JP2004078478A - 貨幣識別装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】貨幣識別装置及びその方法の提供。
【解決手段】紙幣と硬貨の真偽を識別する貨幣識別装置及びその方法において、貨幣の表面画像をキャプチャし、貨幣表面画像をデータベースに保存した参考画像と対比し、貨幣表面画像の輪郭或いは特徴に符合する貨幣を探し出し、さらに貨幣表面画像とこの貨幣の対応する参考画像間の相似値を計算し、相似値が臨界値より大きい時、貨幣が本物だと判定し、そうでなければ貨幣表面画像を所定角度回転させた後、新たに一回、相似値を計算し、もし貨幣画像回転がすでに３６０度超過すれば、その相似値は臨界値より小さく、貨幣を偽物と判定する。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一種の識別装置及びその方法に係り、特に、硬貨或いは紙幣等の貨幣の真偽を識別する貨幣識別装置及びその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に周知の貨幣識別装置、例えば、自動販売機或いは両替機に取り付けられているものは、ほとんどが貨幣の外形寸法、重量、材料の物理特性、材質、或いは硬貨の磁束量等の特徴を対比の標的としており、これにより消費者が貨幣投入口より投入した硬貨の代表する硬貨タイプを判定する。
【０００３】
しかし、硬貨を例とすると、現在、世界各国で発行されている貨幣種類は極めて多く、さらに各ゲームセンターが自分で設計した各種各様の補助コインも非常に多い。このため、政府の発行する法定貨幣と同じ大きさ、重量、物理特性或いは材質を有する非法定貨幣が市場に流通し、これにより周知の、硬貨の物理特性を主要な判断標的とする貨幣装置は、同じ物理特性の非法定貨幣を法定貨幣と誤認しやすく、メーカーの損失をもたらし、並びに泥棒に遭い易く、自分で設計した偽造貨幣を本物の貨幣と交換することにより利益をむさぼる者が出現し、理想的でない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の主要な目的は、一種の貨幣識別装置及びその方法を提供することにあり、それは、貨幣表面のパターン画像をキャプチャ並びに識別し、これにより貨幣識別の正確率を高め、貨幣の物理特性のみで貨幣の真偽を識別することにより発生する誤認の状況を減らし、並びに業者と消費者の両方の損失を減らす装置及び方法であるものとする。
【０００５】
本発明のもう一つの目的は、一種の貨幣識別装置及びその方法を提供することにあり、それは、データベースの保存する貨幣及び参考画像の内容を改修することにより、認識できる貨幣の種類を増減できる装置及び方法であるものとする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、硬貨を受け取り並びに位置決めする硬貨レセプタと分配器とを具えた領収設備に使用される硬貨識別装置において、該硬貨識別装置は、
複数の硬貨に対応する参考画像を保存するデータベースと、
硬貨レセプタの一側に取り付けられて硬貨レセプタに位置決めされた硬貨の硬貨表面画像をキャプチャする画像検出器と、
キャプチャされた硬貨表面画像を該データベースに連結させ、この硬貨表面画像を参考画像と対比し、並びに画像識別結果を発生して該分配器がこの硬貨を受け取るか或いは拒絶するかを制御する画像識別器と、
を具えたことを特徴とする、硬貨識別装置としている。
請求項２の発明は、請求項１に記載の硬貨識別装置において、画像識別器が硬貨表面画像を設定角度回転させて回転後の硬貨表面画像を参考画像と対比し、対比分数が臨界値を超過する時、硬貨が本物であるとの画像識別結果を発生することを特徴とする、硬貨識別装置としている。
請求項３の発明は、紙幣を受け取り並びに位置決めする紙幣レセプタと分配器とを具えた領収設備に使用される紙幣識別装置において、該紙幣識別装置は、
複数の紙幣に対応する参考画像を保存するデータベースと、
紙幣レセプタの一側に取り付けられて紙幣レセプタに位置決めされた紙幣の紙幣表面画像をキャプチャする画像検出器と、
キャプチャされた紙幣表面画像を該データベースに連結させ、この紙幣表面画像を参考画像と対比し、並びに画像識別結果を発生して該分配器がこの紙幣を受け取るか或いは拒絶するかを制御する画像識別器と、
を具えたことを特徴とする、紙幣識別装置としている。
請求項４の発明は、請求項３に記載の紙幣識別装置において、紙幣表面画像が参考画像に符合しない時、画像識別器が紙幣表面画像を１８０度回転させ、並びに回転後の紙幣表面画像と該参考画像を対比し、画像識別結果を発生することを特徴とする、紙幣識別装置としている。
請求項５の発明は、硬貨を受け取り並びに位置決めする硬貨レセプタと分配器とを具えた領収設備に設置されると共に、データベースと、画像検出器及び画像識別器を具えた硬貨識別装置に使用されて硬貨の真偽を識別する硬貨識別方法において、
（Ａ）画像検出器で硬貨の硬貨表面画像をキャプチャするステップ、
（Ｂ）画像識別器が硬貨表面画像の対応する輪郭に基づきデータベースに連結して該輪郭に符合する硬貨及びその参考画像を探し出すステップ、
（Ｃ）この硬貨表面画像と参考画像の相似値を計算してそれが臨界値より大きいかを判断し、大きければこの硬貨を本物と判断し、そうでなければ続いて（Ｄ）のステップを行うステップ、
（Ｄ）硬貨表面画像を設定角度回転させ、並びにこの紙幣表面画像がすでに３６０度回転したかを判断し、もし回転していなければ（Ｃ）のステップを行い、３６０度回転していればこの硬貨を偽物と判定するステップ、
以上の（Ａ）から（Ｄ）のステップを具えたことを特徴とする、硬貨識別方法としている。
請求項６の発明は、紙幣を受け取り並びに位置決めする紙幣レセプタと分配器とを具えた領収設備に設置されると共に、データベースと、画像検出器及び画像識別器を具えた紙幣識別装置に使用されて紙幣の真偽を識別する貨幣識別方法において、
（Ａ）画像検出器で紙幣の紙幣表面画像をキャプチャするステップ、
（Ｂ）画像識別器が紙幣表面画像の対応する特徴に基づきデータベースに連結して該特徴に符合する紙幣及びその参考画像を探し出すステップ、
（Ｃ）この紙幣表面画像と参考画像の相似値を計算してそれが臨界値より大きいかを判断し、大きければこの紙幣を本物と判断し、そうでなければ続いて（Ｄ）のステップを行うステップ、
（Ｄ）紙幣表面画像を１８０度回転させ、回転後の紙幣表面画像と該参考画像の相似値を計算し、並びに相似値が臨界値より大きいかを判断し、大きければこの紙幣を本物と判定し、そうでなければこの紙幣を偽物と判定するステップ、
以上の（Ａ）から（Ｄ）のステップを具えたことを特徴とする、貨幣識別方法としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は領収設備に使用される硬貨識別装置を提供する。該領収設備は、硬貨を受け取り並びに位置決めする硬貨レセプタ、及び分配器を具え、本発明の硬貨識別装置は、データベース、画像検出器、及び画像識別器を具えている。データベースは複数の硬貨に対応する参考画像を保存するのに用いられる。画像検出器は硬貨レセプタの一側に取り付けられて、硬貨レセプタに位置決めされた硬貨の表面画像をキャプチャし、画像識別器はキャプチャされた硬貨表面画像をデータベースに連結し、硬貨表面画像と参考画像を対比し、並びに画像識別結果を発生して分配器が硬貨を受け取るか或いは拒絶するかを制御する。
【０００８】
本発明の硬貨識別方法は、上述の硬貨識別装置中に使用され、まず画像検出器で硬貨の表面画像をキャプチャし、さらに画像識別器で硬貨表面画像に対応する輪郭に基づきデータベースに連結し、輪郭に符合する貨幣とその参考画像を探し出し、続いて硬貨表面画像と参考画像の相似値を計算し、並びに相似値が臨界値より大きいかを判断し、もし大きければ硬貨を本物とし、大きくなければ硬貨画像を設定角度回転させて、並びに硬貨表面画像が３６０度回転したか否かを判断し、もし３６０度未回転であれば、前述のステップに依り相似値を計算並びに判断し、もしすでに３６０度回転していれば、硬貨を偽物と判定する。
【０００９】
本発明はさらに、領収設備に使用される紙幣識別装置を提供し、該領収設備は、紙幣を受け取り並びに位置決めする紙幣レセプタ、及び分配器を具え、本発明の紙幣識別装置は、データベース、画像検出器、及び画像識別器を具えている。
データベースは複数の紙幣に対応する参考画像を保存するのに用いられる。画像検出器は紙幣レセプタの一側に取り付けられて、紙幣レセプタに位置決めされた紙幣の表面画像をキャプチャし、画像識別器はキャプチャされた紙幣表面画像をデータベースに連結し、紙幣表面画像と参考画像を対比し、並びに画像識別結果を発生して分配器が紙幣を受け取るか或いは拒絶するかを制御する。
【００１０】
本発明の紙幣識別方法は、上述の紙幣識別装置中に使用され、まず画像検出器で紙幣の表面画像をキャプチャし、さらに画像識別器で紙幣表面画像に対応する特徴に基づきデータベースに連結し、特徴に符合する貨幣とその参考画像を探し出し、続いて紙幣表面画像と参考画像の相似値を計算し、並びに相似値が臨界値より大きいかを判断し、もし大きければ紙幣を本物とし、大きくなければ紙幣画像を設定角度回転させて、並びに紙幣表面画像が３６０度回転したか否かを判断し、もし３６０度未回転であれば、前述のステップに依り相似値を計算並びに判断し、もしすでに３６０度回転していれば、紙幣を偽物と判定する。
【００１１】
【実施例】
本発明の技術内容を更にご理解いただくため、以下に二つの好ましい具体的実施例を挙げて説明する。
【００１２】
図１及び図２は本発明の第１実施例の機能ブロック図及びフローチャートである。本実施例は、領収設備１０中に使用される硬貨識別装置とされ、領収設備１０は例えば自動販売機、両替機、或いはその他の硬貨の真偽を識別する必要のある機器に取り付けられる。
【００１３】
本実施例の領収設備１０の硬貨レセプタ１１は硬貨投入口（図示せず）より投入される一枚の硬貨Ｃを受け取り、並びに硬貨Ｃを硬貨レセプタ１１に位置決めし、硬貨Ｃの表面を硬貨レセプタ１１の一側に取り付けられた画像検出器１２に対向させて、画像検出器１２が硬貨Ｃの表面画像をキャプチャするのに供する（ステップＳ２０１）。そのうち、画像検出器１２は好ましくはカメラとされ、且つ画像検出器１２に例えばフラッシュランプのような光源装置が取り付けられ、画像検出器１２が起動する時、光源装置が光を硬貨表面に投射してクリアで明るい硬貨表面画像を取得させる。
【００１４】
硬貨の種類は非常に多く、且つ形状、寸法はそれぞれ異なるため、画像識別器１３はまず硬貨表面画像の対応する輪郭に基づきデータベース１４に連結し、データベース１４に保存された複数の硬貨に対応する参考画像中より、硬貨Ｃの硬貨表面画像輪郭に対応する硬貨及びその参考画像を探し出す（ステップＳ２０２）。こうして、符合しない輪郭の硬貨をふるい落とした後、硬貨Ｃの硬貨表面画像を選出した硬貨の正面及び背面参考画像のみと対比するだけとし、これにより硬貨識別装置の負担を減少する。このほか、輪郭検出器１５を使用して硬貨Ｃの輪郭をキャプチャして画像識別器１３が直接輪郭検出器１５の結果に基づきデータベース１４中より輪郭に符合する参考画像を探し出すことも可能である。
【００１５】
続いて、画像識別器１３がそれぞれ硬貨表面画像と正面参考画像、及び背面参考画像間の相似値を計算（ステップＳ２０３）し、並びに相似値が臨界値より大きいか否かを判断する（ステップＳ２０４）。もし相似値が臨界値より大きければ即ち硬貨Ｃが本物であることを表示し（ステップＳ２０５）、もし相似値が臨界値より小さければ、画像識別器１３が硬貨表面画像を設定角度回転させ（ステップＳ２０６）、並びに再度回転後の硬貨表面画像と参考画像間の相似値を計算し、硬貨表面画像の回転が３６０度を超過するまでこれを行い（ステップＳ２０７）、もし相似値がなおも臨界値より小さければ、硬貨Ｃを偽物と判定する（ステップＳ２０８）。そのうち、設定角度は通常３６０度の因数とされ、例えば、３０度、３６度、或いは６０度とされ、これにより硬貨表面画像の回転が１２回、１０回、或いは６回を超過した後、画像識別器１３が硬貨Ｃの真偽を判断し、且つ画像識別結果を発生して分配器１７に伝送する。
【００１６】
このほか、正確に硬貨Ｃの真偽を識別するために、本実施例では、硬貨レセプタ１１のもう一側にもう一台の画像検出器１２’が取り付けられて硬貨レセプタ１１に位置決めされた硬貨Ｃのもう一側の硬貨表面画像をキャプチャするのに用いられ、これにより画像識別器１３が二つの硬貨表面画像を輪郭の符合する参考画像と対比して識別でき（図２に示されるのと同様のフローによるため、説明を省略する）、且つ一つの硬貨表面画像の識別結果が硬貨の正面である時、もう一つの硬貨表面画像の識別結果が背面であって始めて硬貨Ｃを本物と画定する。
【００１７】
図１に示される実施例の硬貨識別装置はさらに物理性質検出器１６を具え、硬貨Ｃの重量、或いは磁束量等の物理性質を測定し、並びに物性識別結果を分配器１７に伝送する。
【００１８】
分配器１７は画像識別器１３からの画像識別結果、及び物理性質検出器１６からの物性識別結果を受け取ると、上述の二つの識別結果が一致するかを判断し、これにより硬貨Ｃを受け取るか或いは拒絶するかの動作を行う。通常、硬貨Ｃを受け取った後、自動販売機或いは両替機の金額表示装置が硬貨Ｃに符合する金額を表示し、もし分配器１７が硬貨Ｃを拒絶すれば、硬貨Ｃは払い戻し口より消費者に返される。
【００１９】
続いて、図３及び図４の本発明の第２実施例の機能ブロック図及びフローチャートを参照されたい。本実施例は、領収設備２０中に使用される硬貨識別装置とされ、その基本構造及び識別フローは前述の実施例の硬貨識別装置とほぼ同じである。ゆえに第１実施例と同じところは詳細には説明しない。本実施例は紙幣の真偽を識別するのに用いられ、これにより紙幣レセプタ２１により紙幣Ｐを受け取り、並びに位置決めし、且つ画像検出器２２が紙幣Ｐの表面画像をキャプチャする（ステップＳ４０１）。データベース２４は複数の紙幣が対応する正面及び背面参考画像を保存する。そのうち、本実施例では紙幣レセプタ２１のもう一側に、もう一台の画像検出器２２’が取り付けられ、紙幣レセプタ２１のキャプチャした紙幣Ｐのもう一側の紙幣表面画像をキャプチャする。
【００２０】
このほか、本実施例の画像識別器２３は紙幣表面画像が対応する文字特徴（例えば紙幣Ｐの角部に表示されている金額）に基づきデータベース２４に連結して特徴に符合する紙幣及びその参考画像を探し出し（ステップＳ４０２）、こうして、文字特徴の符合しない紙幣をふるい落とすことにより、識別効率を高める。
その後、さらに紙幣表面画像と正面参考画像、背面参考画像間の相似値を計算する（ステップＳ４０３）。
【００２１】
注意すべきは、紙幣の外観はいずれも矩形とされ、これにより紙幣レセプタ２１が確実に紙幣Ｐの四隅を同じ位置に固定し、紙幣Ｐの紙幣表面画像を正面として背面とならないようにする必要があり、ゆえに画像識別器２３の計算する紙幣表面画像と正面参考画像、及び背面参考画像間の相似値が、臨界値より小さい時（ステップＳ４０４）、画像識別器２３はただ紙幣表面画像を１８０度回転させ（ステップＳ４０６）、並びに回転後の紙幣表面画像と参考画像間の相似値を計算するだけで（ステップＳ４０７）、紙幣Ｐの真偽を判別することができる。もし回転後の紙幣表面画像と参考画像に対して計算した相似値が臨界値より小さければ（ステップＳ４０８）、紙幣Ｐを偽札と判定し（ステップＳ４０９）、続いて紙幣を回転させて画像識別を行うことはない。最後に画像識別器２３が画像識別結果を発生して分配器２７が紙幣Ｐを受け取るか或いは拒絶するかを制御する。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の貨幣識別装置は貨幣パターン識別能力を有し、これにより貨幣の大きさ、重量、及び材料性質を検出するほか、確実に貨幣のパターンを確認することができ、これにより非法定貨幣が混入使用される状況を防止し、貨幣識別正確率を高め、業者と消費者双方の損失を減少する。このほか、データベースに保存された貨幣及びその参考画像の内容を改修できるため、識別できる貨幣の種類を増減できる。
【００２３】
総合すると、本発明はその目的、手段、機能のいずれにおいても、周知の技術の特徴とは異なっており、極めて実用価値を有する発明である。なお、以上の実施例は本発明の実施範囲を限定するものではなく、本発明に基づきなしうる細部の修飾或いは改変は、いずれも本発明の請求範囲に属するものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の硬貨識別装置の機能ブロック図である。
【図２】本発明の第１実施例の硬貨識別方法のフローチャートである。
【図３】本発明の第２実施例の紙幣識別装置の機能ブロック図である。
【図４】本発明の第２実施例の紙幣識別方法のフローチャートである。
【符号の説明】
１０　領収設備　　　　　　　　　　１１　硬貨レセプタ
１２、１２’　画像検出器　　　　　１３　画像識別器
１４　データベース　　　　　　　　１５　輪郭検出器
１６　物理性質検出器　　　　　　　１７　分配器
２０　領収設備　　　　　　　　　　２１　紙幣レセプタ
２２、２２’　画像検出器　　　　　２３　画像識別器
２４　データベース　　　　　　　　２７　分配器
Ｃ　硬貨　　　　　　　　　　　　　Ｐ　紙幣

Claims (6)

1. 硬貨を受け取り並びに位置決めする硬貨レセプタと分配器とを具えた領収設備に使用される硬貨識別装置において、該硬貨識別装置は、
   複数の硬貨に対応する参考画像を保存するデータベースと、
   硬貨レセプタの一側に取り付けられて硬貨レセプタに位置決めされた硬貨の硬貨表面画像をキャプチャする画像検出器と、
   キャプチャされた硬貨表面画像を該データベースに連結させ、この硬貨表面画像を参考画像と対比し、並びに画像識別結果を発生して該分配器がこの硬貨を受け取るか或いは拒絶するかを制御する画像識別器と、
   を具えたことを特徴とする、硬貨識別装置。
2. 請求項１に記載の硬貨識別装置において、画像識別器が硬貨表面画像を設定角度回転させて回転後の硬貨表面画像を参考画像と対比し、対比分数が臨界値を超過する時、硬貨が本物であるとの画像識別結果を発生することを特徴とする、硬貨識別装置。
3. 紙幣を受け取り並びに位置決めする紙幣レセプタと分配器とを具えた領収設備に使用される紙幣識別装置において、該紙幣識別装置は、
   複数の紙幣に対応する参考画像を保存するデータベースと、
   紙幣レセプタの一側に取り付けられて紙幣レセプタに位置決めされた紙幣の紙幣表面画像をキャプチャする画像検出器と、
   キャプチャされた紙幣表面画像を該データベースに連結させ、この紙幣表面画像を参考画像と対比し、並びに画像識別結果を発生して該分配器がこの紙幣を受け取るか或いは拒絶するかを制御する画像識別器と、
   を具えたことを特徴とする、紙幣識別装置。
4. 請求項３に記載の紙幣識別装置において、紙幣表面画像が参考画像に符合しない時、画像識別器が紙幣表面画像を１８０度回転させ、並びに回転後の紙幣表面画像と該参考画像を対比し、画像識別結果を発生することを特徴とする、紙幣識別装置。
5. 硬貨を受け取り並びに位置決めする硬貨レセプタと分配器とを具えた領収設備に設置されると共に、データベースと、画像検出器及び画像識別器を具えた硬貨識別装置に使用されて硬貨の真偽を識別する硬貨識別方法において、
   （Ａ）画像検出器で硬貨の硬貨表面画像をキャプチャするステップ、
   （Ｂ）画像識別器が硬貨表面画像の対応する輪郭に基づきデータベースに連結して該輪郭に符合する硬貨及びその参考画像を探し出すステップ、
   （Ｃ）この硬貨表面画像と参考画像の相似値を計算してそれが臨界値より大きいかを判断し、大きければこの硬貨を本物と判断し、そうでなければ続いて（Ｄ）のステップを行うステップ、
   （Ｄ）硬貨表面画像を設定角度回転させ、並びにこの紙幣表面画像がすでに３６０度回転したかを判断し、もし回転していなければ（Ｃ）のステップを行い、３６０度回転していればこの硬貨を偽物と判定するステップ、
   以上の（Ａ）から（Ｄ）のステップを具えたことを特徴とする、硬貨識別方法。
6. 紙幣を受け取り並びに位置決めする紙幣レセプタと分配器とを具えた領収設備に設置されると共に、データベースと、画像検出器及び画像識別器を具えた紙幣識別装置に使用されて紙幣の真偽を識別する貨幣識別方法において、
   （Ａ）画像検出器で紙幣の紙幣表面画像をキャプチャするステップ、
   （Ｂ）画像識別器が紙幣表面画像の対応する特徴に基づきデータベースに連結して該特徴に符合する紙幣及びその参考画像を探し出すステップ、
   （Ｃ）この紙幣表面画像と参考画像の相似値を計算してそれが臨界値より大きいかを判断し、大きければこの紙幣を本物と判断し、そうでなければ続いて（Ｄ）のステップを行うステップ、
   （Ｄ）紙幣表面画像を１８０度回転させ、回転後の紙幣表面画像と該参考画像の相似値を計算し、並びに相似値が臨界値より大きいかを判断し、大きければこの紙幣を本物と判定し、そうでなければこの紙幣を偽物と判定するステップ、
   以上の（Ａ）から（Ｄ）のステップを具えたことを特徴とする、貨幣識別方法。

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