專利名稱：花紋圖案識(shí)別裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及讀取硬幣等的花紋圖案、判斷與認(rèn)識(shí)真?zhèn)渭胺N類的花紋圖案識(shí)別裝置。
背景技術(shù)：
近年來，自動(dòng)售貨機(jī)及兌換機(jī)普及，要求其中使用的硬幣識(shí)別裝置具有高識(shí)別性能。
現(xiàn)有的硬幣識(shí)別裝置。具有由線圈和鐵磁材料的鐵心構(gòu)成的磁性傳感器，可通過檢測(cè)硬幣的材質(zhì)及厚度、外徑而識(shí)別硬幣。這種現(xiàn)有的硬幣識(shí)別裝置，比如，在日本特開平8-161574號(hào)公報(bào)中公開。
不過，在利用這種現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)進(jìn)行識(shí)別的是硬幣的材質(zhì)及厚度、外徑，檢知硬幣的花紋圖案就很困難。因此，有時(shí)非法使用花紋圖案不同的假幣。例如將材質(zhì)及外徑大致相等的類似外國(guó)硬幣的厚度加以切削的變?cè)煊矌诺鹊姆欠ㄊ褂美矛F(xiàn)有的結(jié)構(gòu)就不能防止。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的花紋圖案識(shí)別裝置，具有用光照射識(shí)別對(duì)象的照明部及接受由該識(shí)別對(duì)象反射或透射的光的攝像部。于是，花紋圖案識(shí)別裝置，可根據(jù)攝像部取得的圖像對(duì)識(shí)別對(duì)象的花紋圖案予以識(shí)別。此時(shí)，利用自識(shí)別對(duì)象的正反射光或正透射光的非入射部分進(jìn)行識(shí)別。


圖1為示出本發(fā)明的實(shí)施方式的硬幣識(shí)別裝置的概要的正視圖。
圖2為本發(fā)明的實(shí)施方式的硬幣識(shí)別裝置的攝像部附近的剖面圖。
圖3為本發(fā)明的實(shí)施方式的硬幣識(shí)別裝置的照明部附近的正視圖。
圖4為本發(fā)明的實(shí)施方式的硬幣識(shí)別裝置的通路的剖面圖。
圖5為本發(fā)明的實(shí)施方式的硬幣識(shí)別裝置的厚度、材質(zhì)兼用的傳感器附近的剖面圖。
圖6、圖7為本發(fā)明的實(shí)施方式的硬幣識(shí)別裝置的圖像傳感器的控制電路的構(gòu)成圖。
圖8為示出本發(fā)明的實(shí)施方式的硬幣識(shí)別裝置的控制電路的構(gòu)成的框圖。
圖9為說明本發(fā)明的實(shí)施方式的硬幣識(shí)別裝置的工作的流程圖。
圖10為說明利用本發(fā)明的實(shí)施方式的硬幣識(shí)別裝置檢知凸凹及花紋圖案的工作的流程圖。
圖11為本發(fā)明的實(shí)施方式的硬幣識(shí)別裝置的攝像部的攝像區(qū)域的概念圖。
圖12A為在本發(fā)明的實(shí)施方式的硬幣識(shí)別裝置攝像時(shí)在硬幣位置只以出口側(cè)的照明部照明時(shí)的硬幣附近的剖面圖。
圖12B為在本發(fā)明的實(shí)施方式的硬幣識(shí)別裝置攝像時(shí)在硬幣位置只以出口側(cè)的照明部照明時(shí)的圖像數(shù)據(jù)的模式圖。
圖12C為在本發(fā)明的實(shí)施方式的硬幣識(shí)別裝置的攝像時(shí)在硬幣位置只以投入口側(cè)的照明部照明時(shí)的硬幣附近的剖面圖。
圖12D為在本發(fā)明的實(shí)施方式的硬幣識(shí)別裝置攝像時(shí)在硬幣位置只以投入口側(cè)的照明部照明時(shí)的圖像數(shù)據(jù)的模式圖。
圖13為對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的硬幣識(shí)別裝置的中心·外徑檢測(cè)進(jìn)行說明的第3圖像數(shù)據(jù)的模式圖。
圖14A為對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的硬幣識(shí)別裝置的坐標(biāo)變換和倍率校正進(jìn)行說明的第4圖像數(shù)據(jù)的模式圖。
圖14B為對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的硬幣識(shí)別裝置的坐標(biāo)變換和倍率校正進(jìn)行說明的第5圖像數(shù)據(jù)的模式圖。
圖15為對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的硬幣識(shí)別裝置的閾值設(shè)定進(jìn)行說明的新500日元硬幣的基準(zhǔn)圖像的直角坐標(biāo)逆變換的模式圖。
圖16A為對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的硬幣識(shí)別裝置的花紋圖案比對(duì)進(jìn)行說明的第6圖像數(shù)據(jù)的模式圖。
圖16B為對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的硬幣識(shí)別裝置的花紋圖案比對(duì)的區(qū)域分割進(jìn)行說明的第6圖像數(shù)據(jù)的模式圖。
具體實(shí)施例方式
圖1為示出本發(fā)明的實(shí)施方式的硬幣識(shí)別裝置的概要的正視圖。在硬幣識(shí)別裝置主體11的上部設(shè)置有硬幣的投入口12，從投入口12向下方連接有硬幣的通路13。通路13的側(cè)壁的一部分是由光學(xué)透明體14構(gòu)成的，在光學(xué)透明體14的背部配置有照明部15和檢知硬幣花紋圖案的攝像部16。并且，在通路13的下流配置有檢測(cè)厚度·材質(zhì)的傳感器17。此外，通路13，與位于硬幣識(shí)別裝置主體11的下部的硬幣的出口18相連接。
圖2為攝像部16附近的剖面圖。構(gòu)成通路13的一方的側(cè)壁21的一部分形成通路的底面22。投入的硬幣23在底面22上轉(zhuǎn)動(dòng)。光學(xué)透明體14，構(gòu)成通路13的另一方的側(cè)壁24的一部分。由多個(gè)LED25和柔軟配線基板(未圖示)組成的照明部15對(duì)硬幣23進(jìn)行照明。在側(cè)壁24側(cè)配置的攝像部16檢知由硬幣23反射的反射光。攝像部16，具有圖像傳感器(以下稱其為傳感器)26、傳感器26上的受光面27和將硬幣23的反射光成像于受光面27的透鏡28。
通路13的底面22，設(shè)置于與照明部15和攝像部16相逆?zhèn)鹊膫?cè)壁21上。由此可以防止在底面22上出現(xiàn)影子而降低識(shí)別性能。另外，底面22的寬度22A的大小應(yīng)該不會(huì)妨礙來自照明部15的照明光照射到硬幣23的邊緣。即底面22的構(gòu)成應(yīng)該是比要識(shí)別的硬幣23的最小厚度為小而不會(huì)在硬幣23的邊緣上產(chǎn)生影子。另外，其大小為即使是最小厚度的硬幣23沿著側(cè)壁24通過也不會(huì)落下。
另外，使通路13相對(duì)鉛直方向傾斜以使硬幣23沿著側(cè)壁21、24的某一方穩(wěn)定通過。此處硬幣23是沿著側(cè)壁21通過。與傾斜的逆?zhèn)鹊膫?cè)壁24并不一定需要。在本實(shí)施方式中，還在與傾斜的逆?zhèn)扰渲霉鈱W(xué)透明體14、照明部15和攝像部16使污垢對(duì)這些部件的附著降低。就是說，光學(xué)透明體14，通過由玻璃及塑料等形成并區(qū)分為通路13側(cè)和攝像部16側(cè)，防止塵埃及硬幣23等從通路13側(cè)侵入攝像部16側(cè)。不過也不一定非設(shè)置光學(xué)透明體14不可。
另外，攝像部16及照明部15，最好是設(shè)置于相對(duì)通路13為鉛直上方的一側(cè)。這樣，就可以降低污垢對(duì)攝像部16及照明部15的附著而正確識(shí)別花紋圖案。
側(cè)壁21、24，為了遮蔽外來雜散光并且降低照明部15發(fā)射的照明光被硬幣23以外的物體的反射的反射光，最好是做成黑色。但也不限定為黑色，也可以做成為非反射或低反射的材質(zhì)、顏色、表面狀態(tài)。就是說，通路13吸收外來雜散光及照明部15發(fā)出的光。由此，可以防止來自照明部15的照明光之外的外來雜散光及照明部15發(fā)出的照明光被硬幣23以外的物體反射的反射光受到攝像部16的檢測(cè)而可以提高識(shí)別精度。
照明部15，如圖3所示，其構(gòu)成形狀可完全覆蓋攝像時(shí)硬幣位置33。此外，攝像時(shí)硬幣位置33，包含從以預(yù)想的最小速度通過通路13的硬幣位置31起直到以預(yù)想的最大速度通過的硬幣位置32止的全部位置。
照明部15的形狀，是具有長(zhǎng)邊和短邊的非圓形，比如長(zhǎng)圓或橢圓形狀，使長(zhǎng)邊與硬幣23的通過方向大致一致。由此，硬幣23，可以擴(kuò)大對(duì)于檢測(cè)與硬幣23到達(dá)的傳感器26的受光面27的中心相當(dāng)?shù)奈恢玫亩〞r(shí)的精度的容許度。因此，即使是在硬幣23的通過速度不是一定的自由降落及轉(zhuǎn)動(dòng)中，傳感器26也可以識(shí)別硬幣23。另外，通過使照明部15的中心與攝像時(shí)硬幣位置(以下稱其為位置)33的中心大致一致，照明可以均勻化。此外，傳感器26上的受光面27的中心也配置于這些的中心。
另外，在圖2中，正反射光29表示來自照明部15的照明光由待識(shí)別的最大外徑的硬幣23的外周緣部附近的平面部正反射的反射光分量。就是說，正反射光29是入射角和反射角相等的反射光分量。如果正反射光29入射到攝像部16，則會(huì)在輸入的圖像上產(chǎn)生非常明亮的不勻而妨礙正確識(shí)別。因此，攝像部16的構(gòu)成使得可利用來自硬幣23的正反射光的非入射部分進(jìn)行識(shí)別。具體言之，通路13、照明部15和攝像部16的配置使得正反射光29不能入射到攝像部16。就是說，在圖3中，通過位置關(guān)系的配置使正反射位置34不進(jìn)入位置33的范圍內(nèi)而防止在位置33的圖像不勻的發(fā)生。
另外，通過使照明部15的形狀成為具有長(zhǎng)邊和短邊的非圓形，使正反射位置34的形狀也成為具有長(zhǎng)邊和短邊的非圓形。于是正反射位置34就很難進(jìn)入位置33的范圍內(nèi)。此外，通過使照明部15的長(zhǎng)邊與硬幣23的通過方向大致一致，可使攝像部16的正反射位置34的長(zhǎng)邊與硬幣23的通過方向大致平行。于是，可以擴(kuò)大對(duì)于檢測(cè)與硬幣23到達(dá)的攝像部16的中心相當(dāng)?shù)奈恢玫亩〞r(shí)的精度的容許度，即使是在硬幣23的通過速度不是一定的自由降容及轉(zhuǎn)動(dòng)中，也可以進(jìn)行識(shí)別。另外，通過使照明部15的中心與攝像部16的位置33的中心大致一致，可使正反射位置34的中心與位置33的中心大致一致。另外，可使照明均勻化。或者，也可以在具有進(jìn)入位置33的范圍內(nèi)的正反射位置34A的照明部15的部位15A(長(zhǎng)邊部分)上設(shè)置不配置LED25的空缺部。這樣就可以在正反射位置34上設(shè)置空缺部。無論是哪一種結(jié)構(gòu)，都很容易使通路13、照明部15和攝像部16配置成為使得從硬幣23發(fā)出的正反射光29入射到攝像部16的位置33之外。另外，通過使照明部15的中心與攝像部16的中心大致一致可以獲得同樣的效果。
在本發(fā)明的實(shí)施方式中，將攝像部16和照明部15配置于相對(duì)通路13的同一側(cè)，利用來自識(shí)別對(duì)象的反射光進(jìn)行識(shí)別。不過，也可以將攝像部16和照明部15配置于相對(duì)通路13的逆?zhèn)?，利用來自識(shí)別對(duì)象的透射光進(jìn)行識(shí)別。在利用透射光進(jìn)行識(shí)別時(shí)，入射角與出射角相等的透射光分量(正透射光)，相當(dāng)于利用反射光進(jìn)行識(shí)別時(shí)的正反射光29，對(duì)于圖像的不勻同樣的結(jié)構(gòu)是有效的。
在本實(shí)施方式中，為了檢知硬幣23的刻印花紋圖案，使對(duì)硬幣23的照射光的入射角度成為低角度，在暗視野照明下使刻印更加顯露。另外，構(gòu)成照明部15的多個(gè)LED25，從結(jié)構(gòu)上由通過照明部15的中心垂直于通路13的直線35分割為兩組。即結(jié)構(gòu)上分割為出口18側(cè)的照明部36和投入口12側(cè)的照明部37，照明部36和照明部37可以獨(dú)立發(fā)光。
圖4為通路13的一部分的剖面圖。在位于具有底面22的一方的側(cè)壁21的逆?zhèn)鹊牧硪环降膫?cè)壁24上設(shè)置有排出輔助部41。在投入變形硬幣及被雨水等沾濕的硬幣或附著粘著物的硬幣等等而停止于通路13中之際，可將側(cè)壁21和側(cè)壁24的距離擴(kuò)大。于是可使硬幣23向下方落下而從出口18退還。排出輔助部41，通過將硬幣23的上部保持于側(cè)壁24側(cè)而使硬幣23的排出更可靠。
圖5為傳感器17附近的剖面圖。在構(gòu)成通路13的側(cè)壁21、24上分別相對(duì)安裝有鐵磁材料的E型鐵心(以下稱其為鐵心)51、52。鐵心51、52與通路13平行的方向的長(zhǎng)度比識(shí)別的最小的硬幣23的外徑小。鐵心51、52配置于硬幣23的中心通過鐵心51、52的中心附近的位置。傳感器17，由鐵心51和在其內(nèi)部繞制的兩個(gè)線圈53、54及鐵心52和在其內(nèi)部繞制的兩個(gè)線圈55、56構(gòu)成。線圈53和線圈55相對(duì)通路13對(duì)向配置，反相串聯(lián)連接使互感為負(fù)。通過這種結(jié)構(gòu)，在通路13中產(chǎn)生的交流磁場(chǎng)的磁力線方向，如圖5中的虛線所示，平行于硬幣的表面，線圈53、55可靈敏地檢知硬幣的厚度。另外，線圈54和線圈56相對(duì)通路13對(duì)向配置，同相串聯(lián)連接使互感為正。通過這種結(jié)構(gòu)，在通路13中產(chǎn)生的交流磁場(chǎng)的磁力線方向，如圖5中的點(diǎn)劃線所示，垂直于硬幣的表面，線圈54、56可靈敏地檢知硬幣的材質(zhì)。這樣一來，傳感器17可兼用作厚度傳感器和材質(zhì)傳感器。這是為了小型化和降低成本，但也可以分別是獨(dú)立的傳感器。
圖6為形成攝像部16的傳感器26的控制電路的構(gòu)成圖。在本實(shí)施方式中，作為傳感器26采用的是MOS型二維(面)圖像傳感器。另外，也不限于此，也可以采用CCD及一維(線)傳感器的時(shí)序數(shù)據(jù)等，如果采用二維圖像傳感器，可以高速取得二維圖像數(shù)據(jù)。
作為一種移位寄存器的水平掃描電路62和垂直掃描電路63，分別控制水平掃描線64和垂直掃描線65。于是，利用掃描線64、65可以選擇由配置成為行列狀的受光元件組成的像素61。水平掃描電路62，將各像素61檢測(cè)的圖像數(shù)據(jù)作為輸出67順序輸出。此時(shí)，利用水平掃描電路62和垂直掃描電路63只對(duì)一部分的掃描線進(jìn)行控制可以只輸出特定區(qū)域66的圖像數(shù)據(jù)。這種部分的圖像數(shù)據(jù)的輸出可藉助MOS型的圖像傳感器實(shí)現(xiàn)。通過裝備這種攝像部16，可以將圖像數(shù)據(jù)的輸出只集中到必需的部分而達(dá)到讀出的高速化。
另外，各像素61為正方形形狀的同時(shí)，傳感器26的水平方向的像素?cái)?shù)比垂直方向的像素?cái)?shù)多，檢知面為長(zhǎng)方形。由此，將傳感器26的長(zhǎng)邊方向與硬幣23的通過方向配置為大致一致就可以得到長(zhǎng)方形的圖像數(shù)據(jù)。通過使長(zhǎng)邊方向與通過方向一致可有效地利用傳感器26的像素，可以擴(kuò)大對(duì)于檢測(cè)與硬幣23到達(dá)通過傳感器26的受光面27的中心相當(dāng)?shù)奈恢玫亩〞r(shí)的精度的容許度。
另外，傳感器26，將與輸出67相連接的水平掃描電路62的掃描優(yōu)先于不與輸出67相連接的垂直掃描電路63的掃描進(jìn)行。就是說，水平掃描的周期一方短。通過這樣的構(gòu)成，為檢知橫長(zhǎng)區(qū)域的圖像輸出信號(hào)中的水平休止期(水平消隱期)變短。就是說，可以在更短時(shí)間中讀出數(shù)據(jù)。
另外，如圖7所示，傳感器26的構(gòu)成也可以為具有作為受光元件的像素61的陣列和控制電路68和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)69?？刂齐娐?8，向像素行列的行供給用于靈敏度控制的電壓。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)69，處理從像素行列的列流入接地的電流。因?yàn)殛P(guān)于控制電路68和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)69在日本特開平6-139361號(hào)(實(shí)施方式6等)中有詳細(xì)記載，省略其構(gòu)成與工作的說明。
由于具有這些部分，在傳感器26內(nèi)可以執(zhí)行，比如，3×3的濾波器行列和圖像的積和運(yùn)算而輸出。就是說，可以在傳感器26內(nèi)實(shí)現(xiàn)后述的邊緣檢測(cè)功能及邊緣強(qiáng)調(diào)功能。基于鄰接的周圍的像素?cái)?shù)據(jù)的運(yùn)算，可特別高速地執(zhí)行。另外，通過變更濾波器的設(shè)定，不僅是邊緣圖像，也可以將原圖像原樣輸出。這樣，通過在傳感器26中設(shè)置控制電路68和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)69，可在傳感器26內(nèi)執(zhí)行濾波器行列和圖像的積和運(yùn)算。因此，不需要另外設(shè)置邊緣檢測(cè)部。所以可以縮短邊緣檢測(cè)的處理時(shí)間和使數(shù)據(jù)處理高速化。另外，內(nèi)置這種邊緣檢測(cè)功能的傳感器26是一種兼具攝像部16和邊緣檢測(cè)部?jī)烧叩墓δ苎b置。攝像部16和邊緣檢測(cè)部分別設(shè)置也可以。
圖8為示出整個(gè)硬幣識(shí)別裝置的控制電路的構(gòu)成的框圖。構(gòu)成傳感器17的厚度傳感器71與振蕩電路72相連接，并且經(jīng)過將振蕩波形從正弦波變換為表示振蕩電平的信號(hào)的整流電路73與厚度檢知部74相連接。構(gòu)成傳感器17的材質(zhì)傳感器75與振蕩電路76相連接，再經(jīng)整流電路77與材質(zhì)檢知部78相連接。另外，整流電路73、77的輸出也輸入到檢知硬幣23投入的投入檢知部79。投入檢知部79，控制照明部15和攝像部16。照明部15對(duì)硬幣23進(jìn)行光照，而攝像部16檢知硬幣23反射的反射光，并輸出到將拍攝的模擬圖像數(shù)據(jù)變換為多值數(shù)字信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換部80。
A/D轉(zhuǎn)換部80的輸出，分別輸入到投入檢知部79、調(diào)整部81、結(jié)露檢知部82、凹凸檢知部83、邊緣檢測(cè)部84及中心·外徑檢測(cè)部85。調(diào)整部81對(duì)攝像部16進(jìn)行控制調(diào)整。結(jié)露檢知部82檢知攝像部16附近的通路13是否結(jié)露。凹凸檢知部83檢知硬幣23的凹凸程度。邊緣檢測(cè)部84檢測(cè)圖像數(shù)據(jù)的邊緣部。中心·外徑檢測(cè)部85檢測(cè)圖像數(shù)據(jù)的硬幣部分的中心和外徑。另外，在上述的說明中，傳感器26中內(nèi)置有邊緣檢測(cè)功能，但此處將把攝像部16和邊緣檢測(cè)部84分開敘述。
中心·外徑檢測(cè)部85與邊緣檢測(cè)部84、幣值種類臨時(shí)判定部86及倍率修正部87相連接。在幣值種類臨時(shí)判定部86中對(duì)由中心·外徑檢測(cè)部85檢測(cè)的外徑的值進(jìn)行近似，臨時(shí)判定考慮應(yīng)該是的最大的兩種幣值種類。邊緣檢測(cè)部84的輸出則輸入到將圖像數(shù)據(jù)從直角坐標(biāo)變換為極坐標(biāo)的坐標(biāo)變換部88。在倍率修正部87中對(duì)硬幣23在通路13中的通過位置及攝像部16的組裝誤差等引起的攝像倍率進(jìn)行修正而對(duì)坐標(biāo)變換部88進(jìn)行控制。
坐標(biāo)變換部88的輸出則輸入到設(shè)定二值化的閾值的閾值設(shè)定部89和將圖像數(shù)據(jù)從多值數(shù)字值變換為二值數(shù)字值的二值化部90。二值化部90的輸出與旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)部91相連接。旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)部91，針對(duì)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部92中的基準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)，檢測(cè)投入的硬幣23的圖像數(shù)據(jù)的旋轉(zhuǎn)角度。于是，旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)部91向比對(duì)投入的硬幣23的圖像數(shù)據(jù)和基準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)的花紋圖案比對(duì)部93輸出。
幣值種類臨時(shí)判定部86的輸出側(cè)與倍率修正部87、閾值設(shè)定部89、旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)部91及花紋圖案比對(duì)部93相連接。存儲(chǔ)部92與旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)部91、花紋圖案比對(duì)部93及各比較部94-97相連接。在比較部94-97中分別輸入厚度檢知部74、材質(zhì)檢知部78、凹凸檢知部83及花紋圖案比對(duì)部93的輸出。比較部94-97將其與存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部92中的基準(zhǔn)進(jìn)行比較，并且在容許范圍內(nèi)一致時(shí)就輸出表示真幣的種類的信號(hào)。另外，在與任何一種基準(zhǔn)值都不一致時(shí)就輸出表示是假幣的信號(hào)。
在判定部99中，只要是來自比較部94-97的信號(hào)全部都表示是同樣種類的真幣，就輸出表示該真幣種類的信號(hào)，否則則將表示假幣的信號(hào)作為判定信號(hào)100輸出。結(jié)露檢知部82和切換部98的各輸出也輸入到判定部99中。具有這些各部的控制電路由微機(jī)等構(gòu)成。
下面參照?qǐng)D9、圖10和圖8等對(duì)如上構(gòu)成的硬幣識(shí)別裝置的工作予以說明。首先，在S11-S17中檢知硬幣23的投入。此處所謂的硬幣23的投入和投入檢知也包含到達(dá)識(shí)別硬幣23的位置及到達(dá)檢知的意思。
為了由攝像部16檢測(cè)硬幣投入，投入檢知部79進(jìn)行攝像部16的設(shè)定(S11)。具體言之，是將攝像部16設(shè)定為在示于圖11中的攝像范圍101之中只輸出第一投入檢知區(qū)域102的部分圖像。并且進(jìn)行傳感器26的各像素61的初始化(重置)等的攝像準(zhǔn)備。在這些設(shè)定之后，攝像部16開始攝像。
其次，投入檢知部79，在第一投入檢知區(qū)域102內(nèi)的全部像素61都變?yōu)槭芄鉅顟B(tài)的時(shí)刻，使照明部15短時(shí)間發(fā)光(S12)。通過使其以相對(duì)硬幣23的通過速度只為短時(shí)間發(fā)光可以在不必使硬幣23停止就得到接近靜止?fàn)顟B(tài)的圖像而提高識(shí)別精度。另外，可以在以大電流驅(qū)動(dòng)LED25使照明高照度化的同時(shí)長(zhǎng)壽命化。此外，在照明部15中是使照明部36和照明部37兩者都發(fā)光。以下除非特別指出，所謂的使照明部15發(fā)光，表示使照明部36和照明部37兩者都發(fā)光。
于是，攝像部16，將如圖11所示的第一投入檢知區(qū)域102的圖像數(shù)據(jù)輸入(S13)。之后，在攝像部16檢知之際，就將第二投入檢知區(qū)域103及其之后將第三投入檢知區(qū)域104同樣輸入。在檢知硬幣是否投入的下一個(gè)時(shí)刻返回第一投入檢知區(qū)域102。這樣，通過對(duì)三處投入檢知區(qū)域102-104順序切換投入檢知，即使是在硬幣23和通路13受到污垢玷污時(shí)也可以可靠地檢知硬幣23的投入。三處投入檢知區(qū)域102-104，相對(duì)攝像時(shí)硬幣位置33的配置，最好是根據(jù)到下述的花紋圖案輸入用照明(S40)為止所需時(shí)間和硬幣23的通過速度進(jìn)行逆算而定位。這樣一來，以平均通過速度通過的硬幣23大致在照明部15和傳感器26上的受光面27的中心處被攝像。另外，各投入檢知區(qū)域102-104最好是極力離開距離，以使硬幣23和通路13難以同時(shí)受到污垢的影響。此外，為了使利用硬幣23的外徑產(chǎn)生的檢知時(shí)刻不會(huì)偏離，從各投入檢知區(qū)域102-104離底面22的高度，配置于待識(shí)別的最小硬幣的硬幣位置105的中心附近及其上下。另外，上下配置的投入檢知區(qū)域102-104，比配置于最小硬幣的硬幣位置105的中心附近的投入檢知區(qū)域103稍微靠近投入口配置。
以這樣輸入的投入檢知區(qū)域102-104的圖像數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，進(jìn)行包含光學(xué)透明體14及透鏡28、傳感器26的受光面27等的通路13的結(jié)露檢知(S14)。是否結(jié)露的判定，是利用由于在光學(xué)透明體14及透鏡28等之上有露附著時(shí)聚焦到硬幣23表面上的焦點(diǎn)會(huì)偏離而使輸入圖像變得模糊這一點(diǎn)。如果投入檢知區(qū)域102-104的圖像數(shù)據(jù)的偏差，即分散，三個(gè)都小于一定值的狀態(tài)繼續(xù)的話，就判定為結(jié)露。在可以容易求出分散的同時(shí)，通過判定分散很小可以檢知由于結(jié)露產(chǎn)生的攝像部16的焦點(diǎn)的偏離。此外，由于在投入檢知區(qū)域102-104中只要有一處分散大，就不判定結(jié)露，所以可以防止誤判定而提高結(jié)露判定的可靠性。在判定結(jié)露的場(chǎng)合，通過省略傳感器26的控制處理，防止由于不正常的圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生的誤工作?；蛘呤?，防止攝像部16附近的通路13的結(jié)露的結(jié)露防止部(圖中未示出)工作?；蛘呤牵部梢跃徒Y(jié)露發(fā)生這一點(diǎn)與通知自動(dòng)售貨機(jī)的控制部(圖中未示出)通信，向自動(dòng)售貨機(jī)的操作員進(jìn)行顯示而予以通知。這樣，通過使用攝像部16，就可以在沒有專用傳感器的情況下檢知結(jié)露。另外，通過利用可以輸出部分圖像的傳感器26，可以在短時(shí)間內(nèi)得到結(jié)露檢知用的圖像而高速度地檢知結(jié)露。
利用攝像部16的投入檢知(S15)，利用的是被投入的硬幣23反射的從照明部15照射的照明光由攝像部16檢知的圖像數(shù)據(jù)的變化。在投入檢知區(qū)域102-104的圖像數(shù)據(jù)的平均或分散之中，只要是有一個(gè)從待機(jī)狀態(tài)的值變化超過一定值時(shí)，就判定為硬幣23投入。通過在平均和分散之中，至少只要有一個(gè)變化就可以判定為硬幣23投入，即使是另一方不變化時(shí)也可以可靠地檢知投入。另外，通過在多處求出平均和分散，只要有一處一方變化就可以判定為投入，即使是在通路13有污垢附著等場(chǎng)合，也可以可靠地檢知硬幣23的投入。
在投入檢知用的傳感器另外設(shè)置時(shí)，設(shè)置此傳感器必需有空間。如果該傳感器是光學(xué)傳感器的話，就必需防止與照明部15的照明光的干涉。此外，在投入檢知用傳感器和攝像部16的組裝時(shí)會(huì)產(chǎn)生兩傳感器的距離偏差而發(fā)生圖像檢知時(shí)刻的誤差。針對(duì)這一點(diǎn)，如本實(shí)施方式，通過利用照明部15產(chǎn)生的照射光使攝像部16進(jìn)行投入檢知而兼用作投入檢知傳感器，容易在多處檢知投入。而且，可以在削減空間，不受照明光的干涉及組裝偏差的影響下正確地檢知圖像。此外，通過采用可輸出部分圖像的傳感器26，可以在短時(shí)間內(nèi)得到投入檢知用的圖像而高速檢知投入。
對(duì)于結(jié)露判定中和即使是未結(jié)露但通路13受到污垢等附著而不能檢知硬幣23的投入的場(chǎng)合，在本實(shí)施方式中也可以利用厚度傳感器71和材質(zhì)傳感器75進(jìn)行投入檢知用(S16、S17)。于是，如果在任何一處檢知到投入，就可以判定是硬幣23投入。于是，即使是通路受到污垢附著等也可以可靠地檢知投入。如果從投入口12投入的硬幣23靠近傳感器17，則線圈53-56的阻抗改變，從而振蕩電路72、76的振蕩電平改變。如果從待機(jī)時(shí)的振蕩電平變化超過一定值時(shí)，就判定為硬幣23投入，進(jìn)行厚度及材質(zhì)檢知(S20)。
在厚度及材質(zhì)檢知(S20)中，從相應(yīng)于由于硬幣23產(chǎn)生的線圈53-56的阻抗的改變的振蕩電路72、76的振蕩電平的變化檢知厚度及材質(zhì)。如上所述，對(duì)硬幣23的厚度敏感的厚度傳感器71的振蕩電平，經(jīng)過將振蕩波形從正弦波變換為表示振蕩電平的信號(hào)的整流電路73與厚度檢知部74相連接。于是，厚度檢知部74檢知硬幣通過時(shí)的振蕩電平的最大變化量并輸出到比較部94。材質(zhì)檢知部78也同樣檢知對(duì)硬幣23的材質(zhì)敏感的材質(zhì)傳感器75的振蕩電平在硬幣通過時(shí)的最大變化量并輸出到比較部95。
在利用攝像部16進(jìn)行投入檢知的場(chǎng)合(S15)，并行進(jìn)行凹凸和花紋圖案檢知(S21)及厚度和材質(zhì)檢知(S20)。
圖像檢知，如圖10所示，首先從調(diào)整工序(S22)開始進(jìn)行。由于投入的硬幣23的材質(zhì)及污垢、通路13的污垢及照明部15的劣化·溫度特性等，檢知的圖像數(shù)據(jù)的畫質(zhì)改變，亮度及對(duì)比度上下改變。對(duì)此，每當(dāng)硬幣23通過時(shí)，每一次在進(jìn)行下述的凹凸輸入及花紋圖案輸入之前，都使用與這些輸入使用的相同的攝像部16和照明部15，事先取得硬幣23的部分圖像。根據(jù)取得的此圖像，對(duì)攝像部16的輸入條件進(jìn)行調(diào)整以使攝像部16檢知的圖像數(shù)據(jù)的畫質(zhì)盡量一定。具體言之，是調(diào)整靈敏度，即包含于傳感器26中的放大電路的增益及偏置電平。如圖11所示，輸入條件設(shè)定區(qū)域106設(shè)定為其位置、大小可完全包含于預(yù)想的最小速度的最小硬幣的硬幣位置105和預(yù)想的最大速度的硬幣位置107。在圖11中，實(shí)際上在從投入檢知到進(jìn)行輸入設(shè)定條件的輸入為止的所需時(shí)間段之中，硬幣23一直在移動(dòng)。但為了簡(jiǎn)化說明起見，假設(shè)最小速度的最小硬幣的硬幣位置105和投入檢知時(shí)相同。
在調(diào)整工序(S22)的最初，為了使讀出時(shí)間高速化，將攝像部16的輸出圖像區(qū)域設(shè)定為只在輸入條件設(shè)定區(qū)域106之中，在進(jìn)行攝像準(zhǔn)備之后就開始攝像(S31)。使照明部15短時(shí)間發(fā)光(S32)，輸入輸入條件設(shè)定區(qū)域106的圖像數(shù)據(jù)(S33)。就是以基于存儲(chǔ)的位置的硬幣23的預(yù)想位置進(jìn)行事前的讀取。在本實(shí)施方式中，相應(yīng)于此圖像數(shù)據(jù)的非常明亮的像素?cái)?shù)和非常暗的像素?cái)?shù)，改變包含于傳感器26中的放大電路的增益及偏置電平，進(jìn)行攝像部16的輸入條件，即靈敏度的設(shè)定(S34)。就是說，相應(yīng)于規(guī)定的第一亮度以上的像素?cái)?shù)和規(guī)定的第二亮度以下的像素?cái)?shù)，調(diào)整攝像部16的輸入條件。因此，像素?cái)?shù)據(jù)的比較和像素?cái)?shù)的計(jì)數(shù)都可以很容易進(jìn)行調(diào)整，不僅如此，也可以根據(jù)圖像數(shù)據(jù)的平均值及偏差等。另外，不改變包含于傳感器26中的放大電路的增益及偏置電平，而是改變A/D轉(zhuǎn)換部80的基準(zhǔn)電壓也可以得到同樣的效果。這樣，通過利用照明部15和攝像部16事前取得硬幣23的圖像，根據(jù)取得的圖像調(diào)整攝像部16的輸入條件等，就可以得到一定畫質(zhì)的圖像數(shù)據(jù)。另外，將調(diào)整量進(jìn)行存儲(chǔ)，在每次硬幣23投入時(shí)修正調(diào)整量，可降低部件劣化等經(jīng)時(shí)間變化的影響而維持識(shí)別性能。通過在硬幣23的預(yù)想位置輸入圖像，可以可靠地獲得硬幣23的圖像，對(duì)攝像部16進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。此外，通過使用可以輸出部分的圖像的傳感器26，就可以在短時(shí)間內(nèi)獲得調(diào)整用的圖像而對(duì)攝像部16進(jìn)行高速調(diào)整。
另外，即使是改變照明部15的發(fā)光強(qiáng)度及發(fā)光時(shí)間等照明條件，也可獲得同樣的效果。另外，在調(diào)整照明條件的場(chǎng)合，具體說，是改變照明部15的驅(qū)動(dòng)電源(比如LED25的驅(qū)動(dòng)電流)及發(fā)光時(shí)間。此時(shí)，必須添加電源電路或進(jìn)行復(fù)雜控制改變傳感器26的讀入定時(shí)。所以，調(diào)整攝像部16的輸入條件與此相比就很簡(jiǎn)單。
另外，將反射光傳感器與攝像部16分開設(shè)置并相應(yīng)于此反射光傳感器的受光量而進(jìn)行調(diào)整的技術(shù)，比如，在日本特開2000-331211號(hào)公報(bào)中公開。在本實(shí)施方式中，通過使用與凹凸輸入及花紋圖案輸入使用的相同的攝像部16取得調(diào)整用的圖像，就可以不必設(shè)置調(diào)整專用傳感器。并且，通過采用各自的傳感器進(jìn)行調(diào)整和識(shí)別，就可以在不受檢知誤差的影響的情況下進(jìn)行調(diào)整。
S22的后續(xù)工序是凹凸輸入工序(S23)。將真幣復(fù)制或?qū)⒄鎺诺幕y圖案印刷的紙等粘貼到金屬上而制作的假幣(以下稱其為復(fù)制粘貼假幣)，在下述的花紋圖案比對(duì)(S51)中找不出與真幣有太大的差別而難以可靠地排除。因此，在本實(shí)施方式中，通過檢知凹凸程度排除復(fù)制粘貼假幣。因此，如前所述，將照明部15在構(gòu)成上分為出口18側(cè)的照明部36和投入口12側(cè)的照明部37，照明部36和照明部37可獨(dú)立發(fā)光。如圖12A所示，如果存在凹凸，則在只利用照明部36進(jìn)行照明時(shí)的第一圖像數(shù)據(jù)中在圖12B所示的位置出現(xiàn)影子。并且，如圖12C所示，在只利用照明部37進(jìn)行照明時(shí)的第二圖像數(shù)據(jù)中在圖12D所示的位置出現(xiàn)影子。對(duì)于凹凸檢知，可以利用包含在這兩個(gè)圖像數(shù)據(jù)中的影子的位置的差別，即從不同方向照明時(shí)的差別。
在本實(shí)施方式中，在圖11中以虛線表示的凹凸檢知線108-110設(shè)定為其位置、長(zhǎng)度可完全包含于預(yù)想的最小速度的最小硬幣的硬幣位置105和預(yù)想的最大速度的最小硬幣位置107。就是說，將作為識(shí)別對(duì)象的硬幣23的預(yù)想位置進(jìn)行存儲(chǔ)之后就讀取反射光。由此可以可靠地獲得硬幣23的圖像而適當(dāng)?shù)貦z知到凹凸。在圖11中，實(shí)際上在從投入檢知到進(jìn)行凹凸檢知用的輸入為止的所需時(shí)間段之中，硬幣23一直在移動(dòng)。但為了簡(jiǎn)化說明起見，假設(shè)硬幣位置105和投入檢知時(shí)相同。
在凹凸輸入工序(S23)的最初，將攝像部16的輸出圖像區(qū)域順序設(shè)定在這些凹凸檢知線108-110，在進(jìn)行攝像準(zhǔn)備之后就開始攝像(S35)。接著，使照明部36和照明部37對(duì)一根凹凸檢知線交互切換短時(shí)間發(fā)光(S36)，輸入圖像數(shù)據(jù)(S37)。重復(fù)進(jìn)行這一操作，一直到全部凹凸檢知線108-110的第一、第二圖像數(shù)據(jù)輸入為止(S38)。
另外，第一圖像輸入和第二圖像輸入的間隔約為500微秒的短時(shí)間，其間的硬幣移動(dòng)以平均通過速度計(jì)算相當(dāng)于1個(gè)像素的大小。于是，如下所述，在計(jì)算第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)的差時(shí)，通過修正一個(gè)像素大小的偏離，可以抑制硬幣移動(dòng)產(chǎn)生的影響。
在本實(shí)施方式中，照明部36和照明部37都是由同一波長(zhǎng)特性的LED25構(gòu)成的。因此，可以利用單色圖像檢知凹凸。另外，凹凸檢知用的照明部36和照明部37，如利用圖3所說明的，是將照明部15分為兩組構(gòu)成的。就是說，因?yàn)榛y圖案檢知用的照明部15兼用作凹凸檢知，并且攝像部16也兼用，所以可以削減成本和空間。調(diào)整也不需要專用的調(diào)整工序。另外，通過使照明部36和照明部37在不同的定時(shí)發(fā)光，可防止照明部36和照明部37產(chǎn)生的照明光發(fā)生干涉，可以可靠地獲得各自的反射光的圖像。另外，通過采用可以輸出部分的圖像的傳感器26，可在短時(shí)間內(nèi)獲得反射光的圖像而高速輸入凹凸的有無。
另外，從不同方向以不同波長(zhǎng)特性進(jìn)行照射而判定硬幣的凹凸的技術(shù)公開于，比如，日本特開2002-183791號(hào)中。與此相對(duì)，因?yàn)樵诒緦?shí)施方式中是以同一波長(zhǎng)特性進(jìn)行照射，無需使用發(fā)光波長(zhǎng)不同的照明部和彩色圖像傳感器及濾波器就可以檢知凹凸。另外，也可以不受因波長(zhǎng)和環(huán)境溫度而改變的傳感器靈敏度及濾波器的透射特性的偏差的影響而檢知凹凸程度。
另外，從不同方向分別照射并根據(jù)各個(gè)反射光的強(qiáng)度進(jìn)行二值化而判定硬幣的花紋圖案的技術(shù)，比如，在日本特開平7-210720號(hào)中公開。與此相對(duì)，本實(shí)施方式中的凹凸計(jì)算，如下所述，是根據(jù)各個(gè)反射光強(qiáng)度的差進(jìn)行檢知。由此，可以以多值檢知凹凸程度并正確地判定硬幣23的花紋圖案。
S23的后續(xù)工序是花紋圖案輸入工序(S24)。首先，將攝像部16的輸出圖像區(qū)域設(shè)定為其位置、大小可完全包含于預(yù)想的最小速度的最大硬幣和預(yù)想的最大速度的最大硬幣。于是，在進(jìn)行攝像準(zhǔn)備之后就開始攝像(S39)。接著，使照明部15短時(shí)間發(fā)光(S40)，輸入第三圖像數(shù)據(jù)(S41)。
圖像數(shù)據(jù)中的硬幣位置因各個(gè)制品發(fā)生的組裝尺寸及透鏡28等的特性的偏差而不同。因此，必須按照其大小將花紋圖案輸入的區(qū)域設(shè)定得大。對(duì)此，在本實(shí)施方式中，圖像數(shù)據(jù)的底面22的位置，即硬幣23的下端位置和攝像倍率以可變方式存儲(chǔ)。于是，通過算出在最大硬幣的圖像數(shù)據(jù)中的上端位置縮小花紋圖案輸入的區(qū)域而削減圖像數(shù)據(jù)的輸入時(shí)間和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)用的存儲(chǔ)電路的容量及數(shù)據(jù)的處理時(shí)間。此外，對(duì)所存儲(chǔ)的硬幣23的下端位置和攝像倍率，在每次投入真幣時(shí)都進(jìn)行修正。由此可以可靠地進(jìn)行修正，即使是發(fā)生經(jīng)時(shí)間變化也可防止性能劣化而維持初始的識(shí)別性能。
另外，在本實(shí)施方式中，存儲(chǔ)硬幣23的下端位置和攝像倍率并進(jìn)行修正，并且從這些參數(shù)算出最小硬幣的中心位置。根據(jù)這三個(gè)條件中的任何一個(gè)或一個(gè)以上的條件，設(shè)定投入檢知區(qū)域102-104、輸入條件設(shè)定區(qū)域106、凹凸檢知線108-110、花紋圖案輸入?yún)^(qū)域以及下述的中心·外徑檢測(cè)用的檢知線。由此，攝像部16可以正確地捕捉硬幣23的位置。于是，對(duì)于通路13的及攝像部16的組裝誤差及經(jīng)時(shí)尺寸·特性變化，并且不管投入的硬幣23的大小，即幣值種類，都可以正確地分別檢測(cè)。
另外，存儲(chǔ)硬幣23的位置的技術(shù)，比如，在日本特開平10-105765號(hào)中，在調(diào)整模式中公開存儲(chǔ)技術(shù)。與此相對(duì)，在本實(shí)施方式中，硬幣23的下端位置和攝像倍率以可變方式存儲(chǔ)，并且算出最小硬幣的中心位置。因此，在每次投入硬幣時(shí)都可進(jìn)行修正，對(duì)于經(jīng)時(shí)間變化進(jìn)行跟隨而維持識(shí)別性能。
在后續(xù)的凹凸檢測(cè)工序(S25)中，從在凹凸輸入工序(S23)中輸入的第一、第二圖像數(shù)據(jù)計(jì)算凹凸程度(S44)。此前，從第三圖像數(shù)據(jù)檢測(cè)中心和外徑(S42)，并且根據(jù)檢測(cè)的外徑臨時(shí)判定投入的硬幣23接近哪一種幣值種類(S43)。
在S42中，為了檢知與第三圖像數(shù)據(jù)的硬幣23相當(dāng)?shù)膱D像的位置，與作為基準(zhǔn)點(diǎn)的中心一起求出外徑。在識(shí)別對(duì)象是圓形的硬幣23時(shí)，特別是通過求出中心和外徑可以很容易檢知圖像數(shù)據(jù)的硬幣23的位置。因此，選擇與外周相當(dāng)?shù)亩鄠€(gè)候補(bǔ)點(diǎn)，確定臨時(shí)的中心。于是求出各候補(bǔ)點(diǎn)和臨時(shí)中心的距離。并且從判定為與外周相當(dāng)?shù)亩鄠€(gè)候補(bǔ)點(diǎn)求出中心，檢知硬幣23的位置。下面利用圖13對(duì)此予以說明。
對(duì)于第三圖像數(shù)據(jù)，首先設(shè)定多個(gè)與通過方向平行的檢知線111和垂直的檢知線112。檢知線111、112，根據(jù)存儲(chǔ)的硬幣23的下端位置，作為與預(yù)想的最小速度的最小硬幣的外周和預(yù)想的最大速度的最小硬幣的外周必定交叉的配置·長(zhǎng)度。在本實(shí)施方式中，利用存儲(chǔ)的硬幣23的下端位置修正檢知線111、112。并且，在每次投入真幣時(shí)都對(duì)檢知線111、112進(jìn)行修正。這樣，通過在硬幣23的預(yù)想位置進(jìn)行中心的檢知，可以在可靠地檢知位置的同時(shí)，即使是對(duì)于經(jīng)時(shí)間變化也可防止性能劣化。另外，檢知線111、112各設(shè)置6根，在圖13中為了簡(jiǎn)潔起見以虛線示出各4根。
于是，對(duì)于各檢知線111、112上的像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行平滑化及邊緣檢測(cè)。具體言之，對(duì)于包含所注目的像素的周圍的8像素的9像素的數(shù)據(jù)，將表1的排列數(shù)據(jù)和每個(gè)排列元素累積，求出所得到的9元素的和的絕對(duì)值。并且，對(duì)于上述9像素的數(shù)據(jù)，將表2的排列數(shù)據(jù)和每個(gè)排列元素累積，求出所得到的9元素的和的絕對(duì)值。于是，求出這些絕對(duì)值的和作為所注目的像素的平滑化·邊緣檢測(cè)后的數(shù)據(jù)。
(表1) (表2)


之后，將平滑化·邊緣檢測(cè)后的數(shù)據(jù)在檢知線111、112的中央一分為二，并將前半和后半各到第三號(hào)的取最大值的點(diǎn)作為外周候補(bǔ)點(diǎn)113。此時(shí)，在添加與距離線中央的距離成比例的修正值之上可求出一直到第三號(hào)的最大值。于是，優(yōu)先選擇拍攝硬幣23的外周的可能性高的圖像的外側(cè)，即遠(yuǎn)離線中央的點(diǎn)。由此，即使是照明部15的照度上發(fā)生不勻，硬幣23的外周拍攝很暗時(shí)等等，也可以以良好的精度檢知硬幣的位置。
在圖13中，將多個(gè)外周候補(bǔ)點(diǎn)113的一部分以白點(diǎn)、黑點(diǎn)表示。在每條線上從前半的候補(bǔ)點(diǎn)和后半的候補(bǔ)點(diǎn)中各選一點(diǎn)的兩點(diǎn)的中點(diǎn)合計(jì)求出9組。將6條線合計(jì)54組的中點(diǎn)的頻數(shù)分布中的頻數(shù)最高的點(diǎn)作為臨時(shí)中心坐標(biāo)，對(duì)于與通過方向平行及垂直方向?qū)⑵淝蟪鲎鳛榕R時(shí)中心114。于是，計(jì)算臨時(shí)中心114和各外周候補(bǔ)點(diǎn)113(全部72點(diǎn))的距離，從這些距離的頻數(shù)分布中求出頻數(shù)最高的距離。此外，對(duì)于求出的距離在一定的容許范圍內(nèi)的外周候補(bǔ)點(diǎn)113中，選出每個(gè)只有一點(diǎn)屬于同一檢知線的前半和后半的兩點(diǎn)的組，作為在圖13中以黑點(diǎn)表示的外周點(diǎn)115。比如，外周候補(bǔ)點(diǎn)116，和臨時(shí)中心114的距離在容許范圍以內(nèi)，而由于在同一檢知線112上沒有距離在容許范圍內(nèi)的外周候補(bǔ)點(diǎn)113，不作為外周點(diǎn)。
最后，求出位于與通過方向平行的檢知線111上的多個(gè)與外周點(diǎn)115的通過方向平行的平均坐標(biāo)并求出位于與通過方向垂直的檢知線112上的多個(gè)與外周點(diǎn)115的通過方向垂直的平均坐標(biāo)作為中心。并且求出此中心與外周點(diǎn)115的平均距離，以其2倍值作為外徑。
在本實(shí)施方式中，選擇與外周相當(dāng)?shù)亩鄠€(gè)候補(bǔ)點(diǎn)定為臨時(shí)的中心。然后求出各候補(bǔ)點(diǎn)和臨時(shí)的中心的距離。并且通過從判定為與外周相當(dāng)?shù)亩鄠€(gè)候補(bǔ)點(diǎn)之中求出中心而可靠地檢知硬幣23的位置。這樣設(shè)定多個(gè)檢知線111、112。并且，進(jìn)行平滑化·邊緣檢測(cè)，在圖像外側(cè)優(yōu)先的情況下在進(jìn)行修正的同時(shí)對(duì)各檢知線111、112上的外周候補(bǔ)點(diǎn)113選擇多個(gè)。平滑化和邊緣檢測(cè)任何一個(gè)，在中心·外徑檢測(cè)之際，都不大會(huì)受到硬幣23及通路13的污垢及照明15不勻的影響。另外，不僅在邊緣檢測(cè)中，在邊緣強(qiáng)調(diào)中也可獲得同樣的效果。通過利用表1和表2的排列數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑化和邊緣檢測(cè)或強(qiáng)調(diào)，可以高速度地檢知中心·外徑。另外，在識(shí)別對(duì)象為圓形以外的場(chǎng)合，比如，對(duì)于長(zhǎng)方形的紙幣等，也可以對(duì)中心及外周一起求出長(zhǎng)邊及短邊尺寸。也不限制于這些，以作為特征的孔等的形狀及花紋圖案等作為基準(zhǔn)點(diǎn)檢測(cè)而檢知識(shí)別對(duì)象的位置也是可以的。
另外，利用多個(gè)檢知線檢知外周點(diǎn)的技術(shù)，比如，在日本特開平9-17821號(hào)及日本特開平10-63852號(hào)中公開。對(duì)于這一些，在本實(shí)施方式中，是選擇多個(gè)外周的候補(bǔ)點(diǎn)，利用和臨時(shí)中心的距離驗(yàn)證候補(bǔ)點(diǎn)是否是外周點(diǎn)而求出外周點(diǎn)。因此，如圖13所示，因?yàn)榧词故窃谂臄z底面22時(shí)有噪聲存在，也不會(huì)錯(cuò)誤選擇外徑點(diǎn)，所以可以正確地檢測(cè)中心和外徑。
之后，進(jìn)行幣值種類判定(S43)。在S43中，根據(jù)從中心·外徑檢測(cè)部85輸出的外徑中臨時(shí)判定投入的硬幣23與哪一種幣值接近。幣值種類臨時(shí)判定部86，根據(jù)預(yù)先確定的各種幣值種類每一種的外徑基準(zhǔn)值和存儲(chǔ)的攝像倍率，選出與檢知的外徑接近的兩種幣值。不過，在預(yù)先存儲(chǔ)的容許范圍內(nèi)該幣值種類為一種或一種以下時(shí)，就選出該幣值種類。幣值種類臨時(shí)判定部86根據(jù)外徑可很容易臨時(shí)判定幣值種類。
如果確定幣值種類為一種時(shí)，則由于硬幣23在通路13中離攝像部16很近通過還是離其很遠(yuǎn)通過的通過位置的影響，容易對(duì)幣值種類發(fā)生誤判。在本實(shí)施方式中，不是集中于一種幣值種類而是兩種，所以可以防止這種誤判而使識(shí)別精度提高。比如，日本的百元硬幣(22.6mm)和十元硬幣(23.5mm)的外徑差只有4％。特別是在使用廣角透鏡的場(chǎng)合通過位置的影響很大，比如在±0.5mm的通過位置的變化的情況下，由于圖像上的外徑有±2％的變化，有誤判的危險(xiǎn)。另外，如果臨時(shí)判定為3種幣值種類或3種以上，以下的數(shù)據(jù)處理，特別是下述的花紋圖案比對(duì)工序(S26)的旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)(S50)需要很多時(shí)間。因此，最多選出兩種幣值種類輸出。另外，選出三種及三種以上的幣值種類輸出也可以。這樣，通過對(duì)進(jìn)行臨時(shí)判定的種類的數(shù)目設(shè)置上限，使數(shù)據(jù)處理時(shí)間不超過一定的上限時(shí)間。
將幣值種類確定為一種并進(jìn)行相應(yīng)于該幣值種類的處理的技術(shù)，比如，在日本特開平10-63852號(hào)中公開。對(duì)此，在本實(shí)施方式中，通過對(duì)多個(gè)幣值種類的臨時(shí)判定，可以防止由于硬幣23的通過位置等的影響所引起的幣值種類的誤判。
之后，進(jìn)行凹凸計(jì)算(S44)。在S44中，根據(jù)在凹凸輸入工序(S23)中輸入的第一、第二圖像數(shù)據(jù)由凹凸檢知部83檢知硬幣23的凹凸程度。為此，對(duì)各凹凸檢知線102-104，將第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)的每個(gè)像素的差的絕對(duì)值，對(duì)該凹凸檢知線上的全部像素進(jìn)行相加。在對(duì)每個(gè)像素求差之際，為了打消上述硬幣23移動(dòng)的影響，對(duì)于先進(jìn)行輸入的第一圖像數(shù)據(jù)的像素求出其與第二圖像數(shù)據(jù)的1像素后面(出口18側(cè))的像素的數(shù)據(jù)的差。這樣，凹凸檢知部83，對(duì)3根凹凸檢知線102-104進(jìn)行計(jì)算，將3根中的最大值輸出。通過設(shè)定多根凹凸檢知線102-104，不大會(huì)受到硬幣23及通路13的污垢的影響，即使是凹凸花紋圖案很少的硬幣23也可以可靠地檢知凹凸程度。
之后再進(jìn)行花紋圖案比對(duì)工序(S26)。在S26中，在對(duì)多值數(shù)字值的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行邊緣檢測(cè)(S45)之后，在進(jìn)行攝像倍率的修正(S46)的同時(shí)進(jìn)行從直角坐標(biāo)到極坐標(biāo)的坐標(biāo)變換(S47)。在將其二值化(S49)的基礎(chǔ)上，檢測(cè)對(duì)基準(zhǔn)圖像的投入的硬幣23的圖像數(shù)據(jù)的旋轉(zhuǎn)角度(S50)。于是，在考慮到檢測(cè)的旋轉(zhuǎn)角度的情況下進(jìn)行和基準(zhǔn)圖像的比對(duì)(S51)。這些工序要對(duì)在幣值種類臨時(shí)判定(S43)中臨時(shí)判定的兩種幣值種類的各表里兩面進(jìn)行。此處，比如，像歐元硬幣那樣，在一面的花紋圖案是通用的，而另一面15個(gè)國(guó)家各個(gè)不同的場(chǎng)合，可以合計(jì)進(jìn)行16面的處理。
下面根據(jù)邊緣檢測(cè)(S45)對(duì)花紋圖案比對(duì)工序(S26)的各工作予以詳細(xì)說明。邊緣檢測(cè)部84，對(duì)第三圖像數(shù)據(jù)的各像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行與中心·外徑檢測(cè)(S42)同樣地兼用作平滑化的邊緣檢測(cè)并將邊緣檢測(cè)后的圖像數(shù)據(jù)作為第四圖像數(shù)據(jù)輸出。具體言之，對(duì)于包含所注目的像素的周圍的8像素的9像素的數(shù)據(jù)，求出將表1的排列數(shù)據(jù)和每個(gè)排列元素累積的9元素的和的絕對(duì)值。并且求出表2的排列數(shù)據(jù)和每個(gè)排列元素累積的9元素的和的絕對(duì)值。于是，求出這些絕對(duì)值的和作為所注目的像素的邊緣檢測(cè)后的數(shù)據(jù)。另外，邊緣檢測(cè)(S45)，如果以在中心·外徑檢測(cè)(S42)中檢測(cè)的中心為基準(zhǔn)，對(duì)位于作為識(shí)別對(duì)象的最大外徑硬幣的外徑范圍內(nèi)的像素進(jìn)行的話，就足夠了。通過對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行邊緣檢測(cè)(S45)，不僅是反射光的明亮度(亮度)本身，而且可以利用與鄰接部分的亮度差判定邊緣。因此不大會(huì)受到圖像數(shù)據(jù)的亮度的整體變化及局部的不勻的影響而可以正確地進(jìn)行識(shí)別。另外，不僅是邊緣檢測(cè)，在進(jìn)行邊緣強(qiáng)調(diào)時(shí)也可獲得同樣的效果。圖像數(shù)據(jù)的亮度的整體變化及局部不勻是由硬幣23材質(zhì)及顏色、通路13或硬幣23的整體或一部分的局部污垢等引起而發(fā)生的。通過進(jìn)行上述這樣的處理，可以降低這些的影響。
下面，在倍率修正(S46)之前對(duì)坐標(biāo)變換(S47)予以說明。坐標(biāo)變換部88，將第四圖像數(shù)據(jù)從直角坐標(biāo)變換為極坐標(biāo)并將坐標(biāo)變換后的圖像數(shù)據(jù)作為第五圖像數(shù)據(jù)輸出。在本實(shí)施方式中，以日本硬幣作為識(shí)別對(duì)象，最大外徑的500日元的硬幣的光學(xué)設(shè)計(jì)為N×N像素(比如，100×100像素)。另外，由于硬幣的通過位置及組裝尺寸、透鏡28等的部件特性的偏差，將攝像倍率預(yù)定為0.9至1.1。就是說，500日元的硬幣，每當(dāng)制品或硬幣投入時(shí)，都進(jìn)行從最小0.9N×0.9N到最大1.1N×1.1N像素(比如，從90×90到110×110像素)的攝像。此處，為簡(jiǎn)單起見，說明的是最大7×7像素的坐標(biāo)變換(S47)和倍率修正(S46)。
圖14A模式地示出第四圖像數(shù)據(jù)。將與硬幣23的通過方向平行的方向作為X坐標(biāo)122，而將與硬幣23的通過方向垂直的方向作為Y坐標(biāo)123，將在中心·外徑檢測(cè)(S42)中檢測(cè)的中心121的坐標(biāo)作為(0，0)。于是，表示從直角坐標(biāo)(-3，3)到(3，3)的49個(gè)像素。圖14B模式地示出坐標(biāo)變換后的第五圖像數(shù)據(jù)。以極坐標(biāo)的半徑方向作為R坐標(biāo)124，以圓周方向作為S坐標(biāo)125。此處，R坐標(biāo)124以非等間隔進(jìn)行四分割為0-3，而S坐標(biāo)125以等間隔進(jìn)行八分割為0-7。就是說，示例示出的是從極坐標(biāo)(0，0)到(3，7)。這一坐標(biāo)變換利用表3和表4的變換用表進(jìn)行。表3表示與直角坐標(biāo)的X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)相對(duì)應(yīng)的極坐標(biāo)的S坐標(biāo)，而表4表示與直角坐標(biāo)的Y坐標(biāo)相對(duì)應(yīng)的極坐標(biāo)的R坐標(biāo)。
(表3)

(表4)

比如，直角坐標(biāo)(0，0)的像素變換為極坐標(biāo)的(0，0)，直角坐標(biāo)的(-1，-3)的像素變換為極坐標(biāo)(3，7)。這樣就可對(duì)直角坐標(biāo)的全部像素進(jìn)行變換，在同一極坐標(biāo)有多個(gè)直角坐標(biāo)相當(dāng)?shù)膱?chǎng)合，就采用這些像素的平均值。另外，該直角坐標(biāo)連一個(gè)像素都沒有的極坐標(biāo)通過復(fù)制鄰接的極坐標(biāo)的數(shù)據(jù)等等根據(jù)鄰接數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)定。通過坐標(biāo)變換來變換為極坐標(biāo)，在使得下述的旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)(S50)和比對(duì)(S51)變得容易的同時(shí)，可削減數(shù)據(jù)量而使處理速度變?yōu)楦咚?。另外，在極坐標(biāo)變換用的半徑方向表(表4)中，半徑方向坐標(biāo)的R坐標(biāo)有變?yōu)楸茸畲笾档?更大的4的坐標(biāo)。這表示在硬幣23的外徑范圍外，是以后不使用的像素。另外，通過將用于存儲(chǔ)坐標(biāo)變換后的圖像數(shù)據(jù)的排列的R坐標(biāo)準(zhǔn)備達(dá)到4，則在坐標(biāo)變換時(shí)在判定R坐標(biāo)是否是在3以下(包括3)的同時(shí)不需要進(jìn)行變換。由此，可以對(duì)全部像素共通處理而高速度地進(jìn)行變換。
利用極坐標(biāo)變換，與鄰接的周圍的像素(坐標(biāo))的距離發(fā)生變化。因此，如果在坐標(biāo)變換(S47)之后進(jìn)行邊緣檢測(cè)(S45)，則所注目的像素與邊緣檢測(cè)或強(qiáng)調(diào)所使用的周圍的鄰接像素的距離，根據(jù)所注目的像素的坐標(biāo)或鄰接像素的坐標(biāo)，不同而不是一定的。對(duì)此，在本實(shí)施方式中，在邊緣檢測(cè)(S45)之后進(jìn)行坐標(biāo)變換(S47)。由此，忠實(shí)于硬幣23的花紋圖案檢測(cè)邊緣，識(shí)別精度提高。
在倍率修正(S46)中，進(jìn)行由于硬幣23的通路13中的通過位置及攝像部16的組裝誤差等引起的攝像倍率的修正。此修正，是根據(jù)在中心·外徑檢測(cè)(S42)中檢測(cè)的外徑和幣值種類臨時(shí)判定(S43)中臨時(shí)判定的幣值種類，通過更新極坐標(biāo)變換用的半徑方向表(表4)的值進(jìn)行。
半徑方向表，由表5這樣的表示各像素和中心的距離的距離表及表6這樣的表示對(duì)各半徑方向坐標(biāo)的距離的上限的上限距離表求得。
(表5) (表6)


比如，設(shè)X坐標(biāo)為x，Y坐標(biāo)為y，并且設(shè)距離表值為R’(x，y)，則因?yàn)镽’(0，0)是0.00，不到1.75，就將半徑方向表值R(0，0)定為0。因?yàn)镽’(3，1)是3.16，大于3.03不到3.50，就將R(3，1)定為3。另外，X坐標(biāo)＜0或Y坐標(biāo)＜0的部分的距離表，利用表的對(duì)稱性而予以省略。于是，在x＜0且y≥0的場(chǎng)合利用R(x，y)＝R(-x，y)，在x≥0且y＜0的場(chǎng)合利用R(x，y)＝R(x，-y)，而在x＜0且y＜0的場(chǎng)合利用R(x，y)＝R(-x，-y)的計(jì)算式求出半徑方向坐標(biāo)R。通過這樣構(gòu)成變換表，可以削減數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量和處理時(shí)間。
比如，在幣值種類臨時(shí)判定(S43)中臨時(shí)判定的幣值種類之一是日元500元，在中心·外徑檢測(cè)(S42)中檢測(cè)的外徑(比如90)是500元的標(biāo)準(zhǔn)外徑(比如100)的0.9倍的場(chǎng)合，攝像倍率是0.9倍。在倍率修正(S46)中，以表6為基礎(chǔ)，如表7所示，將上限距離表的上限距離的值更新為標(biāo)準(zhǔn)的0.9倍。
(表7)

于是，根據(jù)這一上限距離表(表7)和距離表(表5)更新極坐標(biāo)變換用的半徑方向表的值而得到表8。
(表8)

根據(jù)變換用表這樣進(jìn)行坐標(biāo)變換，就可在將圖像數(shù)據(jù)在半徑方向上擴(kuò)大1.11倍的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)變換，可很容易地進(jìn)行攝像倍率修正。通過進(jìn)行倍率修正，可以不受硬幣23的通過位置及組裝尺寸·部件特性的偏差的影響而可以正確地進(jìn)行識(shí)別。另外，可以不必存儲(chǔ)每個(gè)制品都不同的基準(zhǔn)圖像，將基準(zhǔn)圖像共通化而抑制每個(gè)制品的識(shí)別性能的偏差，同時(shí)可擴(kuò)大組裝及部件特性的容許范圍。
在本實(shí)施方式中，上限距離表的上限距離的值，半徑越小間隔越寬，而半徑越大間隔越窄，設(shè)定的是非等間隔。不過，也可以如表9所示的設(shè)定為等間隔。
(表9)

這樣，在各極坐標(biāo)的面積上會(huì)產(chǎn)生很大的差別，在坐標(biāo)變換時(shí)變換為同一極坐標(biāo)的直角坐標(biāo)的像素?cái)?shù)變得不均勻，在比對(duì)時(shí)，各極坐標(biāo)的加權(quán)會(huì)發(fā)生偏差，于是，如果對(duì)上限距離進(jìn)行設(shè)定使各極坐標(biāo)具有相等的面積，各極坐標(biāo)的加權(quán)將會(huì)相等。就是說，通過將半徑方向坐標(biāo)以非等間隔進(jìn)行設(shè)定可提高識(shí)別性能。特別是，半徑方向的坐標(biāo)越小，分割間隔越寬，通過進(jìn)行極坐標(biāo)變換，可以將極坐標(biāo)變換后的坐標(biāo)產(chǎn)生的與坐標(biāo)變換前的面積的差異變小。
另外，取得成為基準(zhǔn)的對(duì)象的圖像，求出倍率誤差進(jìn)行修正而進(jìn)行圖像截取的技術(shù)，在日本特開平9-245213中公開。在此公報(bào)中，作為基準(zhǔn)的對(duì)象是固定的幣值種類，在調(diào)整模式下在只投入該幣值種類時(shí)沒有問題，但投入多種幣值種類時(shí)使用很困難。對(duì)此，在本實(shí)施方式中，通過對(duì)多個(gè)幣值種類進(jìn)行臨時(shí)判定，也可應(yīng)用于多個(gè)幣值種類投入的場(chǎng)合。
接著，進(jìn)行用于二值化(S49)的閾值設(shè)定(S48)。二值化部90，對(duì)于作為多值數(shù)字值的坐標(biāo)變換后的第五圖像數(shù)據(jù)的各像素(坐標(biāo))，根據(jù)是否為閾值以上而變換為1或0的二值數(shù)字值。然后將二值化后的圖像數(shù)據(jù)作為第六圖像數(shù)據(jù)予以輸出。通過進(jìn)行二值化(S49)，在圖像數(shù)據(jù)中在降低噪聲的影響的同時(shí)可削減圖像數(shù)據(jù)量而進(jìn)行高速處理。另外，通過在二值化(S49)之前進(jìn)行邊緣檢測(cè)(S45)或邊緣強(qiáng)調(diào)、坐標(biāo)變換(S47)，利用多值數(shù)據(jù)的正確的邊緣檢測(cè)或強(qiáng)調(diào)和坐標(biāo)變換是可能的，識(shí)別精度可以提高。
閾值設(shè)定部89，設(shè)定用于二值化(S49)的閾值，輸出根據(jù)第五圖像數(shù)據(jù)和由幣值種類臨時(shí)判定部86臨時(shí)判定的幣值種類設(shè)定的閾值。具體言之，在二值化后的第六圖像數(shù)據(jù)中，閾值的設(shè)定是要使值是1的像素?cái)?shù)對(duì)全部像素的比例成為對(duì)每個(gè)幣值種類和面(表面或里面)確定的比例。就是說，對(duì)閾值的設(shè)定是要使二值化后的頻數(shù)分布成為一定。由此，可使二值化后的第六圖像數(shù)據(jù)的畫質(zhì)均勻化。另外，通過將在下述的花紋圖案比對(duì)(S51)中使用的基準(zhǔn)圖像也以同樣的比例作成，可使第六圖像和基準(zhǔn)圖像均質(zhì)化，識(shí)別性能可以提高。在本實(shí)施方式中，將這一比例對(duì)全部幣值種類·面共通設(shè)定為50％，使對(duì)每個(gè)幣值種類·面不同也可以進(jìn)行符合各幣值種類·面的最優(yōu)二值化。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，如果在30％以上70％以下的比例中花紋圖案可清楚地讀出，可以達(dá)到很高的識(shí)別性能。
為求出閾值，比如，從第五圖像數(shù)據(jù)作成數(shù)據(jù)值和像素?cái)?shù)的頻數(shù)分布(直方圖)。之后，求出從數(shù)據(jù)大的一方的累積頻數(shù)成為50％的值作為閾值。另外，閾值設(shè)定使用的第五圖像數(shù)據(jù)，當(dāng)然限定于硬幣部分即外徑的內(nèi)部。因此，通過進(jìn)行倍率修正和極坐標(biāo)變換，半徑方向坐標(biāo)可以只使用預(yù)先確定的該幣值種類的半徑以下的部分，此外，在本實(shí)施方式中，將由于硬幣23的狀態(tài)及發(fā)行年度不同使每個(gè)硬幣23不同的外周·孔的緣部、不是硬幣23而是背景的孔的內(nèi)部從閾值設(shè)定的使用中除外。另外，即使是同一硬幣23，由于旋轉(zhuǎn)角度及位置的不同，每一次投入具有不同的潛影·細(xì)線花紋圖案的部分也從閾值設(shè)定的使用中除外。圖15為對(duì)新500日元硬幣的基準(zhǔn)圖像(下述)上以斜線在除外部分標(biāo)出的直角坐標(biāo)逆變換的模式圖，其中示出外周的緣部131和潛影花紋圖案部132、細(xì)線花紋圖案部133。
外周·孔的緣部易于發(fā)生磨損和變化?？椎膬?nèi)部可得到背景。潛影·細(xì)線花紋圖案部會(huì)由于傳感器26的像素排列方向和硬幣的花紋圖案的角度而出現(xiàn)斑紋(莫爾條紋)，反射率變化顯著。所以，如果使用這些部分進(jìn)行閾值設(shè)定，受到這些部分的圖像的影響會(huì)導(dǎo)致對(duì)整體的進(jìn)行正確的二值化的障礙。由于同樣的理由，對(duì)于每個(gè)硬幣花紋圖案不同的年號(hào)部分最好也除外。
在第五圖像數(shù)據(jù)中可以使用哪一部分進(jìn)行閾值設(shè)定，可以對(duì)各幣值種類·面的每一個(gè)制成以極坐標(biāo)形式表示的二值數(shù)字值的表。于是，通過將此表預(yù)先存儲(chǔ)就可以對(duì)各幣值種類·面的每一個(gè)的花紋圖案進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定的二值化。
另外，在用于此閾值設(shè)定的部分為相對(duì)硬幣的中心是非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的場(chǎng)合，對(duì)硬幣的每個(gè)旋轉(zhuǎn)角度閾值都改變。因此，在下述的旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)(S50)中，每次使圖像數(shù)據(jù)旋轉(zhuǎn)都需要為重求閾值進(jìn)行大量的處理。在本實(shí)施方式中，將閾值設(shè)定中使用的部分設(shè)定為不包含除外部分并且相對(duì)硬幣的中心是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱即同心圓形狀。因此，在旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)(S50)中，在每次使圖像數(shù)據(jù)旋轉(zhuǎn)都不需要重求閾值。另外，存儲(chǔ)用于閾值設(shè)定的部分的表對(duì)于半徑方向的坐標(biāo)也是使用一維數(shù)據(jù)(以下稱其為閾值設(shè)定用區(qū)域數(shù)據(jù))即可。這樣，在第六圖像數(shù)據(jù)中，閾值的設(shè)定是要使值是1的像素?cái)?shù)對(duì)全部像素的比例成為可以確定的比例，就是說，對(duì)閾值的設(shè)定是要使二值化后的頻數(shù)分布成為一定。由此，可以不受硬幣23的材質(zhì)、緣部、表面等的狀態(tài)、旋轉(zhuǎn)角度、位置或照明部15及組裝尺寸的偏差及照度差左右而進(jìn)行穩(wěn)定的識(shí)別。
另外，在特定的閾值算出區(qū)域中設(shè)定二值化的閾值的技術(shù)，比如，在日本特開2002-109596號(hào)中公開。不過，在此公報(bào)中，沒有公開除去導(dǎo)致二值化的障礙的硬幣內(nèi)的特定部分的技術(shù)。就是說，沒有公開將由于硬幣23的狀態(tài)及發(fā)行年度不同使每個(gè)硬幣23不同的外周·孔的緣部、或即使是同一硬幣23，由于旋轉(zhuǎn)角度及位置的不同，每一次投入具有不同的潛影·細(xì)線花紋圖案的部分除外的技術(shù)。在本實(shí)施方式中，通過在將這些區(qū)域除外的區(qū)域中設(shè)定閾值，可以進(jìn)行穩(wěn)定的閾值設(shè)定和二值化。
在旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)(S50)中，旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)部91檢測(cè)投入的硬幣23的旋轉(zhuǎn)角度并將其輸出。就是說，旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)部91，根據(jù)對(duì)每個(gè)幣值種類·面存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部92中的基準(zhǔn)圖像和硬幣23的第六圖像數(shù)據(jù)，檢測(cè)第六圖像數(shù)據(jù)相對(duì)基準(zhǔn)圖像的旋轉(zhuǎn)角度。反之，也可以檢測(cè)基準(zhǔn)圖像相對(duì)第六圖像數(shù)據(jù)的旋轉(zhuǎn)角度。另外，基準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)，與第六圖像數(shù)據(jù)一樣，是作為以極坐標(biāo)形式表示的二值數(shù)字值的表預(yù)先進(jìn)行存儲(chǔ)的。為了旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)，一邊將第六圖像數(shù)據(jù)旋轉(zhuǎn)一邊與基準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。于是，檢測(cè)最一致的角度就作為旋轉(zhuǎn)角度。
第六圖像數(shù)據(jù)是以極坐標(biāo)表示的。所以，為使第六圖像數(shù)據(jù)旋轉(zhuǎn)要在圓周方向上錯(cuò)位，即改變圓周方向坐標(biāo)。利用這一點(diǎn)可以使其很容易旋轉(zhuǎn)。以B(r，s)(r是極坐標(biāo)的半徑方向，s是圓周方向)表示第六圖像數(shù)據(jù)，而以R(r，s)表示基準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)。如果以B除A的余數(shù)用moD(A，B)表示，極坐標(biāo)的圓周方向的分割數(shù)以Ns表示，則在使Δs每次改變2從0變化到Ns-1時(shí)對(duì)B(r，moD(s+Δs，Ns))和R(r，s)進(jìn)行比較。一致程度，以第六圖像數(shù)據(jù)和基準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)的值一致的像素(坐標(biāo))數(shù)判斷。因?yàn)榈诹鶊D像數(shù)據(jù)和基準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)都是二值數(shù)字值，取這些的異或值，利用結(jié)果為0的像素?cái)?shù)很容易判斷一致程度。之所以使Δs以每次2進(jìn)行改變，是為了縮短檢測(cè)時(shí)間之故，使其每次改變2可求出一致程度最高的Δs。于是，也可求出對(duì)Δs鄰接的旋轉(zhuǎn)角度，即moD(Δs-1，Ns)和moD(Δs+1，Ns)中的一致程度，在3個(gè)旋轉(zhuǎn)角度中選擇一致度最高的旋轉(zhuǎn)角度。由此，即使是對(duì)旋轉(zhuǎn)角度間采樣也可以精度良好地檢測(cè)旋轉(zhuǎn)角度。另外，也不限于每次改變2的方法，如果一致程度低的話，變化量可以大，而如果一致程度高的話，變化量可以小。通過對(duì)旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行間抽采樣算出一致程度，可以在維持精度的同時(shí)高速檢測(cè)旋轉(zhuǎn)角度。
另外，在本實(shí)施方式中，在閾值設(shè)定(S48)中從使用中除外的硬幣23的外周·孔的緣部、孔的內(nèi)部、潛影·細(xì)線花紋圖案的部分在一致程度算出(旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)及花紋圖案比對(duì))中也除外。其理由與閾值設(shè)定時(shí)的相同。具體言之，將表示旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)(S50)和花紋圖案比對(duì)(S51)中使用的像素(區(qū)域)的數(shù)據(jù)(以下稱其為比對(duì)區(qū)域數(shù)據(jù))預(yù)先進(jìn)行存儲(chǔ)。此處，比對(duì)區(qū)域數(shù)據(jù)，與基準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)和第六圖像數(shù)據(jù)一樣，是作為以極坐標(biāo)形式表示的二值數(shù)字值的表進(jìn)行存儲(chǔ)的。于是，取第六圖像數(shù)據(jù)和基準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)的異或值和比對(duì)區(qū)域數(shù)據(jù)的與值，結(jié)果為1的不一致像素?cái)?shù)越少，就判斷一致程度越高。
另外，在本實(shí)施方式中，是將比對(duì)區(qū)域數(shù)據(jù)的值為1的像素?cái)?shù)作為比對(duì)像素?cái)?shù)，從比對(duì)像素?cái)?shù)減去不一致像素?cái)?shù)，將其差用比對(duì)像素?cái)?shù)除作為一致程度。由此，表示的一致程度不是相對(duì)的，而是絕對(duì)的，比對(duì)像素?cái)?shù)不同時(shí)也容易對(duì)一致程度進(jìn)行比較。
在花紋圖案比對(duì)(S51)中，對(duì)利用旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)部91檢測(cè)的旋轉(zhuǎn)角度的第六圖像數(shù)據(jù)和基準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)。首先，使第六圖像數(shù)據(jù)在圓周方向上錯(cuò)開以旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)部91檢測(cè)的旋轉(zhuǎn)角度的大小，即改變圓周方向坐標(biāo)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)角度的修正并使其作為第七圖像數(shù)據(jù)。之后，取第七圖像數(shù)據(jù)和基準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)的“異或”值，并且取與旋轉(zhuǎn)角度比對(duì)中使用的比對(duì)區(qū)域數(shù)據(jù)的“與”值作為比對(duì)結(jié)果數(shù)據(jù)。第七圖像數(shù)據(jù)和基準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)不一致的像素(坐標(biāo))的值變?yōu)椤爱惢颉敝?，并且如果是在比對(duì)區(qū)域內(nèi)，與比對(duì)區(qū)域數(shù)據(jù)的“與”值變?yōu)?。因此，結(jié)果為1的像素?cái)?shù)表示不一致的比對(duì)像素?cái)?shù)。另外，因?yàn)楸葘?duì)區(qū)域數(shù)據(jù)的值為1的像素?cái)?shù)表示比對(duì)像素?cái)?shù)，和比對(duì)像素?cái)?shù)不一致的像素?cái)?shù)的差用比對(duì)像素?cái)?shù)除的商表示第七圖像數(shù)據(jù)和基準(zhǔn)圖像的一致程度。
在本實(shí)施方式中，不是求出整個(gè)硬幣的一致程度，而是將硬幣區(qū)域分割為多個(gè)區(qū)域，求出在每個(gè)區(qū)域中的一致程度在一定值以上的區(qū)域的數(shù)目即一致區(qū)域數(shù)。此處，通過將一致程度與一定值進(jìn)行比較，很容易求出一致區(qū)域數(shù)。另外，可以降低硬幣23及通路13的污垢的影響。
下面利用圖16A、B具體說明半徑方向像素?cái)?shù)為32、圓周方向像素?cái)?shù)為16的例子。圖16B為對(duì)圖16A所示的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)域分割的模式圖。在極坐標(biāo)的半徑方向141上，對(duì)圖像數(shù)據(jù)以半徑方向像素?cái)?shù)的約數(shù)分割(在此示例中分割數(shù)為4)。在圓周方向142上同樣也以圓周方向像素?cái)?shù)的約數(shù)分割(在此示例中分割數(shù)為8)。于是，可得到多個(gè)(在此示例中為32個(gè))區(qū)域143。利用極坐標(biāo)，可在容易對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)域分割的同時(shí)，如果進(jìn)行等間隔分割，各區(qū)域143的加權(quán)可以均等。
之后，對(duì)每個(gè)區(qū)域，利用屬于該區(qū)域內(nèi)的像素求出一致程度。此外，將對(duì)每個(gè)區(qū)域的一致程度預(yù)先確定的下限值以上的區(qū)域數(shù)和全部區(qū)域數(shù)的比例作為一致區(qū)域比例，并由花紋圖案比對(duì)部93將此值輸出。另外，在比對(duì)區(qū)域狹窄，即比對(duì)像素?cái)?shù)少等的區(qū)域中，用于算出各區(qū)域的一致度的信息量不足。這樣的區(qū)域，很難正確判定一致程度。因此，通過將比對(duì)像素?cái)?shù)未達(dá)到一定值的區(qū)域不作為對(duì)象，可正確判定一致區(qū)域。
這樣，不是求出整個(gè)硬幣的花紋圖案的一致程度，而是將硬幣區(qū)域分割為多個(gè)區(qū)域143，并根據(jù)每個(gè)區(qū)域的一致程度進(jìn)行比對(duì)。由此，即使是硬幣23及通路13的一部分局部存在污垢也不太會(huì)受到影響而可以正確地進(jìn)行識(shí)別。另外，只要改變判定為一致區(qū)域的每個(gè)區(qū)域的一致程度的下限值及比較部97的一致區(qū)域比例的容許范圍，就可以很容易改變對(duì)污垢的耐受性和排除假幣性能的優(yōu)先程度。比如，即使是硬幣的1/3部分附著有污垢等使得不能正確讀取花紋圖案，為了使識(shí)別可能，可以使一致區(qū)域比例的容許范圍在2/3以上。
在硬幣23及通路13上有污垢時(shí)，一致程度降低，一致區(qū)域數(shù)減少，不能判定真幣的可能性增大。這是因?yàn)檎麄€(gè)比對(duì)區(qū)域的一致程度無論在旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)的任何一個(gè)旋轉(zhuǎn)角度都幾乎同樣低下之故。在本實(shí)施方式中，是將每個(gè)區(qū)域的一致程度為預(yù)先確定的下限值以上的區(qū)域數(shù)作為一致區(qū)域數(shù)。此外，在對(duì)每個(gè)幣值種類·面確定此下限值的同時(shí)，如果使其不是固定值而是可變值，則會(huì)降低硬幣23及通路13的污垢的影響而可能進(jìn)行正確的識(shí)別。比如，要使用整個(gè)比對(duì)區(qū)域的一致程度變?yōu)樽钚〉男D(zhuǎn)角度下的一致程度，利用最大的一致程度和最小的一致程度的差值。或者在最小的一致程度上加上一定的值作為下限值等等，可以改善識(shí)別性能。在此示例中，在污垢顯著到使得正確識(shí)別變得很困難時(shí)，最大的一致程度變?yōu)榉浅５偷闹?，有產(chǎn)生誤識(shí)別的危險(xiǎn)。然而，如果最大的一致程度的絕對(duì)值低，則可預(yù)先確定不能判定真幣的下限值?；蛘呷绻谧钚〉囊恢鲁潭壬霞由弦欢ǖ闹邓愠龅南孪拗禐轭A(yù)先確定的一定值以下時(shí)，就將此下限值作為此一定值。這樣一來就可避免誤識(shí)別。
花紋圖案比對(duì)(S51)，首先對(duì)在幣值種類臨時(shí)判定(S43)中臨時(shí)判定為近似的第一幣值種類的表面，根據(jù)該基準(zhǔn)數(shù)據(jù)和比對(duì)區(qū)域數(shù)據(jù)進(jìn)行。閾值設(shè)定用區(qū)域數(shù)據(jù)，因?yàn)槊總€(gè)面都不同，從閾值設(shè)定(S48)一直到花紋圖案比對(duì)(S51)對(duì)里面也同樣重復(fù)進(jìn)行(S52)。此外，倍率修正，因?yàn)槊總€(gè)幣值種類都不同，從倍率修正(S46)一直到S52，對(duì)在幣值種類臨時(shí)判定(S43)中臨時(shí)判定為近似的第二幣值種類進(jìn)行(S53)。所以，花紋圖案比對(duì)部93，輸出2幣值種類×2面量的一致區(qū)域比例。
在比較(S61)中，將分別輸入到各比較部94-97中的厚度檢知部74、材質(zhì)檢知部78、凹凸檢知部83及花紋圖案比對(duì)部93的各個(gè)輸出與存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部92中的基準(zhǔn)進(jìn)行比較。比較部94-97，在容許范圍內(nèi)一致時(shí)，則輸出表示該真幣的種類的信號(hào)，而在與任何種類的基準(zhǔn)值都不一致的場(chǎng)合，則輸出表示是假幣的信號(hào)。
在判定(S62)中，判定部99，只要是來自輸入的比較部94-97的信號(hào)表示全部都是同樣的真幣的種類的場(chǎng)合，就輸出表示該真幣的種類的信號(hào)，而在其以外的場(chǎng)合，則輸出表示假幣的信號(hào)作為判定信號(hào)100。
在利用厚度傳感器進(jìn)行投入檢知(在S16中的“是”)的場(chǎng)合及利用材質(zhì)傳感器進(jìn)行投入檢知(在S17中的“是”)的場(chǎng)合，是結(jié)露檢知中的場(chǎng)合。在此場(chǎng)合，在比較(S71)中，分別輸入到各比較部94、95的厚度檢知部74、材質(zhì)檢知部78的各個(gè)輸出與存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部92中的基準(zhǔn)進(jìn)行比較。就是說，可忽視與攝像部16相關(guān)聯(lián)的凹凸檢知部83和花紋圖案比對(duì)部93連接到其上的比較部96、97的輸出。比較部94、95，在容許范圍內(nèi)一致時(shí)，則輸出表示該真幣的種類的信號(hào)，而在與任何種類的基準(zhǔn)值都不一致的場(chǎng)合，則輸出表示是假幣的信號(hào)。
在判定(S72)中也同樣忽視比較部96、97的輸出。判定部99，在來自輸入的比較部94、95的信號(hào)表示全部都是同樣的真幣的種類的場(chǎng)合，就輸出表示該真幣的種類的信號(hào)，而在其以外的場(chǎng)合，則輸出表示假幣的信號(hào)作為判定信號(hào)100。
判定部99，為了判斷是否進(jìn)行S62和S72中的任何一個(gè)的判定，判定部99與結(jié)露檢知部82的輸出相連接。另外，在判定部99上還輸入有開關(guān)等的切換部98的輸出。利用這一些，判定部99，只進(jìn)行除了將結(jié)露檢知中的判定與攝像部16相關(guān)聯(lián)的識(shí)別項(xiàng)目(凹凸和花紋圖案)之外的識(shí)別項(xiàng)目(厚度及材質(zhì))。因此，在結(jié)露中也可優(yōu)先接受硬幣而防止作為自動(dòng)售貨機(jī)等的售貨機(jī)會(huì)失掉。或者是，在結(jié)露中，由于在攝像部16中的識(shí)別困難，不強(qiáng)制接受投入的硬幣，假幣排出功能優(yōu)先。在圖9中雖然圖中未示出，利用切換部98可進(jìn)行這種選擇。這樣，由于備有切換部98，可選擇硬幣接受優(yōu)先或假幣排出功能優(yōu)先，并且在自動(dòng)售貨機(jī)等的設(shè)置現(xiàn)場(chǎng)也可以很容易地改變選擇。另外，備有采用發(fā)熱部的結(jié)露防止部101，通過在結(jié)露檢知時(shí)使結(jié)露防止部101工作，就可以在節(jié)約耗電的同時(shí)永遠(yuǎn)都可以進(jìn)行與攝像部16相關(guān)聯(lián)的識(shí)別。作為發(fā)熱部，不必使用專用的部件，可兼用發(fā)熱量大的電子部件于此目的將其配置于通路13的附近，或者可以采用便宜的加熱器。
有時(shí)在與攝像部16無關(guān)聯(lián)的識(shí)別項(xiàng)目(在本實(shí)施方式中是厚度與材質(zhì))中是同樣種類的真幣，而接著在與攝像部16相關(guān)聯(lián)的識(shí)別項(xiàng)目(凹凸及花紋圖案)中是假幣或不同種類的真幣。在這種場(chǎng)合，圖9中未示出，在判定(S62)中，判斷為通路13中附著有污垢等等而使畫質(zhì)低下。并且，在接著的場(chǎng)合全部識(shí)別項(xiàng)目都是同樣種類的真幣時(shí)，可判斷畫質(zhì)沒有問題，可檢知畫質(zhì)的低下程度。在檢知畫質(zhì)低下的場(chǎng)合，可與自動(dòng)售貨機(jī)的控制部通信，向自動(dòng)售貨機(jī)的操作者報(bào)告進(jìn)行顯示的畫質(zhì)低下，促使其進(jìn)行清掃。就是說，這些的構(gòu)成具有作為畫質(zhì)檢知部的功能。
此外，通過與切換部98分開的第二切換部(圖中未示出)，也可以選擇進(jìn)行還是不進(jìn)行在攝像部16中的識(shí)別(以下稱其為圖像識(shí)別)本身。通過設(shè)置第二切換部，在攝像部16及光學(xué)透明體14發(fā)生故障及重大損傷·污垢這樣的場(chǎng)合，可選擇不進(jìn)行圖像識(shí)別。于是，在圖9中未示出，不進(jìn)行結(jié)露檢知(S14)及在攝像部16中的投入檢知(S15)以及凹凸和花紋圖案檢知(S21)。由此，可以防止由于誤動(dòng)作產(chǎn)生的制品的動(dòng)作停止及識(shí)別性能的低下。
另外，硬幣投入的檢知方法、利用圖2和圖4說明的通路結(jié)構(gòu)、結(jié)露檢知及結(jié)露防止及畫質(zhì)檢知，也可以應(yīng)用于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的花紋圖案識(shí)別裝置中。分別可以進(jìn)行可靠的投入檢知、不受污垢影響的可靠的識(shí)別及降低結(jié)露及污垢的影響的正確的識(shí)別。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，利用以下的構(gòu)成·工作可分別取得下面的效果。通過利用來自硬幣23的正反射光29的非入射部分進(jìn)行識(shí)別，可防止在圖像上產(chǎn)生不勻。另外，通過在相對(duì)通路13的鉛直上方側(cè)設(shè)置攝像部16，可以降低污垢對(duì)攝像部16的附著。因?yàn)閿z像部16是由可以輸出部分的圖像的傳感器26組成的，可以在短時(shí)間內(nèi)讀出特定區(qū)域66的圖像數(shù)據(jù)。
攝像部16，由具有配置成為行列狀的受光元件的陣列，將用于靈敏度控制的電壓供給該陣列的行的控制電路68，以及處理來自陣列的列的接地電流的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)69的傳感器26組成。因此，在傳感器26內(nèi)，可執(zhí)行濾波器行列和圖像的累積運(yùn)算。另外，通過具備檢知攝像部16附近的通路13是否結(jié)露的結(jié)露檢知部82，可以檢知通路13是否結(jié)露。于是，由于省掉攝像部16的控制處理就不行，可以防止由于不正常的圖像數(shù)據(jù)引起的誤動(dòng)作，使結(jié)露防止部動(dòng)作及報(bào)告發(fā)生結(jié)露。通過利用攝像部16檢知硬幣23的投入，可以可靠地檢知硬幣23的投入。通過根據(jù)攝像部16事前讀取的圖像對(duì)讀取條件進(jìn)行調(diào)整，可以得到一定畫質(zhì)的圖像數(shù)據(jù)。設(shè)置有具有幾乎同一波長(zhǎng)特性從不同方向?qū)τ矌?3進(jìn)行光照的照明部36和照明部37。于是，通過根據(jù)來自在利用照明部36進(jìn)行照射之際的硬幣23的反射光和來自在利用照明部37進(jìn)行照射之際的硬幣23的反射光的差別對(duì)硬幣23進(jìn)行識(shí)別，可以檢知硬幣23的凹凸。通過驗(yàn)證多個(gè)外周候補(bǔ)點(diǎn)116檢知成為第三圖像的硬幣23的位置的基準(zhǔn)的點(diǎn)(中心114)，可以可靠地檢測(cè)硬幣23的位置。通過對(duì)一種及一種以上的幣值種類進(jìn)行臨時(shí)判定而識(shí)別，可以防止由于受到硬幣23的通過位置的影響而對(duì)幣值種類發(fā)生誤判。通過將攝像部16設(shè)置于通路13的鉛直上方側(cè)，可以降低污垢對(duì)攝像部16等的附著。通過在第三圖像的邊緣檢測(cè)強(qiáng)調(diào)后進(jìn)行坐標(biāo)變換而進(jìn)行識(shí)別，可以忠實(shí)于硬幣23的花紋圖案檢測(cè)邊緣。通過根據(jù)除去硬幣23的特定部分的圖像設(shè)定閾值并將其二值化，可進(jìn)行穩(wěn)定的二值化。通過根據(jù)除云硬幣23的特定部分的圖像進(jìn)行與基準(zhǔn)圖像的比對(duì)，可進(jìn)行穩(wěn)定的比對(duì)。通過對(duì)旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行間抽采樣檢測(cè)旋轉(zhuǎn)角度，可在維持精度原樣不變的同時(shí)高速度檢測(cè)旋轉(zhuǎn)角度。因?yàn)閷⒂矌?3的圖像分割為多個(gè)區(qū)域143，并根據(jù)基準(zhǔn)圖像和各區(qū)域每一個(gè)的一致程度進(jìn)行識(shí)別，所以可以降低硬幣23及通路13的污垢的影響。
利用這些特點(diǎn)，本實(shí)施方式可以正確識(shí)別硬幣的花紋圖案。因此，可以獲得能夠防止假幣的非法使用的識(shí)別性能高的花紋圖案識(shí)別裝置。
另外，本實(shí)施方式的花紋圖案識(shí)別裝置是以硬幣的刻印花紋圖案作為識(shí)別對(duì)象，但本發(fā)明也可以應(yīng)用于識(shí)別對(duì)象為紙幣及卡片等的印刷花紋圖案、金屬及標(biāo)記等的刻印花紋圖案等。并且，花紋圖案不僅可以是在硬幣等的表面、里面，也可以應(yīng)用于側(cè)面的花紋圖案。此外，識(shí)別的對(duì)象物，不限于像本實(shí)施方式這樣利用重力轉(zhuǎn)動(dòng)中，也可以對(duì)自然落下中、利用傳送帶等搬運(yùn)部進(jìn)行移動(dòng)的途中、以及利用停止部等使識(shí)別對(duì)象停止在其停止中進(jìn)行識(shí)別。
另外，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，攝像部和照明部對(duì)于通路是配置于同一側(cè)，利用來自識(shí)別對(duì)象的反射光進(jìn)行識(shí)別的，但攝像部和照明部對(duì)于通路也可以配置于逆?zhèn)?，利用來自識(shí)別對(duì)象的透射光進(jìn)行識(shí)別。
權(quán)利要求
1.一種花紋圖案識(shí)別裝置，包括用光照射識(shí)別對(duì)象的第1照明部及接受由上述識(shí)別對(duì)象反射或透射的光中的任何一種的攝像部；在根據(jù)上述攝像部取得的圖像對(duì)上述識(shí)別對(duì)象的花紋圖案予以識(shí)別之際，利用自上述識(shí)別對(duì)象的正反射光和正透射光中的任何一種的非入射部分進(jìn)行識(shí)別。
2.如權(quán)利要求1所述的花紋圖案識(shí)別裝置，其中還包括上述識(shí)別對(duì)象通過的通路；上述通路、上述第一照明部及上述攝像部的配置使自上述識(shí)別對(duì)象的正反射光和正透射光中的任何一種入射到上述攝像部的上述識(shí)別對(duì)象的預(yù)想位置之外。
3.如權(quán)利要求1所述的花紋圖案識(shí)別裝置，其中上述第一照明部是具有長(zhǎng)邊和短邊的形狀。
4.如權(quán)利要求3所述的花紋圖案識(shí)別裝置，其中上述第一照明部是橢圓形狀。
5.如權(quán)利要求3所述的花紋圖案識(shí)別裝置，其中上述第一照明部是長(zhǎng)圓形狀。
6.如權(quán)利要求3所述的花紋圖案識(shí)別裝置，其中上述第一照明部在長(zhǎng)邊部具有空缺部。
7.如權(quán)利要求3所述的花紋圖案識(shí)別裝置，其中上述第一照明部使上述長(zhǎng)邊與上述識(shí)別對(duì)象的通過方向大致平行。
8.如權(quán)利要求3所述的花紋圖案識(shí)別裝置，其中使上述第一照明部的中心與上述攝像部的上述識(shí)別對(duì)象的預(yù)想位置的中心實(shí)質(zhì)上一致。
9.如權(quán)利要求3所述的花紋圖案識(shí)別裝置，其中使上述第一照明部的中心與上述攝像部的中心實(shí)質(zhì)上一致。
10.如權(quán)利要求1所述的花紋圖案識(shí)別裝置，其中還包括上述識(shí)別對(duì)象通過的通路；上述攝像部設(shè)置于相對(duì)上述通路的鉛直上方側(cè)。
11.如權(quán)利要求1所述的花紋圖案識(shí)別裝置，其中還包括上述識(shí)別對(duì)象通過的通路；上述第一照明部設(shè)置于相對(duì)上述通路的鉛直上方側(cè)。
12.如權(quán)利要求10、11任何一項(xiàng)中所述的花紋圖案識(shí)別裝置，其中上述通路相對(duì)鉛直方向傾斜設(shè)置。
13.如權(quán)利要求1所述的花紋圖案識(shí)別裝置，其中還包括上述識(shí)別對(duì)象通過的通路；上述通路的底面設(shè)置于與上述攝像部相逆?zhèn)取?br> 14.如權(quán)利要求13所述的花紋圖案識(shí)別裝置，其中上述通路的排出輔助部設(shè)置于與上述底面相逆?zhèn)取?br> 15.如權(quán)利要求1所述的花紋圖案識(shí)別裝置，其中還包括上述識(shí)別對(duì)象通過的通路；上述通路吸收外雜散光及上述第一照明部的光。
16.如權(quán)利要求15所述的花紋圖案識(shí)別裝置，其中上述通路的顏色吸收外雜散光及上述第一照明部的光。
17.如權(quán)利要求15所述的花紋圖案識(shí)別裝置，其中上述通路是由吸收外雜散光及上述第一照明部的光的材質(zhì)構(gòu)成的。
18.如權(quán)利要求15所述的花紋圖案識(shí)別裝置，其中上述通路是吸收外雜散光及上述第一照明部的光的表面狀態(tài)。
19.如權(quán)利要求1所述的花紋圖案識(shí)別裝置，其中還包括具有實(shí)質(zhì)上同一波長(zhǎng)特性從不同方向?qū)ι鲜鲎R(shí)別對(duì)象進(jìn)行光照的第二照明部和第三照明部；根據(jù)來自在以上述第二照明部進(jìn)行照射之際的上述識(shí)別對(duì)象的反射光和來自在以上述第三照明部進(jìn)行照射之際的上述識(shí)別對(duì)象的反射光的差別和來自在以上述第二照明部進(jìn)行照射之際的上述識(shí)別對(duì)象的透射光和來自在以上述第三照明部進(jìn)行照射之際的上述識(shí)別對(duì)象的透射光的差別中的任何一種對(duì)上述識(shí)別對(duì)象進(jìn)行識(shí)別。
20.如權(quán)利要求19所述的花紋圖案識(shí)別裝置，其中上述攝像部取得來自在以上述第二照明部進(jìn)行照射之際的上述識(shí)別對(duì)象的反射光和來自在以上述第三照明部進(jìn)行照射之際的上述識(shí)別對(duì)象的反射光的組合和來自在以上述第二照明部進(jìn)行照射之際的上述識(shí)別對(duì)象的透射光和來自在以上述第三照明部進(jìn)行照射之際的上述識(shí)別對(duì)象的透射光的組合中的任何一種。
21.如權(quán)利要求19所述的花紋圖案識(shí)別裝置，其中使上述第二照明部和上述第三照明部在不同的定時(shí)發(fā)光。
22.如權(quán)利要求21所述的花紋圖案識(shí)別裝置，其中根據(jù)使上述第二照明部和上述第三照明部發(fā)光的定時(shí)對(duì)上述識(shí)別對(duì)象的移動(dòng)進(jìn)行修正。
23.如權(quán)利要求19所述的花紋圖案識(shí)別裝置，其中上述第一照明部和上述第二照明部的至少一部分是兼用的同時(shí)，上述第一照明部和上述第三照明部的至少一部分也是兼用的。
24.如權(quán)利要求23所述的花紋圖案識(shí)別裝置，其中將上述第一照明部進(jìn)行分割作為上述第二照明部和上述第三照明部。
25.如權(quán)利要求19所述的花紋圖案識(shí)別裝置，其中上述攝像部具有可以輸出上述識(shí)別對(duì)象的部分的圖像的圖像傳感器；上述攝像部取得來自在以上述第二照明部進(jìn)行照射之際的上述識(shí)別對(duì)象的反射光和來自在以上述第三照明部進(jìn)行照射之際的上述識(shí)別對(duì)象的反射光的組合和來自在以上述第二照明部進(jìn)行照射之際的上述識(shí)別對(duì)象的透射光和來自在以上述第三照明部進(jìn)行照射之際的上述識(shí)別對(duì)象的透射光的組合中的任何一種。
26.如權(quán)利要求19所述的花紋圖案識(shí)別裝置，其中是在上述識(shí)別對(duì)象的預(yù)想位置讀取來自上述識(shí)別對(duì)象的反射光和來自上述識(shí)別對(duì)象的透射光中的任何一種。
27.如權(quán)利要求26所述的花紋圖案識(shí)別裝置，其中是在基于存儲(chǔ)的位置的上述識(shí)別對(duì)象的預(yù)想位置讀取來自上述識(shí)別對(duì)象的反射光和來自上述識(shí)別對(duì)象的透射光中的任何一種。
全文摘要
本發(fā)明的花紋圖案識(shí)別裝置，是以硬幣等作為識(shí)別對(duì)象，根據(jù)由攝像部取得的識(shí)別對(duì)象的圖像對(duì)識(shí)別對(duì)象進(jìn)行識(shí)別。此時(shí)，通過利用來自硬幣等的正反射光或正透射光的非入射部分進(jìn)行的識(shí)別，防止在圖像上發(fā)生不勻。因此，可以對(duì)花紋圖案進(jìn)行正確的識(shí)別。
文檔編號(hào)G07D7/00GK1499438SQ20031010382
公開日2004年5月26日 申請(qǐng)日期2003年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月6日
發(fā)明者南良武彥, 植木徹 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社