JPH07129774A - 画像識別方法および画像識別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ゲイン調整を容易に行うことができ，かつ，
特別なゲイン調整機構を設けることなく，ゲイン調整の
メンテナンスフリーを図る。また，原稿画像の濃さ（濃
度）に対する許容範囲を広くし，濃度の影響を受けにく
い安定した画像識別方法および画像識別装置を提供す
る。さらに，安価な装置で，かつ，ある程度の画像識別
を行えるようにする。 【構成】 原稿画像に光を照射し，その反射光を受光し
て光電変換を行うことにより第１の画像情報を生成し，
第１の画像情報を所定時間遅延させて第２の画像情報を
生成し，第１の画像情報と第２の画像情報とを比較し，
第１の画像情報および第２の画像情報の大小関係に基づ
いて疑似画像情報を生成し，前記疑似画像情報とあらか
じめ設定されている判定パターンとを比較することによ
り，原稿画像が特定の画像であるか否かを識別する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，画像識別方法および画
像識別装置に関し，より詳細には，原稿画像を光学的に
読み取って生成した画像情報と，あらかじめ設定されて
いる判定パターンとを比較することにより，原稿画像が
特定の画像であるか否かを識別する画像識別方法および
画像識別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年，画像処理技術や，各種装置技術の
向上，および商業・工業等における自動化の促進によっ
て社会的なニーズが増えたことから，原稿画像を光学的
に読み取って，原稿画像が特定の画像であるか否かを識
別する画像識別技術が広く使用されるようになってい
る。

【０００３】従来の画像識別装置としては，例えば，銀
行等で使用されているＡＴＭ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔ
ｅｌｌｅｒ Ｍａｃｈｉｎｅ：自動預金支払機）や，印
刷工場ラインにおける印刷した絵柄のチェック工程，商
品券等の分類装置，商品管理システムにおけるバーコー
ドの読取装置，各種仕分け作業におけるマークの読取装
置等がある。

【０００４】このような画像識別装置では，原稿画像に
光を照射し，その反射光をＣＣＤ素子を利用したイメー
ジセンサーで受光し，光電変換を行ってアナログ信号を
生成し，アンプを用いて前記アナログ信号を所定の範囲
に増幅し，次にＡ／Ｄ変換器であらかじめ設定されたし
きい値（スレッシュレベル）を用いてアナログ信号をデ
ジタル信号に変換して，原稿画像の画像情報を読み取
り，その後，あらかじめ設定されている判定パターン
（デジタル信号）と比較することにより，原稿画像が特
定の画像であるか否かの判定（識別）を行うようにして
いる。換言すれば，原稿画像を光学的に読み取って濃度
データ（画像情報）を生成し，この濃度データに基づい
て原稿画像の判別を行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記従
来の画像識別方法および画像識別装置によれば，イメー
ジセンサーで入力したアナログ信号を，あらかじめ設定
されたしきい値を用いてデジタル信号に変換しており，
アナログ信号がしきい値より大きいか小さいかのみでデ
ジタル信号に変換しているため，原稿画像を精度良く読
み取るためには，アナログ信号を所定の範囲まで増幅す
るためのアンプのゲイン調整を高精度に行う必要があ
り，ゲイン調整が面倒であるという問題点があった。

【０００６】また，経時の変化によって，例えば，原稿
画像に光を照射するための光源の光量が変化した場合に
は，イメージセンサーから出力されるアナログ信号が全
体的に小さくなるため，常に，原稿画像を精度良く読み
取るためには，人手によって定期的にアンプのゲイン調
整を行うか，あるいはイメージセンサーで入力したアナ
ログ信号の最大値（白データ）および最小値（黒デー
タ）に基づいて自動的にゲイン調整を行うゲイン調整機
構を設ける必要があるという問題点があった。

【０００７】さらに，上記のゲイン調整機構を持たない
場合には，イメージセンサーで入力したアナログ信号が
しきい値より大きいか小さいかに基づいてデジタル信号
に変換しており，原稿画像の濃さ（濃度）による影響を
受けやすいため，同一の画像であると識別されるべき原
稿画像が識別できない恐れがあるという問題点もあっ
た。

【０００８】また，原稿画像を光学的に読み取って濃度
データ（画像情報）を生成し，この濃度データに基づい
て原稿画像の識別を行っているので，換言すれば，原稿
画像の濃淡を画像情報として生成し，原稿画像の識別に
利用しているので，同一の内容の画像であっても，全体
的に濃い場合や，薄い場合，あるいは，画像の濃さにム
ラがある場合に，原稿画像の濃さ（濃度）による影響を
受けやすいため，同一の画像であると識別されるべき原
稿画像が識別できない恐れがあるという問題点もあっ
た。

【０００９】また，上記従来の画像識別方法および画像
識別装置によれば，高性能に画像を認識することができ
るものの，ＣＣＤ素子を利用したイメージセンサーを用
いることを前提としているため，装置価格が高価になる
傾向があり，安価なシステムに不向きであるという問題
点もあった。

【００１０】また，ユーザーによっては，それほど高性
能でなくとも安価な装置で，ある程度の画像識別を行い
たいという要求が存在するが，現実的に使用可能な範囲
において，ある程度の画像識別を行える画像識別方法お
よび画像識別装置がないため，これらの要求に対しても
上記従来の画像識別方法および画像識別装置が適用され
ており，ユーザーは必要以上の性能の高価格の装置を購
入する必要があるという問題点もあった。

【００１１】本発明は上記に鑑みてなされたものであっ
て，ゲイン調整を容易に行うことができ，かつ，特別な
ゲイン調整機構を設けることなく，ゲイン調整のメンテ
ナンスフリーを図ることを目的とする。

【００１２】また，本発明は上記に鑑みてなされたもの
であって，原稿画像の濃さ（濃度）に対する許容範囲を
広くし，濃度の影響を受けにくい安定した画像識別方法
および画像識別装置を提供することを目的とする。

【００１３】また，本発明は上記に鑑みてなされたもの
であって，安価な装置で，かつ，ある程度の画像識別を
行えることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために，原稿画像を光学的に読み取って生成した
画像情報と，あらかじめ設定されている判定パターンと
を比較することにより，原稿画像が特定の画像であるか
否かを識別する画像識別方法において，原稿画像に光を
照射し，その反射光を受光して光電変換を行うことによ
り第１の画像情報を生成し，前記第１の画像情報を所定
時間遅延させて第２の画像情報を生成し，前記第１の画
像情報と第２の画像情報とを比較し，前記第１の画像情
報および第２の画像情報の大小関係に基づいて疑似画像
情報を生成し，前記疑似画像情報とあらかじめ設定され
ている判定パターンとを比較することにより，原稿画像
が特定の画像であるか否かを識別する画像識別方法を提
供するものである。

【００１５】なお，前記第１の画像情報および第２の画
像情報は，アナログ信号であり，かつ，前記疑似画像情
報は，前記第１の画像情報が第２の画像情報より大きい
場合に「１」の値，前記第１の画像情報が第２の画像情
報より小さい場合に「０」の値となる２値のデジタル信
号であるものとする。

【００１６】また，本発明は上記の目的を達成するため
に，原稿画像に光を照射し，その反射光を受光して光電
変換を行い，第１の画像情報を生成する第１の画像情報
生成手段と，前記第１の画像情報を入力して所定時間遅
延させ，第２の画像情報を生成する第２の画像情報生成
手段と，前記第１の画像情報と第２の画像情報とを比較
し，前記第１の画像情報および第２の画像情報の大小関
係に基づいて，「０」，「１」の２値のデジタル信号か
ら成る疑似画像情報を生成する疑似画像情報生成手段
と，あらかじめ特定の画像を判定するための２値のデジ
タル信号を判定パターンとして記憶した記憶手段と，前
記疑似画像情報と前記記憶手段に記憶されている判定パ
ターンとを比較して，原稿画像が特定の画像であるか否
かを判定する判定手段とを備えた画像識別装置を提供す
るものである。

【００１７】また，本発明は上記の目的を達成するため
に，原稿画像を光学的に読み取って生成した画像情報
と，あらかじめ設定されている判定パターンとを比較す
ることにより，原稿画像が特定の画像であるか否かを識
別する画像識別方法において，原稿画像に光を照射し，
その反射光を受光して光電変換を行うことにより第１の
画像情報を生成し，前記第１の画像情報を所定時間遅延
させて第２の画像情報を生成し，前記第１の画像情報と
第２の画像情報とを比較し，前記第１の画像情報および
第２の画像情報の値が一致するか否かに基づいて疑似画
像情報を生成し，前記疑似画像情報とあらかじめ設定さ
れている判定パターンとを比較することにより，原稿画
像が特定の画像であるか否かを識別する画像識別方法を
提供するものである。

【００１８】さらに，本発明は上記の目的を達成するた
めに，原稿画像に光を照射し，その反射光を受光して光
電変換を行い，第１の画像情報を生成する第１の画像情
報生成手段と，前記第１の画像情報を入力して所定時間
遅延させ，第２の画像情報を生成する第２の画像情報生
成手段と，前記第１の画像情報と第２の画像情報とを比
較し，前記第１の画像情報および第２の画像情報の値が
一致するか否かに基づいて，「０」，「１」の２値のデ
ジタル信号から成る疑似画像情報を生成する疑似画像情
報生成手段と，あらかじめ特定の画像を判定するための
２値のデジタル信号を判定パターンとして記憶した記憶
手段と，前記疑似画像情報と前記記憶手段に記憶されて
いる判定パターンとを比較して，原稿画像が特定の画像
であるか否かを判定する判定手段とを備えた画像識別装
置を提供するものである。

【００１９】

【作用】本発明の画像識別方法および画像識別装置（請
求項１〜３）は，原稿画像に光を照射し，その反射光を
受光して光電変換を行うことにより第１の画像情報（ア
ナログ信号）を生成し，第１の画像情報を所定時間遅延
させて第２の画像情報（アナログ信号）を生成し，第１
の画像情報と第２の画像情報とを比較し，第１の画像情
報および第２の画像情報の大小関係に基づいて，第１の
画像情報が第２の画像情報より大きい場合に「１」の
値，第１の画像情報が第２の画像情報より小さい場合に
「０」の値となる疑似画像情報（２値のデジタル信号）
を生成し，その後，疑似画像情報とあらかじめ設定され
ている判定パターンとを比較することにより，原稿画像
が特定の画像であるか否かを判定（識別）する。換言す
れば，しきい値を用いることなく，疑似画像情報を２値
のデジタル信号として生成し，このデジタル信号と判定
パターン（２値のデジタル信号）とを比較する。

【００２０】本発明の画像識別方法および画像識別装置
（請求項４，５）は，原稿画像に光を照射し，その反射
光を受光して光電変換を行うことにより第１の画像情報
を生成し，第１の画像情報を所定時間遅延させて第２の
画像情報を生成し，第１の画像情報と第２の画像情報と
を比較し，第１の画像情報および第２の画像情報の値が
一致するか否かに基づいて「０」，「１」の２値のデジ
タル信号から成る疑似画像情報を生成し，その後，疑似
画像情報と判定パターン（２値のデジタル信号）とを比
較して，原稿画像が特定の画像であるか否かを判定（識
別）する。換言すれば，しきい値を用いることなく，疑
似画像情報を２値のデジタル信号として生成し，このデ
ジタル信号と判定パターン（２値のデジタル信号）とを
比較する。

【００２１】

【実施例】以下，本発明の画像識別方法および画像識別
装置を商品券分類装置に適用した場合を例として，〔実
施例１〕，〔実施例２〕の順に図面を参照して詳細に説
明する。

【００２２】〔実施例１〕図１（ａ），（ｂ）は，実施
例１の商品券分類装置のブロック構成図を示し，商品券
上に形成されている検出対象画像を入力し，後述する疑
似画像情報を生成する複数の画像検知センサー１０１
と，複数の画像検知センサー１０１で生成した疑似画像
情報を次段の比較判定部１０４へ取り込むためのレシー
バー１０２と，あらかじめ商品券（特定の画像）を判定
するための２値のデジタル信号を判定用パターンとして
記憶した判定用パターンＲＡＭ１０３と，画像検知セン
サー１０１から入力した疑似画像情報と判定用パターン
とを比較して，検出対象画像が商品券の画像である否か
を判定する比較判定部１０４と，各種オペレーションお
よび表示を行うための操作表示部１０５と，商品券の載
置台（図示せず）から商品券を一枚ずつ給送し，分類結
果に応じた排出先トレイ（図示せず）へ搬送する商品券
搬送部１０６と，各種制御プログラム，制御用数値の記
憶，および作業用のワークメモリとして使用するＲＯＭ
／ＲＡＭ１０７と，装置全体の制御を行う制御部１０８
とから構成される。

【００２３】なお，画像検知センサー１０１は，同図
（ｂ）に示すように，大別して，検出対象画像に光を照
射し，その反射光を受光して光電変換を行い，第１の画
像情報を生成する第１の画像情報生成回路１０９と，第
１の画像情報を入力して所定時間遅延させ，第２の画像
情報を生成する第２の画像情報生成回路１１０と，第１
の画像情報と第２の画像情報とを比較し，第１の画像情
報および第２の画像情報の大小関係に基づいて，
「０」，「１」の２値のデジタル信号から成る疑似画像
情報を生成する疑似画像情報生成回路１１１とから構成
される。

【００２４】ここで，図２を参照して，第１の画像情報
生成回路１０９，第２の画像情報生成回路１１０および
疑似画像情報生成回路１１１の回路構成例について具体
的に示す。第１の画像情報生成回路１０９は，検出対象
画像に光を照射するための発光ダイオード２０１と，発
光ダイオード２０１から検出対象画像に照射された光の
反射光を受光して電気信号に変換する光電変換素子とし
ての２個のフォトトランジスター２０２と，フォトトラ
ンジスター２０２で光電変換した電気信号（アナログ信
号）を増幅するアンプ２０３と，アンプ２０３のゲイン
を調整するための可変抵抗器ＶＲ１とを備えている。な
お，２０４は，コンデンサー，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３はそれ
ぞれ抵抗を示す。

【００２５】また，第２の画像情報生成回路１１０は，
コンデンサー２０５，ダイオード２０６〜２０８および
抵抗Ｒ４，抵抗Ｒ５から成る時定数回路であり，第１の
画像情報生成回路１０９のアンプ２０３から出力される
アナログ信号を入力し，コンデンサー２０５と抵抗Ｒ４
との関係によって定まるＣＲ時定数分遅れたアナログ信
号を第２の画像情報として出力する。

【００２６】さらに，疑似画像情報生成回路１１１は，
抵抗Ｒ６，抵抗Ｒ７およびアンプ２０９から成る差動増
幅回路と，ノットゲート２１０とから成る。ここで，ア
ンプ２０９の負の入力端子には第１の画像情報が入力
され，正の入力端子には第２の画像情報が入力され
る。また，ノットゲート２１０は，アンプ２０９によっ
て第１の画像情報および第２の画像情報が差動増幅
されて出力されたアナログ信号を入力し，第１の画像情
報と第２の画像情報とが一致する値（すなわち，電
圧値「０」）をしきい値として，「０」，「１」の２値
のデジタル信号に変換する。なお，このノットゲート２
１０から出力される２値のデジタル信号が疑似画像情報
となる。

【００２７】図３（ａ）は，上記画像検知センサー１０
１の構造を示し，ケース３０１およびガラス３０２から
成る筐体内に配置された制御基板３０３上に各回路が形
成されている。なお，３０４は画像検知センサー１０１
からの信号をレシーバー１０２へ出力するための出力コ
ネクタ，３０５は遮光板を示す。

【００２８】また，図３（ｂ）は，画像検知センサー１
０１の光学的な特徴を示し，本実施例では，検出対象画
像に照射される光を，出来るだけ発光ダイオード２０１
から出力される直接光のみにするため，発光ダイオード
２０１を包むキャップ３０６の内側に三角状の波部３０
６ａを設け，かつ，キャップ３０６の先端部に検出ポイ
ントを絞るためのスリットフィルム３０６ｂを設けてあ
る。このスリットフィルム３０６ｂのスリットの大きさ
を可変することにより，画像検知センサー１０１で検知
する検出対象画像の検出領域（あるいは検出範囲）を変
更することができる。また，遮光板３０５は，外光を遮
断し，発光ダイオード２０１の光線の反射光のみをフォ
トトランジスター２０２に導くために，フォトトランジ
スター２０２側の角部をカットして，検出対象画像から
の反射光が垂直に入射する平面部３０５ａが形成されて
いる。

【００２９】以上の構成において，（１）実施例１の画
像識別方法の原理，（２）具体的な動作の順に説明す
る。

【００３０】（１）実施例１の画像識別方法の原理 実施例１では，原稿画像（検出対象画像）に光を照射
し，その反射光を受光して光電変換を行うことにより第
１の画像情報を生成し，第１の画像情報を所定時間遅延
させて第２の画像情報を生成し，その後，第１の画像情
報と第２の画像情報とを比較し，第１の画像情報および
第２の画像情報の大小関係に基づいて，第１の画像情報
が第２の画像情報より大きい場合に「１」の値，第１の
画像情報が第２の画像情報より小さい場合に「０」の値
となる２値のデジタル信号を疑似画像情報として生成
し，疑似画像情報とあらかじめ設定されている判定用パ
ターンとを比較することにより，原稿画像が特定の画像
であるか否かを識別するものである。

【００３１】具体的には，画像検知センサー１０１にお
いて，先ず，発光ダイオード２０１から検出対象画像に
照射し，フォトトランジスター２０２で反射光を受光し
て電気信号に変換し，アンプ２０３で増幅して，第１の
画像情報（図２参照）を得る。

【００３２】次に，第２の画像情報生成回路１１０で第
１の画像情報をＣＲ時定数分遅延させて，第２の画像
情報（図２参照）を得る。

【００３３】このようにして生成した第１の画像情報
および第２の画像情報のアナログ信号の波形は，ＣＲ
時定数分ずれた同一の波形となる。例えば，図４に示す
ように，実線で示す第１の画像情報の波形を，破線で
示す第２の画像情報の波形が追いかけるようにそれぞ
れのアナログ信号が得られる。

【００３４】このような波形の第１の画像情報および
第２の画像情報がアンプ２０９の負の入力端子および
正の入力端子に入力されると，アンプ２０９の出力は，
図４に示すように，第１の画像情報および第２の画像
情報の大小関係に応じて，第１の画像情報が第２の
画像情報より大きい場合に負の値となり，第１の画像
情報が第２の画像情報より小さい場合に正の値とな
る。

【００３５】このアンプ２０９の出力が，ノットゲート
２１０によって，第１の画像情報と第２の画像情報
とが一致する値（すなわち，電圧値「０」）をしきい値
として，「０」，「１」の２値のデジタル信号に変換さ
れ，図４に示すように，疑似画像情報が得られる。

【００３６】疑似画像情報を生成する前のオリジナルの
情報である第１の画像情報および第２の画像情報は
検出対象画像に固有のイメージデータ（ここでは，アナ
ログ信号）であり，疑似画像情報は，このオリジナル情
報を差動増幅・反転してデジタル化して生成されている
ため，当然ながら検出対象画像に固有の画像情報（疑似
画像情報）となる。このため，上記のようにして生成し
た疑似画像情報どうしが一致した場合には，第１の画像
情報が同じである，換言すれば，検出対象画像が同じで
あると判定することができる。

【００３７】従って，あらかじめ画像検知センサー１０
１で，識別したいオリジナル画像（本実施例では，商品
券の画像）を読み取って疑似画像情報を生成し，この疑
似画像情報を判定用パターンとして判定用パターンＲＡ
Ｍ１０３に記憶させておき，その後，検出対象画像を画
像検知センサー１０１で読み取って疑似画像情報を生成
し，この疑似画像情報と前記判定用パターンとを比較し
て一致した場合に，検出対象画像がオリジナル画像であ
ると識別することができる。

【００３８】ただし，検出対象画像となる商品券の画像
汚れ等によって，疑似画像情報と判定用パターンが完全
に一致することは稀であるので，実際上は，疑似画像情
報と判定用パターンとの類似度を求め，類似度が所定の
値以上の場合に一致すると判定する方法を適用するもの
とする。

【００３９】また，前述した説明から明らかなように本
発明の画像識別方法は，固定のしきい値を用いて，アナ
ログ信号をデジタル信号に変換するのではなく，第１の
画像情報と第２の画像情報との大小関係に基づい
て，アナログ信号をデジタル信号に変換して疑似画像情
報を生成するので，アンプ２０３のゲイン調整を精度よ
く行う必要がない。換言すれば，アンプ２０３以降の回
路で信号処理を行える範囲まで増幅すれば良いので，ゲ
イン調整をラフに行うことができる。

【００４０】さらに，従来の方法では，検出対象画像を
光学的に読み取って濃度データ（画像情報）を生成し，
この濃度データに基づいて原稿画像の判別を行っている
ので，検出対象画像の濃度ムラの影響を受けやすかった
が，本発明の画像識別方法では，第１の画像情報と第
２の画像情報との大小関係に基づいて，アナログ信号
をデジタル信号に変換して疑似画像情報を生成するの
で，検出対象画像の濃度ムラの影響を受けにくく，従来
よりも広い範囲で画像の識別が行えるようになる。

【００４１】また，検出対象画像の濃度ムラの影響を受
けにくいので，判定用パターンと同一の内容の画像を入
力して疑似画像情報を生成した際に，疑似画像情報と判
定用パターンとが一致しない場合には，その不一致の部
分に汚れ（画像の汚れ）が存在することを容易に認識で
きる。従って，本発明の画像識別方法を汚れ検出用の装
置に適用可能なのは明らかである。

【００４２】（２）具体的な動作 次に，実施例１の画像識別装置の具体的な動作について
説明する。先ず，商品券の識別を行う前に，判定用パタ
ーンＲＡＭ１０３に判定用パターンを登録する。この判
定用パターンの登録は，操作表示部１０５のモードキー
（図示せず）を操作して判定用パターン登録モードを指
定し，識別対象となる原稿（ここでは，商品券）を画像
検知センサー１０１で読み取らせて疑似画像情報を生成
し，この疑似画像情報を判定用パターンとして判定用パ
ターンＲＡＭ１０３に記憶させることにより行われる。
なお，あらかじめ専用の装置を用いて判定用パターンを
記憶させたＲＡＭを判定用パターンＲＡＭ１０３として
取り付けることにより，上記判定用パターンの登録処理
を省略することもできる。

【００４３】図５（ａ）〜（ｃ）は，判定用パターンの
登録例を示す。判定用パターン登録モードを指定後，識
別したいオリジナル画像の商品券を所定の載置台（図示
せず）にセットし，スタートキー（図示せず）を押下す
ると，商品券搬送部１０６によって商品券が一枚ずつ給
送され，図５（ａ）〜（ｃ）に示すように，複数の画像
検知センサー１０１が配置された画像入力位置へ搬送さ
れる。このとき，商品券をスキュー補正用のサイドガイ
ド５０１に押し当てながら搬送することにより，各画像
検知センサー１０１で読み取る商品券上の検出対象画像
の位置を確定する。なお，ここでは，説明を簡単にする
ために５個の画像検知センサー１０１を配列した例で説
明するが，画像検知センサー１０１の数および配置は特
にこれに限定するものではない。

【００４４】搬送された商品券は，各画像検知センサー
１０１によって，画像が読み取られて疑似画像情報が生
成される。この疑似画像情報を読み取った画像検知セン
サー１０１のライン位置（図中のＬ１〜Ｌ５）と共に判
定用パターンＲＡＭ１０３に記憶させる。

【００４５】上記の処理を，商品券の種類だけ実行し，
それぞれの判定用パターンを登録する。例えば，同図
（ａ）の１０００円の商品お取替券の画像のライン位置
Ｌ１〜Ｌ５の疑似画像情報を生成して判定用パターンと
して登録する。同様に同図（ｂ）の５００円の商品お取
替券の画像のライン位置Ｌ１〜Ｌ５の疑似画像情報を生
成して判定用パターンとし，同図（ｃ）の１０００円の
商品割引券の画像のライン位置Ｌ１〜Ｌ５の疑似画像情
報を生成して判定用パターンとして登録する。

【００４６】このように異なるライン位置に配置された
複数の画像検知センサー１０１で生成した疑似画像情報
を判定用パターンとして記憶することにより，後述する
商品券の識別処理で，確実にそれぞれの商品券を識別す
ることができる。例えば，同図（ａ）の１０００円の商
品お取替券と同図（ｂ）の５００円の商品お取替券とで
は，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ５が同じ画像（すなわち，疑似画像
情報も同じ）であるが，Ｌ３，Ｌ４が異なるので，Ｌ
１，Ｌ２，Ｌ５で商品お取替券であることが識別でき，
Ｌ３，Ｌ４で１０００円券であるか５００円券であるか
を確実に識別できる。また，同図（ａ）の１０００円の
商品お取替券と同図（ｃ）の１０００円の商品割引券と
では，Ｌ４が同じ画像であるが，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ
５が異なるので，確実に識別できる。

【００４７】次に，図６および図７を参照して，商品券
の識別処理について説明する。商品券搬送部１０６の載
置台に識別する商品券を載置し，操作表示部１０５のス
タートキーを押下すると，制御部１０８は，図６のフロ
ーチャートに示す商品券の識別処理を実行する。先ず，
商品券搬送部１０６を制御して，載置台から商品券を１
枚給送し，複数の画像検知センサー１０１が配置された
画像入力位置へ搬送する（Ｓ６０１）。

【００４８】次に，複数の画像検知センサー１０１で，
画像入力位置に搬送された商品券上の検出対象画像を入
力し，疑似画像情報を生成し（Ｓ６０２），比較判定部
１０４でそれぞれの疑似画像情報と判定用パターンとを
比較する（Ｓ６０３）。

【００４９】続いて，比較判定部１０４の判定結果に基
づいて，Ｌ１〜Ｌ５（図５参照）の位置の一致した疑似
画像情報の組み合わせから商品券の種類を識別し（Ｓ６
０４），識別した結果に基づいて，商品券搬送部１０６
を制御し，該当する分類先の排出先トレイへ当該商品券
を仕分けする（Ｓ６０５）。

【００５０】図７は，図６のステップＳ６０２，Ｓ６０
３をさらに具体的に示したフローチャートである。画像
検知センサー１０１は，発光ダイオード２０１で商品券
に光を照射し，その反射光をフォトトランジスター２０
２でアナログ信号に変換することにより，検出対象画像
を光学的に読み取り，読み取ったアナログ信号をアンプ
２０３で増幅し，第１の画像情報を生成する（Ｓ７０
１）。

【００５１】次に，第１の画像情報を第２の画像情報生
成回路１１０（時定数回路）で所定時間分遅延させ，第
２の画像情報を生成する（Ｓ７０２）。

【００５２】続いて，疑似画像情報生成回路１１１にお
いて，アンプ２０９およびノットゲート２１０を用い
て，第１の画像情報と第２の画像情報とを差動増幅し，
反転して２値のデジタル信号にすることにより，疑似画
像情報を生成する。換言すれば，第１の画像情報と第２
の画像情報との大小関係に基づいて，疑似画像情報を生
成する（Ｓ７０３）。

【００５３】比較判定部１０４は，レシーバー１０２を
介して各画像検知センサー１０１から疑似画像情報を入
力し，判定用パターンＲＡＭ１０３から各画像検知セン
サー１０１の位置（Ｌ１〜Ｌ５）に対応する判定用パタ
ーンを読み出して，比較して類似度を求める（Ｓ７０
４）。ここで，この類似度の求め方は，一般的なパター
ンマッチングの方法を使用することができるため詳細な
説明を省略する。

【００５４】次に，求めた類似度と基準値（しきい値と
なる類似度）とを比較し，求めた類似度≧基準値なら
ば，当該疑似画像情報と判定用パターンとが一致すると
判定し，判定結果を制御部１０８へ出力する（Ｓ７０
５）。

【００５５】上記の処理に示すように，疑似画像情報と
判定用パターンとを比較することにより，検出対象画像
が識別したいオリジナル画像と一致するか否かを判定す
ることができる。さらに，これらの判定結果に基づい
て，商品券の種類を識別することにより，確実に商品券
の識別を行うことができる。

【００５６】前述したように疑似画像情報を生成し，疑
似画像情報と判定用パターンとを比較することにより，
検出対象画像が識別したいオリジナル画像と一致するか
否かを判定するため，ゲイン調整を容易に行うことがで
き，かつ，特別なゲイン調整機構を設けることなく，ゲ
イン調整のメンテナンスフリーを図ることができる。ま
た，ＣＣＤ素子を用いることなく画像検知センサーを構
成できるので，安価な装置を提供でき，さらに，疑似画
像情報でオリジナル画像を特定できるので，安価な装置
である程度の画像識別を行うことができる。

【００５７】また，画像情報をデジタル信号に変換する
ために固定のしきい値を必要としないので，例えば，経
時の変化によって，光源（発光ダイオード２０１）の光
量が変化した場合でも，画像の識別を安定して実行する
ことができる。

【００５８】〔実施例２〕実施例２の画像識別方法およ
び画像識別装置は，原稿画像に光を照射し，その反射光
を受光して光電変換を行うことにより第１の画像情報を
生成し，第１の画像情報を所定時間遅延させて第２の画
像情報を生成し，第１の画像情報と第２の画像情報とを
比較し，第１の画像情報および第２の画像情報の値が一
致するか否かに基づいて「０」，「１」の２値のデジタ
ル信号から成る疑似画像情報を生成し，その後，疑似画
像情報と判定用パターン（２値のデジタル信号）とを比
較して，原稿画像が特定の画像であるか否かを識別する
ものである。換言すれば，しきい値を用いることなく，
疑似画像情報を２値のデジタル信号として生成し，この
デジタル信号と判定用パターンとを比較するものであ
る。

【００５９】図８（ａ），（ｂ）は，実施例２の画像識
別方法および画像識別装置を適用した商品券分類装置の
ブロック構成図を示し，実施例１の画像検知センサー１
０１に代えて画像検知センサー８０１を配置したもので
ある。なお，その他の構成は実施例１と同様につき，こ
こでは異なる部分のみを説明する。

【００６０】画像検知センサー８０１は，同図（ｂ）に
示すように，大別して，検出対象画像に光を照射し，そ
の反射光を受光して光電変換を行い，第１の画像情報を
生成する第１の画像情報生成回路１０９と，第１の画像
情報を入力して所定時間遅延させ，第２の画像情報を生
成する第２の画像情報生成回路１１０と，第１の画像情
報と第２の画像情報とを比較し，第１の画像情報および
第２の画像情報の値が一致するか否かに基づいて，
「０」，「１」の２値のデジタル信号から成る疑似画像
情報を生成する疑似画像情報生成回路８０２とから構成
される。

【００６１】図９は，第１の画像情報生成回路１０９，
第２の画像情報生成回路１１０および疑似画像情報生成
回路８０２の回路構成例を示す。ここで，第１の画像情
報生成回路１０９および第２の画像情報生成回路１１０
は，実施例１と同様であるので，疑似画像情報生成回路
８０２について説明する。疑似画像情報生成回路８０２
は，第１の画像情報および第２の画像情報を入力し
て，これらを比較し，第１の画像情報と第２の画像情
報とが同一の値の場合にのみ，デジタル信号「１」を
出力し，それ以外はデジタル信号「０」を出力する比較
器９０１と，抵抗Ｒ６とから構成される。

【００６２】ここで，比較器９０１が入力する第１の画
像情報および第２の画像情報のアナログ信号の波形
は，ＣＲ時定数分ずれた同一の波形となる。例えば，図
１０に示すように，実線で示す第１の画像情報の波形
を，破線で示す第２の画像情報の波形が追いかけるよ
うにそれぞれのアナログ信号が得られる。

【００６３】比較器９０１は，このような波形の第１の
画像情報および第２の画像情報を入力し，図１０に
示すように第１の画像情報と第２の画像情報とが同
一の値の場合にデジタル信号「１」を出力する。この比
較器９０１の出力が疑似画像情報として疑似画像情報生
成回路８０２から出力される。

【００６４】実施例２においても実施例１と同様に，疑
似画像情報を生成する前のオリジナルの情報である第１
の画像情報および第２の画像情報は検出対象画像に
固有のイメージデータであり，疑似画像情報は，このオ
リジナル情報を所定の方法でデジタル化して生成されて
いるため，当然ながら検出対象画像に固有の画像情報
（疑似画像情報）となる。このため，上記のようにして
生成した疑似画像情報どうしが一致した場合には，第１
の画像情報が同じである，換言すれば，検出対象画像が
同じであると判定することができる。

【００６５】従って，あらかじめ画像検知センサー８０
１で，識別したいオリジナル画像（商品券の画像）を読
み取って疑似画像情報を生成し，この疑似画像情報を判
定用パターンとして判定用パターンＲＡＭ１０３に記憶
させておき，その後，検出対象画像を画像検知センサー
８０１で読み取って疑似画像情報を生成し，この疑似画
像情報と前記判定用パターンとを比較して一致した場合
に，検出対象画像がオリジナル画像であると識別するこ
とができる。

【００６６】ただし，検出対象画像となる商品券の画像
汚れ等によって，疑似画像情報と判定用パターンが完全
に一致することは稀であるので，実際上は，疑似画像情
報と判定用パターンとの類似度を求め，類似度が所定の
値以上の場合に一致すると判定する方法を適用するもの
とする。

【００６７】また，前述した説明から明らかなように実
施例２の画像識別方法は，固定のしきい値を用いて，ア
ナログ信号をデジタル信号に変換するのではなく，第１
の画像情報と第２の画像情報とが一致するか否かに
基づいて，アナログ信号をデジタル信号に変換して疑似
画像情報を生成するので，アンプ２０３のゲイン調整を
精度よく行う必要がない。換言すれば，アンプ２０３以
降の回路で信号処理を行える範囲まで増幅すれば良いの
で，ゲイン調整をラフに行うことができる。

【００６８】さらに，従来の方法では，検出対象画像を
光学的に読み取って濃度データ（画像情報）を生成し，
この濃度データに基づいて原稿画像の判別を行っている
ので，検出対象画像の濃度ムラの影響を受けやすかった
が，実施例２の画像識別方法では，第１の画像情報と
第２の画像情報とが一致するか否かに基づいて，アナ
ログ信号をデジタル信号に変換して疑似画像情報を生成
するので，検出対象画像の濃度ムラの影響を受けにく
く，従来よりも広い範囲で画像の識別が行えるようにな
る。

【００６９】また，検出対象画像の濃度ムラの影響を受
けにくいので，判定用パターンと同一の内容の画像を入
力して疑似画像情報を生成した際に，疑似画像情報と判
定用パターンとが一致しない場合には，その不一致の部
分に汚れ（画像の汚れ）が存在することを容易に認識で
きる。従って，実施例２の画像識別方法を汚れ検出用の
装置に適用可能なのは明らかである。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように，本発明の画像識別
方法および画像識別装置は，原稿画像に光を照射し，そ
の反射光を受光して光電変換を行うことにより第１の画
像情報を生成し，第１の画像情報を所定時間遅延させて
第２の画像情報を生成し，第１の画像情報と第２の画像
情報とを比較し，第１の画像情報および第２の画像情報
の大小関係に基づいて疑似画像情報を生成し，前記疑似
画像情報とあらかじめ設定されている判定パターンとを
比較することにより，原稿画像が特定の画像であるか否
かを識別するため，ゲイン調整を容易に行うことがで
き，かつ，特別なゲイン調整機構を設けることなく，ゲ
イン調整のメンテナンスフリーを図ることができ，ま
た，原稿画像の濃さ（濃度）に対する許容範囲を広く
し，濃度の影響を受けにくい安定した画像識別方法およ
び画像識別装置を提供することができ，さらに，安価な
装置で，かつ，ある程度の画像識別を行うことができ
る。

【００７１】また，本発明の画像識別方法および画像識
別装置は，原稿画像を光学的に読み取って生成した画像
情報と，あらかじめ設定されている判定パターンとを比
較することにより，原稿画像が特定の画像であるか否か
を識別する画像識別方法において，原稿画像に光を照射
し，その反射光を受光して光電変換を行うことにより第
１の画像情報を生成し，第１の画像情報を所定時間遅延
させて第２の画像情報を生成し，第１の画像情報と第２
の画像情報とを比較し，第１の画像情報および第２の画
像情報の値が一致するか否かに基づいて疑似画像情報を
生成し，疑似画像情報とあらかじめ設定されている判定
パターンとを比較することにより，原稿画像が特定の画
像であるか否かを識別するため，ゲイン調整を容易に行
うことができ，かつ，特別なゲイン調整機構を設けるこ
となく，ゲイン調整のメンテナンスフリーを図ることが
でき，また，原稿画像の濃さ（濃度）に対する許容範囲
を広くし，濃度の影響を受けにくい安定した画像識別方
法および画像識別装置を提供することができ，さらに，
安価な装置で，かつ，ある程度の画像識別を行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の画像識別方法および画像識別装置を
適用した商品券分類装置のブロック構成図である。

【図２】実施例１の第１の画像情報生成回路，第２の画
像情報生成回路および疑似画像情報生成回路の回路構成
例である。

【図３】同図（ａ）は画像検知センサーの構造を示す説
明図，同図（ｂ）は画像検知センサーの光学的な特徴を
示す説明図である。

【図４】実施例１の画像識別方法の原理を示す説明図で
ある。

【図５】判定用パターンの登録例を示す説明図である。

【図６】商品券の識別処理のフローチャートである。

【図７】図６のステップＳ６０２，Ｓ６０３をさらに具
体的に示したフローチャートである。

【図８】実施例２の画像識別方法および画像識別装置を
適用した商品券分類装置のブロック構成図である。

【図９】実施例２の第１の画像情報生成回路，第２の画
像情報生成回路および疑似画像情報生成回路の回路構成
例である。

【図１０】実施例２の画像識別方法の原理を示す説明図
である。

【符号の説明】

１０１ 画像検知センサー １０３ 判定用パターンＲＡＭ １０４ 比較判定部 １０８ 制御部 １０９ 第１の画像情報生成回路 １１０ 第２の画像情報生成回路 １１１ 疑似画像情報生成回路 ８０１ 画像検知センサー ８０２ 疑似画像情報生成回路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿画像を光学的に読み取って生成した
   画像情報と，あらかじめ設定されている判定パターンと
   を比較することにより，原稿画像が特定の画像であるか
   否かを識別する画像識別方法において，原稿画像に光を
   照射し，その反射光を受光して光電変換を行うことによ
   り第１の画像情報を生成し，前記第１の画像情報を所定
   時間遅延させて第２の画像情報を生成し，前記第１の画
   像情報と第２の画像情報とを比較し，前記第１の画像情
   報および第２の画像情報の大小関係に基づいて疑似画像
   情報を生成し，前記疑似画像情報とあらかじめ設定され
   ている判定パターンとを比較することにより，原稿画像
   が特定の画像であるか否かを識別することを特徴とする
   画像識別方法。
2. 【請求項２】 前記第１の画像情報および第２の画像情
   報は，アナログ信号であり，かつ，前記疑似画像情報
   は，前記第１の画像情報が第２の画像情報より大きい場
   合に「１」の値，前記第１の画像情報が第２の画像情報
   より小さい場合に「０」の値となる２値のデジタル信号
   であることを特徴とする請求項１記載の画像識別方法。
3. 【請求項３】 原稿画像に光を照射し，その反射光を受
   光して光電変換を行い，第１の画像情報を生成する第１
   の画像情報生成手段と，前記第１の画像情報を入力して
   所定時間遅延させ，第２の画像情報を生成する第２の画
   像情報生成手段と，前記第１の画像情報と第２の画像情
   報とを比較し，前記第１の画像情報および第２の画像情
   報の大小関係に基づいて，「０」，「１」の２値のデジ
   タル信号から成る疑似画像情報を生成する疑似画像情報
   生成手段と，あらかじめ特定の画像を判定するための２
   値のデジタル信号を判定パターンとして記憶した記憶手
   段と，前記疑似画像情報と前記記憶手段に記憶されてい
   る判定パターンとを比較して，原稿画像が特定の画像で
   あるか否かを判定する判定手段とを備えたことを特徴と
   する画像識別装置。
4. 【請求項４】 原稿画像を光学的に読み取って生成した
   画像情報と，あらかじめ設定されている判定パターンと
   を比較することにより，原稿画像が特定の画像であるか
   否かを識別する画像識別方法において，原稿画像に光を
   照射し，その反射光を受光して光電変換を行うことによ
   り第１の画像情報を生成し，前記第１の画像情報を所定
   時間遅延させて第２の画像情報を生成し，前記第１の画
   像情報と第２の画像情報とを比較し，前記第１の画像情
   報および第２の画像情報の値が一致するか否かに基づい
   て疑似画像情報を生成し，前記疑似画像情報とあらかじ
   め設定されている判定パターンとを比較することによ
   り，原稿画像が特定の画像であるか否かを識別すること
   を特徴とする画像識別方法。
5. 【請求項５】 原稿画像に光を照射し，その反射光を受
   光して光電変換を行い，第１の画像情報を生成する第１
   の画像情報生成手段と，前記第１の画像情報を入力して
   所定時間遅延させ，第２の画像情報を生成する第２の画
   像情報生成手段と，前記第１の画像情報と第２の画像情
   報とを比較し，前記第１の画像情報および第２の画像情
   報の値が一致するか否かに基づいて，「０」，「１」の
   ２値のデジタル信号から成る疑似画像情報を生成する疑
   似画像情報生成手段と，あらかじめ特定の画像を判定す
   るための２値のデジタル信号を判定パターンとして記憶
   した記憶手段と，前記疑似画像情報と前記記憶手段に記
   憶されている判定パターンとを比較して，原稿画像が特
   定の画像であるか否かを判定する判定手段とを備えたこ
   とを特徴とする画像識別装置。