JP2018169725A - Coin identification device and coin identification method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、硬貨識別装置及び硬貨識別方法に関する。より詳しくは、搬送路を搬送される硬貨の識別に好適な硬貨識別装置及び硬貨識別方法に関するものである。 The present invention relates to a coin identifying device and a coin identifying method. More specifically, the present invention relates to a coin identification device and a coin identification method suitable for identifying a coin conveyed on a conveyance path.
従来、硬貨の識別処理を行うために、硬貨の材質を磁気的に検出する磁気センサと、硬貨の外形を光学的に検出する光学センサとを備えた硬貨識別装置が用いられている。例えば、特許文献1には、磁気センサと光センサが複合一体的に配設された硬貨識別部を備えた硬貨識別装置が開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to perform a coin identifying process, a coin identifying device including a magnetic sensor that magnetically detects the material of a coin and an optical sensor that optically detects the outer shape of the coin is used. For example,
また、特許文献2には、上述のような磁気センサ及び光学センサに加えて、これらの上流側にエリアセンサを配置して硬貨の表面の模様を光学的に検出することが開示されている。
特許文献1の硬貨識別装置は、磁気センサによる磁気検出及び光センサによる外形検出のみを行うため、偽装貨等の検知能力が低い。
The coin identification device of
また、特許文献2に記載の装置では、硬貨の浮きや片寄外れといった硬貨の搬送状態に変動が生じた場合に、各センサの出力データもバラツキが大きくなり、識別能力が低下してしまう。
Further, in the apparatus described in
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、高精度で硬貨を識別可能な硬貨識別装置及び硬貨識別方法を提供することを目的とするものである。 This invention is made | formed in view of the said present condition, and aims at providing the coin identification device and coin identification method which can identify a coin with high precision.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、搬送路を搬送される硬貨を識別する硬貨識別装置であって、前記硬貨の撮像画像を取得する撮像部と、前記撮像部による前記硬貨の撮像と同時に、前記硬貨による磁界変動を検出する磁気検出部と、前記磁気検出部の検出信号に基づいて前記硬貨の搬送状態を検出する搬送状態検出部と、前記搬送状態検出部で検出された搬送状態に基づいて前記撮像画像を補正する画像補正部と、前記画像補正部の補正結果に基づいて前記硬貨を識別する識別部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention is a coin identifying device for identifying coins conveyed on a conveyance path, the imaging unit for acquiring a captured image of the coins, and the imaging unit Simultaneously with the imaging of the coin, a magnetic detection unit that detects a magnetic field fluctuation due to the coin, a conveyance state detection unit that detects a conveyance state of the coin based on a detection signal of the magnetic detection unit, and the conveyance state detection unit An image correction unit that corrects the captured image based on the conveyance state detected in step (b), and an identification unit that identifies the coin based on a correction result of the image correction unit.
また、本発明は、上記発明において、前記識別部は、前記磁気検出部の前記検出信号も前記硬貨の識別に使用することを特徴とする。 Moreover, the present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, the identification unit also uses the detection signal of the magnetic detection unit to identify the coin.
また、本発明は、上記発明において、前記搬送状態検出部は、前記搬送状態として、前記搬送路に対して直交する方向における前記硬貨の位置情報である垂直位置情報を検出することを特徴とする。 Moreover, the present invention is characterized in that, in the above invention, the transport state detection unit detects vertical position information that is position information of the coin in a direction orthogonal to the transport path as the transport state. .
また、本発明は、上記発明において、前記画像補正部は、前記垂直位置情報に基づいて、前記撮像画像を補正することを特徴とする。 In the invention described above, the image correction unit corrects the captured image based on the vertical position information.
また、本発明は、上記発明において、前記搬送状態検出部は、前記撮像画像に基づいて、前記搬送状態として、前記搬送路と平行な面内における前記硬貨の位置情報である面内位置情報を検出することを特徴とする。 Moreover, the present invention is the above invention, wherein the transport state detection unit, based on the captured image, as the transport state, in-plane position information that is position information of the coins in a plane parallel to the transport path. It is characterized by detecting.
また、本発明は、上記発明において、前記面内位置情報に基づいて、前記磁気検出部の前記検出信号を補正する磁気信号補正部を更に備えることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that in the above-mentioned invention, a magnetic signal correction unit for correcting the detection signal of the magnetic detection unit based on the in-plane position information is further provided.
また、本発明は、上記発明において、前記識別部は、前記磁気信号補正部の補正結果も前記硬貨の識別に使用することを特徴とする。 Moreover, the present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, the identification unit also uses a correction result of the magnetic signal correction unit to identify the coin.
また、本発明は、上記発明において、前記磁気検出部は、前記撮像部の撮像領域を基準にして、前記撮像部とは反対側に設けられることを特徴とする。 In addition, the present invention is characterized in that, in the above invention, the magnetic detection unit is provided on the opposite side of the imaging unit with respect to the imaging region of the imaging unit.
また、本発明は、上記発明において、前記磁気検出部は、複数個所に設けられることを特徴とする。 Moreover, the present invention is characterized in that, in the above invention, the magnetic detection unit is provided at a plurality of locations.
また、本発明は、上記発明において、前記磁気検出部は、相互誘導型の磁気センサと、自己励磁型の磁気センサとの少なくとも一方を含むことを特徴とする。 In the present invention, the magnetic detection unit includes at least one of a mutual induction type magnetic sensor and a self-excitation type magnetic sensor.
また、本発明は、搬送路を搬送される硬貨を識別する硬貨識別方法であって、前記硬貨の撮像画像を取得する撮像ステップと、前記撮像ステップにおける前記硬貨の撮像と同時に、前記硬貨による磁界変動を検出する磁気検出ステップと、前記磁気検出部の検出信号に基づいて前記硬貨の搬送状態を検出する搬送状態検出ステップと、前記搬送状態検出ステップで検出された搬送状態に基づいて前記撮像画像を補正する画像補正ステップと、前記画像補正ステップにおける補正結果に基づいて前記硬貨を識別する識別ステップと、を備えることを特徴とする。 The present invention is also a coin identifying method for identifying a coin conveyed on a conveyance path, an imaging step for acquiring a captured image of the coin, and a magnetic field generated by the coin simultaneously with the imaging of the coin in the imaging step. A magnetic detection step for detecting fluctuations, a conveyance state detection step for detecting a conveyance state of the coin based on a detection signal of the magnetic detection unit, and the captured image based on the conveyance state detected in the conveyance state detection step And an identification step of identifying the coin based on a correction result in the image correction step.
本発明の硬貨識別装置及び硬貨識別方法によれば、高精度で硬貨を識別できる。 According to the coin identifying device and the coin identifying method of the present invention, a coin can be identified with high accuracy.
(実施形態1)
以下、図面を参照して、本発明の硬貨識別装置及び硬貨識別方法の実施形態について説明する。本実施形態に係る硬貨識別装置及び硬貨識別方法は、硬貨を識別及び計数する硬貨処理機内で利用され、硬貨処理機内を搬送される硬貨の識別処理用画像を採取する。硬貨識別装置は、硬貨処理機から着脱可能に構成されたユニット部品であってもよいし、硬貨処理機と一体不可分に構成された硬貨処理機の一部分であってもよい。
(Embodiment 1)
Hereinafter, embodiments of a coin identifying device and a coin identifying method of the present invention will be described with reference to the drawings. A coin identifying device and a coin identifying method according to the present embodiment are used in a coin processing machine that identifies and counts coins, and collects an image for identifying processing of a coin conveyed in the coin processing machine. The coin identification device may be a unit part configured to be detachable from the coin processing machine, or may be a part of a coin processing machine that is inseparably integrated with the coin processing machine.
また、本実施形態に係る硬貨識別装置及び硬貨識別方法は、硬貨の識別に利用されるものであるが、硬貨以外の硬貨に類似する大きさの媒体の検出に利用することが可能であり、例えば、樹脂コイン、メダル等の硬貨状媒体を検出することができる。すなわち、本明細書において「硬貨」とは、硬貨及びそれに類似する形状を有する媒体全般を意味し、通常、紙幣は含まれない。硬貨処理機においては、硬貨以外の硬貨状媒体(異物)が投入口に投入された場合には、硬貨と異物とを判別し、硬貨を受け入れ、異物はリジェクト(排出)することが可能である。 Moreover, although the coin identification device and the coin identification method according to the present embodiment are used for identifying a coin, it can be used for detecting a medium having a size similar to a coin other than a coin, For example, a coin-like medium such as a resin coin or a medal can be detected. That is, in the present specification, “coin” means a coin and a general medium having a shape similar to the coin, and usually does not include banknotes. In a coin processing machine, when a coin-like medium (foreign matter) other than coins is thrown into the slot, it is possible to discriminate between coins and foreign matter, accept coins, and reject (discharge) foreign matters. .
まず、図1〜7を用いて、本実施形態に係る硬貨識別装置の一部を構成する磁気センサ1及び画像センサ2を含むセンサユニットについて説明する。センサユニットは、硬貨100の搬送方向において同じ位置に、磁気検出部としての磁気センサ1と、撮像部としての画像センサ2とを備え、磁気センサ1に対して搬送路4の上流側又は下流側にフォトセンサ(タイミングセンサ)3を更に備え、これら複数のセンサ1〜3が一体化されたものである。本実施形態に係る硬貨識別装置(センサユニット)の搬送路4は、硬貨処理機の搬送路の全体の一部を構成するものであり、硬貨100のいずれか一方の面に接触する平滑な搬送面4aと、硬貨100の端面(周面)に接触して硬貨100を片寄せ案内する片寄面4bと、搬送面4aを挟んで片寄面4bと反対に位置する反片寄面4cとを有している。図1、3及び4中の矢印は、搬送路4を通過する硬貨100の搬送方向を示している。ただし、硬貨100は、図1、3及び4の矢印と反対の方向に搬送される場合もある。
First, a sensor unit including a
本実施形態に係る硬貨識別装置は、磁気センサ1を用いて硬貨100の磁気情報を採取するとともに、画像センサ2を用いて識別処理用画像(撮像画像)を採取するものである。本実施形態に係る硬貨識別装置は、画像センサ2を備えることから、硬貨100の種類の識別のみならず、硬貨100の真偽、正損(汚損)等の判定も可能である。
The coin identifying apparatus according to the present embodiment collects magnetic information of the
本実施形態では、図1〜4に示すように、硬貨100を搬送する搬送部21として、搬送面4aから所定距離だけ離れた位置に搬送路4に沿って張られた搬送ベルト21aと、搬送ベルト21aに対して一定間隔で固定された搬送ピン21bが設けられている。搬送ベルト21aは、プーリー、モータ等を備える駆動装置によって駆動される。図1、3及び4に示すように、円柱状の搬送ピン21bが硬貨100の外縁部に接触し、搬送ベルト21aが移動することによって、硬貨100は、一枚ずつ間隔を空けて搬送路4上を搬送される。このとき、図4に示すように、搬送ベルト21aと硬貨100との間には隙間があり、搬送ベルト21aは、硬貨100を搬送面4aに押さえつけていない。また、図5に示すように、搬送路4は、静止状態の硬貨100が搬送面4aから浮かず、かつ、片寄面4b(搬送ガイド28a側の搬送路4の一方端)に寄せされた状態となるように、傾けて設置されており、それに合わせてセンサユニットも傾けて設置されている。これにより、搬送面4a及び片寄面4b(搬送ガイド28a)に硬貨100を接触させた状態で摺動させ、画像センサ2等のセンサによる検出精度の向上を図っている。このように、硬貨100は、搬送路4の一方端に寄せされた状態で、すなわち、硬貨100の端面が片寄面4b(搬送ガイド28a)に接触した状態で、搬送面4a上を摺動することが好ましい。なお、搬送部21の構成は、硬貨100を搬送することができるものであれば図示した構成に限定されず、搬送ピン21bを省略して搬送ベルト21aのみとしてもよいし、搬送ピン21bの形状及び大きさを変更してもよい。搬送ピン21bが省略される場合には、搬送ベルト21aが硬貨100の搬送面4aと反対側の面を押さえつつ硬貨100とともに移動する。搬送路4の傾きの大きさは特に限定されないが、以下では、搬送面4aに対して硬貨100側を上、搬送面4aに対して画像センサ2の撮像素子24側を下として説明を行う。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 1 to 4, as the
図2、3及び6に示すように、画像センサ2は、撮像領域22aに対応して設けられた円形の平面形状を有する透明部22の下方に、撮像領域22aを照明する光源23と、撮像領域22aを撮像する撮像素子24とを有する。なお、図3は、図2に示した画像センサ2から搬送路側カバー27を取り外した状態を示した図であり、画像センサ2の内部構造を示している。上記構成により、透明部22上を通過する硬貨100を照明しつつ撮像することができる。
As shown in FIGS. 2, 3 and 6, the
具体的には、上方が開口した箱状の筐体26の内部に、光源23及び撮像素子24が設置され、筐体26の上部に、搬送路側カバー27及び搬送ガイド28a、28bが取り付けられる。搬送路側カバー27の中央には、上記透明部22が設けられている。搬送路側カバー27及び透明部22は、搬送面4aを構成している。透明部22の材質は、強度及び透明性に優れていることが望ましく、サファイヤガラスが好適に用いられる。透明部22の寸法は、識別対象の硬貨100のうち、最も径が大きい硬貨よりも大きいことが望ましい。搬送ガイド28a、28bは、搬送路側カバー27の上面よりも突出するように設けられており、硬貨100が通過する搬送路4の幅を規定する側壁として機能する。また、搬送ガイド28aは、上述のように、搬送中に硬貨100が接触する片寄面4bを構成し、搬送ガイド28bは、反片寄面4cを構成している。搬送路側カバー27及び搬送ガイド28a、28bの材質は特に限定されず、硬質樹脂、セラミック、金属等で構成される。
Specifically, the
光源23は、搬送面4aを平面視した状態において撮像領域22aの中心を囲むように配置された複数の発光素子23aと、発光素子23aの上に配置された円環状のプリズム(導光体)23bと、円環状のプリズム23bの内周側に配置された円環状の光拡散フィルム23cとを含む円環状照明である。円環状照明を用いることにより、撮像領域22aを通過する硬貨100を周囲から均一に照明することができるので、硬貨100の鮮明な画像を撮影することができる。なお、円環状照明において、撮像領域22aの周囲に配置される発光素子23aは、図3に示すように一重に囲んでいてもよいし、二重以上に囲んでいてもよい。
The
発光素子23aとしては、発光ダイオード(LED)が好適である。複数の発光素子23aが発する光の波長域は特に限定されず、赤外光、可視光等を用いることができるが、硬貨100の色の検知能力を高める観点から、白色光が好適である。すなわち、発光素子23aとしては、白色LEDが好適に用いられる。また、複数の発光素子23aの各々が異なる波長域の光を発してもよく、例えば、赤色、緑色及び青色の光をそれぞれ照射する3種のLEDで白色光を得てもよい。各発光素子23aの発光面は上方に設けられ、発光素子23aが発した光は、プリズム23bに入射する。
As the
プリズム23bの断面は、図6に示したように、発光素子23aの発光面に対向する下面(入光面)と、下面から入射した上方へ向かう光を撮像領域22aの方向へ反射させる反射面と、光拡散フィルム23cに対向する出光面とを有する。図6中の矢印は、発光素子23aが発した光の光路を示している。光拡散フィルム23cは、撮像領域22aを均一に照明するために設けられる部材であり、光を拡散させる機能を有するものであれば特に限定されない。
As shown in FIG. 6, the cross section of the
撮像素子24は、CCD二次元イメージセンサ等の二次元イメージセンサが配置された光電変換部24aと、撮像領域22aを通過する硬貨100で反射された光を受光して光電変換部24aの受光面に結像させるレンズユニット24bとを含む。撮像素子24は、撮像領域22aの直下に配置されることが好ましい。
The
図1及び3に示すように、硬貨100が撮像領域22a内に進入すると、光源23が撮像領域22a(透明部22)に向けて光を発し、搬送される硬貨100の表面(いずれか一方の面)で反射される光を撮像素子24が受光し、結像させることで、硬貨画像(撮像画像)が採取される。
As shown in FIGS. 1 and 3, when the
図1〜3及び6に示すように、磁気センサ1は、撮像領域22a(透明部22)の上方に、複数、例えば2つ設けられている。複数の磁気センサ1は、搬送面4aを平面視した状態において、硬貨100の搬送方向に直交する方向において異なる位置に配置されている。ただし、図7に示すように、各磁気センサ1は、その検知領域1aが画像センサ2の撮像領域22a内に位置するように配置されている。
As shown in FIGS. 1 to 3 and 6, a plurality of, for example, two
各磁気センサ1は、搬送路4に磁界を生じさせるとともに、搬送路4を硬貨100が通過するときの磁界変動を検出し、検出信号を出力する。各磁気センサ1は、搬送路4を通過する硬貨100との間の距離を検出する。
Each
各磁気センサ1の種類は、特に限定されないが、相互誘導型の磁気センサ及び自己励磁型の磁気センサが好適である。各磁気センサ1は、いずれも、相互誘導型の磁気センサ又は自己励磁型の磁気センサであってもよいし、複数の磁気センサ1が、少なくとも1つの相互誘導型の磁気センサと、少なくとも1つの自己励磁型の磁気センサとを含んでいてもよい。
The type of each
相互誘導型の磁気センサは、円筒型のポットコア等のコアに巻線が巻回されて形成された1次コイル(励磁コイル)と、円筒型のポットコア等のコアに巻線が巻回されて形成された2次コイル(検知コイル)と、交流電源とを含んで構成される。1次コイルは、交流電源から交流電圧が印加され、搬送路4に磁界を発生する。2次コイルは、搬送路4を硬貨100が通過するときの磁界の変化を検知する。
The mutual induction type magnetic sensor has a primary coil (excitation coil) formed by winding a winding around a core such as a cylindrical pot core, and a winding wound around a core such as a cylindrical pot core. A secondary coil (detection coil) formed and an AC power source are included. The primary coil is applied with an AC voltage from an AC power source and generates a magnetic field in the
自己励磁型の磁気センサは、円筒型のポットコア等のコアに巻線が巻回されて形成されたコイルと、交流電源とを含んで構成される。コイルは、交流電源から交流電圧が印加され、搬送路4に磁界を発生するとともに、搬送路4を硬貨100が通過するときの磁界の変化を検知する。
The self-excitation magnetic sensor includes a coil formed by winding a winding around a core such as a cylindrical pot core, and an AC power supply. The coil is applied with an AC voltage from an AC power source, generates a magnetic field in the
各磁気センサ1に印加される交流電圧の周波数は、数100kHz〜数MHz程度の高周波を少なくとも含んでいる。交流電圧の周波数が数kHz〜数10kHzであると、硬貨の材質(導電率)が各磁気センサ1の検出信号に大きく影響し、硬貨100の位置情報を得るためには材質の影響が少ない高周波の方が適しているためである。
The frequency of the AC voltage applied to each
図1〜3及び6に示すように、フォトセンサ3は、撮像領域22a(透明部22)の上方に、複数、例えば2つ設けられており、硬貨100の到来を検知する。各フォトセンサ3は、硬貨100の到来を検知すると、硬貨100の到来を示す検知信号を出力する。複数のフォトセンサ3は、搬送面4aを平面視した状態において、硬貨100の搬送方向に直交する方向において異なる位置に配置されている。ただし、図7に示すように、各フォトセンサ3は、その検知領域3aが画像センサ2の撮像領域22a内に位置するように配置されている。
As shown in FIGS. 1 to 3 and 6, a plurality of, for example, two
各フォトセンサ3は、スポット状の光を撮像領域22a(透明部22)に向けて照射する、LED等の光源31と、撮像領域22aを通過した光源31からの光を受光する、フォトトランジスタ等の受光素子32とを含んで構成されている。光源31は、受光素子32に直接光が入射するように、その光軸が設定されている。光源31からの光が硬貨100で遮られて受光素子32が受光しなくなったことに基づき、硬貨100が撮像領域22a内に進入したことが検知され、検知後直ちに硬貨100の撮像が行われる。
Each
ここで、硬貨処理機の処理速度を向上させるために、硬貨100が高速搬送される場合には、搬送中の硬貨100の挙動が不安定になりやすく、例えば、硬貨100の浮きや片寄外れといった現象が発生し得る。硬貨100の浮きとは、撮像領域22aにおいて硬貨100の少なくとも一部が搬送面4aから浮き上がった状態で、搬送面4a上を移動することを言い、硬貨100の片寄外れとは、撮像領域22aにおいて硬貨100が片寄面4b(搬送ガイド28a)から外れた状態(接触しない状態)で、搬送面4a上を移動することを言う。上述のように、本実施形態では、搬送面4a及び片寄面4bに硬貨100を接触させた状態で摺動させ、画像センサ2等のセンサによる検出精度の向上を図っている。しかしながら、実際は、硬貨処理機の搬送路とセンサユニットの搬送路4との継ぎ目での段差、硬貨粉や異物の付着等により、硬貨100の浮きや片寄外れといった現象が発生し得る。硬貨処理機内を硬貨100が搬送される時、わずかながら削れることがあり、硬貨粉とは、この削れた硬貨100の粉末のことを言う。また、硬貨粉は、硬貨100が通過する部分に付着することがある。異物とは、硬貨処理機に投入される硬貨100に付着しているものであり、テープの切れ端、泥(土)等が相当し、硬貨粉同様、硬貨100が通過する部分に付着することがある。そして、硬貨100は、硬貨処理機内を高速(例えば2000mm/秒以上)で搬送されることから、これらに起因する僅かな突起(異物)で跳ねることがある。
Here, when the
撮像領域22aにおいて硬貨100全体が搬送面4aから浮き上がった場合には、画像センサ2によって撮影された硬貨100の画像サイズが、実際の硬貨100のサイズよりも小さくなってしまう。撮像領域22aにおいて硬貨100一部が搬送面4aから浮き上がった場合(以下、この現象を片浮きとも言う。)には、画像センサ2によって撮影された硬貨100の画像の形状が、実際の硬貨100の形状と異なるものとなってしまう。例えば、硬貨100が円形である場合、硬貨100の画像の形状は、楕円形となることがある。これらの結果、画像センサ2による画像のみに基づいて硬貨100の識別を行うと、誤判定となるおそれがある。このように、画像センサ2による識別は、搬送路4(搬送面4a)に対して直交する方向(以下、垂直方向とも言う。)における硬貨100の位置変動に影響を受けやすい。
When the
また、硬貨100の片寄外れが発生した場合、撮像領域22aは、識別対象の硬貨100のうち、最大径の硬貨100よりも大きく設計されるため、高速で搬送される硬貨100は、必ずしも撮像領域22aの一定の部分を通過できず、各磁気センサ1による磁気検知位置が一定しないことになる。その結果、各磁気センサ1による磁束は搬送路4上で広がっているが、各磁気センサ1への硬貨100の重なり具合によって、すなわち各磁気センサ1の検知領域1aに対する硬貨100の位置によって、硬貨100を貫く磁束が変化し、各磁気センサ1の検出信号がばらつくことになる。このように、磁気センサ1の検出信号は、搬送路4(搬送面4a)と平行な面(以下、水平面とも言う。)内における硬貨100の位置変動に影響を受けやすい。
In addition, when the
他方、各磁気センサ1によれば、上述のように、各磁気センサ1と硬貨100の距離を検知可能であることから、複数の磁気センサ1の検出信号によれば、これらの検出信号の多次元解析や、これらの検出信号と硬貨100の浮き状態毎に設けられた磁気用テンプレートとの比較といった方法により、垂直方向における硬貨100の位置情報である垂直位置情報を検出することが可能である。垂直位置情報としては、具体的には、垂直方向における硬貨100の位置(以下、垂直変動情報とも言う。)と、硬貨100の傾きの大きさ及び向き(以下、傾き情報とも言う。)とが含まれ得る。また、硬貨100の垂直変動情報としては、硬貨100と搬送面4aとの間の隙間の大きさ(以下、浮き情報とも言う。)と、硬貨100の厚さ(以下、厚さ情報とも言う。)とが含まれ得る。
On the other hand, according to each
そこで、本実施形態では、垂直方向における硬貨100の位置変動に影響を受けやすい画像センサ2による撮像画像を、各磁気センサ1による垂直位置情報に基づいて、適宜補正し、この補正された画像に基づいて硬貨100の識別を行う。したがって、本実施形態に係る硬貨識別装置は、精度の高い識別能力を有するとともに、識別能力の安定化が可能である。
Therefore, in the present embodiment, an image captured by the
以下、図8に示すブロック図を用いて、本実施形態に係る硬貨識別装置における処理フローの一例を説明する。図8に示す例では、本実施形態に係る硬貨識別装置は、磁気センサ1、画像センサ2、フォトセンサ3といった既出の構成要素に加え、制御部40及び記憶部50を含んでいる。制御部40は、センサ制御部41、搬送状態検出部42、画像補正部43及び識別部44を含んでいる。記憶部50は、処理対象の硬貨100に関する硬貨情報51を格納しており、硬貨100の処理に伴い、画像センサ2で撮像された撮像画像52や、撮像画像52が画像補正部43で補正された補正画像53を格納するものである。識別部44は、硬貨情報51と補正画像53とを対比することにより、硬貨100の種類、真偽、正損(汚損)等を識別・判定するものである。
Hereinafter, an example of a processing flow in the coin identifying apparatus according to the present embodiment will be described using the block diagram shown in FIG. In the example illustrated in FIG. 8, the coin identification device according to the present embodiment includes a
センサ制御部41は、フォトセンサ3を制御する機能を有し、フォトセンサ3の出力信号に基づいて、各磁気センサ1及び画像センサ2を制御する。すなわち、フォトセンサ3によって硬貨100の到来が検知されると、センサ制御部41によって各センサ1、2によるセンシング動作が制御される。センサ制御部41は、発光素子23aの発光タイミングと、撮像素子24の撮影タイミングと、各磁気センサ1の磁気検知タイミングを制御し、これらを同期させる。
The
特に、各磁気センサ1は、画像センサ2による硬貨100の撮像と同時に、硬貨100による磁界変動を検出する。これにより、硬貨100の浮きや位置といった搬送状態が同じ状態にある時に、各磁気センサ1による磁界変動の検出と、画像センサ2による撮像とを行うことができるため、これらの磁気センサ1の検出信号(以下、磁気信号とも言う。)54から得られる垂直位置情報に基づく撮像画像52の補正精度を高くすることができる。他方、各磁気センサ1の検出タイミングが画像センサ2の撮像タイミングと同時でない場合は、硬貨100の搬送状況は刻々変化するため、異なる搬送状態にある硬貨100に対するセンシング結果に基づいて撮像画像52の補正が行われることとなり、撮像画像52の補正精度を充分には高くできないおそれがある。
In particular, each
ここで、磁気センサ1が、画像センサ2による硬貨100の撮像と同時に、硬貨100による磁界変動を検出するとは、図9に示すように、撮像素子24に対する露光期間T1内に、検出された磁気センサ1の磁気信号54が取得(サンプリング)されることを意味する。なお、撮像素子24に対する露光期間T1は、撮像素子24のシャッターが開いてから閉まるまでの期間であり、1枚の硬貨100を撮像する期間に相当する。各磁気センサ1の磁気信号54のサンプリング間隔は、通常、撮像素子24に対する露光期間に比べて充分短いため、硬貨100の撮像と同時に硬貨100による磁界変動を検出することは可能である。磁気信号54が取得されるタイミングT2は、撮像素子24に対する露光期間T1内であれば特に限定されず、例えば、撮像素子24に対する露光開始と同時であってもよい。また、取得して利用される磁気信号54の出力値は、図9の出力(1)に示すように、露光期間T1中の出力値と、硬貨100のない状態での出力値(処理を行っていない待機時の出力値でも、硬貨100進入前の出力値でもよい)との差(変動量)でもよいし、図9の出力(2)に示すように、露光期間T1中の出力値そのものでもよい。
Here, when the
画像センサ2からの撮像画像52の取得と、各磁気センサ1からの磁気信号54の取得(サンプリング)とは、いずれもセンサ制御部41によって行われる。
The acquisition of the captured
なお、制御部40と、発光素子23a、撮像素子24等のセンサ構成部材との間には、適宜、増幅回路、フィルタ回路、AD変換回路、駆動回路等の硬貨処理機の分野において一般的な回路が介在してもよい。
In addition, between the
図8に示す例では、硬貨処理機の硬貨投入口に硬貨100が投入されると、硬貨処理機の搬送制御部(図示せず)によって硬貨100の搬送が開始される。搬送制御部は、搬送ベルト21a等で構成される搬送部21による硬貨100の搬送を制御する。
In the example shown in FIG. 8, when the
また、硬貨投入口に硬貨100が投入されると、フォトセンサ3による硬貨100の検知が開始される。そして、硬貨処理機内を搬送される硬貨100が、フォトセンサ3の検知領域3aに到達して検知されると、フォトセンサ3の出力信号に基づくセンサ制御部41の指令の元、磁気センサ1及び画像センサ2によるセンシング動作が開始される。すなわち、画像センサ2が硬貨100の撮像画像52を取得するとともに(撮像ステップ)、画像センサ2による硬貨100の撮像と同時に、磁気センサ1が硬貨100による磁界変動を検出する(磁気検出ステップ)。なお、硬貨100は、撮像時にその全体が撮像領域22a内にあればよく、撮像時に撮像領域22aの中央に位置していてもよいし、位置していなくてもよい。撮像時に硬貨100の全体が撮像領域22a内に存在していれば、硬貨100の浮きといった硬貨100の搬送状態を検出できるためである。
Further, when the
画像センサ2によって硬貨100が撮像されて硬貨100の撮像画像52が取得されると、取得された撮像画像52は、記憶部50に格納される。各磁気センサ1の磁気信号54もまた、記憶部50に格納される。
When the
ここで、識別部44は、磁気センサ1の磁気信号54に基づいて、硬貨100が樹脂製の硬貨以外の硬貨状媒体である樹脂コインであるか否かを判定する(樹脂コイン判定ステップ)。より詳細には、識別部44は、各磁気センサ1の磁気信号54の出力値を、記憶部50に予め格納された硬貨情報51中の所定の閾値と比較し、磁気信号54の出力値がこの閾値未満である場合は、樹脂コインが硬貨投入口に投入されたと判定する。この場合、当該硬貨状媒体は、リジェクトされ、これ以降の処理は停止される。磁気信号54の出力値が上記閾値以上である場合は、以下の処理が続行される。
Here, the
搬送状態検出部42は、磁気センサ1の磁気信号54に基づいて硬貨100の搬送状態を検出する(搬送状態検出ステップ)。より詳細には、搬送状態検出部42は、上述のように、多次元解析や、記憶部50に予め格納された硬貨情報51中の磁気用テンプレートとの比較といった方法により、磁気信号54に基づいて、垂直方向における硬貨100の位置情報である垂直位置情報55を検出し、記憶部50に格納する。
The conveyance
画像補正部43は、搬送媒体状態検出部42で検出された硬貨100の搬送状態に基づいて撮像画像52を補正する(画像補正ステップ)。より詳細には、垂直位置情報55に基づいて撮像画像52を補正して補正画像53を生成する。例えば、硬貨100全体が同じ距離だけ搬送面4aから浮き上がっている場合は、当該浮きの大きさに応じて撮像画像52全体を拡大する。すなわち、硬貨100の中心を基準として、浮きの大きさに応じて算出された倍率比で撮像画像52を拡大する。硬貨100の一部のみが搬送面4aから浮き上がっている場合は、撮像画像52を当該傾きの大きさ及び向きに応じて撮像画像52を変形する。生成された補正画像53は、記憶部50に格納される。
The
そして、識別部44が、画像補正部43の補正結果に基づいて硬貨100を識別する(識別ステップ)。より詳細には、識別部44は、補正画像53と、記憶部50に予め格納された硬貨情報51中の硬貨100の画像に関する識別情報とを比較し、硬貨100の種類、真偽、正損(汚損)等を識別・判定する。
Then, the
制御部40及び搬送制御部の物理的な構成としては、例えば、各種の処理を実現するためのソフトウェアプログラム、当該ソフトウェアプログラムを実行するCPU(中央処理装置)、当該CPUによって制御される各種ハードウェア、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の論理デバイス等を含むものが挙げられる。各部の動作に必要なソフトウェアプログラムやデータの保存には、記憶部50や、別途専用に設けられたRAMやROM等のメモリ、ハードディスク等が利用される。
As physical configurations of the
記憶部50の物理的な構成としては、例えば、揮発性又は不揮発性のメモリやハードディスク等の記憶装置が挙げられる。記憶部50は、硬貨処理機で行われる処理に必要な各種のデータを記憶するために利用される。
Examples of the physical configuration of the
以上で説明したように、本実施形態に係る硬貨識別装置は、硬貨100の撮像画像52を取得する画像センサ2(撮像部、撮像ステップ)と、画像センサ2による硬貨100の撮像と同時に、硬貨100による磁界変動を検出する複数の磁気センサ1(磁気検出部、磁気検出ステップ)と、これらの磁気センサ1の検出信号(磁気信号)54に基づいて硬貨100の搬送状態を検出する搬送状態検出部42(搬送状態検出ステップ)と、搬送媒体状態検出部42で検出された硬貨100の搬送状態に基づいて撮像画像52を補正する画像補正部43(画像補正ステップ)と、画像補正部43の補正結果に基づいて硬貨100を識別する識別部44(識別ステップ)と、を備えることから、硬貨100の搬送状態がばらついた場合であっても、識別部44による識別・判定を高精度に行うことができる。すなわち、高精度で硬貨100を識別することができるとともに、識別能力の安定化が可能である。
As described above, the coin identification device according to the present embodiment has the image sensor 2 (imaging unit, imaging step) that acquires the captured
また、本実施形態において、搬送状態検出部42は、磁気信号54に基づいて、硬貨100の搬送状態として、搬送路4(搬送面4a)に対して直交する方向(直交方向)における硬貨100の位置情報である垂直位置情報55を検出することから、硬貨100の浮きが発生した場合に効果的に硬貨100を識別することができる。
Moreover, in this embodiment, the conveyance
また、本実施形態において、画像補正部43は、垂直位置情報55に基づいて、撮像画像52を補正することから、硬貨100の浮きが発生した場合により効果的に硬貨100を識別することができる。
Moreover, in this embodiment, since the
また、本実施形態において、各磁気センサ1は、画像センサ2の撮像領域22aを基準にして、画像センサ2とは反対側に設けられることから、画像センサ2による硬貨100の撮像と同時に、各磁気センサ1によって硬貨100による磁界変動を容易に検出することができる。
Moreover, in this embodiment, since each
また、本実施形態において、磁気センサ1は、複数個所に設けられることから、搬送状態検出部42は、垂直位置情報55として、硬貨100の傾き情報を検出することが可能であるため、硬貨100が傾いて搬送される場合であっても高精度で硬貨100を識別することができる。
In the present embodiment, since the
(実施形態2)
実施形態1に係る硬貨識別装置は、磁気信号に基づいて撮像画像を補正し、その補正画像により識別処理を行うものであったが、実施形態2に係る硬貨識別装置は、補正画像のみならず、撮像画像に基づいて磁気信号を補正し、その補正磁気信号も用いて識別処理を行う。図10は、実施形態2に係る硬貨識別装置の制御に係る構成を示すブロック図である。
(Embodiment 2)
The coin identification device according to the first embodiment corrects a captured image based on a magnetic signal and performs identification processing using the corrected image. However, the coin identification device according to the second embodiment is not limited to a correction image. The magnetic signal is corrected based on the captured image, and the identification processing is performed using the corrected magnetic signal. FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration related to the control of the coin identifying device according to the second embodiment.
図10に示すように、本実施形態に係る硬貨識別装置は、実施形態1に係る硬貨識別装置が備える構成要素に加え、制御部40に磁気信号補正部45を更に含んでいる。
As shown in FIG. 10, the coin identifying device according to the present embodiment further includes a magnetic
本実施形態では、各磁気センサ1には、数100kHz〜数MHz程度の高周波の交流電圧に加えて、数kHz〜数10kHz程度の低周波の交流電圧が印加されることが好ましい。これにより、硬貨100の材質の検知が可能となり、更なる識別能力の向上が可能である。高周波の交流電圧及び低周波の交流電圧は、合成された交流電圧(合成波)として印加されてもよいし、交互に印加されてもよい。
In the present embodiment, it is preferable that a low frequency AC voltage of about several kHz to several tens kHz is applied to each
本実施形態では、硬貨処理機の硬貨投入口に硬貨100が投入されると、樹脂コイン判定ステップまでは、実施形態1と同様の処理が実行される。
In the present embodiment, when the
その後、まず、識別部44が、撮像画像52や、低周波の交流電圧印加時の磁気センサ1の磁気信号54に基づいて、硬貨100の仮金種を判定する。
Thereafter, the
その後、搬送状態検出部42は、撮像画像52に基づいて、硬貨100の搬送状態として、水平面内における硬貨100の位置情報である面内位置情報56を検出する(第一の搬送状態検出ステップ)。より詳細には、搬送状態検出部42は、例えば、撮像画像52において硬貨100の外周端を抽出する処理を行い、面内位置情報56として、水平面内における硬貨100の外径と中心位置を検出する。搬送状態検出部42は、また、検出した面内位置情報56を記憶部50に格納する。画像センサ2が硬貨100の画像データをカラーで採取し、撮像画像52がカラー画像である場合、搬送状態検出部42は、撮像画像52に基づいて、バイカラー硬貨のコア部及びリング部のそれぞれの位置情報も検出可能である。
Then, the conveyance
上述のように、画像センサ2による識別は、垂直方向における硬貨100の位置変動に影響を受けやすいが、撮像画像52によれば、硬貨100の面内位置情報56を容易に検出することが可能である。
As described above, the identification by the
そして、本実施形態では、磁気信号補正部45が、面内位置情報56に基づいて、各磁気センサ1の磁気信号54(好ましくは高周波の交流電圧印加時の磁気信号54)を補正する(磁気信号補正ステップ)。より詳細には、磁気信号補正部45は、面内位置情報56に基づいて複数の磁気センサ1の磁気信号54を補正して補正磁気信号57を生成し、記憶部50に格納する。磁気信号補正部45による補正方法としては、例えば、下記(I)〜(III)の方法が挙げられる。
In this embodiment, the magnetic
(I)使用する磁気センサ1を選択する方法
図11〜13に示すように、硬貨100の片寄外れ度合いより、確実に硬貨100に掛かるセンサ1(硬貨100の片寄外れ度合いによって磁気信号54に変動があるもの)の磁気信号54のみを使用する。なお、図11〜13は、硬貨100の搬送方向に直交する方向に4つの磁気センサ1A〜1Dが設けられる場合を示している。磁気センサ1A〜1Dは、搬送部21の両側に2個ずつ均等に配置されている。
(I) Method of selecting
図11に示すように、硬貨100が片寄面4b側に完全に片寄せされた状態では、まず、1)搬送状態検出部42が面内位置情報56として水平面内における硬貨100の外径と中心位置を検出し(第一の搬送状態検出ステップ)、次に、2)磁気信号補正部45が上記1)の検出結果に基づき硬貨100の水平面内の位置と各磁気センサ1A〜1Dの水平面内の位置との関係を確認する。図11に示した例では、磁気センサ1A〜1Cの下方には完全遮光の硬貨100、すなわち磁気センサ1A〜1Cの検知領域に完全に重なる硬貨100が有り、磁気センサ1Dの下方には硬貨100が無いことが検出される。そして、磁気信号補正部45は、磁気センサ1A〜1Cの磁気信号54については基本データとの比較用データに分類し、磁気センサ1Dの磁気信号54については使用しないデータに分類し、これらの分類された磁気信号54を補正磁気信号57として記憶部50に格納する(磁気信号補正ステップ)。そして、搬送状態検出部42が補正磁気信号57(各磁気センサ1A〜1Cの磁気信号54)を基本データと比較し、硬貨100の浮き量(硬貨100の上端位置)を算出し(片浮きの確認も可能)、硬貨100の垂直位置情報55として記憶部50に格納する(第二の搬送状態検出ステップ)。
As shown in FIG. 11, in the state where the
図12に示すように、硬貨100が反片寄面4c側に完全に片寄せされた状態では、まず、1)搬送状態検出部42が面内位置情報56として水平面内における硬貨100の外径と中心位置を検出し(第一の搬送状態検出ステップ)、次に、2)磁気信号補正部45が上記1)の検出結果に基づき硬貨100の水平面内の位置と各磁気センサ1A〜1Dの水平面内の位置との関係を確認する。図12に示した例では、磁気センサ1B〜1Dの下方には完全遮光の硬貨100、すなわち磁気センサ1B〜1Dの検知領域に完全に重なる硬貨100が有り、磁気センサ1Aの下方には硬貨100が無いことが検出される。そして、磁気信号補正部45は、磁気センサ1B〜1Dの磁気信号54については基本データとの比較用データに分類し、磁気センサ1Aの磁気信号54については使用しないデータに分類し、これらの分類された磁気信号54を補正磁気信号57として記憶部50に格納する(磁気信号補正ステップ)。そして、搬送状態検出部42が補正磁気信号57(各磁気センサ1B〜1Dの磁気信号54)を基本データと比較し、硬貨100の浮き量(硬貨100の上端位置)を算出し(片浮きの確認も可能)、硬貨100の垂直位置情報55として記憶部50に格納する(第二の搬送状態検出ステップ)。
As shown in FIG. 12, in the state where the
図13に示すように、硬貨100が片寄面4bから距離Lだけ離れた(ただし反片寄面4cに接触しない)状態では、まず、1)搬送状態検出部42が面内位置情報56として水平面内における硬貨100の外径と中心位置を検出し(第一の搬送状態検出ステップ)、次に、2)磁気信号補正部45が上記1)の検出結果に基づき硬貨100の水平面内の位置と各磁気センサ1A〜1Dの水平面内の位置との関係を確認する。図13に示した例では、磁気センサ1B〜1Dの下方には完全遮光の硬貨100、すなわち磁気センサ1B及び1Cの検知領域に完全に重なる硬貨100が有り、磁気センサ1A及び1Dの下方には一部通過の硬貨100、すなわち磁気センサ1A及び1Dの検知領域に部分的に重なる硬貨100が有ることが検出される。そして、磁気信号補正部45は、磁気センサ1B、1Cの磁気信号54については基本データとの比較用データに分類し、磁気センサ1A、1Dの磁気信号54については距離Lでの基本データとの比較用データに分類し、これらの分類された磁気信号54を補正磁気信号57として記憶部50に格納する(磁気信号補正ステップ)。そして、搬送状態検出部42が補正磁気信号57のうちの各磁気センサ1B、1Cの磁気信号54を基本データと比較し、硬貨100の浮き量(硬貨100の上端位置)を算出し(片浮きの確認も可能)、補正磁気信号57のうちの各磁気センサ1A、1Dの磁気信号54を距離Lでの基本データと比較し、硬貨100の浮き量(硬貨100の上端位置)を算出し(片浮きの確認も可能)、硬貨100の垂直位置情報55として記憶部50に格納する(第二の搬送状態検出ステップ)。
As shown in FIG. 13, in a state where the
(II)片寄外れ用判定枠を使用する方法
判定に使用する基準値(判定枠)を磁気センサ1毎に複数準備し、硬貨100の片寄外れ度合いにより、最適な基準値を選択して使用する。準備する複数の基準値は、片寄外れ度合い0.5mm毎、1.0mm毎等、決まった間隔で準備する。
(II) Method for Using Judgment Judgment Frame A plurality of reference values (judgment frames) used for judgment for each
(III)補正値テーブルを使用する方法
磁気センサ1毎に片寄外れ度合いにより変動する磁気信号54の比率の逆数を補正値テーブルとして複数準備し、片寄外れ度合いにより、最適な補正値テーブルを選択して使用する。以下、詳述する。
(III) Method of Using Correction Value Table A plurality of reciprocals of the ratio of the
まず、図14(a)〜(e)を用いて、基準となるテーブルについて説明する。ここでは、図14(e)に示すように、片寄面4bと硬貨100との間隔を片寄外れ量Lとして説明する。また、図14(e)も図11〜13と同様に、硬貨100の搬送方向に直交する方向に4つの磁気センサ1A〜1Dが設けられる場合を示している。磁気センサ1A〜1Dは、搬送部21の両側に2個ずつ均等に配置されている。
First, a reference table will be described with reference to FIGS. Here, as shown in FIG. 14 (e), the distance between the offset
図14(a)は、片寄外れ量Lと、各磁気センサ1A〜1Dの基本磁気出力(硬貨100の浮きが発生していない時の各磁気センサ1A〜1Dの出力値)との関係をまとめた基準テーブルであり、片寄外れ量Lの所定の変化量(例えば1mm)毎の各磁気センサ1A〜1Dの基本磁気出力を含んでいる。ここで、各磁気センサ1A〜1Dの出力値は、各磁気センサ1A〜1Dの検知領域に硬貨100が完全に重なった時に最大値(例えば100)を取り、各磁気センサ1A〜1Dの検知領域に硬貨100が無い時に最小値(例えば0)を取るように設定されている。以下、この最大値及び最小値を各磁気センサ1A〜1Dの基準データとする。図14(a)は、片寄外れ量Lがa(例えば0mm)、b、c、・・・と増加した場合を例示している。
FIG. 14A summarizes the relationship between the offset L and the basic magnetic outputs of the
図14(b)は、図14(a)の各磁気センサ1A〜1Dの基本磁気出力(ただし0を除く)の逆数をとった逆数補正テーブルである。
FIG. 14B is a reciprocal correction table in which the reciprocal numbers of the basic magnetic outputs (except 0) of the
図14(c)は、硬貨100の浮き量Uと、磁気センサ1A〜1Dの特性変動量(対応する浮き量Uで硬貨100の浮きが発生したときの磁気センサ1A〜1Dの出力値の変動量)との関係をまとめた特性変動量テーブルであり、浮き量Uの所定の変化量(例えば0.1mm)毎の磁気センサ1A〜1Dの特性変動量を含んでいる。図14(c)は、浮き量Uが増加すると磁気センサ1A〜1Dの出力値が増加する場合を例示している。
FIG. 14C shows the floating amount U of the
図14(d)は、硬貨100の浮き量Uと、画像倍率(対応する浮き量Uで硬貨100の浮きが発生したときの撮像画像52の補正比率)との関係をまとめた画像倍率テーブルであり、浮き量Uの所定の変化量(例えば0.1mm)毎の画像倍率を含んでいる。
FIG. 14D is an image magnification table that summarizes the relationship between the floating amount U of the
これらのテーブルはそれぞれ金種毎に予め準備して記憶部50に格納しておく。
These tables are prepared in advance for each denomination and stored in the
次に、図15(a)及び(b)を用いて、上記テーブルを用いた磁気信号54の補正方法について説明する。
Next, a method for correcting the
まず、図15(a)に示すように、搬送状態検出部42が撮像画像54から片寄外れ量Lを検出する(第一の搬送状態検出ステップ)。画像センサ2の撮像画像54のみからは硬貨径は確定できないが、撮像画像54から片寄外れ量Lを検出することは可能である。ここでは、片寄外れ量Lがcであり、識別部44により判定された仮金種がAであるとする。
First, as illustrated in FIG. 15A, the conveyance
次に、図15(b)に示すように、磁気信号補正部45が各磁気センサ1A〜1Dの実測データを金種Aの逆数補正テーブルで補正して補正後データを生成し、補正磁気信号57として記憶部50に格納する(磁気信号補正ステップ)。すなわち、各磁気センサ1A〜1Dの実際の出力値を、片寄外れ量L=cの時の金種Aの逆数補正テーブルの値で乗じる。
Next, as shown in FIG. 15B, the magnetic
次に、図15(b)に示すように、搬送状態検出部42が補正後データを各磁気センサ1A〜1Dの基準データ(金種Aの場合のもの)と比較して特性差を算出し、算出した特性差を金種Aの特性変動量テーブルと比較して硬貨100の浮き量Uを検出し、硬貨100の垂直位置情報55として記憶部50に格納する(第二の搬送状態検出ステップ)。すなわち、まず、補正後データから各磁気センサ1A〜1Dの基準データ(金種Aの場合のもの)を減じて特性差を算出する。このとき、補正後データが最小値を取る場合は、基準データの最小値と比較し、補正後データが最小値以外の値を取る場合は、基準データの最大値と比較する。次に、算出した特性差と金種Aの特性変動量テーブルの特性変動量とを比較して、両者の差が最も小さくなる時の硬貨100の浮き量Uを検出する。
Next, as shown in FIG. 15B, the conveyance
その後、画像補正部43が、実施形態1と同様に、垂直位置情報55に基づいて撮像画像52を補正して補正画像53を生成する(画像補正ステップ)。例えば、上記(III)補正値テーブルを使用する方法の場合は、図15(b)に示すように、画像補正部43が、画像倍率テーブルから、搬送状態検出部42によって検出された浮き量Uの時の画像倍率を決定し、当該倍率で撮像画像52を拡大する。
Thereafter, as in the first embodiment, the
そして、識別部44が、画像補正部43の補正結果と、磁気信号補正部45の補正結果とに基づいて硬貨100を識別する(識別ステップ)。例えば、識別部44は、補正画像53と、記憶部50に予め格納された硬貨情報51中の硬貨100の画像に関する識別情報とを比較し、硬貨100の種類、真偽、正損(汚損)等を識別・判定するとともに、補正磁気信号57と、記憶部50に予め格納された硬貨情報51中の硬貨100の磁気特性に関する識別情報とを比較し、硬貨100の種類、真偽、正損(汚損)等を識別・判定する。識別部44は、補正画像53に基づき識別された硬貨100の種類と、補正磁気信号57に基づき識別された硬貨100の種類とが、一致する場合は当該種類であると識別し、一致しない場合は、硬貨100をリジェクトする。また、補正画像53に基づき判定された硬貨100の真偽と、補正磁気信号57に基づき判定された硬貨100の真偽とが、一致する場合は当該判定結果を採用し、一致しない場合は、硬貨100をリジェクトする。また、補正画像53に基づき判定された硬貨100の正損と、補正磁気信号57に基づき判定された硬貨100の正損とが、一致する場合は当該判定結果を採用し、一致しない場合は、例えば汚損貨又は変形貨であると判定する。
Then, the
以上で説明したように、本実施形態では、搬送状態検出部42は、撮像画像52に基づいて、搬送路4(搬送面4a)と平行な面(水平面)内における硬貨100の位置情報である面内位置情報56を検出することから、硬貨100の片寄外れが発生した場合に効果的に硬貨100を識別することができる。
As described above, in the present embodiment, the conveyance
また、本実施形態において、磁気信号補正部45は、面内位置情報56に基づいて、各磁気センサ1の磁気信号54を補正することから、硬貨100の片寄外れが発生した場合により効果的に硬貨100を識別することができる。
Moreover, in this embodiment, since the magnetic signal correction |
また、本実施形態において、識別部44が、磁気信号補正部45の補正結果も硬貨100の識別に使用することから、硬貨100の搬送状態がばらついた場合であっても、識別部44による識別・判定をより高精度に行うことができる。
Moreover, in this embodiment, since the
(実施形態3)
実施形態1に係る硬貨識別装置は、磁気信号に基づいて撮像画像を補正し、その補正画像により識別処理を行うものであったが、実施形態3に係る硬貨識別装置は、画像センサに対向配置された径検知センサの出力信号に基づいて撮像画像を補正し、その補正画像により識別処理を行う。図16は、実施形態3に係る画像採取装置の画像センサの構成を示す模式図であり、図16中の矢印は、面発光光源61から発せられた光が径検知センサ63に入射するまでの経路を示している。
(Embodiment 3)
The coin identification device according to the first embodiment corrects a captured image based on a magnetic signal and performs identification processing using the corrected image. However, the coin identification device according to the third embodiment is arranged to face an image sensor. The captured image is corrected based on the output signal of the diameter detection sensor, and identification processing is performed using the corrected image. FIG. 16 is a schematic diagram illustrating the configuration of the image sensor of the image capturing device according to the third embodiment. The arrows in FIG. 16 indicate the light emitted from the surface emitting
図16に示すように、本実施形態の画像センサ2は、平行光を照射する落射照明である面発光光源61からの光をビームスプリッター62で反射させることにより硬貨100に照射する。
As shown in FIG. 16, the
ビームスプリッター62は、面発光光源61から入射した光を撮像領域22aに向けて反射させ、かつ、撮像領域22aを通過する硬貨100の表面で反射された光を透過させる。ビームスプリッター62を透過した光が撮像素子24により撮像されることで、硬貨画像が得られる。ビームスプリッター62は、面発光光源61から発せられた光の進行方向、及び、硬貨100の搬送面4aに対して斜め方向に向けられた反射面を有し、例えば、図16に示すように、硬貨100の搬送面4aに対して45°に傾斜する反射面が設けられる。なお、ビームスプリッター62は、入射光を反射させる機能と透過させる機能の両方を有するものであればよく、透過光と反射光の割合は特に限定されないが、透過光と反射光の割合が1:1となる特性を示すハーフミラーが好適に用いられる。
The
また、図16に示すように、本実施形態では、撮像領域22a(透明部22)の上方に、2つの径検知センサ63が設けられている。これらの径検知センサ63は、撮像領域22aの中心に対して、搬送路4の片寄面4b側及び反片寄面4c側に配置されており、撮像領域22aの周縁部の上方に位置している。径検知センサ63の間隔は、処理対象の最小径の硬貨100の直径よりも小さく設定されている。
Further, as shown in FIG. 16, in the present embodiment, two
各径検知センサ63は、エリアフォトセンサを含んで構成されており、照射された光の強度に応じた信号を検出地点毎に出力する。そのため、図16に示すように、撮像領域22a内に硬貨100が進入すると、硬貨100に照射された平行光は、硬貨100によって遮光されるため、各径検知センサ63は、硬貨100の直径に応じた信号を出力することになる(図16中、受光出力参照。)。エリアフォトセンサとしては、CCD一次元イメージセンサ等の一次元イメージセンサが好適であるが、細長いホトダイオードを使用してもよい。細長いホトダイオードを使用する場合、硬貨100によって遮光された部分に応じて出力信号が減衰することを利用する。したがって、ホトダイオードの出力特性は、遮光長さ(面積)に比例した(リニアリティのある)ものでないと誤差がでる。
Each
本実施形態に係る硬貨識別装置は、制御部40に径検出部を更に含み、2つの径検知センサ63の出力信号に基づいて、硬貨100の直径を検知し、その検知結果を硬貨100の径情報として記憶部50に格納する。硬貨100には平行光が照射されるため、例え硬貨100の浮きが発生した場合であっても、径検出部による径情報は、硬貨100の実際の直径を高精度で反映したものとなる。
The coin identification device according to the present embodiment further includes a diameter detection unit in the
そして、本実施形態では、画像補正部43は、硬貨100の径情報に基づいて撮像画像52を補正する(画像補正ステップ)。より詳細には、径情報に基づいて撮像画像52を補正して補正画像53を生成する。例えば、硬貨100全体が同じ距離だけ搬送面4aから浮き上がっている場合、その分だけ撮像画像52における硬貨100のサイズは小さくなってしまうが、画像補正部43は、径情報による硬貨100の直径に合致するように、撮像画像52全体を拡大する。すなわち、撮像画像52における硬貨100の直径DAと径情報による硬貨100の直径DBとから、倍率比DB/DAを算出し、硬貨100の中心を基準として倍率比DB/DAで撮像画像52を拡大する。
In the present embodiment, the
そして、識別部44が、実施形態1と同様に、画像補正部43の補正結果に基づいて硬貨100を識別する。すなわち、補正画像53と、記憶部50に予め格納された硬貨情報51中の硬貨100の画像に関する識別情報とを比較し、硬貨100の種類、真偽、正損(汚損)等を識別・判定する。
And the
以上で説明したように、本実施形態では、2つの径検知センサ63による径情報に基づいて、画像センサ2による撮像画像52を補正し、その補正画像53に基づいて硬貨100の識別を行う。したがって、本実施形態に係る硬貨識別装置は、精度の高い識別能力を有するとともに、識別能力の安定化が可能である。
As described above, in the present embodiment, the captured
(変形形態)
上記実施形態1〜3では、処理フローのトリガーとして、撮像領域22a内に検知領域3aが存在するフォトセンサ3の検知信号を用いる場合について説明したが、撮像領域22aの上流側に複数のフォトセンサを配置し、その検知信号を処理フローのトリガーとして用いてもよい。この場合、上流のフォトセンサが硬貨100を検知すると、その直後から所定期間の間、複数の撮像画像52を取得するとともに、それらの撮像タイミングと同時に(それらの露光期間内)に検出された複数の磁気信号54(各磁気センサ1につき複数の磁気信号54)を取得する。そして、複数の撮像画像52の内で最も識別に適した撮像画像52と、その撮像タイミングと同時に(その露光期間内)に検出された磁気信号54(各磁気センサ1につき1つの磁気信号54)とを選択し、選択した撮像画像52及び磁気信号54に基づいて識別処理を行ってもよい。
(Deformation)
In the first to third embodiments, the case where the detection signal of the
また、実施形態3においては、硬貨100の投入口への投入後、2つの径検知センサ63の出力信号を常時監視することによって硬貨100の位置を検出し、これらの径検知センサ63の出力信号に基づいて硬貨100全体が撮像領域22a内に進入したタイミングを検知し、そのタイミングをトリガーとして識別処理を開始してもよい。
In the third embodiment, after the
また、上記実施形態1〜2では、各磁気センサ1が撮像領域22a(透明部22)の上方に設けられる場合、すなわち画像センサ2が撮像時に位置する硬貨100の一方に設けられ、各磁気センサ1が撮像時に位置する硬貨100の他方に設けられる場合について説明したが、各磁気センサ1は、撮像領域22aの下方に設けられてもよい。すなわち画像センサ2及び各磁気センサ1がいずれも、撮像時に位置する硬貨100の一方に設けられてもよい。各磁気センサ1が撮像領域22aの上方に設けられる場合は、上述のように、垂直位置情報55の垂直変動情報に硬貨100の浮き情報のみならず厚さ情報が含まれる可能性がある。すなわち、硬貨100に浮きが発生した場合と、厚さが大きな硬貨100が搬送された場合とで等価な情報が検出される可能性があり、その場合、垂直位置情報55に基づく撮像画像52の補正が適切に実施されないおそれがある。それに対して、各磁気センサ1が撮像領域22aの下方に設けられる場合は、垂直位置情報55の垂直変動情報としては、厚さ情報が含まれずに浮き情報のみが含まれ得ることになる。硬貨100の厚さが変わったとしても、各磁気センサ1と硬貨100の間の距離は不変であるためである。したがって、本変形形態によれば、垂直位置情報55に基づく撮像画像52の補正精度をより向上することができ、硬貨100をより高精度で識別することができる。
Moreover, in the said Embodiment 1-2, when each
また、上記実施形態1〜2では、磁気センサ1を2つ又は4つ設ける場合について詳述したが、磁気センサ1の数は特に限定されず、1つでも、3つでも、5つ以上でもよい。ただし、磁気センサ1による垂直位置情報55の正確性を向上して硬貨100の識別精度のより高くする観点からは、磁気センサ1の数はより多い方が好ましく、2つ以上であることが好ましい。
Moreover, in the said Embodiment 1-2, although the case where two or four
また、上記実施形態1〜3では、硬貨100が片寄搬送されるようにセンサユニットが設計されている場合について説明したが、硬貨100は、搬送路4に直交する方向における位置が規制されない状態で搬送路4を搬送されてもよい。
Moreover, although the said Embodiment 1-3 demonstrated the case where the sensor unit was designed so that the
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態の構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜削除されてもよいし、変更されてもよいし、組み合わされてもよい。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment. The configuration of the above embodiment may be appropriately deleted, changed, or combined within a scope that does not depart from the gist of the present invention.
以上のように、本発明は、硬貨識別装置及び硬貨識別方法に関し、高精度で硬貨を識別できる有用な技術である。 As described above, the present invention relates to a coin identifying device and a coin identifying method, which is a useful technique that can identify a coin with high accuracy.
1:磁気センサ(磁気検出部)
1a:磁気センサの検知領域
2:画像センサ(撮像部)
3:フォトセンサ(タイミングセンサ)
3a:フォトセンサの検知領域
4:搬送路
4a:搬送面
4b:片寄面
4c:反片寄面
21:搬送部
21a:搬送ベルト
21b:搬送ピン
22:透明部
22a:撮像領域
23、31:光源
23a:発光素子
23b:プリズム(導光体)
23c:光拡散フィルム
24:撮像素子
24a:光電変換部
24b:レンズユニット
26:筐体
27:搬送路側カバー
28a、28b:搬送ガイド
32:受光素子
40:制御部
41:センサ制御部
42:搬送状態検出部
43:画像補正部
44:識別部
45:磁気信号補正部
50:記憶部
51:硬貨情報
52:撮像画像
53:補正画像
54:磁気センサの検出信号(磁気信号)
55:垂直位置情報
56:面内位置情報
57:補正磁気信号
61:面発光光源
62:ビームスプリッター
63:径検知センサ
100:硬貨
1: Magnetic sensor (magnetic detector)
1a: Detection area of magnetic sensor 2: Image sensor (imaging unit)
3: Photo sensor (timing sensor)
3a: Photosensor detection area 4:
23c: Light diffusion film 24:
55: Vertical position information 56: In-plane position information 57: Correction magnetic signal 61: Surface emitting light source 62: Beam splitter 63: Diameter detection sensor 100: Coin
Claims (11)
前記硬貨の撮像画像を取得する撮像部と、
前記撮像部による前記硬貨の撮像と同時に、前記硬貨による磁界変動を検出する磁気検出部と、
前記磁気検出部の検出信号に基づいて前記硬貨の搬送状態を検出する搬送状態検出部と、
前記搬送状態検出部で検出された搬送状態に基づいて前記撮像画像を補正する画像補正部と、
前記画像補正部の補正結果に基づいて前記硬貨を識別する識別部と、
を備えることを特徴とする硬貨識別装置。 A coin identification device for identifying coins conveyed through a conveyance path,
An imaging unit for acquiring a captured image of the coin;
Simultaneously with the imaging of the coin by the imaging unit, a magnetic detection unit for detecting a magnetic field fluctuation due to the coin,
A conveyance state detection unit that detects a conveyance state of the coin based on a detection signal of the magnetic detection unit;
An image correction unit that corrects the captured image based on the conveyance state detected by the conveyance state detection unit;
An identification unit for identifying the coin based on a correction result of the image correction unit;
A coin discriminating apparatus comprising:
前記硬貨の撮像画像を取得する撮像ステップと、
前記撮像ステップにおける前記硬貨の撮像と同時に、前記硬貨による磁界変動を検出する磁気検出ステップと、
前記磁気検出部の検出信号に基づいて前記硬貨の搬送状態を検出する搬送状態検出ステップと、
前記搬送状態検出ステップで検出された搬送状態に基づいて前記撮像画像を補正する画像補正ステップと、
前記画像補正ステップにおける補正結果に基づいて前記硬貨を識別する識別ステップと、
を備えることを特徴とする硬貨識別方法。 A coin identification method for identifying coins conveyed through a conveyance path,
An imaging step of acquiring a captured image of the coin;
Simultaneously with the imaging of the coin in the imaging step, a magnetic detection step of detecting a magnetic field fluctuation due to the coin;
A conveyance state detection step of detecting a conveyance state of the coin based on a detection signal of the magnetic detection unit;
An image correction step for correcting the captured image based on the conveyance state detected in the conveyance state detection step;
An identification step for identifying the coin based on a correction result in the image correction step;
A coin identification method comprising:
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