以下、本発明の一側面に係る媒体搬送装置について図を参照しつつ説明する。但し、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。
図1は、イメージスキャナとして構成された媒体搬送装置100を示す斜視図である。媒体搬送装置100は、原稿である媒体を搬送し、撮像する。媒体は、用紙、厚紙、カード又はパスポート等である。カードは、例えばプラスチック製の樹脂カード(プラスチックカード)である。また、カードは、例えば認証情報が記憶されたIC(Integrated Circuit)チップもしくは磁気ストライプ等を有する、又は、表面に利用者の氏名及び写真等が印刷された身分証明書カードである。特に、カードは、ISO(International Organization for Standardization)/IEC(International Electrotechnical Commission)7810で規定されるID-1のIDカードである。なお、カードは、他の種類のカードでもよい。媒体搬送装置100は、ファクシミリ、複写機、プリンタ複合機(MFP、Multifunction Peripheral)等でもよい。
媒体搬送装置100は、下側筐体101、上側筐体102、載置台103、排出台104、操作装置105及び表示装置106等を備える。
上側筐体102は、媒体搬送装置100の上面を覆う位置に配置され、下側筐体101に係合している。載置台103は、搬送される媒体を載置可能に下側筐体101に係合している。排出台104は、排出された媒体を保持可能に下側筐体101に係合している。
操作装置105は、ボタン等の入力デバイス及び入力デバイスから信号を取得するインタフェース回路を有し、利用者による入力操作を受け付け、利用者の入力操作に応じた操作信号を出力する。表示装置106は、液晶、有機EL(Electro-Luminescence)等を含むディスプレイ及びディスプレイに画像データを出力するインタフェース回路を有し、画像データをディスプレイに表示する。
図2は、媒体搬送装置100内部の搬送経路を説明するための図である。
媒体搬送装置100内部の搬送経路は、第1媒体センサ111、給送ローラ112、ブレーキローラ113、超音波発信器114a、超音波受信器114b、第1搬送ローラ115、第2搬送ローラ116、第2媒体センサ117、第1撮像装置118a、第2撮像装置118b、第3搬送ローラ119及び第4搬送ローラ120等を有している。なお、各ローラの数は一つに限定されず、各ローラの数はそれぞれ複数でもよい。
下側筐体101の上面は媒体の搬送路の下側ガイド107aを形成し、上側筐体102の下面は媒体の搬送路の上側ガイド107bを形成する。図2において矢印A1は媒体の搬送方向を示す。以下では、上流とは媒体の搬送方向A1の上流のことをいい、下流とは媒体の搬送方向A1の下流のことをいう。
第1媒体センサ111は、接触検出センサを有し、載置台103に媒体が載置されているか否かを検出する。第1媒体センサ111は、載置台103に媒体が載置されている状態と載置されていない状態とで信号値が変化する第1媒体信号を生成して出力する。
超音波発信器114a及び超音波受信器114bは、それぞれ超音波発信部及び超音波受信部の一例である。超音波発信器114a及び超音波受信器114bは、給送ローラ112及びブレーキローラ113の下流側且つ第1搬送ローラ115及び第2搬送ローラ116の上流側、即ち第1撮像装置118a及び第2撮像装置118bの上流側に設けられる。超音波発信器114a及び超音波受信器114bは、媒体の搬送路の近傍に、搬送路を挟んで対向して配置される。超音波発信器114aは、超音波を発信する。一方、超音波受信器114bは、超音波発信器114aにより発信され、媒体を通過した超音波を受信し、受信した超音波に応じた電気信号である超音波信号を生成して出力する。以下では、超音波発信器114a及び超音波受信器114bを総じて超音波センサ114と称する場合がある。
第2媒体センサ117は、媒体搬送方向A1において第1搬送ローラ115及び第2搬送ローラ116の下流側且つ第1撮像装置118a及び第2撮像装置118bの上流側に配置される。第2媒体センサ117は、媒体搬送路に対して一方の側(下側筐体101)に設けられた発光器及び受光器を含む。また、第2媒体センサ117は、媒体搬送路を挟んで発光器及び受光器と対向する位置(上側筐体102)に設けられたミラー等の反射部材を含む。発光器は、媒体搬送路に向けて光を照射する。一方、受光器は、発光器により照射され、反射部材により反射された光を受光し、受光した光の強度に応じた電気信号である第2媒体信号を生成して出力する。第2媒体センサ117の位置に媒体が存在する場合、発光器により照射された光はその媒体により遮光される。そのため、第2媒体センサ117の位置に媒体が存在する状態と存在しない状態とで第2媒体センサ117により生成される信号の信号値は変化する。これにより、第2媒体センサ117は、その位置に媒体が存在するか否かを検出して、搬送された媒体を検出する。なお、第2媒体センサ117の発光器及び受光器は、搬送路を挟んで相互に対向する位置に設けられ、反射部材は省略されてもよい。
第1撮像装置118aは、主走査方向に直線状に配列されたCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)による撮像素子を備える等倍光学系タイプのCIS(Contact Image Sensor)によるラインセンサを有する。また、第1撮像装置118aは、撮像素子上に像を結ぶレンズと、撮像素子から出力された電気信号を増幅し、アナログ/デジタル(A/D)変換するA/D変換器とを有する。第1撮像装置118aは、給送ローラ112、ブレーキローラ113、第1搬送ローラ115及び第2搬送ローラ116によって搬送されている媒体の表面を撮像する。第1撮像装置118aは、一定間隔毎に、搬送されている媒体のラインセンサと対向する領域を撮像したライン画像を順次生成して出力する。即ち、ライン画像の垂直方向(副走査方向)の画素数は1であり、水平方向(主走査方向)の画素数は複数である。
同様に、第2撮像装置118bは、主走査方向に直線状に配列されたCMOSによる撮像素子を備える等倍光学系タイプのCISによるラインセンサを有する。また、第2撮像装置118bは、撮像素子上に像を結ぶレンズと、撮像素子から出力された電気信号を増幅し、アナログ/デジタル(A/D)変換するA/D変換器とを有する。第2撮像装置118bは、給送ローラ112、ブレーキローラ113、第1搬送ローラ115及び第2搬送ローラ116によって搬送されている媒体の裏面を撮像する。第2撮像装置118bは、一定間隔毎に、搬送されている媒体のラインセンサと対向する領域を撮像したライン画像を順次生成して出力する。
なお、媒体搬送装置100は、第1撮像装置118a及び第2撮像装置118bを一方だけ配置し、媒体の片面だけを読み取ってもよい。また、CMOSによる撮像素子を備える等倍光学系タイプのCISによるラインセンサの代わりに、CCD(Charge Coupled Device)による撮像素子を備える等倍光学系タイプのCISによるラインセンサが利用されてもよい。また、CMOS又はCCDによる撮像素子を備える縮小光学系タイプのラインセンサが利用されてもよい。以下では、第1撮像装置118a及び第2撮像装置118bを総じて撮像装置118と称する場合がある。撮像装置118は、撮像部の一例である。また、撮像装置118により生成される一又は複数のライン画像は、搬送される媒体を撮像した入力画像の一例である。
載置台103に載置された媒体は、給送ローラ112が図2の矢印A2の方向に回転することによって、下側ガイド107aと上側ガイド107bの間を媒体の搬送方向A1に向かって搬送される。ブレーキローラ113は、媒体搬送時、矢印A3の方向に回転する。給送ローラ112及びブレーキローラ113の働きにより、載置台103に複数の媒体が載置されている場合、載置台103に載置されている媒体のうち給送ローラ112と接触している媒体のみが分離される。これにより、分離された媒体以外の媒体の搬送が制限されるように動作する(重送の防止)。
媒体は、下側ガイド107aと上側ガイド107bによりガイドされながら、第1搬送ローラ115と第2搬送ローラ116の間に送り込まれる。媒体は、第1搬送ローラ115及び第2搬送ローラ116がそれぞれ矢印A4及び矢印A5の方向に回転することによって、第1撮像装置118aと第2撮像装置118bの間に送り込まれる。撮像装置118により読み取られた媒体は、第3搬送ローラ119及び第4搬送ローラ120がそれぞれ矢印A6及び矢印A7の方向に回転することによって排出台104上に排出される。給送ローラ112、ブレーキローラ113、第1搬送ローラ115及び第2搬送ローラ116は、媒体を搬送する搬送部の一例である。
図3は、媒体搬送装置100の概略構成を示すブロック図である。
媒体搬送装置100は、前述した構成に加えて、駆動装置121、インタフェース装置122、記憶装置130及び処理回路140等をさらに有する。
駆動装置121は、一又は複数のモータを含み、処理回路140からの制御信号によって、給送ローラ112、ブレーキローラ113、第1搬送ローラ115、第2搬送ローラ116、第3搬送ローラ119及び第4搬送ローラ120を回転させて媒体を搬送させる。
インタフェース装置122は、例えばUSB等のシリアルバスに準じるインタフェース回路を有し、不図示の情報処理装置(例えば、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末等)と電気的に接続して入力画像及び各種の情報を送受信する。また、インタフェース装置122の代わりに、無線信号を送受信するアンテナと、所定の通信プロトコルに従って、無線通信回線を通じて信号の送受信を行うための無線通信インタフェース装置とを有する通信部が用いられてもよい。所定の通信プロトコルは、例えば無線LAN(Local Area Network)である。
記憶装置130は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等のメモリ装置、ハードディスク等の固定ディスク装置、又はフレキシブルディスク、光ディスク等の可搬用の記憶装置等を有する。また、記憶装置130には、媒体搬送装置100の各種処理に用いられるコンピュータプログラム、データベース、テーブル等が格納される。コンピュータプログラムは、コンピュータ読み取り可能な可搬型記録媒体から、公知のセットアッププログラム等を用いて記憶装置130にインストールされてもよい。可搬型記録媒体は、例えばCD-ROM(compact disc read only memory)、DVD-ROM(digital versatile disc read only memory)等である。
処理回路140は、例えばCPU(Central Processing Unit)等のプロセッサである。処理回路140は、予め記憶装置130に記憶されているプログラムに基づいて動作する。なお、処理回路140は、DSP(digital signal processor)、LSI(large scale integration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等でもよい。
処理回路140は、操作装置105、表示装置106、第1媒体センサ111、超音波センサ114、第2媒体センサ117、撮像装置118、駆動装置121、インタフェース装置122及び記憶装置130等と接続され、これらの各部を制御する。処理回路140は、駆動装置121の駆動制御、撮像装置118の撮像制御等を行い、画像を取得し、インタフェース装置122を介して不図示の情報処理装置に送信する。また、処理回路140は、撮像装置118により生成される入力画像に基づいて、搬送される媒体がIDカードであるか否かを判定し、判定結果に基づいて搬送部を制御し、又は、判定結果を、インタフェース装置122を介して情報処理装置に送信する。
図4は、記憶装置130及び処理回路140の概略構成を示す図である。
図4に示すように、記憶装置130には、制御プログラム131、抽出プログラム132、検出プログラム133及び判定プログラム134等が記憶される。これらの各プログラムは、プロセッサ上で動作するソフトウェアにより実装される機能モジュールである。処理回路140は、記憶装置130に記憶された各プログラムを読み取り、読み取った各プログラムに従って動作する。これにより、処理回路140は、制御部141、抽出部142、検出部143及び判定部144として機能する。
図5は、媒体搬送装置100の媒体読取処理の動作の例を示すフローチャートである。
以下、図5に示したフローチャートを参照しつつ、媒体搬送装置100の媒体読取処理の動作の例を説明する。なお、以下に説明する動作のフローは、予め記憶装置130に記憶されているプログラムに基づき主に処理回路140により媒体搬送装置100の各要素と協働して実行される。図5に示す動作のフローは、定期的に実行される。
最初に、制御部141は、利用者により操作装置105を用いて媒体の読み取りの指示が入力されて、媒体の読み取りを指示する操作信号を操作装置105から受信するまで待機する(ステップS101)。
次に、制御部141は、第1媒体センサ111から受信する第1媒体信号に基づいて載置台103に媒体が載置されているか否かを判定する(ステップS102)。
載置台103に媒体が載置されていない場合、制御部141は、ステップS101へ処理を戻し、操作装置105から新たに操作信号を受信するまで待機する。
一方、載置台103に媒体が載置されている場合、制御部141は、駆動装置121を駆動して給送ローラ112、ブレーキローラ113、第1~第4搬送ローラ115、116、119及び120を回転させて、媒体を搬送させる(ステップS103)。
次に、制御部141は、撮像装置118に媒体の撮像を開始させるとともに、撮像装置118により媒体が所定量撮像されたか否かを判定する(ステップS104)。所定量は、IDカードの角の丸みを判定するために十分な量に設定される。例えば、所定量は、搬送された媒体の全体に相当する量に設定される。なお、所定量は、少なくともIDカードの先端(下流側の端部)の角の丸み全体が撮像される量であればよい。
制御部141は、第2媒体センサ117から第2媒体信号を取得し、取得した第2媒体信号に基づいて、第2媒体センサ117の位置に媒体が存在するか否かを判定する。制御部141は、第2媒体信号の信号値が、媒体が存在しないことを示す値から媒体が存在することを示す値に変化したときに、媒体の先端が第2媒体センサ117の位置を通過したと判定する。制御部141は、その後、第2媒体信号の信号値が、媒体が存在することを示す値から媒体が存在しないことを示す値に変化したときに、媒体の後端が第2媒体センサ117の位置を通過したと判定する。制御部141は、媒体の後端が第2媒体センサ117の位置を通過したと判定してから一定期間が経過した時に、撮像装置118により媒体が所定量撮像されたと判定する。なお、制御部141は、媒体の先端が第2媒体センサ117の位置を通過したと判定してから所定量に相当する搬送期間が経過した時に、撮像装置118により媒体が所定量撮像されたと判定してもよい。
また、制御部141は、撮像装置118により順次生成されるライン画像を取得し、取得したライン画像を解析することにより、媒体が所定量撮像されたか否かを判定してもよい。その場合、制御部141は、公知の画像処理技術を利用して、ライン画像に媒体が含まれるか否かを判定し、ライン画像に媒体全体又は媒体が所定量含まれると判定した時に、撮像装置118により媒体が所定量撮像されたと判定する。
制御部141は、撮像装置118により媒体が所定量撮像されるまで待機する。撮像装置118により媒体が所定量撮像された場合、処理回路140は、カード判定処理を実行する(ステップS105)。カード判定処理において、処理回路140は、搬送される媒体がIDカードであるか否かを判定する。カード判定処理の詳細については後述する。
次に、制御部141は、後述する重送判定処理において、媒体の重送が発生していると判定されたか否かを判定する(ステップS106)。
重送が発生していると判定された場合、制御部141は、異常処理として、駆動装置121を停止して、媒体の搬送を停止させるとともに、不図示のスピーカ、LED等により、異常が発生したことを利用者に通知する(ステップS107)。そして、制御部141は、一連のステップを終了する。なお、制御部141は、異常処理として、媒体の搬送を即時に停止させるのでなく、現在搬送中の媒体を排出させた後に、次の媒体の搬送を停止させてもよい。
一方、重送が発生していると判定されていない場合、制御部141は、搬送された媒体の全体が撮像されたか否かを判定する(ステップS108)。制御部141は、例えば、第2媒体センサ117から取得した第2媒体信号に基づいて、媒体の後端が第2媒体センサ117の位置を通過したと判定してから一定期間が経過した時に、媒体の全体が撮像されたと判定する。なお、制御部141は、予め定められた数のライン画像を撮像装置118から取得したときに、搬送された媒体の全体が撮像されたと判定してもよい。
まだ搬送された媒体の全体が撮像されていない場合、制御部141は、処理をステップS106へ戻し、ステップS106~S108の処理を繰り返す。
一方、搬送された媒体の全体が撮像された場合、制御部141は、取得した全てのライン画像を結合することにより、読取画像を取得する(ステップS109)。
次に、制御部141は、読取画像と、カード判定処理における判定結果、即ち読取画像に含まれる媒体がIDカードであるか否かを示す情報とを、インタフェース装置122を介して不図示の情報処理装置へ送信することにより出力する(ステップS110)。なお、情報処理装置は、読取画像及び判定結果を受信した場合、受信した判定結果に従って、読取画像がIDカードに対応するか他の媒体に対応するかを分類し、各読取画像を対応するフォルダ等の記憶領域に記憶する。
次に、制御部141は、第1媒体センサ111から受信する第1媒体信号に基づいて載置台103に媒体が残っているか否かを判定する(ステップS111)。載置台103に媒体が残っている場合、制御部141は、ステップS104へ処理を戻し、ステップS104~S111の処理を繰り返す。
一方、載置台103に媒体が残っていない場合、制御部141は、駆動装置121を停止し(ステップS112)、一連のステップを終了する。
図6は、カード判定処理の動作の例を示すフローチャートである。
図6に示す動作のフローは、図5に示すフローチャートのステップS105において実行される。
最初に、制御部141は、撮像装置118により現在までに生成されたライン画像を入力画像として取得する(ステップS201)。
次に、抽出部142は、入力画像からエッジ画素を抽出する(ステップS202)。抽出部142は、入力画像内の各水平ライン(主走査方向ライン)について、入力画像の左端から順に各画素と各画素の右側に隣接する画素又は所定距離だけ離れた画素との階調値の差の絶対値(以下、隣接差分値と称する)を算出する。階調値は、輝度値又は色値である。抽出部142は、隣接差分値がエッジ閾値以上である最初(最も左側)の画素を左端エッジ画素として抽出する。エッジ閾値は、例えば、人が画像上の輝度の違いを目視により判別可能な階調値の差(例えば20)に設定することができる。
同様に、抽出部142は、入力画像内の各水平ラインについて、入力画像の右端から順に各画素と各画素の左側の画素との隣接差分値を算出し、隣接差分値がエッジ閾値以上である最初の画素を右端エッジ画素として抽出する。抽出部142は、入力画像内の各水平ラインについて、入力画像の左端から順に各画素と各画素の右側の画素との隣接差分値を算出し、隣接差分値がエッジ閾値以上である最後の画素を右端エッジ画素として抽出してもよい。また、抽出部142は、入力画像内の各垂直ラインについて、入力画像の上端から順に各画素と各画素の下側の画素との隣接差分値を算出し、隣接差分値がエッジ閾値以上である最初の画素を上端エッジ画素として抽出する。また、抽出部142は、入力画像内の各垂直ラインについて、入力画像の下端から順に各画素と各画素の上側の画素との隣接差分値を算出し、隣接差分値がエッジ閾値以上である最初の画素を下端エッジ画素として抽出する。抽出部142は、入力画像内の各垂直ラインについて、入力画像の上端から順に各画素と各画素の下側の画素との隣接差分値を算出し、隣接差分値がエッジ閾値以上である最後の画素を下端エッジ画素として抽出してもよい。
なお、抽出部142は、各画素の水平又は垂直方向の両隣の画素又は所定距離だけ離れた二つの画素の階調値の差の絶対値を隣接差分値として算出してもよい。また、抽出部142は、特定の画素の階調値が閾値未満であり、その特定の画素に隣接する画素又は所定距離だけ離れた画素の階調値が閾値以上である場合、その特定の画素をエッジ画素として抽出してもよい。
次に、検出部143は、抽出部142が抽出したエッジ画素から、相互に略直交する二つの直線を検出する(ステップS203)。検出部143は、まず、左端エッジ画素から媒体の左辺に対応する直線を検出し、右端エッジ画素から媒体の右辺に対応する直線を検出し、上端エッジ画素から媒体の上辺に対応する直線を検出し、下端エッジ画素から媒体の下辺に対応する直線を検出する。検出部143は、最小二乗法を用いて直線を検出する。なお、検出部143は、ハフ変換を用いて直線を検出してもよい。
また、検出部143は、左端エッジ画素及び右端エッジ画素の内、その水平位置が、垂直方向に隣接する左端エッジ画素及び右端エッジ画素の水平位置から所定距離以上離れている左端エッジ画素及び右端エッジ画素を除いて直線を検出してもよい。同様に、検出部143は、上端エッジ画素及び下端エッジ画素の内、その垂直位置が、水平方向に隣接する上端エッジ画素及び下端エッジ画素の垂直位置から所定距離以上離れている上端エッジ画素及び下端エッジ画素を除いて直線を検出してもよい。これにより、検出部143は、媒体が傾いて搬送された場合に、左端エッジ画素及び右端エッジ画素として検出された媒体の上端及び下端、又は、上端エッジ画素及び下端エッジ画素として検出された媒体の左端及び右端の影響を受けないように、直線を検出できる。
次に、検出部143は、検出した複数の直線の中から相互に略直交する二つの直線を抽出する。検出部143は、まず原稿の左辺に対応する直線の中から直線を一つ選択し、原稿の右辺に対応する直線の中から、選択した直線と略平行(例えば±3°以内)する直線を抽出する。次に、検出部143は、媒体の上辺及び下辺にそれぞれ対応する直線の中から、原稿の左辺に対応する直線から選択した直線と略直交する(例えば90°に対して±3°以内)直線を抽出する。検出部143は、上記の条件を満たす直線の組合せの中で、各直線で囲まれる領域の面積が最も大きい組合せに係る直線を抽出する。検出部143は、抽出した左辺及び上辺にそれぞれ対応する直線、上辺及び右辺にそれぞれ対応する直線、右辺及び下辺にそれぞれ対応する直線、並びに、下辺及び左辺にそれぞれ対応する直線を、それぞれ相互に略直交する二つの直線として検出する。
次に、検出部143は、検出した相互に略直交する二つの直線の交点を検出する(ステップS204)。
次に、検出部143は、検出した交点毎に、各交点と所定のエッジ画素との間の距離を算出する(ステップS205)。所定のエッジ画素は、各交点の内側、即ち検出した交点より、検出した直線で囲まれる領域の中心側に位置するエッジ画素である。または、所定のエッジ画素は、各交点から所定範囲内に位置するエッジ画素である。または、所定のエッジ画素は、全てのエッジ画素の内、各交点から近い順に第1所定番目から第2所定番目までのエッジ画素である。第1所定番目は、1番目以降の順位に設定される。なお、第1所定番目を2番目以降の順位に設定することにより、ノイズ等により検出されたエッジ画素が所定のエッジ画素として抽出されることが抑制される。第2所定番目は、第1所定番目以降の順位である。即ち、検出部143は、検出した交点毎に、各交点と一つ以上の所定のエッジ画素との間の距離を算出する。
検出部143は、各交点と所定のエッジ画素との間の距離として、各交点と所定のエッジ画素との間のユークリッド距離を算出する。なお、検出部143は、各交点と所定のエッジ画素との間の距離として、各交点と所定のエッジ画素との間のマンハッタン距離、即ち水平方向における距離と垂直方向における距離の和を算出してもよい。これにより、検出部143は、効率良く且つ精度良く、各交点と所定のエッジ画素との間の距離を算出することができる。また、検出部143は、各交点と所定のエッジ画素との間の距離として、各交点と所定のエッジ画素との間のチェビシェフ距離、即ち水平方向における距離と垂直方向における距離の内、大きい方の距離を算出してもよい。これにより、検出部143は、効率良く、各交点と所定のエッジ画素との間の距離を算出することができる。
図7Aは、各交点と所定のエッジ画素との間の距離について説明するための模式図である。
図7Aは、IDカードCが撮像された入力画像700を示す。図7Aに示す例では、IDカードCの外周部分からエッジ画素Eが抽出され、各エッジ画素Eから左辺に対応する直線L1、上辺に対応する直線L2、右辺に対応する直線L3及び下辺に対応する直線L4が検出されている。また、直線L1と直線L2の交点Vから近い順に1番目のエッジ画素E1、2番目のエッジ画素E2、3番目のエッジ画素E3が所定エッジ画素として抽出され、交点Vから各エッジ画素E1~E3までの各距離D1~D3が算出されている。
図7Aに示すように、IDカードの各角はある程度の丸みを有するため、IDカードが撮像された入力画像700において、各交点Vと所定のエッジ画素E1~E3との間の距離は、ある程度の大きさを有する。一方、PPC用紙等の通常の用紙の各角は直角を有するため、通常の用紙が撮像された入力画像において、各交点と所定のエッジ画素との間の距離は0に近い。したがって、検出部143は、各交点と所定のエッジ画素との間の距離に基づいて、入力画像に含まれる媒体の角における丸みの度合いを精度良く検出することができる。
次に、検出部143は、検出した交点毎に、各交点と、所定のエッジ画素との間の距離に基づいて、入力画像内の媒体の角における丸みの度合いを検出する(ステップS206)。例えば、検出部143は、検出した交点毎に、各交点と各所定のエッジ画素との間の各距離の統計値(平均値、中央値、最頻値、最大値又は最小値等)を算出する。丸みの度合いは、IDカードの角における丸みの理想値に近い度合いであり、検出部143は、算出した統計値がIDカードにおける理想値に近いほど高くなるように、丸みの度合いを算出する。例えば、検出部143は、算出した統計値と理想値の差の逆数、又は、その差を上限値から減算した値を、丸みの度合いとして算出する。
IDカードの角における丸みの理想値は、例えばISO/IEC7810で規定されるIDカードのサイズに基づいて設定される。ISO/IEC7810又はその追加規定(ISO/IEC7813等)では、IDカードの角の丸みの半径(R)が3.18mmに規定されている。したがって、搬送される媒体がIDカードである場合、各交点と、所定のエッジ画素との間の距離の理想値は、(21/2-1)×3.18[mm]に設定される。なお、検出部143は、統計値と理想値の差が所定閾値以下である場合に丸みの度合いを1とし、統計値と理想値の差が所定閾値より大きい場合に丸みの度合いを0としてもよい。また、検出部143は、統計値が理想値以上である場合に丸みの度合いを1とし、統計値が理想値未満である場合に丸みの度合いを0としてもよい。
なお、検出部143は、各交点と、各交点から所定範囲内に位置する複数のエッジ画素との間のマンハッタン距離の変化の度合いに基づいて、丸みの度合いを算出してもよい。
図7B及び図7Cは、角折れ(角曲がり)が発生した用紙Pについて説明するための模式図である。
図7Bは、角折れが発生した用紙Pが撮像された入力画像の一部を示す。図7Bに示すように、角折れが発生した用紙Pでは、用紙Pの外形から検出された交点V’と所定のエッジ画素E’との間の距離D’は、ある程度の大きさを有するため、理想値に近くなってしまう可能性がある。但し、通常、用紙の角は、直線状に折れ曲がるため、交点と複数の所定のエッジ画素との間のマンハッタン距離(水平方向の距離と垂直方向の距離の和)は線形に変化する。また、折れ部の形状が二等辺三角形である場合は、交点と複数の所定のエッジ画素との間のマンハッタン距離は変化しない。
図7Cは、交点と各エッジ画素との間のマンハッタン距離の変化を示すグラフ720を示す。グラフ720の横軸は、交点からの水平方向の距離を示し、縦軸は、交点からのマンハッタン距離を示す。グラフ721は、図7Aに示したIDカードCにおいて交点Vから所定範囲内に位置する各エッジ画素に係る各マンハッタン距離の分布を示す。グラフ722は、図7Bに示した用紙Pにおいて交点V’から所定範囲内に位置する各エッジ画素に係る各マンハッタン距離の分布を示す。図7Cに示すように、角にある程度の丸みを有するIDカードCでは、交点と各エッジ画素との間のマンハッタン距離は、水平方向の距離の変化に対して、ゆるやかな曲線を描くように変化する。一方、角折れが発生した用紙Pでは、交点と各エッジ画素との間のマンハッタン距離は、水平方向の距離の変化に対して、線形に変化する。
検出部143は、まず、交点から所定範囲内に位置する複数のエッジ画素の内、所定方向(水平又は垂直方向)において相互に隣接する二つのエッジ画素のペアを抽出する。検出部143は、抽出したペア毎に、交点と各エッジ画素との間のマンハッタン距離の変化の度合いである第1距離変化度を算出する。検出部143は、第1距離変化度として、交点と各エッジ画素との間の水平方向の距離の変化量に対するマンハッタン距離の変化量の比率(傾き)の絶対値を算出する。
次に、検出部143は、抽出した二つのエッジ画素のペアの内、所定方向において相互に隣接する二組のペアを抽出する。検出部143は、抽出したペア毎に、第1距離変化度の変化の度合いである第2距離変化度を算出する。検出部143は、第2距離変化度として、(第1距離変化度を算出した際に使用した)交点と各エッジ画素との間の水平方向の距離の変化量に対する、第1距離変化度の変化量の比率の絶対値を算出する。このようにして算出された第2距離変化度は、各交点と各エッジ画素との間のマンハッタン距離を、各交点と各エッジ画素との間の水平方向の距離に対して二階微分した値(二階微分値)に相当する。なお、検出部143は、第1距離変化度の変化量の絶対値を第2距離変化度として算出してもよい。
検出部143は、ペア毎に算出した二階微分値の統計値(平均値、中央値、最頻値、最大値又は最小値等)を算出する。検出部143は、算出した統計値が大きいほど大きくなり、算出した統計値が小さいほど小さくなるように、丸みの度合いを補正する。なお、検出部143は、算出した統計値をそのまま丸みの度合いとして用いてもよい。
各交点と、各交点から所定範囲内に位置する複数のエッジ画素との間のマンハッタン距離の変化度に基づいて丸みの度合いを算出することにより、媒体搬送装置100は、角折れが発生した用紙をIDカードと誤って判定してしまうことを抑制できる。
このように、検出部143は、抽出部142により抽出されたエッジ画素に基づいて、入力画像内の媒体の角における丸みの度合いを検出する。
次に、判定部144は、検出部143により検出された丸みの度合いが丸み閾値以下であるか否かを判定する(ステップS207)。丸み閾値は、事前の実験により、IDカードに対して算出された丸みの度合いと、用紙に対して算出された丸みの度合いとの間の値に設定される。
丸みの度合いが丸み閾値より大きい場合、判定部144は、搬送される媒体がIDカードであると判定し(ステップS208)、一連のステップを終了する。一方、丸みの度合いが丸み閾値以下である場合、判定部144は、搬送される媒体がIDカードでないと判定し(ステップS209)、一連のステップを終了する。判定部144は、交点(角)毎に検出された全ての丸みの度合いが丸み閾値より大きい場合に、媒体がIDカードであると判定し、交点毎に検出された少なくとも一つの丸みの度合いが丸み閾値以下である場合に、媒体がIDカードでないと判定する。なお、判定部144は、所定数(例えば1)以上の丸みの度合いが丸み閾値より大きい場合に、媒体がIDカードであると判定し、そうでない場合に、媒体がIDカードでないと判定してもよい。例えば、所定数を2以上の数に設定することにより、判定部144は、一つの角のみに角折れが発生している用紙をIDカードと誤って判定してしまうことを抑制できる。このように、判定部144は、丸みの度合いに基づいて、搬送される媒体がIDカードであるか否かを判定する。
なお、検出部143は、媒体の全ての角について丸みの度合いを算出するのでなく、少なくとも一つの角についてのみ丸みの度合いを算出してもよい。その場合、図5のステップS104において、制御部141は、入力画像に媒体の上辺に対応する直線と、右辺に対応する直線又は左辺に対応する直線の少なくとも一方とが検出可能な量の媒体が含まれるように、撮像装置118から入力画像を取得する。検出部143は、ステップS203において、相互に略直交する二つの直線のみを検出し、ステップS204において、その二つの直線の交点のみを検出する。この場合、媒体がIDカードであるか否かの判定精度は低減するが、媒体搬送装置100は、カード判定処理の処理時間を短縮し、媒体がIDカードであるか否かを早期に判定することができる。
図8は、重送判定処理の動作の例を示すフローチャートである。
以下、図8に示したフローチャートを参照しつつ、媒体搬送装置100の重送判定処理の動作の例を説明する。なお、以下に説明する動作のフローは、予め記憶装置130に記憶されているプログラムに基づき主に処理回路140により媒体搬送装置100の各要素と協働して実行される。図8に示す動作のフローは、図5のステップS103において、制御部141が媒体の搬送を開始した後、定期的に実行される。
最初に、制御部141は、超音波センサ114から超音波信号を取得する(ステップS301)。
次に、制御部141は、カード判定処理において、媒体の種別が既に判定されたか否かを判定する(ステップS302)。
媒体の種別がまだ判定されていない場合、制御部141は、取得した超音波信号の信号値を記憶装置130に記憶し(ステップS303)、一連のステップを終了する。
一方、媒体の種別が既に判定された場合、制御部141は、カード判定処理において媒体がIDカードであると判定されたか否かを判定する(ステップS304)。
媒体がIDカードであると判定された場合、制御部141は、重送が発生しているか否かの判定を停止し(ステップS305)、一連のステップを終了する。
一方、媒体がIDカードでないと判定された場合、制御部141は、現在までに取得した超音波信号の各信号値が重送閾値未満であるか否かを判定する(ステップS306)。
図9は、超音波信号の特性について説明するための模式図である。
図9のグラフ900において、実線901は媒体として一枚の用紙が搬送されている場合の超音波信号の特性を示し、点線902は用紙の重送が発生している場合の超音波信号の特性を示す。グラフ900の横軸は時間を示し、縦軸は超音波信号の信号値を示す。重送が発生していることにより、区間903において点線902の超音波信号の信号値が低下している。重送閾値は、一枚の用紙が搬送されているときの超音波信号の信号値S1と、用紙の重送が発生しているときの超音波信号の信号値S2との間の値に設定される。これにより、制御部141は、超音波信号の信号値が重送閾値未満であるか否かを判定することによって媒体の重送が発生したか否かを判定することができる。
一方、一点鎖線904は、プラスチック製のIDカードが一枚だけ搬送されている場合の超音波信号の特性を示す。IDカードが搬送されている場合、超音波信号の信号値は重送閾値より小さくなるため、制御部141は、媒体の重送が発生したと誤って判定する。特に、薄紙の重送が発生している場合の超音波信号の信号値は、IDカードが搬送されている場合の超音波信号の信号値に近く、重送閾値をその二つの信号値の間の値に設定することは困難である。しかしながら、制御部141は、媒体がIDカードであると判定された場合、重送の検出を停止するため、媒体の重送の検出誤りを防止できる。
制御部141は、現在までに取得した超音波信号の信号値の内の何れかが重送閾値未満である場合、重送が発生していると判定し(ステップS307)、一連のステップを終了する。この場合、制御部141は、図5のステップS106において、媒体の重送が発生していると判定し、ステップS107において、媒体の搬送を停止するように、搬送部を制御する。一方、制御部141は、現在までに取得した超音波信号の信号値の全てが重送閾値以上である場合、重送が発生していないと判定し(ステップS308)、一連のステップを終了する。このように、制御部141は、超音波信号を重送閾値と比較することにより媒体の重送が発生しているか否かを判定する。
また、制御部141は、搬送される媒体がIDカードであるか否かに応じて、重送が発生しているか否かの判定を停止する。即ち、制御部141は、判定部144による判定結果に基づいて、搬送部を制御する。
なお、制御部141は、判定部144による判定結果に応じて、媒体の搬送速度(駆動装置121のモータ回転速度)が異なるように搬送部を制御してもよい。その場合、制御部141は、搬送される媒体がIDカードである場合の搬送速度を、搬送される媒体がIDカードでない場合の搬送速度より低く(遅く)して、滑りやすいプラスチック製のIDカードがより安定して搬送されるように制御する。
また、判定部144による判定結果に基づく搬送部の制御、又は、判定結果の出力の内の何れかは省略されてもよい。
以上詳述したように、媒体搬送装置100は、入力画像内のエッジ画素に基づいて媒体の角における丸みの度合いを検出し、検出した丸みの度合いに基づいて、媒体がIDカードであるか否かを判定する。これにより、媒体搬送装置100は、搬送される媒体がIDカードであるか否かをより適切に判定することが可能となった。
特に、媒体搬送装置100は、媒体の外形に対応する直線の交点と、所定のエッジ画素との間の距離に基づいて丸みの度合いを検出するため、媒体が傾いて搬送された場合でも、丸みの度合いを良好に検出できる。そのため、媒体搬送装置100は、媒体が傾いて搬送された場合でも、媒体がIDカードであるか否かを良好に判定することが可能となった。また、媒体搬送装置100は、媒体の外形に対応する直線の交点と、所定のエッジ画素との間の距離に基づいて丸みの度合いを検出することにより、丸みの度合いを低計算量で効率良く検出することが可能となり、カード判定処理の処理負荷を軽減することが可能となった。
また、利用者は、媒体搬送装置100にIDカードを搬送させる際に、媒体の重送が発生したと誤って検出されることを防止するために重送検出機能をOFFに設定する必要がなくなり、媒体搬送装置100は、利用者の利便性を向上させることが可能となった。
また、媒体搬送装置100は、厚さセンサ等の特殊なセンサを使用せずに、媒体がIDカードであるか否かを判定できるため、装置コストの増大を抑制することが可能となった。
図10は、他の実施形態に係るカード判定処理の動作の例を示すフローチャートである。
図10に示すカード判定処理は、図6に示すカード判定処理の代わりに実行される。図10のステップS401~S402、S406~S408の処理は、図6のステップS201~S202、S207~S209の処理と同様であるため、詳細な説明を省略し、以下ではステップS403~S405の処理についてのみ説明する。
検出部143は、抽出部142により抽出された上端エッジ画素、下端エッジ画素、左端エッジ画素及び右端エッジ画素毎に、各エッジ画素の内、相互に隣接する二つのエッジ画素のペアを抽出する。検出部143は、抽出したペア毎に、二つのエッジ画素を通過する直線の傾きを算出する(ステップS403)。即ち、検出部143は、二つのエッジ画素の所定方向(水平又は垂直方向)における位置の変化量に対する、所定方向と直交する方向(垂直又は水平方向)における位置の変化量の比率の絶対値を算出する。
次に、検出部143は、抽出した二つのエッジ画素のペアの内、相互に隣接する二組のペアを抽出する。検出部143は、抽出したペア毎に、算出した各傾きの変化の度合いである傾き変化度を算出する(ステップS404)。検出部143は、傾き変化度として、(傾きを算出した際に使用した)二つのエッジ画素の所定方向(水平又は垂直方向)における位置の変化量に対する、傾きの変化量の比率の絶対値を算出する。このようにして算出された傾き変化度は、各エッジ画素の所定方向における位置を所定方向と直交する方向に対して二階微分した値(二階微分値)に相当する。なお、検出部143は、傾きの変化量の絶対値を傾き変化度として算出してもよい。
図11A、図11B、図11C及び図11Dは、各エッジ画素の傾き変化度について説明するための模式図である。
図11Aの画像1100は、まっすぐに搬送されたIDカードCが撮像された入力画像である。なお、入力画像1100では上端エッジ画素が実線で示され、他のエッジ画素が点線で示されている。図11Aのグラフ1101は、入力画像1100から抽出された各上端エッジ画素の傾き変化度を示すグラフである。グラフ1101の横軸は、入力画像内の水平方向の位置を示し、縦軸は、各位置における各上端エッジ画素の傾き変化度を示す。入力画像1100に示すように、角に丸みを有するIDカードでは、丸みに対応する部分において、上端エッジ画素群の傾きは、水平方向の位置の変化に対して非線形に変化する。そのため、グラフ1101に示すように、水平方向の位置の変化量に対するその傾きの変化量の比率は、丸みに対応する部分においてある程度の大きさを有する。一方、図示しないが、角が直角である用紙では、上端エッジ画素群の傾きは、水平方向の位置の変化に対して変化しない。
図11Bの画像1110は、まっすぐに搬送されたIDカードCが撮像された入力画像である。なお、入力画像1110では左端エッジ画素が実線で示され、他のエッジ画素が点線で示されている。図11Bのグラフ1111は、入力画像1110から抽出された各左端エッジ画素の傾き変化度を示すグラフである。グラフ1111の縦軸は、入力画像内の垂直方向の位置を示し、横軸は、各位置における各左端エッジ画素の傾き変化度を示す。入力画像1110に示すように、角に丸みを有するIDカードでは、丸みに対応する部分において、左端エッジ画素群の傾きは、垂直方向の位置の変化に対して非線形に変化する。そのため、グラフ1111に示すように、垂直方向の位置の変化量に対するその傾きの変化量の比率は、丸みに対応する部分においてある程度の大きさを有する。一方、図示しないが、角が直角である用紙では、左端エッジ画素群の傾きは、垂直方向の位置の変化に対して変化しない。
図11Cの画像1120は、傾いて搬送されたIDカードCが撮像された入力画像を示す。なお、入力画像1120では上端エッジ画素が実線で示され、他のエッジ画素が点線で示されている。図11Cのグラフ1121は、入力画像1120から抽出された各上端エッジ画素の傾き変化度を示すグラフである。グラフ1121の横軸は、入力画像内の水平方向の位置を示し、縦軸は、各位置における各上端エッジ画素の傾き変化度を示す。入力画像1120に示すように、IDカードCがまっすぐ搬送される場合と同様に、角に丸みを有するIDカードでは、丸みに対応する部分において、上端エッジ画素群の傾きは、水平方向の位置の変化に対して非線形に変化する。そのため、グラフ1121に示すように、水平方向の位置の変化量に対するその傾きの変化量の比率は、丸みに対応する部分においてある程度の大きさを有する。一方、図示しないが、角が直角である用紙では、上端エッジ画素群の傾きは、角に対応する一点以外では、水平方向の位置の変化に対して変化しない。
図11Dの画像1130は、傾いて搬送されたIDカードCが撮像された入力画像を示す。なお、入力画像1130では左端エッジ画素が実線で示され、他のエッジ画素が点線で示されている。図11Dのグラフ1131は、入力画像1130から抽出された各左端エッジ画素の傾き変化度を示すグラフである。グラフ1131の縦軸は、入力画像内の垂直方向の位置を示し、横軸は、各位置における各左端エッジ画素の傾き変化度を示す。入力画像1130に示すように、IDカードCがまっすぐ搬送される場合と同様に、角に丸みを有するIDカードでは、丸みに対応する部分において、左端エッジ画素群の傾きは、垂直方向の位置の変化に対して非線形に変化する。そのため、グラフ1131に示すように、垂直方向の位置の変化量に対するその傾きの変化量の比率は、丸みに対応する部分においてある程度の大きさを有する。一方、図示しないが、角が直角である用紙では、左端エッジ画素群の傾きは、角に対応する一点以外では、垂直方向の位置の変化に対して変化しない。
したがって、検出部143は、各エッジ画素の傾き変化度に基づいて、入力画像に含まれる媒体の角における丸みの度合いを精度良く検出することができる。
次に、検出部143は、上端エッジ画素、下端エッジ画素、左端エッジ画素及び右端エッジ画素毎に、各エッジ画素の傾き変化度に基づいて、入力画像内の媒体の角における丸みの度合いを検出する(ステップS405)。例えば、検出部143は、上端エッジ画素、下端エッジ画素、左端エッジ画素及び右端エッジ画素毎に、傾き変化度が大きい順に第1所定番目から第2所定番目までのエッジ画素を抽出する。第1所定番目は、2番目以降の順位である。第1所定番目を2番目以降の順位に設定することにより、用紙の角に対応する一点から算出される傾き変化度の影響が取り除かれる。第2所定番目は、第1所定番目以降の順位である。検出部143は、上端エッジ画素、下端エッジ画素、左端エッジ画素及び右端エッジ画素毎に、抽出した各エッジ画素の傾き変化度の統計値(平均値、中央値、最頻値、最大値又は最小値等)を算出する。なお、検出部143は、傾き変化度が所定閾値より大きいエッジ画素の数を、各エッジ画素の傾き変化度の統計値として算出してもよい。
丸みの度合いは、IDカードの角における丸みの理想値に近い度合いを示す値であり、検出部143は、算出した統計値がIDカードにおける理想値に近い程高くなるように、丸みの度合いを算出する。例えば、検出部143は、算出した統計値と理想値との差の逆数、又は、その差を上限値から減算した値を、丸みの度合いとして算出する。
IDカードにおける理想値は、事前の実験により、ISO/IEC7810で規定されるIDカードについて算出された統計値の値に設定される。なお、検出部143は、統計値と理想値の差が所定閾値以下である場合に丸みの度合いを1とし、統計値と理想値の差が所定閾値より大きい場合に丸みの度合いを0としてもよい。また、検出部143は、統計値が理想値以上である場合に丸みの度合いを1とし、統計値が理想値未満である場合に丸みの度合いを0としてもよい。
なお、検出部143は、上端エッジ画素、下端エッジ画素、左端エッジ画素及び右端エッジ画素の全ての種類のエッジ画素について丸みの度合いを算出するのでなく、少なくとも一種類のエッジ画素についてのみ丸みの度合いを算出してもよい。その場合、図5のステップS104において、制御部141は、入力画像に少なくとも上端エッジ画素が検出可能な量の媒体が含まれるように、撮像装置118から入力画像を取得する。検出部143は、ステップS402において上端エッジ画素のみを検出し、ステップS403及びS404において上端エッジ画素に係る傾き変化度のみを算出し、ステップS405において上端エッジ画素についてのみ丸みの度合いを検出する。この場合、媒体がIDカードであるか否かの判定精度は低減するが、媒体搬送装置100は、カード判定処理の処理時間を短縮し、媒体がIDカードであるか否かを早期に判定することができる。
以上詳述したように、媒体搬送装置100は、各エッジ画素の傾き変化度に基づいて媒体の角における丸みの度合いを検出する場合にも、搬送される媒体がIDカードであるか否かを、より適切に判定することが可能となった。
特に、媒体搬送装置100は、各エッジ画素の傾き変化度に基づいて丸みの度合いを検出するため、媒体が傾いて搬送された場合でも、丸みの度合いを良好に検出し、媒体がIDカードであるか否かを良好に判定することが可能となった。また、媒体搬送装置100は、各エッジ画素の傾き変化度に基づいて丸みの度合いを検出することにより、丸みの度合いを低計算量で効率良く検出することが可能となり、カード判定処理の処理負荷を軽減することが可能となった。
図12は、さらに他の実施形態に係るカード判定処理の動作の例を示すフローチャートである。
図12に示すカード判定処理は、図6に示すカード判定処理の代わりに実行される。図12のステップS501~S502、S507~S509の処理は、図6のステップS201~S202、S207~S209の処理と同様であるため、詳細な説明を省略し、以下ではステップS503~S506の処理についてのみ説明する。
検出部143は、入力画像内のライン毎に、各ラインに含まれるエッジ画素の間の距離に基づいて媒体幅を検出する(ステップS503)。検出部143は、各ラインに含まれるエッジ画素の内、最も左端側に位置するエッジ画素と、最も右端側に位置するエッジ画素とを特定し、特定したエッジ画素の間の距離(画素数)を媒体幅として検出する。
次に、検出部143は、入力画像内の各ラインから、相互に隣接する二つのラインのペアを抽出する。検出部143は、抽出したペア毎に、二つのラインにおける媒体幅の変化の度合いである第1幅変化度を算出する(ステップS504)。検出部143は、第1幅変化度として、二つのライン間の距離に対する、各ラインにおける媒体幅の変化量の絶対値を算出する。なお、検出部143は、各ラインにおける媒体幅の変化量の絶対値を第1幅変化度として算出してもよい。
次に、検出部143は、抽出した二つのラインのペアの内、相互に隣接する二組のペアを抽出する。検出部143は、抽出したペア毎に、算出した各第1幅変化度の変化の度合いである第2幅変化度を算出する(ステップS505)。検出部143は、第2幅変化度として、(第1幅変化度を算出した際に使用した)二つのライン間の距離に対する、各ラインにおける第1幅変化度の変化量の絶対値を算出する。なお、検出部143は、各ラインにおける第1幅変化度の変化量の絶対値を第2幅変化度として算出してもよい。このようにして算出された第2幅変化度は、各ラインにおける媒体幅を、各ラインと直交する方向に対して二階微分した値(二階微分値)に相当する。
図13A及び図13Bは、第2幅変化度について説明するための模式図である。
図13Aの画像1300は、まっすぐに搬送されたIDカードCが撮像された入力画像を示す。図13Aのグラフ1301は、入力画像1300の各ラインから検出された媒体幅を示すグラフである。グラフ1301の縦軸は、入力画像内の垂直方向のライン位置を示し、横軸は、各ライン位置における媒体幅を示す。図13Aのグラフ1302は、隣接する二つのラインにおける第1幅変化度を示すグラフである。グラフ1302の縦軸は、入力画像内の垂直方向のライン位置を示し、横軸は、各ライン位置における第1幅変化度を示す。図13Aのグラフ1303は、隣接する二つのラインにおける第2幅変化度を示すグラフである。グラフ1303の縦軸は、入力画像内の垂直方向のライン位置を示し、横軸は、各ライン位置における第2幅変化度を示す。
グラフ1302に示すように、角に丸みを有するIDカードでは、丸みに対応する部分において、第1幅変化度は、垂直方向の位置の変化に対して非線形に変化する。そのため、グラフ1303に示すように、第2幅変化度は、丸みに対応する部分においてある程度の大きさを有する。一方、図示しないが、角が直角である用紙では、媒体幅が変化せず、全てのラインにおける第1幅変化度及び第2幅変化度は略0となる。
図13Bの画像1310は、傾いて搬送されたIDカードCが撮像された入力画像を示す。図13Bのグラフ1311は、入力画像1310の各ラインから検出された媒体幅を示すグラフである。グラフ1311の縦軸は、入力画像内の垂直方向のライン位置を示し、横軸は、各ライン位置における媒体幅を示す。図13Bのグラフ1312は、隣接する二つのラインにおける第1幅変化度を示すグラフである。グラフ1312の縦軸は、入力画像内の垂直方向のライン位置を示し、横軸は、各ライン位置における第1幅変化度を示す。図13Bのグラフ1313は、隣接する二つのラインにおける第2幅変化度を示すグラフである。グラフ1313の縦軸は、入力画像内の垂直方向のライン位置を示し、横軸は、各ライン位置における第2幅変化度を示す。
グラフ1312に示すように、角に丸みを有するIDカードでは、丸みに対応する部分において、第1幅変化度は、垂直方向の位置の変化に対して非線形に変化する。そのため、グラフ1313に示すように、第2幅変化度は、丸みに対応する部分においてある程度の大きさを有する。一方、図示しないが、角が直角である用紙では、角に対応する四点以外では、媒体幅は線形に変化するため、各ラインにおける第1幅変化度は一定値となり、第2幅変化度は略0となる。
したがって、検出部143は、各ラインにおける第2幅変化度に基づいて、入力画像に含まれる媒体の角における丸みの度合いを精度良く検出することができる。
次に、検出部143は、各ラインにおける第2幅変化度に基づいて、入力画像内の媒体の角における丸みの度合いを検出する(ステップS506)。例えば、検出部143は、第2幅変化度が大きい順に第1所定番目から第2所定番目までのラインを抽出する。第1所定番目は、5番目以降の順位である。第1所定番目を5番目以降の順位に設定することにより、用紙の角に対応する四点から算出される第2幅変化度の影響が取り除かれる。第2所定番目は、第1所定番目以降の順位である。検出部143は、抽出した各ラインにおける第2幅変化度の統計値(平均値、中央値、最頻値、最大値又は最小値等)を算出する。なお、検出部143は、第2幅変化度が所定閾値より大きいラインの数を、各ラインにおける第2幅変化度の統計値として算出してもよい。
丸みの度合いは、IDカードの角における丸みの理想値に近い度合いを示す値であり、検出部143は、算出した統計値がIDカードにおける理想値に近い程高くなるように、丸みの度合いを算出する。例えば、検出部143は、算出した統計値と理想値との差の逆数、又は、その差を上限値から減算した値を、丸みの度合いとして算出する。
IDカードにおける理想値は、事前の実験により、ISO/IEC7810で規定されるIDカードについて算出された統計値の値に設定される。なお、検出部143は、統計値と理想値の差が所定閾値以下である場合に丸みの度合いを1とし、統計値と理想値の差が所定閾値より大きい場合に丸みの度合いを0としてもよい。また、検出部143は、統計値が理想値以上である場合に丸みの度合いを1とし、統計値が理想値未満である場合に丸みの度合いを0としてもよい。
なお、検出部143は、全てのラインについて丸みの度合いを算出するのでなく、媒体の少なくとも一つの角領域を含むラインについてのみ丸みの度合いを算出してもよい。その場合、図5のステップS104において、制御部141は、入力画像に媒体の少なくとも一つの角の丸み部分が含まれるように、撮像装置118から入力画像を取得する。検出部143は、ステップS503において少なくとも一つの角領域を含む各ラインにおいてのみ媒体幅を検出し、ステップS504及びS505において、検出した媒体幅についてのみ第二幅変化度を算出する。また、検出部143は、ステップS506において、第二幅変化度を算出した各ラインについてのみ丸みの度合いを検出する。この場合、媒体がIDカードであるか否かの判定精度は低減するが、媒体搬送装置100は、カード判定処理の処理時間を短縮し、媒体がIDカードであるか否かを早期に判定することができる。
以上詳述したように、媒体搬送装置100は、各ラインにおける第二幅変化度に基づいて媒体の角における丸みの度合いを検出する場合にも、搬送される媒体がIDカードであるか否かを、より適切に判定することが可能となった。
特に、媒体搬送装置100は、各ラインにおける第二幅変化度に基づいて丸みの度合いを検出するため、媒体が傾いて搬送された場合でも、丸みの度合いを良好に検出し、媒体がIDカードであるか否かを良好に判定することが可能となった。また、媒体搬送装置100は、各ラインにおける第二幅変化度に基づいて丸みの度合いを検出することにより、丸みの度合いを低計算量で効率良く検出することが可能となり、カード判定処理の処理負荷を軽減することが可能となった。
図14は、他の実施形態に係る重送判定処理の一部の動作の例を示すフローチャートである。
図14に示す重送判定処理は、図8に示す重送判定処理の代わりに実行される。図14のステップS601~S604、S608~S610の処理は、図8のステップS301~S304、S306~S308の処理と同様であるため、詳細な説明を省略し、以下ではステップS605~S607の処理についてのみ説明する。
ステップS604において、媒体がIDカードであると判定された場合、制御部141は、現在までに取得した超音波信号の各信号値が第2重送閾値未満であるか否かを判定する(ステップS605)。第2重送閾値は、IDカードが搬送されているか用紙の重送が発生しているかを判別できるように、図9に示すIDカードが搬送されているときの超音波信号の信号値S3と、用紙の重送が発生しているときの超音波信号の信号値S2との間の値に設定される。なお、重送の検出誤りが発生することを防止するためには、IDカードが搬送されていないときに使用される重送閾値は、用紙の重送が発生しているときの超音波信号の信号値S2より十分に大きい値に設定されることが好ましい。そのため、重送閾値は、IDカードが搬送されているときの超音波信号の信号値S3より大きい値に設定される。即ち、媒体がIDカードである場合の第2重送閾値は、媒体がIDカードでない場合の重送閾値より小さい値に設定される。
制御部141は、現在までに取得した超音波信号の信号値の内の何れかが第2重送閾値未満である場合、重送が発生していると判定し(ステップS606)、一連のステップを終了する。この場合、制御部141は、図5のステップS106において、媒体の重送が発生していると判定し、ステップS107において、媒体の搬送を停止するように、搬送部を制御する。一方、制御部141は、現在までに取得した超音波信号の信号値の全てが第2重送閾値以上である場合、重送が発生していないと判定し(ステップS607)、一連のステップを終了する。このように、制御部141は、搬送される媒体がIDカードであるか否かに応じて、重送が発生しているか否かを判定するための重送閾値を変更する。
以上詳述したように、媒体搬送装置100は、媒体がIDカードであるか否かに応じて、重送閾値を変更する場合にも、搬送される媒体がIDカードであるか否かを適切に判定し、搬送部を適切に制御することが可能となった。
なお、媒体搬送装置100は、図6、図10及び図12に示したカード判定処理の内の一つだけを実行するのでなく、二つ以上を組み合わせて実行してもよい。その場合、媒体搬送装置100は、各カード判定処理で検出された丸みの度合いの和、積又は重み付き和を、新たな丸みの度合いとして算出し、算出した新たな丸みの度合いが丸み閾値より大きいか否かにより、搬送される媒体がIDカードであるか否かを判定する。これにより、媒体搬送装置100は、媒体がIDカードであるか否かをより精度良く判定できる。
また、媒体搬送装置100は、さらに、媒体のサイズ(幅及び長さ)に基づいて、搬送される媒体がIDカードであるか否かを判定してもよい。その場合、判定部144は、丸みの度合いが丸み閾値より大きい場合に、図6のステップS204と同様にして検出した各交点間の距離から媒体のサイズ(幅及び長さ)を算出する。判定部144は、算出したサイズと、ISO/IEC7810で規定されるIDカードのサイズ(85.60mm×53.98mm)との類似度を算出する。類似度は、例えば、各サイズの差の逆数である。判定部144は、類似度が予め設定されたサイズ閾値以上である場合、搬送される媒体がIDカードであると判定し、類似度がサイズ閾値未満である場合、搬送される媒体がIDカードでないと判定する。これにより、媒体搬送装置100は、媒体がIDカードであるか否かをより精度良く判定することができる。
図15は、さらに他の実施形態に係る媒体搬送装置における処理回路240の概略構成を示す図である。処理回路240は、媒体搬送装置100の処理回路140の代わりに使用され、制御回路241、抽出回路242、検出回路243及び判定回路244等を有する。
なお、処理回路が有する各部は、それぞれ独立した集積回路、マイクロプロセッサ、ファームウェア等で構成されてもよい。また、処理回路の一部は回路で構成され、一部はプロセッサ上で動作するソフトウェアにより実装される機能モジュールで構成されてもよい。
制御回路241は、制御部の一例であり、制御部141と同様の機能を有する。制御回路241は、操作装置105から操作信号を、第1媒体センサ111から第1媒体信号を、第2媒体センサ117から第2媒体信号を受信し、受信した各信号に応じて駆動装置121を駆動して搬送部を制御する。また、制御回路241は、撮像装置118から入力画像を受信して記憶装置130に記憶するとともに、読取画像を受信してインタフェース装置122を介して不図示の情報処理装置へ出力する。また、制御回路241は、超音波センサ114から超音波信号を受信し、超音波信号に基づいて媒体の重送が発生しているか否かを判定し、媒体の重送が発生していると判定した場合、媒体の搬送を停止するように搬送部を制御する。また、制御回路241は、記憶装置130から、搬送される媒体がIDカードであるか否かの判定結果を読み出し、判定結果に基づいて搬送部を制御し、又は、判定結果を、インタフェース装置122を介して不図示の情報処理装置へ出力する。
抽出回路242は、抽出部の一例であり、抽出部142と同様の機能を有する。抽出回路242は、記憶装置130から入力画像を読み出し、入力画像からエッジ画素を抽出し、抽出結果を記憶装置130に記憶する。
検出回路243は、検出部の一例であり、検出部143と同様の機能を有する。検出回路243は、記憶装置130から入力画像及びエッジ画素の抽出結果を読み出し、エッジ画素に基づいて、入力画像内の媒体の角における丸みの度合いを検出し、検出結果を記憶装置130に記憶する。
判定回路244は、判定部の一例であり、判定部144と同様の機能を有する。判定回路244は、記憶装置130から丸みの度合いの検出結果を読み出し、丸みの度合いに基づいて、搬送される媒体がIDカードであるか否かを判定し、判定結果を記憶装置130に記憶する。
以上詳述したように、媒体搬送装置は、処理回路240を用いる場合においても、搬送される媒体がIDカードであるか否かをより適切に判定することが可能となった。