JPH1091836A - 硬貨識別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 硬貨の表面パターンを画像信号として取り込
んで多値画像データに変換し、この多値画像データを基
に硬貨を識別する硬貨識別装置において、硬貨は円形な
ので、登録してあるパターンを回転させながら全ての角
度についてマッチングを行う必要があり、認識性能も安
定していなかった。 【解決手段】 硬貨円周方向に対して非周期的なパター
ンのみから構成される比較データを有する１次マッチン
グ用辞書格納部９を設け、識別対象の硬貨１の多値画像
データと、前記１次マッチング用辞書格納部９の比較デ
ータとの回転マッチングを行い、硬貨１の回転角度を抽
出する１次マッチング部８を設け、その硬貨１の回転角
度に基づき、多値画像データの回転角度を、予め定めら
れた所望の角度になるよう補正する回転補正部１０を設
け、回転角度を補正したうえで２次マッチングを行い、
硬貨１の真偽を判定することとした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、硬貨識別装置に係
り、特に、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いった特徴により硬貨の
識別を行っていたが、近年材質や外径の類似する外国硬
貨が混入することが多くなり、その際にこのような従来
の認識技術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
を識別する技術が提案されてきている。その中で特に、
硬貨表面のパターンを、予め登録してあるパターンとマ
ッチングするものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】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。硬貨表面の模様をマッチングさせた場合、硬貨表面
の模様には硬貨の円周方向に対して周期性を持つ模様が
含まれているため、硬貨の回転角度と違う場合でも、円
周方向に対して周期性を持つ模様がマッチしてしまい、
回転角度が異なっている場合でも、マッチング率が上昇
してしまい、硬貨の認識性能が低下してしまうという問
題があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、硬貨の表面パ
ターンを画像信号として取り込むパターン読み取り部
と、その画像信号を多値画像データに変換するＡ／Ｄ変
換部と、その多値画像データを記憶するパターンメモリ
部とを有し、その多値画像データを基に硬貨を識別する
硬貨識別装置において、硬貨円周方向に対して非周期的
なパターンのみから構成される比較データを有する１次
マッチング用辞書格納部を設け、パターンメモリ部に格
納された多値画像データと、１次マッチング用辞書格納
部に格納された辞書データとの回転マッチングを行い、
硬貨の回転角度を抽出する１次マッチング部を設け、こ
の１次マッチング部から出力された硬貨の回転角度に基
づき、パターンメモリ部に格納された多値画像データの
回転角度を、予め定められた所望の角度となるよう補正
する回転補正部を設け、硬貨の真偽判定のための２次マ
ッチング用の比較データを格納した２次マッチング用辞
書格納部を設け、この２次マッチング用辞書格納部から
比較データを取り出し、硬貨の真偽を判定する２次マッ
チング部を設けたことを特徴とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下に図を用いて本発明の実施の
形態について説明する。図１は実施の形態の構成を示す
ブロック図である。この図において、１は認識対象とな
る硬貨である。２はパターン読み取り部であり、移動す
る硬貨１表面の表面パターンを画像信号として取り込
む。これは例えば、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。

【０００７】３はＡ／Ｄ変換部であり、画像信号を多値
画像データに変換するＡ／Ｄコンバータ等が用いられ
る。４はパターンメモリ部であり、前記Ａ／Ｄ変換部３
から出力される多値画像データを一時的に記録するメモ
リである。５は中心・径抽出部を示しており、これは、
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。
例えば、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。

【０００８】６は貨種判別部であり、前記中心・径抽出
部５から出力される硬貨１の外径データをもとに、硬貨
１の種類を判別する。例えば、図示しない硬貨径記憶部
に、予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、貨種判別を行う。７は位置修正部を示
し、前記中心・径抽出部５より出力される硬貨中心位置
のデータを基に、パターンメモリ部４に格納された多値
画像データの位置を硬貨中心と画像データの中心位置が
等しくなるように修正する。

【０００９】８は１次マッチング部であり、パターンメ
モリ部４に格納されたデータと、１次マッチング用辞書
格納部９に格納された辞書データとの回転マッチングを
行い、硬貨の回転角度および１次出力を出力する。１０
は回転補正部であり、１次マッチング部８からの出力さ
れた硬貨１の回転角度を用い、パターンメモリ部４に格
納された多値画像データの回転角度を、予め定められた
任意の角度になるように修正を行う。

【００１０】１１は２次マッチング部であり、１次マッ
チング部８のマッチング結果が真と判断された場合、２
次マッチング用辞書格納部１２に格納された辞書パター
ンを用い、２次マッチングを行い、硬貨１の真偽を判別
する。以下に本実施の形態の動作について説明する。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
パターン読み取り部２に搬送される。

【００１１】パターン読み取り部２では、搬送された硬
貨１の表面のパターンを画像として読み取り、その出力
をＡ／Ｄ変換部３に渡す。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。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
の中心および外径を算出し、硬貨１の外径を貨種判別部
６に、硬貨の中心を位置修正部７に出力する。

【００１２】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、その判別した貨種を
１次マッチング部８、２次マッチング部１１に出力す
る。１次マッチング部８では、貨種判別部６より硬貨１
の種類を、１次マッチング用辞書格納部９より硬貨１の
貨種に応じた表裏２種類の１次マッチング用の比較デー
タを得て、回転マッチングを行う。

【００１３】このとき、回転マッチングの方法として
は、パターンメモリ部４に格納されているデータを回転
させ回転マッチングを行う方法、１次マッチング用の比
較データを回転させ回転マッチングを行う方法、１次マ
ッチング用の比較データをあらかじめ回転させたデータ
を幾つも用意しておき、それに対してのマッチングを行
う方法、画像データを硬貨中心に対して極座標変換し
て、スライドマッチングを行う方法等、いずれでもかま
わない。

【００１４】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回転補正部１０に出力し、一致し
た比較データより得られた硬貨１の表裏の情報を、２次
マッチング部１１に出力する。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全ての作業を中止する。

【００１５】この時、１次マッチング用の比較データ
は、硬貨円周方向に対して、非周期的なパターンのみか
ら構成されている。図２の（Ａ）、（Ｂ）は、実施の形
態の１次マッチング用辞書パターン例の説明図である。
このような１次マッチング用の比較データを用いれば、
複数の角度に対してマッチング率が最大を示すというよ
うなことはおこらない。なお、この図２の太線の部分の
みが、１次マッチング用辞書パターンであり、周期的パ
ターンである細線部分は１次マッチング用辞書パターン
として用いないこととしている。

【００１６】図３はマッチング結果の比較説明図であ
り、この図の（Ａ）は従来例の角度毎のマッチング結果
を示すグラフであり、（Ｂ）は実施の形態の角度毎のマ
ッチング結果を示すグラフである。図３の（Ａ）からわ
かるように、従来は、硬貨１の円周方向に対し周期的な
パターンを含んでしまっているため、複数の角度におい
てマッチング率の上昇が発生するために、硬貨１の回転
角度を判別しにくいが、図３の（Ｂ）からわかるよう
に、本実施の形態では、辞書パターンに、円周方向に対
し周期的なパターンを含まないようにしてあるため、マ
ッチング率の急激な上昇を示すのは、硬貨１の回転角度
のみとなり、それ以外の角度ではそのような急激な上昇
は発生しにくいので、硬貨１の回転角度を容易に判別す
ることができる。

【００１７】回転補正部１０では、１次マッチング部８
から出力される硬貨１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の回転角度を補正する。
２次マッチング部１１では、パターンメモリ部４に格納
された画像データと１次マッチング部８で判別された硬
貨１の表裏と、貨種判別部６で判別された貨種の情報を
基に、２次マッチング用辞書格納部１２から対応する硬
貨の比較データを選択し、パターンマッチングを行い、
硬貨１の真偽を判別する。

【００１８】また、１次マッチングのみで必要とされる
認識率を達成できるような場合には、２次マッチングを
省くことも可能である。上述のように、本実施の形態に
よると、１枚の硬貨に対する１次マッチング用辞書パタ
ーンとして、硬貨円周方向に対し周期性を持たない模様
のみから構成された辞書パターンを用いて１次マッチン
グを行うので、確実に硬貨の回転角度を抽出でき、硬貨
の判別性能を向上させることができる。

【００１９】また、硬貨の外径に基づいて予め貨種判別
を行うことにより、効率よくかつ高性能の判別が可能と
なる。

【００２０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、硬貨円周方
向に対し周期性を持たない模様のみから構成された辞書
パターンを、１次マッチング用辞書格納部に格納してお
き、これを用いて１次マッチングを行うこととしたの
で、確実に硬貨の回転角度を抽出することが可能とな
り、硬貨の判別性能を向上させる効果を有する。

【００２１】また、この１次マッチングに先行して、貨
種判別部により硬貨の種類を判別しこの判別結果に基づ
いて、マッチング辞書データを選択しているので、認識
精度が向上すると共に、処理速度が向上するという効果
も有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態を示すブロック図

【図２】実施の形態の１次マッチング用辞書パターン

【図３】マッチング結果の比較説明図

【符号の説明】

１ 硬貨 ２ パターン読み取り部 ３ Ａ／Ｄ変換部 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次マッチング用辞書格納部 １０ 回転補正部 １１ ２次マッチング部 １２ ２次マッチング用辞書格納部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 硬貨の表面パターンを画像信号として取
   り込むパターン読み取り部と、その画像信号を多値画像
   データに変換するＡ／Ｄ変換部と、その多値画像データ
   を記憶するパターンメモリ部とを有し、その多値画像デ
   ータを基に硬貨を識別する硬貨識別装置において、 前記多値画像データから抽出された硬貨の外径データに
   基づいて硬貨の種類を判別する貨種判別部と、 硬貨円周方向に対して非周期的なパターンのみから構成
   される比較データを有する１次マッチング用辞書格納部
   と、 前記パターンメモリ部に格納された多値画像データと、
   前記１次マッチング用辞書格納部に格納された比較デー
   タを前記硬貨の種類に応じて選択してマッチングを行
   い、硬貨の表裏および回転角度を抽出する１次マッチン
   グ部と、 該１次マッチング部から出力された硬貨の回転角度に基
   づき、パターンメモリ部に格納された多値画像データの
   回転角度を、予め定められた所望の角度になるように補
   正する回転補正部と、 硬貨の真偽判定のための２次マッチング用の比較データ
   を格納した２次マッチング用辞書格納部と、 該２次マッチング用辞書格納部から、前記硬貨の種類と
   硬貨の表裏とに基づいて比較データを選択し、硬貨の真
   偽を判定する２次マッチング部とを備えたことを特徴と
   する硬貨識別装置。