JPH0555917B2

JPH0555917B2 -

Info

Publication number: JPH0555917B2
Application number: JP58144882A
Authority: JP
Inventors: Toshinori Fujioka
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1983-08-10
Filing date: 1983-08-10
Publication date: 1993-08-18
Also published as: JPS6037090A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、紙幣等の印刷された紙葉類の種類、
真偽および正損を判定する装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

現在国内で流通している紙幣として、千円札、
５千円札、１万円札の三種類がある。これらを銀
行等に設置されている端末機器で自動的に扱うに
は、端末機器が、入金された紙幣の金種を識別
し、その真偽を判定し、正損の判定をし、真券で
損傷の少ない紙幣は端末利用者の引出用としてス
トツクし、偽券あるいは損傷の大きい紙幣はこれ
をリジエクトして端末利用者に戻さないようにす
る必要がある。

このための従来の紙幣判定装置として、例えば
特開昭57−196382号公報や特開昭56−149684号公
報記載のものがある。この従来装置では、取り込
んだ紙幣の全体画像から所定領域にある部分画像
を切り出し、この部分画像と正券の対応する部分
画像との類似度を求め、紙幣の種類、正否を判定
している。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来装置は、紙幣の部分画像にて紙幣
の種類等を判定しているため、その部分画像から
はずれた箇所に損傷がある場合には、それが損券
であると判定することができないという問題があ
る。例えば、紙幣の中央部分の画像を正否の判定
に用いる画像とした場合、紙幣の隅に耳折れ等が
あつたり、判定用の部分画像以外の広い部位がイ
ンク等で汚損されていても、その紙幣をリジエク
トすることができない。

また、上述した従来装置は、紙幣の所定領域の
詳細画像のパターンマツチングを行つて正券画像
との類似度を判定するため、装置構成が複雑にな
つて製造コストがかさむという問題もある。

本発明の目的は、簡単な装置構成で紙葉類の種
類、真偽、正損を判定することのできる判別装置
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、 (a) 発光源からの光を紙葉類を介して受光するセ
ンサであつて前記紙葉類より長尺に１次元配列
した受光素子群で構成されるセンサと、 (b) 紙葉類の種類毎に紙葉類の標準寸法を示すデ
ータと紙葉類中の印刷部分の標準寸法を示すデ
ータとを格納したメモリと、 (c) 検査対象の紙葉類が前記センサの長手方向に
交差する方向に搬送され該センサと前記発光源
との間を通過するとき所定搬送距離毎に前記各
受光素子の検出値を取り込む手段と、 (d) 各受光素子の検出値を第１闘値と比較し紙葉
類の「有」「無」の２値信号にする第１比較手
段と、 (e) 前記各受光素子の検出値を前記第１闘値とは
異なる第２闘値と比較し紙葉類中の印刷パター
ンの「有」「無」の２値信号にする第２手段と、 (f) 紙葉類１枚の通過開始から終了までの前記所
定搬送距離毎に得られる前記紙葉類「有」信号
の累積数データ及び前記印刷パターン「有」信
号の累積数データを前記メモリの格納データと
比較し検査対象紙葉類の種類及び欠損有無を判
定する判定手段と、で紙葉類判定装置を構成することで、達成され
る。

〔作用〕

紙葉類はその種類毎にその外形寸法が大きさが
異なることが多い。また、紙葉類の表面に印刷さ
れている模様（印刷部分）の寸法も異なることが
多い。このため、この両者の組み合わせを判定す
ることで、紙葉類の種別を判定することが可能と
なる。

そこで、本発明では、紙葉類が所定距離搬送さ
れる毎に、センサの各受光素子の検出信号（一次
元センサを前記の所定距離搬送毎に走査して各検
出信号を得ても、一列全部の発光源を発光させ同
時に全部の受光素子から検出信号を得てもよい。）
から第１闘値により紙葉類の有無の２値信号を取
り出して紙葉類の横方向（搬送方向に対して直角
方向）の外形寸法を求め、また、所定搬送距離毎
の紙葉類有無信号の累積データから紙葉類の縦方
向（搬送方向）の幅を求め、これらをメモリに格
納されている標準寸法と比較する。

更に、一次元センサの検出信号から第２闘値に
より印刷部分の有無の２値信号を取り出して印刷
部分の横方向の寸法を求め、所定搬送距離毎の印
刷部分有無信号の累積データから印刷部分の縦方
向の幅を求め、これらをメモリに格納されている
標準寸法と比較する。

これらの結果により、紙葉類の種別の判定が可
能となる。

検査対象としている紙葉類について、一次元セ
ンサの各受光素子検出値から得られる紙葉類有無
信号及び印刷有無信号の一次元センサ方向（横方
向）の計数値や、所定搬送距離毎（縦方向）の累
積数は、紙葉類の対応する位置における縦方向、
横方向の標準寸法と許容誤差範囲内で一致する。
しかし、紙葉類に耳折れや穴明き、汚れ等がある
場合、前記の計数値や累積値が標準寸法とずれる
部分が発生する。このため、斯かる紙葉類には耳
折れ、穴明き、汚れが存在すると判定することが
可能となる。

〔実施例〕

以下、添付図に従つて本発明の一実施例を詳述
する。

第１図は、紙葉類として印刷物、特に紙幣の状
態を検知するセンサの配置と、信号処理回路を示
したもので、同図について説明する。図中、１は
横長方向に搬送される紙幣で、図示されていない
搬送ベルトで挟持されながら次々とセンサ部を通
過するものである。このセンサ部（特許請求の範
囲の構成要件(a)）は、紙幣１を裏面により光照射
する例えばLEDなどの発光源２と、アレイ状に
並べられた受光素子群３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，
３ｅとにより構成され、発光源２と受光素子群３
ａ〜３ｅの間の間隙を通過する紙幣１の透過光量
を光電変換している。受光素子群３ａ〜３ｅは各
８個のフオトダイオードなどの受光素子が一連の
アレイ状に配設してあり、紙幣１を四折りした際
に生ずる３ケ所の折曲部と両端部の計５ケ所のエ
リアをそれぞれ分担して走査する。このエリア
は、特に流通過程での紙幣の傷み程度、および破
れ、耳折れ等を検知するに有効である。この受光
素子群３ａ〜３ｅの出力は、搬送速度に同期した
エンコーダ４からの一定距離毎のクロツク毎に、
アドレス制御部５で受光素子群３ａから順次受光
素子群３ｅまで走査される。そして、各受光素子
群３ａ〜３ｅを構成する受光素子の各８個の出力
は、マルチプレクサ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６
ｅで切換えられ、プリアンプ７ａ，７ｂ，７ｃ，
７ｄ，７ｅでそれぞれ増幅される。

このプリアンプ７ａ〜７ｅの各出力は、さらに
マルチプレクサ８で順次切換え後、自動ゲイン補
償回路９に入力される。自動ゲイン補償回路９
は、RAM１０と、その増幅率がRAM１０の出
力で自由に設定できるメインアンプ１１とで構成
してある。この働きは、紙幣１の通過無し状態で
合計40個の受光素子に対して各素子毎に増幅率を
増減させ、受光出力が規定値となつたとき、この
増幅率をRAM１０に順次書込んでおく。そし
て、紙幣１が通過する際には、各受光素子に対応
した値をRAM１０から読出してメインアツプ１
１の増幅率を設定している。これにより個々のア
ンプの感度ばらつき、温度や経年変化を補償し、
絶えず安定した出力信号を得て共通の闘値で２値
化できるようにしている。尚、特許請求の範囲で
述べた構成要件(c)は、本実施例では、マルチプレ
クサ６ａ〜６ｅ、プリアンプ７ａ〜７ｅ及びマル
チプレクサ８で構成される。

ゲイン補償された受光素子の出力は、コンパレ
ータ１２（第１比較手段：特許請求の範囲の構成
要件(d)）、１２′（第２比較手段：特許請求の範囲
の構成要件(e)）に入力される。コンパレータ１２
は、第２図の特性図に示すように、紙幣１の有無
を検知する闘値V₁（第１闘値）で受光出力を２値
化し、紙幣有の信号を出力する。

一方、コンパレータ１２′は、第２図の特性図
に示す様に、印刷パターンの有無を検知する闘値
V₂（第２闘値）で受光素子出力を２値化し、印刷
パターン有りの信号を出力する構成としてある。

紙幣有り信号は、カウンタ１３ｍ，１３ae，
１３bd，１３ｃとRAM１４ａ，１４ｅおよびカ
ウンタ群１５と保持回路１６にそれぞれ入力して
ある。このうち、カウンタ１３ｍは、受光素子群
３ａ〜３ｅの紙幣全体エリアに、カウンタ１３
eaは受光素子群３ａと３ｅにカウンタ１３bdは
受光素子群３ｂと３ｄに、さらに、カウンタ１３
ｃは受光素子群３ｃの各エリアに対応し、紙幣１
の通過開始から終了まで走査毎の紙幣有り画素数
を順次計数している。RAM１４ａは受光素子群
３ａ，RAM１４ｅは受光素子群３ｅに対応し、
走査毎の紙幣有り画素数を順次記憶する。カウン
タ群１５は受光素子群３ｂ，３ｃ，３ｄの各受光
素子に対応した24個（８素子×３群）のカウンタ
で構成され、走査毎の各受光素子の紙幣有り画素
を順次計数する。

また、保持回路１６はエンコーダ４の一定距離
毎のクロツクに同期して走査したとき、40個のい
ずれか１素子でも紙幣有りと検知した時点から全
素子とも紙幣無しと検知した時点までの期間中、
通過中信号を出力するものである。

一方、印刷パターン有りの信号は、カウンタ１
７ｍ，１７ae，１７bd，１７ｃにそれぞれ入力
されるものであり、カウンタ１７ｍは受光素子群
３ａ〜３ｅの紙幣全エリア、カウンタ１７aeは
受光素子群３ａと３ｅ、カウンタ１７bdは受光
素子群３ｂと３ｄ、カウンタ１７ｃはカウンタ３
ｃの各エリアに対応し、走査毎の印刷パターン有
り画素数を、順次計数する。

紙幣１の通過開始から終了まで、１枚分のデー
タ読込みが終了すると、カウンタ１３ｍ，１３
ae，１３bd，１３ｃおよび１７ｍ，１７ae，１
７bd，１７ｃの計数結果は、比較判定部１８に
入力される。そして、この比較判定部１８には、
メモリ１９（特許請求の範囲の構成要件(b)）に記
憶されたそれぞれの計数結果に対応した各金種の
紙幣有り画素数と印刷パターン有り画素数の上，
下限値も入力され、比較判定部１８（特許請求の
範囲の構成要件(f)）は、この両者を順次比較照合
し、すべての結果が同一金種を示せば、その金種
を、また、特別エリアのみ紙幣有り画素数が少な
い場合や、印刷パターン有り画素数が多かつたり
少なくなつたりした場合には、著しい欠損や汚
れ、または油付着等があると判断してリジエクト
する旨の第１次判定結果を出力する。なお２０は
センサ群の紙幣有り画素数を判定するための演算
判定部、２１は総合判定部で、これらは判定手段
としてのマイクロコンピユータ２２の一部として
構成される。また、１９′は演算判定部２０の前
段に挿入したメモリで、紙幣有り画素数を一旦こ
のメモリ１９′に記憶した上で、演算判定部２０
に入力させるためのものである。

前述したRAM１４ａ，１４ｅの記憶結果、お
よびカウンタ群１５の計数結果により、さらに第
２次判定を実施するが、これは、穴あき、破れ、
耳折れ等、紙幣１の欠損の有無を検知するもので
ある。これについては、第３図の平面図に従つて
説明する。

第３図は紙幣１に対し、各受光素子の出力から
得られた紙幣有り画素（ハツチング部）との関連
を示し、RAM１４ａ，１４ｅには、紙幣１の両
端部となる受光素子群３ａと３ｅの走査毎での紙
幣有り画素状態が記憶されている。まず、紙幣１
の四隅位置を求めるため、第１図の演算判定部２
０にRAM１４ａ，１４ｅの記憶内容を順次読出
す。そして、第３図の受光素子群３ｅにおける
45°の角度をもつ探索線イ，ロ，ハ，ニを仮定し、
これが初めて紙有り画素と交差した点を求める。

具体的に、第３図の紙面右上の四隅位置
（Xe₁，Ye₁）を例にとり説明すると、走査番号を
ｎ、その紙幣有り画素位置をLnとすれば、｛Ln_-1≦Ln−１｝なる条件を満足する位置、すなわち、（Ln＝５，
ｎ＝５）が第３図の紙面右上の四隅位置（Xe₁，
Ye₁）として求められる。以下、同様にして、残
り３個の四隅位置についても求める。

このようにして求められた４個の四隅位置は、（Xa₁，Ya₁）＝（３，１）（Xa₂，Ya₂）＝（５，11）（Xe₁，Ye₁）＝（５，５）（Xe₂，Ye₂）＝（２，17）となる。

次に、搬送されてきた紙幣１の傾きSKWを次
式より求め、メモリ１９′から読出した許容値を
越えていないことを検知する。

SKW＝｜Ya₁，Ye₁｜＝｜１−５｜＝４また、紙幣１の外側寸法を次式より求める。

X1＝Xa₁＋Xe₁＝３＋５＝８ X2＝Xa₂＋Xe₂＝５＋２＝７ Y1＝Ya₂−Ya₁＝11−１＝10 Y2＝Ye₂−Ye₁＝17−５＝12 これよりX2とY1がメモリ１９′から読出され
た標準寸法より短かく、第３図の紙面左下の四隅
位置（Xa₂，Ya₂）の耳折れを検知できる。

さらに、端部での破れの有無は、Y1，Y2寸法
間で両端部寸法を順次加算する次の式から求めら
れる。

Xa₃＋Xe₃＝４＋５＝９ Xa₄＋Xe₄＝４＋５＝９ Xa₅＋Xe₅＝４＋４＝８ Xa₆＋Xe₆＝４＋４＝８ Xa₇＋Xe₇＝４＋４＝８ Xa₈＋Xe₈＝５＋２＝７これより、Xa₈＋Xe₈の加算値がメモリ１９′か
ら読出された標準寸法より短かく、Xe₈の破れが
検知できる。

一方、カウンタ群１５には24個の受光素子にそ
れぞれ対応した紙幣１の紙有り画素数、すなわち
各受光素子での短手寸法が計数されている。これ
らの計数結果は演算判定部２０に順次入力され、
メモリ１９′に記憶された標準寸法と次のように
して比較される。

3b₁＝13 3b₂＝13 3b₃＝11 3b₄＝13 3b₅＝13 3b₆＝13 3d₄＝13 3d₅＝11 3d₆＝13 3d₇＝13 3d₈＝13 これにより3b₃と3d₆標準寸法より短かく、破れ
があること穴あきがあることが検知される。

したがつて、第２次判定では、第１次の紙有り
画素数の計数値のみでは検知しにくい耳折れ、破
れ、穴あき等の欠損が精度良く検知できることに
なる。

このようにして得られた耳折れ、破れ、穴あき
等の欠損判定結果は、第１次の金種判定結果とと
もに第１図に示す総合判定部２１に入力される。
この総合判定部２１は、前述の第１次の金種結果
（比較判定部１８の出力）と第２次の欠損有無の
結果（演算判定部２０の出力）の論理積をとるも
のであり、該当紙幣を収納するか、リジエクトす
るかの判別結果を端子２３より出力する。

なお、上述の実施例においては、紙幣１の金種
判別を中心に説明したが、さらに正損判別も実施
する場合には、各標準データの上，下限値に正券
と損券の境界値を設定すればよい。すなわち、第
１次判定の紙有り画素数Ａでは、A1（上限値）＞
A2（境界値）＞A3（下限値）の標準データを設定
し、 (1) A1≧Ａ＞A2 ならば、正券 (2) A2≧Ａ＞A3 ならば、損券（洗濯縮み、欠
損） (3) Ａ＞A1，又はA3＞Ａならば、リジエクトす
る。

また、印刷パターン有り画素数Ｐでは、P1（上
限値）＞P2（上境界値）＞P3（下境界値）＞P4（下限
値）を設定し、 (1) P2≧Ｐ＞P3 ならば、正券 (2) P1≧Ｐ＞P2，又はP3≧Ｐ＞P4ならば、損券
（汚れ、変色、又は油付着） (3) Ｐ＞P1，又はP4＞Ｐならば、リジエクトす
る。

また第２次の欠損判定も、第１次の紙有り画素
数と同様に、（上限値）＞（境界値）＞（下限値）を
設定すれば、正損判別できる。

なお、上述の実施例では、紙幣１の走査エリア
を５分割し、各８個の受光素子でなる受光素子群
で検出手段を構成した場合について述べたが、紙
幣１の欠損等を精度よく検出するためにさらに多
くの検出素子群を用いることもできる。また、最
小２分割、各１個の受光素子でも充分に紙幣欠損
等は検出できる。

また、第１次判定の印刷パターン有り画素数に
おいて、印刷物の位置ずれを補正する必要がある
場合には、第３図の紙面左右３ａと３ｅのエリア
での端部寸法の大小比較から位置ずれ量を検知す
るとともに、この位置ずれ量に対応した標準デー
タを用意しておけばよい。

また、第３図においては、紙幣１が傾斜した形
で搬送された場合について述べたが、紙幣１をセ
ンサでの走査方向に対して直角に送ることができ
るように搬送方向矯正手段が設けてある場合は回
路構成がもう少し簡単なものとなる。すなわち、
紙幣１の搬送傾きSKWが無視できる値（SKW≦
１）であれば、紙幣有り画素状態をRAMに一旦
記憶する必要はなく、左右両センサ群の紙幣有り
画素数を直ちに演算判定部２０に入力できるの
で、第１図に示すメモリ１９′は不要となる。

以上述べた実施例は、印刷部分が紙面全面より
小さい紙葉類についてである。紙葉類には、紙面
の表面全面に印刷されているものがある。斯かる
紙葉類の標準寸法は外形寸法と印刷部分の寸法と
が同一になるという特徴があり、メモリ１９に標
準寸法として格納されているこの特徴データと、
一次元センサの検出信号から第１，第２闘値にて
取り出した信号とから判別することができる。

また、紙葉類には、印刷部分に透かし領域を持
つものもある。斯かる紙葉類を判定する場合に
は、メモリ１９に格納した標準寸法が印刷部分の
最外輪郭の寸法しか持たない場合には、紙葉類有
の検出信号から印刷部分有の最外輪郭の寸法を求
める。また、標準寸法がその透かし領域を除いた
（透かし領域は白色のため第２闘値の判定では印
刷無しとなる。）左右の印刷部分の寸法の合計寸
法で与えられていれば、一次元センサの印刷有検
出信号数の合計を求め、これを標準寸法と比較す
ることで判定する。

以上の実施例によれば、損傷した紙葉類を正確
にリジエクトできることから、搬送過程でのジヤ
ム発生は大幅に減少し、かつ目視による再チエツ
クも不要となる等、紙葉類の区分集計作業の高信
頼化、高速化さらに省力化が図れるという利点が
ある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、搬送方向の影響を受けること
なく紙葉類の種類を正確に判別できると共に、耳
折れや欠損等も高速に高精度に検知でき、信頼性
の高い紙葉類の判別装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明するためのも
ので、センサの配置と信号処理回路図、第２図は
印刷物検知センサの受光出力波形図、第３図は印
刷物の搬送状態、印刷物の損傷状態並びに印刷物
の紙有り画素との関係を示す図である。１……紙葉類、２，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，
３ｅ……センサ、１３ｍ，１３ae，１３bd，１
３ｃ，１５，１７ｍ，１７ae，１７bd，１７ｃ
……計数手段、１８……比較手段、１９，１９′
……メモリ、２０，２１……判別手段。

Claims

【特許請求の範囲】１ (a) 発光源からの光を紙葉類を介して受光す
るセンサであつて前記紙葉類より長尺に１次元
配列した受光素子群で構成されるセンサと、 (b) 紙葉類の種類毎に紙葉類の標準寸法を示すデ
ータと紙葉類中の印刷部分の標準寸法を示すデ
ータとを格納したメモリと、 (c) 検査対象の紙葉類が前記センサの長手方向に
交差する方向に搬送され該センサと前記発光源
との間を通過するとき所定搬送距離毎に前記各
受光素子の検出値を取り込む手段と、 (d) 各受光素子の検出値を第１闘値と比較し紙葉
類の「有」「無」の２値信号にする第１比較手
段と、 (e) 前記各受光素子の検出値を前記第１闘値とは
異なる第２闘値と比較し紙葉類中の印刷パター
ンの「有」「無」の２値信号にする第２比較手
段と、 (f) 紙葉類１枚の通過開始から終了までの前記所
定搬送距離毎に得られる前記紙葉類「有」信号
の累積数データ及び前記印刷パターン「有」信
号の累積数データを前記メモリの格納データと
比較し検査対象紙葉類の種類及び欠損有無を判
定する判定手段と、を備えることを特徴とする紙葉類の判別装置。