搬送紙葉類の汚損度判定装置、及び紙葉類処理装置
【課題】高精度な汚損度判定を行うことができる搬送紙葉類の汚損度判定装置、及び紙葉類処理装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の搬送紙葉類の汚損度判定装置は、紙葉類を搬送する搬送路と、前記搬送路の途中に設けられ、搬送される紙葉類からの反射光を読み取る読取手段と、前記読取手段による紙葉類が存在しないときの出力、及び紙葉類が存在するときの出力との差分を求める差分算出手段と、前記差分算出手段の出力に基づいて紙葉類の外形を抽出する外形抽出手段と、前記外形抽出手段により抽出された紙葉類の外形から、判定領域としての紙葉類の縁領域を設定する縁領域設定手段と、前記縁領域設定手段で設定した縁領域に対応する前記読取手段の出力に基づいて紙葉類の縁領域での汚損度を判定する汚損度判定手段と、を有することを特徴とする。
【解決手段】本発明の搬送紙葉類の汚損度判定装置は、紙葉類を搬送する搬送路と、前記搬送路の途中に設けられ、搬送される紙葉類からの反射光を読み取る読取手段と、前記読取手段による紙葉類が存在しないときの出力、及び紙葉類が存在するときの出力との差分を求める差分算出手段と、前記差分算出手段の出力に基づいて紙葉類の外形を抽出する外形抽出手段と、前記外形抽出手段により抽出された紙葉類の外形から、判定領域としての紙葉類の縁領域を設定する縁領域設定手段と、前記縁領域設定手段で設定した縁領域に対応する前記読取手段の出力に基づいて紙葉類の縁領域での汚損度を判定する汚損度判定手段と、を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送紙葉類の汚損度判定装置、及び紙葉類処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の搬送紙葉類の汚損度判定装置は、搬送路に設けられた光源から搬送紙葉類に照射されたその反射光を受光して紙葉類の物理的特徴を画像情報として取得する。この取得した画像情報を所定の閾値を基準として二値化することにより紙葉類の領域と背景の領域とを分離して紙葉類の外形を抽出して紙葉類の外形を抽出し、紙葉類の汚損度判定を行うことが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１６４４８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、例えば、紙葉類にゴミなどが付着している場合や、画像情報を取得する光学系センサが経年変化などにより劣化している場合には、それらが影響し、正確に紙葉類の外形を抽出することが出来ない。従って、この外形情報に基づいて紙葉類の領域を特定して行う汚損度の判定は精度を欠く場合があった。
【０００５】
そこで、本発明は高精度な汚損度判定を行うことができる搬送紙葉類の汚損度判定装置、及び紙葉類処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する為に請求項１記載の搬送紙葉類の汚損度判定装置は、紙葉類を搬送する搬送路と、前記搬送路の途中に設けられ、搬送される紙葉類からの反射光を読み取る読取手段と、前記読取手段による紙葉類が存在しないときの出力と紙葉類が存在するときの出力との差分を求める差分算出手段と、前記差分算出手段の出力に基づいて紙葉類の外形を抽出する外形抽出手段と、前記外形抽出手段により抽出された紙葉類の外形から、判定領域としての紙葉類の縁領域を設定する縁領域設定手段と、前記縁領域設定手段で設定した縁領域に対応する前記読取手段の出力に基づいて紙葉類の縁領域での汚損度を判定する汚損度判定手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
また、請求項６記載の紙葉類処理装置は、紙葉類を搬送する搬送路と、前記搬送路の途中に設けられ、搬送される紙葉類からの反射光を読み取る読取手段と、前記読取手段による紙葉類が存在しないときの出力と及び紙葉類が存在するときの出力との差分を求める差分算出手段と、前記差分算出手段の出力に基づいて紙葉類の外形を抽出する外形抽出手段と、前記外形抽出手段により抽出された紙葉類の外形から、判定領域としての紙葉類の縁領域を設定する縁領域設定手段と、前記縁領域設定手段で設定した縁領域に対応する前記読取手段の出力に基づいて紙葉類の縁領域での汚損度を判定する汚損度判定手段と、前記汚損度判定手段によって判定された汚損度に基づいて前記紙葉類を区分する区分手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高精度な汚損度判定を行うことができる搬送紙葉類の汚損度判定装置、及び紙葉類処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る紙葉類処理装置の外観を示す斜視図。
【図２】本発明の実施の形態１に係る紙葉類処理装置の構成を示す図。
【図３】本発明の実施の形態１に係る画像読取部の構成を概略的に示す図。
【図４】本発明の実施の形態１に係る判定処理部の構成を示す図。
【図５】本発明の実施の形態１に係るメモリコントローラの処理動作を示すフローチャート。
【図６】図５に示すメモリコントローラの処理動作によって書き込まれたデータ出力に基づいて取得される画像を示す図。
【図７】本発明の実施の形態１に係る外形抽出部の処理動作を示すフローチャート。
【図８】本発明の実施の形態１に係る外形抽出部の処理動作を説明するための図。
【図９】本発明の実施の形態１に係る紙葉類処理装置の処理動作を示すフローチャート。
【図１０】本発明の実施の形態１に係る判定対象領域の一例を示す図。
【図１１】本発明の実施の形態１に係る分割領域、及び評価値テーブルの一例を示す図。
【図１２】本発明の実施の形態１に係る重み付けテーブルの一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１１】
（実施の形態１）
図１及び図２は、本発明の実施の形態１に係る紙葉類処理装置１００の構成を示す図である。紙葉類処理装置１００は、例えば、紙幣などの紙葉類を検査して再流通可能な紙葉類か否かを判定して区分して集積する。
【００１２】
図１に示すように、紙葉類処理装置１００は、装置外部に投入部１１２、操作部１３６、操作表示パネル１３７、ドア１３８、取出口１３９、及びキーボード１４０を備えている。
【００１３】
投入部１１２は、紙葉類を投入するための構成であり、重ねられた状態の紙葉類をまとめて受け入れる。操作部１３６は、オペレータによる各種操作入力を受け付ける。操作表示パネル１３７は、オペレータに対して各種の操作案内、及び処理結果などを表示する。なお、操作表示パネル１３７は、タッチパネルとして構成されていてもよい。この場合、紙葉類処理装置１００は、操作表示パネル１３７に表示される釦をオペレータが操作することにより各種操作入力を検知する。
【００１４】
ドア１３８は、投入部１１２の投入口を開閉するための構成である。取出口１３９は、紙葉類処理装置１００により検査不能と判断された紙葉類が集積される集積部から紙葉類を取り出すための構成である。キーボード１４０は、オペレータによる各種操作入力を受け付ける。
【００１５】
また、図２に示すように紙葉類処理装置１００は、装置内部に投入部１１２、取出部１１３、吸着ローラ１１４、搬送路１１５、紙葉類判定部１１６、ゲート１２０乃至１２５、排除搬送路１２６、排除集積部１２７、集積・結束部１２８乃至１３１、裁断部１３３、及びスタッカ１３４を備えている。また、紙葉類処理装置１００は、紙葉類処理装置１００の各部の動作を統合的に制御する主制御部１５１を備えている。
【００１６】
取出部１１３は、投入部１１２の上部に設けられており、吸着ローラ１１４を備えている。吸着ローラ１１４は、投入部１１２にセットされた紙葉類を集積方向の上端に接するように設けられている。即ち、吸着ローラ１１４は、回転することにより、投入部１１２にセットされた紙葉類を集積方向の上端から１枚ずつ装置内部に取り込む。吸着ローラ１１４は、例えば、１回転する毎に１枚の紙葉類を取り出すように機能し、紙葉類を一定のピッチで取り出すことができる。吸着ローラ１１４により取り込まれた紙葉類は、搬送路１１５に受渡される。
【００１７】
搬送路１１５は、紙葉類を紙葉類処理装置１００内の各部に搬送するための構成である。搬送路１１５は、図示しない搬送ベルト及び駆動プーリなどを備えており、図示しない駆動モータにより搬送ベルトを駆動させ、吸着ローラ１１４により取り込まれた紙葉類を搬送ベルトにより一定速度で搬送する。また、搬送路１１５における取出部１１３に近い側を上流側、スタッカ１３４に近い側を下流側として説明する。
【００１８】
取出部１１３から伸びた搬送路１１５上には、紙葉類判定部１１６が設けられている。紙葉類判定部１１６は、画像情報読取部、厚み検査部、蛍光検出装置、及び磁気センサなどの各種検出部、及びこの各種検出部による検出結果に基づいて紙葉類の光学的特徴情報、磁気的特徴情報、及び蛍光印刷情報を検出し、紙葉類の種類、紙葉類の汚損度、紙葉類の表裏、紙葉類の真偽を判定する判定処理部を有して構成されている。
【００１９】
画像情報読取部は、搬送路１１５を搬送される紙葉類の両面（表面、及び裏面）の反射光を読み取ることが出来る（詳細は、図３参照。）。
【００２０】
詳細は後述するが、本実施の形態において紙葉類の汚損度判定は、紙葉類の外形を抽出し、この抽出した紙葉類の外形から紙葉類の縁領域を設定してその縁領域での紙葉類の汚損度を判定する。
【００２１】
主制御部１５１は、紙葉類判定部１１６による判定結果に基づいて各ゲート１２０乃至１２５の動作を制御し、搬送路１１５を搬送される紙葉類を所定の処理部に搬送するよう制御する。
【００２２】
紙葉類判定部１１６の直後に配設されたゲート１２０は、搬送路１１５を排除搬送路１２６に分岐する。主制御部１５１は、紙葉類判定部１１６による判定の結果、正規の紙葉類ではないと判定された紙葉類（排除券）、または、紙葉類判定部１１６によって検査を行うことが出来ないと判定された紙葉類（検査不能券）を排除搬送路１２６に搬送するようにゲート１２０を切り替える。
【００２３】
排除搬送路１２６の終端部には、排除集積部１２７が設けられており、上述した排除券、及び検査不能券を集積する。オペレータは、排除集積部１２７に集積された紙葉類を取出口１３９から取り出すことができる。
【００２４】
また、ゲート１２１乃至１２４により分岐される先には、集積・結束部１２８乃至１３１（以下、総称して、集積・結束部１３２とする）がそれぞれ設けられている。集積・結束部１３２には、紙葉類判定部１１６により再流通可能であると判定された紙葉類（正券）が紙葉類の種類及び紙葉類の表裏ごとに区別されて集積される。この集積された紙葉類は所定枚数ごとに結束して排出する。
【００２５】
ゲート１２５により分岐される下流側には、裁断部１３３が配設されている。裁断部１３３は、紙葉類を裁断して格納する。なお、ゲート１２５に搬送される紙葉類は、紙葉類判定部１１６による判定の結果、再流通不可能であると判定された紙葉類（損券）である。また、ゲート１２５により分岐される他方の搬送路の先には、スタッカ１３４が配設されている。主制御部１５１は、損券裁断モードが選択されている場合、上記した損券を裁断部１３３に搬送するようにゲート１２５を制御する。また、主制御部１５１は、損券裁断モードが選択されていない場合、損券をスタッカ１３４に搬送するようにゲート１２５を制御する。
【００２６】
なお、主制御部１５１は、集積・結束部１３２に集積された紙葉類の枚数、及び裁断部１３３により裁断された紙葉類の枚数を計数する。
【００２７】
主制御部１５１は、紙葉類処理装置１００の全体的な制御を司り、操作・表示パネル１３７により入力される操作信号、及び紙葉類判定部１１６による判定結果に基づき、紙葉類の搬送、及び集積を制御する。
【００２８】
図３は、本発明の実施の形態１に係る画像情報読取部の構成を概略的に示す図である。
【００２９】
図３において紙葉類は、その表面を上にした状態で搬送路１１５を図示矢印方向（図中左から右）へ搬送ベルトによって挟持搬送される。搬送路１１５上には、搬送される紙葉類の表面に、可視光の光を照射する光源１３、及びこの光源１３の光照射による紙葉類表面からの反射光を受光して電気信号に変換する光電変換素子としてのイメージセンサ１４が設けられ、画像情報読取部を構成している。例えば、イメージセンサ１４には、紙葉類の搬送方向と直交する方向に多数のセンサが併設されたラインイメージセンサが用いられる。
【００３０】
イメージセンサ１４において受像された紙葉類表面の反射光は、電気信号に変換された後、判定処理部１５に送信される。
【００３１】
図４は、本発明の実施の形態１に係る判定処理部の構成を示す図である。前処理部２１、前処理部２１にデータバス２２を介して接続される記憶部２３、上述した紙葉類の判定処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２４から構成されている。
【００３２】
前処理部２１は、イメージセンサ１４の出力信号をＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換するＡ／Ｄ変換部２５、Ａ／Ｄ変換部２５から出力されたデータを記憶部２３に書き込むメモリコントローラ２６、紙葉類の外形を抽出する外形抽出部２７を有して構成されている。
【００３３】
イメージセンサ１４によって取得された電気信号は、ハードウェアで構成される前処理部２１内のＡ／Ｄ変換部２５においてアナログ信号からデジタル信号へと変換される。変換されたデジタル信号は、メモリコントローラ２６に送信される。メモリコントローラ２６は、Ａ／Ｄ変換部２５から出力されたデータを記憶部２３へ書き込む。一旦、記憶部２３に書き込まれたデータは外形抽出部２７によって読み出され、紙葉類の外形が抽出される。
【００３４】
また、記憶部２３には、後述する外形情報テーブルＴＢ１、評価値テーブルＴＢ２、及び重みづけテーブルＴＢ３などの種々のデータが記憶されている。
【００３５】
図５は、本発明の実施の形態１に係るメモリコントローラの処理動作を説明するフローチャートである。以下、メモリコントローラ２６の行う処理動作について説明する。メモリコントローラ２６は、受信したデジタル信号を図５のフローチャートに示すようにステップＳｔ１、Ｓｔ２、及びＳｔ３の処理を行うことにより、イメージセンサ１４のライン毎に記憶部２３に書き込む。例えば、イメージセンサ１４の１ライン分の画素数が２５６画素で、１画素が８ビットのデータに相当する場合、１ライン分のデータは２５６バイトとなる。この場合、メモリコントローラ２６では、１ラインずつデジタル信号を２５６番地ずつインクリメントしながら繰り返し記憶部２３に対して書き込む。
【００３６】
このとき、メモリコントローラ２６は、１ライン分のデータを書き込む毎に記憶部２３の位置（アドレス）を一意に決定するパラメータ、例えば、先頭画素を書き込む記憶部２３のアドレス値（以後、これを書込領域アドレスポインタと呼ぶ）をインクリメントする。図６に図５に示すメモリコントローラの処理動作によって記憶部２３に書き込まれたデータの出力に基づいて取得される画像を示す。図中、紙葉類の搬送方向をＹ軸、紙葉類の搬送方向と直交する方向をＸ軸として示した。
【００３７】
図７は、本発明の実施の形態１に係る外形抽出部の処理動作を説明するフローチャートである。図８は、本発明の実施の形態１に係る外形抽出部の処理動作を説明するための図である。
【００３８】
以下、図６乃至図８を参照して外形抽出部２７の行う処理動作について説明する。外形抽出部２７は、該当する書込領域アドレスポインタを参照して記憶部２３からデータを取得し、取得した画像に基づいて、紙葉類が存在しないときのラインｌ０における背景の輝度情報（以下、背景情報とする。）を取得する（Ｓｔ１０１）。次に、記憶部２３から紙葉類が存在するときのラインｌｎの輝度情報を取得する（Ｓｔ１０２）。図８（ａ）にＳｔ１０１において取得されたラインｌ０における輝度情報の一例を示す。図８（ｂ）にＳｔ１０２において取得されたラインｌｎにおける背景情報の一例を示す。
【００３９】
ここで、紙葉類が存在しないときのラインをｌ０、紙葉類が存在するときのラインラインｌｎとして示す。紙葉類が存在するかしないかは、図３に示すイメージセンサ１４よりも紙葉類の搬送方向手前に通過検出センサを設けておき、この通過検出センサで紙葉類を検出したタイミングで紙葉類の存在しないとき（つまり、図６中のラインｌ０）でのデータを取得すれば良い。
【００４０】
Ｓｔ１０１、及びＳｔ１０２における処理動作の後、Ｓｔ１０１において取得されたラインｌ０での背景情報と、Ｓｔ１０２において取得されたラインｌｎにおける輝度情報との差分を求めることによりラインｌｎにおける差分情報を取得する（Ｓｔ１０３）。つまり、１ラインの各画素の輝度情報の差分を求める。図８（ｃ）にＳｔ１０３において取得された差分情報の一例を示す。
【００４１】
Ｓｔ１０３においてラインｌｎにおける差分情報を取得した後、この差分情報に基づいて紙葉類の端点の画素番号を求める（Ｓｔ１０４乃至Ｓｔ１０９）。
【００４２】
ここで、紙葉類の端点の画素番号の導出について説明する。先ず、Ｓｔ１０３において取得された差分情報と予め設定された所定の輝度の閾値（以下、この閾値を第１の閾値とする）との大小に基づいて領域を第１の閾値以上の領域と、それ未満との領域とに分離する（Ｓｔ１０４）。
【００４３】
Ｓｔ１０４において分離された領域の境界点の画素の座標をＸ´ｓｎ、Ｘ´ｅｎ（図８（ｃ）参照）とする（ただし、Ｘ´ｓｎ＜Ｘ´ｅｎとする）。
【００４４】
差分情報のうち第１の閾値以上として分離された領域（Ｓｔ１０４のＹｅｓの領域：領域Ａ）に対して、当該領域内の各画素をその画素の隣接画素を用いて補間を行う（Ｓｔ１０５）。このＳｔ１０５における補間処理は領域Ａ内の全画素について行われる（Ｓｔ１０５、Ｓｔ１０６）。
【００４５】
ここで、補間処理を行うのは、例えば、紙葉類の一部にゴミなどが付着することによって生じた特定画素の輝度情報の影響を分散させるためである。つまり、特定画素の輝度情報の数値がその隣接画素と極端に違う数値である場合、全体の傾向から推測して近似することにより、特定画素の影響を分散させることができる。
【００４６】
また、Ｓｔ１０５における補間を領域Ａのみを対象とし、領域Ｂに対して行わないのは、紙葉類領域は、紙葉類の存在しない領域と比較して輝度情報にばらつきがある可能性が高いためである。また、補間の対象を領域Ａに限定することにより補間処理の効率を高めることができる。
【００４７】
Ｓｔ１０５における補間処理が領域Ａ内の全画素について行われた後、補間後のラインｌｎにおける輝度情報と、上述したラインｌ０における背景情報との差分である補間後の差分情報を取得する（Ｓｔ１０７）。図８（ｄ）にＳｔ１０７において取得された補間後の差分情報の一例を示す。
【００４８】
Ｓｔ１０７において取得された補間後の差分情報と予め設定された所定の輝度の閾値（以下、この閾値を第２の閾値とする）とに基づいてＳｔ１０４と同様にして更に領域を分離する（Ｓｔ１０８）。
【００４９】
つまり、補間後の差分情報のうち第２の閾値以上の輝度の領域（Ｓｔ１０８のＹｅｓの領域：領域Ａ´）と、補間後の差分情報のうち第２の閾値未満の輝度の領域（Ｓｔ１０８のＮｏの領域：領域Ｂ´）とに分離する。
【００５０】
Ｓｔ１０８における領域の分離によって、補間後の差分情報のうち第２の閾値以上の輝度の領域（領域Ａ´）を紙葉類領域であると判定し（Ｓｔ１０９）、補間後の差分情報のうち第２の閾値未満の輝度の領域（領域Ｂ´）、及び差分情報のうち第１の閾値未満の輝度の領域（領域Ｂ）を背景領域であると判定する（Ｓｔ１１０）。
【００５１】
Ｓｔ１０９、及びＳｔ１１０において判定された紙葉類領域、及び背景領域との境界点の画素番号を紙葉類の端点を示す点の位置を示す座標として求める（Ｓｔ１１１）。例えば、図８（ｄ）に示すようにラインｌｎにおける紙葉類の端点の画素番号は、Ｘｓｎ、Ｘｅｎとする（ただし、Ｘｓｎ＜Ｘｅｎとする）。
【００５２】
Ｓｔ１１１において求められたラインｌｎにおける紙葉類の端点の画素番号Ｘｓｎ、Ｘｅｎ、を該当の書込領域アドレスポインタの値とともに記憶部２３に記憶する（Ｓｔ１１２）。
【００５３】
Ｓｔ１１２において記憶部２３に記憶した後、同様にして全ライン（図６に示すｌｎ：ｎ＝ｓ〜ｅ）における紙葉類の端点の画素番号を導出して、該当の書込領域アドレスポインタの値とともに記憶部２３に記憶する（Ｓｔ１１３のＮｏ：Ｓｔ１０１〜Ｓｔ１１２の処理を繰り返す）。
【００５４】
つまり、紙葉類の端点の画素番号が得られなくなったことを監視するなどして紙葉類の外形の抽出処理を完了する（Ｓｔ１１３のＹｅｓ、Ｓｔ１１４）。
【００５５】
次に、図７に示す動作処理により抽出した紙葉類の外形に基づいて、紙葉類の縁領域の汚損度の判定を行う動作処理について説明する。
【００５６】
図９は、本発明の実施の形態１に係る縁領域の汚損度の判定処理を説明するフローチャートである。
【００５７】
ＣＰＵ２４は、図７に示す処理により取得された紙葉類の外形に基づいて、紙葉類の汚損度の判定に必要な画像情報が存在する紙葉類上の縁領域（以下、この領域を判定対象領域Ｅとする。）を算出し、この算出した判定対象領域内の画像情報を記憶部２３から読み出して、紙葉類の縁領域の汚損度判定を行う。
【００５８】
すなわち、ＣＰＵ２４は、記憶部２３から紙葉類の外形を読み出す（Ｓｔ２０１）。Ｓｔ２０１において読み出された紙葉類の外形から判定対象領域Ｅを算出する（Ｓｔ２０２）。
【００５９】
本実施の形態では、紙葉類の汚損度の判定に必要な画像情報が存在する判定対象領域Ｅが紙葉類の外形から起算して１２画素（約５ｍｍ）の紙葉類の縁領域を判定対象領域Ｅとし、その判定対象領域Ｅの一例を図１０に示す。
【００６０】
Ｓｔ２０２の後、外形情報テーブルＴＢ１に記憶された書込領域アドレスポインタを参照して記憶部２３からＳｔ２０２において算出された判定対象領域Ｅ内の画像を読み出す（Ｓｔ２０３）。
【００６１】
次に、Ｓｔ２０３において読み出された判定対象領域Ｅの画像を所定数の小領域に分割する（Ｓｔ２０４）。本実施の形態では、図１１（ａ）に示すように判定対象領域Ｅを３０個の領域（Ｄ１〜Ｄ３０）に分割した場合を示したが、領域の分割数は任意に設定可能である。この分割後の各領域を分割領域Ｄｉ（ｉ：領域番号）とする。
【００６２】
続いて、Ｓｔ２０４において分割された判定対象領域Ｅの分割領域Ｄｉから判定対象領域Ｅの汚損度Ｐを判定する（Ｓｔ２０５）。
【００６３】
本実施の形態では、判定対象領域Ｅの汚損度Ｐは、各分割領域Ｄｉの輝度に基づく評価値ａｉ及び予め設定された分割領域重みづけ値ｗｉを用いて下式により導出される。
【数１】
【００６４】
分割領域Ｄｉの評価値ａｉは、分割領域Ｄｉの輝度に基づいて設定されている。例えば、本実施の形態では図１１（ｂ）に評価値テーブルＴＢ２として示したように分割領域Ｄｉの輝度が「最明」と判定された場合「５」、「明」と判定された場合を「４」、「中間」と判定された場合を「３」、「やや暗」と判定された場合を「２」、「暗」と判定された場合を「１」とする。
【００６５】
また、重み付け値ｗｉは、例えば、図１２に示した重み付けテーブルＴＢ３に示すうように予め任意に各分割領域Ｄｉに対して設定される。
【００６６】
紙葉類に角折れがあったときの影響を少なくするように紙葉類の四隅の分割領域の重みを小さくし、折り目による影響を小さくなるように長さ方向の中央部の分割領域の重みも小さくしている。
【００６７】
本実施の形態では、（式１）に基づいて次のように紙葉類の縁領域の汚損度Ｐが導出される。
【数２】
【００６８】
算出された紙葉類の判定対象領域Ｅの汚損度Ｐにより、汚損度が高いと判定された紙葉類は主制御部１５１の制御に基づいて再流通不可能であるとして排除集積部１２７にリジェクトされる。一方、汚損度が低いと判定された紙葉類は、再流通可能であるとして主制御部１５１の制御に基づいて集積・結束部１２８〜１３１を制御し、紙葉類の集積、及び結束がなされる（Ｓｔ２０６）。
【００６９】
以上のように本発明の実施の形態１によれば、搬送された各紙葉類の画像から紙葉類が存在しないときの画像情報読取部の出力を基に、紙葉類の外形を抽出し、その紙葉類の外形を元に汚損度の判定領域として縁領域を設定して、縁領域での汚損度の判定を行うため、高精度な汚損度判定を行うことができる。
【００７０】
また、紙葉類が搬送される度にラインｌ０における背景情報を更新するため、搬送系や光学系などの経時的な影響を回避することができるため、高精度な紙葉類の汚損度の判定を行うことができる。
【００７１】
更に、紙葉類の縁領域に任意に重み付け値を設定し、その値を基に汚損度を判定するため、顧客の要求に応じて縁領域中の更に特定した領域に注目した汚損度の判定をすることができる。
【００７２】
なお、本実施の形態においては、領域Ａの各画素に対してその隣接画素を用いて補間を行った場合を説明したが、補間を行わずＳｔ１０４において分離された領域の境界点の画素の座標Ｘ′ｓｎ、Ｘ′ｅｎを紙葉類の端点の画素番号として導出してもよい。
【００７３】
なお、本実施の形態では、紙葉類の表側の画像情報のみを基に汚損度判定を行う例を説明したが、紙葉類の裏側の画像情報のみを基に汚損度判定を行っても良いし、紙葉類の表側、裏側両方の画像情報を基に汚損度判定を行うものであっても良い。
【００７４】
なお、この発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具現化できる。また、上述の実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除しても良い。さらに異なる実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。
【符号の説明】
【００７５】
１００ 紙葉類処理装置
１５ 判定処理部
２１ 前処理部
２３ 記憶部
２４ ＣＰＵ
２５ Ａ／Ｄ変換部
２６ メモリコントローラ
２７ 外形抽出部
１１２ 投入部
１１３ 取出部
１１４ 吸着ローラ
１１５ 搬送路
１１６ 紙葉類判定部
１２０〜１２５ ゲート
１２６ 排除搬送路
１２７ 排除集積
１３４ スタッカ
１３６ 操作部
１３７ 操作表示パネル
１３８ ドア
１３９ 取出口
１４０ キーボード
１５１ 主制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送紙葉類の汚損度判定装置、及び紙葉類処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の搬送紙葉類の汚損度判定装置は、搬送路に設けられた光源から搬送紙葉類に照射されたその反射光を受光して紙葉類の物理的特徴を画像情報として取得する。この取得した画像情報を所定の閾値を基準として二値化することにより紙葉類の領域と背景の領域とを分離して紙葉類の外形を抽出して紙葉類の外形を抽出し、紙葉類の汚損度判定を行うことが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１６４４８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、例えば、紙葉類にゴミなどが付着している場合や、画像情報を取得する光学系センサが経年変化などにより劣化している場合には、それらが影響し、正確に紙葉類の外形を抽出することが出来ない。従って、この外形情報に基づいて紙葉類の領域を特定して行う汚損度の判定は精度を欠く場合があった。
【０００５】
そこで、本発明は高精度な汚損度判定を行うことができる搬送紙葉類の汚損度判定装置、及び紙葉類処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する為に請求項１記載の搬送紙葉類の汚損度判定装置は、紙葉類を搬送する搬送路と、前記搬送路の途中に設けられ、搬送される紙葉類からの反射光を読み取る読取手段と、前記読取手段による紙葉類が存在しないときの出力と紙葉類が存在するときの出力との差分を求める差分算出手段と、前記差分算出手段の出力に基づいて紙葉類の外形を抽出する外形抽出手段と、前記外形抽出手段により抽出された紙葉類の外形から、判定領域としての紙葉類の縁領域を設定する縁領域設定手段と、前記縁領域設定手段で設定した縁領域に対応する前記読取手段の出力に基づいて紙葉類の縁領域での汚損度を判定する汚損度判定手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
また、請求項６記載の紙葉類処理装置は、紙葉類を搬送する搬送路と、前記搬送路の途中に設けられ、搬送される紙葉類からの反射光を読み取る読取手段と、前記読取手段による紙葉類が存在しないときの出力と及び紙葉類が存在するときの出力との差分を求める差分算出手段と、前記差分算出手段の出力に基づいて紙葉類の外形を抽出する外形抽出手段と、前記外形抽出手段により抽出された紙葉類の外形から、判定領域としての紙葉類の縁領域を設定する縁領域設定手段と、前記縁領域設定手段で設定した縁領域に対応する前記読取手段の出力に基づいて紙葉類の縁領域での汚損度を判定する汚損度判定手段と、前記汚損度判定手段によって判定された汚損度に基づいて前記紙葉類を区分する区分手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高精度な汚損度判定を行うことができる搬送紙葉類の汚損度判定装置、及び紙葉類処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る紙葉類処理装置の外観を示す斜視図。
【図２】本発明の実施の形態１に係る紙葉類処理装置の構成を示す図。
【図３】本発明の実施の形態１に係る画像読取部の構成を概略的に示す図。
【図４】本発明の実施の形態１に係る判定処理部の構成を示す図。
【図５】本発明の実施の形態１に係るメモリコントローラの処理動作を示すフローチャート。
【図６】図５に示すメモリコントローラの処理動作によって書き込まれたデータ出力に基づいて取得される画像を示す図。
【図７】本発明の実施の形態１に係る外形抽出部の処理動作を示すフローチャート。
【図８】本発明の実施の形態１に係る外形抽出部の処理動作を説明するための図。
【図９】本発明の実施の形態１に係る紙葉類処理装置の処理動作を示すフローチャート。
【図１０】本発明の実施の形態１に係る判定対象領域の一例を示す図。
【図１１】本発明の実施の形態１に係る分割領域、及び評価値テーブルの一例を示す図。
【図１２】本発明の実施の形態１に係る重み付けテーブルの一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１１】
（実施の形態１）
図１及び図２は、本発明の実施の形態１に係る紙葉類処理装置１００の構成を示す図である。紙葉類処理装置１００は、例えば、紙幣などの紙葉類を検査して再流通可能な紙葉類か否かを判定して区分して集積する。
【００１２】
図１に示すように、紙葉類処理装置１００は、装置外部に投入部１１２、操作部１３６、操作表示パネル１３７、ドア１３８、取出口１３９、及びキーボード１４０を備えている。
【００１３】
投入部１１２は、紙葉類を投入するための構成であり、重ねられた状態の紙葉類をまとめて受け入れる。操作部１３６は、オペレータによる各種操作入力を受け付ける。操作表示パネル１３７は、オペレータに対して各種の操作案内、及び処理結果などを表示する。なお、操作表示パネル１３７は、タッチパネルとして構成されていてもよい。この場合、紙葉類処理装置１００は、操作表示パネル１３７に表示される釦をオペレータが操作することにより各種操作入力を検知する。
【００１４】
ドア１３８は、投入部１１２の投入口を開閉するための構成である。取出口１３９は、紙葉類処理装置１００により検査不能と判断された紙葉類が集積される集積部から紙葉類を取り出すための構成である。キーボード１４０は、オペレータによる各種操作入力を受け付ける。
【００１５】
また、図２に示すように紙葉類処理装置１００は、装置内部に投入部１１２、取出部１１３、吸着ローラ１１４、搬送路１１５、紙葉類判定部１１６、ゲート１２０乃至１２５、排除搬送路１２６、排除集積部１２７、集積・結束部１２８乃至１３１、裁断部１３３、及びスタッカ１３４を備えている。また、紙葉類処理装置１００は、紙葉類処理装置１００の各部の動作を統合的に制御する主制御部１５１を備えている。
【００１６】
取出部１１３は、投入部１１２の上部に設けられており、吸着ローラ１１４を備えている。吸着ローラ１１４は、投入部１１２にセットされた紙葉類を集積方向の上端に接するように設けられている。即ち、吸着ローラ１１４は、回転することにより、投入部１１２にセットされた紙葉類を集積方向の上端から１枚ずつ装置内部に取り込む。吸着ローラ１１４は、例えば、１回転する毎に１枚の紙葉類を取り出すように機能し、紙葉類を一定のピッチで取り出すことができる。吸着ローラ１１４により取り込まれた紙葉類は、搬送路１１５に受渡される。
【００１７】
搬送路１１５は、紙葉類を紙葉類処理装置１００内の各部に搬送するための構成である。搬送路１１５は、図示しない搬送ベルト及び駆動プーリなどを備えており、図示しない駆動モータにより搬送ベルトを駆動させ、吸着ローラ１１４により取り込まれた紙葉類を搬送ベルトにより一定速度で搬送する。また、搬送路１１５における取出部１１３に近い側を上流側、スタッカ１３４に近い側を下流側として説明する。
【００１８】
取出部１１３から伸びた搬送路１１５上には、紙葉類判定部１１６が設けられている。紙葉類判定部１１６は、画像情報読取部、厚み検査部、蛍光検出装置、及び磁気センサなどの各種検出部、及びこの各種検出部による検出結果に基づいて紙葉類の光学的特徴情報、磁気的特徴情報、及び蛍光印刷情報を検出し、紙葉類の種類、紙葉類の汚損度、紙葉類の表裏、紙葉類の真偽を判定する判定処理部を有して構成されている。
【００１９】
画像情報読取部は、搬送路１１５を搬送される紙葉類の両面（表面、及び裏面）の反射光を読み取ることが出来る（詳細は、図３参照。）。
【００２０】
詳細は後述するが、本実施の形態において紙葉類の汚損度判定は、紙葉類の外形を抽出し、この抽出した紙葉類の外形から紙葉類の縁領域を設定してその縁領域での紙葉類の汚損度を判定する。
【００２１】
主制御部１５１は、紙葉類判定部１１６による判定結果に基づいて各ゲート１２０乃至１２５の動作を制御し、搬送路１１５を搬送される紙葉類を所定の処理部に搬送するよう制御する。
【００２２】
紙葉類判定部１１６の直後に配設されたゲート１２０は、搬送路１１５を排除搬送路１２６に分岐する。主制御部１５１は、紙葉類判定部１１６による判定の結果、正規の紙葉類ではないと判定された紙葉類（排除券）、または、紙葉類判定部１１６によって検査を行うことが出来ないと判定された紙葉類（検査不能券）を排除搬送路１２６に搬送するようにゲート１２０を切り替える。
【００２３】
排除搬送路１２６の終端部には、排除集積部１２７が設けられており、上述した排除券、及び検査不能券を集積する。オペレータは、排除集積部１２７に集積された紙葉類を取出口１３９から取り出すことができる。
【００２４】
また、ゲート１２１乃至１２４により分岐される先には、集積・結束部１２８乃至１３１（以下、総称して、集積・結束部１３２とする）がそれぞれ設けられている。集積・結束部１３２には、紙葉類判定部１１６により再流通可能であると判定された紙葉類（正券）が紙葉類の種類及び紙葉類の表裏ごとに区別されて集積される。この集積された紙葉類は所定枚数ごとに結束して排出する。
【００２５】
ゲート１２５により分岐される下流側には、裁断部１３３が配設されている。裁断部１３３は、紙葉類を裁断して格納する。なお、ゲート１２５に搬送される紙葉類は、紙葉類判定部１１６による判定の結果、再流通不可能であると判定された紙葉類（損券）である。また、ゲート１２５により分岐される他方の搬送路の先には、スタッカ１３４が配設されている。主制御部１５１は、損券裁断モードが選択されている場合、上記した損券を裁断部１３３に搬送するようにゲート１２５を制御する。また、主制御部１５１は、損券裁断モードが選択されていない場合、損券をスタッカ１３４に搬送するようにゲート１２５を制御する。
【００２６】
なお、主制御部１５１は、集積・結束部１３２に集積された紙葉類の枚数、及び裁断部１３３により裁断された紙葉類の枚数を計数する。
【００２７】
主制御部１５１は、紙葉類処理装置１００の全体的な制御を司り、操作・表示パネル１３７により入力される操作信号、及び紙葉類判定部１１６による判定結果に基づき、紙葉類の搬送、及び集積を制御する。
【００２８】
図３は、本発明の実施の形態１に係る画像情報読取部の構成を概略的に示す図である。
【００２９】
図３において紙葉類は、その表面を上にした状態で搬送路１１５を図示矢印方向（図中左から右）へ搬送ベルトによって挟持搬送される。搬送路１１５上には、搬送される紙葉類の表面に、可視光の光を照射する光源１３、及びこの光源１３の光照射による紙葉類表面からの反射光を受光して電気信号に変換する光電変換素子としてのイメージセンサ１４が設けられ、画像情報読取部を構成している。例えば、イメージセンサ１４には、紙葉類の搬送方向と直交する方向に多数のセンサが併設されたラインイメージセンサが用いられる。
【００３０】
イメージセンサ１４において受像された紙葉類表面の反射光は、電気信号に変換された後、判定処理部１５に送信される。
【００３１】
図４は、本発明の実施の形態１に係る判定処理部の構成を示す図である。前処理部２１、前処理部２１にデータバス２２を介して接続される記憶部２３、上述した紙葉類の判定処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２４から構成されている。
【００３２】
前処理部２１は、イメージセンサ１４の出力信号をＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換するＡ／Ｄ変換部２５、Ａ／Ｄ変換部２５から出力されたデータを記憶部２３に書き込むメモリコントローラ２６、紙葉類の外形を抽出する外形抽出部２７を有して構成されている。
【００３３】
イメージセンサ１４によって取得された電気信号は、ハードウェアで構成される前処理部２１内のＡ／Ｄ変換部２５においてアナログ信号からデジタル信号へと変換される。変換されたデジタル信号は、メモリコントローラ２６に送信される。メモリコントローラ２６は、Ａ／Ｄ変換部２５から出力されたデータを記憶部２３へ書き込む。一旦、記憶部２３に書き込まれたデータは外形抽出部２７によって読み出され、紙葉類の外形が抽出される。
【００３４】
また、記憶部２３には、後述する外形情報テーブルＴＢ１、評価値テーブルＴＢ２、及び重みづけテーブルＴＢ３などの種々のデータが記憶されている。
【００３５】
図５は、本発明の実施の形態１に係るメモリコントローラの処理動作を説明するフローチャートである。以下、メモリコントローラ２６の行う処理動作について説明する。メモリコントローラ２６は、受信したデジタル信号を図５のフローチャートに示すようにステップＳｔ１、Ｓｔ２、及びＳｔ３の処理を行うことにより、イメージセンサ１４のライン毎に記憶部２３に書き込む。例えば、イメージセンサ１４の１ライン分の画素数が２５６画素で、１画素が８ビットのデータに相当する場合、１ライン分のデータは２５６バイトとなる。この場合、メモリコントローラ２６では、１ラインずつデジタル信号を２５６番地ずつインクリメントしながら繰り返し記憶部２３に対して書き込む。
【００３６】
このとき、メモリコントローラ２６は、１ライン分のデータを書き込む毎に記憶部２３の位置（アドレス）を一意に決定するパラメータ、例えば、先頭画素を書き込む記憶部２３のアドレス値（以後、これを書込領域アドレスポインタと呼ぶ）をインクリメントする。図６に図５に示すメモリコントローラの処理動作によって記憶部２３に書き込まれたデータの出力に基づいて取得される画像を示す。図中、紙葉類の搬送方向をＹ軸、紙葉類の搬送方向と直交する方向をＸ軸として示した。
【００３７】
図７は、本発明の実施の形態１に係る外形抽出部の処理動作を説明するフローチャートである。図８は、本発明の実施の形態１に係る外形抽出部の処理動作を説明するための図である。
【００３８】
以下、図６乃至図８を参照して外形抽出部２７の行う処理動作について説明する。外形抽出部２７は、該当する書込領域アドレスポインタを参照して記憶部２３からデータを取得し、取得した画像に基づいて、紙葉類が存在しないときのラインｌ０における背景の輝度情報（以下、背景情報とする。）を取得する（Ｓｔ１０１）。次に、記憶部２３から紙葉類が存在するときのラインｌｎの輝度情報を取得する（Ｓｔ１０２）。図８（ａ）にＳｔ１０１において取得されたラインｌ０における輝度情報の一例を示す。図８（ｂ）にＳｔ１０２において取得されたラインｌｎにおける背景情報の一例を示す。
【００３９】
ここで、紙葉類が存在しないときのラインをｌ０、紙葉類が存在するときのラインラインｌｎとして示す。紙葉類が存在するかしないかは、図３に示すイメージセンサ１４よりも紙葉類の搬送方向手前に通過検出センサを設けておき、この通過検出センサで紙葉類を検出したタイミングで紙葉類の存在しないとき（つまり、図６中のラインｌ０）でのデータを取得すれば良い。
【００４０】
Ｓｔ１０１、及びＳｔ１０２における処理動作の後、Ｓｔ１０１において取得されたラインｌ０での背景情報と、Ｓｔ１０２において取得されたラインｌｎにおける輝度情報との差分を求めることによりラインｌｎにおける差分情報を取得する（Ｓｔ１０３）。つまり、１ラインの各画素の輝度情報の差分を求める。図８（ｃ）にＳｔ１０３において取得された差分情報の一例を示す。
【００４１】
Ｓｔ１０３においてラインｌｎにおける差分情報を取得した後、この差分情報に基づいて紙葉類の端点の画素番号を求める（Ｓｔ１０４乃至Ｓｔ１０９）。
【００４２】
ここで、紙葉類の端点の画素番号の導出について説明する。先ず、Ｓｔ１０３において取得された差分情報と予め設定された所定の輝度の閾値（以下、この閾値を第１の閾値とする）との大小に基づいて領域を第１の閾値以上の領域と、それ未満との領域とに分離する（Ｓｔ１０４）。
【００４３】
Ｓｔ１０４において分離された領域の境界点の画素の座標をＸ´ｓｎ、Ｘ´ｅｎ（図８（ｃ）参照）とする（ただし、Ｘ´ｓｎ＜Ｘ´ｅｎとする）。
【００４４】
差分情報のうち第１の閾値以上として分離された領域（Ｓｔ１０４のＹｅｓの領域：領域Ａ）に対して、当該領域内の各画素をその画素の隣接画素を用いて補間を行う（Ｓｔ１０５）。このＳｔ１０５における補間処理は領域Ａ内の全画素について行われる（Ｓｔ１０５、Ｓｔ１０６）。
【００４５】
ここで、補間処理を行うのは、例えば、紙葉類の一部にゴミなどが付着することによって生じた特定画素の輝度情報の影響を分散させるためである。つまり、特定画素の輝度情報の数値がその隣接画素と極端に違う数値である場合、全体の傾向から推測して近似することにより、特定画素の影響を分散させることができる。
【００４６】
また、Ｓｔ１０５における補間を領域Ａのみを対象とし、領域Ｂに対して行わないのは、紙葉類領域は、紙葉類の存在しない領域と比較して輝度情報にばらつきがある可能性が高いためである。また、補間の対象を領域Ａに限定することにより補間処理の効率を高めることができる。
【００４７】
Ｓｔ１０５における補間処理が領域Ａ内の全画素について行われた後、補間後のラインｌｎにおける輝度情報と、上述したラインｌ０における背景情報との差分である補間後の差分情報を取得する（Ｓｔ１０７）。図８（ｄ）にＳｔ１０７において取得された補間後の差分情報の一例を示す。
【００４８】
Ｓｔ１０７において取得された補間後の差分情報と予め設定された所定の輝度の閾値（以下、この閾値を第２の閾値とする）とに基づいてＳｔ１０４と同様にして更に領域を分離する（Ｓｔ１０８）。
【００４９】
つまり、補間後の差分情報のうち第２の閾値以上の輝度の領域（Ｓｔ１０８のＹｅｓの領域：領域Ａ´）と、補間後の差分情報のうち第２の閾値未満の輝度の領域（Ｓｔ１０８のＮｏの領域：領域Ｂ´）とに分離する。
【００５０】
Ｓｔ１０８における領域の分離によって、補間後の差分情報のうち第２の閾値以上の輝度の領域（領域Ａ´）を紙葉類領域であると判定し（Ｓｔ１０９）、補間後の差分情報のうち第２の閾値未満の輝度の領域（領域Ｂ´）、及び差分情報のうち第１の閾値未満の輝度の領域（領域Ｂ）を背景領域であると判定する（Ｓｔ１１０）。
【００５１】
Ｓｔ１０９、及びＳｔ１１０において判定された紙葉類領域、及び背景領域との境界点の画素番号を紙葉類の端点を示す点の位置を示す座標として求める（Ｓｔ１１１）。例えば、図８（ｄ）に示すようにラインｌｎにおける紙葉類の端点の画素番号は、Ｘｓｎ、Ｘｅｎとする（ただし、Ｘｓｎ＜Ｘｅｎとする）。
【００５２】
Ｓｔ１１１において求められたラインｌｎにおける紙葉類の端点の画素番号Ｘｓｎ、Ｘｅｎ、を該当の書込領域アドレスポインタの値とともに記憶部２３に記憶する（Ｓｔ１１２）。
【００５３】
Ｓｔ１１２において記憶部２３に記憶した後、同様にして全ライン（図６に示すｌｎ：ｎ＝ｓ〜ｅ）における紙葉類の端点の画素番号を導出して、該当の書込領域アドレスポインタの値とともに記憶部２３に記憶する（Ｓｔ１１３のＮｏ：Ｓｔ１０１〜Ｓｔ１１２の処理を繰り返す）。
【００５４】
つまり、紙葉類の端点の画素番号が得られなくなったことを監視するなどして紙葉類の外形の抽出処理を完了する（Ｓｔ１１３のＹｅｓ、Ｓｔ１１４）。
【００５５】
次に、図７に示す動作処理により抽出した紙葉類の外形に基づいて、紙葉類の縁領域の汚損度の判定を行う動作処理について説明する。
【００５６】
図９は、本発明の実施の形態１に係る縁領域の汚損度の判定処理を説明するフローチャートである。
【００５７】
ＣＰＵ２４は、図７に示す処理により取得された紙葉類の外形に基づいて、紙葉類の汚損度の判定に必要な画像情報が存在する紙葉類上の縁領域（以下、この領域を判定対象領域Ｅとする。）を算出し、この算出した判定対象領域内の画像情報を記憶部２３から読み出して、紙葉類の縁領域の汚損度判定を行う。
【００５８】
すなわち、ＣＰＵ２４は、記憶部２３から紙葉類の外形を読み出す（Ｓｔ２０１）。Ｓｔ２０１において読み出された紙葉類の外形から判定対象領域Ｅを算出する（Ｓｔ２０２）。
【００５９】
本実施の形態では、紙葉類の汚損度の判定に必要な画像情報が存在する判定対象領域Ｅが紙葉類の外形から起算して１２画素（約５ｍｍ）の紙葉類の縁領域を判定対象領域Ｅとし、その判定対象領域Ｅの一例を図１０に示す。
【００６０】
Ｓｔ２０２の後、外形情報テーブルＴＢ１に記憶された書込領域アドレスポインタを参照して記憶部２３からＳｔ２０２において算出された判定対象領域Ｅ内の画像を読み出す（Ｓｔ２０３）。
【００６１】
次に、Ｓｔ２０３において読み出された判定対象領域Ｅの画像を所定数の小領域に分割する（Ｓｔ２０４）。本実施の形態では、図１１（ａ）に示すように判定対象領域Ｅを３０個の領域（Ｄ１〜Ｄ３０）に分割した場合を示したが、領域の分割数は任意に設定可能である。この分割後の各領域を分割領域Ｄｉ（ｉ：領域番号）とする。
【００６２】
続いて、Ｓｔ２０４において分割された判定対象領域Ｅの分割領域Ｄｉから判定対象領域Ｅの汚損度Ｐを判定する（Ｓｔ２０５）。
【００６３】
本実施の形態では、判定対象領域Ｅの汚損度Ｐは、各分割領域Ｄｉの輝度に基づく評価値ａｉ及び予め設定された分割領域重みづけ値ｗｉを用いて下式により導出される。
【数１】
【００６４】
分割領域Ｄｉの評価値ａｉは、分割領域Ｄｉの輝度に基づいて設定されている。例えば、本実施の形態では図１１（ｂ）に評価値テーブルＴＢ２として示したように分割領域Ｄｉの輝度が「最明」と判定された場合「５」、「明」と判定された場合を「４」、「中間」と判定された場合を「３」、「やや暗」と判定された場合を「２」、「暗」と判定された場合を「１」とする。
【００６５】
また、重み付け値ｗｉは、例えば、図１２に示した重み付けテーブルＴＢ３に示すうように予め任意に各分割領域Ｄｉに対して設定される。
【００６６】
紙葉類に角折れがあったときの影響を少なくするように紙葉類の四隅の分割領域の重みを小さくし、折り目による影響を小さくなるように長さ方向の中央部の分割領域の重みも小さくしている。
【００６７】
本実施の形態では、（式１）に基づいて次のように紙葉類の縁領域の汚損度Ｐが導出される。
【数２】
【００６８】
算出された紙葉類の判定対象領域Ｅの汚損度Ｐにより、汚損度が高いと判定された紙葉類は主制御部１５１の制御に基づいて再流通不可能であるとして排除集積部１２７にリジェクトされる。一方、汚損度が低いと判定された紙葉類は、再流通可能であるとして主制御部１５１の制御に基づいて集積・結束部１２８〜１３１を制御し、紙葉類の集積、及び結束がなされる（Ｓｔ２０６）。
【００６９】
以上のように本発明の実施の形態１によれば、搬送された各紙葉類の画像から紙葉類が存在しないときの画像情報読取部の出力を基に、紙葉類の外形を抽出し、その紙葉類の外形を元に汚損度の判定領域として縁領域を設定して、縁領域での汚損度の判定を行うため、高精度な汚損度判定を行うことができる。
【００７０】
また、紙葉類が搬送される度にラインｌ０における背景情報を更新するため、搬送系や光学系などの経時的な影響を回避することができるため、高精度な紙葉類の汚損度の判定を行うことができる。
【００７１】
更に、紙葉類の縁領域に任意に重み付け値を設定し、その値を基に汚損度を判定するため、顧客の要求に応じて縁領域中の更に特定した領域に注目した汚損度の判定をすることができる。
【００７２】
なお、本実施の形態においては、領域Ａの各画素に対してその隣接画素を用いて補間を行った場合を説明したが、補間を行わずＳｔ１０４において分離された領域の境界点の画素の座標Ｘ′ｓｎ、Ｘ′ｅｎを紙葉類の端点の画素番号として導出してもよい。
【００７３】
なお、本実施の形態では、紙葉類の表側の画像情報のみを基に汚損度判定を行う例を説明したが、紙葉類の裏側の画像情報のみを基に汚損度判定を行っても良いし、紙葉類の表側、裏側両方の画像情報を基に汚損度判定を行うものであっても良い。
【００７４】
なお、この発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具現化できる。また、上述の実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除しても良い。さらに異なる実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。
【符号の説明】
【００７５】
１００ 紙葉類処理装置
１５ 判定処理部
２１ 前処理部
２３ 記憶部
２４ ＣＰＵ
２５ Ａ／Ｄ変換部
２６ メモリコントローラ
２７ 外形抽出部
１１２ 投入部
１１３ 取出部
１１４ 吸着ローラ
１１５ 搬送路
１１６ 紙葉類判定部
１２０〜１２５ ゲート
１２６ 排除搬送路
１２７ 排除集積
１３４ スタッカ
１３６ 操作部
１３７ 操作表示パネル
１３８ ドア
１３９ 取出口
１４０ キーボード
１５１ 主制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙葉類を搬送する搬送路と、
前記搬送路の途中に設けられ、搬送される紙葉類からの反射光を読み取る読取手段と、
前記読取手段による紙葉類が存在しないときの出力と紙葉類が存在するときの出力との差分を求める差分算出手段と、
前記差分算出手段の出力に基づいて紙葉類の外形を抽出する外形抽出手段と、
前記外形抽出手段により抽出された紙葉類の外形から、判定領域としての紙葉類の縁領域を設定する縁領域設定手段と、
前記縁領域設定手段で設定した縁領域に対応する前記読取手段の出力に基づいて紙葉類の縁領域での汚損度を判定する汚損度判定手段と、
を有することを特徴とする搬送紙葉類の汚損度判定装置。
【請求項２】
前記縁領域設定手段は、
前記縁領域を複数の分割領域に分割する分割手段を有し、
前記汚損度判定手段は、
各分割領域での汚損度を判定し、全ての分割領域での汚損度を総合して汚損度を判定することを特徴とする請求項１記載の搬送紙葉類の汚損度判定装置。
【請求項３】
前記縁領域設定手段は、
縁領域を複数の分割領域に分割するとともに各分割領域に重み付けを行う手段を有し、
前記汚損度判定手段は、
それぞれの分割領域での汚損度と重みとに基づいて全ての分割領域での汚損度を総合して汚損度を判定することを特徴とする請求項１記載の搬送紙葉類の汚損度判定装置。
【請求項４】
前記読取手段は、
前記紙葉類の搬送方向に略直交する方向に配設されるラインセンサを有し、
前記差分算出手段は、
前記ラインセンサの出力に基づいて紙葉類が存在しないときの出力と紙葉類が存在するときの出力との差分を求め、
前記外形抽出手段は、
前記差分算出手段の出力に基づいて紙葉類の端点位置を求め、前記端点位置から紙葉類の外形を抽出することを特徴とする請求項１乃至請求項４記載の汚損度判定装置。
【請求項５】
前記外形抽出手段は、
前記差分算出手段の出力を補間する補間手段を更に有することを特徴とする請求項４記載の汚損度判定装置。
【請求項６】
紙葉類を搬送する搬送路と、
前記搬送路の途中に設けられ、搬送される紙葉類からの反射光を読み取る読取手段と、
前記読取手段による紙葉類が存在しないときの出力と紙葉類が存在するときの出力との差分を求める差分算出手段と、
前記差分算出手段の出力に基づいて紙葉類の外形を抽出する外形抽出手段と、
前記外形抽出手段により抽出された紙葉類の外形から、判定領域としての紙葉類の縁領域を設定する縁領域設定手段と、
前記縁領域設定手段で設定した縁領域に対応する前記読取手段の出力に基づいて紙葉類の縁領域での汚損度を判定する汚損度判定手段と、
前記汚損度判定手段によって判定された汚損度に基づいて前記紙葉類を区分する区分手段と、
を有することを特徴とする紙葉類処理装置。
【請求項１】
紙葉類を搬送する搬送路と、
前記搬送路の途中に設けられ、搬送される紙葉類からの反射光を読み取る読取手段と、
前記読取手段による紙葉類が存在しないときの出力と紙葉類が存在するときの出力との差分を求める差分算出手段と、
前記差分算出手段の出力に基づいて紙葉類の外形を抽出する外形抽出手段と、
前記外形抽出手段により抽出された紙葉類の外形から、判定領域としての紙葉類の縁領域を設定する縁領域設定手段と、
前記縁領域設定手段で設定した縁領域に対応する前記読取手段の出力に基づいて紙葉類の縁領域での汚損度を判定する汚損度判定手段と、
を有することを特徴とする搬送紙葉類の汚損度判定装置。
【請求項２】
前記縁領域設定手段は、
前記縁領域を複数の分割領域に分割する分割手段を有し、
前記汚損度判定手段は、
各分割領域での汚損度を判定し、全ての分割領域での汚損度を総合して汚損度を判定することを特徴とする請求項１記載の搬送紙葉類の汚損度判定装置。
【請求項３】
前記縁領域設定手段は、
縁領域を複数の分割領域に分割するとともに各分割領域に重み付けを行う手段を有し、
前記汚損度判定手段は、
それぞれの分割領域での汚損度と重みとに基づいて全ての分割領域での汚損度を総合して汚損度を判定することを特徴とする請求項１記載の搬送紙葉類の汚損度判定装置。
【請求項４】
前記読取手段は、
前記紙葉類の搬送方向に略直交する方向に配設されるラインセンサを有し、
前記差分算出手段は、
前記ラインセンサの出力に基づいて紙葉類が存在しないときの出力と紙葉類が存在するときの出力との差分を求め、
前記外形抽出手段は、
前記差分算出手段の出力に基づいて紙葉類の端点位置を求め、前記端点位置から紙葉類の外形を抽出することを特徴とする請求項１乃至請求項４記載の汚損度判定装置。
【請求項５】
前記外形抽出手段は、
前記差分算出手段の出力を補間する補間手段を更に有することを特徴とする請求項４記載の汚損度判定装置。
【請求項６】
紙葉類を搬送する搬送路と、
前記搬送路の途中に設けられ、搬送される紙葉類からの反射光を読み取る読取手段と、
前記読取手段による紙葉類が存在しないときの出力と紙葉類が存在するときの出力との差分を求める差分算出手段と、
前記差分算出手段の出力に基づいて紙葉類の外形を抽出する外形抽出手段と、
前記外形抽出手段により抽出された紙葉類の外形から、判定領域としての紙葉類の縁領域を設定する縁領域設定手段と、
前記縁領域設定手段で設定した縁領域に対応する前記読取手段の出力に基づいて紙葉類の縁領域での汚損度を判定する汚損度判定手段と、
前記汚損度判定手段によって判定された汚損度に基づいて前記紙葉類を区分する区分手段と、
を有することを特徴とする紙葉類処理装置。
【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２０１２−７９０６６（Ｐ２０１２−７９０６６Ａ）
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２３１９４（Ｐ２０１０−２２３１９４）
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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