專利名稱：硬幣檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種進(jìn)行硬幣識(shí)別的硬幣檢測裝置。
背景技術(shù)：
迄今，公知有根據(jù)硬幣表面的攝像結(jié)果來識(shí)別硬幣的真?zhèn)我约皫欧N等的硬幣檢測裝置。在這種硬幣檢測裝置中，將硬幣表面的圖案的特征作為圖像讀入時(shí)，因?yàn)樾枰獙⒂矌诺陌纪棺鳛閳D像的濃度而讀入，所以，必須對花紋的提取使用復(fù)雜的圖像處理，這在識(shí)別的預(yù)處理中需要花費(fèi)時(shí)間。因此，近年來，為了縮短該處理時(shí)間，人們提出了這樣的方案，即，使波長不同的光在硬幣表面上發(fā)生反射，利用根據(jù)該反射光獲得的每個(gè)波長的圖像而進(jìn)行處理。(例如參照日本專利特開平9-97363號(hào)公報(bào))。
但是，在上述硬幣檢測裝置中，雖然有望進(jìn)一步提高檢測精度，但要想僅以分辨率高來獲得圖像時(shí)，雖然能夠捕捉到硬幣上的細(xì)微的凹凸以及花紋等，然而卻存在圖像數(shù)據(jù)的容量會(huì)增加這一問題。
另外，由于圖像數(shù)據(jù)容量增加，數(shù)據(jù)的傳輸、數(shù)據(jù)的寫入以及圖像處理這些方面就需要花費(fèi)時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種在實(shí)現(xiàn)檢測精度提高的同時(shí)能夠縮短檢測時(shí)間的硬幣檢測裝置。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明方案1中記載的發(fā)明，其特征在于，具備光源(例如實(shí)施方式中的光源L)，將光照射在硬幣(例如實(shí)施方式中的硬幣2)的單側(cè)面上；半反射鏡(half mirror)(例如實(shí)施方式中的半反射鏡3)，將上述硬幣的表面上反射的光分支成透射光和反射光；第1攝像單元(例如實(shí)施方式中的整體區(qū)域傳感器5)，根據(jù)上述透射光和上述反射光中的任意一方，獲得上述硬幣的單側(cè)面的整體圖像；以及第2攝像單元(例如實(shí)施方式中的局部區(qū)域傳感器6)，根據(jù)上述透射光和上述反射光中的任意另一方，獲得上述硬幣的單側(cè)面的一部分圖像。
通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，因?yàn)樵谟矌诺膯蝹?cè)面上反射的光被半反射鏡分支，并被入射到第1攝像單元和第2攝像單元中，所以，可同時(shí)獲得硬幣的單側(cè)面的整體圖像和硬幣的單側(cè)面的一部分圖像。
本發(fā)明方案2中記載的發(fā)明，其特征在于，上述第2攝像單元是高分辨率用的攝像元件。
通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，從而能夠用第1攝像單元獲得硬幣的單側(cè)面的整體圖像，同時(shí)能夠在第2攝像單元獲得硬幣的單側(cè)面的一部分作為高分辨率圖像。
本發(fā)明方案3中記載的發(fā)明，其特征在于，在上述半反射鏡和上述第2攝像單元之間設(shè)有透鏡。
通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，從而能夠用第1攝像單元獲得硬幣的單側(cè)面的整體圖像，同時(shí)能夠在第2攝像單元獲得將硬幣的單側(cè)面的一部分予以放大的圖像。
本發(fā)明方案4中記載的發(fā)明，其特征在于，上述第2攝像單元所獲得的圖像為硬幣的中心部分。
通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，因?yàn)橛糜谂c第2攝像單元所捕捉到的硬幣的中心部分的圖像相比較的參照圖像也能夠作為中心部分的圖像，所以無需例如準(zhǔn)備多個(gè)與隨機(jī)的硬幣的旋轉(zhuǎn)角相對應(yīng)的參照圖像，而可根據(jù)硬幣的旋轉(zhuǎn)角使一個(gè)參照圖像發(fā)生旋轉(zhuǎn)，從而進(jìn)行比較。
本發(fā)明方案5中記載的發(fā)明，其特征在于，具備圖像處理部(如實(shí)施方式中的圖像處理部9)，對由上述第1攝像單元和上述第2攝像單元獲得的圖像進(jìn)行并行處理。
通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒌?攝像單元獲得的硬幣的單側(cè)面的整體圖像和預(yù)先準(zhǔn)備的硬幣的單側(cè)面的整體圖像進(jìn)行比較，與此相并行地還能夠?qū)⒌?攝像單元獲得的硬幣的單側(cè)面的局部圖像和預(yù)先準(zhǔn)備的硬幣的單側(cè)面的局部圖像進(jìn)行比較。
根據(jù)本發(fā)明方案1中所記載的發(fā)明，因?yàn)橥ㄟ^硬幣表面反射的光被半反射鏡分支，并入射到第1攝像單元和第2攝像單元中，可分別獲得硬幣的單面表面的整體圖像以及硬幣的單面表面的一部分圖像，所以，與通過第1攝像單元和第2攝像單元獲得硬幣的單面整體圖像的情況相比，有使圖像數(shù)據(jù)的容量減少獲得了一部分圖像的部分而有利于縮短檢測時(shí)間的效果。
根據(jù)本發(fā)明方案2中所記載的發(fā)明，因?yàn)槟軌蛴傻?攝像單元獲得硬幣的單側(cè)面的整體圖像，同時(shí)能夠在第2攝像單元獲得硬幣的單側(cè)面的一部分圖像作為高分辨率的圖像，所以能夠?qū)⒂矌诺膯蝹?cè)面上的更細(xì)微的凹凸作為圖像而進(jìn)行檢測，因此，具有能提高檢測精度的效果。
根據(jù)本發(fā)明方案3中所記載的發(fā)明，因?yàn)槟軌蛴傻?攝像單元獲得硬幣的單側(cè)面的整體圖像，同時(shí)能夠在第2攝像單元獲得將硬幣的單側(cè)面的一部分放大的圖像，所以，能夠?qū)⒂矌诺膯蝹?cè)面上的更細(xì)微的凹凸作為圖像而進(jìn)行檢測，因此，具有能提高檢測精度的效果。
根據(jù)本發(fā)明方案4中所記載的發(fā)明，因?yàn)檫€能夠?qū)⒂糜谂c第2攝像單元所捕捉到的硬幣的中心部分的圖像相比較的圖像作為中心部分的圖像，所以無需例如準(zhǔn)備多個(gè)與隨機(jī)的硬幣的旋轉(zhuǎn)角相對應(yīng)的圖像，而可根據(jù)硬幣的旋轉(zhuǎn)角使之旋轉(zhuǎn)以進(jìn)行比較，因此，具有可減少用于與第2攝像單元所捕捉到的圖像相比較的圖像的數(shù)量的效果。
根據(jù)本發(fā)明方案5中所記載的發(fā)明，因?yàn)槟軌驅(qū)⒌?攝像單元獲得的硬幣的單側(cè)面的整體圖像和預(yù)先準(zhǔn)備的硬幣的單側(cè)面的整體圖像進(jìn)行比較，與此相并行地還能夠?qū)⒌?攝像單元獲得的硬幣的單側(cè)面的一部分和預(yù)先準(zhǔn)備的硬幣的單側(cè)面的一部分圖像進(jìn)行比較，所以不但能夠縮短處理時(shí)間，并且因?yàn)槟軌蚋鶕?jù)2個(gè)不同圖像進(jìn)行處理，所以，有能夠?qū)崿F(xiàn)檢測精度的提高的效果。


圖1是本發(fā)明實(shí)施方式中的硬幣檢測裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
下面，根據(jù)附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式予以說明。
在圖1中，1表示硬幣檢測裝置。該硬幣檢測裝置1具備將光照射在經(jīng)由通路(未圖示)搬入的硬幣2的單側(cè)面上的光源L。該光源L由LED(發(fā)光二極管)等構(gòu)成，通常熄滅，但當(dāng)檢測到硬幣2被搬入這一情況后就點(diǎn)亮。另外，光源L不限于LED，可從各種發(fā)光單元中進(jìn)行合適的選擇。
另外，從硬幣2看，在與光源L的同側(cè)設(shè)有半反射鏡3。該半反射鏡3使在硬幣2的單側(cè)面上反射的光透射并同時(shí)在該反射鏡表面4上發(fā)生反射，通過調(diào)整半反射鏡3的角度，可改變該反射鏡表面4反射的光的方向。另外，在由半反射鏡3透射的透射光(圖1中用虛線表示)的軸線上配置有將硬幣2的單側(cè)面的整體作為圖像而捕捉的整體區(qū)域傳感器(第1攝像單元)5，另一方面，在由半反射鏡3反射的光的軸線上(圖1中用單點(diǎn)劃線表示)配置有僅將硬幣2的單側(cè)面的一部分作為圖像而捕捉的局部區(qū)域傳感器(第2攝像單元)6。
另外，整體區(qū)域傳感器5和半反射鏡3之間、局部區(qū)域傳感器6和半反射鏡3之間分別配置有透鏡7、透鏡8。透鏡7用于將半反射鏡3的透射光會(huì)聚在整體區(qū)域傳感器5上，透鏡8用于將半反射鏡3的反射光會(huì)聚在局部區(qū)域傳感器6上。另外，這些透鏡7、8的倍率可變。
整體區(qū)域傳感器5根據(jù)透鏡7會(huì)聚的光來捕捉硬幣2的單側(cè)面的整體圖像(以下簡稱為整體圖像)，另一方面，局部區(qū)域傳感器6根據(jù)透鏡8會(huì)聚的光來捕捉硬幣2的單側(cè)面的中心部分的圖像(以下簡稱為局部圖像)。而且，局部區(qū)域傳感器6是分辨率高于整體區(qū)域傳感器5的區(qū)域傳感器，能夠以硬幣表面的細(xì)微的凹凸和花紋作為圖像而提取出。
這些整體區(qū)域傳感器5和局部區(qū)域傳感器6與進(jìn)行圖像處理的圖像處理部9相連，整體區(qū)域傳感器5和局部區(qū)域傳感器6所捕捉的整體圖像和局部圖像的圖像數(shù)據(jù)向圖像處理部9輸出。另外，雖然在該實(shí)施方式中，采取這樣的設(shè)定方式，即，將半反射鏡3的透射光通過透鏡7會(huì)聚在整體區(qū)域傳感器5上，并且將半反射鏡3的反射光通過透鏡8會(huì)聚在局部區(qū)域傳感器6上，但是，也可以將半反射鏡3的反射光會(huì)聚在整體區(qū)域傳感器5上，將半反射鏡3的透射光會(huì)聚在局部區(qū)域傳感器6上。
圖像處理部9具備存儲(chǔ)部(未圖示)，該存儲(chǔ)部存儲(chǔ)預(yù)先對各種硬幣的正反面進(jìn)行攝影后得到的多個(gè)母版圖像。在該存儲(chǔ)部中預(yù)先存儲(chǔ)的多個(gè)母版圖像是包括對各種硬幣的正反面的整體進(jìn)行攝影后的整體圖像、以及對自各種硬幣的中心起在規(guī)定范圍內(nèi)即中心部分以高分辨率攝影后的局部圖像。也就是說，在存儲(chǔ)部中，按每種硬幣預(yù)先存儲(chǔ)與整體區(qū)域傳感器5和局部區(qū)域傳感器6所獲得的圖像相同的條件(分辨率、尺寸)的正反面的母版圖像。
更進(jìn)一步地，圖像處理部9具備比較部(圖中未示)，對存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)的多個(gè)圖像和整體區(qū)域傳感器5、局部區(qū)域傳感器6所捕捉到的圖像進(jìn)行比較。該比較部包括整體圖像比較部(未圖示)，對從整體區(qū)域傳感器5輸入的整體圖像和預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部中的整體圖像進(jìn)行比較；以及局部圖像比較部(未圖示)，對從局部域傳感器6輸入的局部圖像和預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部中的局部圖像進(jìn)行比較。而且，由該整體圖像比較部和局部圖像比較部進(jìn)行的處理是彼此獨(dú)立的，各個(gè)處理是并行進(jìn)行的。
整體圖像比較部根據(jù)整體區(qū)域傳感器5所捕捉到的整體圖像和存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部中的整體圖像，進(jìn)行硬幣2的位置的確定、硬幣2的旋轉(zhuǎn)角的特別指定、硬幣2的種類(幣種)的判定。另一方面，局部圖像比較部根據(jù)局部區(qū)域傳感器6所捕捉到的高分辨率的局部圖像和存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部中的高分辨率的局部圖像，進(jìn)行硬幣表面的花紋、印跡、細(xì)微點(diǎn)等的判定。另外，在局部圖像比較部，為了處理硬幣的中心部分的圖像，對于有孔硬幣(例如5日元硬幣、50日元硬幣)，還進(jìn)行孔徑、孔周圍的細(xì)微點(diǎn)的狀態(tài)判定。
下面，就上述結(jié)構(gòu)的硬幣檢測裝置的作用予以說明。
首先，當(dāng)經(jīng)由通路搬入硬幣2時(shí)，利用光源L將光照射在該硬幣2的單側(cè)面上，此處反射的光被半反射鏡3分割成透射光和反射光。前者的透射光經(jīng)由透鏡7會(huì)聚在整體區(qū)域傳感器5上，通過該整體區(qū)域傳感器5可捕捉到硬幣2的整體圖像。
而且，所捕捉到的硬幣2的整體圖像，作為圖像數(shù)據(jù)被輸入到圖像處理部9中，并利用整體圖像比較部，與預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部中的各種硬幣的整體圖像相比較。
這里，硬幣2在經(jīng)由上述的通路被搬入時(shí)，正反面的方向、硬幣的種類以及旋轉(zhuǎn)位置等是隨機(jī)的。因此，如果欲單將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部中的各種硬幣的正反面的整體圖像與該整體區(qū)域傳感器5所捕捉到的整體圖像相比較，則除了對每種硬幣的種類、每個(gè)正反面之外，還需要對每個(gè)旋轉(zhuǎn)角準(zhǔn)備整體圖像，這樣就會(huì)增加存儲(chǔ)部的存儲(chǔ)容量。因此，在上述存儲(chǔ)部中，對于每種硬幣各存儲(chǔ)有1個(gè)正反面的整體圖像，而在整體圖像比較部中，例如，一邊使該硬幣的表面的整體圖像旋轉(zhuǎn)，一邊判定其與從整體區(qū)域傳感器5獲取的整體圖像是否一致，在對于任何一個(gè)旋轉(zhuǎn)角均為不一致的情況下，將所存儲(chǔ)的整體圖像切換到同一硬幣的背面的圖像，與上述正面一樣，使之旋轉(zhuǎn)，判定這些圖像是否一致。當(dāng)正反面均為不一致的情況下，切換到其他硬幣的正反面的圖像而進(jìn)行同樣的判定，依次比較直至這些整體圖像相一致為止。然后，在存儲(chǔ)的整體圖像與整體區(qū)域傳感器5所捕捉到的整體圖像相一致的情況下，將相應(yīng)的硬幣的種類作為檢測結(jié)果而輸出。另外，當(dāng)所投入的硬幣2的整體圖像和預(yù)先存儲(chǔ)的任意一個(gè)整體圖像均不一致的情況下，輸出沒有相應(yīng)的硬幣這一檢測結(jié)果。
另一方面，后者的反射光通過透鏡8會(huì)聚在局部區(qū)域傳感器6上，作為硬幣2的單面的中心部分中的高分辨率的局部圖像而捕捉。該捕捉到的局部圖像作為圖像數(shù)據(jù)輸入到圖像處理部9中，并由局部圖像比較部與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部中的局部圖像進(jìn)行比較。在此，局部圖像的容量依賴于分辨率和圖像的面積，例如分辨率越高，則該容量越大，更進(jìn)一步地，圖像的尺寸越大，則該容量越大。因此，局部圖像的分辨率和圖像的面積設(shè)為這樣的預(yù)定的值，即，至少在中心部分形成有孔的有孔硬幣的孔周緣的凹凸和花紋等作為圖像而被捕捉，且為大致等于或小于上述整體圖像的容量的值。
另外，在局部圖像比較部，一旦從局部區(qū)域傳感器6獲取到局部圖像，則進(jìn)行下述判斷，即，來自該局部區(qū)域傳感器6的局部圖像和存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部中的局部圖像是否一致。此時(shí)，與整體圖像比較部相同，一邊使得預(yù)先存儲(chǔ)的局部圖像旋轉(zhuǎn)，一邊進(jìn)行如下判斷，即，局部區(qū)域傳感器6所獲得的局部圖像與預(yù)先存儲(chǔ)的局部圖像是否一致。然后，在預(yù)先存儲(chǔ)的局部圖像旋轉(zhuǎn)一圈而這些局部圖像不一致的時(shí)刻，將比較對象調(diào)換為預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部中的其他硬幣的圖像數(shù)據(jù)，依次按硬幣的正反面、各種類來重復(fù)進(jìn)行同樣的處理。
這樣，在整體圖像比較部和局部圖像比較部進(jìn)行各個(gè)圖像的比較，在整體圖像比較部和部分圖像比較部所輸出的檢測結(jié)果為一致的情況下，便可確定幣種。另一方面，在例如整體圖像比較部和局部圖像比較部中的至少任一方是沒有相應(yīng)幣種這一結(jié)果或者兩者幣種不一致時(shí)，則再次重復(fù)進(jìn)行檢測或者以沒有相應(yīng)幣種作為結(jié)果而結(jié)束處理。另外，雖然在該實(shí)施方式中，在存儲(chǔ)部存儲(chǔ)有整體圖像和局部圖像，但是將整體圖像用存儲(chǔ)部和局部圖像用存儲(chǔ)部分別設(shè)置也是可以的。在這樣的構(gòu)成中，具有整體圖像比較部、局部圖像比較部和存儲(chǔ)部之間的圖像數(shù)據(jù)的交換不發(fā)生延遲而可流暢地進(jìn)行的優(yōu)點(diǎn)。
因此，根據(jù)上述實(shí)施方式，硬幣2的單側(cè)面上反射的光由半反射鏡3分支，通過入射到整體區(qū)域傳感器5和局部區(qū)域傳感器6中，便能夠分別獲得硬幣2的整體圖像和硬幣2的局部圖像，因此，與利用兩個(gè)區(qū)域傳感器而獲得硬幣2的整體圖像的情況相比，能夠減小圖像數(shù)據(jù)的容量，有利于縮短檢測時(shí)間。
另外，因?yàn)橛烧w區(qū)域傳感器5獲得硬幣2的單側(cè)面的整體圖像，同時(shí)由局部區(qū)域傳感器6獲得硬幣2的單側(cè)面的中心部分的放大圖像，所以，能夠?qū)⒂矌?上的細(xì)微的凹凸和花紋等作為圖像提取出，因此，能夠提高檢測精度。
而且，由于通過局部區(qū)域傳感器6的高分辨率化，與以低分辨率獲得硬幣2的整體圖像的情況相比，可不使得圖像數(shù)據(jù)的容量增加地達(dá)到高分辨率的目的，所以，能夠抑制處理時(shí)間且提高硬幣檢測的精度。
更進(jìn)一步地，因?yàn)橥ㄟ^局部區(qū)域傳感器6捕捉旋轉(zhuǎn)角隨機(jī)的硬幣2的中心部分的局部圖像，能夠?qū)㈩A(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部中的局部圖像也作為中心部分的圖像，所以，能夠根據(jù)硬幣2的旋轉(zhuǎn)角，使預(yù)先存儲(chǔ)的圖像旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行比較，其結(jié)果是，不必準(zhǔn)備硬幣2的每個(gè)旋轉(zhuǎn)角時(shí)的局部圖像，存儲(chǔ)部中預(yù)先存儲(chǔ)著的圖像的張數(shù)可得以減少。
另外，因?yàn)槟軌驅(qū)⒄w區(qū)域傳感器5捕捉的硬幣2的整體圖像和預(yù)先存儲(chǔ)的整體圖像相比較的同時(shí)，將局部區(qū)域傳感器6獲得硬幣2的局部圖像和預(yù)先存儲(chǔ)的局部圖像相比較，所以，能夠縮短處理時(shí)間，并且還能夠根據(jù)2個(gè)不同的圖像進(jìn)行處理，其結(jié)果是，能夠提高檢測精度。
另外，本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，還可在比較項(xiàng)目中加入顏色等。
另外，在上述實(shí)施方式中，盡管就通過半反射鏡將光分支成2個(gè)方向的情況進(jìn)行了說明，但是分支成3個(gè)方向以上而設(shè)有3個(gè)以上的區(qū)域傳感器也是可以的。更進(jìn)一步地，作為局部區(qū)域傳感器，盡管本實(shí)施方式中使用高分辨率的傳感器，但是也可使用與整體區(qū)域傳感器相同的分辨率的局部區(qū)域傳感器，用透鏡將硬幣的僅中心部分的圖像放大，由局部區(qū)域傳感器捕捉這樣的放大圖像。但是，在該情況中，由于向局部區(qū)域傳感器的光的擴(kuò)散，所以，最好適當(dāng)增加LED的光量。
另外，在上述實(shí)施方式中，作為透鏡7、8采用的是倍率可變的透鏡，但是采用倍率固定式的透鏡也是可以的。
權(quán)利要求
1.一種硬幣檢測裝置，其特征在于，具備光源，將光照射在硬幣的單側(cè)面上；半反射鏡，將上述硬幣的單側(cè)面上反射的光分支成透射光和反射光；第1攝像單元，根據(jù)上述透射光和上述反射光中的任意一方，獲得上述硬幣的單側(cè)面的整體圖像；以及第2攝像單元，根據(jù)上述透射光和上述反射光中的任意另一方，獲得上述硬幣的單側(cè)面的一部分圖像。
2.權(quán)利要求1中記載的硬幣檢測裝置，其特征在于，上述第2攝像單元是高分辨率用的攝像元件。
3.權(quán)利要求1中記載的硬幣檢測裝置，其特征在于，在上述半反射鏡和上述第2攝像單元之間設(shè)有透鏡。
4.權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所記載的硬幣檢測裝置，其特征在于，上述第2攝像單元所獲得的上述硬幣的單側(cè)面的一部分圖像是硬幣的中心部分的圖像。
5.權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所記載的硬幣檢測裝置，其特征在于，具備圖像處理部，對由上述第1攝像單元和上述第2攝像單元所獲得的圖像進(jìn)行并行處理。
全文摘要
本發(fā)明提供一種硬幣檢測裝置，其具備光源(L)，將光照射在硬幣(2)的單側(cè)面上；半反射鏡(3)，將上述硬幣(2)的單側(cè)面上反射的光分支成透射光和反射光；整體區(qū)域傳感器(5)，根據(jù)上述半反射鏡(3)的透射光和上述半反射鏡(3)的反射光中的任意一方，獲得上述硬幣(2)的單側(cè)面的整體圖像；以及局部區(qū)域傳感器(6)，根據(jù)上述半反射鏡(3)的透射光和上述半反射鏡(3)的反射光中的任意另一方，獲得上述硬幣(2)的單側(cè)面的一部分圖像；由此，在實(shí)現(xiàn)檢測精度的提高的同時(shí)，能夠縮短檢測時(shí)間。
文檔編號(hào)G07D5/00GK1975790SQ20061017197
公開日2007年6月6日 申請日期2006年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月24日
發(fā)明者高橋昌孝 申請人:勞雷爾精機(jī)株式會(huì)社