特許 6242570 画像読取装置、及び紙葉類処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6242570

(24)【登録日】2017年11月17日

(45)【発行日】2017年12月6日

(54)【発明の名称】画像読取装置、及び紙葉類処理装置

(51)【国際特許分類】

   H04N 1/04 20060101AFI20171127BHJP

   G07D 7/12 20160101ALI20171127BHJP

   G07D 7/20 20160101ALI20171127BHJP

【ＦＩ】

   H04N1/04 106A

   G07D7/12

   G07D7/20

   H04N1/12 Z

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-196535(P2012-196535)

(22)【出願日】2012年9月6日

(65)【公開番号】特開2014-53739(P2014-53739A)

(43)【公開日】2014年3月20日

【審査請求日】2015年3月6日

【審判番号】不服2016-15324(P2016-15324/J1)

【審判請求日】2016年10月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】598076591

【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100103034

【弁理士】

【氏名又は名称】野河 信久

(74)【代理人】

【識別番号】100075672

【弁理士】

【氏名又は名称】峰 隆司

(74)【代理人】

【識別番号】100153051

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100189913

【弁理士】

【氏名又は名称】鵜飼 健

(72)【発明者】

【氏名】猪狩 精司

(72)【発明者】

【氏名】三浦 淳二

【合議体】

【審判長】 篠原 功一

【審判官】 清水 正一

【審判官】 冨田 高史

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１９９１８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平８−１３９８４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平９−２８４４８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２８５５８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２４４４３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１７９１０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００９／０３１２４２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

H04N 1/04 - 1/20

G07D 7/00 - 7/20

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

搬送部により搬送される紙葉類に可視光と赤外光とを照射する照明部と、
前記紙葉類により反射された可視光及び赤外光を受光し、可視画像と赤外画像とを撮像する撮像部と、
前記撮像部の撮像範囲の内の前記紙葉類の側縁部と重なる位置に設けられ、可視光を拡散反射し、赤外光を前記紙葉類に比べて低い反射率で反射する赤外光低反射部と、前記紙葉類の搬送方向と直交する方向の中央部に設けられ、可視光及び赤外光を拡散反射する拡散反射部材とを有する背景部材と、
可視画像の前記拡散反射部材に対応する画素の明るさに基づいて前記撮像部により撮像した可視画像の明るさを補正し、赤外画像の前記拡散反射部材に対応する画素の明るさに基づいて前記撮像部により撮像した赤外画像の明るさを補正する補正回路と、
前記補正回路により補正された可視画像と赤外画像とのそれぞれに基づいて特徴量を算出する画像処理部と、
を具備し、
前記画像処理部は、前記赤外画像における前記紙葉類のエッジを検出し、検出されたエッジに基づいて前記可視画像及び前記赤外画像からそれぞれ前記紙葉類に対応する領域を抽出し、抽出した領域の前記可視画像及び前記赤外画像の傾き及び位置を補正し、傾き及び位置が補正された前記可視画像及び前記赤外画像のそれぞれに基づいて前記特徴量を算出する画像読取装置。

【請求項2】

前記撮像部は、
可視光を撮像し、可視画像を取得する可視光センサと、
赤外光を撮像し、赤外画像を取得する赤外光センサと、
同一の光軸で光を受光し、受光した光を可視光と赤外光とに分光し、分光された可視光を前記可視光センサに結像させ、分光された赤外光を前記赤外光センサに結像させる分光部材と、
を具備する請求項１に記載の画像読取装置。

【請求項3】

前記画像処理部は、検出されたエッジに基づいて前記可視画像及び前記赤外画像における前記紙葉類に対応した領域のスキュー量及び位置ずれ量を検出し、前記スキュー量及び位置ずれ量に基づいて前記可視画像及び前記赤外画像における前記紙葉類に対応した領域の傾き及び位置ずれが無くなる様に前記可視画像及び前記赤外画像を補正し、傾き及び位置が補正された前記可視画像及び前記赤外画像から前記特徴量を算出する請求項１に記載の画像読取装置。

【請求項4】

紙葉類を搬送する搬送部と、
前記搬送部により搬送される前記紙葉類に可視光と赤外光とを照射する照明部と、
前記紙葉類により反射された可視光及び赤外光を受光し、可視画像と赤外画像とを撮像する撮像部と、
前記撮像部の撮像範囲の内の前記紙葉類の側縁部と重なる位置に設けられ、可視光を拡散反射し、赤外光を前記紙葉類に比べて低い反射率で反射する赤外光低反射部と、前記紙葉類の搬送方向と直交する方向の中央部に設けられ、可視光及び赤外光を拡散反射する拡散反射部材とを有する背景部材と、
可視画像の前記拡散反射部材に対応する画素の明るさに基づいて前記撮像部により撮像した可視画像の明るさを補正し、赤外画像の前記拡散反射部材に対応する画素の明るさに基づいて前記撮像部により撮像した赤外画像の明るさを補正する補正回路と、
前記補正回路により補正された可視画像と赤外画像とのそれぞれに基づいて特徴量を算出する画像処理部と、
前記特徴量と、予め設定されたパラメータとに基づいて、紙葉類を識別する識別部と、
前記識別部の識別結果に基づいて、前記紙葉類を区分する区分処理部と、
を具備し、
前記画像処理部は、前記赤外画像における前記紙葉類のエッジを検出し、検出されたエッジに基づいて前記可視画像及び前記赤外画像からそれぞれ前記紙葉類に対応する領域を抽出し、抽出した領域の前記可視画像及び前記赤外画像の傾き及び位置を補正し、傾き及び位置が補正された前記可視画像及び前記赤外画像のそれぞれに基づいて前記特徴量を算出する紙葉類処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、画像読取装置、及び紙葉類処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、種々の紙葉類の検査を行う紙葉類処理装置が実用化されている。紙葉類処理装置は、紙葉類の画像を読み取る画像読取装置を有する。紙葉類処理装置は、投入部に投入された紙葉類を１枚ずつ取り込み、画像読取装置に搬送する。

【0003】

画像読取装置は、照明とセンサとを備える。画像読取装置は、照明から搬送される紙葉類に光を照射し、センサにより反射光から紙葉類の光学的な特徴（特徴量）を検出する。紙葉類処理装置は、予め設定された種々のパラメータと、検出された特徴量との比較を行うことにより、紙葉類を識別する。また、画像読取装置は、安定して紙葉類から画像を読み取るための基準色部（例えば白色部）を有する背景板を備える。画像読取装置は、基準色部からの光に応じて画像を補正する。

【0004】

また、紙葉類が高速で搬送される場合、傾き（スキュー）及びずれ（スライド）が生じる。そこで、画像読取装置は、紙葉類の搬送時のエッジを検出し、検出されたエッジから紙葉類のスキュー及びスライドを検出し、検出したスキュー及びスライドに基づいて紙葉類の画像を補正する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９−１９９１８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

画像読取装置の背景板は、紙葉類のエッジを検出する為に、反射光がセンサに入射しないように黒色領域が配置された領域を有する。しかし、背景板に黒色領域が配置されている場合、紙葉類の画像に影響を与えると言う課題がある。

【0007】

そこで、より高い精度で画像を読み取る画像読取装置、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】

【0008】

一実施形態に係る画像読取装置は、搬送部により搬送される紙葉類に可視光と赤外光とを照射する照明部と、前記紙葉類により反射された可視光及び赤外光を受光し、可視画像と赤外画像とを撮像する撮像部と、前記撮像部の撮像範囲の内の前記紙葉類の側縁部と重なる位置に設けられ、可視光を拡散反射し、赤外光を前記紙葉類に比べて低い反射率で反射する赤外光低反射部と、前記紙葉類の搬送方向と直交する方向の中央部に設けられ、可視光及び赤外光を拡散反射する拡散反射部材とを有する背景部材と、可視画像の前記拡散反射部材に対応する画素の明るさに基づいて前記撮像部により撮像した可視画像の明るさを補正し、赤外画像の前記拡散反射部材に対応する画素の明るさに基づいて前記撮像部により撮像した赤外画像の明るさを補正する補正回路と、前記補正回路により補正された可視画像と赤外画像とのそれぞれに基づいて特徴量を算出する画像処理部と、を具備し、前記画像処理部は、前記赤外画像における前記紙葉類のエッジを検出し、検出されたエッジに基づいて前記可視画像及び前記赤外画像からそれぞれ前記紙葉類に対応する領域を抽出し、抽出した領域の前記可視画像及び前記赤外画像の傾き及び位置を補正し、傾き及び位置が補正された前記可視画像及び前記赤外画像のそれぞれに基づいて前記特徴量を算出する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、一実施形態に係る紙葉類処理装置について説明するための図である。

【図2】図２は、一実施形態に係る画像読取装置について説明するための図である。

【図3】図３は、一実施形態に係る画像読取装置について説明するための図である。

【図4】図４は、一実施形態に係る画像読取装置について説明するための図である。

【図5】図５は、一実施形態に係る画像読取装置について説明するための図である。

【図6】図６は、一実施形態に係る画像読取装置について説明するための図である。

【図7】図７は、一実施形態に係る画像読取装置について説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照しながら、一実施形態に係る画像読取装置、及び紙葉類処理装置について詳細に説明する。

【0011】

図１は、一実施形態に係る紙葉類処理装置１００の構成例を示す。
紙葉類処理装置１００は、画像読取装置による検出結果に基づいて、紙葉類１の券種（ｄｅｎｏｍｉｎａｔｉｏｎ）及び世代（ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）などのカテゴリ（ｃａｔｅｇｏｒｙ）、紙葉類１の真偽（ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）、並びに、紙葉類１の正損（ｆｉｔｎｅｓｓ）などを識別することができる。

【0012】

紙葉類処理装置１００は、供給部１０、分離ローラ１１、搬送系１２、第１のゲート１３、第１のスタッカ１４、第２のゲート１５、第２のスタッカ１６、画像読取部２０、制御部４０、バッファメモリ５０、辞書記憶部６０、操作部７０、表示部８０、及び入出力部９０を備える。また、紙葉類処理装置１００は、第２のゲート１５の後段に図示しない裁断部を備える。

【0013】

制御部４０は、紙葉類処理装置１００の各部の動作を統合的に制御する。制御部４０は、ＣＰＵ、ランダムアクセスメモリ、プログラムメモリ、及び不揮発性メモリなどを備える。ＣＰＵは、種々の演算処理を行う。ランダムアクセスメモリは、ＣＰＵにより行われる演算の結果を一時的に記憶する。プログラムメモリ及び不揮発性メモリは、ＣＰＵが実行する種々のプログラム及び制御データなどを記憶する。制御部４０は、ＣＰＵによりプログラムメモリに記憶されているプログラムを実行することにより、種々の処理を行うことができる。

【0014】

供給部１０は、紙葉類処理装置１００に取り込む紙葉類１をストックする。供給部１０は、重ねられた状態の紙葉類１をまとめて受け入れる。

【0015】

分離ローラ１１は、供給部１０の下端に設置される。供給部１０に紙葉類１が投入される場合、投入された紙葉類１の集積方向の下端に接する。分離ローラ１１は、回転することにより、供給部１０にセットされる紙葉類１を集積方向の下端から１枚ずつ紙葉類処理装置１００の内部に取り込む。

【0016】

分離ローラ１１は、たとえば、１回転するごとに１枚の紙葉類１を取り込む。これにより、分離ローラ１１は、紙葉類１を一定のピッチで取り込む。分離ローラ１１により取り込まれた紙葉類１は、搬送系１２に導入される。

【0017】

搬送系１２は、紙葉類１を紙葉類処理装置１００内の各部に搬送する搬送部である。搬送系１２は、図示しない搬送ベルト及び図示しない駆動プーリなどを備える。搬送系１２は、図示しない駆動モータにより駆動プーリを駆動する。搬送ベルトは、駆動プーリにより動作する。

【0018】

搬送系１２は、分離ローラ１１により取り込む紙葉類１を搬送ベルトにより一定速度で搬送する。なお、搬送系１２において分離ローラ１１に近い側を上流側、逆側を下流側として説明する。

【0019】

画像読取部２０は、搬送系１２により搬送される紙葉類１から画像を取得する。画像読取部２０は、例えば、カメラ、照明、背景板、画像取得部、画像処理部、及び制御部を備える。カメラ及び照明と背景板とは、互いに搬送系１２を挟んで対向する位置に配置される。カメラは、例えば、Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ（ＣＣＤ）またはＣＭＯＳなどのラインイメージセンサと、光をセンサに結像させるレンズとを備える。レンズは、紙葉類１上の反射光と、背景板上の反射光とを受光し、センサに結像させる。センサは、結像された光に応じて電気信号を生成し、画像を取得する。これにより、画像読取部２０は、搬送系１２により搬送される紙葉類１の画像を読み取る。

【0020】

さらに、画像読取部２０は、取得した画像から特徴量を算出する。画像読取部２０は、算出した特徴量と、画像とを制御部４０に供給する。

【0021】

制御部４０は、供給された特徴量に基づいて、紙葉類１の真偽を識別する。即ち、制御部４０は、紙葉類１が真券(ｇｅｎｕｉｎｅ)であるか、偽券(ｃｏｕｎｔｅｒｆｅｉｔ)であるか識別する。

【0022】

また、制御部４０は、供給された特徴量に基づいて、紙葉類１の券種及び世代などのカテゴリを識別する。

【0023】

さらに、制御部４０は、供給された特徴量に基づいて、紙葉類１の正損を識別する。即ち、制御部４０は、紙葉類１が再流通（ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）可能な正券（ｆｉｔ ｓｈｅｅｔ）であるか、再流通不可能な損券（ｕｎｆｉｔ ｓｈｅｅｔ）であるかを識別する。

【0024】

第１のゲート１３及び第２のゲート１５は、搬送系１２の画像読取部２０より下流に設けられる。第１のゲート１３及び第２のゲート１５は、それぞれ制御部４０の制御に基づいて動作する。制御部４０は、紙葉類１に対する各種の識別の結果に応じて第１のゲート１３及び第２のゲート１５を制御する。

【0025】

第１のゲート１３は、紙葉類１の搬送先を第１のスタッカ１４と第２のゲート１５とで切り替える。また、第２のゲート１５は、紙葉類１の搬送先を第２のスタッカ１６と裁断部とで切り替える。

【0026】

制御部４０は、正券と判定した紙葉類１を第１のスタッカ１４または第２のスタッカ１６に搬送するように、第１のゲート１３及び第２のゲート１５を制御する。即ち、制御部４０は、正券を種類毎に区分けして集積するように各部を制御する。

【0027】

また、制御部４０は、損券と判定した紙葉類１を第２のゲート１５の後段に設けられる裁断部に搬送するように、第１のゲート１３及び第２のゲート１５を制御する。即ち、制御部４０は、損券と判定した紙葉類１を裁断部に搬送し、裁断部により裁断するように各部を制御する。

【0028】

バッファメモリ５０は、種々の処理結果を記憶する。例えば、バッファメモリ５０は、画像読取部２０により取得された画像を記憶する。また、バッファメモリ５０は、画像から算出された特徴量などを記憶する。なお、バッファメモリ５０は、制御部４０が備えるランダムアクセスメモリまたは不揮発性メモリなどにより代用されてもよい。

【0029】

辞書記憶部６０は、上記の識別処理に用いられる種々のパラメータを記憶する。辞書記憶部６０は、例えば、紙葉類のカテゴリ毎にパラメータを予め記憶する。制御部４０は、辞書記憶部６０により記憶されているパラメータと、上記の特徴量とに基づいて識別処理を行う。これにより、制御部４０は、紙葉類のカテゴリ、真偽、及び正損を識別することができる。

【0030】

操作部７０は、オペレータによる各種操作入力を操作部により受け付ける。操作部７０は、オペレータにより入力される操作に基づいて操作信号を生成し、生成した操作信号を制御部４０に伝送する。表示部８０は、制御部４０の制御に基づいて種々の画面を表示する。例えば、表示部８０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、操作部７０と表示部８０とは、タッチパネルとして一体に形成されていてもよい。

【0031】

入出力部９０は、紙葉類処理装置１００に接続される外部機器、または記憶媒体とデータの送受信を行う。例えば、入出力部９０は、ディスクドライブ、ＵＳＢコネクタ、ＬＡＮコネクタ、またはデータの送受信が可能な他のインターフェースなどを備える。紙葉類処理装置１００は、入出力部９０に接続される外部機器、または記憶媒体からデータを取得することができる。また、紙葉類処理装置１００は、入出力部９０に接続される外部機器、または記憶媒体に処理結果を伝送することもできる。

【0032】

図２は、画像読取部（画像読取装置）２０の例を示す。
画像読取部２０は、照明２２、カメラ２３、画像取得部２４、画像処理部２５、及び背景板２７を備える。画像読取部２０は、搬送系１２により図２に示す矢印Ａの方向に搬送されている紙葉類１から画像を読み取る。

【0033】

照明２２は、搬送系１２により搬送されている紙葉類１に対して光を照射する。照明２２は、少なくともカメラ２３の読取範囲より広い照射範囲に対して光を照射する。また、照明２２は、少なくとも可視光と赤外光とを同時に紙葉類１に対して照射することができる構成を備える。

【0034】

照明２２は、光源と、光学系とを備える。光源は、光を射出する素子である。例えば、光源は、ＬＥＤ、有機ＥＬ、冷陰極管、ハロゲン光源、蛍光灯、または他の発光素子及びその組み合わせを備える。光学系は、光源から放射された光を集光及び導光し、カメラ２３の読取範囲に照射させる。

【0035】

カメラ２３の読取範囲に紙葉類１が存在する場合、照明２２の光は、紙葉類１に照射される。紙葉類１に照射された光の一部は、紙葉類１の表面で反射する。また、紙葉類１に照射された光の一部は、紙葉類１を透過する。

【0036】

カメラ２３は、ＣＣＤ、またはＣＭＯＳなどのフォトダイオードがライン状に配列されたフォトダイオードアレイ（ラインイメージセンサ）と、このラインイメージセンサに光を結像させる例えばレンズなどの光学系とを備える。ラインイメージセンサは、受光した光を電気信号、即ち画像に変換するライン状に配列された複数の撮像素子（画素）を備える。

【0037】

ラインイメージセンサは、受光した光に応じて電荷を蓄積する。また、カメラ２３は、ラインイメージセンサの各画素に蓄積された電荷に応じたアナログの電圧レベルを所定のタイミングで画像取得部２４に出力する。

【0038】

なお、カメラ２３は、複数のセンサにより同軸で入射した光を撮像する機能を有する。この為に、カメラ２３は、複数のラインイメージセンサを備える。また、光学系は、１つの光軸で入射した光を分光し、複数のラインイメージセンサに結像させることができる。カメラ２３の構成については後述する。

【0039】

画像取得部２４は、カメラ２３から供給されたアナログ信号をＡ／Ｄ変換し、さらにＡＧＣ補正などの補正を行う。画像取得部２４は、カメラ２３から連続的に供給されたアナログ信号に対してＡ／Ｄ変換及びＡＧＣ補正を行い、画像を取得することができる。

【0040】

画像処理部２５は、画像取得部２４により取得した画像に基づいて、紙葉類１の位置の検出（スライド量の検出）、傾きの検出（スキュー量の検出）、画像の補正、及び画像特徴量の演算を行なう。画像処理部２５は、制御部４０に算出した特徴量を送信する。

【0041】

制御部４０は、供給された特徴量に基づいて、紙葉類１の真偽、券種、及び正損などを識別する。

【0042】

図２及び図３に示すように、背景板（背景部材）２７は、細長い矩形状である。背景板２７は、カメラ２３の撮像範囲を含む位置に設けられ、紙葉類１の搬送方向ａに直交する方向で紙葉類１の搬送エリアの先まで延出している。背景板２７は、紙葉類１と対向する面を有する。背景板２７の紙葉類１と対向する面には、光を拡散反射、且つ、高反射率で反射する拡散反射部２８と、特定の波長域の光の反射率が低い特定波長低反射部２９とが設けられている。

【0043】

拡散反射部２８は、白基準部として機能し、照明２から入射された光を様々な方向へ反射させる。拡散反射部２８は、照明２から入射した可視光の波長域の光と、赤外光の波長域の光とを拡散反射する。

【0044】

特定波長低反射部２９は、特定の波長域の光を吸収し、その他の波長域の光を拡散反射する。特定波長低反射部２９は、照明２から入射した可視光の波長域の光を拡散反射し、赤外光の波長域の光を反射させないように吸収する。特定波長低反射部２９は、赤外光を紙葉類１に比べて低い反射率で反射する素材により構成されている。即ち、特定波長低反射部２９は、赤外光を紙葉類１に比べて低い反射率で反射する赤外光低反射部である。

【0045】

特定波長低反射部２９は、例えば、背景板２７の長手方向の両端部に設けられている。各特定波長低反射部２９は、搬送される紙葉類１の側縁部と重なる位置に設けられている。また、背景板２７の表面の特定波長低反射部２９を除く領域には、拡散反射部２８が設置されている。即ち、特定波長低反射部２９と拡散反射部２８は、並んで設置されている。

【0046】

なお、カメラ２３の撮像範囲に搬送される紙葉類１は、図３に示すように、傾きのない通常搬送状態の他に、位置ずれ、若しくは傾きが生じた状態、即ち、スライド／スキュー搬送状態（斜め搬送状態）で搬送される場合がある。この為、背景板２７の特定波長低反射部２９は、搬送される紙葉類１の側縁部と重なる可能性のある位置ｂを含むように設置されている。

【0047】

背景板２７の特定波長低反射部２９は、図４に示されるように、基材としての背景板２７のカメラ２３と対向する側に特定の波長を吸収する材料が設置されて構成される。

【0048】

上記したように、照明２２は、可視光と赤外光とを紙葉類１及び背景板２７に照射する。カメラ２３の読み取り位置に紙葉類１が存在する場合、照明２２から放出された可視光及び赤外光の一部は、紙葉類１の表面で拡散反射する。

【0049】

また、照明２２から放出された可視光及び赤外光の一部は、紙葉類１を透過し、紙葉類１の背後にある背景板２７に照射する。紙葉類１を透過した可視光及び赤外光は、背景板２７の拡散反射部２８に照射された場合拡散反射する。またさらに、紙葉類１を透過した可視光は、背景板２７の特定波長低反射部２９に照射された場合拡散反射される。またさらに、紙葉類１を透過した赤外光は、背景板２７の特定波長低反射部２９に照射された場合特定波長低反射部２９により吸収される。

【0050】

カメラ２３は、レンズ２３１、複数のセンサ２３２、及び分光部材２３３を備える。レンズ２３１は、光を受光し、受光した光をセンサ２３２に結像させる光学系である。レンズ２３１は、所定の範囲から光を受光し、センサ２３２に結像させる。

【0051】

カメラ２３は、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、及び赤外（ＩＲ）の光をそれぞれ検出する複数のラインイメージセンサ２３２を備える。即ち、カメラ２３は、赤色を検出してＲ信号を生成するラインイメージセンサ２３２ｒ、緑色を検出してＧ信号を生成するラインイメージセンサ２３２ｇ、青色を検出してＢ信号を生成するラインイメージセンサ２３２ｂ、及び赤外光を検出してＩＲ信号を生成するラインイメージセンサ２３２ｉｒを備える。

【0052】

分光部材２３３は、１つの光軸で入射した光を赤、緑、青、及び赤外光の４つの波長域の光に分光するプリズムを有する。分光部材２３３は、入射した光から赤色の光を分光し、分光した光をラインイメージセンサ２３２ｒに結像させる。分光部材２３３は、入射した光から緑色の光を分光し、分光した光をラインイメージセンサ２３２ｇに結像させる。分光部材２３３は、入射した光から青色の光を分光し、分光した光をラインイメージセンサ２３２ｂに結像させる。分光部材２３３は、入射した光から赤外光を分光し、分光した光をラインイメージセンサ２３２ｉｒに結像させる。即ち、分光部材２３３は、同一の光軸で入射した光を異なる波長を有する複数の光に分光する。

【0053】

カメラ２３は、ラインイメージセンサ２３２ｒ、２３２ｇ、及び２３２ｂにより検出した信号を可視画像用の電気信号として画像取得部２４に出力する。画像取得部２４は、可視画像用の電気信号に基づいて、可視画像を取得することができる。

【0054】

また、カメラ２３は、ラインイメージセンサ２３２ｉｒにより検出した信号を赤外画像（ＩＲ画像）用の電気信号として画像取得部２４に出力する。画像取得部２４は、赤外画像用の電気信号に基づいて、赤外画像を取得することができる。

【0055】

カメラ２３の読み取り位置に紙葉類１が存在しない場合、照明２２から放出された可視光及び赤外光は、背景板２７に照射される。背景板２７の特定波長低反射部２９に照射された可視光は、特定波長低反射部２９により拡散反射される。また、背景板２７の特定波長低反射部２９に照射された赤外光は、特定波長低反射部２９により吸収される。

【0056】

即ち、カメラ２３の撮像範囲に紙葉類１が存在する場合、紙葉類１の表面で拡散反射した可視光及び赤外光がカメラ２３のレンズ２３１に入射する。また、カメラ２３の撮像範囲に紙葉類１が存在する場合、紙葉類１を透過し、背景板２７の拡散反射部２８及び特定波長低反射部２９により反射された可視光がカメラ２３のレンズ２３１に入射する。

【0057】

また、カメラ２３の撮像範囲に紙葉類１が存在しない場合、背景板２７の拡散反射部２８及び特定波長低反射部２９により反射された可視光がカメラ２３のレンズ２３１に入射する。またさらに、カメラ２３の撮像範囲に紙葉類１が存在しない場合、背景板２７の拡散反射部２８により反射された赤外光がカメラ２３のレンズ２３１に入射する。

【0058】

即ち、背景板２７の特定波長低反射部２９上では、赤外光が反射されない。この為、カメラ２３の撮像範囲に紙葉類１が存在しない場合、特定波長低反射部２９からは赤外光がカメラ２３のレンズ２３１に入射しない。この為、特定波長低反射部２９は、赤外光を撮像したＩＲ画像上では黒色として写る。また、カメラ２３の撮像範囲に紙葉類１が存在する場合、紙葉類１上で反射された赤外光がカメラ２３のレンズ２３１に入射する。この為、紙葉類１は、赤外光を撮像したＩＲ画像上では白色として写る。

【0059】

また、背景板２７の特定波長低反射部２９は、紙葉類１を透過した可視光を拡散反射し、再び紙葉類１に裏面から入射させることができる。この結果、背景板２７は、紙葉類１の裏当てが拡散反射部２８である箇所と特定波長低反射部２９である箇所とでの輝度の差を少なくすることができる。

【0060】

図５及び図６は、カメラ２３により撮像された画像の例を示す。図５は、カメラ２３により撮像された可視画像の例を示す。また、図６は、カメラ２３により撮像されたＩＲ画像の例を示す。

【0061】

図５に示されるように、可視画像には、紙葉類１と背景板２７の拡散反射部２８及び特定波長低反射部２９とが写りこんでいる。なお、上記したように、背景板２７の拡散反射部２８及び特定波長低反射部２９は、可視光を拡散反射する。この為、可視画像では、背景板２７の拡散反射部２８と特定波長低反射部２９との間に輝度の差が生じない。またさらに、紙葉類１の拡散反射部２８と重なる領域と、紙葉類１の特定波長低反射部２９と重なる領域と、の間にも輝度の差が生じない。この結果、背景板２７は、可視光波長域では、拡散反射部２８と特定波長低反射部２９との領域の影響を紙葉類１の画像に与えないように白色板として機能することができる。

【0062】

また、図６に示されるように、ＩＲ画像には、紙葉類１と背景板２７の拡散反射部２８及び特定波長低反射部２９とが写りこんでいる。なお、図６に示されたＩＲ画像及び図５に示された可視光画像は、同じタイミングで撮像された画像である。なお、上記したように、背景板２７の拡散反射部２８は赤外光を拡散反射し、特定波長低反射部２９は赤外光を吸収する。この為、赤外画像では、背景板２７の拡散反射部２８が白色として写り、特定波長低反射部２９が黒色として写る。

【0063】

また、紙葉類１は、赤外光を拡散反射する。この為、赤外画像では、紙葉類１は白色（または白色に近い色）として写る。この結果、ＩＲ画像では、紙葉類１と特定波長低反射部２９との間で大きな輝度の差が生じる。これにより、カメラ２３は、紙葉類１のエッジを検出する為の画像を取得することができる。

【0064】

図７は、画像読取部２０の信号処理の例を示す。
画像取得部２４は、アンプ２４１、アナログ／ディジタル変換回路（Ａ／Ｄ変換回路）２４２、及び補正回路２４３を備えている。

【0065】

アンプ２４１は、カメラ２３からの入力信号（画像）を増幅して出力信号として出力する。Ａ／Ｄ変換回路２４２は、入力信号であるアナログ信号をディジタル信号に変換して出力信号として出力する。補正回路２４３は、予め記憶されているカメラ２３の各撮像素子の特性に基づいて入力信号のムラを補正する。また、補正回路２４３は、カメラ２３から受信した画像のうちの背景板２７の拡散反射部２８に対応する画素の明るさと、規定の明るさの値とに基づいて、アンプ２４１の増幅率を算出し補正する。即ち、補正回路２４３は、カメラ２３から受信した画像のうちの背景板２７の拡散反射部２８に対応する画素の明るさが規定の明るさの値になるように補正を行なう。

【0066】

また、画像処理部２５は、位置・傾き検出部２５１、位置・傾き補正部２５２、及び画像特徴量演算部２５３を備えている。

【0067】

位置・傾き検出部２５１は、画像取得部２４から受信したＩＲ画像に基づいて、搬送された紙葉類１のエッジを検出する。これにより、位置・傾き検出部２５１は、紙葉類１の搬送時の位置ずれ（スライド量）、及び傾き（スキュー量）を検出する。なお、位置・傾き検出部２５１は、ＩＲ画像の特定波長低反射部２９に対応する領域の輝度と、紙葉類１に対応する領域の輝度との差に基づいて、紙葉類１のエッジを検出する。

【0068】

位置・傾き補正部２５２は、位置・傾き検出部２５１により検出した紙葉類１の位置ずれ、及び傾きが無くなる様に可視画像及びＩＲ画像を補正する。位置・傾き補正部２５２は、位置・傾き検出部２５１により検出された紙葉類１のエッジに基づいて、紙葉類１に対応する領域を可視画像及びＩＲ画像からそれぞれ抽出する。位置・傾き補正部２５２は、位置・傾き検出部２５１により検出したスライド量及びスキュー量に基づいて、可視画像及びＩＲ画像からそれぞれ抽出された紙葉類１の画像を補正する。これにより、位置・傾き補正部２５２は、ずれ及び傾きの無い紙葉類１の可視画像及び紙葉類１のＩＲ画像を取得することができる。

【0069】

画像特徴量演算部２５３は、紙葉類１の可視画像及び紙葉類１のＩＲ画像から、それぞれ特徴量を算出する。画像特徴量演算部２５３は、紙葉類１の可視画像及び紙葉類１のＩＲ画像をそれぞれ空間ベクトルまたは他の数値などに変換することにより、それぞれの特徴量を算出する。画像特徴量演算部２５３は、算出した特徴量を制御部４０に送信する。

【0070】

上記したように、制御部４０は、画像読取部２０から供給された特徴量をバッファメモリ５０に記憶する。また、制御部４０は、辞書記憶部６０に記憶されている判定基準としてのパラメータを読み出す。

【0071】

制御部４０は、辞書記憶部６０から読み出したパラメータと、バッファメモリ５０に格納した特徴量とを比較する。制御部４０は、比較結果に基づいて、紙葉類１の券種、紙葉類１の真偽、及び紙葉類１の正損などを判定する。

【0072】

上記したように、画像読取部２０は、カメラ２３の撮像範囲に対応する背景板２７上の領域に特定の波長の光を吸収する特定波長低反射部２９と、拡散反射部２８とを備える。さらに、特定波長低反射部２９は、搬送される紙葉類１の側縁部と重なる可能性のある範囲に設けられている。背景板２７は、全域で可視光を拡散反射し、且つ、特定波長低反射部２９上で赤外光が反射されないように構成されている。この結果、画像読取部２０は、赤外光により紙葉類１のエッジを容易に検出することができる。また、画像読取部２０は、より背景板２７の影響が少ない紙葉類１の可視画像を取得することができる。

【0073】

これにより、画像読取部２０は、紙葉類１の画像の傾きをより容易に補正することができ、且つより鮮明な紙葉類１の画像を取得することができる。この結果、より高い精度で画像を読み取る画像読取装置、及び紙葉類処理装置を提供することができる。

【0074】

なお、上記した実施形態では、画像読取部２０のカメラ２３は、分光部材２３３により１つの光軸で受光した光を４ｔの波長域の光に分光する構成であるとして説明したが、この構成に限定されない。分光部材２３３は、さらに多色の光に分光する構成であってもよい。この場合、画像読取部２０のカメラ２３は、１つの光軸で入射した光を各色に分光する分光部材２３３と、各色に対応した複数のラインイメージセンサ２３２を備える。

【0075】

また、上記した実施形態では、背景板２７は、背景板２７の長手方向の両端部に設けられた特定波長低反射部２９と、背景板２７の表面の特定波長低反射部２９を除く領域に設けられた拡散反射部２８とを備える構成であると説明したが、この構成に限定されない。特定波長低反射部２９は、背景板２７の全域にわたって設けられていてもよい。この場合、裏当てが均一となるため、画像読取部２０は、より均一な紙葉類１のＩＲ画像を取得することができる。

【0076】

なお、本発明は上記実施形態そのまま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体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

【符号の説明】

【0077】

１…紙葉類、２…照明、１０…供給部、１１…分離ローラ、１２…搬送系、１３…第１のゲート、１４…第１のスタッカ、１５…第２のゲート、１６…第２のスタッカ、２０…画像読取部、２２…照明、２３…カメラ、２４…画像取得部、２５…画像処理部、２７…背景板、２８…拡散反射部、２９…特定波長低反射部、４０…制御部、５０…バッファメモリ、６０…辞書記憶部、７０…操作部、８０…表示部、９０…入出力部、１００…紙葉類処理装置、２３１…レンズ、２３２…ラインイメージセンサ、２３２ｒ…ラインイメージセンサ、２３２ｇ…ラインイメージセンサ、２３２ｂ…ラインイメージセンサ、２３２ｉｒ…ラインイメージセンサ、２３３…分光部材、２４１…アンプ、２４２…アナログディジタル変換回路、２４３…補正回路、２５１…位置・傾き検出部、２５２…位置・傾き補正部、２５３…画像特徴量演算部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】