紙葉類識別装置、紙葉類識別方法、および紙葉類識別プログラム
【課題】高解像度の画像を撮像した上で、画像転送量を減らし、バス帯域を圧迫せず、画像メモリの容量も減らすことができる紙葉類識別装置を提供する。
【解決手段】紙葉類３０の画像を撮像する一次元のイメージセンサ１１と、前記イメージセンサ１１で撮像した画像を一時的に格納しておくラインバッファ１２と、前記ラインバッファ１２の画像データに基づいて低解像度の画像データを転送するステップＳ１３と、前記ラインバッファ１２の画像データに基づいて前記紙葉類３０を撮像した画像のうち高解像度の画像データを転送する領域Ａ０，Ａ１，Ｂ０，Ｂ１を定めるステップＳ２７，Ｓ２８と、前記ラインバッファ１２の画像データにおける前記領域Ａ０，Ａ１，Ｂ０，Ｂ１について高解像度の画像データを転送するステップＳ２８とを備えた紙葉類識別装置であることを特徴とする。
【解決手段】紙葉類３０の画像を撮像する一次元のイメージセンサ１１と、前記イメージセンサ１１で撮像した画像を一時的に格納しておくラインバッファ１２と、前記ラインバッファ１２の画像データに基づいて低解像度の画像データを転送するステップＳ１３と、前記ラインバッファ１２の画像データに基づいて前記紙葉類３０を撮像した画像のうち高解像度の画像データを転送する領域Ａ０，Ａ１，Ｂ０，Ｂ１を定めるステップＳ２７，Ｓ２８と、前記ラインバッファ１２の画像データにおける前記領域Ａ０，Ａ１，Ｂ０，Ｂ１について高解像度の画像データを転送するステップＳ２８とを備えた紙葉類識別装置であることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、紙葉類に印刷された記番号を認識するなど、高解像度の画像を撮像し画像処理する必要があるような紙葉類識別装置、紙葉類識別方法、および紙葉類識別プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、紙葉類の一種である紙幣を識別する紙幣識別装置においては、低解像度センサと高解像度センサを併用して記番号を識別する装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１は、自動販売機などで使われている紙幣識別装置などのように、紙幣の短手が搬送方向に直交する向きに搬送する方式である。このため、日本のように短手の長さが金種によらず一定の国においては、投入口の幅を短手の長さに合わせることにより、記番号の通過位置を容易に固定することができる。
【０００４】
一方、金融機関に設置されている自動取引装置（ＡＴＭ）などで使われている紙幣識別装置などのように、紙幣の長手が搬送方向に直交する向きに搬送する方式では、金種毎に長手の長さが異なる。このため、最も長手の長い金種の長手長さ以上に搬送路幅を設定する必要が生じ、そうすると、最も長手の短い金種を搬送する時に搬送路上の紙幣の通過位置がばらつくことになる。このため、通路幅全域をカバーする高解像度センサを実装せざるを得ない。
【０００５】
このように紙幣の長手が搬送方向に直交する向きに搬送する方式では、高解像度のセンサと低解像度のセンサを取付けた場合、高解像度のセンサも大型となり、同じようなセンサを２個搭載することでコストが高くなるという問題点がある。
【０００６】
また、大型のセンサを搭載して、搬送路幅全域を撮像した場合、大量の画像メモリが必要となってコストが高くなるという問題点があり、大量の画像データを撮像することで画像メモリのバス帯域が足りなくなるという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−１５４２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明は、上述の問題点に鑑み、高解像度の画像を撮像した上で、画像転送量を減らし、バス帯域を圧迫せず、画像メモリの容量も減らすことができる紙葉類識別装置、紙葉類識別方法、および紙葉類識別プログラム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】
【０００９】
この発明は、紙葉類の画像を撮像する一次元の撮像手段と、前記撮像手段で撮像した画像を一時的に格納しておくラインバッファと、前記ラインバッファの画像データに基づいて低解像度の画像データを転送する低解像度転送手段と、前記ラインバッファの画像データに基づいて前記紙葉類を撮像した画像のうち高解像度の画像データを転送する高解像度領域を定める高解像度領域決定手段と、前記ラインバッファの画像データにおける前記高解像度領域について高解像度の画像データを転送する高解像度転送手段とを備えた紙葉類識別装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明により、高解像度の画像を撮像した上で、画像転送量を減らし、バス帯域を圧迫せず、画像メモリの容量も減らすことができる
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】紙葉類識別装置を搭載した紙葉類処理装置の概略構成を示す構成図。
【図２】紙葉類識別装置の機能的な構成を示すブロック図。
【図３】紙葉類の外観を示す平面図。
【図４】紙葉類の撮像時の動作を示す側面図。
【図５】間引き処理（低解像度化処理）の説明図。
【図６】転送タイミングを表すタイミングチャート。
【図７】ライン毎の媒体長を格納しているリンクバッファの構成図。
【図８】低解像度転送処理のフローチャート。
【図９】高解像度転送処理のフローチャート。
【図１０】高解像度領域と低解像度領域を説明する領域説明図。
【図１１】媒体長の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
【実施例】
【００１３】
図１は、コンピュータとしての紙葉類識別装置８を搭載した紙葉類処理装置１の概略構成を示す構成図である。
紙葉類識別装置８の入出口２は、操作者が紙葉類を投入したり、受取ったりする開口部である。紙葉類識別装置８は、搬送されてきた紙葉類の真偽や金種などを識別して識別結果を出力する。一時保留部３は、入金処理で操作者が投入し、紙葉類識別装置８が真偽や金種などを識別できた紙葉類を一時的に保留する。
【００１４】
収納部４Ａ、４Ｂ、４Ｃは、紙葉類識別装置８が真券と判断し金種が確定した紙葉類を収納している。回収部５は、一時保留部３からの繰出しで金種が確定できなかった紙葉類や収納部４Ａ、４Ｂ、４Ｃからの繰出しで金種が確定できなかった紙葉類などを収納している。
【００１５】
カセット７は、収納部４Ａ、４Ｂ、４Ｃに補充する紙葉類や、収納部４Ａ、４Ｂ、４Ｃから回収した紙葉類などを収納している。補充回収部６は、カセット７から繰出された紙葉類の中で金種が確定できなかった紙葉類などを収納している。上記各々の部位は、搬送路９で接続されており、搬送路９を通して紙葉類が１枚ずつ搬送される。
【００１６】
図２は、紙葉類識別装置８の機能的な構成を示すブロック図である。
ＣＰＵ１４は、紙葉類識別装置８全体の制御を行なう。ＲＯＭ１５は、不揮発性メモリであり、ＣＰＵ１４が使う制御プログラムや紙葉類識別プログラムなどを格納している。ＲＡＭ１６は、揮発性メモリであり、ＣＰＵ１４が使う変数などを格納している。
【００１７】
イメージセンサ１１は、紙葉類の画像を撮像する１次元のセンサである。ラインバッファ１２は、イメージセンサ１１が撮像した１次元の画像データを一時的に格納しておくメモリである。このラインバッファ１２は合計４個あり、イメージセンサからの１ライン分の画像が順次格納される。ラインバッファ＃０から始まり、最後のラインバッファ＃３の次には、また最初のラインバッファ＃０に戻って順番に格納される。
【００１８】
画像メモリ１７は、紙葉類の高解像度の画像と低解像度の画像を格納するメモリである。画像転送部１３は、ラインバッファ１２を参照し、一部の高解像度の画像データ２３と全体の低解像度の画像データ２４を画像メモリ１７に転送するとともに、高解像度の画像データ２３と合わせて該画像データの位置情報と長さ情報も転送する。
【００１９】
紙葉類識別装置８は、イメージセンサ以外にも磁気センサや厚みセンサなどのセンサ１８を実装しており、センサ転送部１９によりセンサデータが各センサ１８から各センサメモリ２０に転送される。
【００２０】
バス１０には各デバイスが接続されている。バス１０は、共通に使われる信号線である。このバス１０は、画像データを画像メモリ１７に転送する時やセンサ１８のセンサデータをセンサメモリ２０に転送する時やＣＰＵ１４がＲＯＭ１５やＲＡＭ１６に格納されているデータやプログラムにアクセスする時などに使われる。
【００２１】
この構成により、紙葉類識別装置８は、イメージセンサ１１で撮像した画像データをラインバッファ１２に格納して画像転送部１３により画像メモリ１７へ転送、記憶させ、また他のセンサ１８のセンサデータがセンサ転送部１９によりセンサメモリ２０に転送、記憶されて、ＣＰＵ１４が、画像メモリ１７の画像データとセンサメモリ２０のセンサデータに基づいて金種判別や真偽判別といった紙葉類３０の識別処理を実行する。この識別処理を実行するＣＰＵ１４は、高解像度の画像データ２３と低解像度の画像データ２４等に基づいて紙葉類を識別する識別手段として機能する。
【００２２】
図３は、紙葉類３０の外観を示す平面図である。
ここで、紙葉類とは、少なくとも紙幣、小切手、有価証券、商品券が含まれる。この実施例では、紙幣をイメージした紙葉類３０の例で説明する。
【００２３】
紙葉類３０の表面には、少なくとも２箇所以上に記番号３１Ａ，３１Ｂが印刷されている。図３では、英数字の組合せとしているが、記番号は英数字に限らず紙葉類３０を特定できる記号などを含む構成にするとよい。ここでは、記番号３１Ａ，３１Ｂの近辺の領域を注目すべき領域３２Ａ，３２Ｂとする。
【００２４】
図４は紙葉類の撮像時の動作を示す側面図である。
紙葉類３０は、図示する方向Ａの方向に搬送されている。ランプ４０Ａは、紙葉類３０の上面全体を照射し、紙葉類３０から反射された光をイメージセンサ１１Ａで受光する。イメージセンサ１１Ａから読み出した画像データは１ライン分であるが、紙葉類３０が搬送されるにつれ順次撮像するので、結果として２次元の画像を得ることができる。
【００２５】
紙葉類３０の下面に関しても、ランプ４０Ｂとイメージセンサ１１Ｂにより、上面と同じように２次元の画像を得ることができる。図２ではイメージセンサ１１とラインバッファ１２と画像転送部１３を１組だけ図示しているが、実際には二組分がバス１０に接続されている。
【００２６】
この紙葉類３０は、搬送幅方向の長さが搬送路９の搬送路幅より短い構成となっている。このため、搬送路９での搬送中に紙葉類３０のスキュー（傾き）が生じるものである。
【００２７】
なお、日本の紙幣には、片面のみに記番号が印刷されており、もう一方の面には記番号は印刷されていないので、どちらの面が上になって搬送されて来るのかわからず、上側と下側に撮像系（ランプ４０Ａ，４０Ｂとイメージセンサ１１Ａ，４１Ｂ）を配しているが、両面に記番号が印刷されている紙葉類を扱う装置では、片側だけに撮像系を配してもよい。また、日本の紙幣など片面だけに記番号が印刷されている紙葉類を扱う装置でも、紙葉類の面を固定して扱える場合は、片側だけに撮像系を配してもよい。
【００２８】
図５は間引き処理（低解像度化処理）の説明図である。
まず、イメージセンサ１１が撮像した１ライン分の画像データは、４個のラインバッファ１２に順次格納される。最後のラインバッファ＃３の次は、最初のラインバッファ＃０に戻って格納される。これにより、イメージセンサで撮像されたライン番号とラインバッファの番号との対応は、ライン番号が＃０、＃１、＃２、＃３、＃４、＃５、＃６、＃７と順番に１増加するのに対して、ラインバッファの番号は＃０、＃１、＃２、＃３、＃０、＃１、＃２、＃３、と循環し、リングバッファとして機能する。
【００２９】
イメージセンサ１１によって撮像された画像の各画素をＰnｍと表す。ここでnはイメージセンサのライン番号を表し、搬送方向に対応する。またｍはイメージセンサの各撮像素子の番号を表し、搬送路幅方向に対応する。
このＰｎｍの集まりが、高解像度の画像データ２３となる。
【００３０】
間引き処理とは、解像度を落としてデータ量を減らす処理のことであり、ここで搬送方向に４ライン分、搬送路幅方向に４画素分の合計１６個の画素から１個の画素に変換する。変換方法としては、単純に１６個の画素の平均値を使う、１６個の画素の中央値を使うなど、適宜の計算方法で求めた値を使う。図５では例えば、Ｐ００、Ｐ０１、Ｐ０２、Ｐ０３、Ｐ１０、Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ２０、Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ３０、Ｐ３１、Ｐ３２、Ｐ３３の１６個の画素から１個の画素に変換することを示している。
【００３１】
ここでは４ラインｘ４画素を１ブロックとしているが、１ラインｘ１画素以外ならどのような組合せでもよい。例えば、１ラインｘ４画素でも、４ラインｘ１画素でもよい。この場合、ライン数の変更に伴ってラインバッファの構成数を変えるとよい。
【００３２】
図６は転送タイミングを表すタイミングチャートである。
イメージセンサ１１が１ライン分の画像を順次撮像すると、その画像がラインバッファ１２に格納される。このタイミングＴ１がライン番号０，１、・・として図に表されている。
【００３３】
高解像度転送は、１ライン分の画像データがラインバッファ１２に格納される毎に実行される。すなわち、イメージセンサ１１が１ライン分の画像を撮像してラインバッファ１２に格納するタイミングＴ１と１対１対応するタイミングＴ２で高解像度転送が行われる。この高解像度転送は、１ライン分の画像データの中から高解像度での画像処理が必要な箇所のみが転送部１３によって画像メモリ１７に転送される。この実施例では記番号の領域と思われる箇所だけを転送する構成としているが、マイクロ文字など他の注目領域を転送してもよい。この高解像度転送処理の詳細は後述する。
【００３４】
低解像度転送は、ラインバッファ＃３に画像データが格納されるタイミングＴ３毎に実行される。このとき転送する低解像度の画像データ２４は、搬送方向に１／４、搬送路幅方向に１／４に解像度を落とした低解像度画像データである。この低解像度の画像データ２４は、画像転送部１３によって画像メモリ１７に転送される。この低解像度転送処理の詳細は後述する。
【００３５】
図７は、イメージセンサ１１で紙葉類３０を撮影したライン毎の媒体長を格納しているリンクバッファ２１の構成図である。
このリンクバッファ２１は、合計４個の媒体長を格納することができ、カウンタＣによりどこに媒体長を格納すればよいのか管理している。つまりカウンタＣの値がリンクバッファ２１の番号を示している。このリンクバッファ２１は、ラインバッファ１２と対になっており、いずれも４ライン分のデータを記憶できるように構成されている。
【００３６】
図８は、紙葉類識別装置８が紙葉類識別プログラムに基づいて実行する低解像度転送処理のフローチャートである。
図６でも説明したとおり、低解像度転送処理は４ライン毎に１回行われ、解像度を落とした画像を転送する処理である。転送された低解像度の画像データ２４は、金種判別など媒体全体の画像データが必要となる処理で使われる。
【００３７】
紙葉類識別装置８は、イメージセンサ１１での１ライン分の撮像（撮像ステップ）が完了し、画像データがラインバッファ１２に格納（一次記憶ステップ）されるのを待つ（ステップＳ１０：未）。ラインバッファ１２への格納が終了すれば（ステップＳ１０：終了）、紙葉類識別装置８は、全ラインバッファ１２への格納が完了したかチェックする（ステップＳ１１）。紙葉類識別装置８は、まだ全ラインバッファへの格納が済んでいなければ(ステップＳ１１：Ｎｏ)、ステップＳ１０に処理を戻し、全ラインバッファ１２への格納が完了していれば（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、次のステップに進む。
【００３８】
図６で説明したように、紙葉類識別装置８は、４ラインｘ４画素毎に１画素へと解像度を落とす間引き処理を実行し（ステップＳ１２）、これによって作成した低解像度の画像データ２４を画像メモリ１７へ転送する低解像度転送ステップを行う（ステップＳ１３）。
【００３９】
紙葉類識別装置８は、全ての画素について間引き処理が完了したか確認し（ステップＳ１４）、まだ完了していなければ（ステップＳ１４：未完）、ステップＳ１２に処理を戻し、次の画素の間引き処理を行なう。完了していれば（ステップＳ１４：完）、紙葉類識別装置８は、次のステップへ処理を進める。
【００４０】
紙葉類識別装置８は、最後に撮像処理が終了したか確認し（ステップＳ１５）、まだ終了していなければ（ステップＳ１５：Ｎｏ）、ステップＳ１０に処理を戻し、次のラインの画像データの格納処理と間引き処理と転送処理を行なう。終了していれば（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、紙葉類識別装置８は、低解像度転送処理を終了する。
【００４１】
図９は、紙葉類識別装置８が紙葉類識別プログラムに基づいて実行する高解像度転送処理のフローチャートであり、図１０は読み取った紙葉類の画像における高解像度領域と低解像度領域を説明する領域説明図であり、図１１は、イメージセンサ１１による画像読み取りで認識できる媒体長の説明図である。
【００４２】
図６でも説明したとおり、高解像度転送処理は、１ライン毎に行われ、記番号領域３２Ａ，３２Ｂを含んだ領域だけを高解像度のままで画像メモリ１７に転送する処理である。但し、高解像度領域の２次元画像として高解像度転送される画像は、図３に説明した紙葉類３０の記番号領域３２Ａ，３２Ｂ近辺だけでなく、図１０に示すＢ０、Ｂ１のような縦長の領域とする。これは、紙葉類３０が表裏どちら向きに挿入されるか等によって記番号の搬送方向の位置が異なるため、搬送方向の前後全体に渡って画像取得するものである。なお、記番号は紙葉類３０の搬送方向前方よりか後方よりに位置するため、領域Ｂ０，Ｂ１の搬送方向中央位置を除く構成にすることも可能である。
【００４３】
転送された高解像度の画像データ２３は、記番号認識など模様が細かくて高解像度の画像を必要とする処理で使われる。この高解像度転送処理は、上述した低解像度転送処理と並行して実行する。
【００４４】
紙葉類識別装置８は、まずカウンタＣを０クリアする（ステップＳ２０）。このカウンタＣはライン毎の媒体長Ｌを格納する位置を管理するためのものである。
【００４５】
イメージセンサ１１での１ライン分の撮像が完了し、ラインバッファ１２への格納が行なわれるのを待つ（ステップＳ２１：未完）。完了していれば（ステップＳ２１：完了）、次のステップに処理を進める。
【００４６】
紙葉類識別装置８は、格納が行なわれたラインバッファ１２の画像データを参照し、媒体長Ｌを算出する（ステップＳ２２）。この算出は、例えば１ラインの全ての画素を二値化し、媒体の左端と右端を求め、この右端位置と左端位置の差から媒体長Ｌを求める。
【００４７】
紙葉類識別装置８は、ステップＳ２２で計算した媒体長ＬをカウンタＣが示す位置のリングバッファに格納する（ステップＳ２３）。紙葉類識別装置８は、次のラインの処理のためにカウンタＣの値を次の値に更新する（ステップＳ２４）。このカウンタＣの更新は、３とＡＮＤを行うビット演算により実行する。これにより、カウンタＣは、０，１，２，３，０，１，…というように、０から１つずつ増加して３までいくと、再度０からスタートして１つずつ増加することを繰り返す。
【００４８】
紙葉類識別装置８は、ステップＳ２３で計算した媒体長Ｌをチェックする（ステップＳ２５）。媒体長Ｌが０ならば（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）、まだ媒体が無いので転送処理は行なわずに、ステップＳ２１に処理を戻す。媒体長Ｌが０でないならば（ステップＳ２５：Ｎｏ）、媒体が到達しているので、紙葉類識別装置８は、転送処理を行なうために次のステップに処理を進める。
【００４９】
紙葉類識別装置８は、現在のラインが媒体の先端部（領域Ａ０）や後端部（領域Ａ１）なのか、それとも中間部（領域Ｂ）なのかを判定するために、ＤＩＦを計算する（ステップＳ２６）。
【００５０】
ここで、ＤＩＦとは、隣接したラインの媒体長Ｌの差の絶対値の和であり、次の式１によって求める。
＜式１＞
ＤＩＦ ＝ ｜Ｌ０−Ｌ１｜＋｜Ｌ１−Ｌ２｜＋｜Ｌ２−Ｌ３｜
【００５１】
ここで、ＤＩＦを用いて紙葉類３０の先端部、後端部、中間部を判定する判定方法について説明する。図１０に示すように、紙葉類３０の先端部は、図１０の領域Ａ０に該当し、後端部は領域Ａ１に該当し、中間部は紙葉類３０の領域Ｂに該当する。すなわち、短手方向に搬送されている紙葉類３０は、該紙葉類３０の搬送幅方向の長さより搬送路幅の広い搬送路９内で図示するようにスキュー（傾斜）していることがあり、イメージセンサ１１で紙葉類３０の搬送幅方向両端部（全幅）まで読み取れる中間部の前後に、イメージセンサ１１で順次読み取る媒体長がライン毎に大きく変動する先端部と後端部が存在する。この先端部や後端部となる領域Ａ０，Ａ１では、ライン毎に媒体長Ｌａが大きく変化するので、ＤＩＦは大きな値となる。一方、図１０の紙葉類３０における領域Ａ０，Ａ１を除いた中央部の場合、ライン毎の媒体長Ｌｂは安定していてあまり変化しないため、ＤＩＦは小さな値となる。よって、ＤＩＦが小さければ中央部と判定でき、ＤＩＦが大きければ先端部か後端部であると切り分けできる。このＤＩＦを用いる方法によれば、搬送幅方向の媒体長が異なる複数種類の紙葉類３０を識別する場合でも、問題なく先端部と後端部と中間部とを切り分けることができる。
【００５２】
なお、先端部と後端部と中央部の切り分けは、このＤＩＦを用いる方法に限らず、他の方法を採用することもできる。例えば、媒体長Ｌがあるスレッシュ値（予め定めた基準値）未満なら先端部または後端部で、スレッシュ値以上ならば中央部という切り分け方法とすることもできる。
【００５３】
紙葉類識別装置８は、ＤＩＦが予め定められているスレッシュ値（予め定めた基準値）と比較する（ステップＳ２７）。所定基準としてのＤＩＦがスレッシュ値よりも小さけいという基準を満たせば（ステップＳ２７：Ｙｅｓ）、紙葉類識別装置８は、媒体の中央部であると判断し、紙葉類３０における記番号領域３２Ａ，３２Ｂに相当する領域だけを転送する（ステップＳ２８）。具体的には、図１０に示す領域Ｂ０，Ｂ１の高解像度の画像データ２３を送信する。
【００５４】
ここで、ステップＳ２８は、中央部と判断した場合の転送処理であり、記番号領域に相当する領域だけを転送する。このため、図１０に示すように、所定条件として紙葉類３０の左端と右端から各々ｍ画素だけ内側に入った位置からｎ画素分の条件に該当するものだけ転送する。つまり図１０でのＢ０とＢ１に該当する領域を転送する。この時、後に行なう画像処理のために、領域Ｂ０と領域Ｂ１の各々の搬送幅方向の開始位置と長さも合わせて転送する。図１０に示す領域Ｂ０では開始点＝ｘ０＋ｍ、長さ＝ｎ、領域Ｂ１では開始点＝ｘ０＋ｍ＋ｎ＋ｋ、長さ＝ｎとなる。
【００５５】
転送領域の位置と長さの算出方法は、媒体長Ｌに対する比率で求めても良い。
なお、この実施例では中央部での転送領域を２個としているが、それは記番号が左右対称位置に２箇所あるためであり、もし搬送路幅方向の中央部の１箇所だけに記番号が配置されている場合は、転送領域も１箇所だけにすれば良い。
【００５６】
ＤＩＦがスレッシュ値以上の場合（ステップＳ２８：Ｎｏ）、紙葉類３０の先端部または後端部であると判断し、高解像度領域として媒体の部分（図１０に示す領域Ａ０，Ａ１）だけの高解像度画像を転送する（ステップＳ２９）。
【００５７】
ここで、このステップＳ２９は、先端部または後端部と判断した場合の転送処理であり、先端部と後端部の全領域を転送する。図３に示したとおり、記番号は先端と後端の近くに印刷されているため、図１０の先端領域Ａ０や後端領域Ａ１に含まれる可能性が高い。そのため、この実施例では先端部または後端部の場合は、媒体の全領域を転送することにする。この時、ステップＳ２８と同じく転送領域の開始位置と長さも合わせて転送する。従って、開始位置=媒体左端座標、長さ＝Ｌａとなる。
【００５８】
これらのステップＳ２７での判定とステップＳ２８での必要部分の抽出が高解像度領域決定ステップとなり、ステップＳ２８の転送とステップＳ２９の転送が高解像度転送ステップとなる。
【００５９】
なお、この実施例では先端部や後端部でも転送を行なっているが、記番号など注目領域が媒体の中央部にだけある場合などは、その注目領域が先端部や後端部に入らないので、先端部や後端部では転送を行なわないようにすれば良い。
【００６０】
また、この実施例では画像データと共に開始位置と長さのデータも転送しているが、転送容量を削減したいが画像メモリ自体は大容量のメモリを実装できるといた場合は、開始位置と長さのデータは転送せずに、画像データだけを転送しても良い。
【００６１】
最後に、紙葉類識別装置８は、撮像処理が終了したか確認し（ステップＳ３０）、まだ終了していなければ（ステップＳ３０：Ｎｏ）、ステップＳ２１に戻り、次のラインの処理を行なう。もし終了していれば（ステップＳ３０：Ｙｅｓ）、高解像度転送処理を終了する。
【００６２】
このように実行する低解像度転送処理と高解像度転送処理は、上述したとおり並行して実行されるのであるが、主な処理を行うタイミングが異なっている。
すなわち、低解像度転送処理は、＃０〜＃３の４つ全てのラインバッファ１２に画像データが格納された段階で間引き処理（ステップＳ１２）および転送処理（ステップＳ１３）を実行し、再度＃０のラインバッファ１２から画像データが格納されて＃３まで進むと間引き処理および転送を実行する。従って、イメージセンサ１１で４回撮像を実行する毎に間引き処理および転送を実行することになる。
【００６３】
一方、高解像度転送処理は、１つのラインバッファ１２に画像データが格納される毎に、端部／中間部判定処理（ステップＳ２７）および転送領域抽出処理（ステップＳ２８）および転送処理（ステップＳ２８，２９）を実行する。
【００６４】
従って、高解像度転送処理の主な処理（ステップＳ２７〜Ｓ２９）が４回実行されると、低解像度転送処理の主な処理（ステップＳ１２〜Ｓ１３）を１回実行することになる。
【００６５】
そして、この高解像度転送処理と低解像度転送処理により、転送されるデータ量を、紙葉類３０の全体の高解像度データを転送するよりも少なくすることができる。また、これにより、画像データの転送時にバス帯域が圧迫されず、この転送された画像データを記憶する画像メモリ１７のメモリ容量も減らすことができる。
【００６６】
以上の構成および動作により、画像転送量を削減し、バス帯域を圧迫せず、画像メモリ１７のメモリ容量を削減した紙葉類識別装置８を提供することができる。詳述すると、一般的な画像処理として注目領域の抽出や低解像度化は、全画像データを一旦画像メモリに記憶させた上で行われる。このような方法では、大容量の画像メモリが必要であり、画像メモリへの転送時にバス帯域が不足するという問題も生じ得る。これに対して上述した紙葉類識別装置８により、ラインバッファ１２へは全画素の画像データを格納し、そこから一部抽出した高解像度の画像データ２３や間引き処理した全体の低解像度の画像データ２４を画像メモリ１７に転送することで、トータルでの転送容量を抑えることができる。
【００６７】
また、１次元のイメージセンサ１１で判定可能な紙葉類３０の搬送幅方向の媒体長Ｌに基づいて高解像度の画像データ２３を転送する領域を決定しているため、紙葉類３０の全画像データを取得せずとも一部抽出した高解像度の画像データ２３の転送を実現することができる。このため紙葉類３０の全体の画像データを扱うよりも非常に少ない情報で画像処理を実行できる。
【００６８】
また、ラインバッファ１２を複数設けたため、搬送方向に画像データを低解像度化してから画像メモリ１７へ転送することができる。この実施例であれば、４つのラインバッファ１２を設けたため、搬送方向に４画素分の画像データを１画素に低解像度化して画像メモリ１７へ転送することができる。
【００６９】
また、紙葉類３０の端部／中間部の判定（先端部か後端部と中間部の判定）は、イメージセンサ１１で順番に取得する媒体長Ｌの差分が予め定めたスレッシュ値以下か否かによって行うため、媒体長Ｌの異なる複数種類の紙葉類に対しても端部／中間部の判定を行うことができる。
【００７０】
また、紙葉類３０の先端部と後端部の各領域Ａ０，Ａ１は全て高解像度の画像データ２３を転送する構成としたため、スキューの程度が強くて記番号が領域Ａ０，Ａ１にかかっていても、この記番号を高解像度の画像データ２３で識別することができる。
【００７１】
また、中間部の一部抽出した高解像度の画像データ２３を転送する際、その抽出した画像データの搬送幅方向の開始位置と長さも合わせて転送するため、ＣＰＵ１４は、紙葉類３０のどの領域の画像データであるかを再現することができる。これにより、適切な紙葉類３０の識別を容易に行える。
【００７２】
また、低解像度化や領域の抽出を行わなかった場合の転送量を１とすると、上述した実施例では、低解像度転送分では元の１／１６であり、高解像度転送分はおおよそ元の５／８程度である（ただし記番号領域としてどれだけ見込むかによる）。従って、低解像度転送分と高解像度転送分を合わせて約１１／１６に画像転送量を抑えられる。
【００７３】
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
この発明は、紙幣、小切手、有価証券、商品券といった紙葉類の識別に用いることができる。
【符号の説明】
【００７５】
８…紙葉類識別装置、１１，１１Ａ，１１Ｂ…イメージセンサ、１２…ラインバッファ、２３…高解像度の画像データ、２４…低解像度の画像データ、３０…紙葉類、Ａ０，Ａ１，Ｂ，Ｂ０，Ｂ１…領域
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、紙葉類に印刷された記番号を認識するなど、高解像度の画像を撮像し画像処理する必要があるような紙葉類識別装置、紙葉類識別方法、および紙葉類識別プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、紙葉類の一種である紙幣を識別する紙幣識別装置においては、低解像度センサと高解像度センサを併用して記番号を識別する装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１は、自動販売機などで使われている紙幣識別装置などのように、紙幣の短手が搬送方向に直交する向きに搬送する方式である。このため、日本のように短手の長さが金種によらず一定の国においては、投入口の幅を短手の長さに合わせることにより、記番号の通過位置を容易に固定することができる。
【０００４】
一方、金融機関に設置されている自動取引装置（ＡＴＭ）などで使われている紙幣識別装置などのように、紙幣の長手が搬送方向に直交する向きに搬送する方式では、金種毎に長手の長さが異なる。このため、最も長手の長い金種の長手長さ以上に搬送路幅を設定する必要が生じ、そうすると、最も長手の短い金種を搬送する時に搬送路上の紙幣の通過位置がばらつくことになる。このため、通路幅全域をカバーする高解像度センサを実装せざるを得ない。
【０００５】
このように紙幣の長手が搬送方向に直交する向きに搬送する方式では、高解像度のセンサと低解像度のセンサを取付けた場合、高解像度のセンサも大型となり、同じようなセンサを２個搭載することでコストが高くなるという問題点がある。
【０００６】
また、大型のセンサを搭載して、搬送路幅全域を撮像した場合、大量の画像メモリが必要となってコストが高くなるという問題点があり、大量の画像データを撮像することで画像メモリのバス帯域が足りなくなるという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−１５４２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明は、上述の問題点に鑑み、高解像度の画像を撮像した上で、画像転送量を減らし、バス帯域を圧迫せず、画像メモリの容量も減らすことができる紙葉類識別装置、紙葉類識別方法、および紙葉類識別プログラム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】
【０００９】
この発明は、紙葉類の画像を撮像する一次元の撮像手段と、前記撮像手段で撮像した画像を一時的に格納しておくラインバッファと、前記ラインバッファの画像データに基づいて低解像度の画像データを転送する低解像度転送手段と、前記ラインバッファの画像データに基づいて前記紙葉類を撮像した画像のうち高解像度の画像データを転送する高解像度領域を定める高解像度領域決定手段と、前記ラインバッファの画像データにおける前記高解像度領域について高解像度の画像データを転送する高解像度転送手段とを備えた紙葉類識別装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明により、高解像度の画像を撮像した上で、画像転送量を減らし、バス帯域を圧迫せず、画像メモリの容量も減らすことができる
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】紙葉類識別装置を搭載した紙葉類処理装置の概略構成を示す構成図。
【図２】紙葉類識別装置の機能的な構成を示すブロック図。
【図３】紙葉類の外観を示す平面図。
【図４】紙葉類の撮像時の動作を示す側面図。
【図５】間引き処理（低解像度化処理）の説明図。
【図６】転送タイミングを表すタイミングチャート。
【図７】ライン毎の媒体長を格納しているリンクバッファの構成図。
【図８】低解像度転送処理のフローチャート。
【図９】高解像度転送処理のフローチャート。
【図１０】高解像度領域と低解像度領域を説明する領域説明図。
【図１１】媒体長の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
【実施例】
【００１３】
図１は、コンピュータとしての紙葉類識別装置８を搭載した紙葉類処理装置１の概略構成を示す構成図である。
紙葉類識別装置８の入出口２は、操作者が紙葉類を投入したり、受取ったりする開口部である。紙葉類識別装置８は、搬送されてきた紙葉類の真偽や金種などを識別して識別結果を出力する。一時保留部３は、入金処理で操作者が投入し、紙葉類識別装置８が真偽や金種などを識別できた紙葉類を一時的に保留する。
【００１４】
収納部４Ａ、４Ｂ、４Ｃは、紙葉類識別装置８が真券と判断し金種が確定した紙葉類を収納している。回収部５は、一時保留部３からの繰出しで金種が確定できなかった紙葉類や収納部４Ａ、４Ｂ、４Ｃからの繰出しで金種が確定できなかった紙葉類などを収納している。
【００１５】
カセット７は、収納部４Ａ、４Ｂ、４Ｃに補充する紙葉類や、収納部４Ａ、４Ｂ、４Ｃから回収した紙葉類などを収納している。補充回収部６は、カセット７から繰出された紙葉類の中で金種が確定できなかった紙葉類などを収納している。上記各々の部位は、搬送路９で接続されており、搬送路９を通して紙葉類が１枚ずつ搬送される。
【００１６】
図２は、紙葉類識別装置８の機能的な構成を示すブロック図である。
ＣＰＵ１４は、紙葉類識別装置８全体の制御を行なう。ＲＯＭ１５は、不揮発性メモリであり、ＣＰＵ１４が使う制御プログラムや紙葉類識別プログラムなどを格納している。ＲＡＭ１６は、揮発性メモリであり、ＣＰＵ１４が使う変数などを格納している。
【００１７】
イメージセンサ１１は、紙葉類の画像を撮像する１次元のセンサである。ラインバッファ１２は、イメージセンサ１１が撮像した１次元の画像データを一時的に格納しておくメモリである。このラインバッファ１２は合計４個あり、イメージセンサからの１ライン分の画像が順次格納される。ラインバッファ＃０から始まり、最後のラインバッファ＃３の次には、また最初のラインバッファ＃０に戻って順番に格納される。
【００１８】
画像メモリ１７は、紙葉類の高解像度の画像と低解像度の画像を格納するメモリである。画像転送部１３は、ラインバッファ１２を参照し、一部の高解像度の画像データ２３と全体の低解像度の画像データ２４を画像メモリ１７に転送するとともに、高解像度の画像データ２３と合わせて該画像データの位置情報と長さ情報も転送する。
【００１９】
紙葉類識別装置８は、イメージセンサ以外にも磁気センサや厚みセンサなどのセンサ１８を実装しており、センサ転送部１９によりセンサデータが各センサ１８から各センサメモリ２０に転送される。
【００２０】
バス１０には各デバイスが接続されている。バス１０は、共通に使われる信号線である。このバス１０は、画像データを画像メモリ１７に転送する時やセンサ１８のセンサデータをセンサメモリ２０に転送する時やＣＰＵ１４がＲＯＭ１５やＲＡＭ１６に格納されているデータやプログラムにアクセスする時などに使われる。
【００２１】
この構成により、紙葉類識別装置８は、イメージセンサ１１で撮像した画像データをラインバッファ１２に格納して画像転送部１３により画像メモリ１７へ転送、記憶させ、また他のセンサ１８のセンサデータがセンサ転送部１９によりセンサメモリ２０に転送、記憶されて、ＣＰＵ１４が、画像メモリ１７の画像データとセンサメモリ２０のセンサデータに基づいて金種判別や真偽判別といった紙葉類３０の識別処理を実行する。この識別処理を実行するＣＰＵ１４は、高解像度の画像データ２３と低解像度の画像データ２４等に基づいて紙葉類を識別する識別手段として機能する。
【００２２】
図３は、紙葉類３０の外観を示す平面図である。
ここで、紙葉類とは、少なくとも紙幣、小切手、有価証券、商品券が含まれる。この実施例では、紙幣をイメージした紙葉類３０の例で説明する。
【００２３】
紙葉類３０の表面には、少なくとも２箇所以上に記番号３１Ａ，３１Ｂが印刷されている。図３では、英数字の組合せとしているが、記番号は英数字に限らず紙葉類３０を特定できる記号などを含む構成にするとよい。ここでは、記番号３１Ａ，３１Ｂの近辺の領域を注目すべき領域３２Ａ，３２Ｂとする。
【００２４】
図４は紙葉類の撮像時の動作を示す側面図である。
紙葉類３０は、図示する方向Ａの方向に搬送されている。ランプ４０Ａは、紙葉類３０の上面全体を照射し、紙葉類３０から反射された光をイメージセンサ１１Ａで受光する。イメージセンサ１１Ａから読み出した画像データは１ライン分であるが、紙葉類３０が搬送されるにつれ順次撮像するので、結果として２次元の画像を得ることができる。
【００２５】
紙葉類３０の下面に関しても、ランプ４０Ｂとイメージセンサ１１Ｂにより、上面と同じように２次元の画像を得ることができる。図２ではイメージセンサ１１とラインバッファ１２と画像転送部１３を１組だけ図示しているが、実際には二組分がバス１０に接続されている。
【００２６】
この紙葉類３０は、搬送幅方向の長さが搬送路９の搬送路幅より短い構成となっている。このため、搬送路９での搬送中に紙葉類３０のスキュー（傾き）が生じるものである。
【００２７】
なお、日本の紙幣には、片面のみに記番号が印刷されており、もう一方の面には記番号は印刷されていないので、どちらの面が上になって搬送されて来るのかわからず、上側と下側に撮像系（ランプ４０Ａ，４０Ｂとイメージセンサ１１Ａ，４１Ｂ）を配しているが、両面に記番号が印刷されている紙葉類を扱う装置では、片側だけに撮像系を配してもよい。また、日本の紙幣など片面だけに記番号が印刷されている紙葉類を扱う装置でも、紙葉類の面を固定して扱える場合は、片側だけに撮像系を配してもよい。
【００２８】
図５は間引き処理（低解像度化処理）の説明図である。
まず、イメージセンサ１１が撮像した１ライン分の画像データは、４個のラインバッファ１２に順次格納される。最後のラインバッファ＃３の次は、最初のラインバッファ＃０に戻って格納される。これにより、イメージセンサで撮像されたライン番号とラインバッファの番号との対応は、ライン番号が＃０、＃１、＃２、＃３、＃４、＃５、＃６、＃７と順番に１増加するのに対して、ラインバッファの番号は＃０、＃１、＃２、＃３、＃０、＃１、＃２、＃３、と循環し、リングバッファとして機能する。
【００２９】
イメージセンサ１１によって撮像された画像の各画素をＰnｍと表す。ここでnはイメージセンサのライン番号を表し、搬送方向に対応する。またｍはイメージセンサの各撮像素子の番号を表し、搬送路幅方向に対応する。
このＰｎｍの集まりが、高解像度の画像データ２３となる。
【００３０】
間引き処理とは、解像度を落としてデータ量を減らす処理のことであり、ここで搬送方向に４ライン分、搬送路幅方向に４画素分の合計１６個の画素から１個の画素に変換する。変換方法としては、単純に１６個の画素の平均値を使う、１６個の画素の中央値を使うなど、適宜の計算方法で求めた値を使う。図５では例えば、Ｐ００、Ｐ０１、Ｐ０２、Ｐ０３、Ｐ１０、Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ２０、Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ３０、Ｐ３１、Ｐ３２、Ｐ３３の１６個の画素から１個の画素に変換することを示している。
【００３１】
ここでは４ラインｘ４画素を１ブロックとしているが、１ラインｘ１画素以外ならどのような組合せでもよい。例えば、１ラインｘ４画素でも、４ラインｘ１画素でもよい。この場合、ライン数の変更に伴ってラインバッファの構成数を変えるとよい。
【００３２】
図６は転送タイミングを表すタイミングチャートである。
イメージセンサ１１が１ライン分の画像を順次撮像すると、その画像がラインバッファ１２に格納される。このタイミングＴ１がライン番号０，１、・・として図に表されている。
【００３３】
高解像度転送は、１ライン分の画像データがラインバッファ１２に格納される毎に実行される。すなわち、イメージセンサ１１が１ライン分の画像を撮像してラインバッファ１２に格納するタイミングＴ１と１対１対応するタイミングＴ２で高解像度転送が行われる。この高解像度転送は、１ライン分の画像データの中から高解像度での画像処理が必要な箇所のみが転送部１３によって画像メモリ１７に転送される。この実施例では記番号の領域と思われる箇所だけを転送する構成としているが、マイクロ文字など他の注目領域を転送してもよい。この高解像度転送処理の詳細は後述する。
【００３４】
低解像度転送は、ラインバッファ＃３に画像データが格納されるタイミングＴ３毎に実行される。このとき転送する低解像度の画像データ２４は、搬送方向に１／４、搬送路幅方向に１／４に解像度を落とした低解像度画像データである。この低解像度の画像データ２４は、画像転送部１３によって画像メモリ１７に転送される。この低解像度転送処理の詳細は後述する。
【００３５】
図７は、イメージセンサ１１で紙葉類３０を撮影したライン毎の媒体長を格納しているリンクバッファ２１の構成図である。
このリンクバッファ２１は、合計４個の媒体長を格納することができ、カウンタＣによりどこに媒体長を格納すればよいのか管理している。つまりカウンタＣの値がリンクバッファ２１の番号を示している。このリンクバッファ２１は、ラインバッファ１２と対になっており、いずれも４ライン分のデータを記憶できるように構成されている。
【００３６】
図８は、紙葉類識別装置８が紙葉類識別プログラムに基づいて実行する低解像度転送処理のフローチャートである。
図６でも説明したとおり、低解像度転送処理は４ライン毎に１回行われ、解像度を落とした画像を転送する処理である。転送された低解像度の画像データ２４は、金種判別など媒体全体の画像データが必要となる処理で使われる。
【００３７】
紙葉類識別装置８は、イメージセンサ１１での１ライン分の撮像（撮像ステップ）が完了し、画像データがラインバッファ１２に格納（一次記憶ステップ）されるのを待つ（ステップＳ１０：未）。ラインバッファ１２への格納が終了すれば（ステップＳ１０：終了）、紙葉類識別装置８は、全ラインバッファ１２への格納が完了したかチェックする（ステップＳ１１）。紙葉類識別装置８は、まだ全ラインバッファへの格納が済んでいなければ(ステップＳ１１：Ｎｏ)、ステップＳ１０に処理を戻し、全ラインバッファ１２への格納が完了していれば（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、次のステップに進む。
【００３８】
図６で説明したように、紙葉類識別装置８は、４ラインｘ４画素毎に１画素へと解像度を落とす間引き処理を実行し（ステップＳ１２）、これによって作成した低解像度の画像データ２４を画像メモリ１７へ転送する低解像度転送ステップを行う（ステップＳ１３）。
【００３９】
紙葉類識別装置８は、全ての画素について間引き処理が完了したか確認し（ステップＳ１４）、まだ完了していなければ（ステップＳ１４：未完）、ステップＳ１２に処理を戻し、次の画素の間引き処理を行なう。完了していれば（ステップＳ１４：完）、紙葉類識別装置８は、次のステップへ処理を進める。
【００４０】
紙葉類識別装置８は、最後に撮像処理が終了したか確認し（ステップＳ１５）、まだ終了していなければ（ステップＳ１５：Ｎｏ）、ステップＳ１０に処理を戻し、次のラインの画像データの格納処理と間引き処理と転送処理を行なう。終了していれば（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、紙葉類識別装置８は、低解像度転送処理を終了する。
【００４１】
図９は、紙葉類識別装置８が紙葉類識別プログラムに基づいて実行する高解像度転送処理のフローチャートであり、図１０は読み取った紙葉類の画像における高解像度領域と低解像度領域を説明する領域説明図であり、図１１は、イメージセンサ１１による画像読み取りで認識できる媒体長の説明図である。
【００４２】
図６でも説明したとおり、高解像度転送処理は、１ライン毎に行われ、記番号領域３２Ａ，３２Ｂを含んだ領域だけを高解像度のままで画像メモリ１７に転送する処理である。但し、高解像度領域の２次元画像として高解像度転送される画像は、図３に説明した紙葉類３０の記番号領域３２Ａ，３２Ｂ近辺だけでなく、図１０に示すＢ０、Ｂ１のような縦長の領域とする。これは、紙葉類３０が表裏どちら向きに挿入されるか等によって記番号の搬送方向の位置が異なるため、搬送方向の前後全体に渡って画像取得するものである。なお、記番号は紙葉類３０の搬送方向前方よりか後方よりに位置するため、領域Ｂ０，Ｂ１の搬送方向中央位置を除く構成にすることも可能である。
【００４３】
転送された高解像度の画像データ２３は、記番号認識など模様が細かくて高解像度の画像を必要とする処理で使われる。この高解像度転送処理は、上述した低解像度転送処理と並行して実行する。
【００４４】
紙葉類識別装置８は、まずカウンタＣを０クリアする（ステップＳ２０）。このカウンタＣはライン毎の媒体長Ｌを格納する位置を管理するためのものである。
【００４５】
イメージセンサ１１での１ライン分の撮像が完了し、ラインバッファ１２への格納が行なわれるのを待つ（ステップＳ２１：未完）。完了していれば（ステップＳ２１：完了）、次のステップに処理を進める。
【００４６】
紙葉類識別装置８は、格納が行なわれたラインバッファ１２の画像データを参照し、媒体長Ｌを算出する（ステップＳ２２）。この算出は、例えば１ラインの全ての画素を二値化し、媒体の左端と右端を求め、この右端位置と左端位置の差から媒体長Ｌを求める。
【００４７】
紙葉類識別装置８は、ステップＳ２２で計算した媒体長ＬをカウンタＣが示す位置のリングバッファに格納する（ステップＳ２３）。紙葉類識別装置８は、次のラインの処理のためにカウンタＣの値を次の値に更新する（ステップＳ２４）。このカウンタＣの更新は、３とＡＮＤを行うビット演算により実行する。これにより、カウンタＣは、０，１，２，３，０，１，…というように、０から１つずつ増加して３までいくと、再度０からスタートして１つずつ増加することを繰り返す。
【００４８】
紙葉類識別装置８は、ステップＳ２３で計算した媒体長Ｌをチェックする（ステップＳ２５）。媒体長Ｌが０ならば（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）、まだ媒体が無いので転送処理は行なわずに、ステップＳ２１に処理を戻す。媒体長Ｌが０でないならば（ステップＳ２５：Ｎｏ）、媒体が到達しているので、紙葉類識別装置８は、転送処理を行なうために次のステップに処理を進める。
【００４９】
紙葉類識別装置８は、現在のラインが媒体の先端部（領域Ａ０）や後端部（領域Ａ１）なのか、それとも中間部（領域Ｂ）なのかを判定するために、ＤＩＦを計算する（ステップＳ２６）。
【００５０】
ここで、ＤＩＦとは、隣接したラインの媒体長Ｌの差の絶対値の和であり、次の式１によって求める。
＜式１＞
ＤＩＦ ＝ ｜Ｌ０−Ｌ１｜＋｜Ｌ１−Ｌ２｜＋｜Ｌ２−Ｌ３｜
【００５１】
ここで、ＤＩＦを用いて紙葉類３０の先端部、後端部、中間部を判定する判定方法について説明する。図１０に示すように、紙葉類３０の先端部は、図１０の領域Ａ０に該当し、後端部は領域Ａ１に該当し、中間部は紙葉類３０の領域Ｂに該当する。すなわち、短手方向に搬送されている紙葉類３０は、該紙葉類３０の搬送幅方向の長さより搬送路幅の広い搬送路９内で図示するようにスキュー（傾斜）していることがあり、イメージセンサ１１で紙葉類３０の搬送幅方向両端部（全幅）まで読み取れる中間部の前後に、イメージセンサ１１で順次読み取る媒体長がライン毎に大きく変動する先端部と後端部が存在する。この先端部や後端部となる領域Ａ０，Ａ１では、ライン毎に媒体長Ｌａが大きく変化するので、ＤＩＦは大きな値となる。一方、図１０の紙葉類３０における領域Ａ０，Ａ１を除いた中央部の場合、ライン毎の媒体長Ｌｂは安定していてあまり変化しないため、ＤＩＦは小さな値となる。よって、ＤＩＦが小さければ中央部と判定でき、ＤＩＦが大きければ先端部か後端部であると切り分けできる。このＤＩＦを用いる方法によれば、搬送幅方向の媒体長が異なる複数種類の紙葉類３０を識別する場合でも、問題なく先端部と後端部と中間部とを切り分けることができる。
【００５２】
なお、先端部と後端部と中央部の切り分けは、このＤＩＦを用いる方法に限らず、他の方法を採用することもできる。例えば、媒体長Ｌがあるスレッシュ値（予め定めた基準値）未満なら先端部または後端部で、スレッシュ値以上ならば中央部という切り分け方法とすることもできる。
【００５３】
紙葉類識別装置８は、ＤＩＦが予め定められているスレッシュ値（予め定めた基準値）と比較する（ステップＳ２７）。所定基準としてのＤＩＦがスレッシュ値よりも小さけいという基準を満たせば（ステップＳ２７：Ｙｅｓ）、紙葉類識別装置８は、媒体の中央部であると判断し、紙葉類３０における記番号領域３２Ａ，３２Ｂに相当する領域だけを転送する（ステップＳ２８）。具体的には、図１０に示す領域Ｂ０，Ｂ１の高解像度の画像データ２３を送信する。
【００５４】
ここで、ステップＳ２８は、中央部と判断した場合の転送処理であり、記番号領域に相当する領域だけを転送する。このため、図１０に示すように、所定条件として紙葉類３０の左端と右端から各々ｍ画素だけ内側に入った位置からｎ画素分の条件に該当するものだけ転送する。つまり図１０でのＢ０とＢ１に該当する領域を転送する。この時、後に行なう画像処理のために、領域Ｂ０と領域Ｂ１の各々の搬送幅方向の開始位置と長さも合わせて転送する。図１０に示す領域Ｂ０では開始点＝ｘ０＋ｍ、長さ＝ｎ、領域Ｂ１では開始点＝ｘ０＋ｍ＋ｎ＋ｋ、長さ＝ｎとなる。
【００５５】
転送領域の位置と長さの算出方法は、媒体長Ｌに対する比率で求めても良い。
なお、この実施例では中央部での転送領域を２個としているが、それは記番号が左右対称位置に２箇所あるためであり、もし搬送路幅方向の中央部の１箇所だけに記番号が配置されている場合は、転送領域も１箇所だけにすれば良い。
【００５６】
ＤＩＦがスレッシュ値以上の場合（ステップＳ２８：Ｎｏ）、紙葉類３０の先端部または後端部であると判断し、高解像度領域として媒体の部分（図１０に示す領域Ａ０，Ａ１）だけの高解像度画像を転送する（ステップＳ２９）。
【００５７】
ここで、このステップＳ２９は、先端部または後端部と判断した場合の転送処理であり、先端部と後端部の全領域を転送する。図３に示したとおり、記番号は先端と後端の近くに印刷されているため、図１０の先端領域Ａ０や後端領域Ａ１に含まれる可能性が高い。そのため、この実施例では先端部または後端部の場合は、媒体の全領域を転送することにする。この時、ステップＳ２８と同じく転送領域の開始位置と長さも合わせて転送する。従って、開始位置=媒体左端座標、長さ＝Ｌａとなる。
【００５８】
これらのステップＳ２７での判定とステップＳ２８での必要部分の抽出が高解像度領域決定ステップとなり、ステップＳ２８の転送とステップＳ２９の転送が高解像度転送ステップとなる。
【００５９】
なお、この実施例では先端部や後端部でも転送を行なっているが、記番号など注目領域が媒体の中央部にだけある場合などは、その注目領域が先端部や後端部に入らないので、先端部や後端部では転送を行なわないようにすれば良い。
【００６０】
また、この実施例では画像データと共に開始位置と長さのデータも転送しているが、転送容量を削減したいが画像メモリ自体は大容量のメモリを実装できるといた場合は、開始位置と長さのデータは転送せずに、画像データだけを転送しても良い。
【００６１】
最後に、紙葉類識別装置８は、撮像処理が終了したか確認し（ステップＳ３０）、まだ終了していなければ（ステップＳ３０：Ｎｏ）、ステップＳ２１に戻り、次のラインの処理を行なう。もし終了していれば（ステップＳ３０：Ｙｅｓ）、高解像度転送処理を終了する。
【００６２】
このように実行する低解像度転送処理と高解像度転送処理は、上述したとおり並行して実行されるのであるが、主な処理を行うタイミングが異なっている。
すなわち、低解像度転送処理は、＃０〜＃３の４つ全てのラインバッファ１２に画像データが格納された段階で間引き処理（ステップＳ１２）および転送処理（ステップＳ１３）を実行し、再度＃０のラインバッファ１２から画像データが格納されて＃３まで進むと間引き処理および転送を実行する。従って、イメージセンサ１１で４回撮像を実行する毎に間引き処理および転送を実行することになる。
【００６３】
一方、高解像度転送処理は、１つのラインバッファ１２に画像データが格納される毎に、端部／中間部判定処理（ステップＳ２７）および転送領域抽出処理（ステップＳ２８）および転送処理（ステップＳ２８，２９）を実行する。
【００６４】
従って、高解像度転送処理の主な処理（ステップＳ２７〜Ｓ２９）が４回実行されると、低解像度転送処理の主な処理（ステップＳ１２〜Ｓ１３）を１回実行することになる。
【００６５】
そして、この高解像度転送処理と低解像度転送処理により、転送されるデータ量を、紙葉類３０の全体の高解像度データを転送するよりも少なくすることができる。また、これにより、画像データの転送時にバス帯域が圧迫されず、この転送された画像データを記憶する画像メモリ１７のメモリ容量も減らすことができる。
【００６６】
以上の構成および動作により、画像転送量を削減し、バス帯域を圧迫せず、画像メモリ１７のメモリ容量を削減した紙葉類識別装置８を提供することができる。詳述すると、一般的な画像処理として注目領域の抽出や低解像度化は、全画像データを一旦画像メモリに記憶させた上で行われる。このような方法では、大容量の画像メモリが必要であり、画像メモリへの転送時にバス帯域が不足するという問題も生じ得る。これに対して上述した紙葉類識別装置８により、ラインバッファ１２へは全画素の画像データを格納し、そこから一部抽出した高解像度の画像データ２３や間引き処理した全体の低解像度の画像データ２４を画像メモリ１７に転送することで、トータルでの転送容量を抑えることができる。
【００６７】
また、１次元のイメージセンサ１１で判定可能な紙葉類３０の搬送幅方向の媒体長Ｌに基づいて高解像度の画像データ２３を転送する領域を決定しているため、紙葉類３０の全画像データを取得せずとも一部抽出した高解像度の画像データ２３の転送を実現することができる。このため紙葉類３０の全体の画像データを扱うよりも非常に少ない情報で画像処理を実行できる。
【００６８】
また、ラインバッファ１２を複数設けたため、搬送方向に画像データを低解像度化してから画像メモリ１７へ転送することができる。この実施例であれば、４つのラインバッファ１２を設けたため、搬送方向に４画素分の画像データを１画素に低解像度化して画像メモリ１７へ転送することができる。
【００６９】
また、紙葉類３０の端部／中間部の判定（先端部か後端部と中間部の判定）は、イメージセンサ１１で順番に取得する媒体長Ｌの差分が予め定めたスレッシュ値以下か否かによって行うため、媒体長Ｌの異なる複数種類の紙葉類に対しても端部／中間部の判定を行うことができる。
【００７０】
また、紙葉類３０の先端部と後端部の各領域Ａ０，Ａ１は全て高解像度の画像データ２３を転送する構成としたため、スキューの程度が強くて記番号が領域Ａ０，Ａ１にかかっていても、この記番号を高解像度の画像データ２３で識別することができる。
【００７１】
また、中間部の一部抽出した高解像度の画像データ２３を転送する際、その抽出した画像データの搬送幅方向の開始位置と長さも合わせて転送するため、ＣＰＵ１４は、紙葉類３０のどの領域の画像データであるかを再現することができる。これにより、適切な紙葉類３０の識別を容易に行える。
【００７２】
また、低解像度化や領域の抽出を行わなかった場合の転送量を１とすると、上述した実施例では、低解像度転送分では元の１／１６であり、高解像度転送分はおおよそ元の５／８程度である（ただし記番号領域としてどれだけ見込むかによる）。従って、低解像度転送分と高解像度転送分を合わせて約１１／１６に画像転送量を抑えられる。
【００７３】
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
この発明は、紙幣、小切手、有価証券、商品券といった紙葉類の識別に用いることができる。
【符号の説明】
【００７５】
８…紙葉類識別装置、１１，１１Ａ，１１Ｂ…イメージセンサ、１２…ラインバッファ、２３…高解像度の画像データ、２４…低解像度の画像データ、３０…紙葉類、Ａ０，Ａ１，Ｂ，Ｂ０，Ｂ１…領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙葉類の画像を撮像する一次元の撮像手段と、
前記撮像手段で撮像した画像を一時的に格納しておくラインバッファと、
前記ラインバッファの画像データに基づいて低解像度の画像データを転送する低解像度転送手段と、
前記ラインバッファの画像データに基づいて前記紙葉類を撮像した画像のうち高解像度の画像データを転送する高解像度領域を定める高解像度領域決定手段と、
前記ラインバッファの画像データにおける前記高解像度領域について高解像度の画像データを転送する高解像度転送手段とを備えた
紙葉類識別装置。
【請求項２】
前記高解像度領域決定手段は、
搬送される紙葉類を撮像した画像データを、搬送端部と中間部とに分割し、各部別に前記高解像度領域を決定する構成である
請求項１記載の紙葉類識別装置。
【請求項３】
前記高解像度領域決定手段は、
前記搬送端部については、それぞれ高解像度領域に設定するか否かのいずれかに決定し、
前記中間部については、予め定めた所定条件に従う一部の領域を高解像度領域に決定する構成である
請求項２記載の紙葉類識別装置。
【請求項４】
前記高解像度領域決定手段は、
搬送幅方向の紙葉類幅が所定基準を満さなければ搬送端部とし、
該所定基準を満たしている間を前記中間部とする構成である
請求項２または３記載の紙葉類識別装置。
【請求項５】
前記高解像度転送手段は、前記高解像度の画像データと共に該画像データの位置情報と長さ情報も合わせて転送する構成である
請求項１から４のいずれか１つに記載の紙葉類識別装置。
【請求項６】
一次元の撮像手段により紙葉類の画像を撮像する撮像ステップと、
前記撮像手段で撮像した画像をラインバッファに一時的に格納しておく一次記憶ステップと、
前記ラインバッファの画像データに基づいて低解像度の画像データを転送する低解像度転送ステップと、
前記ラインバッファの画像データに基づいて前記紙葉類を撮像した画像のうち前記高解像度転送ステップにより高解像度の画像データを転送する高解像度領域を定める高解像度領域決定ステップと、
前記ラインバッファの画像データにおける前記高解像度領域について高解像度の画像データを転送する高解像度転送ステップとを備えた
紙葉類識別方法。
【請求項７】
コンピュータを、
紙葉類の画像を撮像する一次元の撮像手段と、
前記撮像手段で撮像した画像を一時的に格納しておくラインバッファと、
前記ラインバッファの画像データに基づいて低解像度の画像データを転送する低解像度転送手段と、
前記ラインバッファの画像データに基づいて前記紙葉類を撮像した画像のうち前記高解像度転送手段により高解像度の画像データを転送する高解像度領域を定める高解像度領域決定手段と、
前記ラインバッファの画像データにおける前記高解像度領域について高解像度の画像データを転送する高解像度転送手段として機能させる
紙葉類識別プログラム。
【請求項１】
紙葉類の画像を撮像する一次元の撮像手段と、
前記撮像手段で撮像した画像を一時的に格納しておくラインバッファと、
前記ラインバッファの画像データに基づいて低解像度の画像データを転送する低解像度転送手段と、
前記ラインバッファの画像データに基づいて前記紙葉類を撮像した画像のうち高解像度の画像データを転送する高解像度領域を定める高解像度領域決定手段と、
前記ラインバッファの画像データにおける前記高解像度領域について高解像度の画像データを転送する高解像度転送手段とを備えた
紙葉類識別装置。
【請求項２】
前記高解像度領域決定手段は、
搬送される紙葉類を撮像した画像データを、搬送端部と中間部とに分割し、各部別に前記高解像度領域を決定する構成である
請求項１記載の紙葉類識別装置。
【請求項３】
前記高解像度領域決定手段は、
前記搬送端部については、それぞれ高解像度領域に設定するか否かのいずれかに決定し、
前記中間部については、予め定めた所定条件に従う一部の領域を高解像度領域に決定する構成である
請求項２記載の紙葉類識別装置。
【請求項４】
前記高解像度領域決定手段は、
搬送幅方向の紙葉類幅が所定基準を満さなければ搬送端部とし、
該所定基準を満たしている間を前記中間部とする構成である
請求項２または３記載の紙葉類識別装置。
【請求項５】
前記高解像度転送手段は、前記高解像度の画像データと共に該画像データの位置情報と長さ情報も合わせて転送する構成である
請求項１から４のいずれか１つに記載の紙葉類識別装置。
【請求項６】
一次元の撮像手段により紙葉類の画像を撮像する撮像ステップと、
前記撮像手段で撮像した画像をラインバッファに一時的に格納しておく一次記憶ステップと、
前記ラインバッファの画像データに基づいて低解像度の画像データを転送する低解像度転送ステップと、
前記ラインバッファの画像データに基づいて前記紙葉類を撮像した画像のうち前記高解像度転送ステップにより高解像度の画像データを転送する高解像度領域を定める高解像度領域決定ステップと、
前記ラインバッファの画像データにおける前記高解像度領域について高解像度の画像データを転送する高解像度転送ステップとを備えた
紙葉類識別方法。
【請求項７】
コンピュータを、
紙葉類の画像を撮像する一次元の撮像手段と、
前記撮像手段で撮像した画像を一時的に格納しておくラインバッファと、
前記ラインバッファの画像データに基づいて低解像度の画像データを転送する低解像度転送手段と、
前記ラインバッファの画像データに基づいて前記紙葉類を撮像した画像のうち前記高解像度転送手段により高解像度の画像データを転送する高解像度領域を定める高解像度領域決定手段と、
前記ラインバッファの画像データにおける前記高解像度領域について高解像度の画像データを転送する高解像度転送手段として機能させる
紙葉類識別プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−２２１６２２（Ｐ２０１１−２２１６２２Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８７４５８（Ｐ２０１０−８７４５８）
【出願日】平成２２年４月６日（２０１０．４．６）
【出願人】（５０４３７３０９３）日立オムロンターミナルソリューションズ株式会社 (1,225)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月６日（２０１０．４．６）
【出願人】（５０４３７３０９３）日立オムロンターミナルソリューションズ株式会社 (1,225)
【Ｆターム（参考）】
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