(57)【要約】【課題】  処理時間が短く、且つ撮像窓の汚れや硬貨の汚れ、硬貨外縁と搬送路の側面との接触等による影響を低減して識別対象硬貨を精度よく識別可能な硬貨識別装置を提供する。【解決手段】  硬貨識別装置１は、撮像データＤ1を生成する画像入力部３と、撮像データＤ2における識別対象硬貨１５の中心位置Ｃを算出する中心算出部５３と、中心位置Ｃに基づいて撮像データＤ2から識別データＤ4を抽出する識別部位取込部５５と、識別データＤ4と基準データＤ5とを比較して識別対象硬貨１５を識別する判定部９とを備える。中心算出部５３は、撮像データＤ2において、複数の第１の線分ｋ1〜ｋ8を設定し、これらの線分において識別対象硬貨１５の縁上にある一対の端点の中点ｃ1〜ｃ8に基づいて垂線ｍを求める。同様に、複数の第２の線分ｌ1〜ｌ8を設定し、垂線ｎを求める。そして、垂線ｍ及びｎの交点を中心位置Ｃとする。【選択図】  図４
2005284918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
識別対象硬貨の表面を撮像して該識別対象硬貨に関する撮像データを生成する画像入力部と、
前記撮像データにおける前記識別対象硬貨の中心位置を算出し、前記識別対象硬貨の所定の識別部位における識別データを前記撮像データから前記中心位置に基づいて抽出し、前記識別データと硬貨の種類に応じて予め記憶された基準データとを比較することにより、前記識別対象硬貨を識別する識別部と
を備え、
前記識別部が、前記識別対象硬貨の前記中心位置を算出する際に、前記撮像データにおける第１の方向に延びる複数の第１の線分上、及び前記第１の方向とは異なる第２の方向に延びる複数の第２の線分上のデータをそれぞれ抽出し、前記複数の第１の線分上のデータ及び前記複数の第２の線分上のデータのそれぞれにおいて前記識別対象硬貨の縁上にある一対の端点を決定し、前記複数の第１の線分上のデータのそれぞれにおける前記一対の端点間の中点に基づく第３の線分、及び前記複数の第２の線分上のデータのそれぞれにおける前記一対の端点間の中点に基づく第４の線分を求め、前記第３の線分と前記第４の線分との交点を前記中心位置とする、硬貨識別装置。
【請求項２】
前記識別部が、前記複数の第１の線分上における前記中点のうち最も多くの中点を含む線分を前記第３の線分とし、前記複数の第２の線分上における前記中点のうち最も多くの中点を含む線分を前記第４の線分とする、請求項１に記載の硬貨識別装置。
【請求項３】
前記識別部が、前記第１及び第２の線分上のデータにおいて、前記第１及び第２の線分の一端及び前記識別対象硬貨の一部を含む第１の領域内から前記一対の端点のうちの一方の端点を決定し、前記第１及び第２の線分の他端及び前記識別対象硬貨の他の一部を含み前記第１の領域とは異なる第２の領域内から前記一対の端点のうちの他方の端点を決定する、請求項１または２に記載の硬貨識別装置。
【請求項４】
前記画像入力部が、前記識別対象硬貨の表面に赤外光を照射する光源を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の硬貨識別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、販売機や金融機器などの硬貨処理装置において、硬貨の識別に用いられる硬貨識別装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の硬貨識別装置は、コイルにより発生する磁界を硬貨が通過するように構成される。そして、コイルに生じるインピーダンス及びインダクタンスの変化を発振回路の周波数変化及び振幅変化として検出し、この周波数変化に基づいて硬貨の材質を判定するとともに、振幅変化に基づいて硬貨の外径や断面積を判定する。この硬貨識別装置は、判定した硬貨の材質、外径、断面積等に基づいて、該硬貨の種類を識別する。
【０００３】
近年、上記識別方法に加えて、硬貨表面の模様や凹凸における特徴部分を判定することによって識別精度をより高めることが求められている。このような識別方法を実現するためには、硬貨表面を撮像して撮像データを作成し、この撮像データを用いて識別する方法が有効である。このような識別方法を適用した装置としては、例えば特許文献１に開示された硬貨判別装置がある。
【０００４】
硬貨表面の撮像データを用いて該硬貨を識別する際には、撮像データにおける硬貨位置と基準データにおける硬貨位置とを互いに合致させる必要がある。このとき、撮像データにおける硬貨の中心位置を求め、この中心位置を基準データにおける硬貨の中心位置に一致させることによって、硬貨位置を合致させるとよい。撮像データにおける硬貨の中心位置を求める方法としては、例えば撮像データにおいてｙ座標が０とする線分と硬貨の外縁部分との２交点を求め、該２交点を結ぶ垂直二等分線と硬貨の外縁部分との別の２交点を求め、該別の２交点の中心を硬貨の中心位置とする方法がある（特許文献１の段落［００１２］参照）。
【０００５】
また、撮像データにおける硬貨の中心位置（或いは硬貨の位置）を求める他の方法としては、例えば、撮像データの全体と基準データの全体とを照合し、互いのデータパターンが一致するように撮像データを平行移動する方法がある。
【特許文献１】特許第３１７０１４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、撮像データにおける硬貨の中心位置を求める際に、特許文献１に示された方法では、次の問題点がある。すなわち、硬貨を撮像する際に、硬貨の汚れや埃等が、硬貨を撮像するための窓に付着することがある。なお、このような汚れや埃は、硬貨の進行方向に沿って硬貨の外縁部分に接するような直線のライン状に付着する傾向がある。また、流通硬貨には汚れ・傷・磨耗などが存在する。そして、撮像窓や硬貨に付着した汚れ等が撮像データに反映された場合、撮像データにおける硬貨の外縁部分を誤検出してしまい、中心位置が本来の中心位置とは異なってしまう恐れが多分にある。或いは、硬貨を搬送する搬送路に硬貨の外縁部分が接していると、硬貨の外縁部分と搬送路の側面との境界を判別しづらくなり、撮像データにおける硬貨の外縁部分を誤検出する要因となりうる。検出した中心位置が本来の中心位置と異なった場合、撮像データにおける硬貨位置と基準データにおける硬貨位置とが正確に合致せず、硬貨を精度よく識別することができない。
【０００７】
また、撮像データの全体と基準データの全体とを照合する方法では、硬貨の位置を求める処理に多大な時間を要してしまう。
【０００８】
本発明は、上記した問題点を鑑みてなされたものであり、処理時間が短く、且つ撮像窓の汚れや硬貨の汚れ、硬貨外縁と搬送路の側面との接触等による影響を低減して識別対象硬貨を精度よく識別可能な硬貨識別装置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】
上記した課題を解決するために、本発明による硬貨識別装置は、識別対象硬貨の表面を撮像して該識別対象硬貨に関する撮像データを生成する画像入力部と、撮像データにおける識別対象硬貨の中心位置を算出し、識別対象硬貨の所定の識別部位における識別データを撮像データから中心位置に基づいて抽出し、識別データと硬貨の種類に応じて予め記憶された基準データとを比較することにより、識別対象硬貨を識別する識別部とを備え、識別部が、識別対象硬貨の中心位置を算出する際に、撮像データにおける第１の方向に延びる複数の第１の線分上、及び第１の方向とは異なる第２の方向に延びる複数の第２の線分上のデータをそれぞれ抽出し、複数の第１の線分上のデータ及び複数の第２の線分上のデータのそれぞれにおいて識別対象硬貨の縁上にある一対の端点を決定し、複数の第１の線分上のデータのそれぞれにおける一対の端点間の中点に基づく第３の線分、及び複数の第２の線分上のデータのそれぞれにおける一対の端点間の中点に基づく第４の線分を求め、第３の線分と第４の線分との交点を中心位置とすることを特徴とする。
【００１０】
上記した硬貨識別装置では、識別部が、中心位置を求めるための第３の線分及び第４の線分を、それぞれ複数の第１の線分上の中点及び複数の第２の線分上の中点に基づいて求めている。これによって、例えば複数の第１の線分のうちいずれかの第１の線分上のデータにおいて汚れや傷、摩耗等により一対の端点の位置に誤差が生じ、該一対の端点間の中点の位置が本来の位置と異なっても、第３の線分を正確に求めることができる。同様に、第４の線分についても正確に求めることができる。従って、上記した硬貨識別装置によれば、正確に求められた第３及び第４の線分の交点として中心位置を精度良く求めることができるので、撮像窓の汚れや硬貨の汚れ、硬貨外縁と搬送路の側面との接触等による影響を抑えて識別対象硬貨を精度よく識別できる。
【００１１】
また、上記した硬貨識別装置では、数本の線分に関する演算のみによって中心位置が求まる。従って、上記した硬貨識別装置によれば、撮像データにおける識別対象硬貨の中心位置を短時間で求めることができるので、識別対象硬貨を識別するための処理時間を短縮できる。
【００１２】
また、硬貨識別装置は、識別部が、複数の第１の線分上における中点のうち最も多くの中点を含む線分を第３の線分とし、複数の第２の線分上における中点のうち最も多くの中点を含む線分を第４の線分とすることを特徴としてもよい。これによって、撮像窓の汚れや硬貨の汚れ、硬貨外縁と搬送路の側面との接触等によって本来の位置とは異なる位置として求められた中点の影響を排除し、正確に求められた中点のみによって第３及び第４の線分を求めることができる。従って、この硬貨識別装置によれば、中心位置をより精度良く求めることができる。
【００１３】
また、硬貨識別装置は、識別部が、第１及び第２の線分上のデータにおいて、第１及び第２の線分の一端及び識別対象硬貨の一部を含む第１の領域内から一対の端点のうちの一方の端点を決定し、第１及び第２の線分の他端及び識別対象硬貨の他の一部を含み第１の領域とは異なる第２の領域内から一対の端点のうちの他方の端点を決定することを特徴としてもよい。このように、第１及び第２の線分上のデータを二つの領域に分け、該二つの領域のそれぞれにおいて端点を決定することにより、撮像データにおける識別対象硬貨の中心位置をより短時間で求めることができる。
【００１４】
また、硬貨識別装置は、画像入力部が、識別対象硬貨の表面に赤外光を照射する光源を有することを特徴としてもよい。これにより、撮像窓の汚れや識別対象硬貨の表面に付着した汚れ等による撮像データへの影響を低減し、中心位置をさらに精度良く求めることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明による硬貨識別装置によれば、処理時間を短くし、且つ撮像窓の汚れや硬貨の汚れ、硬貨外縁と搬送路の側面との接触等による影響を低減して識別対象硬貨を精度良く識別することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照しながら本発明による硬貨識別装置の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１７】
図１は、本実施形態による硬貨識別装置の構成を示すブロック図である。図１を参照すると、硬貨識別装置１は、識別対象硬貨の表面を撮像して該表面の撮像データＤ1を生成する画像入力部３と、撮像データＤ1に基づいて識別対象硬貨の種類を識別する識別部２と、画像入力部３及び識別部２を制御する制御部１１とを備えている。識別部２は、撮像データＤ1を処理する処理部５と、識別のための基準データなどを記憶する記憶部７と、識別対象硬貨が標準硬貨と一致しているか否かを判定する判定部９とを備えている。処理部５は、例えば中央演算処理装置がプログラムを読み込むことにより構成されてもよく、また、電子回路によって構成されてもよい。処理部５は、撮像処理部５１と、中心算出部５３と、識別部位取込部５５とを有している。記憶部７は、例えばメモリといった記憶装置からなり、撮像データ記憶領域７１と、識別部位記憶領域７３と、基準データ記憶領域７５とを有している。
【００１８】
撮像処理部５１は、画像入力部３から撮像データＤ1を取り込み、撮像データＤ1を識別部２における演算が容易になるように処理して記憶部７に記憶させるための手段である。具体的には、撮像処理部５１は、まず、画像入力部３からの撮像データＤ1をグレースケールデータ（濃淡画像）に変換する。そして、このグレースケールデータにおける色の濃さを各画素毎に数値化することにより、撮像データＤ2を生成する。撮像データＤ2の一例を図３（ａ）に示す。撮像処理部５１は、生成した撮像データＤ2を記憶部７に送る。記憶部７は、撮像データＤ2を撮像データ記憶領域７１に記憶する。
【００１９】
中心算出部５３は、撮像データＤ2における識別対象硬貨１５の中心位置を算出するための手段である。中心算出部５３は、撮像データＤ2を記憶部７の撮像データ記憶領域７１から読み出し、識別対象硬貨１５の中心位置を以下に説明する方法によって算出する。
【００２０】
図２は、中心算出部５３における中心位置算出方法を示すフローチャートである。また、図３（ａ）〜図３（ｃ）及び図４（ａ）〜図４（ｃ）は、この中心位置算出方法を説明するための図である。図２を参照すると、中心算出部５３では、まず撮像データＤ2において第１の線分ｋ1を設定する（ステップＳ１０１）。すなわち、図３（ａ）に示すように、撮像データＤ2において識別対象硬貨１５上を通り所定の方向（第１の方向）に延びる第１の線分ｋ1を設定する。このとき、第１の線分ｋ1の定数（方向、位置など）を予め記憶部７に記憶しておき、中心算出部５３が該定数を適宜参照するとよい。なお、本実施形態では第１の線分ｋ1として撮像データＤ2の水平方向に延びる線分を設定しているが、第１の線分ｋ1はこれに限らず、例えば撮像データＤ2の垂直方向に延びる線分でもよく、或いは撮像データＤ2の水平方向及び垂直方向に対し斜めに交差する線分でもよい。
【００２１】
続いて、撮像データＤ2から第１の線分ｋ1上のデータを抽出する（Ｓ１０２）。図３（ｂ）は、抽出した第１の線分ｋ1上のデータの一例を示すグラフである。そして、抽出した第１の線分ｋ1上のデータから、識別対象硬貨１５の縁上にある一対の端点ａ1，ｂ1のうち端点ａ1を決定する（Ｓ１０３）。具体的には、図３（ｂ）に示すデータにおいて、第１の線分ｋ1の一端ｔ1及び識別対象硬貨１５の一部を含む領域Ａ（第１の領域）内のデータ値の変化を読み取り、データ値が最初に閾値以上に変化した点を端点ａ1とするとよい。なお、端点ａ1を決定する際には、領域Ａ全体にわたってデータ値の変化を読み取った上で、端点ａ1を決定することが好ましい。
【００２２】
続いて、第１の線分ｋ1上のデータから、識別対象硬貨１５の縁上にある端点ｂ1を決定する（Ｓ１０４）。具体的には、第１の線分ｋ1の他端ｔ2及び識別対象硬貨１５の他の一部を含む領域Ｂ（第２の領域）内のデータ値の変化を読み取り、データ値が閾値以上に変化した点を端点ｂ1とするとよい。ここで、領域Ｂは領域Ａとは異なる領域であり、互いに重ならないものとする。端点ｂ1を決定する際にも、端点ａ1を決定する際と同様に、領域Ｂ全体にわたってデータ値の変化を読み取った上で、端点ｂ1を決定することが好ましい。
【００２３】
続いて、図３（ｃ）に示すように、端点ａ1と端点ｂ1との中点ｃ1を求め（Ｓ１０５）、中点ｃ1を通り第１の線分ｋ1と垂直に交差する垂線ｍ1の定数（方向、位置など）を求める（Ｓ１０６）。そして、第１の線分ｋ1と同一の方向（第１の方向）に延びて位置が異なる（すなわち第１の線分ｋ1と平行な）第１の線分ｋ2を撮像データＤ2において設定し、この第１の線分ｋ2について上記ステップＳ１０２〜Ｓ１０６を繰り返す。その後、第１の線分ｋ3〜ｋ8を同様に設定し、上記ステップＳ１０２〜Ｓ１０６を繰り返す（Ｓ１０７）。
【００２４】
すなわち、図４（ａ）に示すように、互いに平行な複数の第１の線分ｋ1〜ｋ8上のデータにおいて、識別対象硬貨１５の縁上にある端点ａ1〜ａ8及びｂ1〜ｂ8を決定する。そして、端点ａ1〜ａ8とｂ1〜ｂ8との中点ｃ1〜ｃ8を求め、中点ｃ1〜ｃ8のそれぞれを通り第１の線分ｋ1〜ｋ8それぞれと垂直に交差する垂線ｍ1〜ｍ8（ｍ1のみ図示）の定数を求める。
【００２５】
続いて、垂線ｍ1〜ｍ8において、同一かつ最大個数の定数を特定し、該定数を有する線分を垂線ｍとする（Ｓ１０９）。例えば、垂線ｍ1、ｍ2、ｍ4、ｍ5、ｍ7、及びｍ8が同一の位置にあり、垂線ｍ3及びｍ6が異なる位置にある場合、垂線ｍ1、ｍ2、ｍ4、ｍ5、ｍ7、及びｍ8を図４（ａ）に示す垂線ｍ（第３の線分）として特定する。このとき、特定された垂線ｍは、第１の線分ｋ1、ｋ2、ｋ4、ｋ5、ｋ7、及びｋ8上の中点ｃ1、ｃ2、ｃ4、ｃ5、ｃ7、及びｃ8を含むこととなる。換言すれば、垂線ｍは、複数の第１の線分ｋ1〜ｋ8上における中点ｃ1〜ｃ8のうち最も多くの中点を含む線分である。
【００２６】
続いて、撮像データＤ2において第２の線分ｌ1を設定する（ステップＳ１１０）。すなわち、図４（ｂ）に示すように、撮像データＤ2において識別対象硬貨１５上を通過しており第１の線分ｋ1〜ｋ8の方向とは異なる第２の方向に延びる第２の線分ｌ1を設定する。なお、本実施形態では第２の線分ｌ1として撮像データＤ2の垂直方向に延びる線分を設定しているが、第２の線分ｌ1はこれに限らず、例えば撮像データＤ2の水平方向に延びる線分でもよく（但し、第１の線分ｋ1〜ｋ8と方向が異なる）、或いは撮像データＤ2の水平方向及び垂直方向に対し斜めに交差する線分でもよい。
【００２７】
続いて、撮像データＤ2から第２の線分ｌ1上のデータを抽出する（Ｓ１１１）。そして、抽出した第２の線分ｌ1上のデータから、識別対象硬貨１５の外縁部分を示す端点ｄ1及びｅ1を決定する（Ｓ１１２，Ｓ１１３）。このとき、端点ｄ1及びｅ1を決定する方法は、それぞれ上記した端点ａ1及びｂ1を決定する方法と同様である。
【００２８】
続いて、端点ｄ1と端点ｅ1との中点ｆ1を求め（Ｓ１１４）、中点ｆ1を通り第２の線分ｌ1と垂直に交差する垂線ｎ1の定数を求める（Ｓ１１５）。そして、第２の線分ｌ1と方向が同じで位置が異なる（すなわち第２の線分ｌ1と平行な）第２の線分ｌ2〜ｌ8を撮像データＤ2において設定し（Ｓ１１７）、これら第２の線分ｌ2〜ｌ8のそれぞれについて上記ステップＳ１１１〜Ｓ１１５を繰り返す（Ｓ１１６）。
【００２９】
すなわち、図４（ｂ）に示すように、互いに平行な複数の第２の線分ｌ1〜ｌ8上のデータにおいて、識別対象硬貨１５の縁上にある端点ｄ1〜ｄ8及びｅ1〜ｅ8を決定する。そして、端点ｄ1〜ｄ8と端点ｅ1〜ｅ8との中点ｆ1〜ｆ8を求め、中点ｆ1〜ｆ8のそれぞれを通り第２の線分ｌ1〜ｌ8それぞれと垂直に交差する垂線ｎ1〜ｎ8（ｎ1のみ図示）の定数を求める。
【００３０】
続いて、垂線ｎ1〜ｎ8において、同一かつ最大個数の定数を特定し、該定数を有する線分を垂線ｎとする（Ｓ１１８）。すなわち、複数の第２の線分ｌ1〜ｌ8上における中点ｆ1〜ｆ8のうち最も多くの中点を含む垂線ｎ（第４の線分）を求める。なお、垂線ｎの求め方は、上記した垂線ｍの求め方と同様である。
【００３１】
続いて、図４（ｃ）に示すように、垂線ｍと垂線ｎとの交点を求め、これを撮像データＤ2における識別対象硬貨１５の中心位置Ｃとする（Ｓ１１９）。
【００３２】
再び図１を参照する。中心算出部５３は、以上のようにして算出した識別対象硬貨１５の中心位置Ｃに関する中心位置情報Ｄ6を、識別部位取込部５５へ提供する。
【００３３】
識別部位取込部５５は、識別対象硬貨１５の所定の識別部位（例えば、図４（ｃ）に示す部位Ｅ）における識別データＤ4を、識別対象硬貨１５の中心位置Ｃ及び姿勢角に基づいて撮像データＤ2から抽出するための手段である。すなわち、識別部位取込部５５は、記憶部７の撮像データ記憶領域７１から撮像データＤ2を読み出す。また、識別部位取込部５５は、記憶部７の識別部位記憶領域７３から識別部位情報Ｄ3を読み出す。ここで、識別部位情報Ｄ3とは、識別対象硬貨１５を識別するための識別部位の、中心位置Ｃを基準とする位置や大きさといった情報である。記憶部７は、このような識別部位情報Ｄ3を予め識別部位記憶領域７３に記憶している。
【００３４】
また、識別部位取込部５５は、撮像データＤ2における識別対象硬貨１５の姿勢角を特定する。姿勢角の特定方法としては、例えば撮像データＤ2における識別対象硬貨１５の中心位置Ｃを中心とする円周上のデータを抽出し、抽出した円周上のデータと該円周上のデータの基準となるデータとを比較する方法がある。識別部位取込部５５は、中心算出部５３からの中心位置情報Ｄ6と特定した姿勢角とに基づいて、識別部位情報Ｄ3に示された識別部位を撮像データＤ2において特定する。そして、識別部位取込部５５は、特定した識別部位における識別データＤ4を撮像データＤ2から抽出し、該識別データＤ4を判定部９に提供する。なお、記憶部７は、識別対象硬貨１５の表面及び裏面の双方に対応する識別部位情報Ｄ3を記憶しておくことが好ましい。そして、識別部位取込部５５は、識別対象硬貨１５の表裏に応じた識別部位情報Ｄ3を用いて識別部位を抽出することが好ましい。
【００３５】
判定部９は、識別データＤ4と硬貨の種類に応じて予め記憶された基準データＤ5とを比較し、これらの一致・不一致を判定することにより、識別対象硬貨１５が標準硬貨と一致しているか否かを判定するための手段である。すなわち、判定部９は、識別部位取込部５５から識別データＤ4を受け取るとともに、記憶部７の基準データ記憶領域７５から基準データＤ5を読み出す。判定部９は、識別データＤ4と基準データＤ5とを比較することにより、識別対象硬貨１５が標準硬貨と一致しているか否かを判定する。なお、記憶部７は、識別対象硬貨１５の表面及び裏面の双方に対応する基準データＤ5を記憶しておくことが好ましい。そして、判定部９は、撮像データＤ2における識別対象硬貨１５の表裏に応じた基準データＤ5を用いて上記判定を行うことが好ましい。判定部９は、識別データＤ4と基準データＤ5とが互いに一致している場合に、識別対象硬貨１５が標準硬貨と一致していることを示す一致信号Ｓ4を硬貨識別装置１の外部へ出力する。
【００３６】
なお、判定部９は、前述した処理部５と同様に、例えば中央演算処理装置がプログラムを読み込むことにより構成されてもよく、また、電子回路によって構成されてもよい。
【００３７】
制御部１１は、識別部２の処理部５及び判定部９を制御するための手段である。制御部１１は、硬貨投入口に硬貨（識別対象硬貨１５）が投入されたことを示す投入信号Ｓ1を画像入力部３から受け取る。そして、制御部１１は、投入信号Ｓ1を受けると、撮像データＤ1の処理を開始するように処理部５に制御信号Ｓ2を送る。また、制御部１１は、処理部５から識別データＤ4が出力されると、判定部９に識別対象硬貨１５を判定するよう指示信号Ｓ3を送る。
【００３８】
次に、画像入力部３の構成について説明する。図５は、本実施形態による画像入力部３の構成図である。図５を参照すると、画像入力部３は、搬送ベルト３１と、搬送板３２と、透明ガラス３４と、透明板３５と、発光素子３６と、ＣＣＤ３７と、レンズ３８と、撮像タイミングセンサ３９と、制御回路４０とを備えている。
【００３９】
搬送ベルト３１と搬送板３２との間には、硬貨が搬送されるための空隙である搬送路３３が設けられている。また、搬送板３２は開口３２ａを有しており、この開口３２ａに透明ガラス３４が嵌め込まれている。この透明ガラス３４は、識別対象硬貨１５を撮像するための窓となる。開口３２ａは、識別対象硬貨１５の大きさよりもやや大きく設けられるとよい。
【００４０】
透明板３５は、例えばアクリル板といった可視光や赤外光に対して透明な材料からなり、搬送板３２の搬送路３３とは反対側の面上に設けられている。透明板３５には、搬送板３２の開口３２ａに応じて開口３５ａが設けられている。また、透明板３５の内部には、発光素子３６といった光源が開口３２ａの周囲に配置されている。発光素子３６としては、例えば赤外光を照射する赤外光ＬＥＤといった赤外光源を好適に用いることができる。
【００４１】
ＣＣＤ３７は、識別対象硬貨１５の表面を撮像するための撮像装置である。ＣＣＤ３７は、その受光面が透明ガラス３４と対向するように配置されており、識別対象硬貨１５が透明ガラス３４を通過すると、発光素子３６から出射された光のうち識別対象硬貨１５の表面において反射した光を撮像して撮像データＤ1を生成する。また、ＣＣＤ３７は、制御回路４０からの撮像信号Ｓ13に応じたタイミングで撮像する。ＣＣＤ３７は、生成した撮像データＤ1を制御回路４０へ送る。ＣＣＤ３７と透明ガラス３４との間にはレンズ３８が配置されており、レンズ３８は識別対象硬貨１５の表面からの光を集光してＣＣＤ３７に好適に入射させる。
【００４２】
撮像タイミングセンサ３９は、搬送路３３において透明ガラス３４よりも上流側に設けられており、識別対象硬貨１５が通過すると通過信号Ｓ11を制御回路４０へ送る。制御回路４０は、発光素子３６及びＣＣＤ３７を制御するための回路である。制御回路４０は、撮像タイミングセンサ３９から通過信号Ｓ11を受けると、発光素子３６に電源電圧Ｖ1を印加して発光素子３６を点灯させるとともに、ＣＣＤ３７に撮像信号Ｓ13を送る。そして、ＣＣＤ３７から撮像データＤ1を受け取り、該撮像データＤ1を識別部２へ送る。
【００４３】
以上が、本実施形態による硬貨識別装置１の構成である。続いて、図６に示すフローチャートを参照しながら硬貨識別装置１の動作について説明する。
【００４４】
まず、画像入力部３において識別対象硬貨１５の表面が撮像され、撮像データＤ1が生成される（ステップＳ２０１）。続いて、撮像処理部５１において撮像データＤ1がグレースケール変換及び数値化されて撮像データＤ2が生成され、該撮像データＤ2が記憶部７の撮像データ記憶領域７１に記憶される（Ｓ２０２）。そして、中心算出部５３において、撮像データＤ2における識別対象硬貨１５の中心位置Ｃが求められる（Ｓ２０３）。
【００４５】
続いて、識別部位取込部５５において、識別対象硬貨１５における所定の識別部位に対応する識別データＤ4が撮像データＤ2から抽出される（Ｓ２０４）。このとき、識別部位は、中心算出部５３からの中心位置情報Ｄ6、識別部位取込部５５が特定した識別対象硬貨１５の姿勢角、並びに識別部位記憶領域７３に記憶されている識別部位情報Ｄ3に基づいて抽出される。
【００４６】
続いて、判定部９において、記憶部７の基準データ記憶領域７５に記憶されている基準データＤ5と識別データＤ4とが相互に比較され、これらの一致／不一致が判定される（Ｓ２０５）。そして、判定部９においてこれらのデータが一致していると判定された場合に、一致信号Ｓ4が硬貨識別装置１の外部へ出力される。
【００４７】
以上に説明した本実施形態による硬貨識別装置１は、次の効果を有する。すなわち、本実施形態による硬貨識別装置１では、識別部２が、中心位置Ｃを求めるための垂線ｍ及び垂線ｎを、それぞれ複数の第１の線分ｋ1〜ｋ8上の中点ｃ1〜ｃ8及び複数の第２の線分ｌ1〜ｌ8上の中点ｆ1〜ｆ8に基づいて求めている。これによって、例えば図４（ａ）に示すように、複数の第１の線分ｋ1〜ｋ8のうち例えば線分ｋ3，ｋ6上のデータにおいて識別対象硬貨１５の汚れ・傷・摩耗や透明ガラス３４の汚れにより端点ａ3，ｂ6の位置に誤差が生じ、中点ｃ3，ｃ6の位置が本来の位置と異なっても、垂線ｍを正確に求めることができる。また、例えば図４（ｂ）に示すように、複数の第２の線分ｌ1〜ｌ8のうち例えば線分ｌ1上のデータにおいて端点ｄ1の位置に誤差が生じ、中点ｆ1の位置が本来の位置と異なっても、垂線ｍを正確に求めることができる。或いは、複数の第２の線分ｌ1〜ｌ8のうち例えば線分ｌ4，ｌ5上のデータにおいて、識別対象硬貨１５の外縁部分と搬送路３３の側面とが接することにより端点ｄ4，ｄ5の位置を求めることができず、中点ｆ4，ｆ5の位置を求めることができなくても、他の中点ｆ1〜ｆ3，ｆ6〜ｆ8によって垂線ｍを正確に求めることができる。従って、本実施形態の硬貨識別装置１によれば、正確に求められた垂線ｍと垂線ｎとの交点として中心位置Ｃを精度良く求めることができるので、識別対象硬貨１５の汚れ等による影響を抑えて該識別対象硬貨１５を精度よく識別できる。
【００４８】
また、本実施形態による硬貨識別装置１では、第１の線分ｋ1〜ｋ8、第２の線分ｌ1〜ｌ8、垂線ｍ及びｎといった数本の線分に関する演算のみによって、撮像データＤ2における識別対象硬貨１５の中心位置Ｃが求まる。従って、本実施形態の硬貨識別装置１によれば、撮像データＤ2における識別対象硬貨１５の中心位置Ｃを短時間で求めることができるので、識別対象硬貨１５を識別するための処理時間を短縮できる。
【００４９】
また、本実施形態のように、硬貨識別装置１では、識別部２が、複数の第１の線分ｋ1〜ｋ8上における中点ｃ1〜ｃ8のうち最も多くの中点を含む線分を垂線ｍとし、複数の第２の線分ｌ1〜ｌ8上における中点ｆ1〜ｆ8のうち最も多くの中点を含む線分を垂線ｎとすることが好ましい。これによって、硬貨１５の汚れや透明ガラス３４の汚れ、硬貨１５の外周部分と搬送路３３側面との接触等によって本来の位置とは異なる位置として求められた中点（例えば図４（ａ）の中点ｃ3，ｃ6及び図４（ｂ）の中点ｆ1）の影響を排除し、正確に求められた中点（中点ｃ1，ｃ2，ｃ4，ｃ5，ｃ7，ｃ8及び中点ｆ2〜ｆ8）のみによって垂線ｍ及びｎを求めることができる。従って、本実施形態の硬貨識別装置１によれば、撮像データＤ2における識別対象硬貨１５の中心位置Ｃをより精度良く求めることができる。
【００５０】
また、本実施形態のように、硬貨識別装置１では、識別部２が、第１の線分ｋ1上のデータにおいて、第１の線分ｋ1の一端ｔ1及び識別対象硬貨１５の一部を含む領域Ａ内から端点ａ1を決定し、第１の線分ｋ1の他端ｔ2及び識別対象硬貨１５の他の一部を含み領域Ａとは異なる領域Ｂ内から端点ｂ1を決定することが好ましい。また、他の第１の線分ｋ2〜ｋ8上のデータ、及び第２の線分ｌ2〜ｌ8上のデータにおいても、このように線分の一端及び識別対象硬貨の一部を含む第１の領域内から端点ａ2〜ａ8及びｄ1〜ｄ8を決定し、第１の領域とは異なる第２の領域内から端点ｂ2〜ｂ8及びｅ1〜ｅ8を決定することが好ましい。このように、第１の線分ｋ1〜ｋ8上のデータ及び第２の線分ｌ1〜ｌ8上のデータをそれぞれ二つの領域に分け、該二つの領域のそれぞれにおいて端点を決定することにより、一つの端点を決定する毎に第１、第２の線分上のデータを一端から他端まで参照する必要がないので、撮像データＤ2における識別対象硬貨１５の中心位置Ｃをより短時間で求めることができる。
【００５１】
また、本実施形態のように、画像入力部３が、識別対象硬貨１５の表面に赤外光を照射する発光素子３６を有することが好ましい。これにより、識別対象硬貨１５の汚れ・傷・摩耗や、透明ガラス３４の汚れ等による撮像データＤ1への影響を低減し、撮像データＤ2における識別対象硬貨１５の中心位置Ｃをさらに精度よく求めることができる。
【００５２】
本発明による硬貨識別装置は、上記した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では第１の線分及び第２の線分としてそれぞれ８本の線分ｋ1〜ｋ8、ｌ1〜ｌ8を設定しているが、第１の線分及び第２の線分の本数はこれに限らず、２本以上の様々な本数を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】図１は、本実施形態による硬貨識別装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、中心算出部における中心位置算出方法を示すフローチャートである。
【図３】図３（ａ）〜図３（ｃ）は、撮像データにおける識別対象硬貨の中心位置算出方法を説明するための図である。
【図４】図４（ａ）〜図４（ｃ）は、撮像データにおける識別対象硬貨の中心位置算出方法を説明するための図である。
【図５】図５は、本実施形態による画像入力部の構成図である。
【図６】図６は、硬貨識別装置の動作について説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
１…硬貨識別装置、２…識別部、３…画像入力部、５…処理部、７…記憶部、９…判定部、１１…制御部、１５…識別対象硬貨、３１…搬送ベルト、３２…搬送板、３３…搬送路、３４…透明ガラス、３５…透明板、３６…発光素子、３８…レンズ、３９…撮像タイミングセンサ、４０…制御回路、５１…撮像処理部、５３…中心算出部、５５…識別部位取込部、７１…撮像データ記憶領域、７３…識別部位記憶領域、７５…基準データ記憶領域、Ｄ1、Ｄ2…撮像データ、Ｄ3…識別部位情報、Ｄ4…識別データ、Ｄ5…基準データ、Ｄ6…中心位置情報、ａ1〜ａ8，ｂ1〜ｂ8，ｄ1〜ｄ8，ｅ1〜ｅ8…端点、ｃ1〜ｃ8，ｆ1〜ｆ8…中点、ｋ1〜ｋ8…第１の線分、ｌ1〜ｌ8…第２の線分、ｍ，ｎ…垂線。
【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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