(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送路を搬送する円形物の表面に照明光を照射し、前記円形物からの反射光による画像を読取り、画像データを記憶させるようにした円形物の画像読取装置において、
前記円形物に照明光を照射する照明手段と、前記照明手段により照明された前記円形物の画像を画像読取センサにより読取る画像読取手段と、前記画像読取センサの各出力チャンネルから出力される画像情報の前記搬送路の幅方向における読取画像位置を調整値に基づいて調整する画像位置調整手段と、前記画像位置調整手段からの画像データを記憶する画像記憶手段とを具備し、
且つ、前記読取画像位置を調整する保守モードと前記円形物を識別する運用モードとを備え、
前記保守モードでは、前記画像読取センサにより読取った画像情報に基づいて前記搬送路の一方の幅規制ガイドと前記搬送路との境界を画像有効エリアの一方の境界として検出し、該境界に位置すべき前記画像読取センサの基準境界チャンネルの位置と前記画像有効エリアの境界とのずれを調整する値を前記調整値として設定し、
前記運用モードでは、前記調整値に基づいて前記画像位置調整手段により、前記読取画像位置を調整後の画像データを、前記基準境界チャンネルの位置と前記画像有効エリアの一方の境界とが一致するように前記画像記憶手段に記憶させ、該円形物の画像データから前記円形物の中心位置を求めるためのエッジ検索を行うときに、前記基準境界チャンネル及び前記搬送路の幅を隔てたもう一方の境界チャンネルの２つの固定チャンネル位置からエッジ検索することにより前記円形物の両端のエッジを検出可能としたことを特徴とする円形物の画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、硬貨等の円形物に照明光を照射して、その反射光を受光して画像を読取る装置に関するものであり、例えば、画像処理による硬貨判別等に利用可能なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像読取装置等において硬貨の反射光による画像を読取る装置のセンサ取り付けは、無調整なので装置毎に取り付けばらつきがあり、図７（Ａ）及び  （Ｂ）に示すように、画像読取エリア２０ａ（破線枠内）における画像有効エリア部２０ｂ（斜線部）の範囲が装置毎に異なる。例えば、図７（Ａ）の例では読取画像の３２ＣＨが、搬送路２と硬貨片寄せ側の幅規制ガイド２Ａとの境界に位置するチャンネル（以下、「片寄せ側境界チャンネル」とする）ＨＬＥとなっており、図７（Ｂ）では２０ＣＨが片寄せ側境界チャンネルＨＬＥとなっている。そのため、読取画像から硬貨６の位置を検出する際、搬送路幅方向に関して読取画像エリア２０ａの全範囲、つまり０ＣＨから２５５ＣＨまでをエッジ検索し、図７（Ａ）では３２回、図７（Ｂ）では２０回検索して片寄せ側の硬貨エッジを見つけている。そして、もう一方の硬貨エッジを２５５ＣＨから逆に検索し、２つのエッジの中点を搬送路幅方向の硬貨中心位置としている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した硬貨画像の読取装置では、取得画像のエッジ検出範囲が広く、図７中の幅規制ガイド２Ａの部分のように本来無効である範囲まで検索するため検索処理時間がかかるという問題点があった。また、本来無効である範囲まで検索するので、硬貨が通過しない搬送路の外側のノイズをエッジとして検出してしまうという問題点もあった。
【０００４】
本発明は上述のような事情からなされたものであり、本発明の目的は、取得画像の画像有効エリアのチャンネルが装置によってばらつかず、円形物のエッジ検索の際、画像有効範囲のみエッジ検索し、検索時間の短縮を図ると共に、無効範囲のノイズをエッジとして検出しないようにした円形物の画像読取装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、搬送路を搬送する円形物の表面に照明光を照射し、前記円形物からの反射光による画像を読取り、画像データを記憶させるようにした円形物の画像読取装置に関するものであり、本発明の上記目的は、前記円形物に照明光を照射する照明手段と、前記照明手段により照明された前記円形物の画像を画像読取センサにより読取る画像読取手段と、前記画像読取センサの各出力チャンネルから出力される画像情報の前記搬送路の幅方向における読取画像位置を調整値に基づいて調整する画像位置調整手段と、前記画像位置調整手段からの画像データを記憶する画像記憶手段とを具備し、且つ、前記読取画像位置を調整する保守モードと前記円形物を識別する運用モードとを備え、前記保守モードでは、前記画像読取センサにより読取った画像情報に基づいて前記搬送路の一方の幅規制ガイドと前記搬送路との境界を画像有効エリアの一方の境界として検出し、該境界に位置すべき前記画像読取センサの基準境界チャンネルの位置と前記画像有効エリアの境界とのずれを調整する値を前記調整値として設定し、前記運用モードでは、前記調整値に基づいて前記画像位置調整手段により、前記読取画像位置を調整後の画像データを、前記基準境界チャンネルの位置と前記画像有効エリアの一方の境界とが一致するように前記画像記憶手段に記憶させ、該円形物の画像データから前記円形物の中心位置を求めるためのエッジ検索を行うときに、前記基準境界チャンネル及び前記搬送路の幅を隔てたもう一方の境界チャンネルの２つの固定チャンネル位置からエッジ検索することにより前記円形物の両端のエッジを検出可能とすることによって達成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の画像読取装置の構成例をブロック図で示しており、所定の搬送路を搬送される硬貨は、照明手段１０によって照明光が表面に照射され、硬貨面からの反射光による画像が画像読取手段２０によって読取られて、その画像情報ＶＩＮが画像位置調整手段３０に入力されるようになっている。画像位置調整手段３０は、画像読取センサの取付けばらつき等に伴う読取画像エリアの基準位置からのずれ（誤差）を補正するための手段であり、画像読取手段２０で読取った画像情報ＶＩＮの取込開始位置を調整値ＶＲ２に基づいて調整し、画像位置調整後の画像データ、すなわち上記のずれを補正した画像データＶＣＤを出力して画像記憶部４０に記憶させる。上記調整値ＶＲ２の値は、モード設定手段６０により設定した制御モードが読取画像位置調整モードのときに制御部５０によって決定され、調整値記憶部７０に記憶されると共に画像位置調整手段３０に設定されるようになっており、調整値記憶部７０に調整値ＶＲ２が無ければ基準調整値ＶＲ１が設定される。
【０００７】
制御部５０は、運用モードや保守モードなどの各制御モードに応じて装置の動作を制御する。制御部５０では、モード設定手段６０により保守モードのサブモードが読取画像位置調整モードに設定されているときに、画像記憶部４０から画像データＶＣＤを読み出し、画像有効エリアの境界を検索して基準境界位置との誤差を検出し、検出した誤差に基づいて調整値ＶＲ２を決定する。本例では、境界検出用部材として反射板を搬送路にセットし、その画像データを読み出して反射板と幅規制ガイドとの境界を検索し、検索した境界に位置するチャンネルとその境界に位置すべき基準のチャンネルとの差から上記の誤差を検出するようにしている。そして、決定した調整値ＶＲ２を調整値記憶部７０に書込むと共に、画像位置調整手段３０に送出して調整値ＶＲ２を設定する。
【０００８】
一方、制御モードが運用モードのときには、搬送硬貨の画像情報ＶＩＮを画像位置調整手段３０を介して取込み、画像位置調整後の画像データＶＣＤを画像記憶部４０から読込む。そして、画像有効エリアの範囲を画像処理の対象として硬貨のエッジを検索し、画像データＶＣＤから硬貨パターンデータを取り出し、予め金種判定基準記憶部８０に用意している金種毎の基準パターンＲＰＤと比較して類似度を判定し、金種を決定する。なお、画像位置調整手段３０は電子回路で構成されており、以下、画像位置調整回路３０と称して説明する。
【０００９】
次に、画像読取装置の一構成例を示して、読取画像位置を調整する際の制御と計数処理時の制御について、それぞれ詳細に説明する。図２は、画像読取装置を搬送路幅方向に切り、搬送方向から見た断面図である。図２の画像読取装置において、硬貨は搬送ベルト３と搬送路（ガラス板等の透明部材）２に挟まれた状態で、搬送路２を滑りながら搬送ベルト３で搬送され、搬送路２の一方の幅規制ガイド（片寄せ側）２Ａに沿つて画像読取装置１を通過するよう、図示しない寄せ機構で制御されている。照明手段１０は搬送路２の下方に硬貨表面を斜め下方から照明するための複数の照明用ＬＥＤ１１がリング状に配置されたものであり、画像読取手段２０は硬貨表面からの反射光を捉えるレンズ２１と硬貨画像を読取るエリア型ＣＣＤ２２から成っている。また、画像読取タイミングを検出するためのタイミングセンサ５の設置位置は、図３に示すように、対象となる最大径の硬貨６が遮光した時点で画像を読取れば、硬貨全体が画像読取エリア２０ａ内に存在する位置としている。
【００１０】
上述のような構成において、読取画像位置を調整する際の制御例を説明する。まず、画像読取装置１を保守モードにして電源投入する。電源投入後、画像位置調整回路３０を設定する調整値ＶＲ２が調整値記憶部７０に無ければ基準調整値ＶＲ１で設定し、調整値ＶＲ２があれば調整値ＶＲ２で設定し、照明用ＬＥＤ１１を点灯する。次に、図２に示すように画像読取装置１の搬送路２上に搬送路幅一杯の反射板４をセットし、図示しないモード設定スイッチを操作し、装置の制御モードを読取画像位置調整モードにセットする。
【００１１】
以下、図４のフローチャートに沿つて調整値決定処理を説明する。制御部５０は、照明用ＬＥＤ１１によって照明されている反射板４の画像をエリア型ＣＣＤ２２で読取り（ステップＳ１）、電源投入時に上記調整値が設定された画像位置調整回路３０を介して読取画像位置を調整し（ステップＳ２）、画像記憶部４０に読取画像データＶＣＤを記憶させる（ステップＳ３）。次に、画像記憶部４０から読取画像データＶＣＤを読み出し、反射板４と幅規制ガイド２Ａの境界、つまり、画像有効エリア２０ｂの境界チャンネルＨＬＥを検出する。検出するのは、本例では硬貨を片寄せしている側の画像有効エリアの境界としている（ステップＳ４）。次に、検出した境界のチャンネルＨＬＥが、基準の“ｋ”ＣＨ（本例では、基準境界チャンネルｋ＝２８）になるように調整値ＶＲ２を決定し（ステップＳ５）、決定した調整値ＶＲ２を調整値記憶部７０へ記憶させ（ステップＳ６）、決定した調整値ＶＲ２で画像位置調整回路３０を再設定し（ステップＳ７）、読取画像位置調整モードにおける処理を終了する。
【００１２】
例えば、境界チャンネルＨＬＥを２８ＣＨとしたときの基準調整値ＶＲ１を１２８としている場合、ステップＳ４で検出した境界チャンネルＨＬＥが３２ＣＨであった場合には、下記の数１により調整値ＶＲ２を１２４（１２８＋（２８−３２））として画像位置調整回路３０を設定する。
【００１３】
【数１】
ＶＲ２＝ＶＲ１＋（ＨＬＥｒ−ＨＬＥｄ）
但し、ＨＬＥｒは画像読取エリアにおける基準の境界チャンネル番号、ＨＬＥｄは検出した境界チャンネル番号。
【００１４】
画像位置調整回路３０では、ビデオ入力される画像の取込タイミングを調整値ＶＲ２により設定し、境界チャンネルＨＬＥを基準の２８ＣＨに合わせる。つまり、図６に示すタイミングチャートのように、エリア型ＣＣＤ２２からのビデオ入力信号ＶＩＮと水平同期信号ＨＤを入力し、画像取込信号ＰＴにより画像情報の取込開始位置を調整値ＶＲ２で調整して取込む。これにより、図３に示すように、境界チャンネルＨＬＥと基準の２８ＣＨとが常に一致した画像読取エリア２０ａの画像データが取込まれることになる。なお、上記ステップＳ４で硬貨を片寄せしている側の画像有効エリアの境界チャンネルＨＬＥのみ検出するのは、硬貨搬送路幅は所定幅であるので、もう一方の境界チャンネルＨＲＥを検出しなくても、そのチャンネルは決定できるからである。
【００１５】
次に、画像読取装置の計数処理時の制御例を説明する。まず、画像読取装置１を運用モードにして電源投入する。電源投入後、画像位置調整回路３０を調整値で設定し、照明用ＬＥＤ１１を点灯する。次に、計数開始釦を操作して計数処理モードに入る。以下、図５の計数処理のフローチャートに沿って説明する。計数開始が指示されると、搬送されてくる硬貨６によってタイミングセンサ５が遮光されるかを監視し（ステップＳ１１）、遮光されると画像読取タイミングと判断して、照明用ＬＥＤ１１によって照明されている硬貨６の画像をエリア型ＣＣＤ２２で読取り（ステップＳ１２）、電源投入時に設定された画像位置調整回路３０を介して読取画像位置を調整し（ステップＳ１３）、画像記憶部４０に読取画像データＶＣＤを記憶させる（ステップＳ１４）。
【００１６】
続いて、画像記憶部４０から画像データＶＣＤを読み出し、硬貨位置を認識するために硬貨のエッジを検索する（ステップＳ１５）。この時、画像記憶部４０から読み出した画像データは、図３に示すように、画像位置調整回路３０で片寄せ側境界チャンネルＨＬＥを２８ＣＨに調整しているので、２８ＣＨからもう一方の境界チャンネルＨＲＥの２２７ＣＨまでの画像有効エリア２０ｂを検索すれば良く、どの装置においても固定範囲を検索すれば良い。例えば、寄せ機構では硬貨６を一方の幅規制ガイド２Ａヘ片寄せして搬送するが、硬貨のエッジが幅規制ガイド２Ａから少し離れた３ＯＣＨにあった場合、２８ＣＨから硬貨エッジを検索するので３回の検索で見つかり、検索回数が少ないので検索時間が短縮され、また、画像有効範囲のみ検索するので幅規制ガイド２Ａ上の硬貨粉等をエッジとすることがない。もう一方の硬貨エッジは、境界チャンネルＨＲＥの２２７ＣＨから検索する。
【００１７】
次に、ステップＳ１５で検索した２つの硬貨エッジの中点を搬送路幅方向の硬貨中心位置とし、搬送方向についても硬貨の中心を求める（ステップＳ１６）。そして、硬貨の中心位置を基準として、画像データＶＣＤから硬貨パターンデータを取り出し、予め金種判定基準記憶部８０に用意している金種毎の基準パターンＲＰＤと比較して類似度を判定し、金種を決定する（ステップＳ１７）。硬貨１枚分の処理が終了すると、計数終了か否かを判断し（ステップＳ１８）、計数中の時はステップＳ１１へ戻り、計数終了時は計数処理を終了する。
【００１８】
なお、上述した実施例では搬送路幅一杯の反射板４を置いて搬送路２の片寄せ側の画像位置を調整する例を示したが、片寄せ側でない方の画像位置で調整するようにしても良い。また、反射板４は搬送路２の片寄せ側に沿つて置けば、搬送路幅一杯の幅のものでなくても良い。また、搬送方向の反射板４の長さについては、例えば搬送路幅にするなど、適宜決めればよい。また、実施例では硬貨を例として説明したが、ゲームコイン等の円形物にも本発明を適用できる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、取得画像の位置を調整しているので、装置毎の取得画像位置にばらつきが無くなり、取得画像のエッジ検索開始位置を装置によらず固定でき、検索回数が少なくなるので検索時間が短縮される。また、搬送路幅の範囲のみエッジ検索するので、搬送路外にたまっている硬貨粉等のノイズの影響を受けなくなり、円形物の位置を正確に認識できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像読取装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】画像読取装置を搬送路幅方向に切り、搬送方向から見た断面図である。
【図３】読取位置調整後の画像読取装置で読取った画像例を示す図である。
【図４】画像読取装置の画像位置調整時の動作例を示すフローチャートである。
【図５】画像読取装置の計数処理時の動作例を示すフローチャートである。
【図６】画像位置調整回路の動作例を示すタイミングチャートである。
【図７】従来の画像読取装置で読取った画像例、又は、本発明による読取位置調整前の画像例を示す図である。
【符号の説明】
１    画像読取装置
２    搬送路
２Ａ  幅規制ガイド
３    搬送ベルト
４    反射板
５    タイミングセンサ
６    硬貨
１０  照明手段
１１  照明用ＬＥＤ
２０  画像読取手段
２０ａ  画像読取エリア
２１  レンズ
２２  エリア型ＣＣＤ
３０  画像位置調整手段
４０  画像記憶部
５０  制御部
６０  モード設定手段
７０  調整値記憶部
８０  金種判定基準記憶部
【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】
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