JPH02168146A - 紙葉類のパターン識別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、たとえば紙幣の表裏パターンによって紙幣の
種類などを判定し、その判定結果に基づき紙幣の真偽お
よび正損判別を行なう紙幣判別装置において、紙幣の種
類判定などに適用して好適な紙葉類のパターン識別装置
に関する。

（従来の技術） 従来、この種のパターン識別装置は、搬送される紙幣の
表面および裏面をそれぞれ専用の反射光学系によって走
査することにより、紙幣の表面および裏面の各パターン
をそれぞれ対応する画像信号に変換し、この各画像信号
に対して紙幣の先端から一定距離はなれた位置から１箇
所の識別エリアを設定し、この識別エリアに対してサン
プルパターンヲ作成し、このサンプルパターンとあらか
じめ記憶しておいた紙幣の標準パターンとの類似度を求
め、その一番大きい値と二番目に大きい値とに基づき紙
幣の表裏パターンを識別している。

しかし、このような従来のパターン識別装置では、１つ
の識別エリアに対して類似度を求め、その求めた値に基
づきパターンの識別を行なっているので、たとえば紙幣
の一部分が破損していたり、あるいは汚損していると、
サンプル！々ターンが大きく変化してしまい、識別エラ
ーを生じたり、識別不能になり易いという問題がある。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、上記したように剥えば紙葉類の一部分が破損
していたり、あるいは汚損してると、識別エラーを生じ
たり、識別不能になり易いという問題点を解決すべくな
されたもので、たとえば紙葉類の一部分が破損していた
り、あるいは汚損していても、常に正しいパターン識別
が可能となり、識別エラーを生じたり、識別不能になる
ことのない紙葉類のパターン識別装置を提供することを
１」的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の紙葉類のパターン識別装置は、搬送される紙葉
類の表面および裏面に対してそれぞれ設置され、前記紙
葉類の表面および裏面の各パタンに対応した画像信号を
それぞれ得る光学系と、この光学系から得られる前記紙
葉類の表面および裏面の各画像信号に対してそれぞれ複
数の識別エリアを設定し、その各識別エリア内の画像信
号により各識別エリアごとのパターン識別処理を行なう
、：＆別処理手段と、あらかじめ設定される識別用の編
集情報を記憶している記憶手段と、前記識別処理手段か
ら得られる各識別エリアごとの識別結果を、前記記憶手
段内の編集情報を用いて編集処理することにより、前記
紙葉類の表裏パターンを最終的に識別する編集処理手段
とを具備している。

（作用） 光学系から得られる画像信号によりパターン識別処理す
る際、複数の識別エリアを設定して、その各識別エリア
内の画像信号により各識別エリアごとのパターン識別処
理を行ない、その各識別エリアごとの識別結果をあらか
じめ設定される編集情報を用いて編集処理し、紙葉類の
表裏ノ々ターンを最終的に識別することにより、紙葉類
のある識別エリアに対応する一部分が破損してζ為たり
、あるいは汚損していても、破損ある（１（よ汚損のな
い残りの識別エリアでの情報を基に編集処理（ごてパタ
ーン識別できる。したがって、常に正し０］；ターン識
別が可能となり、識別エラーを生しｔこり、識別不能に
なることもなく、従来よりも識別性能が大幅に向上する
。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について図面を参１（αして説
明する。

第１図は本発明に係る紙葉類の＜ターン識別装置か適用
される紙幣判別装置を示すものである。

ずｔわち、Ｐは紙幣（紙葉類）で、搬送ベルト１によっ
て一定速度でＹ方向に搬送される。この紙幣Ｐの搬送路
に沿った側部には、搬送される紙幣Ｐの表面パターンに
対応したカラーの画像１５号をｊＩＩる第１光学系２１
が設置されている。第１光学系２１は反射型の光学系で
あり、紙幣Ｐ上の検出エリアＡを照明する光源３　ｌｓ
紙紙幣上上検出エアＡからの反射光を受光し電気信号に
変換するＸ方向に走査機能を有するカラーラインセンサ
４、　および紙幣Ｐ上の検出エリアＡからの反射光をカ
ラーラインセンサ４、に結像するレンズ（図示省略）な
どによって構成されている。カララインセンサ４１は、
たとえば５１２個のエレメントを釘するＣＣＤ型のカラ
ーラインセンサによって構成されている。

カラーラインセにす４１から得られる紙幣Ｐの表面のカ
ラー画像信号は、増幅器５１て増幅された後、Ａ／Ｄ変
換部６１に送られ、ここでデジタル信号に変換される。

このデジタル化された画像信号は、色別（たとえばＩＲ
，Ｒ，Ｇ、Ｂ）に順次、画像記憶部７１に記憶される。

一方、紙幣Ｐの搬送路中には、搬送されてくる紙幣Ｐの
先端を検知する発光素子と受光素子とからなる検知器８
が設けられていて、この検知器８の出力はタイミングパ
ルス発生部９に供給される。

タイミングパルス発生部９は、検知器８の出力に基づき
種々のタイミングパルスを発生し、それらをカラーライ
ンセンサ４．　　Ａ／Ｄ変換部６１および画像記憶部７
１に駆動パルスとして供給する。

また、紙幣Ｐの裏面側に対しても、表面側と同様に第２
光学系２２、増幅器５２　、Ａ／Ｄ変換部６２および画
像記憶部７２がそれぞれ設けられている。

このようにして、画像記憶部７．．７２に紙幣Ｐの表面
および裏面の各デジタル画像信号、すなわち表面および
裏面の各パターンを色別に記憶し終ると、論理演算部（
ＣＰＵなど）１０は、画像記憶部７．．７２に記憶され
ている色別の各パターンをプログラムに基づき処理する
ことにより、紙幣Ｐの真偽および正損を判別する。

すなわち、まずサンプルパターン作成処理ルーチン２１
において、第２図に示すように、画像記憶部７１に記憶
されている色別の各パターンのうちの１つの色（たとえ
ばＲ）のパターンＲＰに対して、紙幣Ｐの搬送方向に対
して先端基準および後端基準でそれぞれ識別エリアＡ、
、Ａ２を設定し、その各識別エリアＡ、、Ａ２に対する
サンプルパターンＳＰを作成する。このサンプルパター
ンＳＰは、第２図に示すように、Ｘ方向（カララインセ
ンサの走査方向）に対してＸ５からＸ１１までとＹ方向
（紙幣の搬送方向）に対してＹｌからＹＩＯまでの識別
エリアＡ１、およびＸ方向に対してＸ５からＸｌｌまで
とＹ方向に対してＹ２１からＹ２Ｏまでの識別エリアＡ
２にそれぞれ対応するパターンデータを画像記憶部７１
から読出して、各識別エリアＡ　Ｉ　＋　Ａ　２別に、
Ｘ方向に７点を４サンプル、Ｙ方向に１０点を１０サン
プルとする４０サンプルの二次元で、かつ１つのサンプ
ルに対してレベルを持ったサンプルパターンを作成する
。

また、紙幣Ｐの裏面側に対しても、上記表面側と同ｔ、
ｌな処理によってサンプルパターンＳ　Ｐ　ヲ作成する
。したがって、紙幣Ｐの表面側に対して２つ、裏面側に
χ・１して２つの合計４つのサンプルパターンを作成す
ることになる。

次に、パターン類似度演算処理ルーチン２２において、
前記サンプルパターン作成処理ルーチン２１で作成され
た４つのサンプルパターンそれぞれに灯して、標準パタ
ーンテーブル１１にあらかしめ作成して記憶しである前
記４つ（表面側に２つ、裏面側に２つ）の識別エリアに
対応する全券種の標準パターンとの間で、下記類似度ａ
算式に基づき類似度演算処理を行なうことにより、各券
種に対する類似度（Ｍ）をそれぞれ求める。すなわち、
各識別エリアごとのパターン識別処理を行なうものであ
る。ここに、第３図（ａ）は紙幣Ｐの１つの識別エリア
のサンプルパターン例を示し、第３図（ｂ）は１つの券
種に対する標章パターン例を示しており、これら両パタ
ーンの間で上記類似度演算処理が行なわれる。なお、下
記類似度演算式において、Ｓｉ　　（ｉ−１，２，・・
・　サンプル番号）はサンプルパターンの１つのサンプ
ル値で、たとえば８ビツト正数／サンプルである。また
、Ｄｉ　　（ｉ＝１．２．・・・　サンプル番号）は標
章パターンの１つのサンプル値で、たとえば７ビツト士
符号１ビットである。

次に、編集判別処理ルーチン２３において、前記パター
ン類似度６Ａ算処理ルーチン２２で求められた各識別エ
リアの類似度（Ｍ）と編集情報テーブル１２を用いて編
集処理を行なうことにより、紙幣Ｐの券種判別（パター
ン識別）を行なう。

この！１シ集判別処理ルーチン２３は、第４図に示すよ
うに、まず第１編集処理ルーチン３１により、各識別エ
リア別に求められた各券種に対する類似度の上位２券種
（第１候補、第２候補）を、編集情報テーブル１２にあ
らかじめ設定記憶しである谷１別エリア別の類似度スラ
イスレベル値および第１候補と第２候補との類似度差レ
ベル値などにより抽出し、その候補の類似度を第５図に
示す変換条件に基づきＷＯ−Ｗ５　（Ｗ５　＞Ｗ４　＞
Ｗ３　＞Ｗ２＞〜Ｖｌ＞ＷＯ−０）のウェイト値に変換
する。

次に、第２編集処理ルーチン３２により、第１編集処理
ルーチン３１で抽出された候補および変換されたウェイ
゛ト値から、編集情報テーブル１２にあらかしめ表面用
および裏面用として別々に設定記憶しであるウェイトス
ライスレベル値およびウェイト差レベル値などからなる
ウェイトレベル情報との比較処理によって、表面および
裏面とも最大３候補まで抽出する。すなわち、第１編集
処理によって変換された各識別エリアのウェイト値を券
種（搬送方向も含む）別に加算して、その値と編集情報
テーブル１２の情報とで下記に示す条件を基に最大３候
補まで抽出する。なお、下記条件は、加算したウェイト
値の大きい順に第１、第２　第３候補としたときに第３
編集処理用として抽出する場合を示しており、この条件
によって抽出された候補の出力情報例を第６図に示す。

（ｊ′丁′　、′１） （１）第１峡補を抽出する条件 ■第１候補のウェイト値≧編集情報テーブルのウェイト
スライスレベル値 （２）第２岐捕を抽出する条件 ■上記（１）の条件を満足 ■第１．第２候補のウェイト差値く編集情報テーブルの
ウェイト差レベル値 （３）第３候補を抽出する条件 ■上記（１）の条件を満足 ■第１，１ｍ３候補のウェイト差値く編集ｔｎｎ子テー
ブルウェイト差レベル値 最後に、第３編集処理ルーチン３３により、第２編集処
理ルーチン３２で抽出された表面と裏面の各候補の券種
とウェイト値から、編集情報テーブル１２にあらかじめ
設定記憶しである表面および裏面の編集モード、および
第２編集処理と同様のウェイトレベル情報に基づき候補
を１つに絞り、その候補の券種を判別券種とする。すな
わち、第２編集処理で得られた表面および裏面の各候補
のウェイト値を券種および方向別に加算して、上位２つ
の候補のウェイト値を基に第７図に示す編集モード内の
指定される編集モードで、ウェイト値と差を編集情報テ
ーブル１２内のウェイトスライスレベル値およびウェイ
ト差レベル値と比較する二とによって１つの候補に絞り
、判別処理を行なう。編集モードは、券種と方向とに分
けて判別処理するときの組合せと、表面および裏面の組
合せによる処理を指定するモードで、第７図に示すよう
に１６通りあり、編集情報テーブル１２によって指定さ
れる。

一方、真偽正損用サンプルデータ作成処理ルーチン２４
において、画像記憶部７１．７２から第８図に示すよう
な判別エリアＢに対応するバタンデータを読出し、それ
ぞれ色別に累積することにより真へ正損判別用のサンプ
ルデータを作成する。ここに、判別エリアＢは、第８図
に示すように、Ｘ方向に対してＸａからｘｂまでとＹ方
向に対してＹａからＹｂまでのエリアである。

次に、色演算処理ルーチン２５において、真偽正損用サ
ンプルデータ作成処理ルーチン２４で作成された色別の
サンプルデータを各判別に適した色演算式に基づき演算
処理する。

次に、比較判別処理ルーチン２６において、真偽正損基
準テーブル１３にあらかじめ設定記憶しである最低基準
値および最高基串値の中で、編集判別処理ルーチン２３
の券種判別結果に対応した基準値を用いて、色演算処理
ルーチン２５で求められた値との比較処理を行なうこと
により真１為および正損の判別を行なう。

最後に、総合判別処理ルーチン２７において、編集判別
処理ルーチン２３の判別結果と比較判別処理ルーチン２
６の判別結果とに基づき総合判別を行ない、紙幣Ｐの是
非を総合判別結果として出力する。

このように、光学系から得られる画像信号によりパター
ン識別処理する際、紙幣の搬送方向に対して先端基僧お
よび後端基準の両方でそれぞれ識別エリアを設定し、こ
の設定した各識別エリア内に対してそれぞれ二次元のサ
ンプルパターンを作成し、この作成した谷サンプルパタ
ーンごとに傾準パターンを用いて類似度を求めて候補を
抽出し、この各識別エリアから抽出された候補の券種、
方向およびその類似度を基に編集情報テーブル内の編集
情報を用いて３段階の編集処理を行なうことにより、紙
幣の表裏パターン（種類）を最終的に識別するものであ
る。

これにより、紙幣のある識別エリアに対応する一部分が
破損していたり、あるいは汚損していて券種候補の抽出
が不可能な状態でも、破損あるいは汚損のない残りの識
別エリアでの情報を基に編集処理にてパターン識別でき
る。したがって、常に正しいパターン識別が可能となり
、識別エラを生したり、識別不能になることもなく、従
来よりも識別性能が大幅に向上する。

なお、前記実施例では、紙幣判別装置において紙幣の表
裏パターンを識別する場合について説明したが、本発明
はこれに限定されるものでなく、たとえば小切手など紙
幣以外の有価証券や他の紙葉類の表裏パターンを識別す
る場合にも適用できる。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、たとえば紙葉類の
一部分が破損していたり、あるいは汚損していても、常
に正しいパターン識別が可能となり、識別エラーを生じ
たり、識別不能になることのない紙葉類のパターン識別
装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を説明するためのもので、第１図
は全体的な構成図、第２図は両ＩＩ　Ｈｅ憶部に記憶さ
れた紙幣の表面パターンからサンプルパターンを作成す
るまでのパターン処理図、第３図（ａ）は紙幣の１つの
識別エリアのサンプルパターン例を示す図、第３図（ｂ
）は１つの券種に対する標■パターン例を示す図、第４
図は編集判別処理を説明するフローチャート、第５図は
第１編集処理で類似度からウェイト値に変換するときの
変換条件を説明する図、第６図は第２編集処理で抽出さ
れた候補の出力情報例を示す図、第７図は第３編集処理
での編集モードによる処理内容を説明する図、第８図は
真（、）および正損判別を行なうときの判別エリアを説
明する図である。 Ｐ・・・紙幣（紙葉類）、Ａ、、Ａ２・・・識別エリア
、１・・・搬送ベルト、２□、２２・・・光学系、６１
６２・・Ａ／Ｄ変換部、７．．７２・・・画像記憶部、
１０・・・論理演算部、１１・・・標準パターンテーブ
ル、１２・・・編集情報テーブル（記憶手段）、２１・
・・サンプルパターン作成処理ルーチン、２２・・・バ
タン類似度演算処理ルーチン（識別処理手段）、２３・
・・編集判別処理ルーチン（編集処理手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 搬送される紙葉類の表面および裏面に対してそれぞれ設
   置され、前記紙葉類の表面および裏面の各パターンに対
   応した画像信号をそれぞれ得る光学系と、 この光学系から得られる前記紙葉類の表面および裏面の
   各画像信号に対してそれぞれ複数の識別エリアを設定し
   、その各識別エリア内の画像信号により各識別エリアご
   とのパターン識別処理を行なう識別処理手段と、 あらかじめ設定される識別用の編集情報を記憶している
   記憶手段と、 前記識別処理手段から得られる各識別エリアごとの識別
   結果を、前記記憶手段内の編集情報を用いて編集処理す
   ることにより、前記紙葉類の表裏パターンを最終的に識
   別する編集処理手段とを具備したことを特徴とする紙葉
   類のパターン識別装置。