專利名稱：紙張識(shí)別方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及識(shí)別紙幣、印紙、有價(jià)證券等的紙張的種類或真假等的方法 和裝置。更詳細(xì)地說(shuō)，涉及在識(shí)別對(duì)每個(gè)種類區(qū)分顏色的紙張種類時(shí)，識(shí)別 紙張的現(xiàn)金種類或真,支而不會(huì)進(jìn)行處理花費(fèi)時(shí)間的模型識(shí)別的方法和裝置。
背景技術(shù)：
以往已知如下的紙張識(shí)別裝置，即統(tǒng)一將種類(現(xiàn)金種類等)不同的紙 張(紙幣等)收納到^f諸存設(shè)備，并將該紙張一張一張轉(zhuǎn)出并傳送到裝置內(nèi) 部，識(shí)別種類(若紙幣，則現(xiàn)金種類)，從而對(duì)每個(gè)種類的張數(shù)(每個(gè)現(xiàn)金 種類的金額)或合計(jì)張數(shù)(合計(jì)金額)等進(jìn)行計(jì)數(shù)并顯示的紙張識(shí)別裝置
(例如，參照日本特開2003-178348號(hào)公報(bào))。
這種紙張識(shí)別裝置包括用于檢測(cè)紙張的墨模型或磁模型的識(shí)別單元，基 于該識(shí)別單元所檢測(cè)出的光或磁性而形成編碼數(shù)據(jù)，通過(guò)將該編碼數(shù)據(jù)與預(yù) 先準(zhǔn)備的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較核對(duì)，從而識(shí)別紙張的種類或真假(例如，參照 曰本特開2001-101472號(hào)公報(bào)、日本特開2001-357429號(hào)公報(bào)以及日本專利第 3812858號(hào)公報(bào))。
但是，在使用了這樣的識(shí)別方法的以往的紙張識(shí)別裝置中，例如即使在 識(shí)別對(duì)每個(gè)現(xiàn)金種類區(qū)分顏色，且通過(guò)人眼也能夠簡(jiǎn)單區(qū)分的歐元紙幣等的 情況下，也檢測(cè)墨模型或磁模型而進(jìn)行模型識(shí)別。
但是，這樣的模型識(shí)別需要基于檢測(cè)的光或磁性而形成編碼數(shù)據(jù)的處理， 所以存在非?；ㄙM(fèi)時(shí)間的問(wèn)題。假設(shè)，若在紙張識(shí)別裝置的識(shí)別單元中設(shè)置 高性能的CPU等，則能夠?qū)崿F(xiàn)這些處理的高速化，但這樣的話，存在導(dǎo)致紙 張識(shí)別裝置的制造成本的增加的問(wèn)題。
此外，例如在識(shí)別對(duì)每個(gè)種類(每個(gè)現(xiàn)金種類)尺寸顯著不同的紙幣的 情況下，通過(guò)測(cè)定其尺寸而能夠筒化處理，但若僅用單色信息來(lái)識(shí)別如歐元 紙幣那樣對(duì)每個(gè)現(xiàn)金種類的顏色不同的紙張或污損的紙張，則存在不能正確 地檢測(cè)尺寸的顧慮。本發(fā)明是鑒于這樣的問(wèn)題而完成的，其目的在于，提供一種將在對(duì)每個(gè) 種類的尺寸和顏色不同的紙張進(jìn)行識(shí)別時(shí)的處理速度高速化，并且能夠高精 度地識(shí)別種類而不會(huì)增加成本的紙張識(shí)別方法和裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的上述目的通過(guò)以下的紙張識(shí)別方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，使用包括行傳感器 的傳感單元，對(duì)每個(gè)種類的尺寸和顏色不同的紙張進(jìn)行識(shí)別，所述行傳感器 對(duì)被傳送的紙張照射光源波長(zhǎng)不同的多種光所得到的反射光或者透射光的光
量進(jìn)行檢測(cè)，所述紙張識(shí)別方法包括存儲(chǔ)步驟，存儲(chǔ)對(duì)成為識(shí)別候選的紙 張的每個(gè)種類預(yù)先生成的參照尺寸數(shù)據(jù)和參照光量數(shù)據(jù)；第1判定步驟，基 于通過(guò)所述傳感單元所檢測(cè)的所述紙張的檢測(cè)尺寸數(shù)據(jù)和所述參照尺寸數(shù) 據(jù)，從所述識(shí)別候選中選定識(shí)別對(duì)象種類；以及第2判定步驟，比較通過(guò)所 述行傳感器所;f企測(cè)的所述紙張的^r測(cè)光量數(shù)據(jù)和所述識(shí)別對(duì)象種類的所述參 照光量數(shù)據(jù)，從而確定所述紙張的種類。
此外，本發(fā)明的上述目的通過(guò)以下來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述行傳感器沿著與傳送方 向正交的方向配置，通過(guò)對(duì)被傳送的所述紙張反復(fù)進(jìn)行多次行檢測(cè)，從而對(duì) 所述紙張面狀地進(jìn)行掃描，在所述第1判定步驟，將通過(guò)所述行傳感器所得 到的所述檢測(cè)尺寸數(shù)據(jù)即在與傳送方向正交的方向上的所述紙張的紙張寬 度、與對(duì)成為識(shí)別候選的紙張的每個(gè)種類預(yù)先生成的閾值進(jìn)行比較，從而對(duì) 所述紙張寬度包含在所述閾值內(nèi)的所述行檢測(cè)的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并基于其計(jì) 數(shù)結(jié)果而從所述識(shí)別候選中選定一種識(shí)別對(duì)象種類，并且，在所述第2判定 步驟，將所述紙張的檢測(cè)光量數(shù)據(jù)、與所述識(shí)別對(duì)象種類的所述參照光量數(shù) 據(jù)以及在所述識(shí)別候選中尺寸順序與所述識(shí)別對(duì)象種類相鄰的至少一種所述 參照光量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。
此外，本發(fā)明的上述目的通過(guò)以下來(lái)實(shí)現(xiàn)，在所述第1判定步驟，將通 過(guò)構(gòu)成所述傳感單元的一部分的光學(xué)傳感器所得到的所述檢測(cè)尺寸數(shù)據(jù)即在 傳送方向上的所述紙張的紙張長(zhǎng)度、與所述參照尺寸數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而選 定設(shè)為所述計(jì)數(shù)對(duì)象的多個(gè)候選種類。
此外，本發(fā)明的上述目的通過(guò)以下來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述多個(gè)候選種類為2種。
此外，本發(fā)明的上述目的通過(guò)以下來(lái)實(shí)現(xiàn)，在所述第2判定步驟，對(duì)所 述檢測(cè)光量數(shù)據(jù)按色相、彩度以及亮度進(jìn)行編碼而生成3維數(shù)據(jù)，并且將該3維數(shù)據(jù)與所述參照光量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較而參照顏色數(shù)據(jù)的分布傾向，從而確 定所述紙張的種類。
此外，本發(fā)明的上述目的通過(guò)以下來(lái)實(shí)現(xiàn)，在所述第2判定步驟，對(duì)所 述檢測(cè)光量數(shù)據(jù)按色相、彩度以及亮度進(jìn)行編碼而生成3維數(shù)據(jù)，并計(jì)算從 該3維數(shù)據(jù)除去所述亮度的參數(shù)的2維數(shù)據(jù)，并將該2維數(shù)據(jù)與所述參照光 量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較而參照顏色數(shù)據(jù)的分布傾向，從而確定所述紙張的種類。
此外，本發(fā)明的上述目的通過(guò)以下來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述光是從由紅色光、綠色 光、藍(lán)色光、紅外光所構(gòu)成的組中選擇的2種以上的光。
此外，本發(fā)明的上述目的通過(guò)以下的紙張識(shí)別裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，利用包括行 傳感器的傳感單元，對(duì)每個(gè)種類的尺寸和顏色不同的紙張進(jìn)行識(shí)別，所述行 傳感器對(duì)被傳送的紙張照射光源波長(zhǎng)不同的多種光所得到的反射光或者透射 光的光量進(jìn)行檢測(cè)，所述紙張識(shí)別裝置包括存儲(chǔ)部件，對(duì)成為識(shí)別候選的 紙張的每個(gè)種類存儲(chǔ)預(yù)先生成的參照尺寸數(shù)據(jù)和參照光量數(shù)據(jù)；第1判定部
寸數(shù)據(jù)，從所述識(shí)別候選中選定識(shí)別對(duì)象種類；以及第2判定部件，比較通 過(guò)所述行傳感器所檢測(cè)的所述紙張的檢測(cè)光量數(shù)據(jù)和所述識(shí)別對(duì)象種類的所 述參照光量數(shù)據(jù)，從而確定所述紙張的種類。
此外，本發(fā)明的上述目的通過(guò)以下來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述行傳感器沿著與傳送方 向正交的方向配置，通過(guò)對(duì)被傳送的所述紙張反復(fù)進(jìn)行多次行檢測(cè)，從而對(duì) 所述紙張面狀地進(jìn)行掃描，所述第1判定部件將通過(guò)所述行傳感器所得到的
對(duì)成為識(shí)別候選的紙張的每個(gè)種類預(yù)先生成的閾值進(jìn)行比較，從而對(duì)所述紙 張寬度包含在所述閾值內(nèi)的所述行檢測(cè)的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并基于其計(jì)數(shù)結(jié)果 而從所述識(shí)別候選中選定一種識(shí)別對(duì)象種類，并且，所述第2判定部件將所 述紙張的檢測(cè)光量數(shù)據(jù)、與所述識(shí)別對(duì)象種類的所述參照光量數(shù)據(jù)以及在所 述識(shí)別候選中尺寸順序與所述識(shí)別對(duì)象種類相鄰的至少 一種所述參照光量數(shù) 據(jù)進(jìn)行比較。
此外，本發(fā)明的上述目的通過(guò)以下來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述第1判定部件將通過(guò)構(gòu) 成所述傳感單元的一部分的光學(xué)傳感器所得到的所述檢測(cè)尺寸數(shù)據(jù)即在傳送 方向上的所述紙張的紙張長(zhǎng)度、與所述參照尺寸數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而從所述 識(shí)別候選中選定設(shè)為所述計(jì)數(shù)對(duì)象的多個(gè)候選種類。此外，本發(fā)明的上述目的通過(guò)以下來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述多個(gè)候選種類為2種。 此外，本發(fā)明的上述目的通過(guò)以下來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述第2判定部件對(duì)所述枱r 測(cè)光量數(shù)據(jù)按色相、彩度以及亮度進(jìn)行編碼而生成3維ft據(jù)，并且將該3維 數(shù)據(jù)與所述參照光量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較而參照顏色數(shù)據(jù)的分布傾向，從而確定所
述紙張的種類。
此外，本發(fā)明的上述目的通過(guò)以下來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述第2判定部件對(duì)所述檢 測(cè)光量數(shù)據(jù)按色相、彩度以及亮度進(jìn)行編碼而生成3維數(shù)據(jù)，并計(jì)算從該3 維數(shù)據(jù)除去所述亮度的參數(shù)的2維數(shù)據(jù)，并將該2維數(shù)據(jù)與所述參照光量數(shù) 據(jù)進(jìn)行比較而參照顏色數(shù)據(jù)的分布傾向，從而確定所述紙張的種類。
此外，本發(fā)明的上述目的通過(guò)以下來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述光是從由紅色光、綠色 光、藍(lán)色光、紅外光所構(gòu)成的組中選擇的2種以上的光。
才艮據(jù)如上構(gòu)成的本發(fā)明的紙張識(shí)別方法和裝置，在對(duì)每個(gè)種類的尺寸和 顏色不同的紙張進(jìn)行識(shí)別時(shí)，進(jìn)行2階段的判定，在第1判定中，基于紙張 的檢測(cè)尺寸數(shù)據(jù)而從識(shí)別候選中選定識(shí)別對(duì)象種類，在第2判定中，將紙張 的檢測(cè)光量數(shù)據(jù)與通過(guò)第1判定所選定的識(shí)別候選的參照光量數(shù)據(jù)進(jìn)行比 較，從而確定紙張的種類。這樣，無(wú)需檢測(cè)墨模型或》茲模型來(lái)進(jìn)行模型識(shí)別， 所以識(shí)別單元的結(jié)構(gòu)被筒化，能夠低成本地實(shí)現(xiàn)識(shí)別處理的高速化，并且能 夠?qū)崿F(xiàn)識(shí)別單元的小型化。
此外，通過(guò)將在第2判定中參照的參照光量數(shù)據(jù)的對(duì)象限定為在第1判 定中選定的一種識(shí)別對(duì)象種類以及在識(shí)別候選中尺寸順序與該識(shí)別對(duì)象種類 相鄰的種類，從而能夠縮短比較數(shù)據(jù)的處理時(shí)間。
此外，通過(guò)將在第1判定中從識(shí)別候選中設(shè)為計(jì)數(shù)對(duì)象的多個(gè)候選種類 限定為基于在傳送方向上的紙張的紙張長(zhǎng)度所選定的兩種，從而能夠縮短計(jì) 數(shù)檢測(cè)行的次數(shù)的處理時(shí)間，并且由于基于紙張的紙張寬度和紙張長(zhǎng)度來(lái)進(jìn) 行紙張的尺寸識(shí)別，所以能夠高精度地檢測(cè)紙張的尺寸。
此外，在第2判定中對(duì)紅色光、綠色光、藍(lán)色光的三個(gè)波長(zhǎng)的檢測(cè)光量 數(shù)據(jù)按色相、彩度以及亮度進(jìn)行編碼而生成3維數(shù)據(jù)，并計(jì)算從該3維數(shù)據(jù) 中除去亮度的參數(shù)的2維數(shù)據(jù)，參照顏色數(shù)據(jù)的分布傾向，從而能夠減輕由 于紙張的污損所引起的影響，并能夠?qū)崿F(xiàn)處理速度的提高。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的紙張識(shí)別裝置的外觀的立體圖。
圖2是概略性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式的紙張識(shí)別裝置的轉(zhuǎn)出傳送機(jī)構(gòu) 的說(shuō)明圖。
圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的紙張識(shí)別裝置的識(shí)別傳感器的配置的平 面圖。
圖4是概略性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式的紙幣識(shí)別裝置的控制結(jié)構(gòu)例子 的方框圖。
圖5是概略性地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的紙張識(shí)別裝置1的紙張識(shí)別功 能的方框圖。
圖6是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的紙張的紙張寬度的計(jì)算的圖。
圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的對(duì)紙張寬度包含在閾值中的檢測(cè)行的次 數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的結(jié)果的 一例的圖。
圖8是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的紙張的特定區(qū)域的一例的圖，(a) 是流通券20歐元的計(jì)算結(jié)果，(b)是市場(chǎng)污損券20歐元的計(jì)算結(jié)果。
圖9是作為本發(fā)明的實(shí)施方式的表色系的變換的一例，表示歐元紙幣的 各個(gè)現(xiàn)金種類的分布的Grb表色系的曲線圖。
圖IO是作為本發(fā)明的實(shí)施方式的顏色數(shù)據(jù)的分布的一例，表示5歐元和 IO歐元的分布的1^a化表色系的曲線圖。
圖11是表示本發(fā)明的紙張識(shí)別裝置的識(shí)別處理例子的流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖l是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的紙張計(jì)數(shù)裝置的概略結(jié)構(gòu)的立體圖。 在圖1，紙張計(jì)數(shù)裝置1在殼體2的上部前方側(cè)具有以堆積狀態(tài)充填紙幣等 紙張的儲(chǔ)存單元3,在其下方的殼體2的前面部分具有在進(jìn)行紙張的計(jì)數(shù)/識(shí) 別處理時(shí)進(jìn)行各種設(shè)定，同時(shí)顯示這些處理狀態(tài)等的操作顯示單元4。該操 作顯示單元4具有用于進(jìn)行處理操作的輸入等的多個(gè)操作按鈕4A、和用于顯 示該操作按鈕4A的輸入信息和計(jì)數(shù)狀態(tài)等的液晶顯示面板4B，通過(guò)操作按 鈕4A的輸入操作，執(zhí)行例如多國(guó)紙幣的計(jì)數(shù)/識(shí)別處理等。
此外，紙張計(jì)數(shù)裝置1在殼體2的下部前方側(cè)具有整齊收集計(jì)數(shù)完畢的 紙張的堆積單元5，在其上方，具有用于收集從計(jì)數(shù)對(duì)象排除的紙張，即通過(guò)識(shí)別部件判斷為異常種類的紙張等的拒收單元6。另外，由標(biāo)號(hào)5A表示的 部件是卡住傳送到堆積單元5的紙張，從而整齊收集到堆積單元5的葉輪。
圖2是概略性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式的紙張識(shí)別裝置1的轉(zhuǎn)出傳送機(jī) 構(gòu)的說(shuō)明圖。在圖2中，儲(chǔ)存單元3包括檢測(cè)有無(wú)紙張的儲(chǔ)存單元傳感器 PS1;以及從最低位依次轉(zhuǎn)出在儲(chǔ)存單元3中充填的紙張的轉(zhuǎn)出機(jī)構(gòu)7，根據(jù) 儲(chǔ)存單元傳感器PS1的檢測(cè)信號(hào)或者操作按鈕4A的操作而轉(zhuǎn)出機(jī)構(gòu)7動(dòng)作， 在儲(chǔ)存單元3中充填的紙張送到在紙張識(shí)別裝置1的內(nèi)部形成的傳送路徑8。 構(gòu)成轉(zhuǎn)出機(jī)構(gòu)7的輥經(jīng)由離合器而被傳遞動(dòng)力，在規(guī)定時(shí)間轉(zhuǎn)出紙張，并施 加制動(dòng)，從而防止紙幣的緊追或重疊傳送。
在傳送路徑8的路徑中，設(shè)置了由發(fā)光器和光接收器構(gòu)成并且對(duì)傳送的 紙張的異常(紙張的堵塞等)或紙張的位置等進(jìn)行檢測(cè)的光傳感器PS2^PS5、 VP1、 VP3。
在轉(zhuǎn)出機(jī)構(gòu)7的緊接之后(下游側(cè))設(shè)置的轉(zhuǎn)出控制傳感器PS2用于轉(zhuǎn) 出機(jī)構(gòu)7的離合器以及制動(dòng)器的控制，在該轉(zhuǎn)出控制傳感器PS2的下游設(shè)置 的識(shí)別控制傳感器VP1用于檢測(cè)傳送的紙張的傾斜程度等。在該識(shí)別控制傳 感器VP1的下游，設(shè)置了構(gòu)成識(shí)別單元的一部分的行傳感器(line sensor) LS 和磁性傳感器MG以及用于檢測(cè)多張紙張是否以重疊的狀態(tài)傳送的重疊傳送 傳感器DBL。
這些傳感器在傳送路徑8上的平面配置為如圖3所示的配置。識(shí)別控制 傳感器VP1是光學(xué)通過(guò)傳感器，用于檢測(cè)通過(guò)的紙張P的紙張長(zhǎng)度Pi (傳 送方向的Y方向的尺寸)等。行傳感器LS包括紅色光、綠色光以及藍(lán)色 光的三個(gè)顏色的可見光的反射型傳感器以及紅外光的透過(guò)型傳感器，是用于 在伴隨紙張P的傳送而面狀地掃描紙張P，檢測(cè)在紙張P上的各個(gè)位置中的 反射光或透過(guò)光等物理量的分布的傳感器，并且用于紙張P的種類的識(shí)別、 方向或紙張寬度(與傳送方向正交的X方向的尺寸)的檢測(cè)等。另一方 面，磁性傳感器MG用于識(shí)別紙張的真假等。
結(jié)束了通過(guò)上述各種傳感器的識(shí)別或檢測(cè)的紙張，通過(guò)設(shè)置在傳送路徑 8分支為拒收單元6和堆積單元5的地點(diǎn)的擋板(flipper) 9而被分配給拒收 單元6或者堆積單元5。該擋板9在紙張的前端達(dá)到分配控制傳感器VP3時(shí)， 通過(guò)螺線管驅(qū)動(dòng)而搖動(dòng)，并將傳送路徑8從主傳送路徑8a側(cè)(堆積單元5的 方面)切換到分支傳送路徑8b側(cè)(拒收單元6的方面)。通過(guò)識(shí)別單元而判斷為正常的紙張(被識(shí)別為計(jì)數(shù)對(duì)象的紙張)經(jīng)由擋板9而沿著主傳送路徑 8a傳送，在通過(guò)主傳送路徑通過(guò)傳感器PS5而被計(jì)數(shù)之后，通過(guò)葉輪5A而 整齊收集在堆積單元5中。另一方面，通過(guò)螺線管動(dòng)作而擋板9向下方搖動(dòng)， 在通過(guò)識(shí)別單元而判斷為不同種類或異常的紙張(從計(jì)數(shù)對(duì)象排除的紙張) 沿著分支傳送路徑8b而傳送到拒收單元6。堆積單元5的紙張的存在是通過(guò) 堆積單元傳感器PS3而檢測(cè)，拒收單元6的紙張的存在是通過(guò)拒收單元傳感 器PS4而檢測(cè)。
紙張的轉(zhuǎn)出機(jī)構(gòu)7或葉輪6A等的轉(zhuǎn)出傳送機(jī)構(gòu)是通過(guò)在殼體2內(nèi)的下 方設(shè)置的主電動(dòng)機(jī)10而驅(qū)動(dòng)。主電動(dòng)機(jī)10被構(gòu)成為，若通過(guò)上述各種傳感 器;f企測(cè)出堵塞或傾斜傳送等的異常則停止。此外，在殼體2的下方，設(shè)置了 用于驅(qū)動(dòng)上述的擋板9的螺線管、主電動(dòng)機(jī)MM、各種傳感器、以及后述的 控制單元等的電源單元11。
圖4是概略性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式的紙幣識(shí)別裝置1的控制單元的 結(jié)構(gòu)例子的方框圖。在圖4中，傳感單元21與行傳感器LS、磁性傳感器MG、 重疊傳送傳感器DBL以及光學(xué)傳感器PS2 PS5、 VP1、 VP3等連接，將這些 各種傳感器的輸出進(jìn)行信號(hào)變換，從而將其檢測(cè)信號(hào)經(jīng)由總線22而提供給 CPU (微處理器等)23。驅(qū)動(dòng)單元24根據(jù)來(lái)自CPU23的驅(qū)動(dòng)指令信號(hào)，驅(qū) 動(dòng)主電動(dòng)機(jī)IO、擋板9的螺線管、轉(zhuǎn)出機(jī)構(gòu)7的離合器以及制動(dòng)器等，從而 使轉(zhuǎn)出傳送機(jī)構(gòu)動(dòng)作。操作單元25由在操作顯示單元4中設(shè)置的操作按鈕 4A而構(gòu)成，顯示單元26由在操作顯示單元4中設(shè)置的液晶顯示面板4B而構(gòu) 成。ROM27和RAM28由規(guī)定的記錄介質(zhì)而構(gòu)成，存儲(chǔ)控制程序或紙張的識(shí) 別數(shù)據(jù)等。此外，RAM28作為CPU22的主存儲(chǔ)器使用，存儲(chǔ)從操作單元25 輸入的數(shù)據(jù)或參數(shù)等。
圖5是概略性地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的紙張識(shí)別裝置1的紙張識(shí)別功 能的方框圖。另外，在本實(shí)施方式中，以下說(shuō)明的紙張識(shí)別處理是通過(guò)如圖 4所示的CPU系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，但本發(fā)明并不限定于此。
在圖5中，通過(guò)構(gòu)成傳感單元21的一部分的各種傳感器所;險(xiǎn)測(cè)的紙張P 的各個(gè)數(shù)據(jù)在傳感單元21中進(jìn)行A/D變換，并暫時(shí)存儲(chǔ)在RAM28中。在本 實(shí)施方式中，作為識(shí)別紙張P的種類的參數(shù)，使用通過(guò)識(shí)別控制傳感器VP1 所得到的紙張的紙張長(zhǎng)度(Pl )數(shù)據(jù)、通過(guò)行傳感器LS的4個(gè)波長(zhǎng)光(紅 色反射光、綠色反射光、藍(lán)色反射光以及紅外透射光)x規(guī)定次數(shù)(對(duì)于通過(guò)的一張紙張的行檢測(cè)的次數(shù))所得到的紙張的紙張寬度(Pw )的數(shù)據(jù)、以及
通過(guò)檢測(cè)行傳感器LS的3個(gè)波長(zhǎng)光(紅色光、綠色光以及藍(lán)色光)的反射光 所得到的檢測(cè)光量數(shù)據(jù)。
本實(shí)施方式的紙張識(shí)別部件大致由包括候選種類選定部件31A、紙張寬 度計(jì)算部件31B、行數(shù)計(jì)數(shù)部件31C、以及識(shí)別對(duì)象種類部件31D的第1判 定部件31、以及包括平均值計(jì)算部件32A、數(shù)據(jù)變換部件32B以及種類確定 部件32B的第2判定部件32構(gòu)成，在第1判定部件31中，基于紙張P的尺 寸信息進(jìn)行種類的識(shí)別，而另一方面，在第2判定部件32中，基于紙張P的 顏色信息進(jìn)行種類的識(shí)別。
候選種類選定部件31A將在RAM28中暫時(shí)存儲(chǔ)的紙張長(zhǎng)度數(shù)據(jù)、與對(duì) 成為識(shí)別候選的紙張的每個(gè)種類預(yù)先生成而存儲(chǔ)在ROM27中的參照尺寸數(shù) 據(jù)進(jìn)行比較，從而選定2種候選種類。
紙張寬度計(jì)算部件31B根據(jù)在RAM28中暫時(shí)存儲(chǔ)的紙張寬度數(shù)據(jù)計(jì)算 在每個(gè)行檢測(cè)上得到的紙張寬度。其中，如圖6所示那樣，各個(gè)紙張寬度是 從通過(guò)行檢測(cè)所得到的數(shù)據(jù)中提取紙張的邊緣而計(jì)算。
如圖7的歐元紙幣的計(jì)數(shù)結(jié)果例子所示那樣，行數(shù)計(jì)數(shù)部件31C將通過(guò) 紙張寬度計(jì)算部件31B所得到的紙張寬度、與對(duì)成為識(shí)別候選的紙張的每個(gè) 種類預(yù)先生成而存儲(chǔ)在ROM27中的閾值進(jìn)行比較，從而對(duì)每個(gè)波長(zhǎng)計(jì)數(shù)在 該閾值內(nèi)包含的行^f企測(cè)的次數(shù)。
識(shí)別對(duì)象種類選定部件31D基于行數(shù)計(jì)數(shù)部件31C得到的計(jì)數(shù)結(jié)果，將 通過(guò)候選種類選定部件31A所選定的2種候選種類(IOEU、 20EU)中從大 的候選種類(20EU)開始檢驗(yàn)有無(wú)計(jì)數(shù)，從而選定l種識(shí)別對(duì)象種類。在該 實(shí)施例中，由于存在以20EU計(jì)數(shù)的檢測(cè)行，所以將識(shí)別對(duì)象種類選定為 20EU，但假設(shè)以20EU計(jì)數(shù)的檢測(cè)行為0的情況下，將識(shí)別對(duì)象種類選定為 IOEU。
射光、以及藍(lán)色反射光的檢測(cè)光量數(shù)據(jù)，對(duì)在行傳感器LS中設(shè)置的各個(gè)通道 計(jì)算在對(duì)每個(gè)識(shí)別對(duì)象種類預(yù)先設(shè)定的特定區(qū)域中的傳感器輸出的平均值。
由于紙張對(duì)每個(gè)種類具有特征容易出現(xiàn)的區(qū)域，所以通過(guò)將該區(qū)域設(shè)定作為 特定區(qū)域，能夠識(shí)別紙張的種類而無(wú)需進(jìn)行在紙張的全域中的傳感器輸出的 平均值的計(jì)算和3維數(shù)據(jù)的生成。圖8是用于說(shuō)明紙張的特定區(qū)域的一例的圖，(a)是流通券20歐元的計(jì)算結(jié)果，(b)是市場(chǎng)污損券20歐元的計(jì)算 結(jié)果。在同圖中，比較(a)曲線和(b)曲線，用橢圓包圍的部位(顏色薄 透的部分)的數(shù)據(jù)變動(dòng)較大(紅色反射光和藍(lán)色反射光的傳感器輸出的強(qiáng)弱 關(guān)系反轉(zhuǎn))。因此，在20歐元紙幣的識(shí)別的情況下，將這樣的部位作為特定 區(qū)域而用于判定并不好，所以將顏色濃的部分(在圖8中藍(lán)色強(qiáng)的部分)作 為特定區(qū)域而用于判定。
數(shù)據(jù)變換部件32B在顏色的數(shù)值化處理中使用顏色的分離率 (fractionation rate)比較好的Grb表色系的變換式，將通過(guò)平均值計(jì)算部件 32B所得到的在特定區(qū)域中的傳感器輸出的平均值按色相、彩度以及亮度進(jìn) 行編碼從而生成3維的顏色數(shù)據(jù)，并從該3維數(shù)據(jù)除去亮度的參數(shù)而變換為 2維的顏色數(shù)據(jù)。圖9是作為該表色系的變換的一例，表示歐元紙幣的各個(gè) 現(xiàn)金種類的分布的Grb表色系的曲線圖。在3維數(shù)據(jù)中難以進(jìn)行顏色的判定， 所以在同一曲線中將RGB簡(jiǎn)單地變換為2維數(shù)據(jù)。由于一般的亮度是根據(jù)[紅 色x0.299+綠色x0.587+藍(lán)色x0.114]的式子求出，所以可知大部分亮度是由綠 色的要素表示。因此，在本實(shí)施方式中，作為亮度(G)^錄色、r(色素)-紅色-綠色、b (色素)=藍(lán)色-綠色而生成3維數(shù)據(jù)，以從該3維數(shù)據(jù)中除去 了亮度(G)的參數(shù)的數(shù)據(jù)表現(xiàn)分布。
另外，在本實(shí)施方式中，在顏色的數(shù)值化處理上使用了 Grb表色系，但 本發(fā)明并不限定于此，例如也可以使用1^^*1)*表色系而生成3維數(shù)據(jù)，以從 該3維數(shù)據(jù)中除去了 L* (色階)的參數(shù)的數(shù)據(jù)分布，也能夠得到與上述的 Grb表色系大致相同的效果。
種類確定部件32C參照預(yù)先在ROM27中存儲(chǔ)的參照光量數(shù)據(jù)的顏色的 分布傾向，判斷通過(guò)數(shù)據(jù)變換部件32B所得到的2維的顏色數(shù)據(jù)包含在哪個(gè) 種類中，并確定紙張P的種類。其中，在本實(shí)施方式中的識(shí)別對(duì)象的紙張是 對(duì)每個(gè)種類的尺寸和顏色不同的紙張，特別是在通過(guò)第1判定部件31選定的 識(shí)別對(duì)象種類、和在識(shí)別候選中尺寸順序與識(shí)別對(duì)象種類相鄰的種類中顏色 大不相同的紙張(例如，歐元紙幣等)。因此，在本實(shí)施方式的紙張確定部 件32C中，在參照顏色的分布傾向時(shí)，比較通過(guò)第1判定部件31選定的識(shí)別 對(duì)象種類、和在識(shí)別候選中尺寸順序比識(shí)別對(duì)象種類大一個(gè)的種類。圖10是 作為顏色數(shù)據(jù)的分布的一例，表示5歐元和10歐元的分布的ya化表色系的 曲線圖。在圖10中，在5歐元區(qū)域和10歐元區(qū)域之間表示的兩條粗線是表示各個(gè)區(qū)域的邊界的閾值，若分布在方框箭頭A的右側(cè)，則判斷為5歐元， 若分布在方框箭頭B的左側(cè)，則判斷為10歐元。另外，在圖10中，在顏色 數(shù)據(jù)分布在兩條粗線之間時(shí)，判斷為不能識(shí)別，該紙張與異常種類的紙張相 同地傳送到拒收單元6。
這樣，在本實(shí)施方式的紙張識(shí)別部件中，通過(guò)第1判定部件31限定為一 種識(shí)別對(duì)象種類，通過(guò)第2判定部件32參照顏色的分布傾向時(shí)，僅比較該識(shí) 別對(duì)象種類、和在識(shí)別候選中尺寸順序比識(shí)別對(duì)象種類大一個(gè)的種類即可， 所以能夠簡(jiǎn)化判定處理電路的結(jié)構(gòu)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)判定處理速度的高速化。
接著，參照?qǐng)D11的流程圖，說(shuō)明本實(shí)施方式的紙張識(shí)別裝置的識(shí)別處理 例子。
首先，取得通過(guò)識(shí)別控制傳感器VP1檢測(cè)并暫時(shí)存儲(chǔ)在RAM28中的紙 張的紙張長(zhǎng)度數(shù)據(jù)(步驟Sll)，并將取得的紙張長(zhǎng)度數(shù)據(jù)、和對(duì)成為識(shí)別 候選的紙張的每個(gè)種類預(yù)先生成而存儲(chǔ)在ROM27中的參照尺寸數(shù)據(jù)進(jìn)行比 較，從而選定2種候選種類(步驟S12)。
接著，取得通過(guò)行傳感器LS檢測(cè)并暫時(shí)存儲(chǔ)在RAM28中的紙張寬度數(shù) 據(jù)(步驟S13),并基于取得的紙張寬度數(shù)據(jù)，從通過(guò)行傳感器LS的各個(gè)行 檢測(cè)所得到的數(shù)據(jù)計(jì)算紙張的邊緣，計(jì)算對(duì)每個(gè)行檢測(cè)所得到的紙張寬度(步 驟S14)。
接著，對(duì)檢測(cè)出包含在閾值內(nèi)的紙張寬度的檢測(cè)行的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，所 述閾值對(duì)成為識(shí)別候選的紙張的每個(gè)種類預(yù)先生成而存儲(chǔ)在ROM27中(步 驟S15)，并比較在步驟S12中選定的2種候選種類的包含在閾值內(nèi)的檢測(cè) 行的次數(shù)，從而選定l種識(shí)別對(duì)象種類(步驟S16)。
接著，取得通過(guò)行傳感器LS檢測(cè)、并在RAM28中暫時(shí)存儲(chǔ)的3個(gè)波長(zhǎng) 光(紅色光、綠色光以及藍(lán)色光)的反射光的檢測(cè)光量數(shù)據(jù)，并對(duì)在行傳感 器LS中設(shè)置的各個(gè)通道計(jì)算在對(duì)每個(gè)識(shí)別對(duì)象種類預(yù)先設(shè)定的特定區(qū)域中 的傳感器輸出的平均值(步驟S17)，之后，將該傳感器輸出的平均值按色相、 彩度以及亮度進(jìn)行編碼從而生成3維的顏色數(shù)據(jù)，并從該3維數(shù)據(jù)除去亮度 的參數(shù)而變換為2維的顏色數(shù)據(jù)(步驟S18 )。然后，參照預(yù)先存儲(chǔ)在ROM27 的參照光量^:據(jù)，判斷顏色的分布傾向?qū)儆谧R(shí)別對(duì)象種類和尺寸順序比該識(shí) 別對(duì)象種類大一個(gè)的哪一個(gè)種類，確定紙張的種類(步驟S19)。
如上所述那樣，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的紙張識(shí)別裝置1,在識(shí)別對(duì)每個(gè)種類的尺寸和顏色不同的紙張時(shí)，第1判定部件31基于紙張的檢測(cè)尺寸數(shù)
據(jù)而從識(shí)別候選中選定識(shí)別對(duì)象種類，第2判定部件32將紙張的檢測(cè)光量數(shù)據(jù)與通過(guò)第1判定部件31所選定的識(shí)別候選的參照光量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而確定紙張的種類。這樣，無(wú)需檢測(cè)墨模型或磁模型來(lái)進(jìn)行模型識(shí)別，所以識(shí)別處理電路的結(jié)構(gòu)被簡(jiǎn)化，能夠以低成本實(shí)現(xiàn)識(shí)別處理的高速化，并且能夠?qū)崿F(xiàn)識(shí)別單元的小型化。
以上，具體說(shuō)明了本發(fā)明，但本發(fā)明并不限定于此，在不脫離其意旨的范圍內(nèi)可進(jìn)行各種變更。
工業(yè)可利用性
本發(fā)明可適用于將紙張收納到儲(chǔ)存設(shè)備，從而對(duì)收納的紙張的張數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)后在堆積單元收積的紙張識(shí)別裝置，特別在將對(duì)每個(gè)種類的尺寸和顏色不同的紙張進(jìn)行識(shí)別時(shí)的處理速度實(shí)現(xiàn)高速化的情況下有用。
權(quán)利要求
1.一種紙張識(shí)別方法，使用包括行傳感器的傳感單元，對(duì)每個(gè)種類的尺寸和顏色不同的紙張進(jìn)行識(shí)別，所述行傳感器對(duì)被傳送的紙張照射光源波長(zhǎng)不同的多種光所得到的反射光或者透射光的光量進(jìn)行檢測(cè)，所述紙張識(shí)別方法的特征在于，包括存儲(chǔ)步驟，存儲(chǔ)對(duì)成為識(shí)別候選的紙張的每個(gè)種類預(yù)先生成的參照尺寸數(shù)據(jù)和參照光量數(shù)據(jù)；第1判定步驟，基于通過(guò)所述傳感單元所檢測(cè)的所述紙張的檢測(cè)尺寸數(shù)據(jù)和所述參照尺寸數(shù)據(jù)，從所述識(shí)別候選中選定識(shí)別對(duì)象種類；以及第2判定步驟，比較通過(guò)所述行傳感器所檢測(cè)的所述紙張的檢測(cè)光量數(shù)據(jù)和所述識(shí)別對(duì)象種類的所述參照光量數(shù)據(jù)，從而確定所述紙張的種類。
2. 如權(quán)利要求1所述的紙張識(shí)別方法，所述行傳感器沿著與傳送方向正交的方向配置，通過(guò)對(duì)被傳送的所述紙 張反復(fù)進(jìn)行多次行;險(xiǎn)測(cè)，從而對(duì)所述紙張面狀地進(jìn)行掃描，在所述第l判定步驟，將通過(guò)所述行傳感器所得到的所述檢測(cè)尺寸數(shù)據(jù) 即在與傳送方向正交的方向上的所述紙張的紙張寬度、與對(duì)成為識(shí)別候選的 紙張的每個(gè)種類預(yù)先生成的閾值進(jìn)行比較，從而對(duì)所述紙張寬度包含在所述 閾值內(nèi)的所述行檢測(cè)的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并基于其計(jì)數(shù)結(jié)果而從所述識(shí)別候選 中選定一種識(shí)別對(duì)象種類，并且，在所述第2判定步驟，將所述紙張的4企測(cè)光量數(shù)據(jù)、與所述識(shí)別對(duì)象種 類的所述參照光量數(shù)據(jù)以及在所述識(shí)別候選中尺寸順序與所述識(shí)別對(duì)象種類 相鄰的至少一種所述參照光量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而確定所述紙張的種類。
3. 如權(quán)利要求2所述的紙張識(shí)別方法，在所述第1判定步驟，將通過(guò)構(gòu)成所述傳感單元的一部分的光學(xué)傳感器 所得到的所述檢測(cè)尺寸數(shù)據(jù)即在傳送方向上的所述紙張的紙張長(zhǎng)度、與所述 參照尺寸數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而選定設(shè)為所述計(jì)數(shù)的對(duì)象的多個(gè)候選種類。
4. 如權(quán)利要求3所述的紙張識(shí)別方法， 所述多個(gè)候選種類為2種。
5. 如權(quán)利要求1至4的任一項(xiàng)所述的紙張識(shí)別方法， 在所述第2判定步驟，對(duì)所述檢測(cè)光量數(shù)據(jù)按色相、彩度以及亮度進(jìn)行編碼而生成3維數(shù)據(jù)，并且將該3維數(shù)據(jù)與所述參照光量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較而參 照顏色數(shù)據(jù)的分布傾向，從而確定所述紙張的種類。
6. 如權(quán)利要求1至4的任一項(xiàng)所述的紙張識(shí)別方法， 在所述第2判定步驟，對(duì)所述檢測(cè)光量數(shù)據(jù)按色相、彩度以及亮度進(jìn)行編碼而生成3維數(shù)據(jù)，并計(jì)算從該3維數(shù)據(jù)除去所述亮度的參數(shù)的2維數(shù)據(jù)， 并將該2維數(shù)據(jù)與所述參照光量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較而參照顏色數(shù)據(jù)的分布傾向， 從而確定所述紙張的種類。
7. 如權(quán)利要求1至4的任一項(xiàng)所述的紙張識(shí)別方法， 所述光是從由紅色光、綠色光、藍(lán)色光、紅外光所構(gòu)成的組中選擇的2種以上的光。
8. —種紙張識(shí)別裝置，具有包括行傳感器的傳感單元，對(duì)每個(gè)種類的尺 寸和顏色不同的紙張進(jìn)行識(shí)別，所述行傳感器對(duì)被傳送的紙張照射光源波長(zhǎng) 不同的多種光所得到的反射光或者透射光的光量進(jìn)行檢測(cè)，所述紙張識(shí)別裝 置的特征在于，包括存儲(chǔ)部件，存儲(chǔ)對(duì)成為識(shí)別候選的紙張的每個(gè)種類預(yù)先生成的參照尺寸 數(shù)據(jù)和參照光量數(shù)據(jù)；第1判定部件，基于通過(guò)所述傳感單元所檢測(cè)的所述紙張的檢測(cè)尺寸數(shù) 據(jù)和所述參照尺寸數(shù)據(jù)，從所述識(shí)別候選中選定識(shí)別對(duì)象種類；以及第2判定部件，比較通過(guò)所述行傳感器所檢測(cè)的所述紙張的檢測(cè)光量數(shù) 據(jù)和所述識(shí)別對(duì)象種類的所述參照光量lt據(jù)，從而確定所述紙張的種類。
9. 如權(quán)利要求8所述的紙張識(shí)別裝置，所述行傳感器沿著與傳送方向正交的方向配置，通過(guò)對(duì)被傳送的所述紙 張反復(fù)進(jìn)行多次行檢測(cè)，從而對(duì)所述紙張面狀地進(jìn)行掃描，所述第1判定部件將通過(guò)所述行傳感器所得到的所述^r測(cè)尺寸數(shù)據(jù)即在 與傳送方向正交的方向上的所述紙張的紙張寬度、與對(duì)成為識(shí)別候選的紙張 的每個(gè)種類預(yù)先生成的閾值進(jìn)行比較，從而對(duì)所述紙張寬度包含在所述閾值 內(nèi)的所述行檢測(cè)的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并基于其計(jì)數(shù)結(jié)果而從所述識(shí)別候選中選 定一種識(shí)別對(duì)象種類，并且，所述第2判定部件將所述紙張的^r測(cè)光量數(shù)據(jù)、與所述識(shí)別對(duì)象種類的 所述參照光量數(shù)據(jù)以及在所述識(shí)別候選中尺寸順序與所述識(shí)別對(duì)象種類相鄰 的至少一種所述參照光量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而確定所述紙張的種類。
10. 如權(quán)利要求9所述的紙張識(shí)別裝置，所述第1判定部件將通過(guò)構(gòu)成所述傳感單元的一部分的光學(xué)傳感器所得尺寸數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而選定設(shè)為所述計(jì)數(shù)對(duì)象的多個(gè)候選種類。
11. 如權(quán)利要求IO所述的紙張識(shí)別裝置， 所述多個(gè)候選種類為2種。
12. 如權(quán)利要求8至11的任一項(xiàng)所述的紙張識(shí)別裝置，所述第2判定部件對(duì)所述檢測(cè)光量數(shù)據(jù)按色相、彩度以及亮度進(jìn)行編碼 而生成3維數(shù)據(jù)，并且將該3維數(shù)據(jù)與所述參照光量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較而參照顏 色數(shù)據(jù)的分布傾向，從而確定所述紙張的種類。
13. 如權(quán)利要求8至11的任一項(xiàng)所述的紙張識(shí)別裝置，所述第2判定部件對(duì)所述檢測(cè)光量數(shù)據(jù)按色相、彩度以及亮度進(jìn)行編碼 而生成3維數(shù)據(jù)，并計(jì)算從該3維凄t據(jù)除去所述亮度的參數(shù)的2維數(shù)據(jù)，并 將該2維數(shù)據(jù)與所述參照光量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較而參照顏色數(shù)據(jù)的分布傾向，從 而確定所述紙張的種類。
14. 如權(quán)利要求8至11的任一項(xiàng)所述的紙張識(shí)別裝置， 所述光是從由紅色光、綠色光、藍(lán)色光、紅外光所構(gòu)成的組中選擇的2種以上的光。
全文摘要
本發(fā)明是一種使用包括行傳感器的傳感單元，對(duì)每個(gè)種類的尺寸和顏色不同的紙張進(jìn)行識(shí)別的紙張識(shí)別裝置，所述行傳感器對(duì)被傳送的紙張照射光源波長(zhǎng)不同的多種光所得到的反射光或者透射光的光量進(jìn)行檢測(cè)，該紙張識(shí)別裝置包括存儲(chǔ)部件，存儲(chǔ)對(duì)成為識(shí)別候選的紙張的每個(gè)種類預(yù)先生成的參照尺寸數(shù)據(jù)和參照光量數(shù)據(jù)；第1判定部件，基于通過(guò)所述傳感單元所檢測(cè)的所述紙張的檢測(cè)尺寸數(shù)據(jù)和所述參照尺寸數(shù)據(jù)，從所述識(shí)別候選中選定識(shí)別對(duì)象種類；以及第2判定部件，比較通過(guò)所述行傳感器所檢測(cè)的所述紙張的檢測(cè)光量數(shù)據(jù)和所述識(shí)別對(duì)象種類的所述參照光量數(shù)據(jù)，從而確定所述紙張的種類。
文檔編號(hào)G07D7/00GK101529479SQ20068005621
公開日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2006年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月24日
發(fā)明者松浦伸治, 沼田利夫, 矢野孝佳, 菅野達(dá)也 申請(qǐng)人:光榮株式會(huì)社