JP2004326547A - 紙葉類識別装置および方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】紙葉類のしわ・汚れ等の状態による影響、および透かし領域に対する透かし模様の位置ずれの影響を軽減することで、紙葉類の種類または真偽を正確に判定することが可能な紙葉類識別装置および方法を提供する。
【解決手段】透過型光センサ８は紙葉類を撮像すると、透かし領域抽出部１２は透かし領域の画像データを抽出し、透かし領域重心算出部１３は透かし領域の重心を算出し、透かし模様ずれ量算出部１４は重心に基づいて透かし模様の位置ずれ量を算出し、識別対象画像抽出部１５は位置ずれ量に基づいて識別対象画像データを抽出し、傷・汚れ検出部１７は識別対象画像データと真のテンプレートとの差を算出することで、傷および汚れを示す画像を検出し、パターンマッチング部１９は傷および汚れの影響を補正した識別対象画像データと真のテンプレートとをパターンマッチングすることで、紙葉類の種類および真偽を識別する。
【選択図】 図２
【解決手段】透過型光センサ８は紙葉類を撮像すると、透かし領域抽出部１２は透かし領域の画像データを抽出し、透かし領域重心算出部１３は透かし領域の重心を算出し、透かし模様ずれ量算出部１４は重心に基づいて透かし模様の位置ずれ量を算出し、識別対象画像抽出部１５は位置ずれ量に基づいて識別対象画像データを抽出し、傷・汚れ検出部１７は識別対象画像データと真のテンプレートとの差を算出することで、傷および汚れを示す画像を検出し、パターンマッチング部１９は傷および汚れの影響を補正した識別対象画像データと真のテンプレートとをパターンマッチングすることで、紙葉類の種類および真偽を識別する。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙葉類識別装置および方法に関し、特に、紙葉類の特徴を画像にて抽出して紙葉類の種類および真偽の判定を行う紙葉類識別装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、紙幣、小切手または商品券等の紙葉類の種類および真偽の識別は、磁気センサ若しくは光センサを用い、利用者が投入した紙葉類の特徴を磁気的または光学的に抽出することにより行われる。
【０００３】
光センサによる紙葉類の光学的特徴の抽出は、透過型光センサ若しくは反射型光センサを用いて紙葉類の図柄、寸法および方向等を抽出することによりそれらの画像パターンを取得し、取得した画像パターンと種類毎の真券の標準パターンとを照合することにより、投入紙葉類の種類および真偽を識別する。
【０００４】
特に、透過型光センサによる紙葉類の種類および真偽の識別は、発光素子と受光素子とを所定距離間離して配置し、発光素子と受光素子との間を紙葉類を搬送させて特定パターンを検出し、検出した特定パターンと予め記憶保持していた真券の標準特定パターンとを照合することにより、投入紙葉類の種類および真偽を識別する。
【０００５】
ここで、特定パターンの具体例として透かし模様が挙げられ、従来の透かし模様の検出方法としては、透かし模様が存在する透かし領域の画像を２値化し、２値化した画像データを任意の方向に射影処理することで、透かしの模様の有無を判定している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−３３９１２号公報
【発明が解決しようとする課題】
図８は、従来の透かし模様２３の検出方法の概略を説明する図である。
【０００７】
図８（ａ）は、紙葉類にしわ・汚れ等が存在しない場合の透かし模様２３の検出方法の概略を説明する図である。図８（ａ）に示す２値化した透かし領域２１の画像データでは、透かし領域２１が白の画素（画素値が「０」）、透かし模様２３が黒の画素（画素値が「１」）になり、画像データにおいて黒の画素を有する画素数をＸ方向に射影処理すると、図８（ａ）に示すグラフ３４１が生成され、グラフ３４１からＹ座標当たりの黒の画素を有する画素数を検出することにより、透かし模様２３の有無を判定する。
【０００８】
図８（ｂ）は、紙葉類にしわ・汚れ等が存在する場合の透かし模様２３の検出方法の概略を説明する図である。図８（ｂ）に示す２値化した透かし領域２１の画像データでは、透かし領域２１が白の画素、透かし模様２３としわ・汚れ（３３１、３３２、３３３）等とが黒の画素になり、画像データにおいて黒の画素を有する画素数をＸ方向に射影処理すると、図８（ｂ）に示すグラフ３４２が生成される。しかし、グラフ３４２では、しわ・汚れ（３３１、３３２、３３３）等の影響を大きく受けており、透かし模様２３の有無を誤判定してしまう可能性がある。
【０００９】
つまり、従来の透かし模様の検出方法では、紙葉類のしわ・汚れ等の状態による影響を受け易く、紙葉類の種類または真偽を正確に判定することは困難であった。
【００１０】
更に、従来の透かし模様の検出方法では、透かし領域に対する透かし模様の位置ずれの影響により、紙葉類の種類または真偽を正確に判定することは困難であった。
【００１１】
そこで、本発明は、紙葉類のしわ・汚れ等の状態による影響、および透かし領域に対する透かし模様の位置ずれの影響を軽減することで、紙葉類の種類または真偽を正確に判定することが可能な紙葉類識別装置および方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、紙葉類に透過光を照射して該透過光に基づき、該紙葉類の画像を取得する透過型光センサと、前記透過型光センサで取得した画像から透かし模様が存在する透かし領域の画像を抽出する透かし領域抽出手段と、前記透かし領域抽出手段で抽出した透かし領域から、前記紙葉類を識別する際の識別対象となる識別対象画像データを抽出する識別対象画像データ抽出手段と、前記識別対象画像データ抽出手段で抽出した識別対象画像データ内の不要画像を検出する不要画像検出手段と、前記不要画像検出手段で検出した不要画像と識別対象画像データとに基づき、前記紙葉類を識別する紙葉類識別手段とを具備することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記識別対象画像データ抽出手段は、前記透かし領域抽出手段で抽出した透かし領域に対する透かし模様のずれを算出する透かし模様ずれ算出手段を具備し、前記透かし模様ずれ算出手段で算出したずれに基づき、前記透かし領域から前記識別対象画像データを抽出することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記透かし模様ずれ算出手段は、前記透かし領域抽出手段で抽出した透かし領域の透かし領域情報を算出する透かし領域情報算出手段と、前記透かし領域情報算出手段で算出した透かし領域情報に基づいて前記透かし領域の重心を算出する透かし領域重心算出手段とを具備し、前記透かし領域重心算出手段で算出した透かし領域の重心に基づいて前記透かし模様のずれを算出することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記紙葉類識別手段は、前記透かし領域情報算出手段で算出した透かし領域情報に基づき、前記紙葉類を識別することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項５の発明は、請求項３の発明において、前記透かし領域情報は、前記透かし領域の面積、円形度、周長であることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項６の発明は、請求項１の発明において、前記不要画像検出手段は、前記識別対象画像データ抽出手段で抽出した識別対象画像データと予め真の紙葉類から取得したテンプレートとの差分を算出する差分算出手段を具備し、前記差分算出手段で算出した差分に基づき、前記識別対象画像データ内の不要画像を検出することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項７の発明は、請求項６の発明において、前記紙葉類識別手段は、前記不要画像検出手段で算出した差分に基づき、前記紙葉類を識別することを特徴とする。
【００１９】
また、請求項８の発明は、請求項１の発明において、前記紙葉類識別手段は、前記不要画像検出手段で検出した不要画像を補正した識別対象画像データとテンプレートとを比較することで、前記紙葉類を識別することを特徴とする。
【００２０】
また、請求項９の発明は、紙葉類に透過光を照射し、前記透過光に基づき、前記紙葉類の画像を取得し、該取得した画像から透かし模様が存在する透かし領域の画像を抽出し、該抽出した透かし領域から、前記紙葉類を識別する際の識別対象となる識別対象画像データを抽出し、該抽出した識別対象画像データ内の不要画像を検出し、該検出した不要画像と識別対象画像データとに基づき、前記紙葉類を識別することを特徴とする。
【００２１】
また、請求項１０の発明は、請求項９の発明において、前記透かし領域に対する透かし模様のずれを算出し、該算出したずれに基づき、前記透かし領域から前記識別対象画像データを抽出することを特徴とする。
【００２２】
また、請求項１１の発明は、請求項１０の発明において、前記透かし領域の透かし領域情報を算出し、該算出した透かし領域情報に基づいて前記透かし領域の重心を算出し、該算出した透かし領域の重心に基づいて前記透かし模様のずれを算出することを特徴とする。
【００２３】
また、請求項１２の発明は、請求項１１の発明において、前記透かし領域情報に基づき、前記紙葉類を識別することを特徴とする。
【００２４】
また、請求項１３の発明は、請求項１１の発明において、前記透かし領域情報は、前記透かし領域の面積、円形度、周長であることを特徴とする。
【００２５】
また、請求項１４の発明は、請求項９の発明において、前記識別対象画像データと予め真の紙葉類から取得したテンプレートとの差分を算出し、該算出した差分に基づき、前記識別対象画像データ内の不要画像を検出することを特徴とする。
【００２６】
また、請求項１５の発明は、請求項１４の発明において、前記差分に基づき、前記紙葉類を識別することを特徴とする。
【００２７】
また、請求項１６の発明は、請求項９の発明において、前記不要画像を補正した識別対象画像データとテンプレートとを比較することで、前記紙葉類を識別することを特徴とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる紙葉類識別装置および方法の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２９】
図１は、本発明に係わる紙葉類識別装置１の機能的な構成の一例を示すブロック図である。
【００３０】
図１に示すように、紙葉類識別装置１は、紙葉類識別装置１全体の制御を行う制御部２、紙葉類の挿入口である紙葉類挿入部３、紙葉類を搬送する紙葉類搬送部４、紙葉類を受け入れる紙葉類受入部５、制御部２からの制御により紙葉類搬送部４を駆動させる駆動部６、紙葉類の種類および真偽を識別する識別部７から構成されている。
【００３１】
次に、挿入された紙葉類の種類および真偽を識別する際に、紙葉類識別装置１が行う機能的な動作について説明する。
【００３２】
紙葉類が紙葉類挿入部３から挿入されると、制御部２は駆動部６を制御することで紙葉類搬送部４により紙葉類を搬送する。ここで、識別部７が紙葉類搬送部４により搬送している紙葉類の種類および真偽を識別し、真券と識別した場合、制御部２は駆動部６を制御することにより紙葉類搬送部４を駆動させて紙葉類を紙葉類受入部５に搬送し、紙葉類を受け入れ、偽券と識別した場合、制御部２は駆動部６を制御することにより紙葉類搬送部４を駆動させて紙葉類を紙葉類挿入部３に搬送し、紙葉類を返却する。
【００３３】
図２は、識別部７の機能的な構成の一例を示すブロック図である。
【００３４】
図２に示すように、識別部７は、透過光型光センサ８、メモリ１１、透かし領域抽出部１２、透かし領域重心算出部１３、透かし模様ずれ量算出部１４、識別対象画像抽出部１５、テンプレート１６、傷・汚れ検出部１７、傷・汚れ影響補正部１８、パターンマッチング部１９から構成されている。
【００３５】
ここで、透過光型光センサ８は、紙葉類搬送部４を挟むようにして配置される一対の発光素子９と受光素子１０とから成り、識別対象とする紙葉類の透かし領域を含む撮像領域を通る所定の走査ライン上に配置され、発光素子９が紙葉類搬送部４により搬送されてくる紙葉類の撮像領域に光を照射し、受光素子１０が当該紙葉類の撮像領域を透過した透過光を受光し、受光した透過光の光量に応じて電気信号を出力する。なお、透過型光センサ８には赤外、紫外および可視光のいずれも適用可能である。
【００３６】
また、メモリ１１は、透過型光センサ８から所定の時間間隔で出力される電気信号の信号レベルを、所定の記憶領域に順に格納して連続したアドレスを割り当て、紙葉類の撮像領域の画像データとして一時的に記憶保持する。
【００３７】
また、透かし領域抽出部１２は、メモリ１１により記憶保持している紙葉類の撮像領域の画像データを読み出し、撮像領域に含まれる透かし領域の画像データを抽出する。
【００３８】
また、透かし領域重心算出部１３は、透かし領域抽出部１２により抽出した透かし領域の画像データから透かし領域の周長、円形度および面積等を算出し、算出した透かし領域の周長、円形度および面積等に基づいて透かし領域の重心を算出する。
【００３９】
また、透かし模様ずれ量算出部１４は、透かし領域重心算出部１３により算出した透かし領域の重心に基づき、透かし領域に対する透かし模様の位置ずれ量を算出する。なお、透かし領域の画像データにおいてＸ、Ｙ方向に射影処理したグラフから透かし模様の特徴点を検出し、検出した透かし模様の特徴点と透かし領域の重心との位置関係から透かし模様の位置ずれ量を算出する。ここで、射影処理を行う画素位置は特徴の出易い傷および汚れが存在しても安定している位置とする。また、傷および汚れによる誤算出を避けるために射影処理を行うポイントを複数にする構成でも適用可能である。
【００４０】
また、識別対象画像抽出部１５は、透かし模様ずれ量算出部１４により算出した透かし模様の位置ずれ量に基づき、紙葉類を識別する際の識別対象となる識別対象画像データを抽出する。
【００４１】
また、テンプレート１６は、予め真券の紙葉類から求めた画像データを真のテンプレートとして蓄積している。
【００４２】
また、傷・汚れ検出部１７は、識別対象画像抽出部１５により抽出した識別対象画像データと、真のテンプレートとの差を算出することで、識別対象画像データ内に存在する紙葉類に付着する傷および汚れ（または、透過光型光センサに付着する傷および汚れ）を示す画像を検出する。なお、傷および汚れを検出する検出式の一例を示す。
【００４３】
【式１】
●
ここで、ｆ［ｉ，ｊ］＝識別対象画像データ、ｆ＝ｆ［ｉ，ｊ］の平均値、ｔｅｍｐ［ｉ，ｊ］＝真のテンプレート、ｔ＝ｔｅｍｐ［ｉ，ｊ］の平均値であり、算出したｄにおいて、ｄ＞０が傷および汚れによる暗い画素、ｄ＜０が明るい画素とし、予め設定した閾値に基づいて傷および汚れを検出する。
【００４４】
また、傷・汚れ影響補正部１８は、傷・汚れ検出部１７により検出した傷および汚れを示す画像の影響を補正する。具体的には、識別対象画像データから傷および汚れを示す画像を消去することで影響を補正する構成を適用しても良いが、当該構成の場合、傷および汚れを示す画像を消去するとともに、透かし模様の画像を消去してしまい、誤識別を発生させる可能性があるため、真のテンプレートに識別対象画像データに存在する傷および汚れを示す画像を同位置且つ同面積で貼り付ける構成を適用する方が望ましい。ただし、全ての傷および汚れを示す画像の影響を補正してしまうと、透かし模様がない偽の紙葉類の場合でも、影響を補正することで、真の紙葉類であると誤識別してしまうため、影響を補正する総画素数に制限をもたせる等の構成を用いても良い。
【００４５】
また、パターンマッチング部１９は、傷・汚れ影響補正部１８により傷および汚れを示す画像の影響を補正した識別対象画像データと真のテンプレートとをパターンマッチングすることで、紙葉類の種類および真偽を識別する。なお、パターンマッチングを行う際に使用する式の一例を示す。
【００４６】
【式２】
●
ここで、相関係数Ｒ＝１のとき、識別対象画像データと真のテンプレートとは同一であるので、真の紙葉類と判定する。
【００４７】
次に、挿入された紙葉類の種類および真偽を識別する際に、識別部７が行う機能的な動作について説明する。
【００４８】
紙葉類挿入部３から挿入された紙葉類は紙葉類搬送部４により搬送され、紙葉類が透過型光センサ８の配置位置に到達すると、発光素子９は紙葉類の撮像領域に光を照射し、受光素子１０が当該紙葉類の撮像領域を透過した透過光を受光し、受光した透過光の光量に応じて電気信号をメモリ１１に出力し、メモリ１１は電気信号を入力すると、入力した電気信号の信号レベルを紙葉類の撮像領域の画像データとして一時的に記憶保持し、透かし領域抽出部１２はメモリ１１に記憶保持している画像データを読み出し、撮像領域に含まれる透かし領域の画像データを抽出し、抽出した透かし領域の画像データを透かし領域重心算出部１３に送出し、透かし領域重心算出部１３は透かし領域の画像データを受け取ると、透かし領域の重心を算出し、透かし模様ずれ量算出部１４は透かし領域重心算出部１３により算出した透かし領域の重心に基づき、透かし領域に対する透かし模様の位置ずれ量を算出し、識別対象画像抽出部１５は透かし模様ずれ量算出部１４により算出した透かし模様の位置ずれ量に基づき、紙葉類を識別する際の識別対象となる識別対象画像データを抽出し、抽出した識別対象画像データを傷・汚れ検出部１７に送出し、傷・汚れ検出部１７は識別対象画像データを受け取ると、テンプレート１６から真のテンプレートを読み出し、識別対象画像データと真のテンプレートとの差を算出することで、識別対象画像データ内に存在する傷および汚れを示す画像を検出し、傷・汚れ影響補正部１８は傷・汚れ検出部１７により検出した傷および汚れを示す画像の影響を補正し、パターンマッチング部１９は傷・汚れ影響補正部１８により傷および汚れを示す画像の影響を補正した識別対象画像データと真のテンプレートとをパターンマッチングすることで、紙葉類の種類および真偽を識別する。
【００４９】
次に、挿入された紙葉類の種類および真偽を識別する際に、紙葉類識別装置１が行う処理手順について図３に示すフローチャートを参照して説明する。
【００５０】
紙葉類識別装置は紙葉類挿入部から紙葉類が挿入されると（ステップＳ３０１でＹＥＳ）、透過型光センサを用いて紙葉類を撮像し（ステップＳ３０２）、紙葉類の画像データから透かし領域を抽出し（ステップＳ３０３）、抽出した透かし領域の画像データから透かし領域の重心を算出し（ステップＳ３０４）、算出した透かし領域の重心に基づいて透かし領域に対する透かし模様の位置ずれ量を算出し（ステップＳ３０５）、算出した透かし模様の位置ずれ量に基づいて識別対象画像データを抽出し（ステップＳ３０６）、抽出した識別対象画像データと真のテンプレートとの差を算出することで、識別対象画像データ内に存在する傷および汚れを示す画像を検出し（ステップＳ３０７）、検出した傷および汚れを示す画像の影響を補正し（ステップＳ３０８）、傷および汚れを示す画像の影響を補正した識別対象画像データと真のテンプレートとのパターンマッチングを行い（ステップＳ３０９）、パターンマッチングに基づいて紙葉類の真偽を判定し（ステップＳ３１０）、真券と判定された場合（ステップＳ３１１でＹＥＳ）、紙葉類を紙葉類受入部に受け入れ（ステップＳ３１２）、処理手順を終了する。
【００５１】
また、ステップＳ３１１において、偽券と判定された場合（ステップＳ３１１でＮＯ）、紙葉類を紙葉類挿入部から返却し（ステップＳ３１３）、処理手順を終了する。
【００５２】
次に、識別部７が行う本発明に係わる紙葉類識別方法について詳細に説明する。
【００５３】
図４は、識別部７が行う紙葉類の撮像領域の画像データ２０の処理を説明する図である。
【００５４】
図４（ａ）は、透過型光センサ８が撮像した紙葉類の撮像領域の画像データ２０の一例を示す図である。図４（ａ）に示すように、受光素子１０が紙葉類の透かし領域２１を透過した透過光を受光したため、紙葉類の撮像領域内には透かし領域２１および透かし領域以外の通常領域２２が存在し、透かし領域内には透かし模様２３が存在する。ここで、透かし領域２１を透過する光量は多く、透かし模様２３を透過する光量は透かし領域２１の光量より少なく、通常領域２２を透過する光量は透かし模様２３の光量より少ない。
【００５５】
そして、紙葉類の撮像領域の画像データ２０に対して２値化処理等を行うことで、透かし領域２１と通常領域２２とを区別し、図４（ｂ）に示すように、紙葉類の撮像領域の画像データ２０から透かし領域の画像データ２４を抽出する。
【００５６】
そして、透かし領域の画像データ２４から透かし領域２１の周長、円形度および面積等を算出し、図４（ｃ）に示すように、透かし領域２１の周長、円形度および面積等に基づき、透かし領域の重心２５を算出する。
【００５７】
図５は、識別部７が行う紙葉類の透かし領域の画像データ２４の処理を説明する図である。
【００５８】
図５（ａ）に示すように、透かし領域の重心２５を算出すると、透かし模様の特徴点２６を検出し、透かし模様の特徴点２６と透かし領域の重心２５との位置関係に基づき、透かし領域２１に対する透かし模様２３の位置ずれ量を算出し、算出した透かし模様２３の位置ずれ量に基づき、紙葉類を識別する際の識別対象範囲２７を検出する。
【００５９】
そして、図５（ｂ）に示すように、紙葉類を識別する際の識別対象範囲２７に基づき、透かし領域の画像データ２４から識別対象画像データ２８を抽出する。
【００６０】
図６は、傷・汚れ検出部１７が行う識別対象画像データ２８内に存在する傷および汚れを示す画像３０を検出する処理を説明する図である。
【００６１】
紙葉類に傷および汚れが付着している場合、または透過光型光センサ８に傷および汚れが付着している場合、紙葉類を撮像する際に、当該傷および汚れが発光素子９からの光を遮ることで、受光素子１０により取得した紙葉類の撮像領域の画像に傷および汚れによる不要な画像が撮像されてしまう。特に、紙葉類の透かし領域２１内に傷および汚れが付着している場合、または透かし領域２１内の透過光を遮ってしまうような透過光型光センサ８の位置に傷および汚れが付着している場合、傷および汚れを示す画像が存在する識別対象画像データとなってしまう。
【００６２】
そこで、図６に示すように、予め真券の紙葉類から求めた真のテンプレート２９と傷および汚れを示す画像３０が存在する識別対象画像データとの差を算出する。この時、真のテンプレート２９と識別対象画像データ２８とにおいて、共通な画像は透かし模様２３の画像であり、非共通な画像は識別対象画像データ２８に存在する傷および汚れの画像３０であるため、真のテンプレート２９と識別対象画像データ２８との差の画像データ３１には、傷および汚れの画像３０が存在するだけなので、差の画像データ３１から傷および汚れを示す画像３０を検出することができる。
【００６３】
そして、検出した傷および汚れを示す画像３０の影響を補正し、補正した識別対象画像データ２８と真のテンプレート２９とをパターンマッチングすることで、紙葉類の種類および真偽を識別する。
【００６４】
図７は、識別対象画像データ２８と真のテンプレート２９との差の画像データに基づき、紙葉類を識別する処理を説明する図である。
【００６５】
例えば、真券の紙葉類の撮像領域の画像データから抽出した識別対象画像データ２８に傷および汚れを示す画像３０が存在しない場合、図７（ａ）に示すように、差の画像データ３１２の全画素は「白」となる。つまり、差の画像データ３１２の全画素が「白」であることを確認することで、紙葉類は真券であると識別することができる。ただし、実際には、識別対象画像データ２８には何かしらの傷および汚れを示す画像３０が存在すると思われるので、予め紙葉類無しの状態で透過型光センサ８が撮像した紙葉類無しの画像データをテンプレートとして登録し、登録した紙葉類無しの画像データと差の画像データ３１２とをパターンマッチングすることで、紙葉類の種類および真偽を識別する構成を適用すれば良い。
【００６６】
また、透かし領域２１がない偽券の紙葉類の撮像領域の画像データから抽出した識別対象画像データ３２の全画素は「白」となり、図７（ｂ）に示すように、識別対象画像データ３２と真のテンプレート２９との差の画像データ３１３は、透かし模様２３の画像の画素のみが「黒」となる。つまり、差の画像データ３１３と真のテンプレート２９とをパターンマッチングし、差の画像データ３１３と真のテンプレート２９とが一致することを確認することで、紙葉類は偽券であると識別することができる。
【００６７】
なお、紙葉類により透かし領域２１の形状が異なることを利用して、例えば、透かし領域２１の形状が円形または楕円等である紙葉類を識別する場合、透かし領域の画像データ２４から算出した透かし領域２１の周長、円形度および面積等から紙葉類の種類および真偽を識別することが可能である。
【００６８】
また、透かし領域２１が短手方向の中心からずれている紙葉類を識別する場合、透かし領域の画像データ２４から算出した透かし領域の重心２５から紙葉類の挿入方向を判別できることで、紙葉類の種類および真偽の識別処理を軽減することができる。
【００６９】
また、実際の紙葉類の識別処理にあたっては、本発明に係わる紙葉類識別方法のみで紙葉類の種類および真偽を識別するのではなく、多の識別要因との組み合わせで最終的な識別結論を下しても良い。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、紙葉類の透かし領域に対する透かし模様の位置ずれを算出し、算出した位置ずれに基づいて正確な範囲の識別対象画像データを抽出することで、透かし模様の位置ずれの影響を軽減することができるとともに、更に、識別対象画像データと真のテンプレートとの差の画像データから傷および汚れを示す不要な画像を検出し、検出した不要な画像の影響を補正した識別対象画像データと真のテンプレートとをパターンマッチングすることで、紙葉類のしわ・汚れ等の状態による影響を軽減することができ、紙葉類の種類または真偽を正確に判定することが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる紙葉類識別装置１の機能的な構成の一例を示すブロック図である。
【図２】識別部７の機能的な構成の一例を示すブロック図である。
【図３】挿入された紙葉類の種類および真偽を識別する際に、紙葉類識別装置１が行う処理手順を示すフローチャートである。
【図４】識別部７が行う紙葉類の撮像領域の画像データ２０の処理を説明する図である。
【図５】識別部７が行う紙葉類の透かし領域の画像データ２４の処理を説明する図である。
【図６】傷・汚れ検出部１７が行う識別対象画像データ２８内に存在する傷および汚れを示す画像３０を検出する処理を説明する図である。
【図７】識別対象画像データ２８と真のテンプレート２９との差の画像データに基づき、紙葉類を識別する処理を説明する図である。
【図８】従来の透かし模様２３の検出方法の概略を説明する図である。
【符号の説明】
１ 紙葉類識別装置
２ 制御部
３ 紙葉類挿入部
４ 紙葉類搬送部
５ 紙葉類受入部
６ 駆動部
７ 識別部
８ 透過光型光センサ
９ 発光素子
１０ 受光素子
１１ メモリ
１２ 透かし領域抽出部
１３ 透かし領域重心算出部
１４ 透かし模様ずれ量算出部
１５ 識別対象画像抽出部
１６ テンプレート
１７ 傷・汚れ検出部
１８ 傷・汚れ影響補正部
１９ パターンマッチング部
２０ 紙葉類の撮像領域の画像データ
２１ 透かし領域
２２ 通常領域
２３ 透かし模様
２４ 透かし領域の画像データ
２５ 透かし領域の重心
２６ 透かし模様の特徴点
２７ 識別対象範囲
２８ 識別対象画像データ
２９ 真のテンプレート
３０ 傷および汚れを示す画像
３１１、３１２、３１３ 差の画像データ
３２ 偽券の紙葉類の識別対象画像データ
３３１、３３２、３３３ しわ・汚れ
３４１、３４２ グラフ
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙葉類識別装置および方法に関し、特に、紙葉類の特徴を画像にて抽出して紙葉類の種類および真偽の判定を行う紙葉類識別装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、紙幣、小切手または商品券等の紙葉類の種類および真偽の識別は、磁気センサ若しくは光センサを用い、利用者が投入した紙葉類の特徴を磁気的または光学的に抽出することにより行われる。
【０００３】
光センサによる紙葉類の光学的特徴の抽出は、透過型光センサ若しくは反射型光センサを用いて紙葉類の図柄、寸法および方向等を抽出することによりそれらの画像パターンを取得し、取得した画像パターンと種類毎の真券の標準パターンとを照合することにより、投入紙葉類の種類および真偽を識別する。
【０００４】
特に、透過型光センサによる紙葉類の種類および真偽の識別は、発光素子と受光素子とを所定距離間離して配置し、発光素子と受光素子との間を紙葉類を搬送させて特定パターンを検出し、検出した特定パターンと予め記憶保持していた真券の標準特定パターンとを照合することにより、投入紙葉類の種類および真偽を識別する。
【０００５】
ここで、特定パターンの具体例として透かし模様が挙げられ、従来の透かし模様の検出方法としては、透かし模様が存在する透かし領域の画像を２値化し、２値化した画像データを任意の方向に射影処理することで、透かしの模様の有無を判定している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−３３９１２号公報
【発明が解決しようとする課題】
図８は、従来の透かし模様２３の検出方法の概略を説明する図である。
【０００７】
図８（ａ）は、紙葉類にしわ・汚れ等が存在しない場合の透かし模様２３の検出方法の概略を説明する図である。図８（ａ）に示す２値化した透かし領域２１の画像データでは、透かし領域２１が白の画素（画素値が「０」）、透かし模様２３が黒の画素（画素値が「１」）になり、画像データにおいて黒の画素を有する画素数をＸ方向に射影処理すると、図８（ａ）に示すグラフ３４１が生成され、グラフ３４１からＹ座標当たりの黒の画素を有する画素数を検出することにより、透かし模様２３の有無を判定する。
【０００８】
図８（ｂ）は、紙葉類にしわ・汚れ等が存在する場合の透かし模様２３の検出方法の概略を説明する図である。図８（ｂ）に示す２値化した透かし領域２１の画像データでは、透かし領域２１が白の画素、透かし模様２３としわ・汚れ（３３１、３３２、３３３）等とが黒の画素になり、画像データにおいて黒の画素を有する画素数をＸ方向に射影処理すると、図８（ｂ）に示すグラフ３４２が生成される。しかし、グラフ３４２では、しわ・汚れ（３３１、３３２、３３３）等の影響を大きく受けており、透かし模様２３の有無を誤判定してしまう可能性がある。
【０００９】
つまり、従来の透かし模様の検出方法では、紙葉類のしわ・汚れ等の状態による影響を受け易く、紙葉類の種類または真偽を正確に判定することは困難であった。
【００１０】
更に、従来の透かし模様の検出方法では、透かし領域に対する透かし模様の位置ずれの影響により、紙葉類の種類または真偽を正確に判定することは困難であった。
【００１１】
そこで、本発明は、紙葉類のしわ・汚れ等の状態による影響、および透かし領域に対する透かし模様の位置ずれの影響を軽減することで、紙葉類の種類または真偽を正確に判定することが可能な紙葉類識別装置および方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、紙葉類に透過光を照射して該透過光に基づき、該紙葉類の画像を取得する透過型光センサと、前記透過型光センサで取得した画像から透かし模様が存在する透かし領域の画像を抽出する透かし領域抽出手段と、前記透かし領域抽出手段で抽出した透かし領域から、前記紙葉類を識別する際の識別対象となる識別対象画像データを抽出する識別対象画像データ抽出手段と、前記識別対象画像データ抽出手段で抽出した識別対象画像データ内の不要画像を検出する不要画像検出手段と、前記不要画像検出手段で検出した不要画像と識別対象画像データとに基づき、前記紙葉類を識別する紙葉類識別手段とを具備することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記識別対象画像データ抽出手段は、前記透かし領域抽出手段で抽出した透かし領域に対する透かし模様のずれを算出する透かし模様ずれ算出手段を具備し、前記透かし模様ずれ算出手段で算出したずれに基づき、前記透かし領域から前記識別対象画像データを抽出することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記透かし模様ずれ算出手段は、前記透かし領域抽出手段で抽出した透かし領域の透かし領域情報を算出する透かし領域情報算出手段と、前記透かし領域情報算出手段で算出した透かし領域情報に基づいて前記透かし領域の重心を算出する透かし領域重心算出手段とを具備し、前記透かし領域重心算出手段で算出した透かし領域の重心に基づいて前記透かし模様のずれを算出することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記紙葉類識別手段は、前記透かし領域情報算出手段で算出した透かし領域情報に基づき、前記紙葉類を識別することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項５の発明は、請求項３の発明において、前記透かし領域情報は、前記透かし領域の面積、円形度、周長であることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項６の発明は、請求項１の発明において、前記不要画像検出手段は、前記識別対象画像データ抽出手段で抽出した識別対象画像データと予め真の紙葉類から取得したテンプレートとの差分を算出する差分算出手段を具備し、前記差分算出手段で算出した差分に基づき、前記識別対象画像データ内の不要画像を検出することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項７の発明は、請求項６の発明において、前記紙葉類識別手段は、前記不要画像検出手段で算出した差分に基づき、前記紙葉類を識別することを特徴とする。
【００１９】
また、請求項８の発明は、請求項１の発明において、前記紙葉類識別手段は、前記不要画像検出手段で検出した不要画像を補正した識別対象画像データとテンプレートとを比較することで、前記紙葉類を識別することを特徴とする。
【００２０】
また、請求項９の発明は、紙葉類に透過光を照射し、前記透過光に基づき、前記紙葉類の画像を取得し、該取得した画像から透かし模様が存在する透かし領域の画像を抽出し、該抽出した透かし領域から、前記紙葉類を識別する際の識別対象となる識別対象画像データを抽出し、該抽出した識別対象画像データ内の不要画像を検出し、該検出した不要画像と識別対象画像データとに基づき、前記紙葉類を識別することを特徴とする。
【００２１】
また、請求項１０の発明は、請求項９の発明において、前記透かし領域に対する透かし模様のずれを算出し、該算出したずれに基づき、前記透かし領域から前記識別対象画像データを抽出することを特徴とする。
【００２２】
また、請求項１１の発明は、請求項１０の発明において、前記透かし領域の透かし領域情報を算出し、該算出した透かし領域情報に基づいて前記透かし領域の重心を算出し、該算出した透かし領域の重心に基づいて前記透かし模様のずれを算出することを特徴とする。
【００２３】
また、請求項１２の発明は、請求項１１の発明において、前記透かし領域情報に基づき、前記紙葉類を識別することを特徴とする。
【００２４】
また、請求項１３の発明は、請求項１１の発明において、前記透かし領域情報は、前記透かし領域の面積、円形度、周長であることを特徴とする。
【００２５】
また、請求項１４の発明は、請求項９の発明において、前記識別対象画像データと予め真の紙葉類から取得したテンプレートとの差分を算出し、該算出した差分に基づき、前記識別対象画像データ内の不要画像を検出することを特徴とする。
【００２６】
また、請求項１５の発明は、請求項１４の発明において、前記差分に基づき、前記紙葉類を識別することを特徴とする。
【００２７】
また、請求項１６の発明は、請求項９の発明において、前記不要画像を補正した識別対象画像データとテンプレートとを比較することで、前記紙葉類を識別することを特徴とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる紙葉類識別装置および方法の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２９】
図１は、本発明に係わる紙葉類識別装置１の機能的な構成の一例を示すブロック図である。
【００３０】
図１に示すように、紙葉類識別装置１は、紙葉類識別装置１全体の制御を行う制御部２、紙葉類の挿入口である紙葉類挿入部３、紙葉類を搬送する紙葉類搬送部４、紙葉類を受け入れる紙葉類受入部５、制御部２からの制御により紙葉類搬送部４を駆動させる駆動部６、紙葉類の種類および真偽を識別する識別部７から構成されている。
【００３１】
次に、挿入された紙葉類の種類および真偽を識別する際に、紙葉類識別装置１が行う機能的な動作について説明する。
【００３２】
紙葉類が紙葉類挿入部３から挿入されると、制御部２は駆動部６を制御することで紙葉類搬送部４により紙葉類を搬送する。ここで、識別部７が紙葉類搬送部４により搬送している紙葉類の種類および真偽を識別し、真券と識別した場合、制御部２は駆動部６を制御することにより紙葉類搬送部４を駆動させて紙葉類を紙葉類受入部５に搬送し、紙葉類を受け入れ、偽券と識別した場合、制御部２は駆動部６を制御することにより紙葉類搬送部４を駆動させて紙葉類を紙葉類挿入部３に搬送し、紙葉類を返却する。
【００３３】
図２は、識別部７の機能的な構成の一例を示すブロック図である。
【００３４】
図２に示すように、識別部７は、透過光型光センサ８、メモリ１１、透かし領域抽出部１２、透かし領域重心算出部１３、透かし模様ずれ量算出部１４、識別対象画像抽出部１５、テンプレート１６、傷・汚れ検出部１７、傷・汚れ影響補正部１８、パターンマッチング部１９から構成されている。
【００３５】
ここで、透過光型光センサ８は、紙葉類搬送部４を挟むようにして配置される一対の発光素子９と受光素子１０とから成り、識別対象とする紙葉類の透かし領域を含む撮像領域を通る所定の走査ライン上に配置され、発光素子９が紙葉類搬送部４により搬送されてくる紙葉類の撮像領域に光を照射し、受光素子１０が当該紙葉類の撮像領域を透過した透過光を受光し、受光した透過光の光量に応じて電気信号を出力する。なお、透過型光センサ８には赤外、紫外および可視光のいずれも適用可能である。
【００３６】
また、メモリ１１は、透過型光センサ８から所定の時間間隔で出力される電気信号の信号レベルを、所定の記憶領域に順に格納して連続したアドレスを割り当て、紙葉類の撮像領域の画像データとして一時的に記憶保持する。
【００３７】
また、透かし領域抽出部１２は、メモリ１１により記憶保持している紙葉類の撮像領域の画像データを読み出し、撮像領域に含まれる透かし領域の画像データを抽出する。
【００３８】
また、透かし領域重心算出部１３は、透かし領域抽出部１２により抽出した透かし領域の画像データから透かし領域の周長、円形度および面積等を算出し、算出した透かし領域の周長、円形度および面積等に基づいて透かし領域の重心を算出する。
【００３９】
また、透かし模様ずれ量算出部１４は、透かし領域重心算出部１３により算出した透かし領域の重心に基づき、透かし領域に対する透かし模様の位置ずれ量を算出する。なお、透かし領域の画像データにおいてＸ、Ｙ方向に射影処理したグラフから透かし模様の特徴点を検出し、検出した透かし模様の特徴点と透かし領域の重心との位置関係から透かし模様の位置ずれ量を算出する。ここで、射影処理を行う画素位置は特徴の出易い傷および汚れが存在しても安定している位置とする。また、傷および汚れによる誤算出を避けるために射影処理を行うポイントを複数にする構成でも適用可能である。
【００４０】
また、識別対象画像抽出部１５は、透かし模様ずれ量算出部１４により算出した透かし模様の位置ずれ量に基づき、紙葉類を識別する際の識別対象となる識別対象画像データを抽出する。
【００４１】
また、テンプレート１６は、予め真券の紙葉類から求めた画像データを真のテンプレートとして蓄積している。
【００４２】
また、傷・汚れ検出部１７は、識別対象画像抽出部１５により抽出した識別対象画像データと、真のテンプレートとの差を算出することで、識別対象画像データ内に存在する紙葉類に付着する傷および汚れ（または、透過光型光センサに付着する傷および汚れ）を示す画像を検出する。なお、傷および汚れを検出する検出式の一例を示す。
【００４３】
【式１】
ここで、ｆ［ｉ，ｊ］＝識別対象画像データ、ｆ＝ｆ［ｉ，ｊ］の平均値、ｔｅｍｐ［ｉ，ｊ］＝真のテンプレート、ｔ＝ｔｅｍｐ［ｉ，ｊ］の平均値であり、算出したｄにおいて、ｄ＞０が傷および汚れによる暗い画素、ｄ＜０が明るい画素とし、予め設定した閾値に基づいて傷および汚れを検出する。
【００４４】
また、傷・汚れ影響補正部１８は、傷・汚れ検出部１７により検出した傷および汚れを示す画像の影響を補正する。具体的には、識別対象画像データから傷および汚れを示す画像を消去することで影響を補正する構成を適用しても良いが、当該構成の場合、傷および汚れを示す画像を消去するとともに、透かし模様の画像を消去してしまい、誤識別を発生させる可能性があるため、真のテンプレートに識別対象画像データに存在する傷および汚れを示す画像を同位置且つ同面積で貼り付ける構成を適用する方が望ましい。ただし、全ての傷および汚れを示す画像の影響を補正してしまうと、透かし模様がない偽の紙葉類の場合でも、影響を補正することで、真の紙葉類であると誤識別してしまうため、影響を補正する総画素数に制限をもたせる等の構成を用いても良い。
【００４５】
また、パターンマッチング部１９は、傷・汚れ影響補正部１８により傷および汚れを示す画像の影響を補正した識別対象画像データと真のテンプレートとをパターンマッチングすることで、紙葉類の種類および真偽を識別する。なお、パターンマッチングを行う際に使用する式の一例を示す。
【００４６】
【式２】
ここで、相関係数Ｒ＝１のとき、識別対象画像データと真のテンプレートとは同一であるので、真の紙葉類と判定する。
【００４７】
次に、挿入された紙葉類の種類および真偽を識別する際に、識別部７が行う機能的な動作について説明する。
【００４８】
紙葉類挿入部３から挿入された紙葉類は紙葉類搬送部４により搬送され、紙葉類が透過型光センサ８の配置位置に到達すると、発光素子９は紙葉類の撮像領域に光を照射し、受光素子１０が当該紙葉類の撮像領域を透過した透過光を受光し、受光した透過光の光量に応じて電気信号をメモリ１１に出力し、メモリ１１は電気信号を入力すると、入力した電気信号の信号レベルを紙葉類の撮像領域の画像データとして一時的に記憶保持し、透かし領域抽出部１２はメモリ１１に記憶保持している画像データを読み出し、撮像領域に含まれる透かし領域の画像データを抽出し、抽出した透かし領域の画像データを透かし領域重心算出部１３に送出し、透かし領域重心算出部１３は透かし領域の画像データを受け取ると、透かし領域の重心を算出し、透かし模様ずれ量算出部１４は透かし領域重心算出部１３により算出した透かし領域の重心に基づき、透かし領域に対する透かし模様の位置ずれ量を算出し、識別対象画像抽出部１５は透かし模様ずれ量算出部１４により算出した透かし模様の位置ずれ量に基づき、紙葉類を識別する際の識別対象となる識別対象画像データを抽出し、抽出した識別対象画像データを傷・汚れ検出部１７に送出し、傷・汚れ検出部１７は識別対象画像データを受け取ると、テンプレート１６から真のテンプレートを読み出し、識別対象画像データと真のテンプレートとの差を算出することで、識別対象画像データ内に存在する傷および汚れを示す画像を検出し、傷・汚れ影響補正部１８は傷・汚れ検出部１７により検出した傷および汚れを示す画像の影響を補正し、パターンマッチング部１９は傷・汚れ影響補正部１８により傷および汚れを示す画像の影響を補正した識別対象画像データと真のテンプレートとをパターンマッチングすることで、紙葉類の種類および真偽を識別する。
【００４９】
次に、挿入された紙葉類の種類および真偽を識別する際に、紙葉類識別装置１が行う処理手順について図３に示すフローチャートを参照して説明する。
【００５０】
紙葉類識別装置は紙葉類挿入部から紙葉類が挿入されると（ステップＳ３０１でＹＥＳ）、透過型光センサを用いて紙葉類を撮像し（ステップＳ３０２）、紙葉類の画像データから透かし領域を抽出し（ステップＳ３０３）、抽出した透かし領域の画像データから透かし領域の重心を算出し（ステップＳ３０４）、算出した透かし領域の重心に基づいて透かし領域に対する透かし模様の位置ずれ量を算出し（ステップＳ３０５）、算出した透かし模様の位置ずれ量に基づいて識別対象画像データを抽出し（ステップＳ３０６）、抽出した識別対象画像データと真のテンプレートとの差を算出することで、識別対象画像データ内に存在する傷および汚れを示す画像を検出し（ステップＳ３０７）、検出した傷および汚れを示す画像の影響を補正し（ステップＳ３０８）、傷および汚れを示す画像の影響を補正した識別対象画像データと真のテンプレートとのパターンマッチングを行い（ステップＳ３０９）、パターンマッチングに基づいて紙葉類の真偽を判定し（ステップＳ３１０）、真券と判定された場合（ステップＳ３１１でＹＥＳ）、紙葉類を紙葉類受入部に受け入れ（ステップＳ３１２）、処理手順を終了する。
【００５１】
また、ステップＳ３１１において、偽券と判定された場合（ステップＳ３１１でＮＯ）、紙葉類を紙葉類挿入部から返却し（ステップＳ３１３）、処理手順を終了する。
【００５２】
次に、識別部７が行う本発明に係わる紙葉類識別方法について詳細に説明する。
【００５３】
図４は、識別部７が行う紙葉類の撮像領域の画像データ２０の処理を説明する図である。
【００５４】
図４（ａ）は、透過型光センサ８が撮像した紙葉類の撮像領域の画像データ２０の一例を示す図である。図４（ａ）に示すように、受光素子１０が紙葉類の透かし領域２１を透過した透過光を受光したため、紙葉類の撮像領域内には透かし領域２１および透かし領域以外の通常領域２２が存在し、透かし領域内には透かし模様２３が存在する。ここで、透かし領域２１を透過する光量は多く、透かし模様２３を透過する光量は透かし領域２１の光量より少なく、通常領域２２を透過する光量は透かし模様２３の光量より少ない。
【００５５】
そして、紙葉類の撮像領域の画像データ２０に対して２値化処理等を行うことで、透かし領域２１と通常領域２２とを区別し、図４（ｂ）に示すように、紙葉類の撮像領域の画像データ２０から透かし領域の画像データ２４を抽出する。
【００５６】
そして、透かし領域の画像データ２４から透かし領域２１の周長、円形度および面積等を算出し、図４（ｃ）に示すように、透かし領域２１の周長、円形度および面積等に基づき、透かし領域の重心２５を算出する。
【００５７】
図５は、識別部７が行う紙葉類の透かし領域の画像データ２４の処理を説明する図である。
【００５８】
図５（ａ）に示すように、透かし領域の重心２５を算出すると、透かし模様の特徴点２６を検出し、透かし模様の特徴点２６と透かし領域の重心２５との位置関係に基づき、透かし領域２１に対する透かし模様２３の位置ずれ量を算出し、算出した透かし模様２３の位置ずれ量に基づき、紙葉類を識別する際の識別対象範囲２７を検出する。
【００５９】
そして、図５（ｂ）に示すように、紙葉類を識別する際の識別対象範囲２７に基づき、透かし領域の画像データ２４から識別対象画像データ２８を抽出する。
【００６０】
図６は、傷・汚れ検出部１７が行う識別対象画像データ２８内に存在する傷および汚れを示す画像３０を検出する処理を説明する図である。
【００６１】
紙葉類に傷および汚れが付着している場合、または透過光型光センサ８に傷および汚れが付着している場合、紙葉類を撮像する際に、当該傷および汚れが発光素子９からの光を遮ることで、受光素子１０により取得した紙葉類の撮像領域の画像に傷および汚れによる不要な画像が撮像されてしまう。特に、紙葉類の透かし領域２１内に傷および汚れが付着している場合、または透かし領域２１内の透過光を遮ってしまうような透過光型光センサ８の位置に傷および汚れが付着している場合、傷および汚れを示す画像が存在する識別対象画像データとなってしまう。
【００６２】
そこで、図６に示すように、予め真券の紙葉類から求めた真のテンプレート２９と傷および汚れを示す画像３０が存在する識別対象画像データとの差を算出する。この時、真のテンプレート２９と識別対象画像データ２８とにおいて、共通な画像は透かし模様２３の画像であり、非共通な画像は識別対象画像データ２８に存在する傷および汚れの画像３０であるため、真のテンプレート２９と識別対象画像データ２８との差の画像データ３１には、傷および汚れの画像３０が存在するだけなので、差の画像データ３１から傷および汚れを示す画像３０を検出することができる。
【００６３】
そして、検出した傷および汚れを示す画像３０の影響を補正し、補正した識別対象画像データ２８と真のテンプレート２９とをパターンマッチングすることで、紙葉類の種類および真偽を識別する。
【００６４】
図７は、識別対象画像データ２８と真のテンプレート２９との差の画像データに基づき、紙葉類を識別する処理を説明する図である。
【００６５】
例えば、真券の紙葉類の撮像領域の画像データから抽出した識別対象画像データ２８に傷および汚れを示す画像３０が存在しない場合、図７（ａ）に示すように、差の画像データ３１２の全画素は「白」となる。つまり、差の画像データ３１２の全画素が「白」であることを確認することで、紙葉類は真券であると識別することができる。ただし、実際には、識別対象画像データ２８には何かしらの傷および汚れを示す画像３０が存在すると思われるので、予め紙葉類無しの状態で透過型光センサ８が撮像した紙葉類無しの画像データをテンプレートとして登録し、登録した紙葉類無しの画像データと差の画像データ３１２とをパターンマッチングすることで、紙葉類の種類および真偽を識別する構成を適用すれば良い。
【００６６】
また、透かし領域２１がない偽券の紙葉類の撮像領域の画像データから抽出した識別対象画像データ３２の全画素は「白」となり、図７（ｂ）に示すように、識別対象画像データ３２と真のテンプレート２９との差の画像データ３１３は、透かし模様２３の画像の画素のみが「黒」となる。つまり、差の画像データ３１３と真のテンプレート２９とをパターンマッチングし、差の画像データ３１３と真のテンプレート２９とが一致することを確認することで、紙葉類は偽券であると識別することができる。
【００６７】
なお、紙葉類により透かし領域２１の形状が異なることを利用して、例えば、透かし領域２１の形状が円形または楕円等である紙葉類を識別する場合、透かし領域の画像データ２４から算出した透かし領域２１の周長、円形度および面積等から紙葉類の種類および真偽を識別することが可能である。
【００６８】
また、透かし領域２１が短手方向の中心からずれている紙葉類を識別する場合、透かし領域の画像データ２４から算出した透かし領域の重心２５から紙葉類の挿入方向を判別できることで、紙葉類の種類および真偽の識別処理を軽減することができる。
【００６９】
また、実際の紙葉類の識別処理にあたっては、本発明に係わる紙葉類識別方法のみで紙葉類の種類および真偽を識別するのではなく、多の識別要因との組み合わせで最終的な識別結論を下しても良い。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、紙葉類の透かし領域に対する透かし模様の位置ずれを算出し、算出した位置ずれに基づいて正確な範囲の識別対象画像データを抽出することで、透かし模様の位置ずれの影響を軽減することができるとともに、更に、識別対象画像データと真のテンプレートとの差の画像データから傷および汚れを示す不要な画像を検出し、検出した不要な画像の影響を補正した識別対象画像データと真のテンプレートとをパターンマッチングすることで、紙葉類のしわ・汚れ等の状態による影響を軽減することができ、紙葉類の種類または真偽を正確に判定することが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる紙葉類識別装置１の機能的な構成の一例を示すブロック図である。
【図２】識別部７の機能的な構成の一例を示すブロック図である。
【図３】挿入された紙葉類の種類および真偽を識別する際に、紙葉類識別装置１が行う処理手順を示すフローチャートである。
【図４】識別部７が行う紙葉類の撮像領域の画像データ２０の処理を説明する図である。
【図５】識別部７が行う紙葉類の透かし領域の画像データ２４の処理を説明する図である。
【図６】傷・汚れ検出部１７が行う識別対象画像データ２８内に存在する傷および汚れを示す画像３０を検出する処理を説明する図である。
【図７】識別対象画像データ２８と真のテンプレート２９との差の画像データに基づき、紙葉類を識別する処理を説明する図である。
【図８】従来の透かし模様２３の検出方法の概略を説明する図である。
【符号の説明】
１ 紙葉類識別装置
２ 制御部
３ 紙葉類挿入部
４ 紙葉類搬送部
５ 紙葉類受入部
６ 駆動部
７ 識別部
８ 透過光型光センサ
９ 発光素子
１０ 受光素子
１１ メモリ
１２ 透かし領域抽出部
１３ 透かし領域重心算出部
１４ 透かし模様ずれ量算出部
１５ 識別対象画像抽出部
１６ テンプレート
１７ 傷・汚れ検出部
１８ 傷・汚れ影響補正部
１９ パターンマッチング部
２０ 紙葉類の撮像領域の画像データ
２１ 透かし領域
２２ 通常領域
２３ 透かし模様
２４ 透かし領域の画像データ
２５ 透かし領域の重心
２６ 透かし模様の特徴点
２７ 識別対象範囲
２８ 識別対象画像データ
２９ 真のテンプレート
３０ 傷および汚れを示す画像
３１１、３１２、３１３ 差の画像データ
３２ 偽券の紙葉類の識別対象画像データ
３３１、３３２、３３３ しわ・汚れ
３４１、３４２ グラフ
Claims (16)
- 紙葉類に透過光を照射して該透過光に基づき、該紙葉類の画像を取得する透過型光センサと、
前記透過型光センサで取得した画像から透かし模様が存在する透かし領域の画像を抽出する透かし領域抽出手段と、
前記透かし領域抽出手段で抽出した透かし領域から、前記紙葉類を識別する際の識別対象となる識別対象画像データを抽出する識別対象画像データ抽出手段と、
前記識別対象画像データ抽出手段で抽出した識別対象画像データ内の不要画像を検出する不要画像検出手段と、
前記不要画像検出手段で検出した不要画像と識別対象画像データとに基づき、前記紙葉類を識別する紙葉類識別手段と
を具備することを特徴とする紙葉類識別装置。 - 前記識別対象画像データ抽出手段は、
前記透かし領域抽出手段で抽出した透かし領域に対する透かし模様のずれを算出する透かし模様ずれ算出手段
を具備し、
前記透かし模様ずれ算出手段で算出したずれに基づき、前記透かし領域から前記識別対象画像データを抽出する
ことを特徴とする請求項１記載の紙葉類識別装置。 - 前記透かし模様ずれ算出手段は、
前記透かし領域抽出手段で抽出した透かし領域の透かし領域情報を算出する透かし領域情報算出手段と、
前記透かし領域情報算出手段で算出した透かし領域情報に基づいて前記透かし領域の重心を算出する透かし領域重心算出手段と
を具備し、
前記透かし領域重心算出手段で算出した透かし領域の重心に基づいて前記透かし模様のずれを算出する
ことを特徴とする請求項２記載の紙葉類識別装置。 - 前記紙葉類識別手段は、
前記透かし領域情報算出手段で算出した透かし領域情報に基づき、前記紙葉類を識別する
ことを特徴とする請求項３記載の紙葉類識別装置。 - 前記透かし領域情報は、
前記透かし領域の面積、円形度、周長である
ことを特徴とする請求項３記載の紙葉類識別装置。 - 前記不要画像検出手段は、
前記識別対象画像データ抽出手段で抽出した識別対象画像データと予め真の紙葉類から取得したテンプレートとの差分を算出する差分算出手段
を具備し、
前記差分算出手段で算出した差分に基づき、前記識別対象画像データ内の不要画像を検出する
ことを特徴とする請求項１記載の紙葉類識別装置。 - 前記紙葉類識別手段は、
前記不要画像検出手段で算出した差分に基づき、前記紙葉類を識別する
ことを特徴とする請求項６記載の紙葉類識別装置。 - 前記紙葉類識別手段は、
前記不要画像検出手段で検出した不要画像を補正した識別対象画像データとテンプレートとを比較することで、前記紙葉類を識別する
ことを特徴とする請求項１記載の紙葉類識別装置。 - 紙葉類に透過光を照射し、
前記透過光に基づき、前記紙葉類の画像を取得し、
該取得した画像から透かし模様が存在する透かし領域の画像を抽出し、
該抽出した透かし領域から、前記紙葉類を識別する際の識別対象となる識別対象画像データを抽出し、
該抽出した識別対象画像データ内の不要画像を検出し、
該検出した不要画像と識別対象画像データとに基づき、前記紙葉類を識別する
ことを特徴とする紙葉類識別方法。 - 前記透かし領域に対する透かし模様のずれを算出し、
該算出したずれに基づき、前記透かし領域から前記識別対象画像データを抽出する
ことを特徴とする請求項９記載の紙葉類識別方法。 - 前記透かし領域の透かし領域情報を算出し、
該算出した透かし領域情報に基づいて前記透かし領域の重心を算出し、
該算出した透かし領域の重心に基づいて前記透かし模様のずれを算出する
ことを特徴とする請求項１０記載の紙葉類識別方法。 - 前記透かし領域情報に基づき、前記紙葉類を識別する
ことを特徴とする請求項１１記載の紙葉類識別方法。 - 前記透かし領域情報は、
前記透かし領域の面積、円形度、周長である
ことを特徴とする請求項１１記載の紙葉類識別方法。 - 前記識別対象画像データと予め真の紙葉類から取得したテンプレートとの差分を算出し、
該算出した差分に基づき、前記識別対象画像データ内の不要画像を検出する
ことを特徴とする請求項９記載の紙葉類識別方法。 - 前記差分に基づき、前記紙葉類を識別する
ことを特徴とする請求項１４記載の紙葉類識別方法。 - 前記不要画像を補正した識別対象画像データとテンプレートとを比較することで、前記紙葉類を識別する
ことを特徴とする請求項９記載の紙葉類識別方法。
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