ES2242690T3 - Procedimiento para reconocer monedas en un contador de previo pago. - Google Patents

Procedimiento para reconocer monedas en un contador de previo pago.

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ES2242690T3 ES01121640T ES01121640T ES2242690T3 ES 2242690 T3 ES2242690 T3 ES 2242690T3 ES 01121640 T ES01121640 T ES 01121640T ES 01121640 T ES01121640 T ES 01121640T ES 2242690 T3 ES2242690 T3 ES 2242690T3
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Markus Adameck
Manfred Prof. Dr. Eich
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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"
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