撮像した時の紙幣と第一撮像範囲７８との位置関係を示した側面図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）で示した紙幣と第一撮像範囲７８との位置関係を示した平面図、図１１（ｃ）は、紙幣の一方の端面部を撮像した時の撮像画像、図１１（ｄ）は、紙幣の透かし領域を撮像するために搬送制御された紙幣と第二撮像範囲７９との位置関係を示した側面図、図１１（ｅ）は、図１１（ｄ）で示した紙幣と第二撮像範囲７９との位置関係を示した平面図、図１１（ｆ）は、透かし領域を撮像して取得された特徴画像を示す図である。
【０１５３】
なお、図１１においては、紙幣２２が表で正の方向で挿入された場合を例として示してある。
【０１５４】
図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、紙幣搬送機構８は、挿入された紙幣２２の正逆、表裏の挿入方向及び金種を判定するために紙幣２２の一方の端面部を発光手段７６と受光手段７４とで撮像可能とするように紙幣２２の短辺Ｅが撮像部７０の第一撮像範囲７８の端ｆＥに達するように搬送制御し、撮像部７０は、紙幣２２の短辺Ｅと第一撮像範囲７８の端ｆＥとが重なるような位置に紙幣２２が搬送された時に発光手段７６を発光させて所定の角度で紙幣２２へ光を投光し、投光された光が紙幣２２の表面で反射した反射光を受光手段７４で受光して図１１（ｃ）に示すような紙幣２２の端面部の撮像画像４３を取得する。
【０１５５】
紙幣２２の端面部の撮像画像４３から紙幣２２の正逆、表裏の挿入方向及び金種が判定されると、紙幣２２の金種及び挿入方向に基づき図１２に示すような透かし位置情報参照表６０を参照して紙幣２２に形成されている透かし領域の中心位置を特定する。
【０１５６】
透かし位置情報参照表６０は、図１２に示すように、紙幣の種類（金種）欄６０１と、紙幣の各金種毎の透かし領域の中心位置情報欄から構成され、透かし領域の中心位置情報欄は、紙幣が挿入された方向、正の挿入方向欄６０２と逆の挿入方向欄６０３とで構成されている。
【０１５７】
この透かし位置情報参照表６０によれば、例えば、挿入された紙幣の金種が千円紙幣で、挿入された紙幣の挿入方向が正の挿入方向の場合は、透かし位置情報参照表６０の金種欄６０１の「千円紙幣」と、透かし領域の中心位置情報の「正の挿入方向」欄６０２に対応した「ｃ（１）」を参照することで、挿入された紙幣２２（千円紙幣）の透かし領域の中心位置が紙幣の短辺Ｅからｃ（１）の位置にあることが特定される。
【０１５８】
また、例えば、挿入された紙幣の金種が千円紙幣で、挿入された紙幣の挿入方向が逆の挿入方向の場合は、透かし位置情報参照表６０の金種欄６０１の「千円紙幣」と、透かし領域の中心位置情報の「逆の挿入方向」欄６０３に対応した「ｃ（２）」を参照することで、挿入された紙幣２２（千円紙幣）の透かし領域の中心位置が紙幣の短辺Ｆからｃ（２）の位置にあることが特定される。
【０１５９】
図１１（ｃ）に示すように、紙幣２２の端面部の撮像画像４３から紙幣２２の金種が「千円紙幣」、挿入方向が「正の挿入方向」と判定され、透かし位置情報参照表６０を参照して紙幣２２の透かし領域の中心位置が紙幣２２の短辺Ｅからｃ（１）の位置にあることが特定されると、図１１（ｄ）及び（ｅ）に示すように第二撮像範囲７９の中心２２３が紙幣２２の短辺Ｅからｃ（１）の位置になるように紙幣２２を搬送制御し、第二撮像範囲７９の中心２２３が紙幣２２の短辺Ｅからｃ（１）の位置になった時に紙幣２２を撮像して紙幣２２の透かし領域の特徴画像を取得する。
【０１６０】
このように搬送制御することにより図１１（ｆ）に示すような紙幣２２の特徴画像４４が取得される。
【０１６１】
撮像部７０によって紙幣２２の特徴画像４４が取得されると、特徴画像４４は、制御部３０の指令に基づきバス１１を介して真偽判定部５へ入力され、真偽判定部５が入力された特徴画像４４と、メモリ６に記憶管理された紙幣２２の特徴画像４４に対応した標準画像とを照合して紙幣２２の真偽識別処理を行う。
【０１６２】
以上説明したように、本発明に係わる紙葉類識別装置１００は、真偽判定部５で特徴画像４４と標準画像とを照合して紙幣２２の真偽識別処理に先立って、方向金種判定部４０によって特徴画像を取得した紙幣２２の表裏、正逆の挿入方向及び金種が判定されているので、真偽判定部５による特徴画像４４と標準画像とのパターンマッチングによる類似度を算出する際の参照とする各金種毎の標準画像及び表裏、正逆の挿入方向に対応した標準画像と特徴画像４４との照合を行う処理時間を短縮することができる。
【実施例３】
【０１６３】
図１３は、実施例２で示した紙葉類識別装置１００とは他の本発明に係わる紙葉類識別方法を適用した紙葉類識別装置１０１の一例を示す図である。
【０１６４】
紙葉類識別装置１０１は、図１３に示すように、紙幣２２に形成された、例えば、紙幣２２を傾けるとパール光沢のある半透明な模様が浮かび上がるようなパールインキの検出を紙幣２２の搬送経路８０（図中の実線矢印８０）を挟んで両側で検出できるように構成したものであり、実施例２で示した紙葉類識別装置１００の構成に発光手段７６１と受光手段７４１とを付加した構成としたものである。
【０１６５】
具体的には、紙葉類識別装置１０１の撮像部７００が発光手段７２、７６、７６１と、受光手段７１、７４、７４１と、Ａ／Ｄ変換部７３を備えており、発光手段７２と受光手段７１とは紙葉類識別装置１００と同様に、紙幣２２を透過した透過光を検出するように紙幣搬送機構８の搬送ベルト８１によって搬送されている紙幣２２の搬送経路８０（図中の実線矢印８０）を挟んで互いに対向して配置されている。
【０１６６】
また、発光手段７６と受光手段７４とは紙葉類識別装置１００と同様に、紙幣搬送機構８の搬送ベルト８１によって搬送されている紙幣２２の搬送経路８０（図中の実線矢印８０）を挟んで紙幣２２の上面（搬送経路８０上の紙幣２２の上側の面）に対して所定の角度で発光手段７６により投光された光が紙幣２２上面で反射した反射光を受光手段７４で検出できるように配置され、発光手段７６１と受光手段７４１とは紙幣２２の下面（搬送経路８０上の紙幣２２の下側の面）に対して所定の角度で発光手段７６１により投光された光が紙幣２２下面で反射した反射光を受光手段７４１で検出できるように配置されている。
【０１６７】
なお、図中の受光手段７４１で受光した所定波長域における光学的特徴量に応じた電気信号は、Ａ／Ｄ変換部７３へ入力される。
【０１６８】
このような構成することで、紙葉類識別装置１０１は、紙幣２２に形成されたパールインキの検出を紙幣２２の搬送経路８０を挟んで両側で検出できるので、挿入された紙幣２２が表裏の何れの面で挿入されたかを正確に検出することができる。
【実施例４】
【０１６９】
図１４は、実施例３で示した紙葉類識別装置１０１とは他の本発明に係わる紙葉類識別方法を適用した紙葉類識別装置１０２の一例を示す図である。
【０１７０】
紙葉類識別装置１０２は、図１４に示すように、紙幣２２に形成された透かしバーと、パールインキと、透かし領域をひとつの受光手段７１で検出するように構成したものである。
【０１７１】
具体的には、紙葉類識別装置１０２の撮像部７０１が発光手段７２、７６２と、受光手段７１と、Ａ／Ｄ変換部７３を備えており、発光手段７２と受光手段７１とは紙葉類識別装置１０１と同様に、紙幣２２を透過した透過光を検出するように紙幣搬送機構８の搬送ベルト８１によって搬送されている紙幣２２の搬送経路８０（図中の実線矢印８０）を挟んで互いに対向して配置されている。
【０１７２】
また、発光手段７６２と受光手段７１とは紙幣搬送機構８の搬送ベルト８１によって搬送されている紙幣２２に対して所定の角度で発光手段７６２により投光された光が紙幣２２で反射した反射光を受光手段７１で検出できるように配置されている。
【０１７３】
図１４に示すように、紙葉類識別装置１０２で紙幣２２に形成されたパールインキを検出する場合は、発光手段７６２の投光による紙幣２２の反射光を受光手段７１で受光し、紙幣２２に形成された透かし領域等を検出する場合は、発光手段７２の投光による紙幣２２の透過光を受光手段７１で受光するように各発光手段７２、７２２を切り替えることでひとつの受光手段７１で紙幣２２を透過した透過光または紙幣２２で反射した反射光を検出することができる。
【０１７４】
このような構成することで、紙幣２２に形成された透かしバーと、パールインキと、透かし領域をひとつの受光手段７１で検出でき、紙葉類識別装置１０２の小型化が図れるとともに製造コストを抑えることが可能となる。
【０１７５】
なお、以上説明した実施例１乃至実施例４においては、紙幣の特徴画像を紙幣に形成された透かし模様を含む透かし領域の画像とし、特徴画像を透過型光センサで撮像するような例を示したが、特徴画像は、紙幣の真偽識別が可能で紙幣に形成されている画像であればよく、反射型光センサを用いて紙幣に形成された特徴画像を取得するような構成としてもよい。
【０１７６】
また、挿入された紙幣の表裏、正逆の挿入方向及び金種を判定する方法として紙幣端部に形成された透かしバーを挿入初期段階で撮像し、透かしバーのパターンの有無、数等に基づいて判定するような例を示したが、紙幣の挿入方向及び金種が判定可能な紙幣に形成された画像であれば、当該画像を紙幣の挿入初期段階で撮像して取得し、紙幣の挿入方向及び金種を判定するような構成としてもよい。
【０１７７】
また、実施例２乃至実施例４において、紙幣の表裏の判定を紙幣の一面の端部に形成され、紙幣を傾けると模様が浮かび上がるようなパールインキとしたが、紙幣の表裏の判定が可能な画像であれば当該画像を紙幣挿入初期段階で取得し、紙幣の表裏を判定するような構成としてもよい。
【０１７８】
また、挿入された紙幣の挿入初期段階で紙幣の金種及び挿入方向を判定する他の例として挿入された紙幣の縦、横等の幅を検出して金種を判定し、紙幣の特定箇所の光の透過率または反射率等に基づいて紙幣の表裏、正逆の挿入方向を判定するような構成としてもよい。
【０１７９】
また、実際の紙幣の識別処理にあたっては、本発明に係わる紙葉類識別方法のみで紙幣の種類および真偽を識別するのではなく、多の識別要因との組み合わせで最終的な識別結論を下しても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１８０】
【図１】本発明に係わる紙葉類識別装置１の構成例を示した概略的な構成図
【図２】紙葉類識別装置１の処理動作を示すフローチャート
【図３】紙葉類識別装置１に挿入される金種毎の紙幣の一例を示す図
【図４】紙幣の端面部を撮像するタイミングと撮像して取得した撮像画像を示す図
【図５】紙幣の透かし領域を撮像するために紙葉類識別装置１が紙幣を搬送制御する方法を示す図
【図６】透かし位置情報参照表５０の構成図
【図７】紙葉類識別装置１とは他の構成例の紙葉類識別装置１００の概略的な構成図
【図８】紙葉類識別装置１００の処理動作を示すフローチャート
【図９】紙葉類識別装置１００に挿入される紙幣の一例を示す図
【図１０】紙幣の端面部を撮像するタイミングと撮像して取得した撮像画像を示す図
【図１１】紙幣の透かし領域を撮像するために紙葉類識別装置１００が紙幣を搬送制御する方法を示す図
【図１２】透かし位置情報参照表６０の構成図
【図１３】紙葉類識別装置１００とは他の構成例の紙葉類識別装置１０１の概略的な構成図
【図１４】紙葉類識別装置１０１とは他の構成例の紙葉類識別装置１０２の概略的な構成図
【符号の説明】
【０１８１】
１、１００、１０１、１０２  紙葉類識別装置
２、２０、２１、２２  紙幣
３、３０  制御部
４、４０  方向金種判定部
５    真偽判定部
６    メモリ
７、７０  撮像部
８    紙幣搬送機構
１０  搬送制御部
１１  バス
７１、７４、７４１  受光手段
７２、７６、７６１、７６２  発光手段
７３  Ａ／Ｄ変換部
８１  搬送ベルト
８２、８３  ローラ
【図１】
2005346480.tif 000003
【図２】
2005346480.tif 000004
【図３】
2005346480.tif 000005
【図４】
2005346480.tif 000006
【図５】
2005346480.tif 000007
【図６】
2005346480.tif 000008
【図７】
2005346480.tif 000009
【図８】
2005346480.tif 000010
【図９】
2005346480.tif 000011
【図１０】
2005346480.tif 000012
【図１１】
2005346480.tif 000013
【図１２】
2005346480.tif 000014
【図１３】
2005346480.tif 000015
【図１４】
2005346480.tif 000016