專利名稱：硬幣鑒別方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及硬幣鑒別方法和裝置，尤其涉及用于通過光學地檢測硬幣表面圖案，可靠的鑒別是否硬幣是可接受的，硬幣的面額以及硬幣被損壞的程度是否高于預定等級的硬幣鑒別方法和裝置，同時避免裝置變大。
背景技術：
用于鑒別硬幣是否是可接受的，即硬幣的真實性，硬幣當前是否流通和硬幣的面額，并且鑒別硬幣被損壞的程度是否高于預定等級的硬幣鑒別裝置是已知的。
日本專利申請公開號No.2000-306135公開了一種硬幣鑒別裝置，通過光學的檢測硬幣的表面圖案來鑒別硬幣是否可接受和硬幣的面額，并通過使用顏色傳感器產生硬幣表面的彩色圖像數(shù)據(jù)來鑒別硬幣被損壞的程度是否高于預定的等級。
特別地，構成硬幣鑒別裝置以便通過從一個第一光源投影光在硬幣的一個表面上，通過一個第一光接收裝置檢測反射光以產生硬幣一個表面的圖案數(shù)據(jù)，從一個第二光源投影光在硬幣的另一表面上，通過一個第二光接收裝置檢測反射光以產生硬幣另一表面的圖案數(shù)據(jù)，并將硬幣兩表面的圖案數(shù)據(jù)與各硬幣面額的參考數(shù)據(jù)進行比較來鑒別硬幣是否可接受和硬幣的面額，并通過從一個第一白光源投影白光在硬幣的一個表面上，通過一個第一顏色傳感器檢測反射光以產生硬幣一個表面的彩色圖像數(shù)據(jù)，從一個第二白光源投影白光在硬幣的另一表面上，通過一個第二顏色傳感器檢測反射光以產生硬幣另一表面的彩色圖案數(shù)據(jù)，并將硬幣的兩個表面的彩色圖像數(shù)據(jù)與根據(jù)硬幣的兩個表面的圖案數(shù)據(jù)而鑒別出來的面額的硬幣的參考彩色圖像數(shù)據(jù)進行比較，由此鑒別硬幣被損壞的程度是否高于預定等級。
然而，在通過將硬幣的各個面額的參考數(shù)據(jù)與硬幣兩面的圖案數(shù)據(jù)進行比較來鑒別硬幣是否是可接受的和硬幣的面額，并進一步通過將根據(jù)硬幣的兩面的圖案數(shù)據(jù)而鑒別出來的面額的硬幣的參考的彩色圖像數(shù)據(jù)與硬幣兩面的彩色圖像數(shù)據(jù)進行比較來鑒別硬幣的損壞程度是否高于預定的等級的情況下，需要沿著硬幣傳輸通道安裝第一光源，第二光源，第一白光源，第二白光源，第一光接收裝置，第二光接收裝置，第一顏色傳感器和第二顏色傳感器。硬幣鑒別裝置因此不可避免地變得很大。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種硬幣鑒別方法和裝置，尤其地，提供用于通過光學地檢測硬幣表面圖案，可靠的鑒別硬幣是否是可接受的，硬幣的面額和硬幣被損壞的程度是否高于預定等級的硬幣鑒別方法和裝置，同時避免裝置變大。
通過用于鑒別硬幣的一種方法可以實現(xiàn)本發(fā)明的上述和其他的目的，該方法包括以下步驟用光照射硬幣的表面，光電檢測硬幣表面的反射光，產生檢測到的硬幣表面的圖案數(shù)據(jù)，二進制化相應的參考圖案數(shù)據(jù)以便“1”被分配給具有等于或高于預定信號強度級的信號強度級的像素數(shù)據(jù)，而“0”被分配給具有低于預定強度級的信號強度級的像素數(shù)據(jù)，以產生包括“1”像素數(shù)據(jù)的參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)和包括“0”像素數(shù)據(jù)的參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)，根據(jù)這樣產生的參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)和參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)，從檢測到的圖案數(shù)據(jù)中提取由相應于包括在參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)中的像素的像素組成的明亮部分圖案數(shù)據(jù)，和提取由相應于包括在參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)中的像素的像素組成的黑暗部分圖案數(shù)據(jù)，對包括在明亮部分圖案數(shù)據(jù)中的像素的信號強度級取平均值以計算明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值，對包括在黑暗部分圖案數(shù)據(jù)中的像素的信號強度級取平均值以計算黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值，計算明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值之間的差，并將其與為每個面額定義的閾值中相應面額的硬幣的閾值進行比較，并且當明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值之間的差等于或大于閾值時鑒別出硬幣表面被損壞程度等級等于或低于預定的等級，并且當明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值之間的差小于閾值時鑒別出硬幣表面被損壞程度高于預定的等級。
在本發(fā)明的發(fā)明者作出的一項研究中，發(fā)現(xiàn)從硬幣一個邊緣反射的光強度通常是高的，但是當硬幣已經被流通很長時間和被損壞時，導致的硬幣邊緣部分的磨損引起從損壞的硬幣獲得的明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值低于從未損壞硬幣獲得的信號強度平均值，并且，另一方面，從硬幣平面部分反射的光強度通常是低的，但是當硬幣已經流通很長時間和被損壞時，由硬幣的平面部分的劃痕和/或污點導致的不規(guī)則的光反射引起從損壞的硬幣獲得的黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值高于從未損壞硬幣獲得的黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值。因此，由于隨著硬幣的損壞級增加明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值變低，和另一方面，隨著硬幣的損壞級增加黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值變高，有可能根據(jù)明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值，特別高精度地鑒別硬幣被損壞的程度是否高于預定的等級，并且由于根據(jù)本發(fā)明的用于鑒別硬幣的方法包括以下步驟計算明亮部分數(shù)據(jù)信號亮度平均值和黑暗部分數(shù)據(jù)信號亮度平均值之間的差，用為每個面額定義的閾值中相應的面額的硬幣的閾值與之比較，當明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值之間的差是等于或大于閾值時鑒別硬幣表面的損壞級是等于或低于預定等級，并且當明亮部分數(shù)據(jù)信號亮度平均值和黑暗部分數(shù)據(jù)信號亮度平均值之間的差是小于閾值時鑒別硬幣表面被損壞高于預定等級，因此有可能特別高精度地鑒別硬幣被損壞程度是否的程度高于預定的等級。
此外，根據(jù)本發(fā)明，在通過用光照射硬幣表面，光電檢測硬幣表面反射的光和產生硬幣表面檢測的圖案數(shù)據(jù)來鑒別是否硬幣是可接受的和鑒別硬幣的面額的情況下，由于能夠利用在鑒別是否硬幣是可接受的和硬幣的面額中使用的硬幣表面的圖案數(shù)據(jù)鑒別硬幣被損壞程度是否程度高于預定的等級，因而在不使硬幣鑒別裝置變大的情況下，鑒別硬幣是否是可接受的，硬幣的面額和硬幣被損壞的程度是否高于預定的等級。
在本發(fā)明的一個首選方面中，用于鑒別硬幣的方法進一步包括計算明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的總和，并按照一個用于相應面額的算法估算明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的總和，從而鑒別硬幣被損壞程度是否高于預定的等級。
在本發(fā)明的發(fā)明者作出的研究中，發(fā)現(xiàn)在硬幣由銅鎳合金系材料，黃銅系材料或青銅系材料制成的情況下，損壞級低的硬幣的明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的總和是大的，并且隨著硬幣的損壞級的增加明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的總和變小，另一方面，在硬幣是由鋁制成的情況下，損壞級低的硬幣的明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的總和是小的，并且隨著硬幣的損壞級的增加明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的總和變大。因此，能夠通過用為硬幣的每個面額定義的閾值去比較明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的總和來鑒別硬幣被損壞程度是否高于預定的等級，并且由于根據(jù)本發(fā)明的該首選選方面的用于鑒別硬幣的方法包括以下步驟根據(jù)明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值之間的差來鑒別硬幣被損壞程度是否高于預定的等級，并通過計算明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的總和，和根據(jù)一個用于相應的面額的算法估算明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的總和來進一步鑒別硬幣被損壞程度是否高于預定的等級，，因而能夠高精度地鑒別硬幣被損壞程度是否高于預定的等級。
在本發(fā)明的另一個首選方面中，用于鑒別硬幣的方法進一步包括以下步驟通過圖案匹配比較檢測的圖案數(shù)據(jù)和參考圖案數(shù)據(jù)，以檢測該檢測的圖案數(shù)據(jù)和參考的圖案數(shù)據(jù)彼此相符的程度，將檢測到圖案數(shù)據(jù)和參考的圖案數(shù)據(jù)彼此相符的程度與為每個硬幣面額定義的閾值中相應面額的硬幣的閾值進行比較，并且當檢測的圖案數(shù)據(jù)和參考的圖案數(shù)據(jù)彼此相符的程度等于或大于門閾值時鑒別硬幣表面的損壞級是等于或低于預定等級，當檢測的圖案數(shù)據(jù)和參考的圖案數(shù)據(jù)彼此相符的程度是小于值時鑒別硬幣的表面被損壞高于預定的等級。
根據(jù)本發(fā)明的該首選方面，可以高精度地鑒別硬幣被損壞程度是否高于預定的等級，因為用于鑒別硬幣的方法包括以下步驟根據(jù)明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值之間的差鑒別硬幣被損壞程度是否高于預定的等級，通過圖案匹配比較檢測的圖案數(shù)據(jù)和參考圖案數(shù)據(jù)，以檢測該檢測圖案數(shù)據(jù)和參考的圖案數(shù)據(jù)彼此相符的程度，將檢測到的圖案數(shù)據(jù)和參考的圖案數(shù)據(jù)彼此相符的程度與為每個硬幣面額定義的閾值中相應面額的硬幣的閾值進行比較，并且當檢測的圖案數(shù)據(jù)和參考的圖案數(shù)據(jù)彼此相符的程度等于或大于閾值時鑒別硬幣表面的損壞級是等于或低于預定等級，，并且當檢測的圖案數(shù)據(jù)和參考的圖案數(shù)據(jù)彼此相符的程度是小于閾值時鑒別硬幣的表面被損壞高于預定的等級。
在本發(fā)明的另一個首選方面，在硬幣是由銅鎳合金系材料，黃銅統(tǒng)材料或青銅系材料構成的情況下，用于鑒別硬幣的方法進一步包括以下步驟用為各個硬幣的面額定義的閾值中相應面額的硬幣的閾值去比較明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的總和，并且當明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的總和等于或大于閾值時鑒別硬幣表面的損壞級是等于或低于預定的等級，并且當明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的總和小于閾值時鑒別硬幣表面被損壞程度高于預定的等級，并且在硬幣是由鋁系材料制成的情況下用于鑒別硬幣的方法進一步包括以下步驟用為各個硬幣的面額定義的閾值中相應的面額的硬幣的閾值比較明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的總和，并當明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的總和等于或大于閾值時鑒別硬幣表面的損壞級高于預定的等級，并且當明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的總和小于閾值時鑒別硬幣表面被損壞等于或低于預定的等級。
在本發(fā)明的另一個首選方面中，檢測的圖案數(shù)據(jù)和參考的圖案數(shù)據(jù)被映射在一個r-θ坐標系統(tǒng)中。
本發(fā)明的上述和其他的目的也可以通過一個硬幣鑒別裝置實現(xiàn)，該裝置包括一個用于支持硬幣下表面的硬幣通道部件，安裝在硬幣通道部件上的一個第一傳送帶，用于形成硬幣通道部件和它本身之間的硬幣通道以及支持硬幣通道和它本身之間的硬幣，從而傳送它，一個第一光源，用于通過在硬幣通道部件中形成的第一透明通道部分向著被硬幣通道部件上的第一傳送帶傳送的硬幣的下表面發(fā)射光，一個第一光接收裝置，用于光電的檢測來自第一光源發(fā)射的光和經第一透明部分從硬幣的下表面反射的光，并產生硬幣的下表面的檢測圖案數(shù)據(jù)，一個用于支持硬幣下表面的第二傳送帶，一個安裝在在第二傳送帶上的硬幣通道形成部件，用于形成在其下表面和第二傳送帶之間的硬幣通道，并支持在其下表面和第二傳送帶之間的硬幣，從而傳送它，一個用于經在硬幣通道形成部件中形成的第二透明通道部分向著被第二傳送帶支持和傳送的硬幣的上表面發(fā)射光的第二光源，一個用于光電的檢測來自第二光源的發(fā)射的光和經第二透明部分從硬幣的上表面反射的光，并產生硬幣上表面檢測圖案數(shù)據(jù)的第二光接收裝置，一個第一圖案數(shù)據(jù)存儲裝置，用于存儲由第一光接收裝置產生的硬幣下表面的檢測圖案數(shù)據(jù)，一個第二圖案數(shù)據(jù)存儲裝置，用于存儲由第二光接收裝置產生的硬幣的上表面的檢測圖案數(shù)據(jù)，一個參考圖案數(shù)據(jù)存儲裝置，用于存儲每個面額的硬幣的參考圖案數(shù)據(jù)，一個參考損壞級數(shù)據(jù)存儲裝置，用于存儲每個面額的硬幣的參考損壞級數(shù)據(jù)，一個面額鑒別裝置，用于通過圖案匹配將存儲在第一圖案數(shù)據(jù)存儲裝置中的硬幣下表面的檢測圖案數(shù)據(jù)和存儲在參考圖案數(shù)據(jù)存儲裝置中的每個面額的硬幣的參考圖案數(shù)據(jù)進行比較，和通過圖案匹配將存儲在第二圖案數(shù)據(jù)存儲裝置中的硬幣上表面的檢測的圖案數(shù)據(jù)和存儲在參考圖案數(shù)據(jù)存儲裝置中的每個面額的硬幣的參考圖案數(shù)據(jù)進行比較，從而鑒別硬幣是否可接受的和硬幣的面額，以及一個損壞等級鑒別裝置，用于根據(jù)存儲在第一圖案數(shù)據(jù)存儲裝置中的硬幣下表面的檢測圖案數(shù)據(jù)和存儲在第二圖案數(shù)據(jù)存儲裝置中的硬幣上表面的檢測圖案數(shù)據(jù)來鑒別硬幣被損壞程度是否的高于預定的等級，損壞級鑒別裝置被構成為二進制化通過面額鑒別裝置鑒別的面額的硬幣的正面和反面的參考圖案數(shù)據(jù)，以便“1”被分配給具有等于或大于預定的信號強度等級的信號強度級的像素數(shù)據(jù)，，和“0”被分配給具有低于預定的信號強度等級的信號強度等級的像素數(shù)據(jù)，，以產生包括“1”像素數(shù)據(jù)的參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)和包括“0”像素數(shù)據(jù)的參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)，根據(jù)這樣產生的參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)和參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)，從硬幣下表面檢測的圖案數(shù)據(jù)中提取由對應于包括在硬幣下表面的參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)中的像素的像素構成的明亮部分圖案數(shù)據(jù)，，和從硬幣下表面的檢測的圖案數(shù)據(jù)中提取由相應于包括在的硬幣下表面的參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)中的像素的像素構成的黑暗部分圖案數(shù)據(jù)，平均化包括在明亮部分圖案數(shù)據(jù)中的像素的信號強度級以計算明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值，平均化包括在黑暗部分圖案數(shù)據(jù)中的像素的信號強度級以計算黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值，計算明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值之間的差，將它與存儲在參考損壞級數(shù)據(jù)存儲裝置中的各個面額的硬幣的正面和反面的閾值中的由面額鑒別裝置鑒別的面額的硬幣下表面的閾值進行比較，當明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值之間的差是等于或大于閾值時，鑒別硬幣下表面的損壞等級等于或低于預定的等級，并且當明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值之間的差是小于閾值時，鑒別硬幣下表面被損壞的高于預定的等級；從硬幣上表面檢測的圖案數(shù)據(jù)中提取由對應于包括在的硬幣上表面的參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)中的像素的像素構成的明亮部分圖案數(shù)據(jù)，和從硬幣上表面的檢測的圖案數(shù)據(jù)中提取由相應于包括在硬幣上表面的參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)中的像素的像素構成的黑暗部分圖案數(shù)據(jù)，平均化包括在明亮部分圖案數(shù)據(jù)中的像素的信號強度級以計算明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值，平均化包括在黑暗部分圖案數(shù)據(jù)中的像素的信號強度級以計算黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值，計算明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值之間的差，將該值與存儲在參考損壞級數(shù)據(jù)存儲裝置中的每個面額的硬幣的正面和反面的閾值中的由面額鑒別裝置鑒別的面額的硬幣上表面的閾值進行比較，當明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值之間的差是等于或大于閾值時鑒別硬幣上表面的損壞等級等于或低于預定的等級，，并且當明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值之間的差是小于閾值時鑒別硬幣上表面被損壞的高于預定的等級。
在本發(fā)明的發(fā)明者作出的研究中，確認從硬幣邊緣部分反射的光強度通常是高的，但當硬幣已經流通很長時間和被損壞時，硬幣邊緣部分的磨損將引起從損壞的硬幣獲得的明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值低于從未損壞硬幣所獲得的信號強度平均值，并且，另一方面，從硬幣的平面部分反射的光強度通常是低的，但當硬幣已經被流通很長時間和被損壞時，由硬幣平面部分的劃痕和/或污點產生的不規(guī)則的光反射將引起從損壞硬幣獲得的黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值高于從未損壞硬幣獲得的黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值。因此，由于隨著硬幣損壞級增加明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值變低另一方面，隨著硬幣損壞級增加黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值變高，能夠根據(jù)明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值，特別高精度地鑒別硬幣被損壞程度是否高于預定的等級，并根據(jù)本發(fā)明，損壞等級鑒別裝置被構成為二進制化由面額鑒別裝置鑒別的面額的硬幣的正面和反面的參考圖案數(shù)據(jù)，以便“1”被分配給具有信號強度等級等于或高于預定的信號強度級的像素數(shù)據(jù)而“0”被分配給具有信號強度等級低于預定信號強度級的像素數(shù)據(jù)，以產生包括“1”像素數(shù)據(jù)的參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)和包括“0”像素數(shù)據(jù)的參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)，根據(jù)產生的參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)和參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)，從硬幣下表面檢測的圖案數(shù)據(jù)中提取由對應于包括在硬幣下表面的參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)中的像素的像素構成的明亮部分圖案數(shù)據(jù)，和從硬幣下表面的檢測的圖案數(shù)據(jù)中提取由相應于包括在硬幣下表面的參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)中的像素的像素構成的黑暗部分圖案數(shù)據(jù)，平均化包括在明亮部分圖案數(shù)據(jù)中的像素的信號強度級以計算明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值，平均化包括在黑暗部分圖案數(shù)據(jù)中的像素的信號強度級以計算黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值，計算明亮部分數(shù)據(jù)信號亮度強度平均值和黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值之間的差，將差值與存儲在參考損壞級數(shù)據(jù)存儲裝置中的每個面額的硬幣的正面和反面的閾值中的由面額鑒別裝置鑒別的面額的硬幣下表面的閾值進行比較，當明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值之間的差是等于或大于閾值時鑒別硬幣下表面的損壞等級等于或低于預定的等級，并且當明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值之間的差小于閾值時鑒別硬幣下表面被損壞的高于預定的等級；從硬幣上表面檢測的圖案數(shù)據(jù)中提取由對應于包括在硬幣上表面的參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)中的像素的像素構成的明亮部分圖案數(shù)據(jù)，和從硬幣上表面的檢測的圖案數(shù)據(jù)中提取由對應于包括在硬幣上表面的參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)中的像素的像素構成的黑暗部分圖案數(shù)據(jù)，平均化包括在明亮部分圖案數(shù)據(jù)中的像素的信號強度以計算明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值，平均化包括在黑暗部分圖案數(shù)據(jù)中的像素的信號強度級以計算黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值，計算明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值之間的差，將差值與存儲在參考損壞級數(shù)據(jù)存儲裝置中的每個面額的硬幣的正面和反面的閾值中的由面額鑒別裝置鑒別的面額的硬幣的上表面的閾值進行比較，當明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值之間的差等于或大于閾值時鑒別硬幣上表面的損壞等級等于或低于預定的等級，并且當明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值之間的差小于閾值時鑒別硬幣上表面被損壞的高于預定的等級，因而能夠特別高精度的鑒別硬幣被損壞程度是否高于預定的等級。
此外，根據(jù)本發(fā)明，由于可以通過只提供第一光源，第一光接收裝置，第二光源和第二光接收裝置就能夠鑒別硬幣被損壞程度是否高于預定的等級，因此能夠鑒別是否硬幣是可接受的，硬幣的面額和硬幣的表面被損壞程度是否高于預定的等級。
在本發(fā)明的一個首選方面中，構成參考圖案數(shù)據(jù)存儲裝置以便存儲參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)和參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的該首選方面，由于提前產生了參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)和參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)并存儲在參考圖案數(shù)據(jù)存儲裝置中，從而能夠縮短計算時間和有效地鑒別硬幣表面被損壞程度是否高于預定的等級。
在本發(fā)明的另一個首選方面中，損壞等級鑒別裝置被構成為產生由面額鑒別裝置鑒別的面額的硬幣下表面的參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)和參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)，以及由面額鑒別裝置鑒別的面額的硬幣上表面的參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)和參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)，并把產生的數(shù)據(jù)存儲在參考圖案數(shù)據(jù)存儲裝置中。
在本發(fā)明的另一個首選方面中，損壞等級鑒別裝置被構成為計算明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的總和，并根據(jù)一個用于相應面額的算法估算明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的總和，從而鑒別是否硬幣的表面被損壞的高于預定的等級，而構成參考損壞等級數(shù)據(jù)存儲裝置以便存儲用于硬幣的每種面額的算法。
在本發(fā)明的發(fā)明者作出的研究中，發(fā)現(xiàn)在硬幣是由銅鎳合金系材料，黃銅系材料或青銅系材料制成的情況下，損壞級低的明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的總和是大的，并隨著硬幣損壞級的增加明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值變小，而另一方面，在硬幣是由鋁構成的情況下，損壞級低的明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的總和是小的，并隨著硬幣損壞等級的增加明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的總和變大。因此，通過將為硬幣的每個面額定義的閾值與明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的總和進行比較能夠鑒別硬幣被損壞程度是否高于預定的等級，，并且根據(jù)本發(fā)明的此首選方面，由于損壞級鑒別裝置被構成為根據(jù)明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值之間的差來鑒別硬幣被損壞程度是否高于預定的等級，并且通過計算明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的總和以及根據(jù)一個用于相應面額的算法估算明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的總和，進一步鑒別硬幣被損壞是否高于預定的等級，從而能夠高精度地鑒別硬幣被損壞程度是否高于預定的等級。
在本發(fā)明的另一個首選方面中，損壞等級鑒別裝置進一步被構成為將由面額鑒別裝置根據(jù)硬幣下表面的檢測圖案數(shù)據(jù)和存儲在參考圖案數(shù)據(jù)存儲裝置中的每個面額的硬幣的參考圖案數(shù)據(jù)之間的等級一致性所確定的圖案匹配的程度與由面額鑒別裝置在為每個面額的硬幣的正面和反面定義的閾值中鑒別的面額的硬幣下表面的閾值進行比較，當圖案匹配的程度等于或大于閾值時鑒別硬幣的下表面的損壞級等于或低于預定的等級，和當圖案匹配的程度小于閾值時鑒別硬幣的下表面被損壞高于預定的等級，將由面額鑒別裝置根據(jù)硬幣上表面的檢測圖案數(shù)據(jù)和存儲在參考圖案數(shù)據(jù)存儲裝置中的每個面額的硬幣的參考圖案數(shù)據(jù)之間的等級一致性所確定的圖案匹配的程度與由面額鑒別裝置在每個面額的硬幣的正面和反面定義的閾值中鑒別的面額的硬幣上表面的閾值進行比較，當圖案匹配的程度等于或大于閾值時鑒別硬幣的上表面的損壞級等于或低于預定的等級，和當圖案匹配的程度小于閾值時鑒別硬幣的上表面被損壞的高于預定的等級。
根據(jù)本發(fā)明的該首選方面，因為損壞級鑒別裝置被構成為根據(jù)明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值之間的差來鑒別硬幣被損壞程度是否高于預定的等級，并且被進一步構成為將由面額鑒別裝置根據(jù)硬幣下表面的檢測圖案數(shù)據(jù)和存儲在參考圖案數(shù)據(jù)存儲裝置中的每個面額的硬幣的參考圖案數(shù)據(jù)之間的等級一致性所確定的圖案匹配的程度與由面額鑒別裝置在每個面額的硬幣的正面和反面定義的閾值中鑒別的面額的硬幣下表面的閾值進行比較，當圖案匹配的程度等于或大于閾值時鑒別硬幣下表面的損壞級等于或低于預定的等級，和當圖案匹配的程度小于閾值時鑒別硬幣的下表面被損壞的高于預定的等級，將由面額鑒別裝置根據(jù)硬幣上表面的檢測圖案數(shù)據(jù)和存儲在參考圖案數(shù)據(jù)存儲裝置中的每個面額的硬幣的參考圖案數(shù)據(jù)之間的等級一致性所確定的圖案匹配的程度與由面額鑒別裝置在每個面額的硬幣的正面和反面定義的閾值中鑒別的面額的硬幣上表面的閾值進行比較，當圖案匹配的程度等于或大于閾值時鑒別硬幣的上表面的損壞級等于或低于預定的等級，和當圖案匹配的程度小于閾值時硬幣的上表面被損壞高于預定的等級，從而能夠高精度的鑒別硬幣被損壞程度是否高于預定的等級。
在本發(fā)明的另一個首選方面中，定義算法以便在硬幣是由銅鎳系材料、黃銅系材料或青銅系材料構成的情況下，在硬幣的每個面額定義的閾值中，用相應的面額的硬幣的閾值與明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的總和進行比較而作為結果的時候，當發(fā)現(xiàn)明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的總和等于或大于閾值，鑒別硬幣表面的損壞級等于或低于預定的等級，并且當發(fā)現(xiàn)明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值小于閾值時，鑒別硬幣表面被損壞的高于預定值；而在硬幣是由鋁系材料制成的情況下，在硬幣的每個面額定義的閾值中用相應的面額的硬幣的閾值與明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的總和進行比較而作為結果的時候，當發(fā)現(xiàn)明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的總和等于或大于閾值，鑒別硬幣表面的損壞級高于預定的等級，并且當發(fā)現(xiàn)明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值小于閾值時，鑒別硬幣表面被損壞的等于或低于預定值。
在本發(fā)明的另一個首選方面中，構成面額鑒別裝置以便通過圖案匹配比較映射在r-θ坐標系統(tǒng)中的參考圖案數(shù)據(jù)和映射在r-θ坐標系統(tǒng)中的檢測的圖案數(shù)據(jù)，從而鑒別硬幣是否可接受和硬幣的面額。
在本發(fā)明的另一個首選方面中，硬幣鑒別裝置進一步包括一個數(shù)據(jù)處理裝置，用于在檢測到的圖案數(shù)據(jù)上實現(xiàn)邊緣增強處理，以及面額鑒別裝置構成為通過匹配比較參考圖案數(shù)據(jù)和受到邊緣增強處理的檢測的圖案數(shù)據(jù)，從而鑒別硬幣是否是可接受的和硬幣的面額。
按照本發(fā)明的該首選方面，由于硬幣鑒別裝置進一步包括數(shù)據(jù)處理裝置，用于在檢測的圖案數(shù)據(jù)上實現(xiàn)邊緣增強處理，以及面額鑒別裝置構成為通過圖案匹配比較參考圖案數(shù)據(jù)和受到邊緣增強處理的檢測的圖案數(shù)據(jù)，從而鑒別硬幣是否是可接受的和硬幣的面額，因此能夠顯著地提高參考圖案數(shù)據(jù)和檢測的圖案數(shù)據(jù)之間的圖案匹配的精確度，并因此能夠高精度的鑒別是否硬幣是可接受的和硬幣的面額，以及高精度的鑒別硬幣被損壞程度是否高于預定的等級。
通過下面結合附圖而進行的描述，本發(fā)明的上述和其他的目的以及特點將變得更加清楚易懂。


圖1是本發(fā)明一個首選實施方式的硬幣鑒別裝置的縱向截面示意圖。
圖2是第一透明通道部分的平面示意圖。
圖3是本發(fā)明首選實施方式的硬幣鑒別裝置的檢測，控制和鑒別系統(tǒng)的方框圖。
圖4是第二鑒別裝置的方框圖。
圖5是第三鑒別裝置的方框圖。
圖6是第一損壞級確定裝置的方框圖。
圖7是第二損壞級確定裝置的方框圖。
圖8顯示了用于通過一個中心坐標確定裝置確定圖案數(shù)據(jù)的中心坐標的方法示意圖。
圖9顯示了硬幣的圖案數(shù)據(jù)由傳感器產生并被映射和存儲在圖像圖案數(shù)據(jù)存儲器中。
圖10顯示了通過圖案數(shù)據(jù)轉換把由圖9中所示的圖案數(shù)據(jù)轉換到r-θ坐標系統(tǒng)而產生的轉換后圖案數(shù)據(jù)。
圖11顯示了映射在r-θ坐標系統(tǒng)中并相應于圖10所示的轉換后圖案數(shù)據(jù)的硬幣的參考圖案數(shù)據(jù)。
圖12顯示了在360度范圍內離數(shù)據(jù)中心預定的距離r0處讀取圖10所示的轉換后圖案數(shù)據(jù)而獲得的圖案數(shù)據(jù)值。
圖13顯示了在360度范圍內離數(shù)據(jù)中心預定的距離r0處讀取圖11所示的轉換后圖案數(shù)據(jù)而獲得的圖案數(shù)據(jù)值。。
圖14顯示了再映射之后的轉換后圖案數(shù)據(jù)。
圖15是本發(fā)明另一個首選實施方式的硬幣鑒別裝置的縱向截面示意圖。
具體實施例方式
圖1是本發(fā)明一個首選實施方式的硬幣鑒別裝置的縱向截面示意圖。
如圖1所示，傳送硬幣1的硬幣通道2配備了硬幣通道部件3，該硬幣通道部件在硬幣1的傳送方向延伸通過硬幣1被傳送的全部距離。硬幣鑒別裝置包括一個第一圖案數(shù)據(jù)檢測單元4和一個第二圖案數(shù)據(jù)檢測單元5。在第一圖案數(shù)據(jù)檢測單元4的附近，硬幣通道2由位于其下面的硬幣通道部件3形成并且傳送帶6構成為環(huán)形圓皮帶。在第二圖案數(shù)據(jù)檢測單元5的附近，硬幣通道2由位于硬幣通道部件3中形成的開口7a的上方的構成循環(huán)帶的傳送帶7形成，并且硬幣通道形成部件8定位在傳送帶7上并向硬幣1的傳送方向延伸。
如圖1所示，其中提供有第一圖案數(shù)據(jù)檢測單元4的硬幣通道部件3由透明玻璃、丙烯酸樹脂等構成的第一透明通道部分9形成，，并且硬幣通道形成部件8由透明玻璃，丙烯酸樹脂等構成第二透明通道部分10形成。
圖2是第一透明通道部分9的平面示意圖。
如圖1和圖2所示，位于硬幣通道2上的傳送帶6將一枚硬幣1沿著一對導軌11，11以箭頭A指示的方向送到硬幣通道2中的第一透明通道部分9。提供一對磁性傳感器12，12用于檢測相對于硬幣傳送方向的第一透明通道部分9的上行的硬幣1的磁特性。硬幣1被送到第一透明通道部分9上，同時該硬幣被傳送帶6壓在第一透明通道部分9的上表面上。在第一透明通道部分9下面，提供了第一光放射裝置21，該裝置包括多個用于向通過第一透明通道部分9的硬幣1發(fā)射光的光放射元件20，并提供在第一光放射裝置21下面的用于接收發(fā)射自第一光放射裝置21的和由硬幣1反射的光并產生圖像數(shù)據(jù)的第一圖像數(shù)據(jù)產生裝置22。這樣，通過第一光發(fā)射裝置21和第一圖像數(shù)據(jù)產生裝置22構成了第一圖案數(shù)據(jù)檢測單元4。
如圖2所示，第一光放射裝置21具有諸如發(fā)光二極管(LED)的多個光放射元件20，該元件安裝在其中心是第一透明通道部分9的中心的圓周上。每個光放射件20以此方式被安放，它的光軸相對于水平方向以小角度射向通過與第一透明通道部分9的中心部分相一致的圓周的中心的垂直軸上的預定點，從而光以相對于硬幣1的表面的淺角投射在通過第一透明通道部分9的硬幣1上。
第一圖像數(shù)據(jù)產生裝置22包括一個透鏡系統(tǒng)23，其安裝方式使其光軸與通過和第一透明通道部分9的中心部分相一致的圓周的中心的垂直軸一致，一個單色型傳感器24，它安裝在透鏡系統(tǒng)23的下面以便它的聚焦點定位在第一透明通道部分9的上表面上，并可用于光電的檢測來自光放射元件20的放射光和由硬幣1的表面反射的光，以及一個A/D變換器(未示出)，用于將由傳感器24通過光電檢測獲得的硬幣1下表面的圖像數(shù)據(jù)變換成數(shù)字信號，從而產生硬幣1下表面的數(shù)字化的圖像數(shù)據(jù)。在該實施方式中，一個二維CCD傳感器當作傳感器24。
在第一圖像數(shù)據(jù)產生裝置22的直接的下行側，提供了兩個定時傳感器27，27，每個定時傳感器包括一個光放射件25和一個光接收元件26以便光接收元件26通過第一透明通道部分9能檢測來自光放射件25的發(fā)射光，并且每個傳感器被構成為當光接收元件26不接收來自光放射元件25的發(fā)射光時輸出定時信號。每個定時傳感器27，27根據(jù)第一圖像數(shù)據(jù)產生裝置22安裝以便當從光放射元件25發(fā)射的光被傳送在第一透明通道部分9的表面上的硬幣1所阻塞并且不被光接收元件26所接收時，硬幣1的中心位于第一透明通道部分9的中心上，從而輸出一個定時信號。
如圖1所示，硬幣1被位于硬幣通道上方的傳送帶6壓在硬幣通道部件3的上表面并被傳送在第一透明通道部分9中及其下行部分中。在第一透明通道部分9的下行部分中，硬幣1的下表面由從硬幣通道部件3上形成的開口7a處伸出在硬幣通道部件3上方的傳送帶7支持并在硬幣通道2中進行傳送，同時該硬幣被保持在傳送帶6和傳送帶7之間。
如圖1所示，硬幣1被傳送在第一透明通道部分9的下行部分的區(qū)域中并被送到第二圖案數(shù)據(jù)檢測單元5，同時硬幣1的上表面由硬幣通道形成部件8支持并由傳送帶7壓在硬幣通道形成部件8的下表面上。提供多個備用滾輪7b，7c，用于防止由于硬幣的自重引起的傳送帶7的向下的偏轉。
第二圖案數(shù)據(jù)檢測單元5提供在第二透明通道部分10的上方并包括一個第二光放射裝置31，它包括多個用于向通過第二透明通道部分10的硬幣1發(fā)射光的光放射元件30，，以及一個提供在第二透明通道部分10上方的第二圖像數(shù)據(jù)產生裝置32，用于接收從第二光放射裝置31發(fā)射的和由硬幣1反射的光并產生圖像數(shù)據(jù)。第二光放射裝置31以與第一光放射裝置21以相同的方式構成，只不過第二光放射裝置安裝在第二透明通道部分10的上方并向下發(fā)光，并包括多個諸如發(fā)光二極管(LED)的光放射源件30，這些光放射源件30被安排在中心與第二透明通道部分10的中心部分相一致在圓周上。每個光放射件30的安裝方式使其光軸相對于水平方向以小角度射向通過與第一透明通道部分9的中心部分相一致的圓周的中心的垂直軸上的預定點，從而光相對硬幣1的表面以淺角投射在通過第二透明通道部分10的硬幣1上。
第二圖像數(shù)據(jù)產生裝置32包括一個透鏡系統(tǒng)33，其安裝方式使其光軸與通過其中心與第二透明通道部分10的中心部分相一致的圓周的中心的垂直軸一致，一個單色型傳感器34，它安裝在透鏡系統(tǒng)33的上方以便它的焦點定位在第二透明通道部分10的下表面上，并可用于光電檢測來自發(fā)光源件30的發(fā)射光和由硬幣1的表面反射的光，以及一個A/D變換器(未示出)，用于將傳感器34光電檢測而獲得的硬幣1上表面的圖像數(shù)據(jù)變換成數(shù)字信號，從而產生硬幣1上表面的數(shù)字化的圖像數(shù)據(jù)。在該實施方式中，一個二維CCD傳感器當作傳感器34。
在第二圖像數(shù)據(jù)產生裝置32的直接下行側，提供了兩個定時傳感器37，37，每個傳感器37包括光放射元件35和光接收元件36，以便光接收元件36能通過第二透明通道部分10檢測來自光放射元件35的發(fā)射光，并且每個傳感器被構成為當光接收元件36不能接收來自光放射元件35的發(fā)射光時輸出定時信號。每個定時傳感器37根據(jù)第一圖像數(shù)據(jù)產生裝置32安裝，以便當從光放射元件35發(fā)射的光被傳送在第二透明通道部分10的表面上的硬幣1所阻塞并不能被光接收元件36接收時，硬幣1的中心位于第二透明通道部分10的中心上，從而輸出一個定時信號。
如圖1所示，提供傳送帶39以便從硬幣通道形成部件8的下行末端部分的直接上行方向向硬幣通道2的下行部分延伸，并在硬幣通過第二透明通道部分10之后，硬幣被保持在傳送帶7和傳送帶39之間并進一步被保持在傳送帶39和硬幣通道部件3之間，從而向著硬幣通道2中的下行部分傳送。
圖3是本發(fā)明首選實施方式的硬幣鑒別裝置的檢測、控制和鑒別系統(tǒng)的方框圖。
如圖3所示，硬幣鑒別裝置的檢測系統(tǒng)包括兩個定時傳感器27，27用于檢測送到第一透明通道部分9的硬幣1，以及兩個定時傳感器37，37用于檢測送到第二透明通道部分10的硬幣。
如圖3所示，硬幣鑒別裝置的控制系統(tǒng)包括光放射控制裝置40，當來自定時傳感器27，27的定時信號被接收時，它輸出光放射信號到第一發(fā)光裝置21，并引起它發(fā)射光并照明位于第一透明通道部分9上表面上的硬幣1，并且當來自定時傳感器37的定時信號被接收時，輸出光放射信號到第二光放射裝置31，引起它發(fā)射光并照明為與第二透明通道部分10下表面上的硬幣1，以及圖象讀取控制裝置41，用于當接收到來自定時傳感器27，27的定時信號時，允許第一圖像數(shù)據(jù)產生裝置22的傳感器24開始檢測從硬幣1的表面反射的光，并且當接收到來自定時傳感器37，37的定時信號時允許第二圖像數(shù)據(jù)產生裝置32的傳感器34開始檢測從硬幣1的表面反射的光。
如圖3所示，硬幣鑒別裝置的鑒別系統(tǒng)包括一個第一參考數(shù)據(jù)存儲器45，用于存儲表示每個面額的硬幣1的磁特性的參考磁性數(shù)據(jù)；一個第二參考數(shù)據(jù)存儲器46，用于存儲有關每個面額的硬幣1的直徑的參考直徑數(shù)據(jù)；一個參考圖案數(shù)據(jù)存儲裝置47，用于存儲每個面額的硬幣1的兩個表面的參考圖案數(shù)據(jù)；一個參考損壞數(shù)據(jù)存儲裝置48，用于存儲每個面額的硬幣1的參考損壞級數(shù)據(jù)；一個第一鑒別裝置50，用于根據(jù)來自磁性傳感器12，12的檢測信號訪問第一參考數(shù)據(jù)存儲器45，并將存儲在第一參考數(shù)據(jù)存儲器45中的表示每個面額的磁性的參考磁性數(shù)據(jù)與從磁性傳感器12，12輸入的硬幣1的磁性數(shù)據(jù)進行比較，從而確定硬幣1的面額和輸出第一鑒別信號；一個第二鑒別裝置51，用于根據(jù)從第一鑒別裝置50輸出的第一鑒別信號，與每個面額的硬幣1的直徑有關的并存儲在第二參考數(shù)據(jù)存儲器46中的參考直徑數(shù)據(jù)，以及由傳感器24光電檢測的并且被A/D變換器28數(shù)字化的硬幣1的下表面的圖像圖案數(shù)據(jù)，來鑒別是否硬幣1是可接受的和硬幣1的面額，并根據(jù)存儲在參考損壞數(shù)據(jù)存儲裝置48中的每個面額的硬幣的參考損壞級數(shù)據(jù)鑒別是否硬幣1的下表面被損壞程度高于預定的等級；一個第三鑒別裝置52，用于根據(jù)從第一鑒別裝置50輸出的第一鑒別信號，與每個面額的硬幣1的直徑有關的并存儲在第二參考數(shù)據(jù)存儲器46中的參考直徑數(shù)據(jù)，和通過傳感器34光電檢測到的由A/D變換器38數(shù)字化的硬幣1上表面的圖像圖案數(shù)據(jù)，來鑒別是否硬幣1是可接受的和硬幣1的面額，并根據(jù)存儲在參考損壞數(shù)據(jù)存儲裝置48中的每個面額的硬幣的參考損壞級數(shù)據(jù)鑒別是否硬幣1的上表面被損壞的程度高于預定的等級；以及一個硬幣鑒別裝置54，用于根據(jù)第二鑒別裝置51和第三鑒別裝置52作出的鑒別結果最終鑒別硬幣1是否是可接受的和硬幣1的面額。
在本實施方式中，一個第一鑒別信號從第一鑒別裝置50輸出到光放射控制裝置40，光放射控制裝置40的構成方式使其能夠根據(jù)從第一鑒別裝置51根據(jù)通過第一鑒別裝置51鑒別的硬幣1的面額所輸入的第一鑒別信號，控制來自光放射元件20以及光放射元件30發(fā)射光的數(shù)量。
圖4是第二鑒別裝置51的方框圖。
如圖4所示，第二鑒別裝置51包括一個圖像圖案數(shù)據(jù)存儲器60，用于將傳感器24光電檢測到的通過A/D變換器28數(shù)字化的硬幣1的下表面的圖像圖案數(shù)據(jù)映射和存儲到一個正交坐標系統(tǒng)中，即一個x-y坐標系統(tǒng)；一個第一面額鑒別部分61，它訪問第二參考數(shù)據(jù)存儲器46并將存儲在第二參考數(shù)據(jù)存儲器46中的有關每個面額的硬幣1的直徑的參考數(shù)據(jù)與從圖像圖案數(shù)據(jù)存儲器60中讀取的硬幣1的下表面的圖像圖案數(shù)據(jù)進行比較，從而根據(jù)硬幣1的直徑確定硬幣1的面額，并輸出第一面額鑒別信號；一個第二面額鑒別部分62，用于根據(jù)從第一鑒別裝置50輸入的第一鑒別信號和從第一鑒別裝置61輸入的第一面額鑒別信號來鑒別硬幣1的面額，并輸出第二面額鑒別信號；一個中心坐標確定裝置63，用于獲得映射和存儲在圖像圖案數(shù)據(jù)存儲器60中的硬幣1的下表面的圖像圖案數(shù)據(jù)的中心坐標；一個圖案數(shù)據(jù)變換裝置64，用于根據(jù)通過中心坐標確定部分63計算的圖案數(shù)據(jù)的中心坐標把硬幣1的下表面的圖案數(shù)據(jù)變換成極坐標系統(tǒng)，也就是，r-θ坐標系統(tǒng)，以產生變換的圖案數(shù)據(jù)并存儲它們；一個數(shù)據(jù)處理裝置65，用于在變換到r-θ坐標系統(tǒng)的變換圖案數(shù)據(jù)上實施邊緣增強處理；一個面額確定部件66，用于根據(jù)從第二面額鑒別部分62輸入的第二面額鑒別信號，從映射在r-θ坐標系統(tǒng)中和存儲在參考圖案數(shù)據(jù)存儲裝置47中的每個面額的硬幣1的正面和反面的參考圖案數(shù)據(jù)中讀取通過第二面額鑒別部分62鑒別的面額的硬幣1的正面和反面的參考圖案數(shù)據(jù)，將該讀取的硬幣1的正面和反面的參考圖案數(shù)據(jù)與在其上由數(shù)據(jù)處理裝置65實施邊緣增強處理的變換圖案數(shù)據(jù)進行比較，根據(jù)變換的圖案數(shù)據(jù)與參考圖案數(shù)據(jù)的符合程度鑒別硬幣1是否是可接受的和硬幣1的面額并輸出面額確定信號、表示變換圖案數(shù)據(jù)與參考圖案數(shù)據(jù)符合程度的圖案匹配數(shù)據(jù)，以及一個標識硬幣1的正面和反面圖案數(shù)據(jù)中哪種圖案數(shù)據(jù)被用于確定硬幣1的面額的的硬幣表面標識信號；以及一個第一損壞級鑒別裝置67，用于鑒別硬幣1的下表面被損壞的程度是否高于預定的等級。
圖5是第三鑒別裝置52的方框圖。
如圖5所示，第三鑒別裝置52包括一個圖像圖案數(shù)據(jù)存儲器70，用于將傳感器34光電檢測到的通過A/D變換器38數(shù)字化的硬幣1的下表面的圖像圖案數(shù)據(jù)映射和存儲到一個正交坐標系統(tǒng)中，即一個x-y坐標系統(tǒng)；一個第一面額鑒別部件71，它訪問第二參考數(shù)據(jù)存儲器46并將存儲在第二參考數(shù)據(jù)存儲器46中的有關每個面額的硬幣1的直徑的參考數(shù)據(jù)與從圖像圖案數(shù)據(jù)存儲器70中讀取的硬幣1的上表面的圖像圖案數(shù)據(jù)進行比較，從而根據(jù)硬幣1的直徑確定硬幣1的面額，并輸出一個第一面額鑒別信號；一個第二面額鑒別部件72，用于根據(jù)從第一鑒別裝置50輸入的第一鑒別信號和從第一鑒別裝置71輸入的第一面額鑒別信號來鑒別硬幣1的面額，并輸出一個第二面額鑒別信號；一個中心坐標確定裝置73，用于獲得映射和存儲在圖像圖案數(shù)據(jù)存儲器70中的硬幣1的上表面的圖像圖案數(shù)據(jù)的中心坐標；一個圖案數(shù)據(jù)變換裝置74，用于根據(jù)通過中心坐標確定部分73計算的圖案數(shù)據(jù)的中心坐標把硬幣1的上表面的圖案數(shù)據(jù)變換到一個極坐標系統(tǒng)，即一個r-θ坐標系統(tǒng)，產生變換后的圖案數(shù)據(jù)并存儲它們；一個數(shù)據(jù)處理裝置75，用于在變換到r-θ坐標系統(tǒng)的變換圖案數(shù)據(jù)上實施邊緣增強處理；一個面額確定部件76，用于根據(jù)從第二面額鑒別部件72輸入的第二面額鑒別信號，從映射在r-θ坐標系統(tǒng)中和存儲在參考圖案數(shù)據(jù)存儲裝置47中的各個面額的硬幣1的正面和反面的參考圖案數(shù)據(jù)中讀取通過第二面額鑒別部分72鑒別的面額的硬幣1的正面和反面的參考圖案數(shù)據(jù)，將該讀取的硬幣1的正面和反面的參考圖案數(shù)據(jù)與在其上通過數(shù)據(jù)處理裝置75實施邊緣增強處理的變換圖案數(shù)據(jù)進行比較，根據(jù)變換的圖案數(shù)據(jù)與參考圖案數(shù)據(jù)的符合程度鑒別硬幣1是否是可接受的和硬幣1的面額并輸出一個面額確定信號、表示變換的圖案數(shù)據(jù)與參考圖案數(shù)據(jù)符合程度的圖案匹配數(shù)據(jù)，和用于確定硬幣1的正面和反面的圖案數(shù)據(jù)中哪個圖案數(shù)據(jù)被用于確定硬幣1的面額的一個硬幣表面標識信號；和一個第一損壞級鑒別裝置77，用于鑒別硬幣1的上表面被損壞的程度高于預定的等級。
圖6是第一損壞級確定裝置67的方框圖。
如圖6所示，第一損壞級確定裝置67包括一個二進制圖案數(shù)據(jù)產生部件80，用于根據(jù)從面額確定部分66輸入的面額確定信號從映射在r-θ坐標系統(tǒng)和存儲在參考圖案數(shù)據(jù)存儲裝置47中的為個面額的硬幣1的正面和反面的參考圖案數(shù)據(jù)中讀取通過面額確定部分66鑒別的面額的硬幣1的正面和反面的參考圖案數(shù)據(jù)，二進制化參考圖案數(shù)據(jù)以便“1”被分配到具有等于或高于預定信號強度級的信號強度級的像素數(shù)據(jù)而“0”被分配到具有低于預定信號強度級的信號強度級的像素數(shù)據(jù)，從而產生包括“1”像素的參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)和包括“0”像素數(shù)據(jù)的參考黑暗部分數(shù)據(jù)，將參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)輸出到明亮部分圖案數(shù)據(jù)提取部件81并將參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)輸出到黑暗部分圖案數(shù)據(jù)提取部件82；明亮部分圖案數(shù)據(jù)提取部件81，用于根據(jù)從二進制圖案數(shù)據(jù)產生部件80輸入的參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)來從映射在r-θ坐標系統(tǒng)和存儲在第二鑒別裝置51的圖案數(shù)據(jù)變換裝置64中的變換圖案數(shù)據(jù)中提取對應于包含在參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)中的像素所組成的明亮部分圖案數(shù)據(jù)，黑暗部分圖案數(shù)據(jù)提取部件82，用于根據(jù)從二進制圖案數(shù)據(jù)產生部件80輸入的參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)來從映射在r-θ坐標系統(tǒng)和存儲在第二鑒別裝置51的圖案數(shù)據(jù)變換裝置64中的變換圖案數(shù)據(jù)中提取對應于包含在參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)中的像素所組成的黑暗部分圖案數(shù)據(jù)；一個第一平均值計算部件83，用于平均包括在由明亮部分圖案數(shù)據(jù)提取部件81提取的明亮部分圖案數(shù)據(jù)中的像素的信號強度級以便計算明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值；一個第二平均值計算部件84，用于平均包括在由黑暗部分圖案數(shù)據(jù)提取部件82提取的黑暗部分圖案數(shù)據(jù)中的像素的信號強度級以便計算黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值；一個第一損壞級鑒別部件85，用于獲得由第一平均值計算部件83計算的明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和由第二平均值計算部件84計算的黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值之間的差，根據(jù)從面額確定部件66輸入的面額確定信號從存儲在參考損壞數(shù)據(jù)存儲裝置48中的各個面額的硬幣1的閾值中選擇由面額確定部件66確定的面額的硬幣1的閾值T1j，比較閾值T1j與明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值之間的差，當明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值之間的差等于或大于閾值T1j時，鑒別硬幣1的下表面的損壞級等于或低于預定的等級，當明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值之間的差小于閾值T1j時，鑒別硬幣1的下表面的損壞級高于預定的等級并輸出第一損壞級鑒別信號；一個第二損壞級鑒別部件86，用于獲得由第一平均值計算部件83計算的明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和由第二平均值計算部件84計算的黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值之和，根據(jù)從面額確定部分66輸入的面額確定信號從存儲在參考損壞數(shù)據(jù)存儲裝置48中的各個面額的硬幣1的算法中選擇一個由面額確定部分66確定的面額的硬幣1的算法，根據(jù)選擇的算法估算明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值的總和，鑒別硬幣1的下表面的損壞級是否超過預定的等級以及輸出一個第二損壞級鑒別信號；一個第三損壞級鑒別部件87，用于根據(jù)從面額確定部分66輸入的面額確定信號從存儲在參考損壞數(shù)據(jù)存儲裝置48中的每個面額的硬幣1的閾值中選擇由面額確定部分66確定的面額的硬幣1的閾值T2j，當由面額確定部件66通過比較變換圖案數(shù)據(jù)與參考圖案數(shù)據(jù)所確定的變換圖案數(shù)據(jù)與參考圖案數(shù)據(jù)相一致的程度等于或大于閾值T2j時，鑒別硬幣1的下表面的損壞級等于或低于閾值，當變換圖案數(shù)據(jù)與參考圖案數(shù)據(jù)的一致性程度小于閾值T2j時，鑒別硬幣1的下表面的損壞級超過預定的等級并輸出一個第三損壞級鑒別信號；以及一個損壞級確定部件88，用于根據(jù)從第一損壞級鑒別部件85輸入的第一損壞級鑒別信號，從第二損壞級鑒別部件86輸入的第二損壞級鑒別信號，和從第三損壞級鑒別部件87輸入的第三損壞級鑒別信號來確定硬幣1的下表面的損壞級是否超過預定的等級。
圖7是第二損壞級確定裝置77的方框圖。
如圖7所示，第一損壞級確定裝置77包括一個二進制圖案數(shù)據(jù)產生部件90，用于根據(jù)從面額確定部件76輸入的面額確定信號從映射在r-θ坐標系統(tǒng)和存儲在參考圖案數(shù)據(jù)存儲裝置47中的各個面額的硬幣1的正面和反面的參考圖案數(shù)據(jù)中讀取通過面額確定部件76鑒別的面額的硬幣1的正面和反面的參考圖案數(shù)據(jù)，二進制化參考圖案數(shù)據(jù)以便“1”被分配到具有等于或高于預定信號強度級的信號強度級的像素數(shù)據(jù)和“0”被分配到具有低于預定信號強度級的信號強度級的像素數(shù)據(jù)，由此產生包括“1”像素的參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)和包括“0”像素數(shù)據(jù)的參考黑暗部分數(shù)據(jù)，輸出參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)到一個明亮部分圖案數(shù)據(jù)提取部件91和輸出參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)到一個黑暗部分圖案數(shù)據(jù)提取部件92；明亮部分圖案數(shù)據(jù)提取部件91，用于根據(jù)從二進制圖案數(shù)據(jù)產生部件90輸入的參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)來提取由對應于包括在來自映射在r-θ坐標系統(tǒng)和存儲在第二鑒別裝置51的圖案數(shù)據(jù)變換裝置74中的變換圖案數(shù)據(jù)的參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)中的像素的像素組成的明亮部分圖案數(shù)據(jù)，黑暗部分圖案數(shù)據(jù)提取部件92，用于根據(jù)從二進制圖案數(shù)據(jù)產生部件90輸入的參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)來提取由對應于包括在來自映射在r-θ坐標系統(tǒng)和存儲在第二鑒別裝置51的圖案數(shù)據(jù)變換裝置74中的變換圖案數(shù)據(jù)的參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)中的像素的像素組成的黑暗部分圖案數(shù)據(jù)；一個第一平均值計算部件93，用于平均包括在由明亮部分圖案數(shù)據(jù)提取部件91提取的明亮部分圖案數(shù)據(jù)中的像素的信號強度級以便計算明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值；一個第二平均值計算部件94，用于平均包括在由黑暗部分圖案數(shù)據(jù)提取部件92提取的黑暗部分圖案數(shù)據(jù)中的像素的信號強度級以便計算黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值；一個第一損壞級鑒別部件95，用于獲得由第一平均值計算部件93計算的明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和由第二平均值計算部件94計算的黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值之間的差，根據(jù)從面額確定部件76輸入的面額確定信號從存儲在參考損壞數(shù)據(jù)存儲裝置48中的各個面額的硬幣1的閾值中選擇由面額確定部件76確定的面額的硬幣1的閾值T1k，比較閾值T1k與明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值之間的差，當明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值之間的差等于或大于閾值T1k時，鑒別硬幣1的上表面的損壞級等于或低于預定的等級，當明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值之間的差小于閾值T1k時，鑒別硬幣1的上表面的損壞級高于預定的等級并輸出第一損壞級鑒別信號；一個第二損壞級鑒別部件96，用于獲得由第一平均值計算部件93計算的明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和由第二平均值計算部件94計算的黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值之間的和，根據(jù)從面額確定部件76輸入的面額確定信號從存儲在參考損壞數(shù)據(jù)存儲裝置48中的各個面額的硬幣1的算法中選擇由面額確定部件76確定的面額的硬幣1的算法，根據(jù)選擇的算法估算明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值的總和，確定硬幣1的上表面的損壞級是否超過預定的等級并輸出第二損壞級鑒別信號；一個第三損壞級鑒別部件97，用于根據(jù)從面額確定部件76輸入的面額確定信號，以及從存儲在參考損壞數(shù)據(jù)存儲裝置48中的各個面額的硬幣1的閾值中選擇由面額確定部件76確定的面額的硬幣1的閾值T2k，當由面額確定部件76通過比較變換圖案數(shù)據(jù)與參考圖案數(shù)據(jù)確定的變換圖案數(shù)據(jù)與參考圖案數(shù)據(jù)相一致的程度等于或大于閾值T2k時，鑒別硬幣1的上表面的損壞級等于或低于閾值，當變換圖案數(shù)據(jù)與參考圖案數(shù)據(jù)的一致性程度小于閾值T2k時，鑒別硬幣1的上表面的損壞級超過預定的等級并輸出第三損壞級鑒別信號；以及一個損壞級確定部件98，根據(jù)從第一損壞級鑒別部件85輸入的第一損壞級鑒別信號，從第二損壞級鑒別部件96輸入的第二損壞級鑒別信號，和從第三損壞級鑒別部件97輸入的第三損壞級鑒別信號來確定是否硬幣1的上表面的損壞級超過預定的等級。
按照本發(fā)明的實施方式這樣構成的硬幣鑒別裝置鑒別硬幣1是否是可接受的，硬幣1的損壞程度是否高于預定的等級和硬幣1的面額。
硬幣1被傳送帶6壓在硬幣通道部件3的上表面上并沿著一對導軌11、11以箭頭A表示的方向被送進硬幣通道2。通過一對磁性傳感器對12、12來檢測硬幣1的磁特性，并且檢測信號被輸出到第一鑒別裝置50。
當從磁性傳感器12、12輸入檢測信號時第一鑒別裝置50訪問第一參考數(shù)據(jù)存儲器45，讀取存儲在第一參考數(shù)據(jù)存儲器45中表示每個面額磁特性的參考磁性數(shù)據(jù)，通過將從第一參考數(shù)據(jù)存儲器45讀取的參考磁性數(shù)據(jù)與從磁性傳感器12、12輸入的硬幣1的磁性數(shù)據(jù)進行比校來鑒別硬幣1的面額，并輸出面額鑒別信號到第二鑒別裝置51，第三鑒別裝置52和光放射控制裝置40。
當硬幣1被進一步送進硬幣通道2中到第一透明通道部分9并阻擋從每個定時傳感器27的光放射元件發(fā)射的光時，從而每個定時傳感器27的光接收元件26不能接收從相應的光放射元件25發(fā)射的光時，從定時傳感器27、27輸出定時信號到光放射控制裝置40和圖象讀取控制裝置41。
當定時信號從定時傳感器27、27被輸入時，光放射控制裝置40根據(jù)來自第一鑒別裝置50的面額鑒別信號輸出光放射信號到第一光放射裝置21，并引起光放射元件20朝著位于第一透明通道部分9上的硬幣1的下表面發(fā)射對應于由第一鑒別裝置50鑒別的硬幣1的面額的光量。
根據(jù)經第一鑒別裝置50鑒別的硬幣1的面額的鑒別結果來控制發(fā)光源件20的發(fā)光量的原因是因為反射光的量的變化取決于硬幣1的材料。如果朝著硬幣1發(fā)射相同的光量，硬幣1的圖像圖案不能被精確地檢測。
就是說，當硬幣1由具有高的光反射性的材料比如鎳，鋁等構成時，通過檢測硬幣1表面的反射光來精確的產生對應于硬幣1表面的圖案的圖像圖案數(shù)據(jù)是困難的。這是因為，如果大量的光被照射，由傳感器24檢測的全部光量變?yōu)榇蟮暮惋柡偷?。另一方面，當硬幣是由具有低的光反射性的材料比如銅，黃銅等構成時，不能通過檢測來自硬幣1的表面的反射光來精確的產生對應于硬幣1表面的圖案的的圖像圖案數(shù)據(jù)。這是因為如果少量的光被照射，所檢測的光的總量太少。因此，光發(fā)射控制裝置40結構成為當?shù)谝昏b別裝置50鑒別的面額的硬幣1由具有高光反射性的材料比如鎳，鋁等構成時，光放射控制裝置40輸出光放射信號到第一光放射裝置21以便光放射20發(fā)射低強度光。另一方面，構成它以便當?shù)谝昏b別裝置50鑒別的面額的硬幣1是由具有低光反射性的材料比如銅，黃銅等構成時，光放射控制裝置40輸出光放射信號到第一光放射裝置21以便光放射元件20發(fā)射高強度光。
當來自定式傳感器27、27的定時信號被輸入時，圖象讀取控制裝置41引起第一圖像數(shù)據(jù)產生裝置22的傳感器24開始檢測由光放射元件20發(fā)射的光和在硬幣1的下表面上反射的光。
由于第一發(fā)光裝置21的安裝方式使其能夠以淺角度照射在在第一透明通道部分9上前進的硬幣1上，因此按照硬幣1的下表面的上升和下陷的圖案來反射光。
從硬幣1的表面反射的光經透鏡系統(tǒng)23射向傳感器24并通過傳感器24進行光電檢測，從而通過傳感器24產生硬幣1表面的圖像圖案數(shù)據(jù)。
由傳感器24產生的硬幣1下表面的圖像圖案數(shù)據(jù)被A/D變換器28數(shù)字化。數(shù)字化的圖像圖案數(shù)據(jù)被映射和存儲在正交坐標系統(tǒng)中，即，第二鑒別裝置51的圖像圖案數(shù)據(jù)存儲器60中的x-y坐標系統(tǒng)。
當硬幣1下表面的圖像圖案數(shù)據(jù)被存儲在第二鑒別裝置51的圖像圖案數(shù)據(jù)存儲器60中時，第二鑒別裝置51的第一面額鑒別部件61訪問第二參考數(shù)據(jù)存儲器46。它讀取與硬幣1直徑有關的存儲的數(shù)據(jù)以及存儲在圖像圖案數(shù)據(jù)存儲器60中的圖像圖案數(shù)據(jù)。通過比較這些數(shù)據(jù)，第二鑒別裝置51的第一面額鑒別部件61確定硬幣1的面額并輸出第一面額鑒別信號到第二面額鑒別部件62。
有一些硬幣盡管它們的面額不同，但它們的直徑彼此只是稍微的不同。當具有稍微較大直徑的硬幣被磨損時，它們的直徑會出現(xiàn)吻合。因此，在一些情況下，通過檢測它的直徑不能精確地檢測硬幣1的面額。在本實施方式中，第一鑒別裝置50根據(jù)硬幣1的磁特性確定硬幣1的面額并輸出面額鑒別信號到第二面額鑒別部件62。第二鑒別裝置51的第一面額鑒別部件61根據(jù)硬幣1的直徑確定硬幣1的面額并輸出第一面額鑒別信號到第二面額鑒別部件62。當由第一鑒別裝置50鑒別的面額和第二鑒別裝置51的第一面額鑒別部件61根據(jù)這些面額鑒別信號確定的硬幣1的面額不一致時，確定硬幣1不能被接受。因此，當?shù)诙b別裝置51的第一面額鑒別部件61根據(jù)硬幣1的直徑確定硬幣1的面額只有一種時，產生第一面額鑒別信號并把它輸出到第二面額鑒別部件62，盡管硬幣1是可接受的硬幣但第二面額鑒別部件62確定硬幣1是不可接受的也是可能的，。
因此，在本實施方式中，第二鑒別裝置51的第一面額鑒別部件61選擇兩個直徑最接近以及第二接近于檢測的硬幣1的直徑的面額，并輸出第一面額鑒別信號給第二面額鑒別部件62。
第二鑒別裝置51的第二面額鑒別部件62根據(jù)從第一鑒別裝置50輸入的第一鑒別信號和從第二鑒別裝置51的第一面額鑒別部件61輸入的第一面額鑒別信號來確定硬幣1的面額。當?shù)谝昏b別裝置50的鑒別結果與第二鑒別裝置51的第一面額鑒別部件61的確定結果一致時，第二鑒別裝置51的第二面額鑒別部件62輸出第二面額鑒別信號給第二鑒別裝置51的面額確定部件66。當它們不一致時，硬幣1是偽造的硬幣或外國硬幣，并因此，它確定硬幣是不可接受的并輸出不可接受硬幣檢測信號給硬幣鑒別裝置54。
另一方面，中心坐標確定部件63確定映射并存儲在直角坐標系統(tǒng)，即，x-y坐標系統(tǒng)以及存儲在圖像圖案數(shù)據(jù)存儲器60中的圖像圖案數(shù)據(jù)的中心坐標，并且輸出該中心坐標給圖案數(shù)據(jù)轉換部件64。
圖8是示意圖，顯示了一種由中心坐標確定裝置63確定圖案數(shù)據(jù)的中心坐標的方法。
如圖8所示，由傳感器24產生的硬幣1的圖案數(shù)據(jù)被映射在直角坐標系即x-y坐標系統(tǒng)中，并存儲在圖像圖案數(shù)據(jù)存儲器60中。中心坐標確定部分63首先確定映射和存儲在圖像圖案數(shù)據(jù)存儲器60中的圖案數(shù)據(jù)的y-坐標為y0的邊界數(shù)據(jù)a1和a2的x-坐標x1和x2，并確定邊界數(shù)據(jù)a1和a2之間的中心數(shù)據(jù)a0的x-坐標xc＝(x1+x2)/2。
接著，中心坐標確定部分63從垂直于延伸通過邊界數(shù)據(jù)a1和a2的直線的數(shù)據(jù)a0畫一條虛直線以確定邊界數(shù)據(jù)b1和b2的y-坐標y1和y2，該邊界數(shù)據(jù)b1和b2對應于虛直線和圖案數(shù)據(jù)的邊界相交的點，并確定邊界數(shù)據(jù)b1和b2之間的中心數(shù)據(jù)O的y-坐標yc＝(y1+y2)/2。
這樣確定的數(shù)據(jù)O的坐標(xc，yc)對應于映射在x-y坐標系統(tǒng)中的硬幣1的圖案數(shù)據(jù)的中心坐標，并且數(shù)據(jù)O對應于映射在x-y坐標系統(tǒng)中的硬幣1的圖案數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)中心。
圖9顯示了由傳感器24產生的并映射和存儲在圖像圖案數(shù)據(jù)存儲器60中的硬幣1的圖案數(shù)據(jù)的一個例子。
根據(jù)從中心坐標確定裝置63輸入的硬幣1的圖案數(shù)據(jù)的中心坐標(xc，yc)，圖案數(shù)據(jù)變換裝置64將映射在x-y坐標系統(tǒng)中和存儲在圖像圖案數(shù)據(jù)存儲器60中的硬幣1的圖案數(shù)據(jù)轉換到r-θ坐標系統(tǒng)中。
圖10是一個圖，顯示了由圖案數(shù)據(jù)變換裝置64根據(jù)由中心坐標確定部件63確定的硬幣1的圖案數(shù)據(jù)的中心坐標(xc，yc)將圖9中所示的圖案數(shù)據(jù)變換到r-θ坐標系統(tǒng)以產生變換的圖案數(shù)據(jù)的示意圖。在圖10中，縱坐標表示在x-y坐標系統(tǒng)中離數(shù)據(jù)中心O的距離r，橫坐標表示有關數(shù)據(jù)中心O的角度θ。
以此方式經圖案數(shù)據(jù)變換裝置64轉換到r-θ坐標系統(tǒng)的圖案數(shù)據(jù)被存儲在圖案數(shù)據(jù)轉換裝置64中。
存儲在圖案數(shù)據(jù)轉換裝置64中的變換圖案數(shù)據(jù)接著由數(shù)據(jù)處理裝置65讀取，并且數(shù)據(jù)處理裝置65在變換圖案數(shù)據(jù)上實施邊緣增強處理并將它們輸出到面額確定部件66。
當受到邊緣增強處理的變換圖案數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)處理裝置65輸入時，面額確定部件66根據(jù)從第二面額鑒別部件62輸入的第二面額鑒別信號，從映射在r-θ坐標系統(tǒng)和存儲在參考圖案數(shù)據(jù)存儲裝置47中的每個面額的硬幣1的正面和反面的參考圖案數(shù)據(jù)中讀取由第二面額鑒別部件62鑒別的面額的硬幣1反面的參考圖案數(shù)據(jù)。
圖11顯示了映射在r-θ坐標系統(tǒng)中并且對應于顯示在圖10中的變換圖案數(shù)據(jù)的硬幣1的參考圖案數(shù)據(jù)范例。
由于圖10中的變換圖案數(shù)據(jù)是通過在圖案數(shù)據(jù)轉換裝置64中根據(jù)由中心坐標確定部件63確定的硬幣1的圖案數(shù)據(jù)的中心坐標(xc，yc)將x-y坐標系統(tǒng)中的圖案數(shù)據(jù)轉換到r-θ坐標系統(tǒng)中來獲得的，因此，坐標的零點，即，r軸的零點與顯示在圖11中的參考圖案數(shù)據(jù)的零點重合。然而，由于被鑒別的硬幣1的方向經常有角度(旋轉的)的偏離于用于產生參考圖案數(shù)據(jù)的硬幣1的方向，因此在相同θ值下的圖10中的圖案數(shù)據(jù)和圖11中的參考圖案數(shù)據(jù)通常是從硬幣1的不同部分獲得的。
因此，通過直接比較圖10中的變換圖案數(shù)據(jù)和圖11中的參考圖案數(shù)據(jù)來鑒別該硬幣1是否是可接收的以及硬幣1的面額是不可能的，因此有必要在比較之前糾正變換的圖案數(shù)據(jù)以便使θ軸中的變換圖案數(shù)據(jù)的零點與θ軸中的參考圖案數(shù)據(jù)的零點一致。
考慮到上述問題，第二光學鑒別裝置68在離圖11中所示的變換圖案數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)中心預定的距離r0處讀取圖案數(shù)據(jù)值，即，讀取其縱坐標值在360度范圍內等于預定值r0的圖案數(shù)據(jù)值，并且在離圖12中所示的參考圖案數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)中心預定的距離r0處讀取圖案數(shù)據(jù)值，即，讀取其縱坐標值在360度范圍內等于預定值r0的圖案數(shù)據(jù)值。之后，第二光學鑒別裝置68比較這兩組圖案數(shù)據(jù)值，由此糾正由硬幣1的角度偏離引起的在θ軸內的變換圖案數(shù)據(jù)的偏離。
考慮到上述問題，面額確定部件66在離圖10中所示的變換圖案數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)中心預定的距離r0處讀取圖案數(shù)據(jù)值，即，讀取其縱坐標值在360度范圍內等于預定值r0的圖案數(shù)據(jù)值，并且在離圖11中所示的參考圖案數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)中心預定的距離r0處讀取圖案數(shù)據(jù)值，即，讀取其縱坐標值在360度范圍內等于預定值r0的圖案數(shù)據(jù)值。之后，面額確定部件66比較這兩組圖案數(shù)據(jù)值，由此糾正由硬幣1的角度偏離引起的在θ軸內的變換圖案數(shù)據(jù)的偏離。
圖12顯示了通過在離數(shù)據(jù)中心預定的距離r0處讀取360度范圍內的圖10中所示的變換圖案數(shù)據(jù)所獲得圖案數(shù)據(jù)值的圖表，以及圖13顯示了通過在離數(shù)據(jù)中心預定的距離r0處讀取360度范圍內的圖11中所示的參考圖案數(shù)據(jù)所獲得圖案數(shù)據(jù)值的圖表。在圖12和13中，縱坐標表示數(shù)據(jù)值，橫坐標表示角度。
硬幣1被傳送通過硬幣通道2，同時被一對導軌11、11引導，由此，硬幣1的中心沿著在第一透明通道部件9上的預定軌跡通過。相反的，硬幣1經常與用來產生參考圖案數(shù)據(jù)的硬幣有角度的偏離。因此，由于在圖10和11中的相同θ值下的圖案數(shù)據(jù)組是從硬幣1的不同部分中正常的獲得，有必要在比較之前糾正變換的圖案數(shù)據(jù)以便使θ軸中的變換圖案數(shù)據(jù)的零點與θ軸中的參考圖案數(shù)據(jù)的零點一致。
因此，面額確定部件66獲得θ值θ1和θ2，在該值處圖12中所示的圖案數(shù)據(jù)值和圖13中所示的圖案數(shù)據(jù)值分別為最大值，并且重新映射圖10中所示的變換圖案數(shù)據(jù)使得θ1等于θ2。圖14顯示了該重新映射后的變換圖案數(shù)據(jù)。
面額確定部件66將由數(shù)據(jù)處理裝置65進行邊緣強化處理并且以如圖14所述的方式進行重新映射的變換圖案數(shù)據(jù)與圖11中所示的參考圖案數(shù)據(jù)進行比較，并且根據(jù)變換圖案數(shù)據(jù)與參考圖案數(shù)據(jù)一致的程度確定該硬幣是否是由第二面額鑒別部件62鑒別的硬幣面額或者是不可接受的硬幣。
然而，由于不可能提供該硬幣使得它的一個表面一直面朝上，因此如果該硬幣1以背面向上的方式提供，經重新映射的變換圖案數(shù)據(jù)永遠不會與經第二鑒別裝置51的第二面額鑒別裝置62所確定的這種面額的硬幣1背面的參考圖案數(shù)據(jù)一致。因此，當重新映射的變換圖案數(shù)據(jù)與根據(jù)由第二鑒別裝置51的第二面額鑒別裝置62產生的鑒別結果所選擇的這種面額的硬幣1背面的參考圖案數(shù)據(jù)不一致時，如果硬幣1被立刻鑒別為仿造硬幣或國外硬幣，則硬幣鑒別精確度下降了。
因此，在該實施方式中，該變換圖案數(shù)據(jù)首先與經第二鑒別裝置51的第二面額鑒別裝置62所確定的這種面額的硬幣1背面的參考圖案數(shù)據(jù)進行比較，如果它們不一致時，該變換圖案數(shù)據(jù)與以相同方式確定的這種面額的硬幣1的正面進行比較，由此鑒別硬幣1的類型是否與由第二鑒別裝置51的第二面額鑒別裝置62暫時確定的類型一致，并鑒別是否該硬幣1時不可接受的硬幣，如仿造硬幣，國外硬幣或類似的。
結果，當?shù)诙b別裝置51的面額確定部件66鑒別出該硬幣1是不可接受的，它向硬幣鑒別裝置54輸出一個不可接收的硬幣檢測信號。
相反，當?shù)诙b別裝置51的面額確定部件66鑒別出該硬幣1的面額與第二鑒別裝置51的第二面額鑒別部件62所鑒別的面額一樣時，它向硬幣鑒別裝置54輸出一個面額確定信號并且輸出一個硬幣表面標識信號，標識在硬幣1的正面和背面的圖案數(shù)據(jù)中哪個圖案數(shù)據(jù)被用來確定硬幣1的面額，以及變換圖案數(shù)據(jù)值變?yōu)樽畲笾档摩戎郸?和參考圖案數(shù)據(jù)值變?yōu)樽畲笾档摩戎郸?或者在θ軸方向中關于第一損壞級鑒別裝置67的偏移值(θ1-θ2)或(θ2-θ1)連同面額確定信號和表示變換圖案數(shù)據(jù)與參考圖案數(shù)據(jù)一致程度的圖案匹配數(shù)據(jù)。
從面額確定部件66輸出的面額確定信號和硬幣表面標識信號輸入到二進制圖案數(shù)據(jù)產生部件80、第一損壞級鑒別裝置67的第一損壞級鑒別部件85和第二損壞級鑒別部件86中，并且從面額確定部件66輸出的面額確定信號、圖案匹配數(shù)據(jù)和硬幣表面標識信號輸入到第三損壞級鑒別部件87。
該面額確定信號和硬幣表面標識信號被輸入到二進制圖案數(shù)據(jù)產生部件80中，并且當二進制圖案數(shù)據(jù)產生部件80接收到面額確定信號和硬幣表面標識信號時，它根據(jù)面額確定信號和硬幣表面標識信號從映射在r-θ坐標系統(tǒng)中和存儲在參考圖案數(shù)據(jù)存儲裝置47中的硬幣1的正面和背面的參考數(shù)據(jù)中讀取由面額確定部件66確定的這種面額的硬幣1的硬幣表面標識信號所標識的表面的參考圖案數(shù)據(jù)。之后，二進制圖案數(shù)據(jù)產生部件80將參考圖案數(shù)據(jù)二進制化，以便將“1”指定給具有信號強度等級等于或高于預定的信號強度等級的象素數(shù)據(jù)，并且將“0”指定給具有信號強度等級低于預定的信號強度等級的象素數(shù)據(jù)，由此產生由“1”象素數(shù)據(jù)組成的參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)和由“0”象素數(shù)據(jù)組成的參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)，并且輸出參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)給明亮部分圖案數(shù)據(jù)提取部件81以及輸出參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)給黑暗部分圖案數(shù)據(jù)提取部件82。
當明亮部分圖案數(shù)據(jù)提取部件81從二進制圖案數(shù)據(jù)產生部件80接收到參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)時，它根據(jù)參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)并考慮θ軸方向上的偏移值(θ1-θ2)或(θ2-θ1)從映射在r-θ坐標系統(tǒng)中和存儲在圖案數(shù)據(jù)轉換裝置64中的變換圖案數(shù)據(jù)中提取由對應于包含在參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)中的象素的象素所組成的明亮部分圖案數(shù)據(jù)，并將該明亮部分圖案數(shù)據(jù)輸出給第一平均值計算部件83。
當?shù)谝黄骄涤嬎悴考?3從明亮部分圖案數(shù)據(jù)提取部件81中接收到明亮部分圖案數(shù)據(jù)時，它平均化包含在明亮部分圖案數(shù)據(jù)中的象素的信號強度等級，以計算明亮部分信號強度平均值并將該值輸出給第一損壞級鑒別部件85和第二損壞級鑒別部件86。
另一方面，當黑暗部分圖案數(shù)據(jù)提取部件82從二進制圖案數(shù)據(jù)產生部件80接收到參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)時，它根據(jù)參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)并考慮θ軸方向上的偏移值(θ1-θ2)或(θ2-θ1)從映射在r-θ坐標系統(tǒng)中和存儲在圖案數(shù)據(jù)轉換裝置64中的變換圖案數(shù)據(jù)中提取由對應于包含在參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)中的象素所組成的黑暗部分圖案數(shù)據(jù)，并將該黑暗部分圖案數(shù)據(jù)輸出給第二平均值計算部件84。
當?shù)诙骄涤嬎悴考?4從黑暗部分圖案數(shù)據(jù)提取部件82中接收到黑暗部分圖案數(shù)據(jù)時，平均化包含在黑暗部分圖案數(shù)據(jù)中的象素的信號強度等級，以計算黑暗部分信號強度平均值并將該值輸出給第一損壞級鑒別部件85和第二損壞級鑒別部件86。
當?shù)谝粨p壞級鑒別部件85從第一平均值計算部件83中接收到明亮部分信號強度平均值并且從第二平均值計算部件84中接收到黑暗部分信號強度平均值時，它獲得明亮部分信號強度平均值與黑暗部分信號強度平均值之間的差值。根據(jù)從面額確定部件66輸入的面額確定信號和硬幣表面標識信號，第一損壞級鑒別部件85從存儲在參考損壞數(shù)據(jù)存儲裝置48中的每種面額和表面的的硬幣1閾值中選擇由面額確定部件66鑒別的這種面額的硬幣1的相應表面的閾值并且將該值與明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值之間的差值進行比較。
本發(fā)明的發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)從硬幣1的邊緣部分反射的光通常具有高強度除非硬幣1已經流通了很長時間并且損壞，邊緣部分磨損的結果導致從此獲得的明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值低于從未損壞的硬幣1中獲得的平均值，而且，另一方面，從硬幣1的平坦部分反射的光強度通常時低的除非硬幣1已經流通了很長時間并且損壞，硬幣1的平坦部分的刮痕和/或著色造成光反射的不規(guī)則性導致了從此獲得的黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值高于從未損壞的硬幣1中獲得的平均值。
因此，由于在硬幣的損壞級低的時候明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值之間的差值較大并且隨著硬幣1的損壞級增加明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值之間的差值變小，通過從存儲在參考損壞數(shù)據(jù)存儲裝置48中每種面額和表面的硬幣1的閾值中選擇由面額確定部件66鑒別的這種面額的硬幣1的相應表面的閾值T1j，并且將明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值之間的差值與該閾值T1j進行比較，有可能精確的鑒別硬幣1的損壞程度是否高于了預定的級別。
當根據(jù)對明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值之間的差值與從參考損壞數(shù)據(jù)存儲裝置48讀取的閾值T1j進行比較時，第一損壞級鑒別部件85判斷明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值之間的差值等于或大于該閾值T1j，它判定硬幣1的下表面的損壞級等于或小于預定級，并且輸出第一損壞級鑒別信號給損壞級確定部件88。
相反的，當?shù)谝粨p壞級鑒別部件85判斷明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值之間的差值小于該閾值T1j時，它判定硬幣1的下表面被損壞的程度高于預定級別并且輸出第一損壞級鑒別信號給損壞級確定部件88。
另一方面，當?shù)诙p壞級鑒別部件86從第一平均值計算部件83中接收到明亮部分信號強度平均值并且從第二平均值計算部件84中接收到黑暗部分信號強度平均值時，它獲得明亮部分信號強度平均值與黑暗部分信號強度平均值的總和。根據(jù)從面額確定部件66輸入的面額確定信號和硬幣表面標識信號，第二損壞級鑒別部件86從用于存儲在參考損壞數(shù)據(jù)存儲裝置48中的每種面額和表面的硬幣1的算法中選擇用于由面額確定部件66鑒別的這種面額的硬幣1的相應表面的算法，并且根據(jù)由此選擇的算法估計明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的和值。
特別地，本發(fā)明的發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)硬幣1由銅鎳合金系材料、黃銅系材料或青銅系材料制成時，當硬幣1被損壞時由硬幣1的邊緣部分的破損引起的亮度數(shù)據(jù)信號強度平均值的降低大于由相同的硬幣1的平坦部分的刮痕和/或著色造成光反射的不規(guī)則性所引起的黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值的升高，并因此，從損壞級低的硬幣1中獲得的明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的和值是大的，并且隨著硬幣1的損壞級增加，明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的和值變小。因此，通過將明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的和值與為硬幣1的每個表面和面額所定義的閾值進行比較，有可能鑒別硬幣1被損壞程度是否高于預定的級別。
因此，對于由銅鎳合金系材料、黃銅系材料或青銅系材料制成的硬幣1，該參考損壞數(shù)據(jù)存儲裝置48存儲此算法，當明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的和值等于或大于每種面額和表面的閾值T3I時，鑒別出硬幣1的下表面的損壞級等于或小于預定的級別，并且當明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的和值小于閾值T3I時，鑒別出硬幣1的下表面被損壞的高于預定的級別。
相反的，本發(fā)明的發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)硬幣1由鋁材料制成時，當硬幣1被損壞時由相同的硬幣1的平坦部分的刮痕和/或著色造成光反射的不規(guī)則性所引起的黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值的升高大于由硬幣1的邊緣部分的破損引起的亮度數(shù)據(jù)信號強度平均值的降低，并因此，從損壞級低的硬幣1中獲得的明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的和值是小的，并且隨著硬幣1的損壞級增加，明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的和值變大。因此，通過將明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的和值與為硬幣1的表面和每種面額所定義的閾值進行比較，有可能鑒別硬幣1是否被損壞的高于預定的級別。
因此，對于由鋁制成的硬幣1，該參考損壞數(shù)據(jù)存儲裝置48存儲此算法，當明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的和值等于或大于每種面額和表面的閾值T4I時，鑒別出硬幣1的下表面被損壞的高于預定的級別，并且當明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的和值小于閾值T4I時，鑒別出硬幣1的下表面的損壞級等于或小于預定的級別。
當?shù)诙p壞級鑒別部件86根據(jù)從面額確定部件66輸入的面額確定信號和硬幣表面標識信號，已經從存儲在參考損壞數(shù)據(jù)存儲裝置48中的用于每種面額和表面的硬幣1的算法中選擇出用于由面額確定部件66鑒別的這種面額的硬幣1的相應表面的算法，并根據(jù)由此選擇的算法估計出明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的和值，由此鑒別硬幣1的下表面的損壞級時，該第二損壞級鑒別部件86輸出第二損壞級鑒別信號給損壞級確定部件88。
從面額確定部件66輸出的面額確定信號和硬幣表面標識信號也輸入到第三損壞級鑒別部件87。當?shù)谌龘p壞級鑒別部件87接收到該面額確定信號和硬幣表面標識信號，它根據(jù)從面額確定部件66輸入的面額確定信號和硬幣表面標識信號，從存儲在參考損壞數(shù)據(jù)存儲裝置48中的每種面額和表面的硬幣1的閾值中選擇由面額確定部件66鑒別的這種面額的硬幣1的相應表面的閾值T2j，并且將該閾值與從面額確定部件66輸入的表示變換圖案數(shù)據(jù)和參考圖案數(shù)據(jù)的一致程度的圖案匹配數(shù)據(jù)進行比較。
在硬幣1被損壞的情況下，由于硬幣1的邊緣部分被磨損，變換圖案數(shù)據(jù)和參考圖案數(shù)據(jù)之間的一致程度通常是低的，并且隨著硬幣1的損壞級的增加，變換圖案數(shù)據(jù)和參考圖案數(shù)據(jù)之間的一致程度變得更低。因此，通過將表示變換圖案數(shù)據(jù)與參考圖案數(shù)據(jù)的一致程度的圖案匹配數(shù)據(jù)和為硬幣1的表面和每種面額定義的閾值T2j進行比較，有可能鑒別出是否硬幣1被損壞的高于預定的級別。
當根據(jù)對圖案匹配數(shù)據(jù)與從參考損壞數(shù)據(jù)存儲裝置48讀取的閾值T2j進行比較的結果，第三損壞級鑒別部件87判斷表示變換圖案數(shù)據(jù)與參考圖案數(shù)據(jù)的一致程度的圖案匹配數(shù)據(jù)等于或大于該閾值T2j時，它鑒別出硬幣1的下表面的損壞級等于或小于預定的級別，并且輸出第三損壞級鑒別信號給損壞級確定部件88。
相反的，當?shù)谌龘p壞級鑒別部件87判斷出表示變換圖案數(shù)據(jù)與參考圖案數(shù)據(jù)的一致程度的圖案匹配數(shù)據(jù)小于該閾值T2j時，它鑒別硬幣1的下表面被損壞的高于預定級別并且輸出第三損壞級鑒別信號給損壞級確定部件88。
根據(jù)從第一損壞級鑒別部件85輸入的第一損壞級鑒別信號，從第二損壞級鑒別部件86輸入的第二損壞級鑒別信號，以及從第三損壞級鑒別部件87輸入的第三損壞級鑒別信號，損壞級確定部件88最終確定硬幣1的下表面的損壞級是否超過預定的級別。
特別地，當根據(jù)從第一損壞級鑒別部件85輸入的第一損壞級鑒別信號，從第二損壞級鑒別部件86輸入的第二損壞級鑒別信號，以及從第三損壞級鑒別部件87輸入的第三損壞級鑒別信號，該損壞級確定部件88判斷出第一損壞級鑒別部件85、第二損壞級鑒別部件86和第三損壞級鑒別部件87中的每個部件已經鑒別出硬幣1的下表面的損壞級等于或小于相應的預定級別時，該損壞級確定部件88最終鑒別出硬幣1的下表面的損壞級等于或小于預定的級別。
另一方面，當根據(jù)從第一損壞級鑒別部件85輸入的第一損壞級鑒別信號，從第二損壞級鑒別部件86輸入的第二損壞級鑒別信號，以及從第三損壞級鑒別部件87輸入的第三損壞級鑒別信號，該損壞級確定部件88判斷出第一損壞級鑒別部件85、第二損壞級鑒別部件86和第三損壞級鑒別部件87中的每個部件已經鑒別出硬幣1的下表面被損壞的高于相應的預定級別時，該損壞級確定部件88最終鑒別出硬幣1的下表面被損壞的高于相應的預定級別，并且輸出一個損壞硬幣檢測信號給硬幣鑒別裝置54。
相反地，當根據(jù)從第一損壞級鑒別部件85輸入的第一損壞級鑒別信號，從第二損壞級鑒別部件86輸入的第二損壞級鑒別信號，以及從第三損壞級鑒別部件87輸入的第三損壞級鑒別信號，該損壞級確定部件88判斷出由第一損壞級鑒別部件85、第二損壞級鑒別部件86和第三損壞級鑒別部件87產生的鑒別結果互相不一致時，由于根據(jù)明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值與黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值的差值的鑒別結果通常是很可靠的，該損壞級確定部件88最終根據(jù)第一損壞級鑒別部件85產生的鑒別結果鑒別出硬幣1的下表面的損壞級等于或小于預定的級別或者鑒別出硬幣1的下表面被損壞的高于預定的級別，并且輸出一個損壞硬幣檢測信號給硬幣鑒別裝置54。
當硬幣1進一步饋送給第二透明通道部分10并且由每個定時檢測器37的光放射元件35發(fā)出的光被硬幣1阻塞使得光接收元件36無法接收到由光放射元件35發(fā)出的光時，從定時檢測器37，37輸出定時信號給光放射控制裝置40和圖像讀取控制裝置41。
當光放射控制裝置40接收到來自定時檢測器37，37的定時信號時，它根據(jù)來自第一鑒別裝置50的面額鑒別信號輸出光放射信號給第二光放射裝置31，并引起光放射元件30向位于第二透明通道部分10上的硬幣1的上表面發(fā)出對應于由第一鑒別裝置50所鑒別的硬幣1的面額的量的光。
根據(jù)由第一鑒別裝置50產生的硬幣1的面額的鑒別結果來控制由光放射元件30發(fā)出的光量的原因是由于反射光量的變化取決于硬幣1的材料。如果向硬幣1發(fā)射同樣量的光，硬幣1的圖案圖像就不能精確的檢測。
當圖像讀取控制裝置41接收到來自定時檢測器37，37的定時信號時，它引起第二圖像數(shù)據(jù)產生裝置32的檢測器34開始檢測由光放射元件30發(fā)出的并在硬幣1的上表面反射的光。
由于第二光放射裝置3的安裝方式使之能夠以淺角照射在第二透明通道部分10上前進的硬幣1上，因此該光根據(jù)硬幣1的上表面的凸起和凹陷圖案被反射。
從硬幣1的上表面反射的光通過透鏡系統(tǒng)33指向檢測器34，并且被檢測器34進行光電檢測，從而該硬幣1的上表面的圖像圖案數(shù)據(jù)由檢測器34產生。
由檢測器34產生的硬幣1的上表面的圖像圖案數(shù)據(jù)被A/D轉換器數(shù)字化。該數(shù)字化圖像圖案數(shù)據(jù)被映射并存儲在直角坐標系統(tǒng)中，即，在第三鑒別裝置52的圖像圖案數(shù)據(jù)存儲器70中的x-y坐標系統(tǒng)。
當硬幣1上表面的圖像圖案數(shù)據(jù)存儲在第三鑒別裝置52的圖像圖案數(shù)據(jù)存儲器70中時，第三鑒別裝置52的第一面額鑒別部件71訪問第二參考數(shù)據(jù)存儲器46。它讀取存儲在第二參考數(shù)據(jù)存儲器46中的與硬幣1的直徑有關的參考直徑數(shù)據(jù)以及存儲在圖像圖案數(shù)據(jù)存儲器70中的圖像圖案數(shù)據(jù)。通過比較這些數(shù)據(jù)，第三鑒別裝置52的第一面額鑒別部件71確定硬幣1的面額并輸出一個第一面額鑒別信號給第二面額鑒別部件72。
在本實施方式中，根據(jù)檢測出的硬幣1的直徑，第三鑒別裝置52的第一面額鑒別部件71選擇其直徑最接近和次接近于經檢測的硬幣1的直徑的兩種面額，并且輸出該第一面額鑒別信號給第二面額鑒別部件72。
該第二面額鑒別部件72根據(jù)從第一鑒別裝置50輸入的第一鑒別信號和從第三鑒別裝置52的第一面額鑒別部件71輸入的第一面額鑒別信號確定硬幣1的面額。當?shù)诙骖~鑒別部件72判斷出第一鑒別裝置50的確定結果與第三鑒別裝置52的第一面額鑒別部件71的確定結果一致時，它輸出第二面額鑒別信號給第三鑒別裝置53的面額確定部件76。另一方面，當?shù)诙骖~鑒別部件72判斷出它們不一致時，它鑒別該硬幣1是例如偽造硬幣或國外硬幣等不可接受的硬幣，并且輸出一個不可接受硬幣檢測信號給硬幣鑒別裝置54。
另一方面，中心坐標確定部件73確定映射和存儲在直角坐標系統(tǒng)，即，x-y坐標系統(tǒng)中并存儲在圖像圖案數(shù)據(jù)存儲器70中的圖像圖案數(shù)據(jù)的中心坐標，并且輸出該中心坐標給圖案數(shù)據(jù)轉換部件74。
根據(jù)從中心坐標確定部件73輸入的硬幣1的圖案數(shù)據(jù)的中心坐標(xc、yc)，該圖案數(shù)據(jù)轉換部件74將映射在x-y坐標系統(tǒng)中并存儲在圖像圖案數(shù)據(jù)存儲器70中的硬幣1的圖案數(shù)據(jù)轉換到r-θ坐標系統(tǒng)中。
由圖案數(shù)據(jù)轉換部件74以這種方式轉換到r-θ坐標系統(tǒng)中的圖案數(shù)據(jù)存儲在圖案數(shù)據(jù)轉換部件74中。
之后，存儲在圖案數(shù)據(jù)轉換部件74中的變換圖案數(shù)據(jù)被數(shù)據(jù)處理裝置75讀取，并且該數(shù)據(jù)處理裝置75對變換圖案數(shù)據(jù)進行邊緣增強處理，并且將它們輸出給面額確定部件76。
當從數(shù)據(jù)處理裝置75輸入經受邊緣增強處理的變換圖案數(shù)據(jù)時，該面額確定部件76根據(jù)由第二面額鑒別部件72輸入的第二面額鑒別信號從映射在r-θ坐標系統(tǒng)中并存儲在參考圖案數(shù)據(jù)存儲裝置47中的每種面額的硬幣1的正面和反面的參考圖案數(shù)據(jù)中讀取被第二面額鑒別部件72鑒別的這種面額的硬幣1的正面的參考圖案數(shù)據(jù)。
以與上述關于第二鑒別裝置51的面額確定部件66完全相同的方法，該第三鑒別裝置52的面額確定部件76在θ軸方向糾正經邊緣增強處理的變換圖案數(shù)據(jù)的偏移，重新映射該變換圖案數(shù)據(jù)并且實現(xiàn)變換圖案數(shù)據(jù)和參考圖案數(shù)據(jù)的圖案匹配，由此確定該硬幣1是否是由第二面額鑒別部件72鑒別的這種面額的硬幣或是不可接受的硬幣。
因此，當?shù)谌b別裝置52的面額確定部件76判斷出變換圖案數(shù)據(jù)與由第二面額鑒別部件72鑒別的這種面額的硬幣1的正面的參考圖案數(shù)據(jù)不一致時，它進一步以與上述關于第二鑒別裝置51的面額確定部件66完全相同的方法比較變換圖案數(shù)據(jù)和這種面額的硬幣1的反面的參考圖案數(shù)據(jù)，并且鑒別該硬幣1是否是由第二面額鑒別部件72暫時確定的面額的硬幣或者是不可接受的硬幣，諸如偽造硬幣、國外硬幣或類似的。
當?shù)谌b別裝置52的面額確定部件76鑒別出該硬幣1是不可接受的硬幣時，它輸出不可接受硬幣檢測信號給硬幣鑒別裝置54。
相反，當?shù)谌b別裝置52的面額確定部件76鑒別出該硬幣1是由第二面額鑒別部件72鑒別的這種面額的硬幣時，它輸出一個面額確定信號給硬幣鑒別裝置54，并進一步輸出一個硬幣表面標識信號給第二損壞級鑒別部件77，它標識硬幣1的正面和背面的圖案數(shù)據(jù)中哪個圖案數(shù)據(jù)是用來確定硬幣1的面額所使用的圖案數(shù)據(jù)的，并輸出面額確定信號和表示變換圖案數(shù)據(jù)與參考圖案數(shù)據(jù)一致程度的圖案匹配數(shù)據(jù)給第二損壞級鑒別部件77。
從面額確定部件76輸出的面額確定信號和硬幣表面標識信號輸入給第二損壞級鑒別裝置77的二進制圖案數(shù)據(jù)產生部件90、第一損壞級鑒別部件95和第二損壞級鑒別部件96，并且從面額確定部件76輸出的面額確定信號、圖案匹配數(shù)據(jù)和硬幣表面標識信號輸入給第二損壞級鑒別裝置77的第三損壞級鑒別部件97。
該面額確定信號和硬幣表面標識信號輸入給第二損壞級鑒別裝置77的二進制圖案數(shù)據(jù)產生部件90，并且當該二進制圖案數(shù)據(jù)產生部件90接收該面額確定信號和硬幣表面標識信號時，它根據(jù)面額確定信號和硬幣表面標識信號從映射在r-θ坐標系統(tǒng)中并存儲在參考圖案數(shù)據(jù)存儲裝置47中的硬幣1的正面和背面的參考數(shù)據(jù)中讀取由面額確定部件76確定的這種面額的硬幣1的硬幣表面標識信號所標識的表面參考圖案數(shù)據(jù)。之后，二進制數(shù)據(jù)產生部件90將參考圖案數(shù)據(jù)二進制化，以便將“1”指定給具有信號強度等級等于或高于預定的信號強度等級的象素數(shù)據(jù)，并且將“0”指定給具有信號強度等級低于預定的信號強度等級的象素數(shù)據(jù)，由此產生由“1”象素數(shù)據(jù)組成的參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)和由“0”象素數(shù)據(jù)組成的參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)，并且輸出參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)給明亮部分圖案數(shù)據(jù)提取部件91以及輸出參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)給黑暗部分圖案數(shù)據(jù)提取部件92。
當明亮部分圖案數(shù)據(jù)提取部件91從二進制圖案數(shù)據(jù)產生部件90接收到參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)時，它根據(jù)參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)并考慮θ軸方向上的偏移值(θ1-θ2)或(θ2-θ1)從映射在r-θ坐標系統(tǒng)中和存儲在圖案數(shù)據(jù)轉換裝置64中的變換圖案數(shù)據(jù)中提取由對應于包含在參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)中的象素的象素所組成的明亮部分圖案數(shù)據(jù)，并將該明亮部分圖案數(shù)據(jù)輸出給第一平均值計算部件93。
當?shù)谝黄骄涤嬎悴考?3從明亮部分圖案數(shù)據(jù)提取部件91中接收到明亮部分圖案數(shù)據(jù)時，它平均包含在明亮部分圖案數(shù)據(jù)中的象素的信號強度等級，以計算明亮部分信號強度平均值并將該值輸出給第一損壞級鑒別部件95和第二損壞級鑒別部件96。
另一方面，當黑暗部分圖案數(shù)據(jù)提取部件92從二進制圖案數(shù)據(jù)產生部件90接收到參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)時，它根據(jù)參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)并考慮θ軸方向上的偏移值(θ1-θ2)或(θ2-θ1)從映射在r-θ坐標系統(tǒng)中和存儲在圖案數(shù)據(jù)轉換裝置74中的變換圖案數(shù)據(jù)中提取由對應于包含在參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)中的象素的象素所組成的黑暗部分圖案數(shù)據(jù)，并將該黑暗部分圖案數(shù)據(jù)輸出給第二平均值計算部件94。
當?shù)诙骄涤嬎悴考?4從黑暗部分圖案數(shù)據(jù)提取部件92中接收到黑暗部分圖案數(shù)據(jù)時，它平均包含在黑暗部分圖案數(shù)據(jù)中的象素的信號強度等級，以計算黑暗部分信號強度平均值并將該值輸出給第一損壞級鑒別部件95和第二損壞級鑒別部件96。
當?shù)谝粨p壞級鑒別部件95從第一平均值計算部件93中接收到明亮部分信號強度平均值并且從第二平均值計算部件94中接收到黑暗部分信號強度平均值時，它獲得明亮部分信號強度平均值與黑暗部分信號強度平均值之間的差值。根據(jù)從面額確定部件76輸入的面額確定信號和硬幣表面標識信號，第一損壞級鑒別部件95從存儲在參考損壞數(shù)據(jù)存儲裝置48中的每種面額和表面的硬幣1的閥值中選擇由面額確定部件76鑒別的這種面額的硬幣1的相應表面的閾值T1k，并且將該值與明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值之間的差值進行比較。
因此，當?shù)谝粨p壞級鑒別部件95判斷出明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值之間的差值等于或大于閾值T1k，它鑒別出硬幣1的下表面的損壞級等于或小于預定的級別，并且輸出一個第一損壞級鑒別信號給損壞級確定部件98。
相反的，當?shù)谝粨p壞級鑒別部件95判斷明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值之間的差值小于該閾值T1k時，它鑒別出硬幣1的上表面被損壞的高于預定級別并且輸出一個第一損壞級鑒別信號給損壞級確定部件98。
另一方面，當?shù)诙p壞級鑒別部件96從第一平均值計算部件93中接收到明亮部分信號強度平均值并且從第二平均值計算部件94中接收到黑暗部分信號強度平均值時，它獲得明亮部分信號強度平均值與黑暗部分信號強度平均值的和位根據(jù)從面額確定部件76輸入的面額確定信號和硬幣表面標識信號，第二損壞級鑒別部件96從用于存儲在參考損壞數(shù)據(jù)存儲裝置48中的每種面額和表面的的硬幣1的算法中選擇用于由面額確定部件76鑒別的這種面額的硬幣1的相應表面的算法，并且根據(jù)由此選擇的算法估計明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的和值。
當?shù)诙p壞級鑒別部件96已經根據(jù)從面額確定部件76輸入的面額確定信號和硬幣表面標識信號從用于存儲在參考損壞數(shù)據(jù)存儲裝置48中的每種面額和表面的硬幣1的算法中選擇出用于由面額確定部件76鑒別的這種面額的硬幣1的相應表面的算法，并根據(jù)由此選擇的算法估計明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的和值，由此鑒別硬幣1的上表面的損壞級時，該第二損壞級鑒別部件96輸出第二損壞級鑒別信號給損壞級確定部件98。
從面額確定部件76輸出的面額確定信號和硬幣表面標識信號也輸入到第三損壞級鑒別部件97。當?shù)谌龘p壞級鑒別部件97接收到該面額確定信號和硬幣表面標識信號，它根據(jù)從面額確定部件76輸入的面額確定信號和硬幣表面標識信號，從存儲在參考損壞數(shù)據(jù)存儲裝置48中每種面額和表面的硬幣1的閾值中選擇由面額確定部件76鑒別的這種面額的硬幣1的相應表面的閾值T2k，并且將該閾值與從面額確定部件76輸入的表示變換圖案數(shù)據(jù)和參考圖案數(shù)據(jù)的一致程度的圖案匹配數(shù)據(jù)進行比較。
因此，當?shù)谌龘p壞級鑒別部件97判斷出表示變換圖案數(shù)據(jù)和參考圖案數(shù)據(jù)的一致程度的圖案匹配數(shù)據(jù)等于或大于閾值T2k時，它鑒別出硬幣1的上表面的損壞級等于或小于預定的級別，并且輸出第三損壞級鑒別信號給損壞級確定部件98。
相反的，當?shù)谌龘p壞級鑒別部件97判斷出表示變換圖案數(shù)據(jù)與參考圖案數(shù)據(jù)的一致程度的圖案匹配數(shù)據(jù)小于該閾值T2k時，它鑒別硬幣1的上表面被損壞的高于預定級別并且輸出第三損壞級鑒別信號給損壞級確定部件98。
根據(jù)從第一損壞級鑒別部件95輸入的第一損壞級鑒別信號，從第二損壞級鑒別部件96輸入的第二損壞級鑒別信號，以及從第三損壞級鑒別部件97輸入的第三損壞級鑒別信號，該損壞級確定部件98最終確定硬幣1的上表面的損壞級是否超過預定的級別。
特別地，當根據(jù)從第一損壞級鑒別部件95輸入的第一損壞級鑒別信號，從第二損壞級鑒別部件96輸入的第二損壞級鑒別信號，以及從第三損壞級鑒別部件97輸入的第三損壞級鑒別信號，該損壞級確定部件98判斷出第一損壞級鑒別部件85、第二損壞級鑒別部件86和第三損壞級鑒別部件87中的每個部件已經鑒別出硬幣1的上表面的損壞級等于或小于相應的預定級別時，該損壞級確定部件98最終鑒別出硬幣1的上表面的損壞級等于或小于預定的級別。
另一方面，當根據(jù)從第一損壞級鑒別部件95輸入的第一損壞級鑒別信號，從第二損壞級鑒別部件96輸入的第二損壞級鑒別信號，以及從第三損壞級鑒別部件97輸入的第三損壞級鑒別信號，該損壞級確定部件98判斷出第一損壞級鑒別部件95、第二損壞級鑒別部件96和第三損壞級鑒別部件97中的每個部件已經鑒別出硬幣1的上表面被損壞的高于相應的預定級別時，該損壞級確定部件88最終鑒別出硬幣1的上表面被損壞的高于相應的預定級別，并且輸出損壞硬幣檢測信號給硬幣鑒別裝置54。
相反的，當根據(jù)從第一損壞級鑒別部件95輸入的第一損壞級鑒別信號，從第二損壞級鑒別部件96輸入的第二損壞級鑒別信號，以及從第三損壞級鑒別部件97輸入的第三損壞級鑒別信號，該損壞級確定部件98判斷出由第一損壞級鑒別部件95、第二損壞級鑒別部件96和第三損壞級鑒別部件97產生的鑒別結果互相不一致時，由于根據(jù)明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值與黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值的差值的鑒別結果通常是很可靠的，該損壞級確定部件98根據(jù)第一損壞級鑒別部件95產生的鑒別結果最終鑒別出硬幣1的上表面的損壞級等于或小于預定的級別或者最終鑒別出硬幣1的上表面被損壞的高于預定的級別，并且輸出損壞硬幣檢測信號給硬幣鑒別裝置54。
當根據(jù)從第二鑒別裝置51的面額確定部件66輸入的面額確定信號和硬幣表面標識信號和從第三鑒別裝置52的面額確定部件76輸入的面額確定信號和硬幣表面標識信號，該硬幣鑒別裝置54判斷由第二鑒別裝置51鑒別的硬幣1的面額與由第三鑒別裝置52鑒別的硬幣1的面額相互一致，并且由第二鑒別裝置51鑒別出的硬幣1的表面是其一個表面，并且由第三鑒別裝置52鑒別出硬幣1的表面是其另一個表面時，它最終鑒別該硬幣1是由第二鑒別裝置51和第三鑒別裝置52所鑒別的這種面額的可接受的硬幣。
相反的，當?shù)诙b別裝置51的面額確定部件66中已輸入一個不可接受硬幣檢測信號，當?shù)谌b別裝置52的面額確定部件76中已輸入一個不可接受硬幣檢測信號，當硬幣鑒別裝置54根據(jù)從第二鑒別裝置51的面額確定部件66輸入的面額確定信號和從第三鑒別裝置52的面額確定部件76輸入的面額確定信號判斷由第二鑒別裝置51鑒別的硬幣1的面額和由第三鑒別裝置52鑒別的硬幣1的面額相互不一致時，或者當硬幣鑒別裝置54根據(jù)從第二鑒別裝置51的面額確定部件66輸入的面額確定信號和硬幣表面標識信號以及從第三鑒別裝置52的面額確定部件76輸入的面額確定信號和硬幣表面標識信號判斷由第二鑒別裝置51鑒別的硬幣1的面額和由第三鑒別裝置52鑒別的硬幣1的面額相互一致，但不能判斷由第二鑒別裝置51鑒別的硬幣1的表面是其一個表面以及由第三鑒別裝置52鑒別的硬幣1的表面是其另一個表面時，該硬幣鑒別裝置54鑒別硬幣1是不可接受的硬幣，例如偽造的硬幣、國外硬幣或類似的，并且輸出一個不可接受硬幣檢測信號給顯示裝置(未示出)，由此使得它顯示表示不可接受的硬幣例如，偽造的硬幣、國外硬幣或類似被檢測到的硬幣的信息。
進一步，當已經從第一損壞級鑒別裝置67的損壞級確定部件88中輸入損壞硬幣檢測信號，或者當已經從第二損壞級鑒別裝置77的損壞級確定部件98中輸入損壞硬幣檢測信號時，該硬幣鑒別裝置54鑒別該硬幣1是損壞級超過了預定級別的被損壞的硬幣，并且輸出一個損壞硬幣檢測信號給顯示裝置(未示出)，由此使得它顯示表示損壞級超過了預定級別的損壞硬幣的信息。
在該方法中，鑒別為不可接受的硬幣和鑒別為損壞級超過了預定級別的損壞硬幣與鑒別為可接受的硬幣分開分類并收集。
根據(jù)上述的實施方式，根據(jù)由第一圖像數(shù)據(jù)產生裝置22產生的硬幣1的一個表面的圖案數(shù)據(jù)通過由檢測器24光電檢測經光放射元件20發(fā)出的和從硬幣1的一個表面上反射的光來鑒別硬幣1是否是可接受的和硬幣1的面額以及硬幣1是否被損壞的高于預定的級別，并且根據(jù)由第二圖像數(shù)據(jù)產生裝置32產生的硬幣1的一個表面的圖案數(shù)據(jù)通過由檢測器34光電檢測經光放射元件30發(fā)出的和從硬幣1的一個表面上反射的光來鑒別硬幣1是否是可接受的和硬幣1的面額以及硬幣1是否被損壞的高于預定的級別。因此，僅僅通過設置由第一光放射裝置21和第一圖像數(shù)據(jù)產生裝置22構成的第一圖案數(shù)據(jù)檢測單元4以及由第二光放射裝置31和第二圖像數(shù)據(jù)產生裝置32構成的第二圖案數(shù)據(jù)檢測單元5，就有可能鑒別硬幣1是否是可接受的，硬幣1的面額以及硬幣1被損壞的程度是否高于預定的級別，而不用將裝置的尺寸做的很大，并且硬幣鑒別裝置可以做的更小。
進一步，利用新發(fā)現(xiàn)，即隨著硬幣1的損壞級升高，明亮部分信號強度平均值變小了，以及隨著硬幣1的損壞級升高，黑暗部分信號強度平均值變大了，上述的實施方式通過將明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值之間的差值與閾值進行比較來鑒別硬幣1被損壞的程度是否高于預定的級別。因此，有可能更精確的鑒別硬幣1被損壞的程度是否高于預定的級別。
而且，根據(jù)上述的實施方式，由于數(shù)據(jù)處理裝置65、75對變換到r-θ坐標系統(tǒng)中的變換圖案數(shù)據(jù)進行邊緣增強處理，并且通過將由此處理的變換圖案數(shù)據(jù)與轉換到r-θ坐標系統(tǒng)中的參考圖案數(shù)據(jù)進行比較來鑒別硬幣1是否是可接受的和硬幣1的面額，有可能精確的鑒別是否硬幣1是可接受的以及硬幣1的面額。
此外，根據(jù)上述的實施方式，由于根據(jù)硬幣1兩個表面的圖案數(shù)據(jù)來鑒別是否硬幣1是可接受的，和硬幣1的面額以及硬幣1被損壞的程度是否高于預定的級別，有可能更精確的鑒別是否硬幣1是可接受的和硬幣1的面額，并且更有可能可靠的鑒別是否硬幣1被損壞的程度高于預定的級別。
圖15是本發(fā)明另一個首選實施方式的硬幣鑒別裝置的縱向橫截面示意圖。
如圖15所示，在根據(jù)該實施方式的硬幣鑒別裝置中，從第二圖案數(shù)據(jù)檢測單元5的上行部分延伸到其下行部分的區(qū)域上的第二硬幣通道部件3被切斷，并且在這里提供傳送帶7以便使該傳送帶安裝在硬幣通道部件3的上表面。因此，已經被傳送帶6傳送的同時其下表面已經被硬幣通道部件3的上表面支撐的硬幣1提供給第二圖案數(shù)據(jù)檢測單元5，同時該硬幣的下表面被傳送帶7支撐。
當?shù)诙D案數(shù)據(jù)檢測單元5檢測硬幣1上表面的圖案數(shù)據(jù)時，進一步將硬幣1送到硬幣通道2的下行，此時該硬幣被傳送帶39壓在硬幣通道部件3的上表面上。
在該實施方式中，在第一圖案數(shù)據(jù)檢測單元的區(qū)域中，硬幣1被傳送帶6被壓在在硬幣通道部件3中形成的第一透明通道部分9的上表面上，并且用安裝在硬幣通道部件3下面的光放射元件20發(fā)出的光以及從檢測器24進行光電檢測的硬幣1的下表面反射的光通過第一透明部分9照射該硬幣，由此產生硬幣1下表面的圖案數(shù)據(jù)。進一步地，該硬幣1從硬幣通道部件3輸送到傳送帶7上并接著被傳送，同時傳送帶7支撐該硬幣的下表面，以便該硬幣被壓在位于傳送帶7上方的硬幣通道形成部件8的下表面上，并且用安裝在硬幣通道形成部件8下面的光放射元件30發(fā)出的光以及從檢測器34進行光電檢測的硬幣1的上表面反射的光通過形成在硬幣通道形成部件8中的第二透明通道部分10照射該硬幣，由此產生硬幣1上表面的圖案數(shù)據(jù)。因此，根據(jù)上述的實施方式，當硬幣1被傳送時，有可能以理想的方式檢測硬幣1兩個表面的光學圖案，并且根據(jù)由此獲得的硬幣1兩個表面的光學圖案來鑒別是否硬幣1是可接受的，硬幣1的面額和硬幣1的損壞程度。
參考具體實施方式
已經顯示并描述了本發(fā)明。然而，應當注意到本發(fā)明決不能限制到所描述的裝置細節(jié)中，在不脫離附加權利要求所限定的范圍的情況下，允許變化和修改。
例如，在上述的實施方式中，當根據(jù)從第一損壞級鑒別部件85輸入的第一損壞級鑒別信號，從第二損壞級鑒別部件86輸入的第二損壞級鑒別信號，以及從第三損壞級鑒別部件87輸入的第三損壞級鑒別信號，該損壞級確定部件88判斷由第一損壞級鑒別部件85、第二損壞級鑒別部件86以及第三損壞級鑒別部件87產生的鑒別結果不一致時，它根據(jù)由第一損壞級鑒別部件85產生的鑒別結果最終鑒別硬幣1下表面的損壞級等于或小于預定的級別或者最終鑒別硬幣1下表面被損壞的高于預定的級別，并且輸出損壞硬幣檢測信號給硬幣鑒別裝置54。另一方面，當根據(jù)從第一損壞級鑒別部件95輸入的第一損壞級鑒別信號，從第二損壞級鑒別部件96輸入的第二損壞級鑒別信號，以及從第三損壞級鑒別部件97輸入的第三損壞級鑒別信號，該損壞級確定部件98判斷出由第一損壞級鑒別部件95、第二損壞級鑒別部件96和第三損壞級鑒別部件97產生的鑒別結果互相不一致時，它根據(jù)第一損壞級鑒別部件95產生的鑒別結果最終鑒別出硬幣1上表面的損壞級等于或小于預定的級別或者最終鑒別出硬幣1上表面被損壞的高于預定的級別，并且輸出損壞硬幣檢測信號給硬幣鑒別裝置54。然而，有可能將根據(jù)明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值之間的差值的鑒別結果，根據(jù)明亮部分信號強度平均值與黑暗部分信號強度平均值的和值的鑒別結果以及根據(jù)圖案匹配數(shù)據(jù)的鑒別結果乘以加權因子，并根據(jù)此來共同鑒別是否硬幣1被損壞的高于預定的級別。
進一步，在上述的實施方式中，盡管根據(jù)明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值之間的差值、明亮部分信號強度平均值與黑暗部分信號強度平均值的和值以及圖案匹配數(shù)據(jù)鑒別是否硬幣1被損壞程度高于預定的級別，但不是絕對必須根據(jù)由明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值之間的差值、明亮部分信號強度平均值與黑暗部分信號強度平均值的和值以及圖案匹配數(shù)據(jù)構成的三個因素來鑒別是否硬幣1被損壞的高于預定的級別，也可以根據(jù)明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值之間的差值、明亮部分信號強度平均值與黑暗部分信號強度平均值的和值以及圖案匹配數(shù)據(jù)中的一個或兩個因素來鑒別是否硬幣1被損壞的高于預定的級別。
而且，在上述的實施方式中，第一損壞級鑒別裝置67包括二進制圖案數(shù)據(jù)產生部件80，該部件根據(jù)從面額確定部件66輸入的面額確定信號和硬幣表面標識信號，從映射在r-θ坐標系統(tǒng)中并存儲在參考圖案數(shù)據(jù)存儲裝置47中的每種面額的硬幣1的正面和反面的圖案數(shù)據(jù)中讀取由面額確定部件66確定的這種面額的硬幣1的正面和反面的參考圖案數(shù)據(jù)，并且二進制化該參考圖案數(shù)據(jù)以便將“1”指定給具有信號強度等級等于或高于預定的信號強度等級的象素數(shù)據(jù)，并且將“0”指定給具有信號強度等級低于預定的信號強度等級的象素數(shù)據(jù)，由此產生由“1”象素數(shù)據(jù)組成的參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)和由“0”象素數(shù)據(jù)組成的參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)，并且輸出參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)給明亮部分圖案數(shù)據(jù)提取部件81以及輸出參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)給黑暗部分圖案數(shù)據(jù)提取部件82，并且第二損壞級鑒別裝置77包括二進制圖案數(shù)據(jù)產生部件90，該部件根據(jù)從面額確定部件76輸入的面額確定信號和硬幣表面標識信號，從映射在r-θ坐標系統(tǒng)中并存儲在參考圖案數(shù)據(jù)存儲裝置47中的每種面額的硬幣1的正面和反面的圖案數(shù)據(jù)中讀取由面額確定部件76確定的這種面額的硬幣1的正面和反面的參考圖案數(shù)據(jù)，并且二進制化該參考圖案數(shù)據(jù)以便將“1”指定給具有信號強度等級等于或高于預定的信號強度等級的象素數(shù)據(jù)，并且將“0”指定給具有信號強度等級低于預定的信號強度等級的象素數(shù)據(jù)，由此產生由“1”象素數(shù)據(jù)組成的參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)和由“0”象素數(shù)據(jù)組成的參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)，并且輸出參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)給明亮部分圖案數(shù)據(jù)提取部件91以及輸出參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)給黑暗部分圖案數(shù)據(jù)提取部件92。然而，有可能提前二進制化該硬幣1的正面和反面的參考圖案數(shù)據(jù)以便將“1”指定給具有信號強度等級等于或高于預定的信號強度等級的象素數(shù)據(jù)，并且將“0”指定給具有信號強度等級低于預定的信號強度等級的象素數(shù)據(jù)，由此產生由“1”象素數(shù)據(jù)組成的參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)和由“0”象素數(shù)據(jù)組成的參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)，將它們存儲在參考圖案數(shù)據(jù)存儲裝置47中，并引起第一損壞級鑒別裝置67的明亮部分圖案數(shù)據(jù)提取部件81和黑暗部分圖案數(shù)據(jù)提取部件82以及第二損壞級鑒別裝置77的明亮部分圖案數(shù)據(jù)提取部件91和黑暗部分圖案數(shù)據(jù)提取部件92讀取存儲在參考圖案數(shù)據(jù)存儲裝置47中的參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)和參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)并提取明亮部分圖案數(shù)據(jù)和黑暗部分圖案數(shù)據(jù)。在該情況中，有可能縮短計算所需的時間并改善硬幣1鑒別的效率。
而且，在上述實施方式中，盡管使用單色類型檢測器24和單色類型檢測器34來產生硬幣1的正面和反面的圖案數(shù)據(jù)，但有可能使用代替單色類型檢測器24和單色類型檢測器34的彩色檢測器來產生彩色圖案數(shù)據(jù)，根據(jù)明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值之間的差值、明亮部分信號強度平均值與黑暗部分信號強度平均值的和值以及圖案匹配數(shù)據(jù)鑒別是否硬幣1被損壞程度高于預定的級別，根據(jù)硬幣1正面和反面的彩色圖案數(shù)據(jù)中的R數(shù)據(jù)、G數(shù)據(jù)和B數(shù)據(jù)產生硬幣1正面和反面的色度數(shù)據(jù)和亮度數(shù)據(jù)，并且將它們與參考色度數(shù)據(jù)和參考亮度數(shù)據(jù)進行比較，由此鑒別是否硬幣1被損壞程度高于預定的級別。
進一步，在該說明書和附加的權利要求中，每個裝置不必要求是物理裝置和設備，因為由軟件實現(xiàn)每個裝置功能也落入了本發(fā)明的保護范圍。另外，單個裝置的功能可以通過兩個或多個物理裝置來實現(xiàn)，并且兩個或多個裝置的功能可以通過單個物理裝置來實現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明，有可能提供通過光學檢測硬幣表面來可靠的鑒別是否硬幣是可接受的，硬幣的面額和硬幣被損壞程度是否高于預定的級別的硬幣鑒別方法和裝置，并防止裝置變大。
權利要求
1.一種硬幣鑒別方法包括以下步驟，用光照射硬幣的表面，光電檢測硬幣表面的反射光，產生硬幣表面的檢測的圖案數(shù)據(jù)，二進制化相應的參考圖案數(shù)據(jù)以便將“1”指定給具有等于或高于預定信號強度級的信號強度級的象素數(shù)據(jù)，和將“0”指定給具有低于預定信號強度級的信號強度級的象素數(shù)據(jù)，以產生包括“1”象素數(shù)據(jù)的參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)和包括“0”象素數(shù)據(jù)的參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)，根據(jù)由此產生的參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)和參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)，從檢測的圖案數(shù)據(jù)中提取由相應于包含在參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)中的象素的象素組成的明亮部分圖案數(shù)據(jù)，和提取由相應于包含在參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)中的象素的象素組成的黑暗部分圖案數(shù)據(jù)，平均化包括在明亮部分圖案數(shù)據(jù)中的象素的信號強度級以計算明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值，平均化包括在黑暗部分圖案數(shù)據(jù)中的象素的信號強度級以計算黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值，計算明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值之間的差值，在為每種面額定義的閾值中用相應面額的硬幣的閾值與該差值進行比較，并且當明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值之間的差值等于或大于閾值時，鑒別硬幣表面的損壞等級等于或低于預定的等級，當明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值之間的差值小于閾值時，鑒別硬幣表面被損壞的高于預定的等級。
2.根據(jù)權利要求1所述的硬幣鑒別方法，其進一步包括計算明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值之間的和值的步驟，并根據(jù)用于相應面額的算法估計明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的和值，從而鑒別硬幣被損壞程度是否的高于預定的等級。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的硬幣鑒別方法，進一步包括通過圖案匹配比較檢測的圖案數(shù)據(jù)和參考圖案數(shù)據(jù)的步驟，以檢測該檢測的圖案數(shù)據(jù)和參考圖案數(shù)據(jù)彼此一致的程度，將檢測的圖案數(shù)據(jù)和參考圖案數(shù)據(jù)相互一致的程度與為每種硬幣面額定義的閾值中的相應面額的硬幣的閾值進行比較，并且當檢測的圖案數(shù)據(jù)和參考圖案數(shù)據(jù)相互一致的程度等于或大于閾值時鑒別硬幣表面的損壞級等于或低于預定等級，并且當檢測的圖案數(shù)據(jù)和參考圖案數(shù)據(jù)相互一致的程度小于閾值時鑒別硬幣的表面被損壞程度的高于預定等級。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的硬幣鑒別方法，其中在硬幣是由銅鎳合金系材料、黃銅系材料或青銅系材料制成的情況下，進一步包括在為硬幣的每種面額定義的閾值中將相應面額的硬幣的閾值與明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的和值進行比較的步驟，并且當明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的和值等于或大于閾值時鑒別硬幣表面的損壞級等于或低于預定等級，并且當明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的和值小于閾值時鑒別硬幣表面被損壞程度高于預定的等級，當該硬幣是由鋁系材料制成時，進一步包括在為每種硬幣的面額定義的閾值中將相應面額的硬幣的閾值與明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的和值進行比較的步驟，并當明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的和值等于或大于閾值時鑒別硬幣表面的損壞級高于預定的等級，并且當明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的和值小于閾值時硬幣表面被損壞程度等于或低于預定等級。
5.根據(jù)權利要求1至4中任何一種硬幣鑒別方法，其中檢測的圖案數(shù)據(jù)和參考的圖案數(shù)據(jù)被映射在r-θ坐標系統(tǒng)中。
6.一種硬幣鑒別裝置，包括一個用于支持硬幣下表面的硬幣通道部件，一個第一傳送帶安裝在硬幣通道部件的上方，可用于在硬幣通道部件和它自身之間形成硬幣通道并支持在硬幣通道部件和它自身之間的硬幣，從而傳送它，一個第一光源，用于通過在硬幣通道部件中形成的第一透明通道部分向著被硬幣通道部件上的第一傳送帶傳送的硬幣的下表面發(fā)射光，一個第一光接收裝置，用于光電檢測由第一光源發(fā)射的光和經第一透明部分從硬幣的下表面反射的光并產生硬幣下表面的檢測圖案數(shù)據(jù)，一個用于支持硬幣下表面的第二傳送帶，一個安裝在第二傳送帶上方的硬幣通道形成部件，用于形成在其下表面和第二傳送帶之間的硬幣通道，并支持在其下表面和第二傳送帶之間的硬幣，從而傳送它，一個第二光源用于經在硬幣通道形成部件中形成的第二透明通道部分向著被第二傳送帶支持和傳送的硬幣的上表面發(fā)射光，一個第二光接收裝置，用于光電檢測由第二光源發(fā)射的光和經第二透明部分從硬幣的上表面反射的光并產生硬幣上表面的檢測圖案數(shù)據(jù)，一個用于存儲由第一光接收裝置產生的硬幣下表面的檢測圖案數(shù)據(jù)的第一圖案數(shù)據(jù)存儲裝置，一個用于存儲由第二光接收裝置產生的硬幣上表面的檢測圖案數(shù)據(jù)的第二圖案數(shù)據(jù)存儲裝置，一個用于存儲每種面額的硬幣的參考圖案數(shù)據(jù)的參考圖案數(shù)據(jù)存儲裝置，一個用于存儲每種面額的硬幣的參考損壞級數(shù)據(jù)的參考損壞級數(shù)據(jù)存儲裝置，一個面額鑒別裝置，用于通過圖案匹配對存儲在第一圖案數(shù)據(jù)存儲裝置中的硬幣下表面的檢測圖案數(shù)據(jù)和存儲在參考圖案數(shù)據(jù)存儲裝置中的每種面額的硬幣的參考圖案數(shù)據(jù)進行比較，和通過圖案匹配對存儲在第二圖案數(shù)據(jù)存儲裝置中的硬幣上表面的檢測圖案數(shù)據(jù)和存儲在參考圖案數(shù)據(jù)存儲裝置中的每種面額的硬幣的參考圖案數(shù)據(jù)進行比較，從而鑒別是否硬幣是可接受的以及硬幣面額，以及一個根據(jù)存儲在第一圖案數(shù)據(jù)存儲裝置中的硬幣下表面的檢測圖案數(shù)據(jù)和存儲在第二圖案數(shù)據(jù)存儲裝置中的硬幣上表面的檢測圖案數(shù)來鑒別是否該硬幣被損壞的高于預定等級的損壞等級鑒別裝置，該損壞等級鑒別裝置被構成為二進制化由面額鑒別裝置鑒別的這種面額的硬幣的正面和反面的參考圖案數(shù)據(jù)，以將“1”指定給具有信號強度級等于或大于預定的信號強度級的象素數(shù)據(jù)，并且將“0”指定給具有信號強度級低于預定的信號強度級的象素數(shù)據(jù)，以產生由“1”象素數(shù)據(jù)組成的參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)和由“0”象素數(shù)據(jù)組成的參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)，根據(jù)由此產生的參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)和參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)，從硬幣下表面的檢測圖案數(shù)據(jù)中提取由相應于包括在硬幣下表面的參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)中的象素的象素所組成的的明亮部分圖案數(shù)據(jù)，并從硬幣下表面的檢測圖案數(shù)據(jù)中提取由相應于包含在硬幣下表面的參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)中的象素的象素組成的黑暗部分圖案數(shù)據(jù)，平均化包括在明亮部分圖案數(shù)據(jù)中的象素的信號強度級以計算明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值，平均化包括在黑暗部分圖案數(shù)據(jù)中的象素的信號強度級以計算黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值，計算明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值之間的差值，將該值與在參考損壞級數(shù)據(jù)存儲裝置中存儲的每種面額的硬幣正面和反面的閾值中的由面額鑒別裝置鑒別的這種面額的硬幣的下表面的閾值進行比較，當明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值之間的差值等于或大于閾值時鑒別硬幣下表面的損壞級等于或低于預定的等級，并且當明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值之間的差值小于閾值時鑒別硬幣的下表面被損壞的高于預定的等級，從硬幣上表面的檢測圖案數(shù)據(jù)中提取由相應于包括在硬幣上表面的參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)中的象素的象素所組成的明亮部分圖案數(shù)據(jù)，并從硬幣上表面的檢測圖案數(shù)據(jù)中提取由相應于包含在硬幣上表面的參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)中的象素的象素組成的黑暗部分圖案數(shù)據(jù)，平均化包括在明亮部分圖案數(shù)據(jù)中的象素的信號強度級，由此計算明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值，平均化包括在黑暗部分圖案數(shù)據(jù)中的象素的信號強度級，由此計算黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值，計算明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值之間的差值，將該值與在參考損壞級數(shù)據(jù)存儲裝置中存儲的每種面額的硬幣正面和反面的閾值中的由面額鑒別裝置鑒別的這種面額的硬幣的上表面的閾值進行比較，當明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值之間的差值等于或大于閾值時鑒別硬幣上表面的損壞級等于或低于預定的等級，并且當明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值之間的差值小于閾值時鑒別硬幣的上表面被損壞程度高于預定的等級。
7.根據(jù)權利要求6所述的硬幣鑒別裝置，其中參考圖案數(shù)據(jù)存儲裝置被構成為存儲參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)和參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權利要求6所述的硬幣鑒別裝置，其中損壞級鑒別裝置被構成為產生由面額鑒別裝置鑒別的這種面額的硬幣的下表面的參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)和參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)，以及產生由面額鑒別裝置鑒別的這種面額的硬幣的上表面的參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)和參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)，并將產生的數(shù)據(jù)存儲在參考圖案數(shù)據(jù)存儲裝置中。
9.根據(jù)權利要求6至8中任何一種硬幣鑒別裝置，其中損壞級鑒別裝置被構成為計算明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的和值，并根據(jù)用于相應面額的算法估計明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的和值，從而鑒別是否硬幣的表面被損壞程度高于預定的等級，并且所述參考損壞級數(shù)據(jù)存儲裝置被構成為存儲針對硬幣的每種面額的算法。
10.根據(jù)權利要求6至9中任何一種硬幣鑒別裝置，其中損壞級鑒別裝置進一步被構成為將由面額鑒別裝置根據(jù)硬幣下表面的檢測圖案數(shù)據(jù)和存儲在參考圖案數(shù)據(jù)存儲裝置中的每種面額的硬幣的參考圖案數(shù)據(jù)之間的一致性級別所確定的圖案匹配程度與由面額鑒別裝置從為每種面額的硬幣的正面和反面定義的閾值中鑒別的這種面額的硬幣下表面的閾值進行比較，當圖案匹配程度等于或大于閾值時鑒別硬幣下表面的損壞級等于或低于預定的等級，并且當圖案匹配程度小于閾值時鑒別硬幣下表面被損壞程度高于預定的等級，將由面額鑒別裝置根據(jù)硬幣上表面的檢測圖案數(shù)據(jù)和存儲在參考圖案數(shù)據(jù)存儲裝置中的每種面額的硬幣的參考圖案數(shù)據(jù)之間的一致性級別所確定的圖案匹配程度與由面額鑒別裝置從為每種面額的硬幣的正面和反面定義的閾值中鑒別的這種面額的硬幣上表面的閾值進行比較，當圖案匹配程度等于或大于閾值時鑒別硬幣上表面的損壞級等于或低于預定的等級，并且當圖案匹配程度小于閾值時鑒別硬幣上表面被損壞程度高于預定的等級。
11.如權利要求9至10中任何一種硬幣鑒別裝置，其中定義該算法以便在硬幣是由銅鎳系材料、黃銅系材料或青銅統(tǒng)材料制成的情況下，當在為硬幣的每種面額定義的閾值中用相應面額的硬幣的閾值與明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的和值進行比較作為結果時，發(fā)現(xiàn)明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的和值等于或大于閾值，鑒別硬幣表面的損壞級等于或低于預定的等級，并且當發(fā)現(xiàn)明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的和值小于閾值時，鑒別硬幣表面被損壞程度高于預定值，并且在硬幣是由鋁系材料制成的情況下，當在為硬幣的每種面額定義的閾值中用相應面額的硬幣的閾值與明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的總和進行比較作為結果時，發(fā)現(xiàn)明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的總和等于或大于該閾值，鑒別出硬幣表面的損壞級高于預定的等級，并且當發(fā)現(xiàn)明亮部分信號強度平均值和黑暗部分信號強度平均值的和值小于閾值時，鑒別出硬幣表面被損壞程度等于或低于預定等級。
12.如權利要求6至11中任何一種硬幣鑒別裝置，其中面額鑒別裝置被構成為通過圖案匹配比較映射在r-θ坐標系統(tǒng)中的參考圖案數(shù)據(jù)和映射在r-θ坐標系統(tǒng)中的檢測圖案數(shù)據(jù)，由此鑒別是否硬幣是可接受的和硬幣的面額。
13.如權利要求6至12中任何一種硬幣鑒別裝置，其進一步包括用于在檢測圖案數(shù)據(jù)上實現(xiàn)邊緣增強處理的數(shù)據(jù)處理裝置，并且其中面額鑒別裝置被構成為通過圖案匹配比較參考圖案數(shù)據(jù)和經受邊緣增強處理的檢測圖案數(shù)據(jù)，由此鑒別是否硬幣是可接受的和硬幣的面額。
全文摘要
一種硬幣鑒別方法包括以下步驟用光照射硬幣的表面，光電檢測硬幣表面的反射光，產生硬幣表面的檢測的圖案數(shù)據(jù)，二進制化相應的參考圖案數(shù)據(jù)以便將“1”指定給具有等于或高于預定信號強度級的信號強度級的象素數(shù)據(jù)，并且將“0”指定給具有低于預定信號強度級的信號強度級的象素數(shù)據(jù)，以產生包括“1”象素數(shù)據(jù)的參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)和包括“0”象素數(shù)據(jù)的參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)，從檢測的圖案數(shù)據(jù)中提取由相應于包含在參考明亮部分圖案數(shù)據(jù)中的象素的象素組成的明亮部分圖案數(shù)據(jù)，并提取由相應于包含在參考黑暗部分圖案數(shù)據(jù)中的象素的象素組成的黑暗部分圖案數(shù)據(jù)，通過將明亮部分數(shù)據(jù)信號強度平均值和黑暗部分數(shù)據(jù)信號強度平均值之間的差值與相應面額的硬幣的閾值進行比較，鑒別是否硬幣的表面被損壞的高于預定的級別。
文檔編號G06T1/00GK1495677SQ03127298
公開日2004年5月12日 申請日期2003年8月8日 優(yōu)先權日2002年8月9日
發(fā)明者高橋昌孝 申請人:勞雷爾精機株式會社