ES2242690T3 - Procedimiento para reconocer monedas en un contador de previo pago. - Google Patents
Procedimiento para reconocer monedas en un contador de previo pago.Info
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Abstract
Procedimiento para reconocer monedas en un contador de pago previo, caracterizado por las siguientes etapas del procedimiento: - con la ayuda de un dispositivo de medición se registra un perfil de altura de la moneda, - con la ayuda de un procesado de datos, a partir del perfil de altura se determina la posición del punto medio de la moneda y se fija una orientación angular del perfil de altura en el plano de la superficie de la moneda, determinándose la posición del punto medio de la moneda que se ha de reconocer resolviendo para ello la ecuación elipsoidal para el borde registrado de la moneda, - en una etapa posterior de reconocimiento se compara la moneda que se ha de reconocer varias veces con un perfil de altura de una moneda de referencia con un punto medio común y diferentes orientaciones angulares relativas, de tal manera que - a partir de los valores de los perfiles de altura a lo largo de un círculo con radio predeterminado se determina un valor de comparación que indica la similitud de los perfiles de altura para una orientación angular dada, y - se determina un valor extremo que indica una similitud máxima para los valores de comparación con diferentes orientaciones angulares de los perfiles de altura entre sí, y - el valor extremo sirve para la generación de una señal auténtica y una señal falsa.
Description
Procedimiento para reconocer monedas en un
contador de previo pago.
La invención se refiere a un procedimiento para
reconocer monedas en un contador de pago previo.
En los contadores de pago previo, por ejemplo, en
los probadores de monedas, se trata de discriminar las monedas
auténticas. Para ello, se ha dado a conocer una serie de
procedimientos, de los cuales algunos usan la imagen acuñada de la
moneda que se ha de reconocer.
Por el documento DE3526378A1 se conoce guiar una
moneda que se ha de comprobar a través de dos rodillos hechos de
polímeros que tienen características piezoeléctricas. Dependiendo
de la profundidad del acuñado, se genera una señal de corriente con
la que se puede reconocer la imagen acuñada.
Por el documento DE4340733 se conoce arrojar luz
perpendicularmente sobre una superficie acuñada. En un ángulo sólido
de 2\pi alrededor de la posición iluminada están dispuestas
fibras ópticas que conducen la luz reflejada por la superficie
acuñada a un convertidor fotográfico.
Por el documento GB2248333 se conoce dejar rotar
una moneda en el probador de monedas, y medir la reflexión de los
puntos de la imagen, y compararlos con valores teóricos. En este
caso se registra una imagen de reflexión, y no un perfil de altura.
Sin embargo, la desventaja de este procedimiento viene dada por el
ancho de banda de la reflexión en caso de desgaste y suciedad. Otro
problema se produce por el material de la moneda. De este modo, las
monedas que no están fabricadas a partir de CuNi25 en parte no se
pueden identificar, o sólo difícilmente. La programación del
comprobador de monedas con este procedimiento de medida también
ocasiona un elevado coste para la generación de anchos de banda
teóricos, para ajustar una elevada aceptación para el espectro de
las monedas giratorias.
El documento US 5.887.697 se refiere a un
dispositivo de reconocimiento de monedas en cuyo proceso de
reconocimiento se procesa una imagen óptica que se ha conseguido a
partir de la reflexión de la luz de la moneda. La imagen de
reflexión de la moneda conseguida de esta manera se almacena en una
memoria de datos. La imagen almacenada se transforma a coordenadas
polares y se compara con el patrón de referencia. Para la
transformación en coordenadas polares se determina el punto medio
de la imagen almacenada. Para ello se construyen cuerdas de círculo
dispuestas perpendicularmente entre ellas en la imagen almacenada
que pasan respectivamente a través del punto medio. El punto de
corte de las cuerdas de círculo determina entonces el punto medio
de la imagen para la posterior transformación en coordenadas
polares. En el procedimiento conocido representa una desventaja que
la determinación del punto medio se realice de un modo muy
impreciso, en particular en el caso de monedas registradas de modo
inclinado. Adicionalmente representa una desventaja que el
procedimiento pueda ser engañado por medio de la foto de una moneda,
y puede fallar en el caso de monedas o marcos con imágenes acuñadas
invariantes en su rotación. Adicionalmente, representa una
desventaja el hecho de que para imágenes acuñadas con ligeras
subidas o con bordes que presenten grandes radios de curvatura no se
puede obtener ningún tipo de información evaluable para el
reconocimiento. En el dispositivo de reconocimiento de monedas
conocido se registra la luz dispersada de modo difuso.
La invención se basa en el objetivo de
proporcionar un procedimiento para la comprobación óptica de monedas
con el que se puedan reconocer monedas de un modo fiable.
Según la invención, el objetivo se alcanza por
medio de las características de la reivindicación 1.
En el procedimiento conforme a la invención, un
dispositivo de medición dibuja un perfil de altura de la moneda que
se ha de reconocer. Un perfil de altura de este tipo puede estar
construido, por ejemplo, a partir de una imagen registrada de la
superficie de la moneda. El perfil de altura asigna a un punto de
soporte un valor para la altura de la superficie de la moneda que
se produce en este punto. Los puntos de soporte pueden estar
distribuidos, por ejemplo, a distancias regulares a modo de
retícula. El perfil de altura registrado permite discriminar los
marcos no acuñados ya en etapa muy temprana del procedimiento sin
datos de referencia. Con la ayuda de un procesado de datos, según
la invención, se determina en una primera etapa a partir del perfil
de altura la posición del punto medio de la moneda, y se fija una
orientación angular del perfil de altura en el plano de la
superficie de la moneda. Además del punto medio de la moneda, se
fija una orientación angular en el perfil de altura. En este caso,
la fijación se puede realizar de modo arbitrario. En una etapa de
reconocimiento posterior se compara el perfil de altura de la
moneda que se ha de reconocer con un perfil de altura de una moneda
de referencia. En la comparación se eligen diferentes orientaciones
angulares relativas entre los dos perfiles de altura. Para la
comparación, los dos perfiles de altura están orientados referidos
a un punto medio común de las monedas.
Los valores de los perfiles de altura se comparan
a lo largo de una trayectoria circular sobre la moneda con un radio
predeterminado. La comparación se puede realizar en cualquier
representación o sistema de coordenadas. En particular, la
comparación se puede realizar en una representación en el dominio
espacial de los perfiles de altura y/o en una representación en el
dominio frecuencial. Los valores de comparación determinados de
esta manera indican la similitud de los perfiles de altura de las
monedas entre ellas con una orientación angular determinada.
Estos valores de comparación se determinan para
varias orientaciones angulares. En una etapa a continuación se
determina el valor extremo de los valores de comparación que indica
la máxima similitud entre el perfil de altura registrado de la
moneda que se ha de reconocer y el perfil de altura de la moneda de
referencia en diferentes orientaciones angulares. El valor extremo
sirve para la generación de una señal auténtica y una señal falsa.
Para el procedimiento conforme a la invención se determina el punto
medio de la moneda que se ha de reconocer. El punto medio se
determina de modo geométrico por medio de la localización del borde
de la moneda. En caso de que se conozca el borde a partir del
perfil de altura de la moneda, entonces la solución de la ecuación
elipsoidal correspondiente ofrece el diámetro y el punto medio de
la moneda que se ha de reconocer.
Partiendo del punto medio determinado de esta
manera, para un perfil de altura prefijado se considera el valor de
comparación (correlación) con un patrón de referencia a lo largo de
un círculo. En el procedimiento conforme a la invención es
ventajoso que el resultado de la comparación entre la moneda que se
ha de reconocer y la moneda de referencia sea invariante en
rotación y en traslación. Haciendo que varíe el ángulo relativo
entre los perfiles de altura se consigue que para la valoración de
la similitud a lo largo de la trayectoria circular se encuentre la
posición angular con la mejor coincidencia. Puesto que únicamente se
ha de determinar el punto medio de la moneda que se ha de
reconocer, el procedimiento conforme a la invención es robusto, en
comparación, respecto a los errores que se producen durante la
medición. En caso de que la moneda que se haya de reconocer sea
invariante en su rotación, entonces la comparación con un patrón de
referencia se realiza comparando entre sí los valores de los
perfiles de altura. A partir de esto se determina el valor de
comparación para la moneda que se ha de reconocer con el perfil de
altura prefijado.
Según la invención, el objetivo se alcanza así
mismo por medio de un procedimiento con las características de la
reivindicación 4.
En el procedimiento conforme a la invención,
después de la determinación de la posición del punto medio de la
moneda que se ha de reconocer en la etapa de reconocimiento, se
realiza la comparación en una región. La región es preferentemente
una sección de la imagen acuñada, si bien se puede extender hasta
toda la imagen acuñada. La región posee una distancia predeterminada
respecto al punto medio y una orientación predeterminada respecto a
la orientación del perfil de altura. En la región se comparan los
valores del perfil de altura con los valores de la moneda de
referencia. Para ello, preferentemente, se define en el perfil de
altura de la moneda de referencia una región cuya forma sea
idéntica a la región de la moneda que se ha de reconocer. Para
diferentes orientaciones angulares de los perfiles de altura entre
sí se determina un valor de comparación para las regiones. A
continuación se determina un valor extremo que indica la máxima
similitud entre los valores de comparación con diferentes
orientaciones angulares entre sí. Partiendo del valor extremo se
genera una señal auténtica y una señal falsa para la moneda que se
ha de reconocer. La ventaja de este procedimiento viene dada porque
los perfiles de altura no se comparan entre sí a lo largo de una
trayectoria circular, sino que la comparación se realiza en una
región plana. Gracias a ello se registra de un modo especialmente
fiable una característica que es difícil de falsificar. En un
registro en una región extendida, la imagen acuñada se muestrea,
por ejemplo, en dos direcciones ortogonales, en contraposición al
muestreo a lo largo de una trayectoria circular. La ventaja de una
comparación de los perfiles de altura en la superficie viene dada
porque es más difícil que se produzcan posibles imprecisiones en la
determinación del punto medio.
En una variante ventajosa de los procedimientos,
como valor de comparación entre los perfiles de altura medidos y
almacenados se usa la distancia como valor absoluto de la
diferencia entre los valores en altura. Un valor de comparación de
este tipo es apropiado, en particular, para un cálculo rápido, ya
que únicamente se realiza una diferencia.
Adecuadamente se realiza un procesado de datos
con una extracción de bordes a partir del perfil de altura. A
continuación se realiza una comparación con los bordes de una
moneda de referencia.
Para conseguir mejores valores de comparación con
el perfil de altura de la moneda de referencia, se calcula el perfil
de altura de una moneda que se encuentra en una posición
predeterminada, correspondiéndose la posición predeterminada con la
posición de la moneda de referencia. En los perfiles de altura que
se han de comparar entre sí, la posición del patrón se puede
desplazar respecto a ellos en un intervalo de tolerancia
predeterminado para conseguir mejores valores de comparación. Así
pues, en caso de que, por ejemplo, la moneda que se haya de
reconocer esté inclinada, entonces el perfil de altura presenta en
su extremo inclinado más elevado mayores valores en altura que en
su extremo opuesto. Estas diferencias de altura se pueden
compensar, por ejemplo, por medio de una sencilla conversión de los
perfiles de altura.
Para incrementar la precisión de reconocimiento
es posible determinar los valores de comparación para diferentes
radios en la trayectoria circular o diferentes distancias de las
regiones respecto al punto medio, y de este modo, a partir de
varios valores extremos de los valores de comparación, generar una
señal auténtica o falsa.
Una realización ventajosa del procedimiento se
explica a partir de los siguientes ejemplos y figuras. Se
muestra:
Fig. 1 cuatro vistas de monedas con sus puntos
medios M1 a M4 respectivos, sus ángulos de giro \theta1 a
\theta4 y las regiones T1 a T4, en las que los patrones P1 y P3
están representados lateralmente al lado de las monedas para la
comparación con las regiones T1 y T3.
Fig. 2 un borde de una moneda registrada con
cinco puntos de soporte.
El procedimiento para reconocer la moneda parte
de una imagen acuñada registrada de la moneda. La imagen acuñada
está disponible para un campo predeterminado de posiciones de
soporte en los planos X, Y. Adecuadamente, los datos de la imagen
acuñada están almacenados como una matriz N x M, designando N el
número de posiciones de soporte en la dirección X, y M el número de
puntos de soporte en la dirección Y. Partiendo de estos datos de
medición se puede realizar en primer lugar un preprocesado de
datos. Para el preprocesado de datos está indicado, en particular,
un denominado procedimiento de "Region Growing", en el que
partiendo de un punto de medición cualquiera en el interior de la
moneda, se busca en todo momento puntos de medición contiguos, que
son valorados sobre la base de los valores en altura, así mismo,
como pertenecientes a la moneda. De este modo, para el perfil de
altura se pueden reconocer aquellas posiciones de soporte que
pertenecen a la moneda. A continuación se lleva a cabo una
corrección matemática de la posición de la moneda. En particular,
en el caso de monedas movidas se producirán distorsiones en el
perfil de altura registrado, que son eliminadas por medio de la
adición de una matriz de regresión N x M con la matriz medida. A
continuación se pueden aplanar los valores de medición por medio
del uso de filtros paso banda, pudiéndose ajustar igualmente valores
de medición incorrectos por medio de filtros de mediana. Al mismo
tiempo se lleva a cabo una extracción de bordes, para de este modo
no desfigurar la imagen completa de la moneda, y en particular del
borde de la moneda por medio del preprocesado. Partiendo de una
imagen preprocesada de esta manera, en la que también se emplean
transformadas adecuadas como, por ejemplo, transformadas
"wavelet" o transformadas de Laplace, así como transformadas
de Hough, Hadmar, Slant o Prewitt-Sobel, se realiza
un reconocimiento de la imagen acuñada.
Para reconocer la imagen acuñada, se compara a lo
largo de una trayectoria circular la imagen preprocesada de la
moneda que se ha de reconocer alrededor del centro de la moneda con
una moneda de referencia. Sea P(r, \varphi) el perfil de
la moneda medido y preprocesado, y M(r, \varphi) el perfil
de referencia. Para una mejor visibilidad se ha seleccionado la
representación de las funciones en coordenadas polares. Para un
ángulo de giro \theta entre el perfil de la moneda y el perfil del
patrón, resulta el siguiente valor de comparación:
S(r,
\theta) = \sum\limits^{2\pi}_{\varphi=0} | P(r,\varphi +
\theta) - M(r, \varphi)
|
La magnitud (r, \theta) proporciona la
similitud entre el perfil de la moneda y el perfil del patrón para
un radio r predeterminado y un ángulo \theta. Puesto que la
orientación entre los dos perfiles no es conocida, se toma un ángulo
de giro \theta entre 0 y 2\pi.
Para determinar la similitud entre los perfiles a
lo largo de la trayectoria circular, en una etapa posterior se
determina el mínimo (W) para los valores de comparación:
W(r) = min S(r,
\theta)
{}\hskip1mm
^{\theta}
La magnitud W(r) es una medida para la
distancia media entre los perfiles de altura a lo largo de la
trayectoria circular con el radio r con la mayor coincidencia
posible de los perfiles de altura.
Sin embargo, el procedimiento no está limitado,
en absoluto, a una diferencia como función de distancia, o a una
representación en coordenadas polares. En caso de que haya
suficientes puntos de soporte para el perfil de altura, se puede
llevar a cabo una transformada de Fourier, o bien una transformada
coseno o seno discreta referida al ángulo de giro. En una
representación de este tipo de los perfiles de altura cabe la
posibilidad de hacer uso de una convolución de las funciones P y M
para la determinación del valor de comparación.
En determinadas monedas de referencia ventajoso
el hecho de llevar a cabo la comparación para varios radios
diferentes, que estén especialmente apropiados para la
discriminación de la moneda correspondiente.
En caso de que, debido al tipo del contador de
pago previo, sólo se requiera el reconocimiento respecto a un tipo
de moneda, entonces se puede decidir a partir de la magnitud
W(r) si existe una similitud suficiente. Para la decisión se
puede definir, por ejemplo, un valor umbral. En caso de que
W(r) esté por debajo del valor umbral, o bien al usar la
convolución por encima de un valor umbral, entonces se genera una
señal auténtica, en otro caso se puede suministrar una señal falsa.
Adicionalmente a la medida de similitud W(r) determinada de
esta manera se puede hacer uso de otras medidas de similitud que
incrementen la probabilidad de reconocimiento.
A parte de la medida de similitud W(r), se
determina el ángulo de giro \theta. A partir del ángulo de giro y
del centro de la moneda se puede determinar cualquier lugar sobre
una moneda de modo exacto. Con ello se puede buscar un patrón
existente en la imagen de la moneda de un modo enfocado.
Esta comparación se puede realizar tanto en el
dominio espacial como en el dominio frecuencial. En este caso puede
tener lugar una comparación de patrones sencilla ("template
matching"), o bien se puede calcular una convolución
bidimensional. En el dominio frecuencial cabe la posibilidad de
comparar las frecuencias dominantes en la dirección X y en la
dirección Y por lo que se refiere a la congruencia.
Para reconocer la imagen de acuñado, en una
variante del procedimiento conforme a la invención se puede comparar
la imagen preprocesada de la moneda que se ha de reconocer en una
región T con una imagen de referencia P. Tal y como se representa en
la Fig. 1, para una moneda se fija un punto medio M y una
orientación O. Para una distancia predeterminada desde el punto
medio se compara en una región T el perfil de altura con un patrón
de referencia. El valor de comparación se puede calcular como en el
procedimiento descrito anteriormente. Tal y como se representa en la
Fig. 1, la región de comparación T, por ejemplo, puede ser una
sección cuadrada. El cuadrado está orientado con un lado paralelo
respecto a la orientación angular O de la imagen en altura. Por lo
que se refiere a la definición de la distancia respecto al punto
medio del perfil de altura se puede definir, por ejemplo, la
longitud de la línea de unión de una esquina de la región T con el
punto medio. En la Fig. 1, para la moneda de 5 marcos y para la
moneda de 5 coronas se ha elegido la esquina de la región que está
contra la orientación O en el borde que discurre paralelo a la
orientación angular O. Las secciones representadas en el ejemplo T1
a T4 se comparan con los patrones P1 y P3 almacenados, para
reconocer la moneda.
En el reconocimiento de la imagen acuñada, en una
variante preferida, también se puede realizar una transformada en un
dominio frecuencial. La transformación de una imagen de valores de
gris ofrece por un lado la posibilidad de la reducción de datos, y
con ello, ventajas de velocidad en la exploración de los datos de la
imagen. Por otro lado, como consecuencia de las características
propias a la representación respectiva se pueden comparar mejor
entre sí diferentes contenidos de la imagen. De este modo, por
ejemplo, las frecuencias dominantes en la imagen de la moneda se
pueden localizar mejor en el dominio frecuencial que en el dominio
espacial.
A parte de la representación de la imagen en el
dominio espacial, se puede hacer uso de otras representaciones
diferentes de la imagen, para realizar en ellas procesado de
imágenes y reconocimiento de objetos, como por ejemplo la
transformada de Fourier, la transformada coseno o seno discreta, la
transformada de Hadamar, la transformada de Haart y las
transformadas "wavelet". Para un cálculo más rápido, para cada
una de estas funciones existen algoritmos apropiados, que en caso de
que existan datos digitales, realizan una transformada discreta. De
este modo, ya se conoce la transformada rápida de Fourier (FFT) o
la transformada coseno discreta (DCT) como transformada rápida. Las
transformadas en las representaciones adecuadas no están limitadas
en su dimensionalidad, de manera que el perfil de la moneda, en este
caso, se puede examinar tanto a lo largo de una línea circular como
en una región plana, por ejemplo, por medio de una transformada
coseno discreta (DCT).
Como ejemplo para las transformadas mencionadas,
y como ilustración de cómo es posible con ellas una comparación de
datos de imágenes, en particular cómo se puede determinar a partir
de ellas la orientación de un objeto se muestra en el ejemplo de la
DCT unidimensional.
La transformada coseno discreta está definida
por:
C(u) =
\alpha(u) \sum\limits^{N-1}_{u=00}
f(x)cos\left[\frac{(2x +
1)u\pi}{2N}\right]
- x
- = variable continua, por ejemplo coordenadas espaciales
- f(x)
- = función continua, también valores de medición de la variable real x si se trata de valores discretos, {}\hskip2mm entonces f(x) es un vector
- N
- = número de las posiciones que se exploran, (por ejemplo píxel)
- u
- = variable que va desde 0 a N-1
- \alpha(u)
- = factor de normalización, tiene un valor de sqrt(2/N) cuando u es mayor que 0, sino tiene un valor de {}\hskip2mm sqrt(1/N)
A partir de esto, para los primeros términos, con
N = 4, se obtiene:
- C(0) = \sqrt{\frac{1}{4} \sum\limits^{3}_{x=0} f(x)}
\vskip1.000000\baselineskip
- C(1) = \sqrt{\frac{1}{2} * \left[f(0) cos\left(\frac{\pi}{8}\right) + f(1) cos\left(\frac{3\pi}{8}\right) + f(2) cos\left(\frac{5\pi}{8}\right) + f(3) cos\left(\frac{7\pi}{8}\right)\right]}
\vskip1.000000\baselineskip
- C(2) = \sqrt{\frac{1}{2} * \left[f(0) cos\left(\frac{2\pi}{8}\right) + f(1) cos\left(\frac{6\pi}{8}\right) + f(2) cos\left(\frac{10\pi}{8}\right) + f(3) cos\left(\frac{14\pi}{8}\right)\right]}
Se reconoce fácilmente que el cálculo del valor
C(0) da aproximadamente un valor medio de todos los valores
discretos de la función. En la segunda función se muestrea
f(x) con el coseno por debajo de pi. Así pues, la función
f(x) se multiplica con valores discretos de función del
coseno desde 0 hasta pi, y se suman todos los valores. C(2)
contiene el sumatorio de los valores de la función multiplicado por
valores de coseno en el intervalo de 0 a 2 pi. El resto de
muestreos de la función f(x) se realiza con funciones coseno
de mayores frecuencias.
La comparación de los valores de medición
f(x) con funciones coseno da un vector C(i) en el que
se ponderan de modo correspondiente las frecuencias que aparecen en
los valores de medición. En general se realiza una comparación de
objetos en el dominio frecuencial por medio de la comparación del
valor de las amplitudes que se producen. El desplazamiento de un
objeto en el dominio espacial conduce a una desplazamiento de la
fase en el dominio frecuencial. Con ello se puede determinar a
partir de la posición de fase la posición relativa de la función en
relación a un función almacenada.
En la exploración de una línea de perfil circular
de una imagen acuñada de moneda tridimensional, la comparación tiene
lugar por medio del valor de la amplitud, y el ángulo de giro se
determina por medio de la posición de fase. Lo mismo sucede en la
comparación de superficies de imágenes acuñadas.
Para la comparación en el dominio frecuencial, es
indiferente si en primer lugar se realiza una transformada de toda
la imagen acuñada, y a continuación se busca en el dominio
frecuencial una región de la imagen acuñada, o si en primer lugar se
localiza un lugar determinado, y a continuación se realiza una
comparación después de una transformación. La ventaja del último
método mencionada reside en la velocidad. Transformar en primer
lugar toda la imagen y a continuación trabajar finalmente en el
dominio frecuencial tiene la ventaja que la región que se ha de
comparar se puede elegir con la dimensión que se desee, y tanto la
localización del objeto como la discriminación se realiza en el
dominio frecuencial.
La determinación del punto medio por medio de la
ecuación elipsoidal se explica en el siguiente ejemplo. Como
consecuencia de diferentes inclinaciones de los aparatos
comprobadores de monedas, a menudo sucede que las monedas realizan
movimientos incontrolados. Debido a los saltos, deslizamientos y
ladeamientos, no es posible reproducir una moneda de modo impecable.
El borde de la moneda aparece en forma de una elipse, lo cual se
debe a un ladeamiento (ver Fig 2). Para un reconocimiento impecable
de la imagen acuñada es necesario el cálculo del centro de la elipse
como punto medio. Usando la pareja de coordenadas de al menos 4
puntos de medición en el borde de la moneda en la ecuación
elipsoidal se calculan las coordenadas del punto medio.
La ecuación elipsoidal se transforma de manera
que se produzca la ecuación con las incógnitas x_{0}, C, y_{0} y
a:
\frac{(x -
x_{0})^{2}}{a} + \frac{(y - y_{0})^{2}}{b} - 1 =
0
x^{2} +
x^{2}_{0} - 2xx_{0} + y^{2}C + y^{2}_{0}C - 2yy_{0}C - a =
0
con C =
a/b
Si se insertan en la ecuación los valores de
medición o las parejas de coordenadas conocidas P1 = (x1, y1) y P2 =
(x2, y2), y se restan las ecuaciones entre ellas, se obtiene:
x_{0} =
\frac{x^{2}_{1} - x^{2}_{2} + C(y^{2}_{1} - y^{2}_{2}) +
2Cy_{0}(y_{2} - y_{1})}{2(x_{2} -
x_{1})}
usando una tercera
coordenada
x_{0} =
\frac{x^{2}_{1} - x^{2}_{3} + C(y^{2}_{1} - y^{2}_{3}) +
2Cy_{0}(y_{3} - y_{1})}{2(x_{3} -
x_{1})}
se puede eliminar x0 de la
ecuación.
- C = \frac{(y^{2}_{1} - y^{2}_{2}) + 2y_{0}(y_{2} - y_{1})}{2(x_{2} - x_{1})} + \frac{x^{2}_{1} - x^{2}_{2}}{2(x_{2} - x_{1})} =
\vskip1.000000\baselineskip
-
\hskip2mm
= \frac{(y^{2}_{1} - y^{2}_{3}) + 2y_{0}(y_{3} - y_{1})}{2(x_{3} - x_{1})} + \frac{x^{2}_{1} - x^{3}_{2}}{2(x_{3} - x_{1})} =
\vskip1.000000\baselineskip
- C = \left[\frac{x^{2}_{1} - x^{2}_{3}}{2(x_{3} - x_{1})} - \frac{x^{2}_{1} - x^{2}_{2}}{2(x_{2} - x_{1})}\right] : \left[\frac{(y^{2}_{1} - y^{2}_{2}) + 2y_{0}(y_{2} - y_{1})}{2(x_{2} - x_{1})} - \frac{(y^{2}_{1} - y^{2}_{3}) + 2y_{0}(y_{3} - y_{1})}{2(x_{3} - x_{1})}\right]
\newpage
Sustituyendo las fracciones, la ecuación se puede
reducir a:
C =
\frac{P}{y_{0}(k - l) + m -
n}
La repetición del cálculo con otros dos puntos de
coordenadas P3, P4 independientes lleva finalmente, eliminando C, a
la solución de y0. Por medio de la introducción en las ecuaciones
anteriores, se obtiene directamente la pareja del punto medio x0,
y0, así como a y b. El error que se comete con esto se reduce
gracias al hecho de que se seleccionan posiciones de soporte
P_{1}, P_{2} alejadas entre ellas.
En otra solución es posible optimizar el cálculo
de la posición del centro de la elipse tomando más posiciones de
soporte. Como un procedimiento rápido para el ajuste de elipses se
puede hacer uso, por ejemplo, del procedimiento bidimensional de
Newton.
Claims (13)
1. Procedimiento para reconocer monedas en un
contador de pago previo, caracterizado por las siguientes
etapas del procedimiento:
- -
- con la ayuda de un dispositivo de medición se registra un perfil de altura de la moneda,
- -
- con la ayuda de un procesado de datos, a partir del perfil de altura se determina la posición del punto medio de la moneda y se fija una orientación angular del perfil de altura en el plano de la superficie de la moneda, determinándose la posición del punto medio de la moneda que se ha de reconocer resolviendo para ello la ecuación elipsoidal para el borde registrado de la moneda,
- -
- en una etapa posterior de reconocimiento se compara la moneda que se ha de reconocer varias veces con un perfil de altura de una moneda de referencia con un punto medio común y diferentes orientaciones angulares relativas, de tal manera que
- -
- a partir de los valores de los perfiles de altura a lo largo de un círculo con radio predeterminado se determina un valor de comparación que indica la similitud de los perfiles de altura para una orientación angular dada, y
- -
- se determina un valor extremo que indica una similitud máxima para los valores de comparación con diferentes orientaciones angulares de los perfiles de altura entre sí, y
- -
- el valor extremo sirve para la generación de una señal auténtica y una señal falsa.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el valor extremo sirve para el cálculo
del giro de la posición de la moneda respecto a una moneda de
referencia.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque los valores extremos se determinan para
diferentes radios.
4. Procedimiento para reconocer monedas en un
contador de pago previo, caracterizado por las siguientes
etapas del procedimiento:
- -
- con la ayuda de un dispositivo de medición se registra un perfil de altura de la moneda,
- -
- con la ayuda de un procesado de datos, a partir del perfil de altura se determina la posición del punto medio de la moneda y se fija una orientación angular del perfil de altura en el plano de la superficie de la moneda, determinándose la posición del punto medio de la moneda que se ha de reconocer resolviendo para ello la ecuación elipsoidal para el borde registrado de la moneda,
- -
- en una etapa posterior de reconocimiento se compara la moneda que se ha de reconocer en una región que presenta una distancia predeterminada respecto al punto medio y una orientación predeterminada respecto a la orientación del perfil de altura con un perfil de altura de una moneda de referencia con un punto medio común y diferentes orientaciones angulares relativas de las monedas entre ellas, de tal manera que
- -
- a partir de los valores de los perfiles de altura se determina un valor de comparación que indica la similitud de los perfiles de altura para una orientación angular dada, y
- -
- se determina un valor extremo que indica una similitud máxima para los valores de comparación con diferentes orientaciones angulares de los perfiles de altura entre sí, y
- -
- el valor extremo sirve para la generación de una señal auténtica y una señal falsa.
5. Procedimiento según la reivindicación 4,
caracterizado porque las regiones en las que se determina el
valor de comparación poseen la misma forma.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque como valores de
comparación se determina el valor absoluto de la diferencia de los
perfiles de altura.
7. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado porque como valor extremo se determina el
mínimo de los valores de comparación.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque un preprocesado
de los datos se realiza con una extracción de los bordes.
\newpage
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el perfil de
altura de la moneda se transforma en un perfil de altura de una
moneda que se encuentra en una posición predeterminada,
correspondiéndose la posición de la moneda con la posición de la
moneda de referencia.
10. Procedimiento según la reivindicación 9,
caracterizado porque el perfil de altura transformado se
compara completamente con el perfil de altura de la moneda de
referencia.
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque en la etapa de
reconocimiento, el perfil de altura de la moneda que se ha de
reconocer se transforma con el perfil de altura de la moneda de
referencia en una representación en frecuencia, y los espectros de
frecuencias se comparan varias veces entre sí con diferentes
posiciones de la moneda respecto a la moneda de referencia.
12. Procedimiento según la reivindicación 11,
caracterizado porque el valor de comparación se determina a
partir de una coincidencia de amplitudes de frecuencia.
13. Procedimiento según la reivindicación 11 ó
12, caracterizado porque para la representación de los
perfiles de altura en la representación en frecuencia se usa una de
las siguientes transformadas:
- -
- Transformada de Fourier
- -
- Transformada de Dadamer
- -
- Transformada de Haart
- -
- Transformada coseno discreta
- -
- Transformada seno discreta
- -
- Transformada rápida de Fourier
- -
- Transformada "wavelet"
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10045052 | 2000-09-12 | ||
| DE10045052A DE10045052A1 (de) | 2000-09-12 | 2000-09-12 | Verfahren zur Erkennung von Münzen in einem Münzautomaten |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2242690T3 true ES2242690T3 (es) | 2005-11-16 |
Family
ID=7655912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES01121640T Expired - Lifetime ES2242690T3 (es) | 2000-09-12 | 2001-09-12 | Procedimiento para reconocer monedas en un contador de previo pago. |
Country Status (3)
| Country | Link |
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| EP (1) | EP1195724B1 (es) |
| DE (2) | DE10045052A1 (es) |
| ES (1) | ES2242690T3 (es) |
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|---|---|---|---|---|
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| DE102005006018B4 (de) * | 2005-02-04 | 2008-03-27 | Walter Hanke Mechanische Werkstätten GmbH & Co. KG | Verfahren zum Bestimmen des genauen Mittelpunktes einer in einen Münzprüfer eingegebenen Münze |
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| DE2306187A1 (de) * | 1973-02-08 | 1974-08-15 | Josef Mergili | Optoelekttonischer muenzpruefer |
| DE3526378A1 (de) | 1985-07-24 | 1987-02-05 | Andras Dipl Ing Gati | Vorrichtung mit einem sensor zur erkennung von muenzen |
| DD296769A5 (de) * | 1990-07-18 | 1991-12-12 | Act Gesellschaft Fuer Soft- Und Hardwaresysteme Mbh,De | Anordnung zur pruefung der physikalischen eigenschaften von muenzen |
| US5220614A (en) * | 1991-02-22 | 1993-06-15 | Professional Coin Grading Service, Inc. | Automated coin grading system |
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| JP3516825B2 (ja) * | 1996-03-29 | 2004-04-05 | ローレルバンクマシン株式会社 | 硬貨判別装置 |
| JP3593885B2 (ja) * | 1998-06-01 | 2004-11-24 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像解析装置および方法 |
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- 2001-09-12 DE DE50106573T patent/DE50106573D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-09-12 ES ES01121640T patent/ES2242690T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2001-09-12 EP EP01121640A patent/EP1195724B1/de not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
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| DE10045052A1 (de) | 2002-03-28 |
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| EP1195724A3 (de) | 2004-02-04 |
| EP1195724A2 (de) | 2002-04-10 |
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