专利名称：票据鉴别装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及与鉴别诸如纸币之类的票据的票据鉴别装置，具体地说，涉及用于执行诸如收款、付款之类事务的自动柜员机(以下简称为ATM中鉴别纸币的装置。
由用户自己操作执行诸如收款、付款之类事务的ATM配有一个鉴别所接收和支付的纸币的真伪的装置。迄今，作为这种鉴别诸如纸币之类票据的票据鉴别装置，一种已知的票据鉴别装置有一个包括多个固定排列在与票据传送方向正交的排列方向上的传感件的行传感器，利用传送对传送中的票据进行扫描，得到图像数据，根据所得到的图像数据对票据进行鉴别。
按照这样的票据鉴别装置，通常那些传感件要对整个票据范围进行扫描，以得到图像数据。因此，就需要使用大量的传感件。此外，作为一种鉴别票据的方法，通常事先需要对基准票据进行扫描，收集大量图像数据，根据这些图像数据产生字典数据存储起来，以后这字典数据就用来与需鉴别的票据的图像进行比较，鉴别其真伪。
所希望的是能节省票据鉴别装置的成本。为此，可以考虑使构成行传感器的传感件稀疏排列，以减少所需的传感件的数目。将减少传感件的数目作为节省成本技术的依据是，可以认为即使由于传感件稀疏而导致票据的有些区域没有得到检测，但这并不会对根据整个票据的图型鉴别票据的精确性有多大影响。
然而，在传感件简单地呈稀疏排列的情况下，票据就要根据传感件稀疏排列的行传感器得到的图像数据进行鉴别。在这种情况下，需要用这种传感件稀疏排列的行传感器对大量的基准票据进行扫描，收集大量的图像数据，重新根据用传感件稀疏排列的行传感器得到的这些图像数据产生新的字典数据。然而，产生这样的字典数据需要大量的时间和劳力，这又使成本增大，因此恐怕不能真正节省成本。
因此，考虑到上述情况，本发明的目的是提供一种能在不需要重新产生新的字典数据的情况下减少传感件的票据鉴别装置。
为了达到上述目的，本发明提出了一种票据鉴别装置，在这种鉴别装置中沿预定传送方向传送的票据在传送中由多个排列在与预定传送方向正交的排列方向上的传感件扫描，使票据的一些与传送方向平行的区域分别受到相应的传感件的检测，而票据按照对票据的检测所得到的图像数据进行鉴别，这种票据鉴别装置包括一个行传感器，其中有多个传感件排列在排列方向上，使得在票据上由相邻两个传感件检测的两个传感区之间形成一个未被任何传感件检测的非传感区；一个数据校正单元，用来产生票据上非传感区的相应图像数据；一个字典数据单元，用来存储与整个票据范围相应的字典数据，所述字典数据是鉴别票据的基准数据；以及一个字典比较单元，用来将由所述行传感器得到的传感区的图像数据和所述数据校正单元得到的非传感区的图像数据组成的、与整个票据范围相应的图像数据与存储在所述字典数据单元内的字典数据进行比较，从而鉴别所述行传感器检测到的票据。
按照本发明的这种票据鉴别装置，数据校正单元产生未被任何传感件检测的非传感区的相应图像数据。这个具有特色的功能使图像数据与整个票据范围相应。这样，就能利用在传统的票据鉴别装置中所使用的与整个票证范围相应的字典数据来鉴别票据，因此就能减少传感件而不需要产生任何附加的与传感区相应的字典数据。
在本发明的这种票据鉴别装置中，希望它还包括一个图像处理单元，用来对由所述行传感器得到的传感区的图像数据和所述数据校正单元得到的非传感区的图像数据组成的、与整个票据范围相应的图像数据进行预定的图像处理，所述字典数据单元存储与受到所述图像处理单元图像处理的图像数据相应的字典数据，以及所述字典比较单元将受到所述图像处理单元图像处理的图像数据与存储在所述字典数据单元内的字典数据进行比较，从而鉴别所述行传感器检测到的票据。
图像处理单元对图像数据进行的图像处理可以得到将传感区的图像数据和非传感区的图像数据一起平均而得的图像数据。通过将这样平均得到的图像数据与字典数据进行比较就能根据票据的总体情况来鉴别票据。迄今，在将图像数据与字典数据相比较进行鉴别时，如上所述，通常是比较票据的总体情况，而不是比较相应传感件所检测的个别区域的情况。实际上，图像处理单元对图像数据进行的图像处理就能防止票据鉴别精确性的下降，从而有利于减少传感件。
在本发明的这种票据鉴别装置中，所述数据校正单元可以通过对所述行传感器得到的传感区的图像数据进行内插处理，产生非传感区的图像数据。
或者，所述数据校正单元可以将所述行传感器得到的传感区的图像数据拷贝为相应相邻的非传感区的图像数据。也可以所述数据校正单元将一个预定值指定为非传感区的图像数据。
为了达到前面所述的目的，本发明提出了另一种票据鉴别装置，在这种票据鉴别装置中沿预定传送方向传送的票据在传送中由多个排列在与预定传送方向正交的排列方向上的传感件扫描，使票据的一些与传送方向平行的区域分别受到相应的传感件的检测，而票据按照对票据的检测所得到的图像数据进行鉴别，这种票据鉴别装置包括一个行传感器，其中有多个传感件排列在排列方向上，使得在票据上由相邻两个传感件检测的两个传感区之间形成一个未被任何传感件检测的非传感区；一个字典数据单元，用来存储与整个票据范围相应的字典数据，所述字典数据是鉴别票据的基准数据；一个数据提取单元，用来从存储在所述字典数据单元内的字典数据中提取与票据上受到所述行传感器检测的各条形传感区相应的那部分数据；以及一个字典比较单元，用来将所述行传感器得到的传感区的图像数据与所述数据提取单元提取的这部分数据进行比较，从而鉴别所述行传感器检测到的票据。
按照本发明所提出的这种票据鉴别装置，如上所述，可以从传统的字典数据中提取与传感区相应的那部分数据，而通过将所提取的这部分数据与行传感器得到的图像数据相比较来执行对票据的鉴别。因此，即使减少了传感器件，也能利用与整个票据范围相应的字典数据，而不需要对字典数据作任何改变。这样，就有利于在不需要产生与传感区相应的附加字典数据的情况下减少所需的传感件的数目。
在本说明的附图中
图1为按照本发明的一个实施例所构成的票据鉴别装置的方框图；图2为示出在图1中所示的传感单元的具体情况的示意图；图3(a)为示出一个光行传感器例子的示意图，而图3(b)为示出票据上各个区域分布情况的示意图；图4(a)、4(b)、4(c)和4(d)分别示出了由行传感器得到的图像数据和由数据校正单元产生的图像数据的各种情况；图5为说明控制单元的工作情况的流程图；图6为说明图像处理情况的示意图；图7为按照本发明的另一个实施例所构成的票据鉴别装置的方框图；以及图8(a)和8(b)为说明图像处理情况的示意图。
下面，将对本发明的实施例进行说明。
图1为按本发明的一个实施例构成的票据鉴别装置的方框图。
用于ATM的票据鉴别装置100对在ATM内传送的多种纸币进行鉴别。在ATM内传送纸币的机构使纸币即使相对传送方向有些歪斜也可以得到传送。因此，票据鉴别装置100也能鉴别所传送的有些歪斜的纸币。
票据鉴别装置100有一个对纸币进行扫描以产生图像数据的传感单元101，一个放大传感单元101产生的图像数据的放大单元102，以及一个对经放大单元102放大的图像数据进行A/D变换的A/D变换单元103。
图2示出了图1所示传感单元的详细情况。
传感单元101包括一些进入传感器1011，一个光行传感器1012，一个磁行传感器1013，一个厚度传感器1014，以及一些通过传感器1015。光行传感器1012和磁行传感器1013是本发明中所指的行传感器的例子。纸币200从图的左侧经传感单元101传送至图的右侧。有时纸币在有些歪斜的情况下传送，如前面所提到的那样。
这些进入传感器1011都是光传感器，本例中配置了两个这样的进入传感器1011。进入传感器1011用来检测所传送的纸币200，得出检测信息作为启动票据鉴别装置100进行预定操作的信号。此外，这两个进入传感器1011各自对纸币200进行检测，以便按照它们各自检测到纸币200的时间之间的差确定纸币200相对传送方向的歪斜程度。
如图3(a)所示，光行传感器1012包括64个光传感件1021，排列在与纸币200的传送方向(垂直于图3(a)图面的方向)垂直的方向(图3(a)的左右方向)上。64个光传感件10121以相邻光传感件1021之间相隔相当于一个光传感件的方式排列。每个光传感件1021检测它所朝向的在传感单元101内传送的纸币220的一个相应区域，这个区域的宽度与相应的光传感件的宽度相等。进入传感器1011检测到纸币后，每个光传感件每隔一定时间对纸币进行共35次检测。因此，纸币200在传送方向受到构成光行传感器1012的各光传感件10121的扫描，结果如图3(b)所示，受相应光传感件分别检测的传感区210和未受任何光传感件检测的非传感区220形成一系列相互交替的条带。此外，如稍后将要说明的图6所示，可由光行传感器1012扫描的扫描范围230要比票据外周线240所规定的极限宽一些。这样，即使纸币200有些歪斜，也不超出扫描范围230。
应说明的是，虽然在本实施例中相邻的光传感件之间相隔相应一个传感件的间隔，但也可以采用相邻的光传感件之间相隔相应两个或更多个传感件的间隔的方式。然而，下面将继续以相邻的光传感件之间的间隔与一个传感件相应的情况进行说明。
如图3(a)所示，有两个光行传感器1012，配置成将纸币200夹在它们之间。每个光行传感器1012都配有一个光发射件10122，用来将光照在纸币200上。这两个光发射件10122为上述35次检测的每次检测发射光。在发射光的定时上，示于图3(a)上侧的光发射件10122与示于图3(a)下侧的光发射件10122不同。在示于图3(a)上侧的光发射件10122发光时，示于图3(a)上侧的各光传感件10121对纸币200进行检测，产生由于发射光而形成的在图3(a)中所示的纸币200上侧表面的图像数据。同时，在示于图3(a)上侧的光发射件10122发光时，示于图3(a)下侧的各光传感件10121也对纸币200进行检测，产生由于透射光而形成的图像数据。类似，在示于图3(a)下侧的光发射件10122发光时，示于图3(a)下侧的各光传感件10121对纸币200进行检测，产生由于反射光而形成的在图3(a)中所示的纸币200下侧表面的图像数据。同时，在示于图3(a)下侧的光发射件10122发光时，示于图3(a)上侧的各光传感件10121也对纸币200进行检测，产生由于透射光而形成的图像数据。在上述四种图像数据中，两种由于透射光形成的图像数据相互叠加，形成单个图像数据。
磁行传感器1013与光行传感器1012类似，也是本发明中所指的一种行传感器。磁行传感器1013基本上与光行传感器1012相同，只是光行传感器1012包括一系列配列的光传感件而磁行传感器1013包括一系列配列的磁传感件，光行传感器1012具有光发射件而磁行传感器1013没有与光发射件相应的器件。此外，磁行传感器1013与光行传感器1012不同，是单个的。因此，由于是单个磁行传感器1013，得到的是表示一个磁图像的图像数据。下面为了说明简便起见，光行传感器1012和磁行传感器1013不加区别地通称为“行传感器”，而构成光行传感器1012的光传感件和构成磁行传感器1013的磁传感件也不加区别地通称为“传感件”。此外，下面还将光行传感器1012和磁行传感器1013分别得出的图像数据不加区别地简称为“图像数据”。应注意的是，下面的说明假设需由光行传感器1012的各光传感件检测的纸币200的区域的范围和需由磁行传感器1013的各磁传感件检测的纸币200的区域的范围相互相同，而这些区域不加区别地简称为“传感区”。类似，不受任何传感件检测的那些区域称为“非传感区”。
厚度传感器1014用来测量纸币200的厚度，得到纸币200在传送方向的厚度分布。
通过传感器1015各都是光传感器，用来检测纸币200，在本例中以与进入传感器1011类似地配置了两个通过传感器1015。纸币200通过传感单元101的通过速度根据进入传感器1011检测到纸币200的时间与通过传感器1015检测到纸币200的时间之差确定。这样得到的通过速度用于进行综合判决，这将在下面予以说明。
现在回到图1继续进行说明。
票据鉴别装置100有一个数据校正单元104，用来产生与非传感区相应的图像数据。数据校正单元104产生将与它本身产生的非传感区相应的图像数据和与从行传感器得到的传感区相应的图像数据合并成的与纸币整个范围相应的图像数据。
图4(a)、4(b)、4(c)和4(d)分别示出了由行传感器得到的图像数据和由数据校正单元产生的图像数据。
图4(a)、4(b)、4(c)和4(d)的横座标轴表示在纸币上沿传感件排列方向的距离，而纵座标轴表示数据的值。
图4(a)示出了行传感器所得到的图像数据中与各传感件第一次检测相应的数据部分。如上所述，在这种情况下，由于传感区和非传感区呈条形交替，这个曲线图呈梳状曲线。
应注意的是，图4(a)、4(b)、4(c)和4(d)分别示出了与传感区相应的图像数据和与非传感区相应的图像数据之间的关系。其中，在图4(a)中所示的数据d101和d102分别与图4(b)、4(c)和4(d)中所示的数据d101和d102相同。
图4(b)示出了通过将非传感区相邻的两个传感区的数据d101和d102平均产生非传感区的数据d103所得到的曲线图。
图4(c)示出了通过拷贝传感区的数据d101和d102分别产生与传感区相邻的相应非传感区的数据d104和d105所得到的曲线图。
图4(d)示出了通过产生指示某个值A的数据作为各非传感区的数据所得到的曲线图。
数据校正单元104(见图1)通过将非传感区两侧的传感区的数据加以平均，产生图像数据，作为非传感区的图像数据，如图4(b)所示。
然而，本发明中所指的数据校正单元也可以用内插处理而不是平均处理来产生非传感区的图像数据。或者，也可以如图4(c)所示那样通过拷贝非传感区相邻的相应传感区的图像数据来产生非传感区的图像数据，也可以如图4(d)所示那样产生指示某个值A的数据作为各非传感区的数据。
按照本实施例，数据校正单元104接在A/D变换单元103后，在A/D变换后产生数字数据形式的非传感区的图像数据。然而，本发明中所指的数据校正单元并不限于本实施例中的这种数据校正单元104，也可以配置成在A/D变换前产生模拟数据形式的非传感区的图像数据。
如上所述，由于形成了非传感区的图像数据，因此将传感区的图像数据和非传感区的图像数据合并后就能得到整个纸币范围的、表示如图6中所示的一个35×128点阵的图像数据d201。
如图1所示，票据鉴别装置100具有一个控制单元105，用来控制票据鉴别装置100的有关各单元。
下面将结合图1和在图5所示的流程图说明控制单元105的工作情况。
控制单元105接收由传感单元101的进入传感器检测的纸币读出信息。当进入传感器检测到纸币时(步骤101)，利用时钟电路(未示出)产生的时钟信号测量纸币的检测时间(步骤102)，发出启动行传感器检测的信号(步骤103)。此外，控制单元105接收由传感单元101的通过传感器检测的纸币读出信息。当通过传感器检测到纸币时(步骤104)，测量纸币的检测时间(步骤105)，发出启动图像处理的信号(步骤106)。此后，这些检测时间的测量值用来计算纸币相对传送方向的歪斜角和纸币通过传感单元101的速度(步骤107)。上述过程对相继传送的每张纸币重复执行。
再看图1，票据鉴别装置100有一个图像处理单元106。接收到控制单元105发出的启动图像处理和有关纸币相对传送方向的歪斜程度的计算值后，图像处理单元106就开始进行图像处理，这将在下面加以说明。
如前面所述，通过ATM内部传送的纸币即使相对传送方向有些歪斜也可传送。图6在上侧示出了行传感器对这样有些歪斜传送的纸币进行检测所得到的图像数据的典型例子。长方形轮廓线所圈的范围230为行传感器扫描范围。行传感器产生用一个35×128的点阵表示这个范围的图像数据d201。行传感器扫描范围230内有些歪斜的长方形240标示有些歪斜传送的纸币的外形。
图像处理单元106根据从控制单元105接收到的有关纸币歪斜的计算值以及由35×128点阵表示的与如图6所示整个纸币范围的图像数据d201进行图像处理。在图像处理中，首先根据由35×128点阵表示的图像数据d201和有关纸币歪斜的计算值通过旋转变换进行歪斜校正，使纸币呈适当的取向。然后，校正由于每张纸币油墨密度不一致而引起的误差。此外，按照这种图像处理，从由35×128点阵表示的图像数据d201中截取纸币轮廓线240所围范围的相应图像数据，再将这相应图像数据按纸币划分成的10×22个像素区域各自取平均，形成由10×22个像素表示的整个纸币范围的图像数据d202，如图6中所示。
票据鉴别装置100还包括一个字典数据存储单元107，用来存储用10×22个像素表示的整个真正纸币范围的字典数据；以及一个字典比较单元108，用来将图像处理单元106所产生的图像数据d202与存储在字典数据存储单元107内的字典数据进行比较，以便判定纸币的种类和纸币的真实性，在判定真实性时还要考虑厚度传感器所得到的有关厚度分布的信息。
由于对图像数据进行了上述图像处理，因此就能产生各传感区的相应图像数据和对数据校正单元104所产生的图像数据进行平均。根据这样平均后的图像数据执行真实性判决就能根据纸币的整体情况进行鉴虽。到目前为止，纸币的鉴别都是根据纸币的整体情况执行的。因此，对图像数据进行上述图像处理就能得到与以前技术相同的鉴别精确性。
票据鉴别装置100还包括综合判决单元109和判决结果存储单元110。综合判决单元109根据字典比较单元108给出的各种判决结果和控制单元105计算出的歪斜角和通过速度判定是否应将纸币作为真正的纸币处理。这样得到的判决结果存入判决结果存储单元110。判决结果存储单元110还存储有关纸币种类等的判决结果。存储在判决结果存储单元110内的判决结果之类由构成ATM的一些装置(但不是票据鉴别装置100)读出，加以利用。
如上所述，按照票据鉴别装置100，可以利用已在传统的票据鉴别装置中使用的、与整个纸币范围相应的字典数据来鉴别纸币，而不需要作任何改变，因此有利于在不需要产生任何附加字典数据的情况下减少传感件。
还要提到的是，按照本发明，无论光行传感器1012上还是在磁行传感器1013上传感件都改稀疏了，但按本发明构成的票据鉴别装置也可以只将光行传感器1012上或只将磁行传感器1013上的传感件改稀疏。
图7示出了按本发明的另一个实施例构成的票据鉴别装置的方框图。
在图7中，与图1中相同的部分用同样的标号标示，不再加以说明。
票据鉴别装置300配置在ATM内，用来鉴别纸币。在ATM内，传送纸币的机构配有防止纸币相对传送方向歪斜的导向件。所以，按照票据鉴别装置300，没有必要执行将如图6中所示的歪斜纸币校正到适当方向的歪斜校正操作，从而就省去了票据鉴别装置100所具有的图像处理单元106。
票据鉴别装置300有一个字典数据存储单元301和一个数据提取单元302。字典数据存储单元301存有与整个真正纸币范围相应的字典数据，包括传感区部分数据d301和非传感区部分数据d302，如图8(a)所示。数据提取单元302从存储在字典数据存储单元301内的字典数据中提取与传感区相应的部分数据d301，如图8(b)所示。
票据鉴别装置300还有一个字典比较单元303，用来将行传感器得到的图像数据与数据提取单元302提取的部分数据进行比较，从而判定纸币种类、纸币的真实性等。
按照票据鉴别装置300，可以从在传统的票据鉴别装置中使用的、与整个纸币范围相应的字典数据中提取部分数据，从而能根据这样提取的部分数据鉴别纸币。这样，就有利于在不需要产生任何附加字典数据的情况下减少传感件。
如上所述，按照本发明的票据鉴别装置，能在不需要产生任何附加字典数据的情况下减少传感件。
虽然本发明是结合具体示例性实施例进行说明的，但本发明并不局限于这些实施例。本发明的范围仅由所附权利要求限定。显然，熟悉本技术领域的人员可以在不背离本发明的范围和精神的情况下对这些实施例进行种种变动和修改。
权利要求
1．一种票据鉴别装置，其中沿预定传送方向传送的票据在传送中由多个排列在与预定传送方向正交的排列方向上的传感件扫描，使票据的一些与传送方向平行的区域分别受到相应的传感件的检测，而票据按照对票据的检测所得到的图像数据进行鉴别，所述票据鉴别装置包括一个行传感器，其中有多个传感件排列在排列方向上，使得在票据上由相邻两个传感件检测的两个传感区之间形成一个未被任何传感件检测的非传感区；一个数据校正单元，用来产生票据上非传感区的相应图像数据；一个字典数据单元，用来存储与整个票据范围相应的字典数据，所述字典数据是鉴别票据的基准数据；以及一个字典比较单元，用来将由所述行传感器得到的传感区的图像数据和所述数据校正单元得到的非传感区的图像数据组成的、与整个票据范围相应的图像数据与存储在所述字典数据单元内的字典数据进行比较，从而鉴别所述行传感器检测到的票据。
2．一种按权利要求1所述的票据鉴别装置，其中所述票据鉴别装置还包括一个图像处理单元，用来对由所述行传感器得到的传感区的图像数据和所述数据校正单元得到的非传感区的图像数据组成的、与整个票据范围相应的图像数据进行预定的图像处理，所述字典数据单元存储与受到所述图像处理单元图像处理的图像数据相应的字典数据，以及所述字典比较单元将受到所述图像处理单元图像处理的图像数据与存储在所述字典数据单元内的字典数据进行比较，从而鉴别所述行传感器检测到的票据。
3．一种按权利要求1所述的票据鉴别装置，其中所述数据校正单元对所述行传感器得到的传感区图像数据进行内插处理，产生非传感区的图像数据。
4．一种按权利要求1所述的票据鉴别装置，其中所述数据校正单元将所述行传感器得到的传感区的图像数据拷贝为相应相邻的非传感区的图像数据。
5．一种按权利要求1所述的票据鉴别装置，其中所述数据校正单元将一个预定值指定为非传感区的图像数据。
6．一种票据鉴别装置，其中沿预定传送方向传送的票据在传送中由多个排列在与预定传送方向正交的排列方向上的传感件扫描，使票据的一些与传送方向平行的区域分别受到相应的传感件的检测，而票据按照对票据的检测所得到的图像数据进行鉴别，所述票据鉴别装置包括一个行传感器，其中有多个传感件排列在排列方向上，使得在票据上由相邻两个传感件检测的两个传感区之间形成一个未被任何传感件检测的非传感区；一个字典数据单元，用来存储与整个票据范围相应的字典数据，所述字典数据是鉴别票据的基准数据；一个数据提取单元，用来从存储在所述字典数据单元内的字典数据中提取与票据上受到所述行传感器检测的各条形传感区相应的那部分数据；以及一个字典比较单元，用来将所述行传感器得到的传感区的图像数据与所述数据提取单元提取的这部分数据进行比较，从而鉴别所述行传感器检测到的票据。
全文摘要
本发明所提出的票据鉴别装置有一个用来产生与不受任何构成行传感器的传感件检测的非传感区相应的图像数据的数据校正单元,从而能在不需要产生任何附加字典数据的情况下有效地减少所需的传感件的数目。
文档编号G07D7/00GK1218234SQ9810748
公开日1999年6月2日 申请日期1998年4月29日 优先权日1997年11月21日
发明者向井昌宪 申请人:富士通株式会社