ディスク画像取得装置およびディスク選別装置
【課題】
直径の異なる複数種類のディスクに対し、ディスク表面に形成された模様全体の撮像画像を容易かつ確実に取得できるディスク画像取得装置を提供する。
【解決手段】
所定方向に移動するディスクの周面を所定の案内線に沿って案内するガイド体と、前記ディスクの一面において撮像領域を画定する撮像窓と、前記ディスクの移動方向を横断する検知軸線を有し、前記検知軸線において前記ディスクの周面が検知されたときに前記ディスクが前記撮像窓の所定位置に達したものとしてタイミング信号を出力する撮像タイミングセンサと、前記タイミング信号に基づき前記撮像窓を介して前記ディスクの一面を撮像する撮像装置と、を備え、前記撮像窓に直角な方向から見て前記案内線と前記検知軸線とのなす角の二等分線を基準線とし、前記撮像窓が前記基準線に沿って延在するディスク画像取得装置である。
直径の異なる複数種類のディスクに対し、ディスク表面に形成された模様全体の撮像画像を容易かつ確実に取得できるディスク画像取得装置を提供する。
【解決手段】
所定方向に移動するディスクの周面を所定の案内線に沿って案内するガイド体と、前記ディスクの一面において撮像領域を画定する撮像窓と、前記ディスクの移動方向を横断する検知軸線を有し、前記検知軸線において前記ディスクの周面が検知されたときに前記ディスクが前記撮像窓の所定位置に達したものとしてタイミング信号を出力する撮像タイミングセンサと、前記タイミング信号に基づき前記撮像窓を介して前記ディスクの一面を撮像する撮像装置と、を備え、前記撮像窓に直角な方向から見て前記案内線と前記検知軸線とのなす角の二等分線を基準線とし、前記撮像窓が前記基準線に沿って延在するディスク画像取得装置である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスク画像取得装置に関し、詳しくは、ディスクの表面または裏面に形成された模様を撮像して撮像画像を取得するディスク画像取得装置に関する。さらに詳しくは、直径の異なる複数種類のディスクに対しても容易かつ確実に画像を取得できるディスク画像取得装置に関する。
【０００２】
また、本発明は、ディスク選別装置に関し、詳しくは、ディスクの表面または裏面に形成された模様を撮像して撮像画像を取得し、当該撮像画像を基準画像と比較することによりディスクの真偽を判別し、当該判別結果に基づいてディスクを選別するディスク選別装置に関する。さらに詳しくは、直径の異なる複数種類のディスクに対しても容易かつ確実に画像を取得して選別できるディスク選別装置に関する。
【０００３】
なお、本明細書におけるディスクは、通貨である硬貨、遊技機に用いられるメダルやトークンをも含む概念である。
【背景技術】
【０００４】
従来より、硬貨やメダル等のディスクの表面または裏面（以下、ディスク表面という）に形成された模様をイメージセンサにより撮像し、撮像画像を用いて真偽や金種を判別する装置が提案されており、特に移動するディスクを撮像する場合には、ディスクが撮像位置に到達したことをタイミングセンサにより検知し、タイミングセンサの検知出力に基づいてディスクを撮像している。
【０００５】
例えば、特許文献１には、撮像位置に対し硬貨の移動方向上流側に配置された第１センサが硬貨の通過を検出したとき、硬貨が撮像位置に達する以前に予めイメージセンサの撮像動作を開始し、第２センサが硬貨の撮像位置への到達を検出したとき、照明を短時間照射してイメージセンサにより硬貨表面の撮像画像を取得する硬貨識別装置が開示されている。
【０００６】
特許文献２には、撮像位置に対し硬貨の移動方向下流側に配置された硬貨検知センサにより硬貨の先端の到来を検知し、硬貨検知センサの検知に同期して硬貨の表面に光を照射してイメージセンサにより硬貨の外周を含む画像を取得する硬貨識別装置が開示されている。
【０００７】
特許文献３には、発光素子から照射された光が硬貨の到来によって遮断されたことを受光素子により検知して硬貨到来時刻を撮像タイミング決定手段に通知し、撮像タイミング決定手段が硬貨到来時刻と硬貨の撮像位置および硬貨搬送速度から撮像タイミングを算出し、制御部がそのタイミングで硬貨の所定位置の画像を撮像するよう撮像手段に指令する硬貨画像識別装置が開示されている。
【０００８】
特許文献４には、硬貨搬送方向上流側の異なる位置に複数の硬貨位置検出器を配置し、硬貨の大きさに応じて複数の硬貨位置検出器を選択的に作動させるワーク画像認識装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平２００１−３４４６３１号公報（図１、段落番号００１９〜００３１）
【特許文献２】特開平２００２−３５８５５１号公報（図１、段落番号００２３〜００２７）
【特許文献３】特開２００７−２４１７０１号公報（図１、図２、段落番号００１５）
【特許文献４】特許第３１１５５０５号公報（図２、図３、段落番号０００８〜００１６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、硬貨やメダル等のディスクには直径の異なる複数の種類があり、ディスク表面に形成された模様の撮像画像を取得するディスク画像取得装置には、直径の異なるディスクであってもディスク表面の模様全体を含む撮像画像を取得することが求められる。これは、模様の一部が撮像されないと模様の判別精度が低下するからである。
【００１１】
上記特許文献１の硬貨識別装置では、直径の異なる硬貨への対応については何ら考慮されておらず、硬貨の直径が変わると撮像領域における硬貨の中心位置が硬貨の移動方向上流側にシフトしてしまう。そのため、小径硬貨に合わせて撮像領域を設定した場合、シフト量の大きい大径硬貨において模様が撮像領域からはみ出てしまう。換言すれば、判別できる硬貨の直径範囲が小さいという問題がある。他方、大径硬貨に合わせて撮像領域を拡大した場合、イメージセンサや照明装置が大型となり、コストアップや装置全体が大型化するという問題がある。画角の広いレンズを用いればイメージセンサを大型化する必要はないが、照明装置の大型化は避けられない。さらに、硬貨の直径により中心位置が変わるため、画像判別の基準となる硬貨の中心位置を求める際に、硬貨の外周を検出して中心位置を求めるという一般的な方法が適用されるため、画像判別に要する処理時間が長くなるという問題もある。
【００１２】
特許文献２の硬貨識別装置の場合、直径の異なる硬貨を想定しているものの、硬貨表面の周縁部を撮像する装置であり、硬貨表面の模様全体の画像を取得する場合については何ら考慮されていない。そして、硬貨の先端を硬貨検知センサにより検知するため、硬貨の直径が変わると撮像領域における硬貨の中心位置が硬貨の移動方向上流側にシフトする。したがって、特許文献１の硬貨識別装置と同様の問題がある。
【００１３】
特許文献３の硬貨画像識別装置では、硬貨の撮像位置および硬貨搬送速度から撮像タイミングを算出するため、撮像タイミングに誤差が生じ易く、撮像領域に対する硬貨の中心位置にズレが生じてしまう。したがって、誤差分を見込んで撮像領域を大きく設定する必要があり、イメージセンサや照明装置が大型となり、コストアップや装置全体が大型化するという問題がある。また、硬貨の中心位置のズレが生じるため、特許文献１および特許文献２の場合と同様に、画像判別の基準となる硬貨の中心位置を求める際に、硬貨の外周を検出して中心位置を求めるという一般的な方法が適用されるため、画像判別に要する処理時間が長くなるという問題もある。
【００１４】
特許文献４のワーク画像認識装置では、硬貨の直径に対応する複数の硬貨位置検出器を必要とするため、コストアップとなるという問題がある。また、複数の硬貨位置検出器について位置および光軸の調整が必要となるため、調整作業が煩雑になるという問題がある。
【００１５】
本発明は、上述した従来技術の問題を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、直径の異なる複数種類のディスクに対し、ディスク表面に形成された模様全体の撮像画像を容易かつ確実に取得することのできるディスク画像取得装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、判別可能なディスクの直径範囲を広げることができるディスク画像取得装置を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、判別可能なディスクの直径範囲を広げても装置を小型化できるディスク画像取得装置を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、判別可能なディスクの直径範囲が広く、安価かつ容易に実現できるディスク画像取得装置を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、直径の異なる複数種類のディスクについて容易かつ確実に選別できるディスク選別装置を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、選別可能な直径範囲を広げることができるディスク選別装置を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、選別可能な直径範囲を広げても装置を小型化できるディスク選別装置を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、選別可能な直径範囲が広く、安価かつ容易に実現できるディスク選別装置を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、選別に要する処理時間を短縮できるディスク選別装置を提供することにある。
ここに明記しない本発明の他の目的は、以下の説明および添付図面から明らかである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この目的を達成するため、本発明にかかるディスク画像取得装置およびディスク選別装置は以下のように構成される。
【００１７】
（１）本発明のディスク画像取得装置は、所定方向に移動するディスクの周面を所定の案内線に沿って案内するガイド体と、前記ガイド体により案内される前記ディスクの一面に対しほぼ平行に配置され、前記ディスクの一面において撮像領域を画定する撮像窓と、前記ガイド体により案内される前記ディスクの移動方向を横断する検知軸線を有し、前記検知軸線において前記ディスクの周面が検知されたときに前記ディスクが前記撮像窓の所定位置に達したものとしてタイミング信号を出力する撮像タイミングセンサと、前記撮像タイミングセンサから出力される前記タイミング信号に基づき前記撮像窓を介して前記ディスクの一面を撮像する撮像装置と、を備え、前記撮像窓に直角な方向から見て前記案内線と前記検知軸線とのなす角の二等分線を基準線とし、前記撮像窓が前記基準線に沿って延在するディスク画像取得装置である。
【００１８】
本発明のディスク画像取得装置では、ディスクが所定方向に移動し、ディスクの周面が撮像タイミングセンサの検知軸線上に位置したときにディスクが撮像窓の所定位置に達したものとして検知される。そのため、ディスクが撮像窓の所定位置に達した場合、ディスクの直径に関係なくディスクの周面が検知軸線上に位置することとなる。他方、ディスクの周面はガイド体により案内線に沿って案内されるため、ディスクが撮像窓に達した場合、ディスクの周面は案内線上に位置する。すなわち、ディスクの外周が検知軸線および案内線に接した状態となる。これは、ディスクの中心が、撮像窓に直角な方向から見て案内線と検知軸線とのなす角の二等分線上に位置することを意味する。したがって、当該二等分線を基準線とし、その基準線に沿って撮像窓を延在させることにより、異なる直径を有するディスクであってもその一面に形成された模様の全体を容易かつ確実に撮像することが可能となる。換言すれば、模様の全体を撮像できるディスクの直径範囲が広くなるので、判別可能なディスクの直径範囲が広くなる。しかも、撮像窓に直角な方向から見て基準線に直角な方向については、異なる直径のディスクであっても中心位置の移動を考慮せずに撮像窓の幅を設定できるため、装置を小型化できる。また、複数の撮像タイミングセンサを必要としないので、低コストであり、かつ、煩雑な調整も不要であり、容易に実現できる。
【００１９】
なお、本発明における「検知軸線」とは、検知対象物を検知する際の基準となる軸線を意味する。換言すれば、検知対象物が当該軸線上に位置する場合に検出対象物が検知される。また、「基準面とタイミングセンサの検知軸線とのなす角」とは、タイミングセンサの検出軸線に対しディスクがその移動方向上流側に位置するときに、当該硬貨を挟んで基準線とタイミングセンサの検出軸線との間に形成される角を意味する。
【００２０】
（２）本発明のディスク画像取得装置の好ましい例では、上記（１）のディスク画像取得装置において、前記撮像窓の形状が長辺および短辺を有する矩形であり、前記矩形の長辺が前記基準線にほぼ平行である。この場合、撮像装置の有効撮像面は一般的に矩形であり、撮像窓を撮像面に対応した矩形状とすることにより、撮像装置の撮像面の利用効率が向上する利点がある。
【００２１】
（３）本発明のディスク画像取得装置の他の好ましい例では、上記（２）のディスク画像取得装置において、前記撮像窓に直角な方向から見て、前記撮像窓が前記基準線に対しほぼ対称である。この場合、撮像タイミングセンサによるディスクの検知から撮像装置によるディスクの撮像までの時間差がほぼ無視できる程度であれば、撮像窓において矩形の短辺方向の中心にディスクの中心が配置されるので、模様の全体をより効率よく撮像できる利点がある。
【００２２】
（４）本発明のディスク画像取得装置の他の好ましい例では、上記（１）〜（３）のディスク画像取得装置において、前記撮像タイミングセンサが光電センサからなり、前記光電センサの光軸が前記検知軸線を形成する。この場合、指向性および直線性の高い光によりディスクを検知するため、検知精度が高まる利点がある。
【００２３】
（５）本発明のディスク選別装置は、所定方向に移動するディスクの周面を所定の案内線に沿って案内するガイド体と、前記ガイド体により案内される前記ディスクの一面に対しほぼ平行に配置され、前記ディスクの一面において撮像領域を画定する撮像窓と、前記ガイド体により案内される前記ディスクの移動方向を横断する検知軸線を有し、前記検知軸線において前記ディスクの周面が検知されたときに前記ディスクが前記撮像窓の所定位置に達したものとしてタイミング信号を出力する撮像タイミングセンサと、前記撮像タイミングセンサから出力される前記タイミング信号に基づき前記撮像窓を介して前記ディスクの一面を撮像する撮像装置と、前記撮像装置により取得された撮像画像を所定の基準画像と対比して前記ディスクの真偽を判別する判別装置と、前記判別装置による判別結果に基づき前記ディスクを真偽別に振り分ける振分装置と、を備え、前記撮像窓に直角な方向から見て前記案内線と前記検知軸線とのなす角の二等分線を基準線とし、前記撮像窓が前記基準線に沿って延在するディスク選別装置である。
【００２４】
本発明のディスク選別装置では、ディスクが所定方向に移動し、ディスクの周面が撮像タイミングセンサの検知軸線上に位置したときにディスクが撮像窓の所定位置に達したものとして検知される。そのため、ディスクが撮像窓の所定位置に達した場合、ディスクの直径に関係なくディスクの周面が検知軸線上に位置することとなる。他方、ディスクの周面はガイド体により案内線に沿って案内されるため、ディスクが撮像窓に達した場合、ディスクの周面は案内線上に位置する。すなわち、ディスクの外周が検知軸線および案内線に接した状態となる。これは、ディスクの中心が、撮像窓に直角な方向から見て案内線と検知軸線とのなす角の二等分線上に位置することを意味する。したがって、当該二等分線を基準線とし、その基準線に沿って撮像窓を延在させることにより、異なる直径を有するディスクであってもその一面に形成された模様の全体を容易かつ確実に撮像することができ、ひいては、容易かつ確実な選別が可能となる。換言すれば、模様の全体を撮像できるディスクの直径範囲が広くなるので、選別可能な直径範囲が広くなる。しかも、撮像窓に直角な方向から見て基準線に直角な方向については、異なる直径のディスクであっても中心位置の移動を考慮せずに撮像窓の幅を設定できるため、装置を小型化できる。また、複数の撮像タイミングセンサを必要としないので、低コストであり、かつ、煩雑な調整も不要であり、容易に実現できる。さらに、画像判別の基準となるディスクの中心位置を求める際に、案内体と検知軸線とのなす角の二等分線上に中心位置が存在するため、中心位置の抽出は単純かつ容易であり、判別に必要な処理時間が短縮される。換言すれば、選別に要する時間が短縮され、より高速な選別が可能となる。
【００２５】
（６）本発明のディスク選別装置の好ましい例では、上記（５）のディスク選別装置において、前記撮像窓の形状が長辺および短辺を有する矩形であり、前記矩形の長辺が前記基準線にほぼ平行である。この場合、撮像装置の有効撮像面は一般的に矩形であり、撮像窓を撮像面に対応した矩形状とすることにより、撮像装置の撮像面の利用効率が向上する利点がある。
【００２６】
（７）本発明のディスク選別装置の他の好ましい例では、上記（６）のディスク選別装置において、前記撮像窓に直角な方向から見て、前記撮像窓が前記基準線に対しほぼ対称である。この場合、撮像タイミングセンサによるディスクの検知から撮像装置によるディスクの撮像までの時間差がほぼ無視できる程度であれば、撮像窓において矩形の短辺方向の中心にディスクの中心が配置されるので、模様の全体をより効率よく撮像できる利点がある。
【００２７】
（８）本発明のディスク選別装置の他の好ましい例では、上記（５）〜（７）のディスク選別装置において、前記撮像タイミングセンサが光電センサからなり、前記光電センサの光軸が前記検知軸線を形成する。この場合、指向性および直線性の高い光によりディスクを検知するため、検知精度が高まる利点がある。
【発明の効果】
【００２８】
本発明のディスク画像取得装置では、（ａ）ディスク表面に形成された模様全体の撮像画像を容易かつ確実に取得できる、（ｂ）判別可能なディスクの直径範囲を広げることができる、（ｃ）判別可能なディスクの直径範囲を広げても小型化できる、（ｄ）判別可能なディスクの直径範囲が広く、安価かつ容易に実現できる、といった効果が得られる。
【００２９】
本発明のディスク選別装置では、（ａ）直径の異なる複数種類のディスクについて容易かつ確実に選別できる、（ｂ）選別可能なディスクの直径範囲を広げることができる、（ｃ）選別可能な直径範囲を広げても装置を小型化できる、（ｄ）選別可能な直径範囲が広く、安価かつ容易に実現できる、（ｅ）選別に要する時間が短縮され、より高速な選別が可能となる、といった効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施例のメダル選別装置を示す概略正面図である。
【図２】図１のメダル選別装置のII−II線に沿った概略断面図である。
【図３】図１のメダル選別装置を構成する撮像タイミングセンサが直径の異なるメダルを検知する際の状態を示す模式図である。
【図４】図１のメダル選別装置の概略構成図である。
【図５】図１のメダル選別装置の画像処理部を示すブロック図である。
【図６】図１のメダル選別装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】図６の基準画像登録ステップの詳細を示すフローチャートである。
【図８】図６の前処理ステップの詳細を示すフローチャートである。
【図９】図６の画像対比判定ステップの詳細を示すフローチャートである。
【図１０】図６の画像対比判定ステップの詳細を示すフローチャートで、図９の続きである。
【図１１】図６の平行移動ステップの詳細を示すフローチャートである。
【図１２】図６の平行移動ステップにおける撮像画像の移動を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００３２】
（構成）
本発明のディスク選別装置の一例として、図１〜４に示すメダル選別装置１００について説明する。このメダル選別装置１００は、ゲーム機等に内蔵されて使用されるもので、投入されたメダルの真偽を判別して偽メダルＦＭをメダル返却口１０１へ振り分けると共に、真正メダルＴＭをメダル受入口１０２へ案内する機能を有する。メダル選別装置１００は、本体１０３、メダル投入口１０４、メダル通路１０５、振分ゲート１０６、二次元撮像装置１２０、撮像タイミングセンサ１１１、メダルカウントセンサ１１３、制御装置１４０、ＲＯＭ１４２、ＲＡＭ１４３、ユーザインターフェース１５１、状態表示器１５２、登録スイッチ１５３およびセキュリティボリューム１５４を含んでいる。
【００３３】
本体１０３は、メダル投入口１０４およびメダル通路１０５が形成され、振分ゲート１０６、二次元撮像装置１２０、撮像タイミングセンサ１１１およびメダルカウントセンサ１１３が取り付けられる機能を有する。本体１０３は、矩形箱形であって、樹脂により製造されている。本体１０３において、メダル通路１０５の一側壁に矩形の撮像窓１１０が設けられている。
【００３４】
メダル投入口１０４は、ゲーム機等の投入口(図示せず)に投入された硬貨を受け入れる機能を有する。メダル投入口１０４は、本体１０３の上面の左端部に片寄せて形成され、スリット状の断面形状を有している。
【００３５】
メダル通路１０５は、メダル投入口１０４に投入され、落下又は転動するメダルＭを案内する機能を有する。メダル通路１０５は、本体１０３内に形成され、メダル投入口１０４とほぼ同一のスリット状の断面形状を有している。メダル通路１０５は、図１に示すように、メダル投入口１０４から垂下する垂立メダル通路１０５Ｖおよびその下流において左斜め下方へ下向きに傾斜する傾斜メダル通路１０５Ｓを含んでいる。よって、メダル投入口１０４に投入されたメダルＭは、垂立メダル通路１０５Ｖを垂直に落下した後、ガイドレール１０８によって案内される。ガイドレール１０８は、図１に示すように、案内線ＧＬに沿って形成された案内面１０８ａを有し、メダルＭの転動方向に向かって前下がりに傾斜している。そのため、メダルＭはガイドレール１０８により右側へ案内され、ガイドレール１０８の案内面１０８ａ上を転動して傾斜メダル通路１０５Ｓを移動する。換言すれば、傾斜メダル通路１０５Ｓにおいて、メダルＭの周面は案内線ＧＬを介してガイドレール１０８に接触し、ガイドレール１０８により支持されつつ案内線ＧＬに沿って右側に案内される。なお、ガイドレール１０８として平板以外の形状のものも使用可能であり、例えば、ガイドレール１０８を棒状体で構成してもよい。その場合、メダルＭは、傾斜メダル通路１０５Ｓ内において本体１０３に形成される案内面１０３ａにもたれ掛かりつつ、周面をガイドレール１０８に支持されて案内線ＧＬ上を転動する。
【００３６】
振分ゲート１０６は、傾斜メダル通路１０５Ｓに進退自在に配置された振分板１０９を有している。振分板１０９が傾斜メダル通路１０５Ｓに進入した場合、転動するメダルＭをガイドレール１０８上から逸らせて落下させ、メダル返却口１０１へ返却する。振分板１０９が傾斜メダル通路１０５Ｓから退出した場合、メダルＭはガイドレール１０８上を転動して振分ゲート１０６を通過する。振分板１０９は、制御装置１４０からのゲート制御信号ＧＣＳによって傾斜メダル通路１０５Ｓへ進入する。なお、通常、振分板１０９は傾斜メダル通路１０５Ｓに進入した状態（すなわち、振分ゲート１０６が閉じた状態）が保持されている。
【００３７】
二次元撮像装置１２０は、メダル通路１０５を移動するメダルＭの一面の画像を二次元で撮像する機能を有する。二次元撮像装置１２０は、投光装置１２１、ハーフミラー１２２、集光レンズ１２３および撮像素子１２４を含んでいる。
【００３８】
投光装置１２１はハーフミラー１２２を介してメダル通路１０５を移動するメダルＭの一面に光を投光する機能を有する。投光装置１２１は、例えば、面投光装置１３０である。面投光装置１３０を用いることにより、メダルＭの回転位相が異なっても影の影響のない撮像が可能であるからである。面投光装置１３０は、発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）１３１、導光体１３２、反射シート１３３および拡散シート１３４を含んでいる。
【００３９】
ＬＥＤ１３１は、メダルＭへ投光するための光源である。ＬＥＤ１３１には三色ＬＥＤが使用され、ＬＥＤ１３１が白色可視光を照射する。しかし、ＬＥＤ１３１として、白色ＬＥＤを用いることもできる。ＬＥＤ１３１は、図２に示すように、導光体１３２の側端面に面して配置されているので、メダル通路１０５と平行な面内に配置することができ、設置スペースは小さい。なお、図２に示すＬＥＤ１３１の位置は便宜的に図示したものである。
【００４０】
導光体１３２は、本実施例において、低コストの観点から樹脂にて製造された矩形薄板状をしており、メダル通路１０５に対しその面が平行に配置されている。樹脂は、透明又は拡散材の混入により乳白色を呈する。拡散材を混入した場合、拡散シート１３４は不要となる。導光体１３２は、ガラス基板によって構成することもできる。本実施例では、撮像窓１１０に導光体１３２が相対している。
【００４１】
反射シート１３３は、導光体１３２からメダル通路１０５の反対側へ光が拡散するのを防止し、メダル通路１０５側に反射する機能を有する。反射シート１３３は、導光体１３２のメダル通路１０５の反対側に位置する面に密着されている。なお、反射シート１３３に代えて、導光体１３２に銀幕を蒸着しても良い。
【００４２】
拡散シート１３４は、導光体１３２のメダル通路１０５側の面から投光される光を面均一に拡散させる機能を有する。したがって、導光体１３２によって導かれ、または、反射シート１３３によって反射されたＬＥＤ１３１からの投射光は、拡散シート１３４によって面全体に亘って均一な光量にされ、メダル通路１０５に向けて投光される。これにより、メダルＭに均一な投光がなされる。拡散シート１３４から投射される投射光は、メダル通路１０５、換言すれば、メダル通路１０５を移動するメダルＭに対し直角に投射される。これは、メダルＭの表面の凹凸による光学的な影を作らないためである。導光体１３２、反射シート１３３および拡散シート１３４は薄いので、投光装置１２１を小型にすることができる。
【００４３】
ハーフミラー１２２は、光の一部を反射すると共に、一部を透過する機能を有する。具体的には、投光装置１２１からの投光は透過し、メダルＭからの反射光は反射する機能を有する。換言すれば、ハーフミラー１２２は、投光装置１２１からの投光をメダル通路１０５におけるメダルＭに対し直角に投光し、かつ、メダルＭからの反射光をメダル通路１０５と平行な方向に反射させる。本実施例において、ハーフミラー１２２は薄い透明樹脂にクロムを蒸着メッキしたものである。これは、低コスト化のためである。しかし、ガラス板にクロムをメッキしてもよい。ハーフミラー１２２は、撮像窓１１０の側方において、メダル通路１０５の面に対し４５度の角度でメダル通路１０５から離れるほど左下方に位置するよう傾斜配置されている。具体的には、ハーフミラー１２２は、傾斜メダル通路１０５Ｓの左下領域においてメダル通路１０５に対し４５度の角度で傾斜している。ハーフミラー１２２の長手軸線ＬＬは、対面するメダル通路１０５におけるメダルＭの進行線ＤＬ(傾斜メダル通路１０５Ｓに相対しているので僅かに傾斜した水平線になる)に対して所定角度傾斜する方向に配置されている。
【００４４】
集光レンズ１２３は、ハーフミラー１２２によって反射された光を所定の小さな範囲に集光する機能を有する。集光レンズ１２３は、上記機能から、所定の屈折率を有する凸レンズであり、本体１０３内においてハーフミラー１２２の左側方に配置され、ハーフミラー１２２と同等又は小さい直径を有している。投光装置１２１等の形状を工夫し、集光レンズ１２３を小型化することが好ましい。これは、低価格化及び小型化のためである。
【００４５】
撮像素子１２４は、集光レンズ１２３によって集光された像を撮像する機能を有する。撮像素子１２４は、集光レンズ１２３の左側方に配置されている。撮像素子１２４は、小型化のため、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサが採用される。
【００４６】
撮像タイミングセンサ１１１は、メダル通路１０５を転動するメダルＭが撮像窓１１０に相対するタイミングを検知する機能を有する。撮像タイミングセンサ１１１は、撮像窓１１０下流の傾斜メダル通路１０５Ｓに配置され、メダルＭの中心がハーフミラー１２２の長手軸線ＬＬ上方（換言すれば、後述の基準線ＢＬ上）に達したときに撮像タイミングセンサ１１１がメダルＭを検知できるよう配置されている。そのため、撮像タイミングセンサ１１１は、メダルＭを最適に撮像できるタイミングを示すタイミング信号ＴＳをメダルＭの検知出力として出力する。
【００４７】
撮像タイミングセンサ１１１としては、メダルＭの位置をより正確に検知できる光電式のセンサを用いるのが好ましい。本実施例では、撮像タイミングセンサ１１１は、発光部１１２ａ、受光部１１２ｂおよびプリズム１１２ｃを含む光電センサ１１２である。発光部１１２ａから出射した光がプリズム１１２ｃを介して受光部１１２ｂに入射するよう発光部１１２ａ、受光部１１２ｂおよびプリズム１１２ｃが配置され、メダルＭが発光部１１２ａから出射した光を遮ることによりメダルＭの通過が検知されるよう構成されている。換言すれば、発光部１１２ａから出射される光の軸（すなわち、光軸ＬＡ）によりメダルＭを検知する検知軸線ＤＡＬが形成され、検知軸線ＤＡＬをメダルＭの周面が横切ることによりメダルＭが検知される。
【００４８】
検知軸線ＤＡＬは、撮像窓１１０に直角な方向（図１の紙面表側から裏側に向かう方向）から見て、メダルＭの進行線ＤＬにほぼ直角な方向に配置されるのが好ましい。換言すれば、検知軸線ＤＡＬは傾斜メダル通路１０５Ｓにおいてガイドレール１０８の案内線ＧＬにほぼ直角な方向に配置されるのが好ましい。これにより、検知軸線ＤＡＬが傾斜メダル通路１０５Ｓを最短距離で横切ることとなり、撮像タイミングセンサ１１１を最も効率良く設置できるからである。すなわち、案内線ＧＬに対し直角な方向から見て、撮像タイミングセンサ１１１の設置に必要な領域が最小となるので、メダル選別装置１００を小型化できる利点がある。しかし、検知軸線ＤＡＬの案内線ＧＬに対する角度は、９０度に限定されるものではなく、メダル通路１０５の形状や撮像タイミングセンサ１１１の配置に応じて適宜に設定できる。
【００４９】
なお、撮像タイミングセンサ１１１の受光部１２２ｂは、傾斜メダル通路１０５Ｓを挟んで発光部１２２ａと対向する位置に配置することもできる。その場合、プリズム１２２ｃは不要となる。
【００５０】
撮像窓１１０は、傾斜メダル通路１０５Ｓの一側壁に設けられた平面視矩形の開口からなり、傾斜メダル通路１０５Ｓを転動するメダルＭの撮像領域を画定する機能を有する。図３に示すように、撮像窓１１０の高さＨ（換言すれば、長辺ＬＳの長さ）は、最大径の選別対象メダルＭ１の直径よりも幅広に形成されている。縦方向においてメダルＭの直径に関する情報を取得するためのである。撮像窓１１０の幅Ｗ（換言すれば、短辺ＳＳの長さ）は、最小径の選別対象メダルＭ３の直径よりも僅かに小さく形成してある。転動するメダルＭが傾斜メダル通路１０５Ｓから外れることを防止すると共に、ハーフミラー１２２の横方向の大きさを規制し、メダル通路１０５に対し４５度の角度で傾斜配置されるハーフミラー１２２の離れ量を規制し、装置を小型化するためである。しかし、他の飛び出し防止手段を設けることにより、撮像窓１１０の幅ＷをメダルＭの直径よりも大きくすることができる。なお、撮像窓１１０は矩形以外の形状であってもよいが、撮像素子１２４の撮像面を有効利用できる矩形状が好ましい。撮像素子１２４は、一般的に矩形状の有効撮像面を有しているからである。
【００５１】
撮像窓１１０に直角な方向から見て、ガイドレール１０８の案内線ＧＬと撮像タイミングセンサ１１１の検知軸線ＤＡＬとのなす角ＡＮＧの二等分線を基準線ＢＬとした場合、撮像窓１１０の長辺が基準線ＢＬと平行になるよう撮像窓１１０が配置される。換言すれば、撮像窓１１０は基準線ＢＬに沿って延在している。なお、ハーフミラー１２２の長手軸線ＬＬは、基準線ＢＬに平行であり、撮像窓１１０に直角な方向に基準線ＢＬから所定距離を隔てて配置される。換言すれば、撮像窓１１０に直角な方向から見て長手軸線ＬＬと基準線ＢＬとが重なるよう配置される。
【００５２】
メダルカウントセンサ１１３は、振分ゲート１０６を通過したメダルＭを検知する機能を有する。メダルカウントセンサ１１３は、振分ゲート１０６の下流の傾斜メダル通路１０５Ｓの端部に配置され、１つまたは複数設けられる。本実施例では、１つのメダルカウントセンサ１１３が設けられている。メダルカウントセンサ１１３は、真正メダルＴＭと判断されたメダルＭを検知するメダル検知信号ＤＳを出力する。よって、メダル検知信号ＤＳを計数することにより、受け入れた真正メダルＴＭの個数を判別することができる。メダルカウントセンサ１１３としては、光電式や磁気式のセンサが用いられる。本実施例では、メダルカウントセンサ１１３は、撮像タイミングセンサ１１１と同様に、発光部１１４ａ、受光部１１４ｂおよびプリズム１１４ｃを含む光電センサ１１４である。発光部１１４ａから出射した光がプリズム１１４ｃを介して受光部１１４ｂに入射するよう発光部１１４ａ、受光部１１４ｂおよびプリズム１１４ｃが配置され、メダルＭが発光部１１４ａから出射した光を遮ることによりメダルＭの通過が検知されるよう構成されている。
【００５３】
制御装置１４０は、撮像タイミングセンサ１１１から出力されるタイミング信号ＴＳに基づき撮像素子１２４およびＬＥＤ１３１の作動を制御すると共に、撮像素子１２４から出力される撮像画像信号ＩＳを受けてメダルＭの真偽を判別し、その判別結果に基づき振分ゲート１０６の開閉を制御してメダル通路１０５を転動するメダルＭを選別する機能を有する。また、制御装置１４０は、メダルカウントセンサ１１３から出力されるメダル検出信号ＤＳに基づき、真正メダルＴＭと判別された個数を計数する機能も有する。制御装置１４０は、例えば、所定のプログラムに基づき動作するマイクロコンピュータ１４１によって構成される。制御装置１４０は、種々の画像処理を実行する画像処理部１６０を含んでいる。画像処理部１６０の詳細については後述する。
【００５４】
ＲＯＭ１４２は、制御装置１４０を動作させるプログラムおよびデータを格納する機能を有する。ＲＯＭ１４２は、図４に示すように、後述の基準画像を保持する基準画像保持部１７１を含んでいる。
【００５５】
ＲＡＭ１４３は、制御装置１４０の動作中に必要なデータを一時的に格納する機能を有する。ＲＡＭ１４３は、図４に示すように、撮像素子１２４により撮像されたメダルＭの撮像画像を保持する撮像画像保持部１７２と、画像処理部１６０で生成された画像を保持する処理画像保持部１７３とを含んでいる。
【００５６】
ユーザインターフェース１５１は、メダル選別装置１００が組み込まれるゲーム機などの本体機器（図示せず）に電気的に接続する機能を有する。ユーザインターフェース１５１を介して本体機器をメダル選別装置１００に接続することにより、本体機器に対して所望の信号を入出力可能である。
【００５７】
状態表示器１５２は、メダル選別装置１００の動作状態を表示する機能を有する。状態表示器１５２は、例えば、発光色の異なる複数のＬＥＤ（図示せず）により構成され、それらＬＥＤの発光が制御装置１４０により制御されることにより、メダル選別装置１００の様々な状態（例えば、正常動作やエラー発生等）が報知される。なお、状態表示器１５２としては、液晶パネルなどのディスプレイ装置も使用可能である。
【００５８】
登録スイッチ１５３は、後述する基準画像の登録において使用され、登録の開始および終了を制御装置１４０に指示する機能を有する。
【００５９】
セキュリティボリューム１５４は、メダル選別装置１００において偽メダルＦＭと判別する基準値を設定する機能を有する。制御装置１４０は、セキュリティボリューム１５４により設定された基準値に基づいてメダルＭの真偽を判別する。
【００６０】
次に、図４を参照しながら、画像処理部１６０について説明する。画像処理部１６０は、中心抽出部１６１、エッジ強調部１６２、２値化部１６３、膨張・収縮部１６４、サイズ変換部１６５、画像回転部１６６、画像移動部１６７および判別部１６８を含んでいる。
【００６１】
中心抽出部１６１は、ＲＡＭ１４３の撮像画像保持部１７２に保持された撮像画像に基づき、撮像画像におけるメダルＭの中心位置を抽出する機能を有する。換言すれば、撮像画像においてメダルＭの中心を示す座標値を算出する。後述するように、メダルＭの中心は基準線ＢＬ上に位置するため、撮像画像において基準線ＢＬに対応する直線上におけるメダルＭの周縁部の一方と他方とを検出し、両周縁部間の中点をメダルＭの中心位置とする。なお、中心位置の抽出には公知の方法を用いてもよい。例えば、撮像画像において縦軸（Ｙ軸）方向に延びる各ラインに対しメダルＭの周縁部の一方と他方とを検出し、検出された両周縁部の間隔が最大となるラインにおける両周縁部間の中点をメダルＭの中心位置とする。しかし、基準線ＢＬ上において中心位置を抽出する方法は、上記公知の方法に比べ遥かに単純かつ容易であり、中心位置の抽出に要する時間を短縮できる。
【００６２】
エッジ強調部１６２は、撮像画像保持部１７２に保持された撮像画像においてエッジを強調する機能を有する。エッジ強調とは、画像の輪郭部の濃度勾配を急峻にし、画像をシャープにする処理である。エッジ強調は、もとの画像からその２次微分を引くこと(ラプラシアンフィルタ）やアンシャープマスクにより行なうことができる。
【００６３】
２値化部１６３は、エッジ強調部１６２でエッジ強調された撮像画像を２値化する機能を有する。２値化とは、濃淡画像を２値画像に変換する処理である。２値化では、画素値（すなわち、輝度）が所定の閾値以上の場合にその画素値を「１」とし、それ以外の場合に画素値を「０」とする。
【００６４】
膨張・収縮部１６４は、２値化部１６３で２値化された撮像画像に対し、注目画素の周辺に１画素でも白の画素があれば白に置き換える膨張処理と、注目画素の周辺に１画素でも黒の画素があれば黒に置き換える収縮処理とを繰り返し実行する機能を有する。膨張処理および収縮処理を繰り返し実行することにより、２値化された撮像画像においてノイズが除去されると共にパターン欠陥（特に、線状パターンの欠陥）が修復される。
【００６５】
サイズ変換部１６５は、膨張・収縮部１６４で膨張・収縮処理された撮像画像の画像サイズを縮小する機能を有する。サイズ変換は、公知のアフィン変換を用い、座標原点（Ｘ＝０、Ｙ＝０）を基準に所定の縮小率で実行される。
【００６６】
画像回転部１６６は、サイズ変換部１６５でサイズ変換された撮像画像を回転する機能を有する。回転は、公知のアフィン変換を用い、中心抽出部１６１で抽出されたメダル中心位置を基準に所定の回転角度で実行される。
【００６７】
画像移動部１６７は、サイズ変換部１６５でサイズ変換された撮像画像を平行移動する機能を有する。平行移動は、公知のアフィン変換を用い、所定の方向および移動距離で実行される。換言すれば、画素で示されたＸ軸方向およびＹ軸方向の移動距離（例えば、Ｘ軸方向に１ピクセル、Ｙ軸方向に０ピクセル）に基づき、画像全体が平行移動される。
【００６８】
なお、画像処理部１６０は、中心抽出部１６１、エッジ強調部１６２、２値化部１６３、膨張・収縮部１６４、サイズ変換部１６５、画像回転部１６６、画像移動部１６７および判別部１６８のそれぞれの機能を有するものであれば、ハードウェアおよびソフトウェアのいずれで構成してもよい。一部をハードウェアとし残りをソフトウェアとすることも可能である。本実施例では、処理速度を高める上で有利なハードウェアにより画像処理部１６０の全体を構成している。
【００６９】
上記の構成を有するメダル選別装置１００では、傾斜メダル通路１０５ＳにおいてメダルＭがガイドレール１０８に支持されつつ案内線ＧＬに沿って斜め下方に移動し、メダルＭの進行方向側の周面が撮像タイミングセンサ１１１の検知軸線ＤＡＬ（すなわち、光電センサ１１２の光軸ＬＡ）上に位置したときにメダルＭが撮像窓１１０の所定位置（すなわち、撮像位置）に達したものとして検知される。そのため、メダルＭが撮像位置に達した場合、メダルＭの直径に関係なくメダルＭの周面が検知軸線ＤＡＬ上に位置することとなる。他方、メダルＭの周面はガイドレール１０８により案内線ＧＬに沿って案内されるため、メダルＭが撮像位置に達した場合、メダルＭの周面は案内線ＧＬ上に位置する。すなわち、図３に示すように、撮像窓１１０に直角な方向から見て、最大径メダルＭ１、中間径メダルＭ２および最小径メダルＭ３のそれぞれの外周が検知軸線ＤＡＬおよび案内線ＧＬに接した状態となる。これは、撮像窓１１０に直角な方向から見て、メダルＭ１、Ｍ２、Ｍ３の中心Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３が案内線ＧＬと検知軸線ＤＡＬとのなす角の二等分線上に位置することを意味する。したがって、この二等分線を基準線ＢＬとし、その基準線ＢＬに沿って撮像窓１１０を延在させることにより、異なる直径を有するメダルＭであってもその一面に形成された模様の全体を容易かつ確実に撮像することができる。よって、容易かつ確実な判別および選別が可能となる。換言すれば、模様の全体を撮像できるメダルＭの直径範囲が広くなるので、判別および選別可能な直径範囲が広くなる。しかも、撮像窓１１０に直角な方向から見て基準線ＢＬに直角な方向については、異なる直径のメダルＭであっても中心位置の移動を考慮せずに撮像窓１１０の幅Ｗを設定できるため、撮像窓１１０の幅Ｗを比較的小さくできる。換言すれば、上記した従来装置のようにメダルＭの中心位置のシフトやズレに伴って撮像領域を大きくする必要がない。したがって、メダル選別装置１００を小型化できる。また、複数の撮像タイミングセンサ１１１を必要としないので、低コストであり、かつ、煩雑な調整も不要であり、容易に実現できる。また、画像判別の基準となるメダルＭの中心位置を求める際に、基準線ＢＬ上に中心位置が存在するため、中心位置の抽出は単純かつ容易であり、判別に必要な処理時間が短縮される。換言すれば、選別に要する時間が短縮され、より高速な選別が可能となる。
【００７０】
撮像窓１１０の形状は長辺ＬＳおよび短辺ＳＳを有する矩形であり、矩形の長辺ＬＳが基準線ＢＬにほぼ平行になるよう撮像窓１１０が配置される。一般に撮像素子１２４は矩形の有効撮像面を有するため、撮像窓１１０を矩形状とすることにより、撮像素子１２４における撮像面の利用効率を向上させることができる。
【００７１】
撮像窓１１０に対し直角な方向から見て、基準線ＢＬに対し対称となるよう撮像窓１１０が配置される。換言すれば、撮像窓１１０の短辺方向の中心軸線が基準線ＢＬと重なるよう撮像窓１１０が配置される。これにより、撮像タイミングセンサ１１１によるメダルＭの検知から撮像素子１２４によるメダルＭの撮像までの時間差が無視できる程度であれば、撮像窓１１０において矩形の短辺方向の中心にメダルＭの中心が配置されるので、模様の全体をより効率よく撮像できる。
【００７２】
撮像タイミングセンサ１１１として光電センサ１１２を用い、光電センサ１１２の光軸ＬＡが検知軸線ＤＡＬを形成する。したがって、指向性および直線性の高い光によりメダルＭを検知するため、検知精度を高めることができる。
【００７３】
（動作）
次に、図６〜図１２を参照しながら、メダル選別装置１００の動作について説明する。以下、制御装置１４０の処理を中心に説明する。
【００７４】
まず、図６に示すように、ステップＳ１において、初期化がなされる。初期化では、撮像素子１２４のフレームレート、撮像タイミングセンサ１１１およびメダルカウントセンサ１１３の感度などが設定される。
【００７５】
次のステップＳ２において、撮像タイミングセンサ１１１がオンしたか否かが判定される。換言すれば、メダル通路１０５を転動するメダルＭが撮像位置に到達したか否かが判定される。撮像タイミングセンサ１１１がオフの場合、ステップＳ３に進み、撮像タイミングセンサ１１１がオンの場合、ステップＳ５に進む。
【００７６】
ステップＳ３では、基準画像を登録するか否かが判定される。すなわち、登録スイッチ１５３がオンされたか否かが判定される。登録スイッチ１５３がオンの場合、ステップＳ４に進み、登録スイッチ１５３がオフの場合、ステップＳ２に戻る。
【００７７】
メダル投入口１０４にメダルＭが投入された場合、投入されたメダルＭは垂立メダル通路１０５Ｖを落下した後、傾斜メダル通路１０５Ｓを転動し、撮像タイミングセンサ１１１がオンする。すなわち、メダル投入口１０４へのメダルＭの投入に対応して、撮像タイミングセンサ１１１がオンする。メダル投入口１０４にメダルＭが投入されず、かつ、登録スイッチ１５３がオンされない場合、ステップＳ２およびステップＳ３が繰り返し実行される。換言すれば、メダルＭの投入および登録スイッチ１５３のオンのいずれかがなされるまでは、待機状態となる。
【００７８】
ステップＳ４では、図７に示す各ステップにより基準画像の登録が実行される。基準画像の登録は、真偽判別の基準となるメダル（以下、基準メダルＳＭという）の表面および裏面の画像を撮像素子１２４により取得して行われる。基準メダルＳＭとしては、判別精度を高める上で未使用のメダルＭを使用することが好ましいが、使用済みのメダルＭでもよい。図７の基準画像登録では、最初のステップＳ２１において、登録設定がなされる。登録設定では、例えば、登録する画像がメダルＭの表面および裏面のいずれであるかの選択がなされる。
【００７９】
次のステップＳ２２では、登録が終了したか否かが判定される。登録終了は、登録スイッチ１５３がオフされたか否かで判定される。登録スイッチ１５３がオフされた場合、図６のステップＳ４に戻り、登録スイッチ１５３がオフされていない場合、ステップＳ２３に進む。
【００８０】
次のステップＳ２３では、上述のステップＳ２と同様に、撮像タイミングセンサ１１１がオンしたか否かが判定される。メダル投入口１０４に基準メダルＳＭが投入され、撮像タイミングセンサ１１１がオンとなった場合、ステップＳ２４に進む。撮像タイミングセンサ１１１がオフの場合、ステップＳ２３が繰り返し実行される。換言すれば、メダル投入口１０４に基準メダルＳＭが投入される迄は、待機状態となる。
【００８１】
次のステップＳ２４では、制御装置１４０がＬＥＤ１３１に点灯制御信号ＬＣＳを出力し、ＬＥＤ１３１が点灯制御信号ＬＣＳに基づいて短時間点灯（すなわち、フラッシュ）される。これにより、投光装置１２１から撮像窓１１０に向かう拡散光が発せられ、撮像窓１１０と相対するメダルＭが投光される。
【００８２】
次のステップＳ２５では、制御装置１４０が撮像素子１２４に撮像制御信号ＩＣＳを出力し、撮像素子１２４が撮像制御信号ＩＣＳに基づいて基準メダルＳＭを撮像する。撮像素子１２４は、取得された撮像画像を含む撮像画像信号ＩＳを制御装置１４０に出力する。制御装置１４０は、供給された撮像画像信号ＩＳに含まれる撮像画像を図５に示すバスラインＢＳを介してＲＡＭ１４３に転送する。ＲＡＭ１４３は、送られた撮像画像を撮像画像保持部１７２に格納し保持する。
【００８３】
次のステップＳ２６では、回転角度θに「０」が設定される。換言すれば、回転角度θが初期化（すなわち、リセット）される。
【００８４】
次のステップＳ２７では、制御装置１４０の画像処理部１６０が撮像画像保持部１７２に保持された撮像画像に対し前処理を実行する。前処理は、図８に示すように、中心抽出、エッジ強調、２値化、膨張・収縮、サイズ変換の順で実行される。まず、ステップＳ４１において、中心抽出部１６１が撮像画像保持部１７２に保持された撮像画像における基準メダルＳＭの中心位置を抽出する。抽出された中心位置の座標値はＲＡＭ１４３に格納される。
【００８５】
次のステップＳ４２では、エッジ強調部１６２が撮像画像保持部１７２に保持された撮像画像についてエッジ強調の処理を実行する。エッジ強調された撮像画像は、ＲＡＭ１４３の処理画像保持部１７３に保持される。
【００８６】
続くステップＳ４３では、２値化部１６３が処理画像保持部１７３に保持されたエッジ強調後の撮像画像を２値化する。２値化された撮像画像は、処理画像保持部１７３に保持される。
【００８７】
その後、ステップＳ４４において、膨張・収縮部１６４が処理画像保持部１７３に保持された２値化後の撮像画像に対し膨張・収縮処理を実行する。膨張・収縮処理により、２値化された撮像画像のノイズ除去やパターン欠陥の修復等がなされる。膨張・収縮された撮像画像は、処理画像保持部１７３に保持される。
【００８８】
さらに、ステップＳ４５では、サイズ変換部１６５が処理画像保持部１７３に保持された膨張・収縮後の撮像画像をサイズ変換する処理を実行する。サイズ変換処理により、膨張・収縮処理された撮像画像が縮小されて画素数が減少する。サイズ変換された撮像画像は、処理画像保持部１７３に保持される。こうして前処理が完了し、当該前処理が施された撮像画像は処理画像保持部１７３に保持される。その後、図７のステップＳ２７に戻る。
【００８９】
図７のステップＳ２８では、データがＲＯＭ１４２に格納される。すなわち、前処理を施された撮像画像は、バスラインＢＳを介してＲＡＭ１４３からＲＯＭ１４２に転送され、基準画像保持部１７１に回転角度θ＝０の基準画像として格納され保持される。換言すれば、基準画像が回転角度θと関連付けられて基準画像保持部１７１に保持される。このとき、ＲＡＭ１４３の撮像画像保持部１７２に保持されていた撮像画像は、継続して撮像画像保持部１７２に保持される。
【００９０】
次のステップＳ２９では、新たな回転角度θとして現在の回転角度θに回転角度増分θｄを加算した「θ＋θｄ」が設定される。換言すれば、回転角度θに回転角度増分θｄを加算することにより、回転角度θが更新される。本実施例では、画像を１回転したときにθ＝０の基準画像を含めて全６４枚の基準画像が得られるように、θｄが設定される。この場合のθｄは「５．６２５°」である。
【００９１】
次のステップＳ３０では、回転角度θが３６０°以上であるか否かが判定される。回転角度θが３６０°未満（すなわち、「θ＜３６０°」）の場合、ステップ３１においてＲＡＭ１４３の撮像画像保持部１７２に保持された撮像画像を設定された回転角度θで回転した後、ステップＳ２７に戻り、ステップＳ２７〜Ｓ３１が繰り返し実行される。これにより、複数の回転角度θにそれぞれ対応する複数の基準画像がＲＯＭ１４２の基準画像保持部１７１に格納され保持される。換言すれば、基準メダルＳＭの撮像画像およびその撮像画像をそれぞれ異なる複数の回転角度θで回転させた画像からなる複数の基準画像が基準画像保持部１７１に保持される。
【００９２】
ステップＳ３０において回転角度θが３６０°以上（すなわち、「θ≧３６０°」）の場合、ステップＳ２１に戻り、上記のステップ２１〜Ｓ３１が繰り返される。これにより、基準メダルＳＭの表面および裏面のそれぞれについて、複数の基準画像が登録可能である。
【００９３】
なお、基準画像の登録において、基準メダルＳＭの表面および裏面のいずれかを特定する面番号ｋが設定される。すなわち、基準メダルＳＭの表面に対応する基準画像には、面番号ｋとして「０」が設定される。同様に、基準メダルＳＭの裏面に対応する基準画像には、面番号ｋとして「１」が設定される。そして、基準画像保持部１７１には、面番号ｋが複数の基準画像と共に格納され保持される。これにより、面番号ｋに基づき、基準メダルＳＭにおける表面の基準画像と裏面の基準画像とを区別することができる。
【００９４】
また、基準画像を登録する場合、取得画像を回転（図７のステップＳ３１）した後の前処理（図７のステップＳ３１）において中心抽出、エッジ強調、２値化、膨張・収縮およびサイズ変換（図８のステップＳ４１〜Ｓ４５）の全てを実行しているが、当該前処理において中心抽出、エッジ強調、２値化、膨張・収縮の処理を省略することもできる。すなわち、「θ＝０」の場合（換言すれば、回転していない画像の場合）には、ステップＳ２７において中心抽出、エッジ強調、２値化および膨張・収縮を実行した後の処理画像（換言すれば、サイズ変換前の処理画像）をＲＡＭ１４３に保持してからサイズ変換を実行し、「０＜θ＜３６０°」の場合には、ステップＳ３１においてＲＡＭ１４３に保持されたサイズ変換前の処理画像を回転させ、その後に実行されるステップＳ２７においてサイズ変換のみを実行すればよい。こうすることにより、基準画像の登録に要する時間を短縮できる。
【００９５】
ここからは、図６の説明に戻る。選別対象（換言すれば、判別対象）のメダルＭがメダル投入口１０４に投入され、ステップＳ４において撮像タイミングセンサ１１１がオンした場合、ステップＳ５では、図７のステップＳ２４と同様に、制御装置１４０がＬＥＤ１３１に点灯制御信号ＬＣＳを出力し、ＬＥＤ１３１が点灯制御信号ＬＣＳに基づいて短時間点灯（すなわち、フラッシュ）される。これにより、投光装置１２１から撮像窓１１０に向かう拡散光が発せられ、撮像窓１１０と相対する選別対象のメダルＭが投光される。
【００９６】
次のステップＳ６では、図７のステップＳ２５と同様に、制御装置１４０が撮像素子１２４に撮像制御信号ＩＣＳを出力し、撮像素子１２４が撮像制御信号ＩＣＳに基づいてメダルＭを撮像する。撮像素子１２４は、取得された撮像画像を含む撮像画像信号ＩＳを制御装置１４０に出力する。制御装置１４０は、供給された撮像画像信号ＩＳに含まれる撮像画像をＲＡＭ１４３の撮像画像保持部１７２に格納し保持する。
【００９７】
なお、ステップＳ６で取得される撮像画像は、選別対象のメダルＭにおける表面および裏面のいずれかの画像である。そのため、メダルＭの表面および裏面に形成された模様が異なる場合、基準メダルＳＭの表面および裏面のそれぞれの基準画像と対比する必要がある。本実施例では、メダルＭの表面および裏面に形成された模様が異なるものとして説明する。
【００９８】
次のステップＳ７では、図７のステップＳ２７と同様に、図８のステップＳ４１〜Ｓ４５において、中心抽出、エッジ強調、２値化、膨張・収縮、サイズ変換の順で前処理が実行される。このとき、前処理が施された撮像画像は、ＲＡＭ１４３の処理画像保持部１７３に保持される。ＲＡＭ１４３の撮像画像保持部１７２に保持されていた撮像画像は、継続して撮像画像保持部１７２に保持される。
【００９９】
次のステップＳ８では、制御装置１４０が上述の面番号ｋに「０」を設定する。これにより、後述の画像対比判定（ステップＳ１０）において、初めに「ｋ＝０」に対応する基準画像との対比がなされる。
【０１００】
次のステップＳ９では、制御装置１４０が画像移動カウント数ｎに「０」を設定する。換言すれば、画像移動カウント数ｎが初期化（すなわち、リセット）される。
【０１０１】
次のステップＳ１０では、図９および図１０に示す画像対比判定が実行される。まず、図９のステップＳ５１において、画像移動カウント数ｎが「０」か否かが判定される。換言すれば、ステップＳ５１は、後述する平行移動が実行されているか否かを判定する。平行移動が実行されていない「ｎ＝０」の場合、ステップＳ５２に進み、平行移動が実行されている「ｎ≠０」の場合、図１０のステップＳ７１に進む。
【０１０２】
「ｎ＝０」の場合に実行されるステップＳ５２では、回転角度θに「０」が設定され、次のステップＳ５３において、ＲＯＭ１４２の基準画像保持部１７１に保持された複数の基準画像のうち、面番号ｋおよび回転角度θの基準画像が選択される。最初に「ｋ＝０、θ＝０」の基準画像が選択される。
【０１０３】
次のステップＳ５４では、選択された基準画像と処理画像保持部１７３に保持された前処理後の撮像画像とを対比する画像比較が実行される。画像比較では、選択された基準画像および前処理後の撮像画像を画素単位で比較し、画素値の相違する画素数をカウントすることにより相違度ＤＦが算出される。
【０１０４】
なお、相違度ＤＦに換えて類似度に基づき判定することも可能である。その場合、画素値の一致する画素数をカウントすることにより類似度を算出し、算出された類似度が所定の閾値以上である場合に一致すると判定すればよい。
【０１０５】
次のステップＳ５５では、算出された相違度ＤＦが所定の閾値以下であるか否かが判定される。相違度ＤＦが閾値以下の場合、ステップＳ５６において、一致の判定がなされた後、図６のステップＳ１０に戻る。それ以外の場合、ステップＳ５７に進む。
【０１０６】
ステップＳ５７では、θが「０」であるか否かが判定される。「θ＝０」の場合、ステップＳ５９に進み、「θ≠０」の場合、ステップＳ５８に進む。
【０１０７】
ステップＳ５９および次のステップＳ６０では、相違度ＤＦの最小値を示す最小相違度ＤＦｍと、相違度ＤＦが最小となる最小相違度回転角度θｍとが設定される。ステップＳ５９において最小相違度ＤＦｍとして現在の相違度ＤＦが設定され、ステップＳ６０において最小相違度回転角度θｍとして現在の回転角度θが設定される。設定された最小相違度ＤＦｍおよび最小相違度回転角度θｍは、ＲＡＭ１４３に格納される。
【０１０８】
「θ≠０」の場合のステップＳ５８では、相違度ＤＦが最小相違度ＤＦｍ未満であるか否かが判定される。「ＤＦ＜ＤＦｍ」の場合、すなわち、ステップ５４で算出された相違度ＤＦが既に設定されている最小相違度ＤＦｍより小さい場合、ステップＳ５９に進み、ステップＳ５９およびＳ６０により、最小相違度ＤＦｍおよび最小相違度回転角度θｍが更新される。「ＤＦ≧ＤＦｍ」の場合、ステップＳ６１に進み、現在の最小相違度ＤＦｍおよび最小相違度回転角度θｍがそのまま維持される。
【０１０９】
次のステップＳ６１では、現在の回転角度θに回転角度増分θｄを加算して得られた値が新たな回転角度θとして設定される。換言すれば、回転角度θが更新される。
【０１１０】
次のステップＳ６２では、ステップＳ６１で更新された回転角度θが「３６０°」以上であるか否かが判定される。「θ≧３６０°」の場合、ステップＳ６３において不一致の判定がなされ、図６のステップＳ１０に戻る。「θ＜３６０°」の場合、ステップＳ５３に戻り、ステップＳ５３〜Ｓ６２が繰り返し実行される。これにより、回転角度θを増加させながら、各回転角度θに対応する複数の基準画像のそれぞれについて相違度ＤＦが算出され、算出された相違度ＤＦと閾値との比較結果から一致および不一致のいずれかの判定がなされる。なお、ステップＳ６３で不一致と判定された場合、最小相違度ＤＦｍおよび最小相違度回転角度θｍが確定する。換言すれば、不一致の判定がなされた場合、回転角度θが「０≦θ＜３６０°」の範囲で準備された複数の基準画像において最小相違度ＤＦｍが得られる最小相違度回転角度θｍがＲＡＭ１４３に保持される。
【０１１１】
ここからは、再び図６の説明に戻る。ステップＳ１１では、ステップＳ９の画像対比判定において一致と判定されたか否かが判定される。換言すれば、真正メダルと判別されたか否かが判定される。一致と判定された場合（すなわち、真正メダルと判別された場合）、ステップＳ１７に進み、不一致と判定された場合、ステップＳ１２に進む。
【０１１２】
ステップＳ１７では、制御装置１４０がゲート制御信号ＧＣＳを振分ゲート１０６に出力し、振分板１０９がメダル通路１０５から退出して振分ゲート１０６が開かれる。これにより、傾斜メダル通路１０５Ｓを転動する真正メダルＴＭは振分ゲート１０６を通過し、メダル受入口１０２を介して本体機器（図示せず）に導入される。換言すれば、メダル投入口１０４に投入されたメダルＭが真正メダルＴＭと判別され、振分ゲート１０６により真正メダルＴＭとして選別される。
【０１１３】
次のステップＳ１８では、メダルカウントセンサ１１３がオンしたか否かが判定される。メダルカウントセンサ１１３がオフの場合、ステップＳ１８が繰り返し実行される。換言すれば、メダルカウントセンサ１１３が待機状態となる。ステップＳ１７において真正メダルＴＭとして選別された場合、振分ゲート１０６を通過した真正メダルＴＭによりメダルカウントセンサ１１３がオンされ、ステップＳ１９に進む。
【０１１４】
ステップＳ１９では、振分板１０９がメダル通路１０５内に進入して振分ゲート１０６が閉ざされた後、ステップＳ２に戻る。これにより、上記ステップＳ１１において真正メダルと判定されるまでは、振分ゲート１０６の閉じた状態が維持され、偽メダルＦＭがメダル返却口１０１に振り分けられる。
【０１１５】
上記ステップＳ１１において不一致と判定された場合に実行されるステップＳ１２では、画像移動カウント数ｎが「８」以上か否かが判定される。画像移動カウント数ｎが「８」以上でない場合（すなわち、「ｎ＜８」の場合）、ステップＳ１３に進み、図１１に示す平行移動処理が実行される。
【０１１６】
図１１の平行移動処理では、ＲＡＭ１４３の処理画像保持部１７３に保持された前処理後の撮像画像が、画像移動カウント数ｎに対応した所定の方向に平行移動される。平行移動された前処理後の撮像画像（以下、移動撮像画像という）は、ＲＡＭ１４３の処理画像保持部１７３に保持される。すなわち、ステップＳ９１では、画像移動カウント数が「０」か否かが判定され、「ｎ＝０」の場合、ステップＳ９８において前処理後の撮像画像が右上方に１ピクセル移動（図１２（Ａ）の位置Ｐ１に移動、すなわち、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に各「＋１」ピクセル移動）された後、図６のステップＳ１２に戻る。「ｎ≠０」の場合、ステップＳ９２に進み、画像移動カウント数ｎが「１」か否かが判定される。「ｎ＝１」の場合、ステップＳ９９において前処理後の撮像画像が上方に１ピクセル移動（図１２（Ｂ）の位置Ｐ２に移動、すなわち、Ｙ軸方向に「＋１」ピクセル移動）された後、図６のステップＳ１２に戻る。「ｎ≠１」の場合、ステップＳ９３に進み、画像移動カウント数ｎが「２」か否かが判定される。「ｎ＝２」の場合、ステップＳ１００において前処理後の撮像画像が左上方に１ピクセル移動（図１２（Ｃ）の位置Ｐ３に移動、すなわち、Ｘ軸方向に「−１」およびＹ軸方向に「＋１」ピクセル移動）された後、図６のステップＳ１２に戻る。「ｎ≠２」の場合、ステップＳ９４に進み、画像移動カウント数ｎが「３」か否かが判定される。「ｎ＝３」の場合、ステップＳ１０１において前処理後の撮像画像が左方に１ピクセル移動（図１２（Ｄ）の位置Ｐ４に移動、すなわち、Ｘ軸方向に「−１」ピクセル移動）された後、図６のステップＳ１２に戻る。「ｎ≠３」の場合、ステップＳ９５に進み、画像移動カウント数ｎが「４」か否かが判定される。「ｎ＝４」の場合、ステップＳ１０２において前処理後の撮像画像が右方に１ピクセル移動（図１２（Ｅ）の位置Ｐ５に移動、すなわち、Ｘ軸方向に「＋１」ピクセル移動）された後、図６のステップＳ１２に戻る。「ｎ≠４」の場合、ステップＳ９６に進み、画像移動カウント数ｎが「５」か否かが判定される。「ｎ＝５」の場合、ステップＳ１０３において前処理後の撮像画像が右下方に１ピクセル移動（図１２（Ｆ）の位置Ｐ６に移動、すなわち、Ｘ軸方向に「＋１」およびＹ軸方向に「−１」ピクセル移動）された後、図６のステップＳ１２に戻る。「ｎ≠５」の場合、ステップＳ９７に進み、画像移動カウント数ｎが「６」か否かが判定される。「ｎ＝６」の場合、ステップＳ１０４において前処理後の撮像画像が下方に１ピクセル移動（図１２（Ｇ）の位置Ｐ７に移動、すなわち、Ｙ軸方向に「−１」ピクセル移動）された後、図６のステップＳ１２に戻る。「ｎ≠６」の場合、ステップＳ１０５に進み、前処理後の撮像画像が左下方に１ピクセル移動（図１２（Ｈ）の位置Ｐ８に移動、すなわち、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に各「−１」ピクセル移動）された後、図６のステップＳ１３に戻る。なお、図１２では、平行移動の方向を明瞭に示すため、便宜的に移動距離を大きく示している。
【０１１７】
ステップＳ１３において撮像画像が平行移動された後、次のステップＳ１４では、現在の画像移動カウント数ｎに「１」が加算され、新たな画像移動カウント数ｎが設定される。こうして画像移動カウント数ｎが更新された後、ステップＳ１０に戻り、ステップＳ１１において一致と判定されるか、あるいはステップＳ１２において「ｎ≧８」と判定されるまで、ステップＳ１０〜Ｓ１４が繰り返し実行される。すなわち、ステップＳ１３において平行移動された前処理後の撮像画像は、ＲＡＭ１４３の処理画像保持部１７３に格納されて保持され、ステップＳ１０で画像対比判定が行われる。換言すれば、移動撮像画像と複数の基準画像との対比によるメダルＭの真偽の判別が、平行移動の方向を変えながら繰り返し実行される。
【０１１８】
なお、ここでは、平行移動の移動量を８方向に各１ピクセルとしているが、メダルの中心位置に対して模様のズレが大きい場合、必要に応じて２ピクセル以上とすることもできる。その場合、図１１の平行移動処理において、画像移動カウント数ｎやピクセル数を適宜設定することにより、ピクセル数を徐々に増やすことも可能である。
【０１１９】
図６のステップ１０において、移動撮像画像と複数の基準画像とが対比される場合、図１０に示す各ステップが実行される。すなわち、図６のステップＳ１４において画像移動カウント数ｎに「１」が加算されているため、図９のステップＳ５１の判定により図１０のステップＳ７１に進む。このステップＳ７１では、回転角度カウント数ｍとして「０」が設定される。回転角度カウント数ｍは、ＲＡＭ１４３に保持される。
【０１２０】
次のステップＳ７２では、回転角度カウント数ｍが「０」と一致するか否かが判定される。「ｍ＝０」の場合、ステップＳ７３において、回転角度θとして最小相違度回転角度θｍが設定された後、ステップＳ７７に進む。「ｍ≠０」の場合、ステップＳ７４に進む。
【０１２１】
ステップＳ７４では、回転角度カウント数ｍが「１」と一致するか否かが判定される。「ｍ＝１」の場合、ステップＳ７５において、回転角度θとして最小相違度回転角度θｍから回転角度増分θｄを減算した「θｍ−θｄ」が設定された後、ステップＳ７７に進む。「ｍ≠１」の場合、ステップＳ７６において、回転角度θとして最小相違度回転角度θｍに回転角度増分θｄを加算した「θｍ＋θｄ」が設定された後、ステップＳ７７に進む。
【０１２２】
ステップＳ７７では、ＲＯＭ１４２の基準画像保持部１７１に保持された複数の基準画像のうち、ステップＳ７３、Ｓ７５およびＳ７６のいずれかで設定された回転角度θに対応する基準画像が選択される。このとき、面番号ｋに対応する複数の基準画像の中から選択される。
【０１２３】
次のステップＳ７８では、図９のステップＳ５４と同様に、選択された基準画像とＲＡＭ１４３の処理画像保持部１７３に保持された移動撮像画像とを対比する画像比較が実行される。画像比較では、選択された基準画像および移動撮像画像を画素単位で比較し、画素値の相違する画素数をカウントすることにより相違度ＤＦが算出される。
【０１２４】
次のステップＳ７９では、図９のステップＳ５５と同様に、算出された相違度ＤＦが所定の閾値以下であるか否かが判定される。相違度ＤＦが閾値以下の場合、ステップＳ８０において、一致の判定がなされた後、図６のステップＳ１０に戻る。それ以外の場合、ステップＳ８１に進む。
【０１２５】
ステップＳ８１では、新たな回転角度カウント数ｍとして現在の回転角度カウント数ｍに「１」を加算した「ｍ＋１」を設定する。
【０１２６】
次のステップＳ８２では、回転角度カウント数ｍが「３」未満であるか否かを判定する。「ｍ＜３」の場合、ステップＳ７２に戻り、ステップＳ７２〜Ｓ８２が繰り返し実行される。「ｍ≧３」の場合、ステップＳ８３において、不一致の判定がなされた後、図６のステップＳ１０に戻る。
【０１２７】
このように、移動撮像画像と複数の基準画像とが対比される場合、平行移動していない撮像画像において最小相違度ＤＦｍが得られる最小相違度回転角度θｍを第１回転角度として特定し、最小相違度回転角度θｍに回転角度増分θｄを減算した角度「θｍ−θｄ」を第２回転角度として特定し、最小相違度回転角度θｍに回転角度増分θｄを加算した角度「θｍ＋θｄ」を第３回転角度として特定し、これら特定された第１〜第３回転角度に対応する基準画像と移動撮像画像とを対比することにより、一致および不一致のいずれかの判定がなされる。換言すれば、基準画像保持部１７１に保持された６４枚の基準画像の中から３枚の基準画像を特定し、特定された３枚の基準画像についてのみ対比される。そのため、全６４枚の基準画像について対比する場合に比べ、判定に要する時間が短縮できる。
【０１２８】
なお、図７の基準画像登録において回転角度増分θｄを「５．６２５°」に設定し一面につき全６４枚の基準画像を登録しているが、回転角度増分θｄは適宜に設定できる。回転角増分θｄをより小さくして一面当たりの基準画像数を適宜に増加させた場合には、平行移動後の撮像画像に対する画像対比判定において、第１回転角度（すなわち、最小相違度回転角度θｍ）に対応する基準画像についてのみ画像比較を行うようにすることもできる。
【０１２９】
再び図６の説明に戻る。ステップＳ１２において画像移動カウント数ｎが「８」以上の場合（すなわち、「ｎ≧８」の場合）、ステップＳ１５に進み、現在の面番号ｋに「１」が加算され、新たな面番号ｋが設定される。
【０１３０】
次のステップＳ１６では、面番号ｋが「２」以上であるか否かが判定される。面番号ｋが「２」未満（すなわち、「ｋ＜２」）の場合、ステップＳ９に戻る。換言すれば、「ｋ＝１」に設定された状態で、ステップＳ９〜Ｓ１４の処理が再度実行される。すなわち、基準メダルＳＭの裏面の基準画像との対比が行われる。
【０１３１】
ステップＳ１６において「ｋ≧２」の場合、ステップＳ２に戻る。このとき、振分ゲート１０６の閉じた状態が保持されているので、メダル通路１０５を転動するメダルＭは振分ゲート１０６を通過することができず、メダル返却口１０１に振り分けられる。換言すれば、メダルＭは偽メダルＦＭとして選別され、メダル返却口１０１から放出される。
【０１３２】
なお、メダルＭの表面および裏面の模様が同一の場合には、ステップＳ１５およびＳ１６を省略することで適用が可能となる。
【０１３３】
このように、撮像画像と複数の基準画像との対比によりメダルＭが真正と判別されない場合、画像移動部１６７により撮像画像が平行移動され、平行移動された撮像画像と複数の基準画像とを対比してメダルＭの真偽が判別される。平行移動により、撮像画像におけるメダルＭの模様は、複数の基準画像に対してそれぞれ相対的に移動する。そのため、平行移動における方向および移動量が適正であれば、平行移動された撮像画像において模様の位置ズレが補正され、位置ズレが除去または減少される。複数の基準画像は、基準メダルＳＭに対応する画像と、その画像をそれぞれ異なる複数の回転角度で回転させた画像と、からなる。そのため、撮像画像においてメダルＭの模様が回転していても、その回転角度と同一または近似する回転角度の基準画像との対比が可能となる。したがって、撮像画像における模様の回転および位置ズレの双方の影響が除去または減少され、判別精度を高めることができる。
【０１３４】
複数の基準画像は予め準備されているため、撮像画像を回転させるよりも処理時間を短縮できる。また、撮像画像の平行移動は座標値の加算または減算のみで済むため比較的短時間で実行可能である。よって、判別に要する時間を短縮でき、高速選別が可能となる。
【０１３５】
平行移動された撮像画像の判別は、平行移動の方向を変えながら繰り返し実行される。そのため、位置ズレの補正が最適化され、選別精度が一層高まる。
【０１３６】
また、平行移動された撮像画像の判別において、平行移動前の撮像画像と複数の基準画像との対比の結果により、複数の回転角度θのうちの３つの回転角度θｍ、θｍ−θｄ、θｍ＋θｄが特定される。特定された３つの回転角度θｍ、θｍ−θｄ、θｍ＋θｄに対応する基準画像と平行移動された撮像画像との対比によりメダルＭの真偽が判別される。そのため、平行移動された撮像画像と対比する基準画像数が減少するので、判別に要する時間をより短縮できる。換言すれば、選別が一層高速化される。
【０１３７】
上述したように、本発明の一実施例によるメダル選別装置１００では、直径の異なる複数種類のメダルＭについて容易かつ高精度に真正メダルＴＭおよび偽メダルＦＭを選別できるため、他店メダルや変造メダル等の偽メダルＦＭの使用は困難であり、不正行為を確実に防止できる。しかも高速動作が可能であるため、熟練遊技者によりメダルＭが連続的に投入されるパチスロ機にも充分に対応できる。
【０１３８】
なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、上記実施例では、遊技用メダルを例に説明したが、硬貨やトークン等の他の種類のディスクに対しても適用可能である。その場合にも、メダル選別装置１００と同様の効果が得られ、特に不正行為の防止に効果的である。
【０１３９】
また、上記実施例では、凹凸模様を有するメダルを例に説明したが、印刷等により形成された模様を有するディスクに対しても適用できる。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
本発明は、ゲーム機、自動販売機、精算機等のディスク処理装置に好適に利用でき、特に、直径の異なる複数種類のディスクを処理する装置に好適である。
【符号の説明】
【０１４１】
１００ メダル選別装置
１０１ メダル返却口
１０２ メダル受入口
１０３ 本体
１０３ａ 案内面
１０４ メダル投入口
１０５ メダル通路
１０５Ｓ 傾斜メダル通路
１０５Ｖ 垂立メダル通路
１０６ 振分ゲート
１０８ ガイドレール（ガイド体）
１０８ａ 案内面
１０９ 振分板
１１０ 撮像窓
１１１ 撮像タイミングセンサ
１１２ 光電センサ
１１２ａ 発光部
１１２ｂ 受光部
１１２ｃ プリズム
１１３ メダルカウントセンサ
１１４ 光電センサ
１１４ａ 発光部
１１４ｂ 受光部
１１４ｃ プリズム
１２０ 二次元撮像装置
１２１ 投光装置
１２２ ハーフミラー
１２３ 集光レンズ
１２４ 撮像素子
１３０ 面投光装置
１３１ ＬＥＤ
１３２ 導光体
１３３ 反射シート
１３４ 拡散シート
１４０ 制御装置
１４１ マイクロコンピュータ
１４２ ＲＯＭ
１４３ ＲＡＭ
１５１ ユーザインターフェース
１５２ 状態表示器
１５３ 登録スイッチ
１５４ セキュリティボリューム
１６０ 画像処理部
１６１ 中心抽出部
１６２ エッジ強調部
１６３ ２値化部
１６４ 膨張・収縮部
１６５ サイズ変換部
１６６ 画像回転部
１６７ 画像移動部
１６８ 判別部
１７１ 基準画像保持部
１７２ 撮像画像保持部
１７３ 処理画像保持部
ＢＳ バスライン
Ｍ メダル
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３ メダル
ＦＭ 偽メダル
ＳＭ 基準メダル
ＴＭ 真正メダル
ＢＬ 基準線
ＤＡＬ 検知軸線
ＧＬ 案内線
ＬＡ 光軸
ＬＬ 長手軸線
ＬＳ 長辺
ＳＳ 短辺
ＤＦ 相違度
ＤＦｍ 最小相違度
ＤＬ 進行線
ＤＳ メダル検知信号
ＤＳ メダル検出信号
ＧＣＳ ゲート制御信号
ＩＣＳ 撮像制御信号
ＩＳ 撮像画像信号
ＬＣＳ 点灯制御信号
ＴＳ タイミング信号
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスク画像取得装置に関し、詳しくは、ディスクの表面または裏面に形成された模様を撮像して撮像画像を取得するディスク画像取得装置に関する。さらに詳しくは、直径の異なる複数種類のディスクに対しても容易かつ確実に画像を取得できるディスク画像取得装置に関する。
【０００２】
また、本発明は、ディスク選別装置に関し、詳しくは、ディスクの表面または裏面に形成された模様を撮像して撮像画像を取得し、当該撮像画像を基準画像と比較することによりディスクの真偽を判別し、当該判別結果に基づいてディスクを選別するディスク選別装置に関する。さらに詳しくは、直径の異なる複数種類のディスクに対しても容易かつ確実に画像を取得して選別できるディスク選別装置に関する。
【０００３】
なお、本明細書におけるディスクは、通貨である硬貨、遊技機に用いられるメダルやトークンをも含む概念である。
【背景技術】
【０００４】
従来より、硬貨やメダル等のディスクの表面または裏面（以下、ディスク表面という）に形成された模様をイメージセンサにより撮像し、撮像画像を用いて真偽や金種を判別する装置が提案されており、特に移動するディスクを撮像する場合には、ディスクが撮像位置に到達したことをタイミングセンサにより検知し、タイミングセンサの検知出力に基づいてディスクを撮像している。
【０００５】
例えば、特許文献１には、撮像位置に対し硬貨の移動方向上流側に配置された第１センサが硬貨の通過を検出したとき、硬貨が撮像位置に達する以前に予めイメージセンサの撮像動作を開始し、第２センサが硬貨の撮像位置への到達を検出したとき、照明を短時間照射してイメージセンサにより硬貨表面の撮像画像を取得する硬貨識別装置が開示されている。
【０００６】
特許文献２には、撮像位置に対し硬貨の移動方向下流側に配置された硬貨検知センサにより硬貨の先端の到来を検知し、硬貨検知センサの検知に同期して硬貨の表面に光を照射してイメージセンサにより硬貨の外周を含む画像を取得する硬貨識別装置が開示されている。
【０００７】
特許文献３には、発光素子から照射された光が硬貨の到来によって遮断されたことを受光素子により検知して硬貨到来時刻を撮像タイミング決定手段に通知し、撮像タイミング決定手段が硬貨到来時刻と硬貨の撮像位置および硬貨搬送速度から撮像タイミングを算出し、制御部がそのタイミングで硬貨の所定位置の画像を撮像するよう撮像手段に指令する硬貨画像識別装置が開示されている。
【０００８】
特許文献４には、硬貨搬送方向上流側の異なる位置に複数の硬貨位置検出器を配置し、硬貨の大きさに応じて複数の硬貨位置検出器を選択的に作動させるワーク画像認識装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平２００１−３４４６３１号公報（図１、段落番号００１９〜００３１）
【特許文献２】特開平２００２−３５８５５１号公報（図１、段落番号００２３〜００２７）
【特許文献３】特開２００７−２４１７０１号公報（図１、図２、段落番号００１５）
【特許文献４】特許第３１１５５０５号公報（図２、図３、段落番号０００８〜００１６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、硬貨やメダル等のディスクには直径の異なる複数の種類があり、ディスク表面に形成された模様の撮像画像を取得するディスク画像取得装置には、直径の異なるディスクであってもディスク表面の模様全体を含む撮像画像を取得することが求められる。これは、模様の一部が撮像されないと模様の判別精度が低下するからである。
【００１１】
上記特許文献１の硬貨識別装置では、直径の異なる硬貨への対応については何ら考慮されておらず、硬貨の直径が変わると撮像領域における硬貨の中心位置が硬貨の移動方向上流側にシフトしてしまう。そのため、小径硬貨に合わせて撮像領域を設定した場合、シフト量の大きい大径硬貨において模様が撮像領域からはみ出てしまう。換言すれば、判別できる硬貨の直径範囲が小さいという問題がある。他方、大径硬貨に合わせて撮像領域を拡大した場合、イメージセンサや照明装置が大型となり、コストアップや装置全体が大型化するという問題がある。画角の広いレンズを用いればイメージセンサを大型化する必要はないが、照明装置の大型化は避けられない。さらに、硬貨の直径により中心位置が変わるため、画像判別の基準となる硬貨の中心位置を求める際に、硬貨の外周を検出して中心位置を求めるという一般的な方法が適用されるため、画像判別に要する処理時間が長くなるという問題もある。
【００１２】
特許文献２の硬貨識別装置の場合、直径の異なる硬貨を想定しているものの、硬貨表面の周縁部を撮像する装置であり、硬貨表面の模様全体の画像を取得する場合については何ら考慮されていない。そして、硬貨の先端を硬貨検知センサにより検知するため、硬貨の直径が変わると撮像領域における硬貨の中心位置が硬貨の移動方向上流側にシフトする。したがって、特許文献１の硬貨識別装置と同様の問題がある。
【００１３】
特許文献３の硬貨画像識別装置では、硬貨の撮像位置および硬貨搬送速度から撮像タイミングを算出するため、撮像タイミングに誤差が生じ易く、撮像領域に対する硬貨の中心位置にズレが生じてしまう。したがって、誤差分を見込んで撮像領域を大きく設定する必要があり、イメージセンサや照明装置が大型となり、コストアップや装置全体が大型化するという問題がある。また、硬貨の中心位置のズレが生じるため、特許文献１および特許文献２の場合と同様に、画像判別の基準となる硬貨の中心位置を求める際に、硬貨の外周を検出して中心位置を求めるという一般的な方法が適用されるため、画像判別に要する処理時間が長くなるという問題もある。
【００１４】
特許文献４のワーク画像認識装置では、硬貨の直径に対応する複数の硬貨位置検出器を必要とするため、コストアップとなるという問題がある。また、複数の硬貨位置検出器について位置および光軸の調整が必要となるため、調整作業が煩雑になるという問題がある。
【００１５】
本発明は、上述した従来技術の問題を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、直径の異なる複数種類のディスクに対し、ディスク表面に形成された模様全体の撮像画像を容易かつ確実に取得することのできるディスク画像取得装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、判別可能なディスクの直径範囲を広げることができるディスク画像取得装置を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、判別可能なディスクの直径範囲を広げても装置を小型化できるディスク画像取得装置を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、判別可能なディスクの直径範囲が広く、安価かつ容易に実現できるディスク画像取得装置を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、直径の異なる複数種類のディスクについて容易かつ確実に選別できるディスク選別装置を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、選別可能な直径範囲を広げることができるディスク選別装置を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、選別可能な直径範囲を広げても装置を小型化できるディスク選別装置を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、選別可能な直径範囲が広く、安価かつ容易に実現できるディスク選別装置を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、選別に要する処理時間を短縮できるディスク選別装置を提供することにある。
ここに明記しない本発明の他の目的は、以下の説明および添付図面から明らかである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この目的を達成するため、本発明にかかるディスク画像取得装置およびディスク選別装置は以下のように構成される。
【００１７】
（１）本発明のディスク画像取得装置は、所定方向に移動するディスクの周面を所定の案内線に沿って案内するガイド体と、前記ガイド体により案内される前記ディスクの一面に対しほぼ平行に配置され、前記ディスクの一面において撮像領域を画定する撮像窓と、前記ガイド体により案内される前記ディスクの移動方向を横断する検知軸線を有し、前記検知軸線において前記ディスクの周面が検知されたときに前記ディスクが前記撮像窓の所定位置に達したものとしてタイミング信号を出力する撮像タイミングセンサと、前記撮像タイミングセンサから出力される前記タイミング信号に基づき前記撮像窓を介して前記ディスクの一面を撮像する撮像装置と、を備え、前記撮像窓に直角な方向から見て前記案内線と前記検知軸線とのなす角の二等分線を基準線とし、前記撮像窓が前記基準線に沿って延在するディスク画像取得装置である。
【００１８】
本発明のディスク画像取得装置では、ディスクが所定方向に移動し、ディスクの周面が撮像タイミングセンサの検知軸線上に位置したときにディスクが撮像窓の所定位置に達したものとして検知される。そのため、ディスクが撮像窓の所定位置に達した場合、ディスクの直径に関係なくディスクの周面が検知軸線上に位置することとなる。他方、ディスクの周面はガイド体により案内線に沿って案内されるため、ディスクが撮像窓に達した場合、ディスクの周面は案内線上に位置する。すなわち、ディスクの外周が検知軸線および案内線に接した状態となる。これは、ディスクの中心が、撮像窓に直角な方向から見て案内線と検知軸線とのなす角の二等分線上に位置することを意味する。したがって、当該二等分線を基準線とし、その基準線に沿って撮像窓を延在させることにより、異なる直径を有するディスクであってもその一面に形成された模様の全体を容易かつ確実に撮像することが可能となる。換言すれば、模様の全体を撮像できるディスクの直径範囲が広くなるので、判別可能なディスクの直径範囲が広くなる。しかも、撮像窓に直角な方向から見て基準線に直角な方向については、異なる直径のディスクであっても中心位置の移動を考慮せずに撮像窓の幅を設定できるため、装置を小型化できる。また、複数の撮像タイミングセンサを必要としないので、低コストであり、かつ、煩雑な調整も不要であり、容易に実現できる。
【００１９】
なお、本発明における「検知軸線」とは、検知対象物を検知する際の基準となる軸線を意味する。換言すれば、検知対象物が当該軸線上に位置する場合に検出対象物が検知される。また、「基準面とタイミングセンサの検知軸線とのなす角」とは、タイミングセンサの検出軸線に対しディスクがその移動方向上流側に位置するときに、当該硬貨を挟んで基準線とタイミングセンサの検出軸線との間に形成される角を意味する。
【００２０】
（２）本発明のディスク画像取得装置の好ましい例では、上記（１）のディスク画像取得装置において、前記撮像窓の形状が長辺および短辺を有する矩形であり、前記矩形の長辺が前記基準線にほぼ平行である。この場合、撮像装置の有効撮像面は一般的に矩形であり、撮像窓を撮像面に対応した矩形状とすることにより、撮像装置の撮像面の利用効率が向上する利点がある。
【００２１】
（３）本発明のディスク画像取得装置の他の好ましい例では、上記（２）のディスク画像取得装置において、前記撮像窓に直角な方向から見て、前記撮像窓が前記基準線に対しほぼ対称である。この場合、撮像タイミングセンサによるディスクの検知から撮像装置によるディスクの撮像までの時間差がほぼ無視できる程度であれば、撮像窓において矩形の短辺方向の中心にディスクの中心が配置されるので、模様の全体をより効率よく撮像できる利点がある。
【００２２】
（４）本発明のディスク画像取得装置の他の好ましい例では、上記（１）〜（３）のディスク画像取得装置において、前記撮像タイミングセンサが光電センサからなり、前記光電センサの光軸が前記検知軸線を形成する。この場合、指向性および直線性の高い光によりディスクを検知するため、検知精度が高まる利点がある。
【００２３】
（５）本発明のディスク選別装置は、所定方向に移動するディスクの周面を所定の案内線に沿って案内するガイド体と、前記ガイド体により案内される前記ディスクの一面に対しほぼ平行に配置され、前記ディスクの一面において撮像領域を画定する撮像窓と、前記ガイド体により案内される前記ディスクの移動方向を横断する検知軸線を有し、前記検知軸線において前記ディスクの周面が検知されたときに前記ディスクが前記撮像窓の所定位置に達したものとしてタイミング信号を出力する撮像タイミングセンサと、前記撮像タイミングセンサから出力される前記タイミング信号に基づき前記撮像窓を介して前記ディスクの一面を撮像する撮像装置と、前記撮像装置により取得された撮像画像を所定の基準画像と対比して前記ディスクの真偽を判別する判別装置と、前記判別装置による判別結果に基づき前記ディスクを真偽別に振り分ける振分装置と、を備え、前記撮像窓に直角な方向から見て前記案内線と前記検知軸線とのなす角の二等分線を基準線とし、前記撮像窓が前記基準線に沿って延在するディスク選別装置である。
【００２４】
本発明のディスク選別装置では、ディスクが所定方向に移動し、ディスクの周面が撮像タイミングセンサの検知軸線上に位置したときにディスクが撮像窓の所定位置に達したものとして検知される。そのため、ディスクが撮像窓の所定位置に達した場合、ディスクの直径に関係なくディスクの周面が検知軸線上に位置することとなる。他方、ディスクの周面はガイド体により案内線に沿って案内されるため、ディスクが撮像窓に達した場合、ディスクの周面は案内線上に位置する。すなわち、ディスクの外周が検知軸線および案内線に接した状態となる。これは、ディスクの中心が、撮像窓に直角な方向から見て案内線と検知軸線とのなす角の二等分線上に位置することを意味する。したがって、当該二等分線を基準線とし、その基準線に沿って撮像窓を延在させることにより、異なる直径を有するディスクであってもその一面に形成された模様の全体を容易かつ確実に撮像することができ、ひいては、容易かつ確実な選別が可能となる。換言すれば、模様の全体を撮像できるディスクの直径範囲が広くなるので、選別可能な直径範囲が広くなる。しかも、撮像窓に直角な方向から見て基準線に直角な方向については、異なる直径のディスクであっても中心位置の移動を考慮せずに撮像窓の幅を設定できるため、装置を小型化できる。また、複数の撮像タイミングセンサを必要としないので、低コストであり、かつ、煩雑な調整も不要であり、容易に実現できる。さらに、画像判別の基準となるディスクの中心位置を求める際に、案内体と検知軸線とのなす角の二等分線上に中心位置が存在するため、中心位置の抽出は単純かつ容易であり、判別に必要な処理時間が短縮される。換言すれば、選別に要する時間が短縮され、より高速な選別が可能となる。
【００２５】
（６）本発明のディスク選別装置の好ましい例では、上記（５）のディスク選別装置において、前記撮像窓の形状が長辺および短辺を有する矩形であり、前記矩形の長辺が前記基準線にほぼ平行である。この場合、撮像装置の有効撮像面は一般的に矩形であり、撮像窓を撮像面に対応した矩形状とすることにより、撮像装置の撮像面の利用効率が向上する利点がある。
【００２６】
（７）本発明のディスク選別装置の他の好ましい例では、上記（６）のディスク選別装置において、前記撮像窓に直角な方向から見て、前記撮像窓が前記基準線に対しほぼ対称である。この場合、撮像タイミングセンサによるディスクの検知から撮像装置によるディスクの撮像までの時間差がほぼ無視できる程度であれば、撮像窓において矩形の短辺方向の中心にディスクの中心が配置されるので、模様の全体をより効率よく撮像できる利点がある。
【００２７】
（８）本発明のディスク選別装置の他の好ましい例では、上記（５）〜（７）のディスク選別装置において、前記撮像タイミングセンサが光電センサからなり、前記光電センサの光軸が前記検知軸線を形成する。この場合、指向性および直線性の高い光によりディスクを検知するため、検知精度が高まる利点がある。
【発明の効果】
【００２８】
本発明のディスク画像取得装置では、（ａ）ディスク表面に形成された模様全体の撮像画像を容易かつ確実に取得できる、（ｂ）判別可能なディスクの直径範囲を広げることができる、（ｃ）判別可能なディスクの直径範囲を広げても小型化できる、（ｄ）判別可能なディスクの直径範囲が広く、安価かつ容易に実現できる、といった効果が得られる。
【００２９】
本発明のディスク選別装置では、（ａ）直径の異なる複数種類のディスクについて容易かつ確実に選別できる、（ｂ）選別可能なディスクの直径範囲を広げることができる、（ｃ）選別可能な直径範囲を広げても装置を小型化できる、（ｄ）選別可能な直径範囲が広く、安価かつ容易に実現できる、（ｅ）選別に要する時間が短縮され、より高速な選別が可能となる、といった効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施例のメダル選別装置を示す概略正面図である。
【図２】図１のメダル選別装置のII−II線に沿った概略断面図である。
【図３】図１のメダル選別装置を構成する撮像タイミングセンサが直径の異なるメダルを検知する際の状態を示す模式図である。
【図４】図１のメダル選別装置の概略構成図である。
【図５】図１のメダル選別装置の画像処理部を示すブロック図である。
【図６】図１のメダル選別装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】図６の基準画像登録ステップの詳細を示すフローチャートである。
【図８】図６の前処理ステップの詳細を示すフローチャートである。
【図９】図６の画像対比判定ステップの詳細を示すフローチャートである。
【図１０】図６の画像対比判定ステップの詳細を示すフローチャートで、図９の続きである。
【図１１】図６の平行移動ステップの詳細を示すフローチャートである。
【図１２】図６の平行移動ステップにおける撮像画像の移動を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００３２】
（構成）
本発明のディスク選別装置の一例として、図１〜４に示すメダル選別装置１００について説明する。このメダル選別装置１００は、ゲーム機等に内蔵されて使用されるもので、投入されたメダルの真偽を判別して偽メダルＦＭをメダル返却口１０１へ振り分けると共に、真正メダルＴＭをメダル受入口１０２へ案内する機能を有する。メダル選別装置１００は、本体１０３、メダル投入口１０４、メダル通路１０５、振分ゲート１０６、二次元撮像装置１２０、撮像タイミングセンサ１１１、メダルカウントセンサ１１３、制御装置１４０、ＲＯＭ１４２、ＲＡＭ１４３、ユーザインターフェース１５１、状態表示器１５２、登録スイッチ１５３およびセキュリティボリューム１５４を含んでいる。
【００３３】
本体１０３は、メダル投入口１０４およびメダル通路１０５が形成され、振分ゲート１０６、二次元撮像装置１２０、撮像タイミングセンサ１１１およびメダルカウントセンサ１１３が取り付けられる機能を有する。本体１０３は、矩形箱形であって、樹脂により製造されている。本体１０３において、メダル通路１０５の一側壁に矩形の撮像窓１１０が設けられている。
【００３４】
メダル投入口１０４は、ゲーム機等の投入口(図示せず)に投入された硬貨を受け入れる機能を有する。メダル投入口１０４は、本体１０３の上面の左端部に片寄せて形成され、スリット状の断面形状を有している。
【００３５】
メダル通路１０５は、メダル投入口１０４に投入され、落下又は転動するメダルＭを案内する機能を有する。メダル通路１０５は、本体１０３内に形成され、メダル投入口１０４とほぼ同一のスリット状の断面形状を有している。メダル通路１０５は、図１に示すように、メダル投入口１０４から垂下する垂立メダル通路１０５Ｖおよびその下流において左斜め下方へ下向きに傾斜する傾斜メダル通路１０５Ｓを含んでいる。よって、メダル投入口１０４に投入されたメダルＭは、垂立メダル通路１０５Ｖを垂直に落下した後、ガイドレール１０８によって案内される。ガイドレール１０８は、図１に示すように、案内線ＧＬに沿って形成された案内面１０８ａを有し、メダルＭの転動方向に向かって前下がりに傾斜している。そのため、メダルＭはガイドレール１０８により右側へ案内され、ガイドレール１０８の案内面１０８ａ上を転動して傾斜メダル通路１０５Ｓを移動する。換言すれば、傾斜メダル通路１０５Ｓにおいて、メダルＭの周面は案内線ＧＬを介してガイドレール１０８に接触し、ガイドレール１０８により支持されつつ案内線ＧＬに沿って右側に案内される。なお、ガイドレール１０８として平板以外の形状のものも使用可能であり、例えば、ガイドレール１０８を棒状体で構成してもよい。その場合、メダルＭは、傾斜メダル通路１０５Ｓ内において本体１０３に形成される案内面１０３ａにもたれ掛かりつつ、周面をガイドレール１０８に支持されて案内線ＧＬ上を転動する。
【００３６】
振分ゲート１０６は、傾斜メダル通路１０５Ｓに進退自在に配置された振分板１０９を有している。振分板１０９が傾斜メダル通路１０５Ｓに進入した場合、転動するメダルＭをガイドレール１０８上から逸らせて落下させ、メダル返却口１０１へ返却する。振分板１０９が傾斜メダル通路１０５Ｓから退出した場合、メダルＭはガイドレール１０８上を転動して振分ゲート１０６を通過する。振分板１０９は、制御装置１４０からのゲート制御信号ＧＣＳによって傾斜メダル通路１０５Ｓへ進入する。なお、通常、振分板１０９は傾斜メダル通路１０５Ｓに進入した状態（すなわち、振分ゲート１０６が閉じた状態）が保持されている。
【００３７】
二次元撮像装置１２０は、メダル通路１０５を移動するメダルＭの一面の画像を二次元で撮像する機能を有する。二次元撮像装置１２０は、投光装置１２１、ハーフミラー１２２、集光レンズ１２３および撮像素子１２４を含んでいる。
【００３８】
投光装置１２１はハーフミラー１２２を介してメダル通路１０５を移動するメダルＭの一面に光を投光する機能を有する。投光装置１２１は、例えば、面投光装置１３０である。面投光装置１３０を用いることにより、メダルＭの回転位相が異なっても影の影響のない撮像が可能であるからである。面投光装置１３０は、発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）１３１、導光体１３２、反射シート１３３および拡散シート１３４を含んでいる。
【００３９】
ＬＥＤ１３１は、メダルＭへ投光するための光源である。ＬＥＤ１３１には三色ＬＥＤが使用され、ＬＥＤ１３１が白色可視光を照射する。しかし、ＬＥＤ１３１として、白色ＬＥＤを用いることもできる。ＬＥＤ１３１は、図２に示すように、導光体１３２の側端面に面して配置されているので、メダル通路１０５と平行な面内に配置することができ、設置スペースは小さい。なお、図２に示すＬＥＤ１３１の位置は便宜的に図示したものである。
【００４０】
導光体１３２は、本実施例において、低コストの観点から樹脂にて製造された矩形薄板状をしており、メダル通路１０５に対しその面が平行に配置されている。樹脂は、透明又は拡散材の混入により乳白色を呈する。拡散材を混入した場合、拡散シート１３４は不要となる。導光体１３２は、ガラス基板によって構成することもできる。本実施例では、撮像窓１１０に導光体１３２が相対している。
【００４１】
反射シート１３３は、導光体１３２からメダル通路１０５の反対側へ光が拡散するのを防止し、メダル通路１０５側に反射する機能を有する。反射シート１３３は、導光体１３２のメダル通路１０５の反対側に位置する面に密着されている。なお、反射シート１３３に代えて、導光体１３２に銀幕を蒸着しても良い。
【００４２】
拡散シート１３４は、導光体１３２のメダル通路１０５側の面から投光される光を面均一に拡散させる機能を有する。したがって、導光体１３２によって導かれ、または、反射シート１３３によって反射されたＬＥＤ１３１からの投射光は、拡散シート１３４によって面全体に亘って均一な光量にされ、メダル通路１０５に向けて投光される。これにより、メダルＭに均一な投光がなされる。拡散シート１３４から投射される投射光は、メダル通路１０５、換言すれば、メダル通路１０５を移動するメダルＭに対し直角に投射される。これは、メダルＭの表面の凹凸による光学的な影を作らないためである。導光体１３２、反射シート１３３および拡散シート１３４は薄いので、投光装置１２１を小型にすることができる。
【００４３】
ハーフミラー１２２は、光の一部を反射すると共に、一部を透過する機能を有する。具体的には、投光装置１２１からの投光は透過し、メダルＭからの反射光は反射する機能を有する。換言すれば、ハーフミラー１２２は、投光装置１２１からの投光をメダル通路１０５におけるメダルＭに対し直角に投光し、かつ、メダルＭからの反射光をメダル通路１０５と平行な方向に反射させる。本実施例において、ハーフミラー１２２は薄い透明樹脂にクロムを蒸着メッキしたものである。これは、低コスト化のためである。しかし、ガラス板にクロムをメッキしてもよい。ハーフミラー１２２は、撮像窓１１０の側方において、メダル通路１０５の面に対し４５度の角度でメダル通路１０５から離れるほど左下方に位置するよう傾斜配置されている。具体的には、ハーフミラー１２２は、傾斜メダル通路１０５Ｓの左下領域においてメダル通路１０５に対し４５度の角度で傾斜している。ハーフミラー１２２の長手軸線ＬＬは、対面するメダル通路１０５におけるメダルＭの進行線ＤＬ(傾斜メダル通路１０５Ｓに相対しているので僅かに傾斜した水平線になる)に対して所定角度傾斜する方向に配置されている。
【００４４】
集光レンズ１２３は、ハーフミラー１２２によって反射された光を所定の小さな範囲に集光する機能を有する。集光レンズ１２３は、上記機能から、所定の屈折率を有する凸レンズであり、本体１０３内においてハーフミラー１２２の左側方に配置され、ハーフミラー１２２と同等又は小さい直径を有している。投光装置１２１等の形状を工夫し、集光レンズ１２３を小型化することが好ましい。これは、低価格化及び小型化のためである。
【００４５】
撮像素子１２４は、集光レンズ１２３によって集光された像を撮像する機能を有する。撮像素子１２４は、集光レンズ１２３の左側方に配置されている。撮像素子１２４は、小型化のため、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサが採用される。
【００４６】
撮像タイミングセンサ１１１は、メダル通路１０５を転動するメダルＭが撮像窓１１０に相対するタイミングを検知する機能を有する。撮像タイミングセンサ１１１は、撮像窓１１０下流の傾斜メダル通路１０５Ｓに配置され、メダルＭの中心がハーフミラー１２２の長手軸線ＬＬ上方（換言すれば、後述の基準線ＢＬ上）に達したときに撮像タイミングセンサ１１１がメダルＭを検知できるよう配置されている。そのため、撮像タイミングセンサ１１１は、メダルＭを最適に撮像できるタイミングを示すタイミング信号ＴＳをメダルＭの検知出力として出力する。
【００４７】
撮像タイミングセンサ１１１としては、メダルＭの位置をより正確に検知できる光電式のセンサを用いるのが好ましい。本実施例では、撮像タイミングセンサ１１１は、発光部１１２ａ、受光部１１２ｂおよびプリズム１１２ｃを含む光電センサ１１２である。発光部１１２ａから出射した光がプリズム１１２ｃを介して受光部１１２ｂに入射するよう発光部１１２ａ、受光部１１２ｂおよびプリズム１１２ｃが配置され、メダルＭが発光部１１２ａから出射した光を遮ることによりメダルＭの通過が検知されるよう構成されている。換言すれば、発光部１１２ａから出射される光の軸（すなわち、光軸ＬＡ）によりメダルＭを検知する検知軸線ＤＡＬが形成され、検知軸線ＤＡＬをメダルＭの周面が横切ることによりメダルＭが検知される。
【００４８】
検知軸線ＤＡＬは、撮像窓１１０に直角な方向（図１の紙面表側から裏側に向かう方向）から見て、メダルＭの進行線ＤＬにほぼ直角な方向に配置されるのが好ましい。換言すれば、検知軸線ＤＡＬは傾斜メダル通路１０５Ｓにおいてガイドレール１０８の案内線ＧＬにほぼ直角な方向に配置されるのが好ましい。これにより、検知軸線ＤＡＬが傾斜メダル通路１０５Ｓを最短距離で横切ることとなり、撮像タイミングセンサ１１１を最も効率良く設置できるからである。すなわち、案内線ＧＬに対し直角な方向から見て、撮像タイミングセンサ１１１の設置に必要な領域が最小となるので、メダル選別装置１００を小型化できる利点がある。しかし、検知軸線ＤＡＬの案内線ＧＬに対する角度は、９０度に限定されるものではなく、メダル通路１０５の形状や撮像タイミングセンサ１１１の配置に応じて適宜に設定できる。
【００４９】
なお、撮像タイミングセンサ１１１の受光部１２２ｂは、傾斜メダル通路１０５Ｓを挟んで発光部１２２ａと対向する位置に配置することもできる。その場合、プリズム１２２ｃは不要となる。
【００５０】
撮像窓１１０は、傾斜メダル通路１０５Ｓの一側壁に設けられた平面視矩形の開口からなり、傾斜メダル通路１０５Ｓを転動するメダルＭの撮像領域を画定する機能を有する。図３に示すように、撮像窓１１０の高さＨ（換言すれば、長辺ＬＳの長さ）は、最大径の選別対象メダルＭ１の直径よりも幅広に形成されている。縦方向においてメダルＭの直径に関する情報を取得するためのである。撮像窓１１０の幅Ｗ（換言すれば、短辺ＳＳの長さ）は、最小径の選別対象メダルＭ３の直径よりも僅かに小さく形成してある。転動するメダルＭが傾斜メダル通路１０５Ｓから外れることを防止すると共に、ハーフミラー１２２の横方向の大きさを規制し、メダル通路１０５に対し４５度の角度で傾斜配置されるハーフミラー１２２の離れ量を規制し、装置を小型化するためである。しかし、他の飛び出し防止手段を設けることにより、撮像窓１１０の幅ＷをメダルＭの直径よりも大きくすることができる。なお、撮像窓１１０は矩形以外の形状であってもよいが、撮像素子１２４の撮像面を有効利用できる矩形状が好ましい。撮像素子１２４は、一般的に矩形状の有効撮像面を有しているからである。
【００５１】
撮像窓１１０に直角な方向から見て、ガイドレール１０８の案内線ＧＬと撮像タイミングセンサ１１１の検知軸線ＤＡＬとのなす角ＡＮＧの二等分線を基準線ＢＬとした場合、撮像窓１１０の長辺が基準線ＢＬと平行になるよう撮像窓１１０が配置される。換言すれば、撮像窓１１０は基準線ＢＬに沿って延在している。なお、ハーフミラー１２２の長手軸線ＬＬは、基準線ＢＬに平行であり、撮像窓１１０に直角な方向に基準線ＢＬから所定距離を隔てて配置される。換言すれば、撮像窓１１０に直角な方向から見て長手軸線ＬＬと基準線ＢＬとが重なるよう配置される。
【００５２】
メダルカウントセンサ１１３は、振分ゲート１０６を通過したメダルＭを検知する機能を有する。メダルカウントセンサ１１３は、振分ゲート１０６の下流の傾斜メダル通路１０５Ｓの端部に配置され、１つまたは複数設けられる。本実施例では、１つのメダルカウントセンサ１１３が設けられている。メダルカウントセンサ１１３は、真正メダルＴＭと判断されたメダルＭを検知するメダル検知信号ＤＳを出力する。よって、メダル検知信号ＤＳを計数することにより、受け入れた真正メダルＴＭの個数を判別することができる。メダルカウントセンサ１１３としては、光電式や磁気式のセンサが用いられる。本実施例では、メダルカウントセンサ１１３は、撮像タイミングセンサ１１１と同様に、発光部１１４ａ、受光部１１４ｂおよびプリズム１１４ｃを含む光電センサ１１４である。発光部１１４ａから出射した光がプリズム１１４ｃを介して受光部１１４ｂに入射するよう発光部１１４ａ、受光部１１４ｂおよびプリズム１１４ｃが配置され、メダルＭが発光部１１４ａから出射した光を遮ることによりメダルＭの通過が検知されるよう構成されている。
【００５３】
制御装置１４０は、撮像タイミングセンサ１１１から出力されるタイミング信号ＴＳに基づき撮像素子１２４およびＬＥＤ１３１の作動を制御すると共に、撮像素子１２４から出力される撮像画像信号ＩＳを受けてメダルＭの真偽を判別し、その判別結果に基づき振分ゲート１０６の開閉を制御してメダル通路１０５を転動するメダルＭを選別する機能を有する。また、制御装置１４０は、メダルカウントセンサ１１３から出力されるメダル検出信号ＤＳに基づき、真正メダルＴＭと判別された個数を計数する機能も有する。制御装置１４０は、例えば、所定のプログラムに基づき動作するマイクロコンピュータ１４１によって構成される。制御装置１４０は、種々の画像処理を実行する画像処理部１６０を含んでいる。画像処理部１６０の詳細については後述する。
【００５４】
ＲＯＭ１４２は、制御装置１４０を動作させるプログラムおよびデータを格納する機能を有する。ＲＯＭ１４２は、図４に示すように、後述の基準画像を保持する基準画像保持部１７１を含んでいる。
【００５５】
ＲＡＭ１４３は、制御装置１４０の動作中に必要なデータを一時的に格納する機能を有する。ＲＡＭ１４３は、図４に示すように、撮像素子１２４により撮像されたメダルＭの撮像画像を保持する撮像画像保持部１７２と、画像処理部１６０で生成された画像を保持する処理画像保持部１７３とを含んでいる。
【００５６】
ユーザインターフェース１５１は、メダル選別装置１００が組み込まれるゲーム機などの本体機器（図示せず）に電気的に接続する機能を有する。ユーザインターフェース１５１を介して本体機器をメダル選別装置１００に接続することにより、本体機器に対して所望の信号を入出力可能である。
【００５７】
状態表示器１５２は、メダル選別装置１００の動作状態を表示する機能を有する。状態表示器１５２は、例えば、発光色の異なる複数のＬＥＤ（図示せず）により構成され、それらＬＥＤの発光が制御装置１４０により制御されることにより、メダル選別装置１００の様々な状態（例えば、正常動作やエラー発生等）が報知される。なお、状態表示器１５２としては、液晶パネルなどのディスプレイ装置も使用可能である。
【００５８】
登録スイッチ１５３は、後述する基準画像の登録において使用され、登録の開始および終了を制御装置１４０に指示する機能を有する。
【００５９】
セキュリティボリューム１５４は、メダル選別装置１００において偽メダルＦＭと判別する基準値を設定する機能を有する。制御装置１４０は、セキュリティボリューム１５４により設定された基準値に基づいてメダルＭの真偽を判別する。
【００６０】
次に、図４を参照しながら、画像処理部１６０について説明する。画像処理部１６０は、中心抽出部１６１、エッジ強調部１６２、２値化部１６３、膨張・収縮部１６４、サイズ変換部１６５、画像回転部１６６、画像移動部１６７および判別部１６８を含んでいる。
【００６１】
中心抽出部１６１は、ＲＡＭ１４３の撮像画像保持部１７２に保持された撮像画像に基づき、撮像画像におけるメダルＭの中心位置を抽出する機能を有する。換言すれば、撮像画像においてメダルＭの中心を示す座標値を算出する。後述するように、メダルＭの中心は基準線ＢＬ上に位置するため、撮像画像において基準線ＢＬに対応する直線上におけるメダルＭの周縁部の一方と他方とを検出し、両周縁部間の中点をメダルＭの中心位置とする。なお、中心位置の抽出には公知の方法を用いてもよい。例えば、撮像画像において縦軸（Ｙ軸）方向に延びる各ラインに対しメダルＭの周縁部の一方と他方とを検出し、検出された両周縁部の間隔が最大となるラインにおける両周縁部間の中点をメダルＭの中心位置とする。しかし、基準線ＢＬ上において中心位置を抽出する方法は、上記公知の方法に比べ遥かに単純かつ容易であり、中心位置の抽出に要する時間を短縮できる。
【００６２】
エッジ強調部１６２は、撮像画像保持部１７２に保持された撮像画像においてエッジを強調する機能を有する。エッジ強調とは、画像の輪郭部の濃度勾配を急峻にし、画像をシャープにする処理である。エッジ強調は、もとの画像からその２次微分を引くこと(ラプラシアンフィルタ）やアンシャープマスクにより行なうことができる。
【００６３】
２値化部１６３は、エッジ強調部１６２でエッジ強調された撮像画像を２値化する機能を有する。２値化とは、濃淡画像を２値画像に変換する処理である。２値化では、画素値（すなわち、輝度）が所定の閾値以上の場合にその画素値を「１」とし、それ以外の場合に画素値を「０」とする。
【００６４】
膨張・収縮部１６４は、２値化部１６３で２値化された撮像画像に対し、注目画素の周辺に１画素でも白の画素があれば白に置き換える膨張処理と、注目画素の周辺に１画素でも黒の画素があれば黒に置き換える収縮処理とを繰り返し実行する機能を有する。膨張処理および収縮処理を繰り返し実行することにより、２値化された撮像画像においてノイズが除去されると共にパターン欠陥（特に、線状パターンの欠陥）が修復される。
【００６５】
サイズ変換部１６５は、膨張・収縮部１６４で膨張・収縮処理された撮像画像の画像サイズを縮小する機能を有する。サイズ変換は、公知のアフィン変換を用い、座標原点（Ｘ＝０、Ｙ＝０）を基準に所定の縮小率で実行される。
【００６６】
画像回転部１６６は、サイズ変換部１６５でサイズ変換された撮像画像を回転する機能を有する。回転は、公知のアフィン変換を用い、中心抽出部１６１で抽出されたメダル中心位置を基準に所定の回転角度で実行される。
【００６７】
画像移動部１６７は、サイズ変換部１６５でサイズ変換された撮像画像を平行移動する機能を有する。平行移動は、公知のアフィン変換を用い、所定の方向および移動距離で実行される。換言すれば、画素で示されたＸ軸方向およびＹ軸方向の移動距離（例えば、Ｘ軸方向に１ピクセル、Ｙ軸方向に０ピクセル）に基づき、画像全体が平行移動される。
【００６８】
なお、画像処理部１６０は、中心抽出部１６１、エッジ強調部１６２、２値化部１６３、膨張・収縮部１６４、サイズ変換部１６５、画像回転部１６６、画像移動部１６７および判別部１６８のそれぞれの機能を有するものであれば、ハードウェアおよびソフトウェアのいずれで構成してもよい。一部をハードウェアとし残りをソフトウェアとすることも可能である。本実施例では、処理速度を高める上で有利なハードウェアにより画像処理部１６０の全体を構成している。
【００６９】
上記の構成を有するメダル選別装置１００では、傾斜メダル通路１０５ＳにおいてメダルＭがガイドレール１０８に支持されつつ案内線ＧＬに沿って斜め下方に移動し、メダルＭの進行方向側の周面が撮像タイミングセンサ１１１の検知軸線ＤＡＬ（すなわち、光電センサ１１２の光軸ＬＡ）上に位置したときにメダルＭが撮像窓１１０の所定位置（すなわち、撮像位置）に達したものとして検知される。そのため、メダルＭが撮像位置に達した場合、メダルＭの直径に関係なくメダルＭの周面が検知軸線ＤＡＬ上に位置することとなる。他方、メダルＭの周面はガイドレール１０８により案内線ＧＬに沿って案内されるため、メダルＭが撮像位置に達した場合、メダルＭの周面は案内線ＧＬ上に位置する。すなわち、図３に示すように、撮像窓１１０に直角な方向から見て、最大径メダルＭ１、中間径メダルＭ２および最小径メダルＭ３のそれぞれの外周が検知軸線ＤＡＬおよび案内線ＧＬに接した状態となる。これは、撮像窓１１０に直角な方向から見て、メダルＭ１、Ｍ２、Ｍ３の中心Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３が案内線ＧＬと検知軸線ＤＡＬとのなす角の二等分線上に位置することを意味する。したがって、この二等分線を基準線ＢＬとし、その基準線ＢＬに沿って撮像窓１１０を延在させることにより、異なる直径を有するメダルＭであってもその一面に形成された模様の全体を容易かつ確実に撮像することができる。よって、容易かつ確実な判別および選別が可能となる。換言すれば、模様の全体を撮像できるメダルＭの直径範囲が広くなるので、判別および選別可能な直径範囲が広くなる。しかも、撮像窓１１０に直角な方向から見て基準線ＢＬに直角な方向については、異なる直径のメダルＭであっても中心位置の移動を考慮せずに撮像窓１１０の幅Ｗを設定できるため、撮像窓１１０の幅Ｗを比較的小さくできる。換言すれば、上記した従来装置のようにメダルＭの中心位置のシフトやズレに伴って撮像領域を大きくする必要がない。したがって、メダル選別装置１００を小型化できる。また、複数の撮像タイミングセンサ１１１を必要としないので、低コストであり、かつ、煩雑な調整も不要であり、容易に実現できる。また、画像判別の基準となるメダルＭの中心位置を求める際に、基準線ＢＬ上に中心位置が存在するため、中心位置の抽出は単純かつ容易であり、判別に必要な処理時間が短縮される。換言すれば、選別に要する時間が短縮され、より高速な選別が可能となる。
【００７０】
撮像窓１１０の形状は長辺ＬＳおよび短辺ＳＳを有する矩形であり、矩形の長辺ＬＳが基準線ＢＬにほぼ平行になるよう撮像窓１１０が配置される。一般に撮像素子１２４は矩形の有効撮像面を有するため、撮像窓１１０を矩形状とすることにより、撮像素子１２４における撮像面の利用効率を向上させることができる。
【００７１】
撮像窓１１０に対し直角な方向から見て、基準線ＢＬに対し対称となるよう撮像窓１１０が配置される。換言すれば、撮像窓１１０の短辺方向の中心軸線が基準線ＢＬと重なるよう撮像窓１１０が配置される。これにより、撮像タイミングセンサ１１１によるメダルＭの検知から撮像素子１２４によるメダルＭの撮像までの時間差が無視できる程度であれば、撮像窓１１０において矩形の短辺方向の中心にメダルＭの中心が配置されるので、模様の全体をより効率よく撮像できる。
【００７２】
撮像タイミングセンサ１１１として光電センサ１１２を用い、光電センサ１１２の光軸ＬＡが検知軸線ＤＡＬを形成する。したがって、指向性および直線性の高い光によりメダルＭを検知するため、検知精度を高めることができる。
【００７３】
（動作）
次に、図６〜図１２を参照しながら、メダル選別装置１００の動作について説明する。以下、制御装置１４０の処理を中心に説明する。
【００７４】
まず、図６に示すように、ステップＳ１において、初期化がなされる。初期化では、撮像素子１２４のフレームレート、撮像タイミングセンサ１１１およびメダルカウントセンサ１１３の感度などが設定される。
【００７５】
次のステップＳ２において、撮像タイミングセンサ１１１がオンしたか否かが判定される。換言すれば、メダル通路１０５を転動するメダルＭが撮像位置に到達したか否かが判定される。撮像タイミングセンサ１１１がオフの場合、ステップＳ３に進み、撮像タイミングセンサ１１１がオンの場合、ステップＳ５に進む。
【００７６】
ステップＳ３では、基準画像を登録するか否かが判定される。すなわち、登録スイッチ１５３がオンされたか否かが判定される。登録スイッチ１５３がオンの場合、ステップＳ４に進み、登録スイッチ１５３がオフの場合、ステップＳ２に戻る。
【００７７】
メダル投入口１０４にメダルＭが投入された場合、投入されたメダルＭは垂立メダル通路１０５Ｖを落下した後、傾斜メダル通路１０５Ｓを転動し、撮像タイミングセンサ１１１がオンする。すなわち、メダル投入口１０４へのメダルＭの投入に対応して、撮像タイミングセンサ１１１がオンする。メダル投入口１０４にメダルＭが投入されず、かつ、登録スイッチ１５３がオンされない場合、ステップＳ２およびステップＳ３が繰り返し実行される。換言すれば、メダルＭの投入および登録スイッチ１５３のオンのいずれかがなされるまでは、待機状態となる。
【００７８】
ステップＳ４では、図７に示す各ステップにより基準画像の登録が実行される。基準画像の登録は、真偽判別の基準となるメダル（以下、基準メダルＳＭという）の表面および裏面の画像を撮像素子１２４により取得して行われる。基準メダルＳＭとしては、判別精度を高める上で未使用のメダルＭを使用することが好ましいが、使用済みのメダルＭでもよい。図７の基準画像登録では、最初のステップＳ２１において、登録設定がなされる。登録設定では、例えば、登録する画像がメダルＭの表面および裏面のいずれであるかの選択がなされる。
【００７９】
次のステップＳ２２では、登録が終了したか否かが判定される。登録終了は、登録スイッチ１５３がオフされたか否かで判定される。登録スイッチ１５３がオフされた場合、図６のステップＳ４に戻り、登録スイッチ１５３がオフされていない場合、ステップＳ２３に進む。
【００８０】
次のステップＳ２３では、上述のステップＳ２と同様に、撮像タイミングセンサ１１１がオンしたか否かが判定される。メダル投入口１０４に基準メダルＳＭが投入され、撮像タイミングセンサ１１１がオンとなった場合、ステップＳ２４に進む。撮像タイミングセンサ１１１がオフの場合、ステップＳ２３が繰り返し実行される。換言すれば、メダル投入口１０４に基準メダルＳＭが投入される迄は、待機状態となる。
【００８１】
次のステップＳ２４では、制御装置１４０がＬＥＤ１３１に点灯制御信号ＬＣＳを出力し、ＬＥＤ１３１が点灯制御信号ＬＣＳに基づいて短時間点灯（すなわち、フラッシュ）される。これにより、投光装置１２１から撮像窓１１０に向かう拡散光が発せられ、撮像窓１１０と相対するメダルＭが投光される。
【００８２】
次のステップＳ２５では、制御装置１４０が撮像素子１２４に撮像制御信号ＩＣＳを出力し、撮像素子１２４が撮像制御信号ＩＣＳに基づいて基準メダルＳＭを撮像する。撮像素子１２４は、取得された撮像画像を含む撮像画像信号ＩＳを制御装置１４０に出力する。制御装置１４０は、供給された撮像画像信号ＩＳに含まれる撮像画像を図５に示すバスラインＢＳを介してＲＡＭ１４３に転送する。ＲＡＭ１４３は、送られた撮像画像を撮像画像保持部１７２に格納し保持する。
【００８３】
次のステップＳ２６では、回転角度θに「０」が設定される。換言すれば、回転角度θが初期化（すなわち、リセット）される。
【００８４】
次のステップＳ２７では、制御装置１４０の画像処理部１６０が撮像画像保持部１７２に保持された撮像画像に対し前処理を実行する。前処理は、図８に示すように、中心抽出、エッジ強調、２値化、膨張・収縮、サイズ変換の順で実行される。まず、ステップＳ４１において、中心抽出部１６１が撮像画像保持部１７２に保持された撮像画像における基準メダルＳＭの中心位置を抽出する。抽出された中心位置の座標値はＲＡＭ１４３に格納される。
【００８５】
次のステップＳ４２では、エッジ強調部１６２が撮像画像保持部１７２に保持された撮像画像についてエッジ強調の処理を実行する。エッジ強調された撮像画像は、ＲＡＭ１４３の処理画像保持部１７３に保持される。
【００８６】
続くステップＳ４３では、２値化部１６３が処理画像保持部１７３に保持されたエッジ強調後の撮像画像を２値化する。２値化された撮像画像は、処理画像保持部１７３に保持される。
【００８７】
その後、ステップＳ４４において、膨張・収縮部１６４が処理画像保持部１７３に保持された２値化後の撮像画像に対し膨張・収縮処理を実行する。膨張・収縮処理により、２値化された撮像画像のノイズ除去やパターン欠陥の修復等がなされる。膨張・収縮された撮像画像は、処理画像保持部１７３に保持される。
【００８８】
さらに、ステップＳ４５では、サイズ変換部１６５が処理画像保持部１７３に保持された膨張・収縮後の撮像画像をサイズ変換する処理を実行する。サイズ変換処理により、膨張・収縮処理された撮像画像が縮小されて画素数が減少する。サイズ変換された撮像画像は、処理画像保持部１７３に保持される。こうして前処理が完了し、当該前処理が施された撮像画像は処理画像保持部１７３に保持される。その後、図７のステップＳ２７に戻る。
【００８９】
図７のステップＳ２８では、データがＲＯＭ１４２に格納される。すなわち、前処理を施された撮像画像は、バスラインＢＳを介してＲＡＭ１４３からＲＯＭ１４２に転送され、基準画像保持部１７１に回転角度θ＝０の基準画像として格納され保持される。換言すれば、基準画像が回転角度θと関連付けられて基準画像保持部１７１に保持される。このとき、ＲＡＭ１４３の撮像画像保持部１７２に保持されていた撮像画像は、継続して撮像画像保持部１７２に保持される。
【００９０】
次のステップＳ２９では、新たな回転角度θとして現在の回転角度θに回転角度増分θｄを加算した「θ＋θｄ」が設定される。換言すれば、回転角度θに回転角度増分θｄを加算することにより、回転角度θが更新される。本実施例では、画像を１回転したときにθ＝０の基準画像を含めて全６４枚の基準画像が得られるように、θｄが設定される。この場合のθｄは「５．６２５°」である。
【００９１】
次のステップＳ３０では、回転角度θが３６０°以上であるか否かが判定される。回転角度θが３６０°未満（すなわち、「θ＜３６０°」）の場合、ステップ３１においてＲＡＭ１４３の撮像画像保持部１７２に保持された撮像画像を設定された回転角度θで回転した後、ステップＳ２７に戻り、ステップＳ２７〜Ｓ３１が繰り返し実行される。これにより、複数の回転角度θにそれぞれ対応する複数の基準画像がＲＯＭ１４２の基準画像保持部１７１に格納され保持される。換言すれば、基準メダルＳＭの撮像画像およびその撮像画像をそれぞれ異なる複数の回転角度θで回転させた画像からなる複数の基準画像が基準画像保持部１７１に保持される。
【００９２】
ステップＳ３０において回転角度θが３６０°以上（すなわち、「θ≧３６０°」）の場合、ステップＳ２１に戻り、上記のステップ２１〜Ｓ３１が繰り返される。これにより、基準メダルＳＭの表面および裏面のそれぞれについて、複数の基準画像が登録可能である。
【００９３】
なお、基準画像の登録において、基準メダルＳＭの表面および裏面のいずれかを特定する面番号ｋが設定される。すなわち、基準メダルＳＭの表面に対応する基準画像には、面番号ｋとして「０」が設定される。同様に、基準メダルＳＭの裏面に対応する基準画像には、面番号ｋとして「１」が設定される。そして、基準画像保持部１７１には、面番号ｋが複数の基準画像と共に格納され保持される。これにより、面番号ｋに基づき、基準メダルＳＭにおける表面の基準画像と裏面の基準画像とを区別することができる。
【００９４】
また、基準画像を登録する場合、取得画像を回転（図７のステップＳ３１）した後の前処理（図７のステップＳ３１）において中心抽出、エッジ強調、２値化、膨張・収縮およびサイズ変換（図８のステップＳ４１〜Ｓ４５）の全てを実行しているが、当該前処理において中心抽出、エッジ強調、２値化、膨張・収縮の処理を省略することもできる。すなわち、「θ＝０」の場合（換言すれば、回転していない画像の場合）には、ステップＳ２７において中心抽出、エッジ強調、２値化および膨張・収縮を実行した後の処理画像（換言すれば、サイズ変換前の処理画像）をＲＡＭ１４３に保持してからサイズ変換を実行し、「０＜θ＜３６０°」の場合には、ステップＳ３１においてＲＡＭ１４３に保持されたサイズ変換前の処理画像を回転させ、その後に実行されるステップＳ２７においてサイズ変換のみを実行すればよい。こうすることにより、基準画像の登録に要する時間を短縮できる。
【００９５】
ここからは、図６の説明に戻る。選別対象（換言すれば、判別対象）のメダルＭがメダル投入口１０４に投入され、ステップＳ４において撮像タイミングセンサ１１１がオンした場合、ステップＳ５では、図７のステップＳ２４と同様に、制御装置１４０がＬＥＤ１３１に点灯制御信号ＬＣＳを出力し、ＬＥＤ１３１が点灯制御信号ＬＣＳに基づいて短時間点灯（すなわち、フラッシュ）される。これにより、投光装置１２１から撮像窓１１０に向かう拡散光が発せられ、撮像窓１１０と相対する選別対象のメダルＭが投光される。
【００９６】
次のステップＳ６では、図７のステップＳ２５と同様に、制御装置１４０が撮像素子１２４に撮像制御信号ＩＣＳを出力し、撮像素子１２４が撮像制御信号ＩＣＳに基づいてメダルＭを撮像する。撮像素子１２４は、取得された撮像画像を含む撮像画像信号ＩＳを制御装置１４０に出力する。制御装置１４０は、供給された撮像画像信号ＩＳに含まれる撮像画像をＲＡＭ１４３の撮像画像保持部１７２に格納し保持する。
【００９７】
なお、ステップＳ６で取得される撮像画像は、選別対象のメダルＭにおける表面および裏面のいずれかの画像である。そのため、メダルＭの表面および裏面に形成された模様が異なる場合、基準メダルＳＭの表面および裏面のそれぞれの基準画像と対比する必要がある。本実施例では、メダルＭの表面および裏面に形成された模様が異なるものとして説明する。
【００９８】
次のステップＳ７では、図７のステップＳ２７と同様に、図８のステップＳ４１〜Ｓ４５において、中心抽出、エッジ強調、２値化、膨張・収縮、サイズ変換の順で前処理が実行される。このとき、前処理が施された撮像画像は、ＲＡＭ１４３の処理画像保持部１７３に保持される。ＲＡＭ１４３の撮像画像保持部１７２に保持されていた撮像画像は、継続して撮像画像保持部１７２に保持される。
【００９９】
次のステップＳ８では、制御装置１４０が上述の面番号ｋに「０」を設定する。これにより、後述の画像対比判定（ステップＳ１０）において、初めに「ｋ＝０」に対応する基準画像との対比がなされる。
【０１００】
次のステップＳ９では、制御装置１４０が画像移動カウント数ｎに「０」を設定する。換言すれば、画像移動カウント数ｎが初期化（すなわち、リセット）される。
【０１０１】
次のステップＳ１０では、図９および図１０に示す画像対比判定が実行される。まず、図９のステップＳ５１において、画像移動カウント数ｎが「０」か否かが判定される。換言すれば、ステップＳ５１は、後述する平行移動が実行されているか否かを判定する。平行移動が実行されていない「ｎ＝０」の場合、ステップＳ５２に進み、平行移動が実行されている「ｎ≠０」の場合、図１０のステップＳ７１に進む。
【０１０２】
「ｎ＝０」の場合に実行されるステップＳ５２では、回転角度θに「０」が設定され、次のステップＳ５３において、ＲＯＭ１４２の基準画像保持部１７１に保持された複数の基準画像のうち、面番号ｋおよび回転角度θの基準画像が選択される。最初に「ｋ＝０、θ＝０」の基準画像が選択される。
【０１０３】
次のステップＳ５４では、選択された基準画像と処理画像保持部１７３に保持された前処理後の撮像画像とを対比する画像比較が実行される。画像比較では、選択された基準画像および前処理後の撮像画像を画素単位で比較し、画素値の相違する画素数をカウントすることにより相違度ＤＦが算出される。
【０１０４】
なお、相違度ＤＦに換えて類似度に基づき判定することも可能である。その場合、画素値の一致する画素数をカウントすることにより類似度を算出し、算出された類似度が所定の閾値以上である場合に一致すると判定すればよい。
【０１０５】
次のステップＳ５５では、算出された相違度ＤＦが所定の閾値以下であるか否かが判定される。相違度ＤＦが閾値以下の場合、ステップＳ５６において、一致の判定がなされた後、図６のステップＳ１０に戻る。それ以外の場合、ステップＳ５７に進む。
【０１０６】
ステップＳ５７では、θが「０」であるか否かが判定される。「θ＝０」の場合、ステップＳ５９に進み、「θ≠０」の場合、ステップＳ５８に進む。
【０１０７】
ステップＳ５９および次のステップＳ６０では、相違度ＤＦの最小値を示す最小相違度ＤＦｍと、相違度ＤＦが最小となる最小相違度回転角度θｍとが設定される。ステップＳ５９において最小相違度ＤＦｍとして現在の相違度ＤＦが設定され、ステップＳ６０において最小相違度回転角度θｍとして現在の回転角度θが設定される。設定された最小相違度ＤＦｍおよび最小相違度回転角度θｍは、ＲＡＭ１４３に格納される。
【０１０８】
「θ≠０」の場合のステップＳ５８では、相違度ＤＦが最小相違度ＤＦｍ未満であるか否かが判定される。「ＤＦ＜ＤＦｍ」の場合、すなわち、ステップ５４で算出された相違度ＤＦが既に設定されている最小相違度ＤＦｍより小さい場合、ステップＳ５９に進み、ステップＳ５９およびＳ６０により、最小相違度ＤＦｍおよび最小相違度回転角度θｍが更新される。「ＤＦ≧ＤＦｍ」の場合、ステップＳ６１に進み、現在の最小相違度ＤＦｍおよび最小相違度回転角度θｍがそのまま維持される。
【０１０９】
次のステップＳ６１では、現在の回転角度θに回転角度増分θｄを加算して得られた値が新たな回転角度θとして設定される。換言すれば、回転角度θが更新される。
【０１１０】
次のステップＳ６２では、ステップＳ６１で更新された回転角度θが「３６０°」以上であるか否かが判定される。「θ≧３６０°」の場合、ステップＳ６３において不一致の判定がなされ、図６のステップＳ１０に戻る。「θ＜３６０°」の場合、ステップＳ５３に戻り、ステップＳ５３〜Ｓ６２が繰り返し実行される。これにより、回転角度θを増加させながら、各回転角度θに対応する複数の基準画像のそれぞれについて相違度ＤＦが算出され、算出された相違度ＤＦと閾値との比較結果から一致および不一致のいずれかの判定がなされる。なお、ステップＳ６３で不一致と判定された場合、最小相違度ＤＦｍおよび最小相違度回転角度θｍが確定する。換言すれば、不一致の判定がなされた場合、回転角度θが「０≦θ＜３６０°」の範囲で準備された複数の基準画像において最小相違度ＤＦｍが得られる最小相違度回転角度θｍがＲＡＭ１４３に保持される。
【０１１１】
ここからは、再び図６の説明に戻る。ステップＳ１１では、ステップＳ９の画像対比判定において一致と判定されたか否かが判定される。換言すれば、真正メダルと判別されたか否かが判定される。一致と判定された場合（すなわち、真正メダルと判別された場合）、ステップＳ１７に進み、不一致と判定された場合、ステップＳ１２に進む。
【０１１２】
ステップＳ１７では、制御装置１４０がゲート制御信号ＧＣＳを振分ゲート１０６に出力し、振分板１０９がメダル通路１０５から退出して振分ゲート１０６が開かれる。これにより、傾斜メダル通路１０５Ｓを転動する真正メダルＴＭは振分ゲート１０６を通過し、メダル受入口１０２を介して本体機器（図示せず）に導入される。換言すれば、メダル投入口１０４に投入されたメダルＭが真正メダルＴＭと判別され、振分ゲート１０６により真正メダルＴＭとして選別される。
【０１１３】
次のステップＳ１８では、メダルカウントセンサ１１３がオンしたか否かが判定される。メダルカウントセンサ１１３がオフの場合、ステップＳ１８が繰り返し実行される。換言すれば、メダルカウントセンサ１１３が待機状態となる。ステップＳ１７において真正メダルＴＭとして選別された場合、振分ゲート１０６を通過した真正メダルＴＭによりメダルカウントセンサ１１３がオンされ、ステップＳ１９に進む。
【０１１４】
ステップＳ１９では、振分板１０９がメダル通路１０５内に進入して振分ゲート１０６が閉ざされた後、ステップＳ２に戻る。これにより、上記ステップＳ１１において真正メダルと判定されるまでは、振分ゲート１０６の閉じた状態が維持され、偽メダルＦＭがメダル返却口１０１に振り分けられる。
【０１１５】
上記ステップＳ１１において不一致と判定された場合に実行されるステップＳ１２では、画像移動カウント数ｎが「８」以上か否かが判定される。画像移動カウント数ｎが「８」以上でない場合（すなわち、「ｎ＜８」の場合）、ステップＳ１３に進み、図１１に示す平行移動処理が実行される。
【０１１６】
図１１の平行移動処理では、ＲＡＭ１４３の処理画像保持部１７３に保持された前処理後の撮像画像が、画像移動カウント数ｎに対応した所定の方向に平行移動される。平行移動された前処理後の撮像画像（以下、移動撮像画像という）は、ＲＡＭ１４３の処理画像保持部１７３に保持される。すなわち、ステップＳ９１では、画像移動カウント数が「０」か否かが判定され、「ｎ＝０」の場合、ステップＳ９８において前処理後の撮像画像が右上方に１ピクセル移動（図１２（Ａ）の位置Ｐ１に移動、すなわち、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に各「＋１」ピクセル移動）された後、図６のステップＳ１２に戻る。「ｎ≠０」の場合、ステップＳ９２に進み、画像移動カウント数ｎが「１」か否かが判定される。「ｎ＝１」の場合、ステップＳ９９において前処理後の撮像画像が上方に１ピクセル移動（図１２（Ｂ）の位置Ｐ２に移動、すなわち、Ｙ軸方向に「＋１」ピクセル移動）された後、図６のステップＳ１２に戻る。「ｎ≠１」の場合、ステップＳ９３に進み、画像移動カウント数ｎが「２」か否かが判定される。「ｎ＝２」の場合、ステップＳ１００において前処理後の撮像画像が左上方に１ピクセル移動（図１２（Ｃ）の位置Ｐ３に移動、すなわち、Ｘ軸方向に「−１」およびＹ軸方向に「＋１」ピクセル移動）された後、図６のステップＳ１２に戻る。「ｎ≠２」の場合、ステップＳ９４に進み、画像移動カウント数ｎが「３」か否かが判定される。「ｎ＝３」の場合、ステップＳ１０１において前処理後の撮像画像が左方に１ピクセル移動（図１２（Ｄ）の位置Ｐ４に移動、すなわち、Ｘ軸方向に「−１」ピクセル移動）された後、図６のステップＳ１２に戻る。「ｎ≠３」の場合、ステップＳ９５に進み、画像移動カウント数ｎが「４」か否かが判定される。「ｎ＝４」の場合、ステップＳ１０２において前処理後の撮像画像が右方に１ピクセル移動（図１２（Ｅ）の位置Ｐ５に移動、すなわち、Ｘ軸方向に「＋１」ピクセル移動）された後、図６のステップＳ１２に戻る。「ｎ≠４」の場合、ステップＳ９６に進み、画像移動カウント数ｎが「５」か否かが判定される。「ｎ＝５」の場合、ステップＳ１０３において前処理後の撮像画像が右下方に１ピクセル移動（図１２（Ｆ）の位置Ｐ６に移動、すなわち、Ｘ軸方向に「＋１」およびＹ軸方向に「−１」ピクセル移動）された後、図６のステップＳ１２に戻る。「ｎ≠５」の場合、ステップＳ９７に進み、画像移動カウント数ｎが「６」か否かが判定される。「ｎ＝６」の場合、ステップＳ１０４において前処理後の撮像画像が下方に１ピクセル移動（図１２（Ｇ）の位置Ｐ７に移動、すなわち、Ｙ軸方向に「−１」ピクセル移動）された後、図６のステップＳ１２に戻る。「ｎ≠６」の場合、ステップＳ１０５に進み、前処理後の撮像画像が左下方に１ピクセル移動（図１２（Ｈ）の位置Ｐ８に移動、すなわち、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に各「−１」ピクセル移動）された後、図６のステップＳ１３に戻る。なお、図１２では、平行移動の方向を明瞭に示すため、便宜的に移動距離を大きく示している。
【０１１７】
ステップＳ１３において撮像画像が平行移動された後、次のステップＳ１４では、現在の画像移動カウント数ｎに「１」が加算され、新たな画像移動カウント数ｎが設定される。こうして画像移動カウント数ｎが更新された後、ステップＳ１０に戻り、ステップＳ１１において一致と判定されるか、あるいはステップＳ１２において「ｎ≧８」と判定されるまで、ステップＳ１０〜Ｓ１４が繰り返し実行される。すなわち、ステップＳ１３において平行移動された前処理後の撮像画像は、ＲＡＭ１４３の処理画像保持部１７３に格納されて保持され、ステップＳ１０で画像対比判定が行われる。換言すれば、移動撮像画像と複数の基準画像との対比によるメダルＭの真偽の判別が、平行移動の方向を変えながら繰り返し実行される。
【０１１８】
なお、ここでは、平行移動の移動量を８方向に各１ピクセルとしているが、メダルの中心位置に対して模様のズレが大きい場合、必要に応じて２ピクセル以上とすることもできる。その場合、図１１の平行移動処理において、画像移動カウント数ｎやピクセル数を適宜設定することにより、ピクセル数を徐々に増やすことも可能である。
【０１１９】
図６のステップ１０において、移動撮像画像と複数の基準画像とが対比される場合、図１０に示す各ステップが実行される。すなわち、図６のステップＳ１４において画像移動カウント数ｎに「１」が加算されているため、図９のステップＳ５１の判定により図１０のステップＳ７１に進む。このステップＳ７１では、回転角度カウント数ｍとして「０」が設定される。回転角度カウント数ｍは、ＲＡＭ１４３に保持される。
【０１２０】
次のステップＳ７２では、回転角度カウント数ｍが「０」と一致するか否かが判定される。「ｍ＝０」の場合、ステップＳ７３において、回転角度θとして最小相違度回転角度θｍが設定された後、ステップＳ７７に進む。「ｍ≠０」の場合、ステップＳ７４に進む。
【０１２１】
ステップＳ７４では、回転角度カウント数ｍが「１」と一致するか否かが判定される。「ｍ＝１」の場合、ステップＳ７５において、回転角度θとして最小相違度回転角度θｍから回転角度増分θｄを減算した「θｍ−θｄ」が設定された後、ステップＳ７７に進む。「ｍ≠１」の場合、ステップＳ７６において、回転角度θとして最小相違度回転角度θｍに回転角度増分θｄを加算した「θｍ＋θｄ」が設定された後、ステップＳ７７に進む。
【０１２２】
ステップＳ７７では、ＲＯＭ１４２の基準画像保持部１７１に保持された複数の基準画像のうち、ステップＳ７３、Ｓ７５およびＳ７６のいずれかで設定された回転角度θに対応する基準画像が選択される。このとき、面番号ｋに対応する複数の基準画像の中から選択される。
【０１２３】
次のステップＳ７８では、図９のステップＳ５４と同様に、選択された基準画像とＲＡＭ１４３の処理画像保持部１７３に保持された移動撮像画像とを対比する画像比較が実行される。画像比較では、選択された基準画像および移動撮像画像を画素単位で比較し、画素値の相違する画素数をカウントすることにより相違度ＤＦが算出される。
【０１２４】
次のステップＳ７９では、図９のステップＳ５５と同様に、算出された相違度ＤＦが所定の閾値以下であるか否かが判定される。相違度ＤＦが閾値以下の場合、ステップＳ８０において、一致の判定がなされた後、図６のステップＳ１０に戻る。それ以外の場合、ステップＳ８１に進む。
【０１２５】
ステップＳ８１では、新たな回転角度カウント数ｍとして現在の回転角度カウント数ｍに「１」を加算した「ｍ＋１」を設定する。
【０１２６】
次のステップＳ８２では、回転角度カウント数ｍが「３」未満であるか否かを判定する。「ｍ＜３」の場合、ステップＳ７２に戻り、ステップＳ７２〜Ｓ８２が繰り返し実行される。「ｍ≧３」の場合、ステップＳ８３において、不一致の判定がなされた後、図６のステップＳ１０に戻る。
【０１２７】
このように、移動撮像画像と複数の基準画像とが対比される場合、平行移動していない撮像画像において最小相違度ＤＦｍが得られる最小相違度回転角度θｍを第１回転角度として特定し、最小相違度回転角度θｍに回転角度増分θｄを減算した角度「θｍ−θｄ」を第２回転角度として特定し、最小相違度回転角度θｍに回転角度増分θｄを加算した角度「θｍ＋θｄ」を第３回転角度として特定し、これら特定された第１〜第３回転角度に対応する基準画像と移動撮像画像とを対比することにより、一致および不一致のいずれかの判定がなされる。換言すれば、基準画像保持部１７１に保持された６４枚の基準画像の中から３枚の基準画像を特定し、特定された３枚の基準画像についてのみ対比される。そのため、全６４枚の基準画像について対比する場合に比べ、判定に要する時間が短縮できる。
【０１２８】
なお、図７の基準画像登録において回転角度増分θｄを「５．６２５°」に設定し一面につき全６４枚の基準画像を登録しているが、回転角度増分θｄは適宜に設定できる。回転角増分θｄをより小さくして一面当たりの基準画像数を適宜に増加させた場合には、平行移動後の撮像画像に対する画像対比判定において、第１回転角度（すなわち、最小相違度回転角度θｍ）に対応する基準画像についてのみ画像比較を行うようにすることもできる。
【０１２９】
再び図６の説明に戻る。ステップＳ１２において画像移動カウント数ｎが「８」以上の場合（すなわち、「ｎ≧８」の場合）、ステップＳ１５に進み、現在の面番号ｋに「１」が加算され、新たな面番号ｋが設定される。
【０１３０】
次のステップＳ１６では、面番号ｋが「２」以上であるか否かが判定される。面番号ｋが「２」未満（すなわち、「ｋ＜２」）の場合、ステップＳ９に戻る。換言すれば、「ｋ＝１」に設定された状態で、ステップＳ９〜Ｓ１４の処理が再度実行される。すなわち、基準メダルＳＭの裏面の基準画像との対比が行われる。
【０１３１】
ステップＳ１６において「ｋ≧２」の場合、ステップＳ２に戻る。このとき、振分ゲート１０６の閉じた状態が保持されているので、メダル通路１０５を転動するメダルＭは振分ゲート１０６を通過することができず、メダル返却口１０１に振り分けられる。換言すれば、メダルＭは偽メダルＦＭとして選別され、メダル返却口１０１から放出される。
【０１３２】
なお、メダルＭの表面および裏面の模様が同一の場合には、ステップＳ１５およびＳ１６を省略することで適用が可能となる。
【０１３３】
このように、撮像画像と複数の基準画像との対比によりメダルＭが真正と判別されない場合、画像移動部１６７により撮像画像が平行移動され、平行移動された撮像画像と複数の基準画像とを対比してメダルＭの真偽が判別される。平行移動により、撮像画像におけるメダルＭの模様は、複数の基準画像に対してそれぞれ相対的に移動する。そのため、平行移動における方向および移動量が適正であれば、平行移動された撮像画像において模様の位置ズレが補正され、位置ズレが除去または減少される。複数の基準画像は、基準メダルＳＭに対応する画像と、その画像をそれぞれ異なる複数の回転角度で回転させた画像と、からなる。そのため、撮像画像においてメダルＭの模様が回転していても、その回転角度と同一または近似する回転角度の基準画像との対比が可能となる。したがって、撮像画像における模様の回転および位置ズレの双方の影響が除去または減少され、判別精度を高めることができる。
【０１３４】
複数の基準画像は予め準備されているため、撮像画像を回転させるよりも処理時間を短縮できる。また、撮像画像の平行移動は座標値の加算または減算のみで済むため比較的短時間で実行可能である。よって、判別に要する時間を短縮でき、高速選別が可能となる。
【０１３５】
平行移動された撮像画像の判別は、平行移動の方向を変えながら繰り返し実行される。そのため、位置ズレの補正が最適化され、選別精度が一層高まる。
【０１３６】
また、平行移動された撮像画像の判別において、平行移動前の撮像画像と複数の基準画像との対比の結果により、複数の回転角度θのうちの３つの回転角度θｍ、θｍ−θｄ、θｍ＋θｄが特定される。特定された３つの回転角度θｍ、θｍ−θｄ、θｍ＋θｄに対応する基準画像と平行移動された撮像画像との対比によりメダルＭの真偽が判別される。そのため、平行移動された撮像画像と対比する基準画像数が減少するので、判別に要する時間をより短縮できる。換言すれば、選別が一層高速化される。
【０１３７】
上述したように、本発明の一実施例によるメダル選別装置１００では、直径の異なる複数種類のメダルＭについて容易かつ高精度に真正メダルＴＭおよび偽メダルＦＭを選別できるため、他店メダルや変造メダル等の偽メダルＦＭの使用は困難であり、不正行為を確実に防止できる。しかも高速動作が可能であるため、熟練遊技者によりメダルＭが連続的に投入されるパチスロ機にも充分に対応できる。
【０１３８】
なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、上記実施例では、遊技用メダルを例に説明したが、硬貨やトークン等の他の種類のディスクに対しても適用可能である。その場合にも、メダル選別装置１００と同様の効果が得られ、特に不正行為の防止に効果的である。
【０１３９】
また、上記実施例では、凹凸模様を有するメダルを例に説明したが、印刷等により形成された模様を有するディスクに対しても適用できる。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
本発明は、ゲーム機、自動販売機、精算機等のディスク処理装置に好適に利用でき、特に、直径の異なる複数種類のディスクを処理する装置に好適である。
【符号の説明】
【０１４１】
１００ メダル選別装置
１０１ メダル返却口
１０２ メダル受入口
１０３ 本体
１０３ａ 案内面
１０４ メダル投入口
１０５ メダル通路
１０５Ｓ 傾斜メダル通路
１０５Ｖ 垂立メダル通路
１０６ 振分ゲート
１０８ ガイドレール（ガイド体）
１０８ａ 案内面
１０９ 振分板
１１０ 撮像窓
１１１ 撮像タイミングセンサ
１１２ 光電センサ
１１２ａ 発光部
１１２ｂ 受光部
１１２ｃ プリズム
１１３ メダルカウントセンサ
１１４ 光電センサ
１１４ａ 発光部
１１４ｂ 受光部
１１４ｃ プリズム
１２０ 二次元撮像装置
１２１ 投光装置
１２２ ハーフミラー
１２３ 集光レンズ
１２４ 撮像素子
１３０ 面投光装置
１３１ ＬＥＤ
１３２ 導光体
１３３ 反射シート
１３４ 拡散シート
１４０ 制御装置
１４１ マイクロコンピュータ
１４２ ＲＯＭ
１４３ ＲＡＭ
１５１ ユーザインターフェース
１５２ 状態表示器
１５３ 登録スイッチ
１５４ セキュリティボリューム
１６０ 画像処理部
１６１ 中心抽出部
１６２ エッジ強調部
１６３ ２値化部
１６４ 膨張・収縮部
１６５ サイズ変換部
１６６ 画像回転部
１６７ 画像移動部
１６８ 判別部
１７１ 基準画像保持部
１７２ 撮像画像保持部
１７３ 処理画像保持部
ＢＳ バスライン
Ｍ メダル
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３ メダル
ＦＭ 偽メダル
ＳＭ 基準メダル
ＴＭ 真正メダル
ＢＬ 基準線
ＤＡＬ 検知軸線
ＧＬ 案内線
ＬＡ 光軸
ＬＬ 長手軸線
ＬＳ 長辺
ＳＳ 短辺
ＤＦ 相違度
ＤＦｍ 最小相違度
ＤＬ 進行線
ＤＳ メダル検知信号
ＤＳ メダル検出信号
ＧＣＳ ゲート制御信号
ＩＣＳ 撮像制御信号
ＩＳ 撮像画像信号
ＬＣＳ 点灯制御信号
ＴＳ タイミング信号
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に移動するディスク（Ｍ）の周面を所定の案内線（ＧＬ）に沿って案内するガイド体（１０８）と、
前記ガイド体（１０８）により案内される前記ディスク（Ｍ）の一面に対しほぼ平行に配置され、前記ディスク（Ｍ）の一面において撮像領域を画定する撮像窓（１１０）と、
前記ガイド体（１０８）により案内される前記ディスク（Ｍ）の移動方向を横断する検知軸線（ＤＡＬ）を有し、前記検知軸線（ＤＡＬ）において前記ディスク（Ｍ）の周面が検知されたときに前記ディスク（Ｍ）が前記撮像窓（１１０）の所定位置に達したものとしてタイミング信号（ＴＳ）を出力する撮像タイミングセンサ（１１１）と、
前記撮像タイミングセンサ（１１１）から出力される前記タイミング信号（ＴＳ）に基づき前記撮像窓（１１０）を介して前記ディスク（Ｍ）の一面を撮像する撮像装置（１２０）と、を備え、
前記撮像窓（１１０）に直角な方向から見て前記案内線（ＧＬ）と前記検知軸線（ＤＡＬ）とのなす角の二等分線を基準線（ＢＬ）とし、前記撮像窓（１１０）が前記基準線（ＢＬ）に沿って延在するディスク画像取得装置。
【請求項２】
前記撮像窓（１１０）の形状が長辺（ＬＳ）および短辺（ＳＳ）を有する矩形であり、前記矩形の長辺（ＬＳ）が前記基準線（ＢＬ）にほぼ平行である請求項１に記載のディスク画像取得装置。
【請求項３】
前記撮像窓（１１０）に直角な方向から見て、前記撮像窓（１１０）が前記基準線（ＢＬ）に対しほぼ対称である請求項２に記載のディスク画像取得装置。
【請求項４】
前記撮像タイミングセンサ（１１１）が光電センサ（１１２）からなり、前記光電センサの光軸（ＬＡ）が前記検知軸線（ＤＡＬ）を形成する請求項１〜３のいずれか１項に記載のディスク画像取得装置。
【請求項５】
所定方向に移動するディスク（Ｍ）の周面を所定の案内線（ＧＬ）に沿って案内するガイド体（１０８）と、
前記ガイド体（１０８）により案内される前記ディスク（Ｍ）の一面に対しほぼ平行に配置され、前記ディスク（Ｍ）の一面において撮像領域を画定する撮像窓（１１０）と、
前記ガイド体（１０８）により案内される前記ディスク（Ｍ）の移動方向を横断する検知軸線（ＤＡＬ）を有し、前記検知軸線（ＤＡＬ）において前記ディスク（Ｍ）の周面が検知されたときに前記ディスク（Ｍ）が前記撮像窓（１１０）の所定位置に達したものとしてタイミング信号（ＴＳ）を出力する撮像タイミングセンサ（１１１）と、
前記撮像タイミングセンサ（１１１）から出力される前記タイミング信号（ＴＳ）に基づき前記撮像窓（１１０）を介して前記ディスク（Ｍ）の一面を撮像する撮像装置（１２０）と、
前記撮像装置（１２０）により取得された撮像画像を所定の基準画像と対比して前記ディスクの真偽を判別する判別装置（１４０）と、
前記判別装置（１４０）による判別結果に基づき前記ディスク（Ｍ）を真偽別に振り分ける振分装置（１０６）と、を備え、
前記撮像窓（１１０）に直角な方向から見て前記案内線（ＧＬ）と前記検知軸線（ＤＡＬ）とのなす角の二等分線を基準線（ＢＬ）とし、前記撮像窓（１１０）が前記基準線（ＢＬ）に沿って延在するディスク選別装置。
【請求項６】
前記撮像窓（１１０）の形状が長辺（ＬＳ）および短辺（ＳＳ）を有する矩形であり、前記矩形の長辺（ＬＳ）が前記基準線（ＢＬ）にほぼ平行である請求項５に記載のディスク選別装置。
【請求項７】
前記撮像窓（１１０）に直角な方向から見て、前記撮像窓（１１０）が前記基準線（ＢＬ）に対しほぼ対称である請求項６に記載のディスク選別装置。
【請求項８】
前記撮像タイミングセンサ（１１１）が光電センサ（１１２）からなり、前記光電センサ（１１２）の光軸（ＬＡ）が前記検知軸線（ＤＡＬ）を形成する請求項５〜７のいずれか１項に記載のディスク選別装置。
【請求項１】
所定方向に移動するディスク（Ｍ）の周面を所定の案内線（ＧＬ）に沿って案内するガイド体（１０８）と、
前記ガイド体（１０８）により案内される前記ディスク（Ｍ）の一面に対しほぼ平行に配置され、前記ディスク（Ｍ）の一面において撮像領域を画定する撮像窓（１１０）と、
前記ガイド体（１０８）により案内される前記ディスク（Ｍ）の移動方向を横断する検知軸線（ＤＡＬ）を有し、前記検知軸線（ＤＡＬ）において前記ディスク（Ｍ）の周面が検知されたときに前記ディスク（Ｍ）が前記撮像窓（１１０）の所定位置に達したものとしてタイミング信号（ＴＳ）を出力する撮像タイミングセンサ（１１１）と、
前記撮像タイミングセンサ（１１１）から出力される前記タイミング信号（ＴＳ）に基づき前記撮像窓（１１０）を介して前記ディスク（Ｍ）の一面を撮像する撮像装置（１２０）と、を備え、
前記撮像窓（１１０）に直角な方向から見て前記案内線（ＧＬ）と前記検知軸線（ＤＡＬ）とのなす角の二等分線を基準線（ＢＬ）とし、前記撮像窓（１１０）が前記基準線（ＢＬ）に沿って延在するディスク画像取得装置。
【請求項２】
前記撮像窓（１１０）の形状が長辺（ＬＳ）および短辺（ＳＳ）を有する矩形であり、前記矩形の長辺（ＬＳ）が前記基準線（ＢＬ）にほぼ平行である請求項１に記載のディスク画像取得装置。
【請求項３】
前記撮像窓（１１０）に直角な方向から見て、前記撮像窓（１１０）が前記基準線（ＢＬ）に対しほぼ対称である請求項２に記載のディスク画像取得装置。
【請求項４】
前記撮像タイミングセンサ（１１１）が光電センサ（１１２）からなり、前記光電センサの光軸（ＬＡ）が前記検知軸線（ＤＡＬ）を形成する請求項１〜３のいずれか１項に記載のディスク画像取得装置。
【請求項５】
所定方向に移動するディスク（Ｍ）の周面を所定の案内線（ＧＬ）に沿って案内するガイド体（１０８）と、
前記ガイド体（１０８）により案内される前記ディスク（Ｍ）の一面に対しほぼ平行に配置され、前記ディスク（Ｍ）の一面において撮像領域を画定する撮像窓（１１０）と、
前記ガイド体（１０８）により案内される前記ディスク（Ｍ）の移動方向を横断する検知軸線（ＤＡＬ）を有し、前記検知軸線（ＤＡＬ）において前記ディスク（Ｍ）の周面が検知されたときに前記ディスク（Ｍ）が前記撮像窓（１１０）の所定位置に達したものとしてタイミング信号（ＴＳ）を出力する撮像タイミングセンサ（１１１）と、
前記撮像タイミングセンサ（１１１）から出力される前記タイミング信号（ＴＳ）に基づき前記撮像窓（１１０）を介して前記ディスク（Ｍ）の一面を撮像する撮像装置（１２０）と、
前記撮像装置（１２０）により取得された撮像画像を所定の基準画像と対比して前記ディスクの真偽を判別する判別装置（１４０）と、
前記判別装置（１４０）による判別結果に基づき前記ディスク（Ｍ）を真偽別に振り分ける振分装置（１０６）と、を備え、
前記撮像窓（１１０）に直角な方向から見て前記案内線（ＧＬ）と前記検知軸線（ＤＡＬ）とのなす角の二等分線を基準線（ＢＬ）とし、前記撮像窓（１１０）が前記基準線（ＢＬ）に沿って延在するディスク選別装置。
【請求項６】
前記撮像窓（１１０）の形状が長辺（ＬＳ）および短辺（ＳＳ）を有する矩形であり、前記矩形の長辺（ＬＳ）が前記基準線（ＢＬ）にほぼ平行である請求項５に記載のディスク選別装置。
【請求項７】
前記撮像窓（１１０）に直角な方向から見て、前記撮像窓（１１０）が前記基準線（ＢＬ）に対しほぼ対称である請求項６に記載のディスク選別装置。
【請求項８】
前記撮像タイミングセンサ（１１１）が光電センサ（１１２）からなり、前記光電センサ（１１２）の光軸（ＬＡ）が前記検知軸線（ＤＡＬ）を形成する請求項５〜７のいずれか１項に記載のディスク選別装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−１０９４５８（Ｐ２０１３−１０９４５８Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５２４３１（Ｐ２０１１−２５２４３１）
【出願日】平成２３年１１月１８日（２０１１．１１．１８）
【出願人】（０００１１６９８７）旭精工株式会社 (210)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１８日（２０１１．１１．１８）
【出願人】（０００１１６９８７）旭精工株式会社 (210)
【Ｆターム（参考）】
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