(57)【要約】【課題】搬送されてきた硬貨２や小異物１００等の搬送物を確実に検知できる画像読取装置１を提供する。【解決手段】搬送路Ｂ上を通る硬貨２の表面画像を読取る画像読取装置１に、全画素のうち読出範囲を設定可能なＣＭＯＳイメージセンサ１４と、前記ＣＭＯＳイメージセンサ１４の読出範囲を制御して該読出範囲の画像データを読取り、読取った前記画像データに基づいて前記硬貨２が読取部位に達したことを判定するＣＰＵ４０１とを備えた。そして、ＣＰＵ４０１を、搬送路Ｂの幅方向に長い特定ラインＬの画像データを読取る特定ライン読取処理にて硬貨２が読取部位に達したと判定すると、続いて全範囲の画像データを読取る全範囲読取処理を実行する構成にした。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送路上を通る媒体の表面画像を読取る画像読取装置であって、
全画素のうち読出範囲を設定可能な２次元イメージセンサと、
前記２次元イメージセンサの読出範囲を制御して該読出範囲の画像データを読取る制御手段と、
前記制御手段により読取った前記画像データに基づいて前記媒体が読取部位に達したことを判定する判定手段とを備えた
画像読取装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記読出範囲として前記搬送路の幅方向に長い特定ラインの画像データを読取る特定ライン読取処理と、全範囲の画像データを読取る全範囲読取処理とを切替えて実行する
請求項１記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記特定ラインの画像データに基づく前記判定手段の判定で前記媒体が読取部位に達したと判定した場合、続いて全範囲の画像データを取得する
請求項２記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記特定ラインの部位が、前記２次元イメージセンサで読出可能な全範囲のうち中央より搬送先側にある
請求項２または３記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記２次元イメージセンサは、ＣＭＯＳで構成された
請求項１から４のいずれか１つに記載の画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば硬貨などの貨幣を取扱う貨幣取扱装置に内蔵され、外部から取込んだ硬貨やメダル等の媒体の表面画像を読み取るような画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、搬送路上を通る硬貨等の画像を読み取る画像読取装置として、搬送装置によって搬送される読取媒体の通過を検出する位置センサと、読取媒体が読取部位に達したときに読取媒体を撮像するＣＣＤカメラとを備えた画像読取装置が提案されている（特許文献１参照）。この画像読取装置における位置センサは、読取部位を挟んで対向配置された発光素子及び受光素子から構成されている。これにより、対象物の位置検出を高精度に行うことができるとされている。
【０００３】
しかし、前記画像読取装置は、小さな異物が搬送された時に動作が不安定となる課題がある。つまり、小さな異物が位置センサ上を通過すれば、位置センサで読取媒体ありと判定できるが、小さな異物が位置センサのすきまを通過した時は読取媒体なしと判定してしまう。そして、このように小さな異物がそのまま通過すると、対象物と形状の異なる小さな異物が搬送路上でつまり、障害となる可能性もある。
【０００４】
また、前記画像読取装置は、位置センサの光軸を予め調整して取り付けておく必要がある。これは、位置センサの光軸が許容量以上にずれていれば、読取媒体が通過しても検知できないことが起こりうるからである。  
このように、前記画像読取装置は、通過物を検知する確実性に欠けるという問題点がある。
【特許文献１】特開２００５−２８４３３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、搬送されてきた搬送物を確実に検知できる画像読取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】
【０００６】
この発明は、搬送路上を通る媒体の表面画像を読取る画像読取装置であって、全画素のうち読出範囲を設定可能な２次元イメージセンサと、前記２次元イメージセンサの読出範囲を制御して該読出範囲の画像データを読取る制御手段と、前記制御手段により読取った前記画像データに基づいて前記媒体が読取部位に達したことを判定する判定手段とを備えた画像読取装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、専用の位置センサが不要となるので、コストダウン、かつ、小型化が可能となる。
【０００８】
また、小さな異物と本来の読取媒体との区別ができ、各々に合った最適な制御が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係わる画像読取装置の好適な一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。  
図１は、本発明に係る画像読取装置の一実施形態を示す斜視図である。同図において、本実施形態の画像読取装置１は、媒体としての硬貨２の表面に刻印された図形、模様、数字及び文字等の画像を読み取る装置である。画像読取装置１は、直方体状の筐体３を有し、この筐体３の上板３ａに形成された方形開口部には、窓ガラス４が設けられている。
【００１０】
筐体３の上側には、硬貨２を窓ガラス４上まで搬送させる搬送装置５が配置されている。
【００１１】
搬送装置５は、硬貨２の搬送方向Ａに延在する無端ベルト６と、この無端ベルト６を駆動させる１対のプーリ７と、筐体３の上板３ａに隣接して硬貨２の搬送方向Ａに延びる搬送テーブル８とを有している。筐体３の上板３ａ、窓ガラス４及び搬送テーブル８は、硬貨２の搬送路Ｂを形成している。また、窓ガラス４の所定領域は、硬貨２の画像を読み取るための読取部位４ａを形成している。
【００１２】
図２は、画像読取装置１の断面図である。図３は、画像読取装置１の撮像面からみて、リング状に複数の光源を設置した図である。
【００１３】
筐体３の内部には、図２及び図３に示すように、窓ガラス４の読取部位４ａ上まで搬送された硬貨２を照明する照明部９が配置されている。照明部９は、支持フレーム１０上に実装され、外方に向けて光を照射する複数の光源１２と、各光源１２からの照射光を窓ガラス４の読取部位４ａに向けて反射させるリング状の反射板１３とを有している。光源１２は、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）で構成されている。
【００１４】
また、筐体３の内部における照明部９の下方位置には、２次元イメージセンサとしてのＣＭＯＳイメージセンサ１４が配置されている。ＣＭＯＳイメージセンサ１４を使用するのは、画素の読出範囲を任意に設定することが可能であり、媒体が読取り部位に到達したことの判定が容易になるからである。
【００１５】
ＣＭＯＳイメージセンサ１４は、窓ガラス４の読取部位４ａに到達した硬貨２を、レンズ１５を介して撮像する撮像素子である。ＣＭＯＳイメージセンサ１４は、基台１６の上に実装されている。
【００１６】
図４は、画像読取装置１の内部構成を示したブロック図である。  
ＣＭＯＳイメージセンサ４０６は、撮像を行って電荷をためる。読取範囲制御部４０７は、ＣＭＯＳイメージセンサ４０６の画像読取範囲を指定し、該画像読取範囲の電荷をＣＭＯＳイメージセンサ４０６からＡＤコンバータ４０５に送らせる。ＡＤコンバータ４０５は、受け取った電荷を画像データに変換し、画像バッファメモリ４０４に記憶させる。この画像バッファメモリ４０４が記憶する画像データは、２次元全体画像データ、あるいは１ライン分画像データとなる。ＲＯＭ４０２上のプログラムは、制御手段として機能するＣＰＵ４０１によりＲＡＭ４０３上の制御用変数と画像バッファメモリ４０４の画像データを使用して、読取媒体の到達判定及び識別処理を行う。
【００１７】
図５は、画像読取装置１の動作を示すフローチャートである。図６は、媒体が特定ラインＬにまで達しておらず、変数ＹＬＥＮが０となっているため、媒体なしと判定している状態を示す平面図である。図７は、媒体の先端が特定ラインＬに達し、変数ＹＬＥＮが０以外の値になった状態を示す平面図である。図８は、ＸＣＯＵＮＴが閾値＃１に達した時に、突入端からこれまでのＹＬＥＮの最大値（ＹＭＡＸ）が大きいので硬貨と判定することを示す平面図である。図９は、ＸＣＯＵＮＴが閾値＃１に達した時に、突入端からこれまでのＹＬＥＮの最大値（ＹＭＡＸ）が小さいので異物と判定することを示す平面図である。
【００１８】
図５〜図９を用いて、画像読取装置１における読取り制御フローを以下に説明する。ここでは、変数ＸＣＯＵＮＴをＸ方向ライン数、変数ＹＬＥＮを１ライン毎のＹ方向媒体の長さ、変数ＹＭＡＸを突入端から当該ラインまでのＹ方向最大の長さと定義する。閾値＃１および閾値＃２は、予め設定された固定値である。
【００１９】
また、ＣＭＯＳイメージセンサ１４の読取部位４ａは、搬送路Ｂの幅Ｗ１の全体に渡り、搬送方向Ａに硬貨２の直径以上の長さＷ２に渡る略正方形に構成されている。この幅Ｗ１および長さＷ２がＣＭＯＳイメージセンサ１４の視野領域Ｅすなわち全範囲となっている。
【００２０】
そして、特定の１ライン（１画素分が搬送幅方向に端から端まで一列に並んでいるライン）である特定ラインＬは、視野領域Ｅのうち、搬送方向Ａの中央より少し搬送先側の位置に設定されている。
【００２１】
まず、ＣＰＵ４０１は、変数であるＸＣＯＵＮＴおよびＹＭＡＸの初期化を行うため、ＸＣＯＵＮＴに０，ＹＭＡＸに０をセットする（ステップＳ５０１）。次に、ＣＰＵ４０１は、ＣＭＯＳイメージセンサ１４で撮像して読取範囲制御部４０７により特定ラインＬを読出す特定ライン読取処理を実行する（ステップＳ５０２）。ＣＰＵ４０１は、１ライン分の解析を行い（ステップＳ５０３）、ＹＬＥＮに媒体の長さをセットする。ＹＬＥＮが０の時（ステップＳ５０４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４０１は、媒体なしと判断し、再度撮像して１ライン読込む処理（ステップＳ５０２）を繰り返す。これは、図６で示すように読取ったライン上に何も検知できず媒体なしと判定した場合である。ＹＬＥＮが０でない時（ステップＳ５０４：ＮＯ）、図７で示すように読取ったライン上に媒体を検知でき、ＣＰＵ４０１は、媒体ありと判定する。
【００２２】
ＹＬＥＮがＹＭＡＸより大きい時（ステップＳ５０５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４０１は、ＹＭＡＸにＹＬＥＮをセットし（ステップＳ５０６）、ＸＣＯＵＮＴを１加算し（ステップＳ５０７）、ステップＳ５０８へ処理を進める。  
ＹＬＥＮがＹＭＡＸ以下の時（ステップＳ５０５：ＮＯ）、ＸＣＯＵＮＴを１加算し（ステップＳ５０７）、ステップＳ５０８へ処理を進める。
【００２３】
このようにＸＣＯＵＮＴに１加算することでＸＣＯＵＮＴの更新が進み、媒体のＹＬＥＮがある程度大きくなり、ＸＣＯＵＮＴの値が図８で示すように硬貨と小異物１００（図９参照）とを区別できる閾値＃１になるまで、ステップＳ５０２〜Ｓ５０７によりＸ方向の次のラインを読出すことを繰り返す（ステップＳ５０８：ＮＯ）。
【００２４】
このステップＳ５０８により、ＸＣＯＵＮＴの値が閾値＃１になったか否かを判定するＣＰＵ４０１は、媒体が読取部位に達したか否かを判定する判定手段として機能する。
【００２５】
ＸＣＯＵＮＴが閾値＃１より大きくなり（ステップＳ５０８：ＹＥＳ）、ＹＭＡＸが閾値＃２より大きい時（ステップＳ５０９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４０１は、撮像した媒体（搬送されている媒体）が硬貨２であると判定する。そして、ＣＰＵ４０１は、２次元画像全体（硬貨２の表面画像）を撮像して読み出す全範囲読取処理を実行し（ステップＳ５１０）、硬貨２を真偽判定する識別処理を実行する（ステップＳ５１１）。
【００２６】
このステップＳ５１０で硬貨２の全体を撮像できるようにするために、視野領域Ｅ（図８参照）の搬送先側端から特定ラインＬまでの距離は、ステップＳ５０８で媒体を検知してからステップＳ５１０で全体撮像をするまでの間に搬送されている媒体が視野領域Ｅから出てしまわない距離に構成されている。具体的には、「閾値＃１」に、「前記ステップＳ５０８からＳ５１０の間に媒体を搬送する搬送距離」を加えた距離よりも長く構成されている。
【００２７】
ＹＭＡＸが閾値＃２以下の時（ステップＳ５０９：ＮＯ）、図９で示すような小異物１００であると判定し、小異物検知の後処理を行う（ステップＳ５１２）。この後処理は、画像読取装置が組込まれたシステムによって色々な処理が考えられる。例えば、画像読取装置以降の搬送路で小異物１００がつまって滞留する可能性のあるシステムでは、処理を止めて障害通知してもよく、滞留の可能性がないシステムでは特にはエラー処理を行わず処理を継続してもよい。
【００２８】
以上の構成および動作により、搬送されてきた硬貨２や小異物１００などの搬送物を確実に検知できる。従って、小異物１００が搬送された時でも安定した制御を行える。  
また、搬送物検知専用に別途のセンサを設ける必要がないため、安価で小型な画像読取装置１を提供できる。
【００２９】
また、特定ラインＬの画像データを繰返し読取り、判定することにより、搬送物が読取部位４ａに達したことを検知でき、また搬送物が硬貨２など本来読取るべき対象のものなのか、そうではなく小異物１００なのか区別することもできる。
【００３０】
また、ステップＳ５０９でＣＰＵ４０１が実行する判定内容によっては、搬送物と次の搬送物が非常に接近して搬送されている連鎖状態や、ベルトのすべりなどにより搬送物が滞留していることを判定することも可能となる。この場合、ＣＰＵ４０１は、連鎖状態判定手段、あるいは滞留判定手段として機能する。
【００３１】
なお、種々の小さな異物を処理するために、さらに詳細な処理を追加して対応はしても良い。  
また、上記実施形態の画像読取装置は、硬貨２の画像を読み取るものであるが、本発明は、表面に刻印が設けられたメダルやカード等の画像を読取るものにも適用可能である。  
また、閾値＃１および閾値＃２は、画像読取装置１の上位装置から設定できるように構成してもよい。この場合、閾値＃１および閾値＃２を上位装置から更新することができるため、設定変更等を容易にすることができる。
【００３２】
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】画像読取装置の一実施形態を示す斜視図。
【図２】画像読取装置の断面図。
【図３】画像読取装置の平面図。
【図４】画像読取装置の内部構成を示すブロック図。
【図５】画像読取装置の内部構成を示すブロック図。
【図６】画像読取装置の動作を示すフローチャート。
【図７】媒体の先端が特定ラインに達した画像読取装置の平面図。
【図８】媒体を硬貨と判定する場合の平面図。
【図９】異物と判定する画像読取装置の平面図。
【符号の説明】
【００３４】
１…画像読取装置、２…硬貨、４ａ…読取部位、１４…ＣＭＯＳイメージセンサ、４０１…ＣＰＵ、Ｂ…搬送路、Ｅ…視野領域、Ｌ…特定ライン
【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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【図７】
2009015499.tif 000009
【図８】
2009015499.tif 000010
【図９】
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