專利名稱：對(duì)象辨別裝置和硬幣辨別裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種辨別在其表面上具有不平坦圖案的對(duì)象的對(duì)象辨別裝置以及硬幣辨別裝置。要求2011年3月30日提交的日本專利申請(qǐng)No. 2011-076341的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容并入于此作為參考。
背景技術(shù)：
作為辨別在其表面上具有不平坦圖案的對(duì)象的對(duì)象辨別裝置，人們已知硬幣辨別裝置，其對(duì)硬幣成像并且基于所獲取的圖像數(shù)據(jù)來辨別硬幣。這樣的硬幣辨別裝置通常運(yùn)送多個(gè)硬幣，并且對(duì)被運(yùn)送到成像區(qū)域的硬幣的表面依次成像。為了成像，硬幣辨別裝置包括在硬幣表面照射照明光的光源和接收從硬幣表面反射的反射光的成像單元(例如，參考日本未審專利申請(qǐng)，首次公開No. 2000-306135(下文稱為專利文獻(xiàn)I))。 在專利文獻(xiàn)I中公開的硬幣辨別裝置中，硬幣在被運(yùn)送帶按壓在透明組件的表面的同時(shí)被運(yùn)送。該透明組件由諸如玻璃之類的透光材料形成。該光源被布置在該透明組件的下側(cè)，在硬幣穿過成像區(qū)域的時(shí)刻進(jìn)行發(fā)光，并且經(jīng)由該透明組件將照明光照射到硬幣表面。成像單元被布置為使得它直接面對(duì)硬幣表面，并且在照明光當(dāng)中主要接收從硬幣表面反射的反射光。硬幣的辨別通過將成像單元獲取的圖像數(shù)據(jù)與表示硬幣類型的預(yù)記錄數(shù)據(jù)相比較來進(jìn)行。然而，在專利文獻(xiàn)I中公開的硬幣辨別裝置中，除了來自硬幣表面的反射光，在運(yùn)送硬幣那一側(cè)上的透明組件的表面處反射的反射光和在照射照明光那一側(cè)上的透明組件的表面處反射的反射光也入射到成像單元。結(jié)果，不能再進(jìn)行使用所獲得的圖像數(shù)據(jù)的精確辨別，從而導(dǎo)致辨別精度下降。而且，顯示基于該圖像數(shù)據(jù)形成的圖像，使得作為對(duì)來自透明組件表面的反射光成像的結(jié)果，硬幣的周圍模糊發(fā)白，使得視覺識(shí)別更困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有良好的辨別精度的對(duì)象辨別裝置和硬幣辨別裝置。根據(jù)本發(fā)明的對(duì)象辨別裝置辨別在其表面上具有不平坦圖案的對(duì)象。所述對(duì)象辨別裝置包括透明單元，其包括支撐所述對(duì)象的支撐表面；光照射單元，其將照明光經(jīng)過所述透明單元而照射到所述對(duì)象的表面；成像單元，其對(duì)包括所述透明單元的至少一部分的成像區(qū)域成像，并且生成圖像數(shù)據(jù)；和辨別處理單元，其使用所述成像單元生成的圖像數(shù)據(jù)來辨別所述對(duì)象。所述辨別處理單元基于通過使用校正圖像數(shù)據(jù)校正對(duì)象圖像數(shù)據(jù)生成的辨別圖像數(shù)據(jù)來辨別所述對(duì)象。所述對(duì)象圖像數(shù)據(jù)是通過在所述成像區(qū)域中存在對(duì)象的狀態(tài)中對(duì)所述成像區(qū)域成像而生成的。所述校正圖像數(shù)據(jù)是通過對(duì)所述成像區(qū)域中沒有對(duì)象的成像區(qū)域成像而生成的。所述對(duì)象辨別裝置可以還包括用于存儲(chǔ)所述校正圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元。所述辨別處理單元通過使用所述存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的校正圖像數(shù)據(jù)校正所述成像單元生成的對(duì)象圖像數(shù)據(jù)來生成辨別圖像數(shù)據(jù)。在所述對(duì)象辨別裝置中，所述辨別處理單元可以在制造所述對(duì)象辨別裝置時(shí)將所述校正圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)單元中。在所述對(duì)象辨別裝置中，所述辨別處理單元可以在所述對(duì)象辨別裝置的維護(hù)模式時(shí)將所述校正圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)單元中。 在所述對(duì)象辨別裝置中，所述辨別處理單元可以通過從所述對(duì)象圖像數(shù)據(jù)中減去所述校正圖像數(shù)據(jù)來生成所述辨別圖像數(shù)據(jù)。所述對(duì)象辨別裝置可以還包括運(yùn)送對(duì)象的運(yùn)送單元。所述透明單元的支撐表面可以組成所述運(yùn)送單元的一部分。所述透明單元可以在與所述支撐表面相對(duì)側(cè)的表面上包括抗反射膜。在所述對(duì)象辨別裝置中，所述運(yùn)送單元可以包括引導(dǎo)對(duì)象的傳送的引導(dǎo)槽。 一種根據(jù)本發(fā)明的硬幣辨別裝置辨別在硬幣的表面上具有不平坦圖案的硬幣。所述硬幣辨別裝置包括透明單元，其包括支撐所述硬幣的支撐表面；光照射單元，其將照明光經(jīng)過所述透明單元而照射到所述硬幣的表面；成像單元，其對(duì)包括所述透明單元的至少一部分的成像區(qū)域成像，并且生成圖像數(shù)據(jù)；和辨別處理單元，其使用所述成像單元生成的圖像數(shù)據(jù)來辨別所述硬幣。所述辨別處理單元基于通過使用校正圖像數(shù)據(jù)校正對(duì)象圖像數(shù)據(jù)生成的辨別圖像數(shù)據(jù)來辨別所述硬幣。所述對(duì)象圖像數(shù)據(jù)是通過在所述成像區(qū)域中存在硬幣的狀態(tài)中對(duì)所述成像區(qū)域成像而生成的。所述校正圖像數(shù)據(jù)是通過對(duì)所述成像區(qū)域中沒有硬幣的成像區(qū)域成像而生成的。根據(jù)本發(fā)明，借助校正圖像數(shù)據(jù)，可以獲得僅從不存在對(duì)象的透明單元的支撐表面反射的反射光的級(jí)別。而且，通過使用該校正圖像數(shù)據(jù)校正對(duì)象圖像數(shù)據(jù)，實(shí)質(zhì)上，可以獲得基于僅從對(duì)象反射的反射光(其排除了通過透明單元的支撐表面反射的反射光)所產(chǎn)生的辨別圖像數(shù)據(jù)?；谠摫鎰e圖像數(shù)據(jù)，能夠以良好的精度辨別對(duì)象。因此，可以提供具有良好辨別精度的對(duì)象辨別裝置和硬幣辨別裝置。


圖I是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的硬幣辨別裝置的透明單元的示意平面圖。圖2以簡(jiǎn)單形式示出了從側(cè)表面觀看圖I中的硬幣辨別裝置的透明單元附近的狀態(tài)。圖3是示出圖I中的硬幣辨別裝置的控制系統(tǒng)的方框圖。圖4示意性示出了當(dāng)成像區(qū)域中不包含對(duì)象時(shí)來自圖I中的透明單元的表面的反射光。圖5示意性示出了當(dāng)成像區(qū)域中包含對(duì)象時(shí)來自硬幣表面的反射光和來自圖I中的透明單元表面的反射光。圖6是示出基于圖4的圖像所產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)而表示的反射光級(jí)別的波形的圖。圖7是示出基于圖5的圖像所產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)而表示的反射光級(jí)別的波形的圖。圖8是示出在本發(fā)明實(shí)施例中基于校正的圖像數(shù)據(jù)而表示的反射光級(jí)別的波形的圖。圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的硬幣辨別裝置的另一示例中的透明單元的示意平面圖。圖10以簡(jiǎn)單形式示出了從側(cè)表面觀看圖9的硬幣辨別裝置的透明單元附近的狀態(tài)。
具體實(shí)施例方式下文中，描述了一種根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的硬幣辨別裝置，其對(duì)在其表面上具有不平坦圖案的硬幣進(jìn)行辨別。圖I是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的硬幣辨別裝置的透明單元的示意平面圖。如圖I所示，硬幣辨別裝置I包括運(yùn)送硬幣M的運(yùn)送部件11。運(yùn)送部件11包括盤形運(yùn)送單元3、運(yùn)送硬幣M的運(yùn)送帶2、以及在運(yùn)送單元3 —側(cè)的表面中形成的引導(dǎo)槽5。該引導(dǎo)槽5引導(dǎo)所運(yùn)送的硬幣M。運(yùn)送單元3中的引導(dǎo)槽5的 內(nèi)部空間是用于運(yùn)送硬幣M的硬幣通道4。運(yùn)送帶2是由驅(qū)動(dòng)輥和備用輥(圖中未示出)支撐的環(huán)形帶。運(yùn)送帶2以與引導(dǎo)槽5延伸的方向近似平行的方向驅(qū)動(dòng)。在被按壓在引導(dǎo)槽5內(nèi)的運(yùn)送單元3的表面的同時(shí)，運(yùn)送帶2以箭頭F的方向運(yùn)送硬幣M。運(yùn)送單元3具有透明單元6，該透明單元6由可透光的透明材料形成，例如剛玉(sapphire)玻璃或丙烯酸樹脂。在以平面圖觀看運(yùn)送單元3的狀態(tài)下，透明單元6是矩形形狀。透明單元6曝露于引導(dǎo)槽5內(nèi)，并且具有支撐將要運(yùn)送的硬幣M的表面的支撐表面6a。透明單元6的支撐表面6a組成運(yùn)送單元3的一部分。此外，硬幣辨別裝置I包括成像單元20，該成像單元20經(jīng)過透明單元6對(duì)穿過透明單元6的硬幣M成像。成像單元20具有包括透明單元6的至少一部分的成像區(qū)域。成像區(qū)域的中心被近似地設(shè)定為曝露于引導(dǎo)槽5的透明單元6的支撐表面6a的中心。在成像區(qū)域中，光照射經(jīng)過透明單元6的支撐表面6a，并且穿透透明單元6的光照射到通過透明單元6的硬幣M的表面。成像單元20主要接收來自硬幣M的表面的反射光，并且產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)。下面描述成像單元20的具體配置。圖2以簡(jiǎn)單形式示出了從側(cè)表面觀看硬幣辨別裝置的透明單元附近的狀態(tài)。如圖2所示，硬幣辨別裝置I包括光照射單元21、成像元件22、透鏡23和分束器25。光照射單元21包括表面光源21a。表面光源21a被布置在光照射側(cè)的運(yùn)送單元3的表面附近。表面光源21a具有相對(duì)于支撐表面6a垂直地照射照明光的照射表面。表面光源21a被布置為使得該照射表面相對(duì)于透明單元6的支撐表面6a近似垂直。作為表面光源21a，例如可以使用包括多個(gè)白色LED的白色表面光源。成像元件22可以是CXD型圖像傳感器或者CMOS型圖像傳感器，其對(duì)成像區(qū)域中的反射光成像。成像元件22通過將接收到的反射光轉(zhuǎn)化為電信號(hào)而產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)，并且輸出其圖像數(shù)據(jù)。透鏡23具有收集來自成像區(qū)域的反射光的光通量的光學(xué)功能，以便在成像元件22上對(duì)在成像區(qū)域中反射的反射光成像。透鏡23被布置為使得透鏡23的光軸與以透明單元6的中心部分為中心的圓圈的中心軸一致。透鏡23優(yōu)選地為諸如遠(yuǎn)焦(telecentric)透鏡之類的透鏡，其具有長(zhǎng)景深以及貫穿其范圍的恒定放大率，并且其沒有可歸因于視差的圖像失真。分束器25被布置為在從光照射單元21射出的照明光的光通量與成像元件22接收到的光的光通量相交叉的位置處，并且這些光通量被引導(dǎo)到成像區(qū)域。作為分束器25，可以使用單向透視玻璃，其將從光照射單元21射出的照明光反射到成像區(qū)域，并且此外，透射在成像區(qū)域反射的反射光。此外，如圖2所示，硬幣辨別裝置I包括為透明單元6提供的定時(shí)傳感器8。定時(shí)傳感器8包括光發(fā)射兀件8b和光接收兀件8a。定時(shí)傳感器8被配置為使得從光發(fā)射兀件Sb發(fā)射的光可以通過透明單元6由光接收元件8a接收，并且使得當(dāng)從光發(fā)射元件Sb發(fā)射的光未被光接收兀件8a接收到時(shí)輸出定時(shí)信號(hào)。定時(shí)傳感器8被布置在以下位置其中，當(dāng)作為被正在透明單元6的表面上運(yùn)送的硬幣M中斷的結(jié)果、從光發(fā)射元件Sb發(fā)射的光未被光接收元件8a接收到時(shí)輸出定時(shí)信號(hào)時(shí)，能夠檢測(cè)到硬幣M在成像點(diǎn)的前面。在圖2中，所述配置為使得定時(shí)傳感器8被提供在透明單元6的下游側(cè)，然而不限于這種配置。定時(shí)傳感器8可被提供在透明單元6的上游側(cè)。
抗反射膜9形成于透明單元6的在與支撐表面6a相對(duì)側(cè)的表面上?？狗瓷淠?具有以下特征防止在透明單元6的在支撐表面6a的相對(duì)側(cè)的表面上發(fā)生照明光的表面反射。抗反射膜9由在透明單元6的表面上沉積的單層或多層膜組成。通過提供抗反射膜9，與不提供抗反射膜的情況相比，由成像元件22接收到的反射光的信號(hào)的最小值與最大值之間的比率(動(dòng)態(tài)范圍)可以變得更寬。因此，最好提供抗反射膜9。接著，描述硬幣辨別裝置的控制系統(tǒng)。圖3是示出圖I和圖2中所示的硬幣辨別裝置I的控制系統(tǒng)的方框圖。硬幣辨別裝置I包括集中控制所述控制系統(tǒng)的控制單元34。再者，硬幣辨別裝置I包括模數(shù)轉(zhuǎn)換單元(A-D轉(zhuǎn)換單元)31、存儲(chǔ)單元33和辨別處理單元36。這些處理單元被人工地連接并且受來自控制單元34的命令的控制。在定時(shí)信號(hào)從定時(shí)傳感器8輸入的同時(shí),控制單兀34將照射信號(hào)輸出到光照射單元21，導(dǎo)致光照射單元21照射照明光。而且，在輸入定時(shí)信號(hào)的同時(shí)，控制單元34進(jìn)行由成像元件22接收到的反射光的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的讀取，并且指示生成圖像數(shù)據(jù)。模數(shù)轉(zhuǎn)換單元31將從成像元件22輸入的模擬信號(hào)圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并且輸出數(shù)字化的圖像數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)單元33存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)。除了圖像數(shù)據(jù)以外，存儲(chǔ)單元33還預(yù)先存儲(chǔ)表示每種類型的硬幣M的不平坦圖案的圖案數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)單元33根據(jù)控制單元34的讀出控制而讀出圖像數(shù)據(jù)和圖像圖案數(shù)據(jù)。辨別處理單元36通過利用由成像元件22產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)而進(jìn)行硬幣M的辨別處理。在辨別處理中，辨別處理單元36根據(jù)定時(shí)傳感器8的定時(shí)信號(hào)促使存儲(chǔ)單元33存儲(chǔ)當(dāng)硬幣M存在于成像區(qū)域時(shí)通過對(duì)成像區(qū)域成像而形成的圖像數(shù)據(jù)，作為對(duì)象圖像數(shù)據(jù)，并且表示包括硬幣表面的不平坦圖案的陰影。此外，甚至在辨別處理以外的時(shí)間，即在制造時(shí)或者在維護(hù)模式時(shí)，硬幣辨別裝置I也可以促使存儲(chǔ)單元33存儲(chǔ)當(dāng)對(duì)象不存在于成像區(qū)域時(shí)對(duì)成像區(qū)域成像而形成的圖像數(shù)據(jù)，作為校正圖像數(shù)據(jù)。這時(shí)，控制單元34將照射信號(hào)輸出到光照射單元21，而不管定時(shí)信號(hào)，從而導(dǎo)致光照射單元21照射照明光，并且控制單元34驅(qū)動(dòng)控制成像元件22，促使成像元件22接收反射光并且生成圖像數(shù)據(jù)。在硬幣辨別裝置I的制造完成時(shí)或者在硬幣辨別裝置I的維護(hù)模式時(shí)，辨別處理單元36促使存儲(chǔ)單元33存儲(chǔ)當(dāng)在成像區(qū)域中不存在對(duì)象或者諸如運(yùn)送單元或運(yùn)送帶之類的反射對(duì)象時(shí)對(duì)成像區(qū)域成像而產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)，作為校正圖像數(shù)據(jù)。而且，辨別處理單元36使用校正圖像來校正對(duì)象圖像數(shù)據(jù)，從而產(chǎn)生校正數(shù)據(jù)。此處，對(duì)象圖像數(shù)據(jù)是通過當(dāng)在成像區(qū)域中存在對(duì)象時(shí)對(duì)成像區(qū)域成像而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。另一方面，校正圖像數(shù)據(jù)是通過對(duì)沒有對(duì)象和諸如運(yùn)送單元或運(yùn)送帶之類的反射對(duì)象的成像區(qū)域成像而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。辨別處理單元36隨后將校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元33中作為辨別圖像數(shù)據(jù)。辨別處理單元36通過將辨別圖像數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)單元33中存儲(chǔ)的圖像圖案數(shù)據(jù)相比較來辨別由辨別圖像數(shù)據(jù)表示的硬幣M。硬幣辨別裝置I可以包括顯示單元，其基于對(duì)象圖像數(shù)據(jù)或辨別圖像數(shù)據(jù)來顯示圖像。 借助校正圖像數(shù)據(jù)，硬幣辨別裝置I可以獲得僅從不存在硬幣M的透明單元6的支撐表面6a反射的反射光的級(jí)別。而且，通過使用該校正圖像數(shù)據(jù)校正對(duì)象圖像數(shù)據(jù)，實(shí)質(zhì)上，硬幣辨別裝置I可以獲得基于僅從硬幣表面反射的反射光(排除了由透明單元6的支撐表面6a反射的反射光)產(chǎn)生的辨別圖像數(shù)據(jù)。結(jié)果，硬幣辨別裝置I可以基于辨別圖像數(shù)據(jù)更精確地捕捉硬幣表面的不平坦圖案的陰影，并且能夠以良好的精度進(jìn)行辨別處理。而且，當(dāng)硬幣辨別裝置基于辨別圖像數(shù)據(jù)在顯示單元或外部顯示部件上顯示圖像時(shí)，所顯示的圖像具有良好的可視性，因?yàn)閬碜酝该鹘M件表面的反射光的滲透被抑制，清楚地顯示了硬幣M的外圍部分和硬幣表面的不平坦圖案。硬幣辨別裝置I可以利用辨別處理單元36使用校正圖像數(shù)據(jù)來校正所有所產(chǎn)生的對(duì)象圖像數(shù)據(jù)。然而僅在選擇校正模式的情況下，硬幣辨別裝置I可以使用校正圖像數(shù)據(jù)來校正對(duì)象圖像數(shù)據(jù)。在這一情況下，在除了校正模式以外的時(shí)候，辨別處理可以通過直接利用對(duì)象圖像數(shù)據(jù)作為圖像辨別數(shù)據(jù)來進(jìn)行。接著，描述產(chǎn)生對(duì)象圖像數(shù)據(jù)和校正圖像數(shù)據(jù)并且校正對(duì)象圖像數(shù)據(jù)的序列的示例。下述的硬幣辨別裝置具有與圖I到圖3中描述的裝置相同的配置，并且使用相同的參考符號(hào)。下面描述當(dāng)硬幣辨別裝置I被設(shè)置為維護(hù)模式時(shí)的操作。圖4示意性示出了當(dāng)成像區(qū)域中不包含對(duì)象或者另一反射對(duì)象時(shí)來自透明單元表面的反射光。當(dāng)設(shè)置維護(hù)模式時(shí)，控制單元34將照射信號(hào)輸出到光照射單元21，使得光照射單元21向成像區(qū)域照射照明光Lp如圖4所示，成像元件22隨后接收從透明單元6的支撐表面6a反射的反射光(來自界面的反射光)Lb。此外，辨別處理單元36將成像元件22產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元33中作為校正圖像數(shù)據(jù)。這時(shí)，在存在已經(jīng)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元33中的校正圖像數(shù)據(jù)的情況下，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元33中的校正圖像數(shù)據(jù)被更新為最新的校正圖像數(shù)據(jù)。此處，在制造完成時(shí)，執(zhí)行與當(dāng)設(shè)置維護(hù)模式時(shí)相同的操作。接著，描述當(dāng)硬幣辨別裝置I未被設(shè)置為維護(hù)模式時(shí)的操作，或者換句話說，描述當(dāng)進(jìn)行正常辨別處理時(shí)的操作。圖5示意性示出了當(dāng)成像區(qū)域中包含對(duì)象時(shí)來自硬幣表面的反射光(來自硬幣M的反射光)Lm和來自透明單元表面的反射光(來自界面的反射光)Lb。控制單元34根據(jù)定時(shí)傳感器8的定時(shí)信號(hào)將照射信號(hào)輸出到光照射單元21，使得光照射單元21使照射光穿過透明單元6的支撐表面6a而照射到硬幣表面M，并且控制成像元件22接收來自成像區(qū)域的反射光。而且，辨別處理單元36將表示包括硬幣表面的不平坦圖案的陰影的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元33中作為對(duì)象圖像數(shù)據(jù)。圖6是示出基于校正圖像數(shù)據(jù)而表示的反射光級(jí)別的波形的圖。此外，圖7是示出基于對(duì)象圖像數(shù)據(jù)而表示的反射光級(jí)別的波形的圖。圖8是示出基于辨別圖像數(shù)據(jù)而表示的反射光級(jí)別的波形的圖。在圖6到圖8中，水平軸示出了圖4和圖5中的成像區(qū)域的X方向位置，而垂直軸示出了與X軸位置對(duì)應(yīng)的反射光的級(jí)別。此外，圖7和圖8中由箭頭S表示的部分示出了針對(duì)X位置與硬幣表面對(duì)應(yīng)的范圍。圖6中示出的波形僅示出了來自透明單元6的支撐表面6a的反射光的分量。圖7中所示的波形示出了在與硬幣表面對(duì)應(yīng)的區(qū)域中來自硬幣表面的反射光的 分量，其中來自透明單元6的支撐表面6a的反射光的分量疊加在其上。辨別處理單元36通過從對(duì)象圖像數(shù)據(jù)中減去校正圖像數(shù)據(jù)來校正對(duì)象圖像數(shù)據(jù)。具體地，辨別處理單元36基于校正圖像數(shù)據(jù)，從基于對(duì)象圖像數(shù)據(jù)的反射光級(jí)別中減去來自透明單元6的支撐表面6a的反射光級(jí)別。通過進(jìn)行該算術(shù)處理，如圖8所示，硬幣辨別裝置I可以獲得包括來自硬幣表面的反射光的分量的圖像數(shù)據(jù)，該圖像數(shù)據(jù)實(shí)際上并不包括來自透明單元6的反射光的分量。辨別處理單元36輸出該圖像數(shù)據(jù)作為辨別圖像數(shù)據(jù)。在上面的硬幣辨別裝置中，所述配置為使得照明光垂直地照射到作為成像對(duì)象的硬幣表面。然而，光照射單元的結(jié)構(gòu)或配置不限于此。例如，所述配置可以使得照明光從對(duì)角方向照射到作為成像對(duì)象的硬幣表面。圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的硬幣辨別裝置的另一示例中包括的透明單元的示意平面圖。如圖9所示，硬幣辨別裝置I包括圓形光照射單元41。光照射單元4的中心被設(shè)定在穿過透明單元的中心部分的中心軸上。光照射單元41配備有以近似相等間隔布置在圓周方向中的多個(gè)光發(fā)射元件42。作為光發(fā)射元件42，可以使用例如LED。圖10以簡(jiǎn)單形式示出了從側(cè)表面觀看圖9中的硬幣辨別裝置的透明單元附近的狀態(tài)。如圖10所示，硬幣辨別裝置I包括光照射單元41、成像元件22和透鏡23。在光照射單元41上布置的多個(gè)光發(fā)射元件42中，從每個(gè)光發(fā)射元件42照射的照明光的光通量在相對(duì)于與透明單元6的支撐表面6a平行的方向傾向于透明單元6側(cè)的方向上移動(dòng)。而且，穿過透明單元6的支撐表面6a相對(duì)于硬幣表面對(duì)角地照射照明光。成像元件22經(jīng)由透鏡23接收從硬幣表面反射的反射光。在上面提到的實(shí)施例中，公開了一種辨別硬幣的硬幣辨別裝置的配置作為示例。然而，對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施例的對(duì)象辨別裝置，辨別對(duì)象不限于硬幣。它可被應(yīng)用于在表面上具有不平坦圖案的對(duì)象(例如，除了被用作貨幣的硬幣以外的硬幣、金屬和其他盤形金屬部件)的辨別。如上所述，在本說明書中，公開了一種辨別在對(duì)象表面上具有不平坦圖案的對(duì)象的對(duì)象辨別裝置。所述對(duì)象辨別裝置包括透明單元，其包括支撐所述對(duì)象的支撐表面；光照射單元，其將照射光經(jīng)過所述透明單元而照射到所述對(duì)象的表面；成像單元，其對(duì)包括所述透明單元的至少一部分的成像區(qū)域成像，并且生成圖像數(shù)據(jù)；和辨別處理單元，用于使用所述成像單元生成的圖像數(shù)據(jù)來辨別所述對(duì)象。所述辨別處理單元基于通過使用校正圖像數(shù)據(jù)校正對(duì)象圖像數(shù)據(jù)生成的辨別圖像數(shù)據(jù)來辨別所述對(duì)象。所述對(duì)象圖像數(shù)據(jù)是通過在所述成像區(qū)域中存在對(duì)象的狀態(tài)中對(duì)所述成像區(qū)域成像而生成的。所述校正圖像數(shù)據(jù)是通過對(duì)所述成像區(qū)域中沒有對(duì)象的成像區(qū)域成像而生成的。而且，本說明書中公開的對(duì)象辨別裝置可以還包括用于存儲(chǔ)所述校正圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元。所述辨別處理單元可以使用所述存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的校正圖像數(shù)據(jù)校正所述成像單元生成的對(duì)象圖像數(shù)據(jù)來生成辨別圖像數(shù)據(jù)。而且，在本說明書中公開的對(duì)象辨別裝置中，所述辨別處理單元可以在制造所述對(duì)象辨別裝置時(shí)將所述校正圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)單元中。而且，在本說明書中公開的對(duì)象辨別裝置中，所述辨別處理單元可以在所述對(duì)象辨別裝置的維護(hù)模式時(shí)將所述校正圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)單元中。
而且，在本說明書中公開的對(duì)象辨別裝置中，所述辨別處理單元可以通過從所述對(duì)象圖像數(shù)據(jù)中減去所述校正圖像數(shù)據(jù)來生成所述辨別圖像數(shù)據(jù)。而且，本說明書中公開的對(duì)象辨別裝置可以還包括用于運(yùn)送對(duì)象的運(yùn)送單元。所述透明單元的透明表面可以組成所述運(yùn)送單元的一部分。所述透明單元可以在與所述支撐表面相對(duì)側(cè)的表面上包括抗反射膜。而且，在本說明書中公開的對(duì)象辨別裝置中，所述運(yùn)送單元可以包括引導(dǎo)對(duì)象的傳送的引導(dǎo)槽。而且，在本說明書中，公開了一種辨別在硬幣表面上具有不平坦圖案的硬幣的硬幣辨別裝置。所述硬幣辨別裝置包括透明單元，其包括支撐所述硬幣的支撐表面；光照射單元，其將照射光經(jīng)過所述透明單元而照射到所述硬幣的表面；成像單元，用于對(duì)包括所述透明單元的至少一部分的成像區(qū)域成像，并且生成圖像數(shù)據(jù)；和辨別處理單元，用于使用所述成像單元生成的圖像數(shù)據(jù)來辨別所述硬幣。所述辨別處理單元基于通過使用校正圖像數(shù)據(jù)校正對(duì)象圖像數(shù)據(jù)生成的辨別圖像數(shù)據(jù)來辨別所述硬幣。所述對(duì)象圖像數(shù)據(jù)是通過在所述成像區(qū)域中存在硬幣的狀態(tài)中對(duì)所述成像區(qū)域成像而生成的。所述校正圖像數(shù)據(jù)是通過對(duì)所述成像區(qū)域中沒有硬幣的成像區(qū)域成像而生成的。盡管上面已經(jīng)描述和圖示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些是本發(fā)明的示例并且不應(yīng)被認(rèn)為是限制。在不背離本發(fā)明的范圍的情況下可以進(jìn)行添加、省略、替換和其他修改。相應(yīng)地，本發(fā)明不應(yīng)被認(rèn)為受前面的描述限制，而是僅受所附權(quán)利要求的范圍限制。
權(quán)利要求
1.一種辨別在對(duì)象表面上具有不平坦圖案的對(duì)象的對(duì)象辨別裝置，所述裝置包括 透明單元，其包括支撐所述對(duì)象的支撐表面； 光照射單元，其將照明光經(jīng)過所述透明單元而照射到所述對(duì)象的表面； 成像單元，其對(duì)包括所述透明單元的至少一部分的成像區(qū)域成像，并且生成圖像數(shù)據(jù)；和 辨別處理單元，其使用所述成像單元生成的圖像數(shù)據(jù)來辨別所述對(duì)象， 所述辨別處理單元基于通過使用校正圖像數(shù)據(jù)校正對(duì)象圖像數(shù)據(jù)生成的辨別圖像數(shù)據(jù)來辨別所述對(duì)象，所述對(duì)象圖像數(shù)據(jù)是通過在所述成像區(qū)域中存在對(duì)象的狀態(tài)中對(duì)所述成像區(qū)域成像而生成的，并且所述校正圖像數(shù)據(jù)是通過對(duì)所述成像區(qū)域中沒有對(duì)象的成像區(qū)域成像而生成的。
2.如權(quán)利要求I所述的對(duì)象辨別裝置，還包括 存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)所述校正圖像數(shù)據(jù)， 其中所述辨別處理單元通過使用所述存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的校正圖像數(shù)據(jù)校正所述成像單元生成的對(duì)象圖像數(shù)據(jù)來生成辨別圖像數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求2所述的對(duì)象辨別裝置，其中所述辨別處理單元在制造所述對(duì)象辨別裝置時(shí)將所述校正圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)單元中。
4.如權(quán)利要求2所述的對(duì)象辨別裝置，其中所述辨別處理單元在所述對(duì)象辨別裝置的維護(hù)模式時(shí)將所述校正圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)單元中。
5.如權(quán)利要求I到4中任一項(xiàng)所述的對(duì)象辨別裝置，其中所述辨別處理單元通過從所述對(duì)象圖像數(shù)據(jù)中減去所述校正圖像數(shù)據(jù)來生成所述辨別圖像數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求I到4中任一項(xiàng)所述的對(duì)象辨別裝置，還包括 運(yùn)送單元，其運(yùn)送對(duì)象， 其中所述透明單元的支撐表面組成所述運(yùn)送單元的一部分，和 所述透明單元在與所述支撐表面相對(duì)側(cè)的表面上包括抗反射膜。
7.如權(quán)利要求6所述的對(duì)象辨別裝置，其中所述運(yùn)送單元包括引導(dǎo)對(duì)象的傳送的引導(dǎo)槽。
8.一種辨別在硬幣的表面上具有不平坦圖案的硬幣的硬幣辨別裝置，所述裝置包括 透明單元，其包括支撐所述硬幣的支撐表面； 光照射單元，其將照明光經(jīng)過所述透明單元而照射到所述硬幣的表面； 成像單元，其對(duì)包括所述透明單元的至少一部分的成像區(qū)域成像，并且生成圖像數(shù)據(jù)；和 辨別處理單元，其使用所述成像單元生成的圖像數(shù)據(jù)來辨別所述硬幣， 所述辨別處理單元基于通過使用校正圖像數(shù)據(jù)校正對(duì)象圖像數(shù)據(jù)生成的辨別圖像數(shù)據(jù)來辨別所述硬幣，所述對(duì)象圖像數(shù)據(jù)是通過在所述成像區(qū)域中存在硬幣的狀態(tài)中對(duì)所述成像區(qū)域成像而生成的，并且所述校正圖像數(shù)據(jù)是通過對(duì)所述成像區(qū)域中沒有硬幣的成像區(qū)域成像而生成的。
全文摘要
一種辨別在對(duì)象表面上具有不平坦圖案的對(duì)象的對(duì)象辨別裝置。所述對(duì)象辨別裝置包括透明單元，包括支撐所述對(duì)象的支撐表面；光照射單元，用于將照明光經(jīng)過所述透明單元而照射到所述對(duì)象的表面；成像單元，用于對(duì)包括所述透明單元的至少一部分的成像區(qū)域成像，并且生成圖像數(shù)據(jù)；和辨別處理單元，使用所述成像單元生成的圖像數(shù)據(jù)來辨別所述對(duì)象。所述辨別處理單元基于通過使用校正圖像數(shù)據(jù)校正對(duì)象圖像數(shù)據(jù)生成的辨別圖像數(shù)據(jù)來辨別所述對(duì)象。所述對(duì)象圖像數(shù)據(jù)是通過在所述成像區(qū)域中存在對(duì)象的狀態(tài)中對(duì)所述成像區(qū)域成像而生成的。所述校正圖像數(shù)據(jù)是通過對(duì)所述成像區(qū)域中沒有對(duì)象的成像區(qū)域成像而生成的。
文檔編號(hào)G07D7/20GK102737436SQ20121008578
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月30日
發(fā)明者美留町直史, 高橋昌孝 申請(qǐng)人:勞雷爾精機(jī)株式會(huì)社