(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙葉類にそれぞれ波長の異なる少なくとも２つの光を照射して各波長毎の透過光または反射光を検出し、
この検出光の強度変化方向を検出して符号化データを形成し、
前記符号化データを予め用意された基準データと比較照合して真偽識別する、  紙葉類識別方法。
【請求項２】
紙葉類を所定経路に沿って移送する搬送機構と、
この搬送機構の近傍に設けられ、それぞれ波長が異なる少なくとも２つの光源、およびこれら光源を選択的に作動させる切換手段を有し、前記搬送機構上を移送されてくる紙葉類を前記光源からの光により順次照射する照射手段と、
前記照射手段によって前記紙葉類を照射することにより検出される前記紙葉類の透過光または反射光を信号に変換する信号形成手段と、
この信号形成手段からの信号の強度変化方向を符号化して検出データを形成する変化検出手段と、
予め設定された基準データを有し、前記変化検出手段からの検出データを前記基準データと比較照合して前記紙葉類の真偽判別を行う判別手段と
をそなえた紙葉類識別装置。
【請求項３】
請求項２記載の紙葉類識別装置において、
前記変化検出手段は、前記信号形成手段からの信号の大きさの上昇、下降および停滞に相当する符号により検出データを形成するようにした紙葉類識別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙幣を含む紙葉類の真偽を識別する方法および装置に係り、とくに光学的手法により検出したデータを用いて識別を行うものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば紙幣を真偽判別する場合、紙幣を搬送しながら光を照射し紙幣からの透過光または反射光を取り出してサンプリングデータを形成し、このサンプリングデータを予め設定されている基準データと比較照合して判別するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この場合、通常は光源として単一波長のものを用いており、この光源を用いて紙幣の真偽判別をしても、近年の精巧なカラーコピーで複写された紙幣を真偽判別することができないという問題が生じている。
【０００４】
本発明は上述の点を考慮してなされたもので、紙葉類からの取り出しデータ量を多くすることなくカラーコピーされた紙葉類についても高精度で判別を行いうる紙葉類の識別方法および装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題解決のための手段】
上記目的達成のため、本発明では、
請求項１記載の、紙葉類にそれぞれ波長の異なる少なくとも２つの光を照射して各波長毎の透過光または反射光を検出し、この検出光の強度変化方向を検出して符号化データを形成し、前記符号化データを予め用意された基準データと比較照合して真偽識別する、紙葉類識別方法、および
請求項２記載の、紙葉類を所定経路に沿って移送する搬送機構と、この搬送機構近傍に設けられ、それぞれ波長が異なる少なくとも２つの光源、およびこれら光源を選択的に作動させる切換手段を有し、前記搬送機構上を移送されてくる紙葉類を前記光源からの光により順次照射する照射手段と、前記照射手段により前記紙葉類を照射することにより前記紙葉類を経た透過光または反射光を信号に変換する信号形成手段と、この信号形成手段からの信号の強度変化方向を符号化して検出データを形成する変化検出手段と、予め設定された基準データを有し、前記変化検出手段からの検出データを前記基準データと比較照合して前記紙葉類の真偽判別を行う判別手段とをそなえた紙葉類識別装置、
を提供するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施例の構成を示すブロック線図である。この実施例は、搬送路を移送されてくる紙幣Ｘを識別するものである。そして、この搬送路には、移送されてくる紙幣Ｘを挟む位置に、発光ダイオードＬＤと受光ダイオードＰＤとが設けられている。
【０００７】
発光ダイオードＬＤは、少なくとも２色の発光を行うもので、ドライバＤにより駆動されて例えば赤と緑の発光を行う。発光は、所定時間間隔で断続的に交互に行われ、パルス状の光を照射する。青発光も行う発光ダイオードを用いて、３色発光するようにしてもよい。
【０００８】
このパルス状の光が紙幣Ｘに照射されて、紙幣を透過した光もしくは紙幣面から反射された光が受光ダイオードＰＤに与えられる。これに応じて、受光素子ＰＤが入力光に応じたパルス状の電流信号を形成し、電流−電圧変換器ＩＶに与える。
【０００９】
電流−電圧変換器ＩＶのパルス状の電圧出力は、アナログ−デジタル変換器ＡＤで電圧出力の大きさに対応したディジタル信号に変換され、紙幣の搬送方向に沿った透過光もしくは反射光のデータとしてメモリＭに格納される。これにより、メモリＭには、赤および緑の２色についての透過光もしくは反射光のデータが格納される。このメモリＭの格納データを用いて、紙幣の真偽判定のためのデータ処理が行われる。
【００１０】
メモリＭに格納されたデータは、変化方向符号化回路Ｃに与えられて現在のデータと前のデータとの比較が行われ、上昇、下降、停滞の何れであるかが判定され、その判定結果が領域毎の判定回路ＪＲに与えられる。この領域毎の判定回路ＪＲでは、基準データ回路Ｒから与えられる基準データとの比較による判定が行われる。基準データは、適当数の基準となる真札から取り出したものである。
【００１１】
領域毎の判定回路ＪＲでの判定結果は、重み付け集計回路Ｓに与えられて領域毎の重みデータ回路Ｗからの重みデータを加味して重み付き集計が行われ、その結果が真偽判定処理回路ＪＦに与えられて判定閾値回路ＴＨからの閾値と比較され、真偽判定が行われる。
【００１２】
図２（ａ）は、紙幣が搬送路を通るときに紙幣から検出した赤および緑の透過光の強度変化の様子および符号化結果を示したものである。そして、図２（ｂ）は、赤および緑の透過光強度変化の組み合わせを９通りに符号化する場合の変換表の例を示したものである。
【００１３】
すなわち、赤、緑ともに上昇であると「０」、赤が上昇で緑が停滞では「１」、赤が下降で緑が上昇のときは「２」、赤が上昇で緑が停滞では「３」、赤および緑がともに停滞では「４」、赤が下降で緑が停滞では「５」、赤が上昇で緑が下降では「６」、赤が停滞で緑が下降では「７」、そして赤、緑ともに下降では「８」となって変化方向の全ての組み合わせが９通りで表せる。
【００１４】
このように、２色では９通り、３色では２７通りになるが、モノクロームでは３通りにしかならない。したがって、２色ではモノクロームの３倍の検査精度が、また３色では９倍が期待できる。
【００１５】
図２（ａ）では、発光ダイオードおよび受光ダイオードの特性により赤の強度が大きく、緑の強度は小さく描かれている。そして、両者は全体的にはほぼ同様の変化特性であるが、細部では異なる変化を示す。この変化曲線上の破線で示した１３点について、受光強度の変化方向を見ながら図２（ｂ）の変換表に当てはめると、図示のように「０，５，８，８，…４，５，８」となる。
【００１６】
この受光強度の変化方向は、透過光の受光レベルが高くても低くても常に同じ傾向を持つものである。したがって、光源の発光レベル変動とか紙幣毎の透光率変動があっても、図柄が同一であれば、同一の変化方向を示す。
【００１７】
そして、紙幣に汚れがある場合、受光レベルで検査をすると汚れの影響を避け難いが、受光レベルの変化方向によって検査をすると影響を軽減することができる。これは、汚れ領域の大きさよりも細かくデータを収集することにより、変化方向が影響を受けないことによって実現できる。そして、高精度の真偽判別に寄与する。
【００１８】
また、印刷ずれや裁断のずれで生じる受光レベルの乱れがあっても、受光レベルの変化方向は極値となる領域以外では影響を受けない。これも高精度の真偽判別に寄与する。
【００１９】
検出する色は、紙の色と印刷インクの色との複合色であるから、単に印刷インクの色だけで検出光が決まる訳ではなく、紙の色も考慮する必要がある。
【００２０】
図３は、各領域毎の２値判定結果を重み付け集計する処理内容を示したものである。すなわち、図２（ａ）に総合符号化結果として示した対象データを基準データで２値判定すると、図示の「１，１，１，１，０，０…０，１，１」なる判定結果が得られる。
【００２１】
この２値判定結果に、重み、つまり各領域での方向特徴量が有する確度（出現頻度）に応じて決定された数値、を乗じて（２値判定×重み）値を算出する。図３の場合、重みは「８，４，７，８，２，…５，６，８」であり、（２値判定×重み）値は「８，４，７，８，０，…０，６，８」である。
【００２２】
重み付けは、紙幣の端部であるとか図柄の境界付近などは、ばらつきがあるから重みを小さくしてその意味合いを軽減した方がよい。
【００２３】
図４は、上述の２色発光ダイオードに換えて３色発光ダイオードを用いて紙幣の全体を測定した場合の透過光特性を示したものである。測定点は紙幣面上の３２１ヶ所であり、強度は２５６段階で表されている。これらにつき、その変化の様子を予め用意した符号変換表に当てはめて符号化を行う。この場合、符号は２７通り用意する必要がある。
【００２４】
（変形例）
上記実施例では、透過光を用いた検査方式につき説明したが、反射光を用いた検査方式についても同様に本発明を適用することができる。また、透過光と反射光とを組み合わせて用いることもできる。そして、光の色の組み合わせについては、可視光ばかりでなく例えば赤と赤外とか、磁気検出信号と光検出信号との組み合わせでもよい。
【００２５】
さらに、検出対象たる紙葉類としては、紙幣以外にカード類、商品券、各種クーポン券なども対象とすることができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は上述のように、それぞれ波長が異なる少なくとも２つの光を紙葉類に照射し、紙葉類からの透過光または反射光を受光して得たデータの変化方向を検出して符号化データを形成し、この符号化データを基準データと比較して紙葉類の真偽判別を行うようにしたため、受光レベルの変動による悪影響を受け難く、安定した判別動作を行うことができる。しかも、色度の差を検出するから精巧なカラーコピー札でもあっても精度の高い識別ができる。
【００２７】
そして、データの変化方向を検出するのは、複雑な演算を必要とすることがなく高速での処理ができる。しかも、受光レベルの変化方向という単純な特徴を基にデータ処理を行うので、データサイズを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すブロック線図。
【図２】図２（ａ）は２色透過光の強度変化とその符号化結果を示す説明図、図２（ｂ）は各色光の変化の様子とその符号化変換表。
【図３】２値判定結果を重み付けして集計した結果を示す集計表。
【図４】赤、緑、青の３色透過光の変化特性を示す特性図。
【符号の説明】
Ｘ  紙幣
ＬＤ  発光ダイオード
Ｄ  発光ダイオード駆動回路
ＰＤ  受光ダイオード
ＩＶ  電流−電圧変換回路
ＡＤ  アナログ−ディジタル変換回路
Ｍ  メモリ
Ｃ  変化方向符号化回路
ＪＲ  領域毎の判定処理回路
Ｒ  基準データ回路
Ｓ  重み付き集計回路
Ｗ  領域毎の重みデータ回路
ＪＦ  真偽判定処理回路
ＴＨ  判定閾値回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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