JP3493115B2 - 円形物の画像読取装置 - Google Patents
円形物の画像読取装置Info
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Description
照明光を照射して、その反射光を受光して画像を読取る
円形物の画像読取装置に関する。 【0002】 【従来の技術】従来、硬貨識別機に適用した円形物の画
像読取装置においては、図7に示すように、搬送路1の
規制ガイド1Aの一方に硬貨を片寄せして搬送し、硬貨
が所定位置に到達すると硬貨表面に照明光を照射し、図
中に示すように硬貨の搬送方向Aに対して走査方向Bが
垂直(角度βは90度)となるように配置された画像読
取センサ2によって硬貨表面の反射光による画像を読取
るようにしている。そして、画像読取エリア3内から読
取った画像にて、図8に示すように画像走査方向に合わ
せて主走査方向をX軸,副走査方向をY軸に設定すると
共に、外径検出用ウインドウWSO をX軸,Y軸方向に
矩形に設定し、外径検出用ウインドウWSO 内の画像の
Y軸方向の輝度レベルを加算してX軸方向に輝度ヒスト
グラムを作成する。硬貨が規制ガイドの一方に沿うよう
に片寄せされている場合、あるいは搬送路の規制ガイド
付近にゴミ等がない場合は、図4のような輝度ヒストグ
ラムとなり、画像読取装置では輝度レベルがしきい値T
H以上になる左端のエッジ座標LEと右端のエッジ座標
REをそれぞれ検出し、外径は(RE−LE)として求
めている。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した画像
読取装置の搬送路の規制ガイド付近には硬貨の硬貨粉等
が溜まりやすく、図8で示すように硬貨5が搬送ベルト
4によって規制ガイド1Aに沿うように寄せきれず、し
かも規制ガイド1A付近に硬貨粉6が溜まっていた場合
には、硬貨粉6からの反射光の影響で硬貨5の外径を本
来より大きめに検出してしまう場合があった。すなわ
ち、外径を検出する際には、同図8のように読取った画
像に外径検出用ウインドウWSO を設定し、Y軸方向の
輝度レベルを加算して輝度ヒストグラムを作成し、その
輝度ヒストグラムから本来は“LE”を硬貨の左端のエ
ッジ座標として検出するところを、硬貨エッジ付近に溜
まった硬貨粉6の反射光の影響で図9に示すように硬貨
粉の部分の輝度レベルがしきい値THを越えている場合
には、“EG1”を左端のエッジ座標として検出してし
まう。そのため、2つのエッジ座標をそれぞれEG1及
びREと検出し、硬貨の外径は(RE−EG1)として
求め、真の外径(RE−LE)とは異なった外径を検出
するので、上述した円形物の画像読取装置の検出結果を
用いて硬貨等を識別する際に支障がでるという問題があ
った。 【0004】本発明は上述のような問題に鑑みてなされ
たものであり、本発明の目的は、円形物の外径を誤検出
する上述の要因がある場合でも、円形物の外径を正確で
高速に検出することができる円形物の画像読取装置を提
供することにある。 【0005】 【課題を解決するための手段】本発明は、搬送路上を搬
送される円形物の表面を照明し、前記円形物からの反射
光による画像を読取るようにした円形物の画像読取装置
に関するものであり、本発明の上記目的は、前記円形物
を照明するタイミング又は前記円形物の画像を読取るタ
イミングを検知するためのタイミングセンサと、前記円
形物に対して光を照射して前記円形物の表面を照明する
照明手段と、画像走査方向が前記円形物の搬送方向に対
して垂直又は平行とならない所定の角度を成すように配
置され、前記照明手段で照明された前記円形物の表面か
らの反射光による画像を読取る画像読取手段と、前記画
像読取手段で読取った画像データを記憶する記憶部と、
前記記憶部で記憶された画像データに基づいて前記円形
物の外径を検出する主制御部とを具備することによって
達成される。 【0006】 【発明の実施の形態】本発明では、円形物の画像を読取
る画像読取センサの配置を、画像走査方向が円形物の搬
送方向に対して垂直又は平行とならない所定の角度を成
すようにし、搬送される円形物が搬送路上の所定の位置
に到達したときに円形物の画像を読取り、読取った画像
に外径検出用ウインドウを画像走査方向に沿って矩形に
設定し、設定した外径検出用ウインドウ内の画像データ
に基づいて外径を検出するようにしている。そのため、
搬送路の端の方に円形物の金属粉等が有る場合でも、金
属粉等の影響を受けないエリアに外径検出用ウインドウ
を簡単に設定でき、正確に円形物の外径を検出すること
ができる。しかも、外径の検出に座標変換等の必要がな
いので高速に処理できるといった効果もある。 【0007】以下、図面に基づいて本発明の好適な実施
の形態について詳細に説明する。なお、以下の実施の形
態では、円形物の例として硬貨を挙げて説明する。図6
は、本発明を適用した硬貨の画像読取装置の一例を示す
ブロック図である。図6において、タイミングセンサ1
1は、搬送路上を搬送される硬貨を検知し、硬貨表面を
照明するタイミング又は硬貨表面からの反射光を読取る
タイミングを検出するためのセンサであり、投光側のL
ED及び受光側のフォトトランジスタ等で構成される。
画像読取手段12は、図1に示すように硬貨の搬送方向
Aに対して画像走査方向Bが垂直又は平行とならない所
定の角度αを成すように、例えば角度αが135度にな
るように画像読取センサ(エリア型CCD)2を配置し
ている。なお、所定の角度αは、45度±30度、13
5度±30度、225度±30度、315度±30度が
望ましい。 【0008】照明手段13は、画像読取エリア3内に搬
送されて来た硬貨に対して光を照射して硬貨表面を照明
するためのものであり、リング状のランプ又はリング状
に配置されたLED等で構成される。本例では、画像読
取部の搬送路は透明部材が使用され、照明手段13及び
画像読取手段12はそれぞれ搬送路の下方に配置されて
いる。記憶部14は、画像読取手段12で読取った画像
データ,読取った画像データから作成した輝度ヒストグ
ラムデータ,輝度ヒストグラムから検出したエッジ座
標,及びエッジ座標から求めた外径値などを記憶させる
手段であり、メモリ等で構成される。 【0009】制御部20は、図5に示すような外径検出
のための一連の処理を制御する部分であり、画像を読取
って記憶部14に記憶させ、以下の各手段22〜25を
制御する画像読取制御手段21と、読取った画像に外径
検出用ウインドウを画像走査方向に沿って矩形に設定す
るウインドウ設定手段22と、設定したウインドウ内の
データから輝度ヒストグラムを作成する輝度ヒストグラ
ム作成手段23と、輝度ヒストグラムから硬貨のエッジ
座標を検出するエッジ座標検出手段24と、検出したエ
ッジから外径を検出する外径検出手段25とで構成され
ている。なお、制御部20に含む各手段21〜25は制
御部20から独立させても良い。 【0010】次に、画像から外径を検出する手順を図5
のフローチャートに沿って説明する。まず、搬送路の規
制ガイドの一方に片寄せするように搬送路とベルトで硬
貨を挟んで搬送し、図示しないタイミングセンサで硬貨
が所定位置に到達するまで待ち、硬貨が所定位置に到達
したことを検知すると(ステップS1)、硬貨表面に光
を一定時間照射して照明し(ステップS2)、その反射
光の画像を図1のように配置した画像読取センサ2で読
取って、読取った画像データを記憶部14で記憶する
(ステップS3)。 【0011】次に、読取った画像について、読取りの主
走査方向をX軸とし、読取りの副走査方向をY軸とし
て、外径検出用ウインドウを設定する(ステップS
4)。外径検出用ウインドウの設定形状は主走査方向を
長手方向とした矩形にし、設定位置は画像の中央部に、
X軸方向(=画像走査方向B)に沿って最大硬貨径より
大きく設定する。輝度ヒストグラム作成手段23では、
ウインドウ設定手段21で設定した外径検出用ウインド
ウ内のY軸方向の輝度レベルを加算するだけで良いの
で、図4の輝度ヒストグラムを高速に作成することがで
きる(ステップS5)。 【0012】つまり、図1のように画像読取センサ2の
走査方向Bは、硬貨の搬送方向Aに対し予め所定の角度
(α)回転させているので、図2に示すように、読取っ
た画像も回転したものとなり、硬貨を搬送するベルト4
及び搬送路1の規制ガイド1A付近の硬貨粉6等を避け
たエリアに外径検出用ウインドウWSが設定される。そ
のため、図10のようにわざわざ搬送ベルト4と硬貨粉
6等が溜まる部分を避けるように外径検出用ウインドウ
WS’を画像読取りの主走査方向及び副走査方向に対し
て傾けて設定し、処理時間のかかる座標変換によって照
度ヒストグラムを作成しなくても済むことになる。な
お、上記の外径検出用ウインドウWSのX軸方向の幅W
Lは、図3のように規制ガイド1Aに接した最大硬貨5
の左端部から外径検出用ウインドウWSの左端部までの
長さをL2,最大硬貨5の半径をr,搬送路の幅をW,
θ=α−90度とすると、例えば次の数1,数2で算出
されたWLの値が設定されている。即ち、外径検出用ウ
インドウの幅WLは、画像読取センサ2の配置角度αに
応じて予め設定されている。 【0013】 【数1】L1=(W/2−r)/sinθ+√(r2 −
(W/2−r)2 sin2 θ) 【数2】WL=(L1+L2)×2 【0014】次に、エッジ座標検出手段24では、上記
ステップS5にて図4のように作成した輝度ヒストグラ
ムのデータから、輝度レベルがしきい値TH以上となる
座標をエッジ座標としてLE及びREを検出する(ステ
ップS6)。検出したエッジ座標は、規制ガイド付近の
硬貨粉の影響を受けないエリアに外径検出用ウインドウ
WSを設定しているので、外径検出手段25では、検出
したエッジ座標から外径を(RE−LE)により正確に
且つ簡単に求めることができる(ステップS7)。以上
に説明したように、硬貨の外径を正確かつ高速に検出で
きるので、硬貨処理機の識別部に本発明を適用すれば、
硬貨の金種識別の安定化、処理能力の向上が図れる。 【0015】なお、上述した実施の形態では、エリア型
センサ(2次元センサ)で画像を読取る場合について説
明したが、ライン状センサ(1次元センサ)で画像を読
取る場合についても本発明を適用することができる。 【0016】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、画像走査
方向が硬貨の搬送方向に対して垂直又は平行とならない
所定の角度を成すように予め画像読取センサを回転させ
て配置しているので、外径検出用ウインドウは画像主・
副走査方向に矩形に設定するだけで、ベルト及び搬送路
の規制ガイド付近の硬貨の金属粉などのゴミが溜まった
エリアを避けるように簡単に設定することができる。そ
のため、硬貨の画像読取時に硬貨が搬送路の規制ガイド
の一方に接していない状態で、読取った画像内の搬送路
の規制ガイド付近に硬貨粉等が有る場合でも、正確に硬
貨の外径を検出することができる。また、硬貨の外径は
画像から検索した硬貨のエッジ座標に基づいて検出する
が、エッジ座標検索の為の輝度ヒストグラム作成を座標
変換無しに行えるので、外径検出処理を高速化すること
ができる。
関係を示す図である。 【図2】本発明の画像読取装置で読取った画像の一例を
示す図である。 【図3】本発明における外径検出用ウインドウの設定方
法を示す図である。 【図4】本発明の外径検出用輝度ヒストグラムの一例を
示す図である。 【図5】本発明における外径検出手順の一例を示すフロ
ーチャートである。 【図6】本発明を適用した硬貨の画像読取装置の一例を
示すブロック図である。 【図7】従来の硬貨の搬送方向と画像の走査方向との関
係を示す図である。 【図8】従来の画像読取装置で読取った画像の一例を示
す図である。 【図9】従来の外径検出用輝度ヒストグラムの一例を示
す図である。 【図10】従来の画像読取装置で読取った画像に外径検
出用ウインドウを傾けて設定した場合を示す図である。 【符号の説明】 1 搬送路 1A 規制ガイド 2 画像読取センサ 3 画像読取エリア 4 搬送ベルト 5 硬貨 6 硬貨粉 11 タイミングセンサ 12 画像読取手段 13 照明手段 14 記憶部 20 制御部 21 画像読取制御手段 22 ウインドウ設定手段 23 輝度ヒストグラム作成手段 24 エッジ座標検出手段 25 外径検出手段 WS 外径検出用ウインドウ
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 搬送路上を搬送される円形物の表面を照
明し、前記円形物からの反射光による画像を読取るよう
にした円形物の画像読取装置において、前記円形物を照
明するタイミング又は前記円形物の画像を読取るタイミ
ングを検知するためのタイミングセンサと、前記円形物
に対して光を照射して前記円形物の表面を照明する照明
手段と、画像走査方向が前記円形物の搬送方向に対して
垂直又は平行とならない所定の角度を成すように配置さ
れ、前記照明手段で照明された前記円形物の表面からの
反射光による画像を読取る画像読取手段と、前記画像読
取手段で読取った画像データを記憶する記憶部と、前記
記憶部で記憶された画像データに基づいて前記円形物の
外径を検出する主制御部とを具備したことを特徴とする
円形物の画像読取装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11133297A JP3493115B2 (ja) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | 円形物の画像読取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11133297A JP3493115B2 (ja) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | 円形物の画像読取装置 |
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JPH10302107A JPH10302107A (ja) | 1998-11-13 |
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Family Applications (1)
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JP11133297A Expired - Fee Related JP3493115B2 (ja) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | 円形物の画像読取装置 |
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-
1997
- 1997-04-28 JP JP11133297A patent/JP3493115B2/ja not_active Expired - Fee Related
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