JPH09231433A - 硬貨識別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パターンマッチングによる硬貨識別装置にお
いては、硬貨の中心に対して対称的、周期的な特徴をも
った硬貨のパターンの場合、回転角度を決定できないと
いう問題があった。 【解決手段】 硬貨から読取ったパターンの画像データ
と、予め格納された基準となるパターンの１次比較デー
タとの回転マッチングを行ない、この１次比較データを
硬貨の中心に対して非対称な複数の領域のパターンデー
タで構成することにより解決した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は硬貨・メダル等の真
偽を判別するための硬貨識別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置では、硬貨の材質・
厚み・孔の有無あるいは外径と言った特徴により硬貨の
識別を行なっていたが、近年材質や外径の類似する外国
硬貨が混入する事が多くなり、その際にこのような従来
の認識方法では誤認識する可能性が高くなっている。

【０００３】そこで、硬貨表面のパターンの特徴で硬貨
を識別する方法が種々提案されてきており、このような
ものとしては例えば、特開平０４−１９５４７７号公
報、特開平０３−２９０７８６号公報等に示されている
方法等があった。

【０００４】そのなかで、特に硬貨表面のパターンとあ
らかじめ登録してあるパターンとのマッチングをするも
のがある。しかしながら硬貨は円形の物体なのでパター
ンマッチングを行なう際、硬貨表面のパターンまたは、
登録してあるパターンを硬貨の中心をもとに、回転しな
がらマッチングしてやる必要があったので、回転処理に
大変時間がかかるという問題があった。

【０００５】そこで、その問題を解決するために、特開
平０６−１２５４８が提案されている。これは、円環状
に切り出された比較的小面積の細密詳細模様を用いて硬
貨の回転・貨種の識別を行なうとともに、この識別結果
で得た回転角度、貨種、表裏の情報をもとに、より広い
面積の画像データを用いてマッチングを行なうという方
法が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記手
段では円環状に切り出した部分をもとに、回転、貨種の
識別を行なっているため、硬貨表面のパターンが、硬貨
の円中心に対して対称的・周期的な特徴をもったパター
ンである場合、回転角度を決定することができず、その
結果効率的に硬貨を識別することができない。また、円
環状部分に対するマッチングで貨種まで判別しているた
め、比較対象となる円環状データが多くなり処理速度の
低下を招くと言った問題があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は硬貨の画像データから硬貨の外径を算出
し、その外径データをもとに貨種を判別する貨種判別部
と、画像データと、予め格納された基準となるパターン
の１次比較データとの回転マッチングを行ない、この１
次比較データを硬貨の中心に対して非対称な複数の領域
のパターンデータで構成した１次マッチング部を設けた
ものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態を示すブ
ロック図である。

【０００９】図の装置は、パターン読取部２、Ａ／Ｄ変
換部３、パターンメモリ部４、中心・径抽出部５、貨種
判別部６、１次比較データ格納部７、１次マッチング部
８、１次識別部９、データ回転部１０、２次比較データ
格納部１１、２次マッチング部１２、２次識別部１３か
ら構成される。

【００１０】パターン読取部２としては、移動する硬貨
１の表面パターンを画像信号として取り込むＣＣＤカメ
ラ等の２次元センサあるいはＣＣＤリニアセンサ等の１
次元センサが用いられる。

【００１１】Ａ／Ｄ変換部３としては、画像信号を多値
の画像データに変換するＡ／Ｄコンバータ等が用いられ
る。

【００１２】パターンメモリ部４は、前記Ａ／Ｄ変換部
３から出力される画像データを一時的に記録するメモリ
である。

【００１３】中心・径抽出部５は、前記パターンメモリ
部４に格納された画像データより周知の方法により硬貨
１の中心および外径を算出する。たとえば特定方向の画
像データの値の総和を求め、その変化点より硬貨１の中
心と径を算出する。

【００１４】貨種判別部６は前記中心・径抽出部５から
出力される硬貨の外径データをもとに、硬貨の貨種を判
別する。たとえば、図示しない硬貨径記憶部にあらかじ
め既存の硬貨の外径を記録しておき、それと比較するこ
とにより硬貨の貨種を判別する。

【００１５】１次比較データ格納部７は１次マッチング
に使用する基準となるパターンの１次比較データを予め
格納している。この１次比較データは硬貨の中心に対し
て非対称な複数の領域のパターンデータにより構成され
ている。

【００１６】１次マッチング部８は、前記パターンメモ
リ部４に記録された画像データと、前記貨種判別部６か
ら出力された貨種データに基づいて選ばれた１次比較デ
ータ格納部７に格納された１次比較データとの回転マッ
チングを行なう。

【００１７】１次識別部９は、１次マッチング部８での
回転マッチングの結果をもとに硬貨の表裏及び回転角度
を抽出し、第１段階での硬貨の真偽を判別する。硬貨の
表裏データは２次マッチング部１２へ、回転角度データ
はデータ回転部１０へ出力され、真偽データは出力ＯＵ
Ｔ１として出力される。

【００１８】データ回転部１０は、前記パターンメモリ
部４に格納された画像データを、中心・径抽出部５から
の出力の硬貨中心と、１次識別部９からの出力の硬貨の
回転角度をもとに回転させる。この回転にはアフィン変
換などが用いられる。

【００１９】２次比較データ格納部１１は、２次マッチ
ング部１２で使用する基準となるパターンの２次比較デ
ータを格納している。

【００２０】２次マッチング部１２は、前記データ回転
部１０により回転方向の修正された画像データと、前記
貨種判別部６から出力される貨種データ及び前記１次識
別部９から出力される硬貨の表裏データをもとに選択さ
れた、前記２次比較データ格納部１１に格納された２次
比較データとのマッチングを行なう。

【００２１】この２次比較データは硬貨全面のパターン
の画像データであっても、硬貨の特徴的部分全体を含む
画像データであっても良い。

【００２２】２次識別部１３は、前記２次マッチング部
１２からの出力をもとにその硬貨の真偽を判別する。

【００２３】真偽を判別したデータは出力ＯＵＴ２とし
て他の装置へ出力される。

【００２４】次に動作について説明すると、真偽判別対
象の硬貨１は図示しない硬貨搬送手段によりパターン読
取部２に搬送される。

【００２５】パターン読取部２では搬送された硬貨１の
表面（裏面も含む）のパターンを画像として読取り、そ
の出力をＡ／Ｄ変換部３に渡す。

【００２６】Ａ／Ｄ変換部３では渡された硬貨１の表面
のパターン画像を画像データに変換しパターンメモリ部
４に格納する。

【００２７】中心・径抽出部５はパターンメモリ部４に
記憶された画像データより硬貨１の中心及び外径を算出
し、硬貨の外径を貨種判別部６に、硬貨の中心を１次マ
ッチング部８、データ回転部１０、２次マッチング部１
３に出力する。

【００２８】貨種判別部６は、中心・径抽出部５から出
力される硬貨１の外径の値を予め用意したテンプレート
と比較し、硬貨１の貨種を判別し、判別した貨種を１次
マッチング部８、２次マッチング部１３に出力する。

【００２９】１次マッチング部８では、中心・径抽出部
５より硬貨の中心位置を、貨種判別部６より硬貨の種類
を、１次比較データ格納部７より硬貨の貨種に対応した
表裏２種類の１次マッチング用の１次比較データを得、
パターンメモリ部４より得た画像データとの回転マッチ
ングを行なう。

【００３０】このとき、１次マッチング用の１次比較デ
ータは、硬貨表面の硬貨中心に対して非対称な、予め各
領域のマッチング値が最大になるのは一定の角度のみに
なるように設定された、複数の小領域のパターンデータ
からなり立っている。

【００３１】図２はこの領域を示した硬貨の平面図で、
領域２１，２２，２３はそれぞれ非対称に設定されてい
る。

【００３２】そのため、硬貨の表面パターンが円周に対
し周期的な場合や硬貨の中心に対して対称性を示すよう
な場合でも複数の角度に対してマッチング率が最大を示
すことはない。

【００３３】また、マッチングを行なう際、１次比較デ
ータに設定された領域のみのマッチングを行なう。この
とき、回転マッチングを行なう際の回転操作は１次比較
データ側に与えるようにする。これにより、１次比較デ
ータはそのデータ量が画像データに比べ少ないので、回
転に対する計算量、マッチングに対する計算量が圧倒的
に減少することになる。

【００３４】１次識別部９は、前記１次マッチング部８
のマッチング結果をもとに、硬貨の表裏・回転角度を抽
出する。各領域の回転角度に対するマッチング率は図３
のようになる。

【００３５】図３は硬貨の画像データを固定し、１次比
較データ即ち各領域２１，２２，２３のデータを回転さ
せたときの回転角度と回転マッチングの一致率（マッチ
ング率）を示しており、この例では、約１６０度の所で
３領域共最大のマッチング率になっている。

【００３６】各領域とも一定の角度でマッチング率が一
定の閾値を越えれば、マッチングの結果を真と判定し、
その角度を硬貨の回転角度としてデータ回転部１０に、
一致した１次比較データより得られた硬貨の表裏は２次
マッチング部１２に出力する。

【００３７】各領域のマッチング結果が同一の角度にな
らなかった場合には、マッチングの結果を偽と判定す
る。マッチングの結果が全ての候補比較データに対して
偽であった場合、その硬貨の真偽判定は偽として出力Ｏ
ＵＴ１を他の装置へ出力して全ての作業を終了する。

【００３８】データ回転部１０では、中心・径抽出部５
から出力される硬貨の中心と、１次識別部９から出力さ
れる硬貨の回転角度をもとにパターンメモリ部４に格納
された画像データを回転補正する。

【００３９】２次マッチング部１２では、データ回転部
１０からの回転角度を補正された画像データと、１次識
別部９で判別された硬貨の表裏と、貨種判別部６で判別
された硬貨の種類をもとに、２次比較データ格納部から
対応する硬貨の２次比較データを選択し、パターンマッ
チングを行なう。

【００４０】２次識別部１３では、前記２次マッチング
部１２の出力をもとに硬貨の真偽を判別し、その結果を
出力ＯＵＴ２として他の装置へ出力する。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の硬貨識別
装置によれば、１次マッチングに用いる１次比較データ
が硬貨の中心に対して非対称な複数の領域のパターンデ
ータであるので、硬貨表面のパターンが硬貨中心に対し
て周期性や対称性を持ったものでも確実に硬貨の回転角
度を抽出できる。

【００４２】また１次マッチング以前に貨種を判別する
ことにより、１次マッチングを行なう際の対称比較デー
タの量を減らすことが出来るので、１次マッチング処理
を高速に行なうことが出来る。

【００４３】更に１次マッチング部で、回転操作を与え
るのはデータ量の少ない１次比較データなので回転に必
要とする計算量を減らすことが出来、高速化がはかれ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示すブロック図

【図２】領域を示す硬貨の平面図

【図３】本発明の１次マッチングによる回転角度と一致
率を示す図

【符号の説明】

１ 硬貨 ２ パターン読取部 ４ パターンメモリ部 ６ 貨種判別部 ８ １次マッチング部 ９ １次識別部 １２ ２次マッチング部 １３ ２次識別部 ２１〜２３ 領域

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 硬貨のパターンを画像として読取るパタ
   ーン読取部と、 読取った画像データを記録するパターンメモリ部と、 このパターンメモリ部に記録された画像データから硬貨
   の外径を算出し、その外径データをもとに貨種を判別す
   る貨種判別部と、 前記パターンメモリ部に記録された画像データと、予め
   格納された基準となるパターンの１次比較データとの回
   転マッチングを行なう１次マッチング部と、 前記回転マッチングの結果をもとに硬貨の表裏及び回転
   角度を抽出し、硬貨の第１段階の真偽を判別する１次識
   別部と、 回転角度を補正した前記画像データと、前記貨種判別部
   で判別された貨種と前記１次識別部で抽出された硬貨の
   表裏のデータをもとに選択された予め格納されている硬
   貨の２次比較データとのパターンマッチングを行なう２
   次マッチング部と、 この２次マッチングからの出力をもとに硬貨の真偽を判
   別する２次識別部とを備え、 前記１次比較データを硬貨の中心に対して非対称な複数
   の領域のパターンデータにより構成したことを特徴とす
   る硬貨識別装置。
2. 【請求項２】 前記貨種判別部が貨種を判別した後、前
   記１次マッチング部が判別された前記貨種に対応した表
   裏２種類の１次比較データを得て回転マッチングを行な
   うことを特徴とする請求項１記載の硬貨識別装置。
3. 【請求項３】 前記１次マッチング部における回転マッ
   チングは画像データに対し基準となる１次比較データに
   回転操作を与えて行なうことを特徴とする請求項１又は
   ２記載の硬貨識別装置。