专利名称：钱币辨识装置及其方法
技术领域：
本发明是关于一种辨识装置及其方法，具体地说指一种用以辨识硬币或纸钞等货币真伪的货币辨识装置及其方法。
然而，以硬币为例，目前世界各国所发行的货币种类繁多，再加上各游乐场自行设计的各式各样辅币也非常多，因此不乏有与政府所发行的法定货币具有相同大小、重量、物理特性、或材质的非法定货币在市面上流通，因此对于公知以硬币的物理特性作为主要判断标的的货币装置来说，常常会将具有相同物理特性的非法定货币误判为法定货币，进而导致厂商损失，并极易遭到小偷觊觎、由投入自行设计的伪造货币来兑换真正货币而牟利。以上均非十分理想。
本发明的另一目的在于提供一种货币辨识装置及其方法，由修改资料库所储存货币及其参考影像的内容，而达到增减可辨识货币的种类。
为实现上述目的，本发明提供的钱币辨识装置，包括一硬币接收器及一分发器，该硬币接收器用以接收并定位一待测硬币，该硬币辨识装置主要包括一资料库，储存复数个硬币所对应的参考影像；一影像侦测器，装设于该硬币接收器的一侧，用以撷取定位于该硬币接收器的该待测硬币的一币面影像；以及一影像辨识器，将所撷取的该币面影像连结至该资料库，以比对该币面影像与该等参考影像，并产生一影像辨识结果来控制该分发器接受或拒绝该待测硬币。
所述装置中，该影像辨识器根据该币面影像所具有的轮廓而至该资料库找出符合该轮廓的硬币，并比对该币面影像与该硬币的参考影像，以产生一影像辨识结果来控制该分发器接受或拒绝该待测硬币。
所述装置中还包括有一轮廓侦测器以撷取该硬币的轮廓。
所述装置中，该影像辨识器依序以一预设角度旋转该币面影像，并比对该旋转后的币面影像与该参考影像，以当比对分数超过一临界值时，产生一正确的影像辨识结果。
所述装置中还包括有另一影像侦测器装设于该硬币接收器的另一侧，用以撷取定位于该硬币接收器的该待测硬币的另一币面影像。
所述装置中该影像辨识器根据该任一币面影像所具有的轮廓连结至资料库以找出符合该轮廓的硬币，并将该两币面影像与该硬币的正面及反面参考影像进行比对。
本发明提供的钱币辨识装置，该收钱设备包括一纸币接收器及一分发器，该纸币接收器用以接收并定位一待测纸币，该纸币辨识装置主要包括一资料库，储存复数个纸币所对应的参考影像；一影像侦测器，装设于该纸币接收器的一侧，用以撷取定位于该纸币接收器的该待测纸币的一币面影像；以及一影像辨识器，将所撷取的该币面影像连结至该资料库，以比对该币面影像与该等参考影像，并产生一影像辨识结果来控制该分发器接收或拒绝该待测纸币。
所述装置中，该影像辨识器根据该币面影像所对应的文字特征连结至该资料库以找出符合该特征的纸币，并比对该币面影像与该纸币的参考影像，以产生一影像辨识结果来控制该分发器接收或拒绝该待测纸币。
所述装置中，当该币面影像不符合该参考影像时，该影像辨识器将该币面影像旋转180度，并比对该旋转后的币面影像与该参考影像，以产生一影像辨识结果。
所述装置还包括有另一影像侦测器装设于该纸币接收器的另一侧，用以撷取定位于该纸币接收器的该待测纸币的一另一币面影像。
所述装置中该影像辨识器根据任一币面影像的轮廓连结至资料库以找出符合该文字特征的纸币，并将该两币面影像与该纸币的正面及反面参考影像进行比对。
本发明提供的硬币辨识方法，以在一使用于一收钱设备的硬币辨识装置中辨识一待测硬币的真伪，其中，该收钱设备包括一用以接收并定位一待测硬币的硬币接收器、及一分发器，该硬币辨识装置包括一资料库、一影像侦测器、以及一影像辨识器，该硬币辨识方法包括下列步骤(A)以该影像侦测器撷取该待测硬币的一币面影像；(B)以该影像辨识器根据该币面影像所对应的轮廓连结至该资料库，以找出符合该轮廓的硬币及其参考影像；(C)计算该币面影像与该参考影像的相似值，并判断该相似值是否大于一临界值，若是则判定该待测硬币为真，否则继续进行步骤(D)；以及(D)将该币面影像旋转一预设角度，并判断该币面影像是否已旋转360度，若否则进行步骤(C)，若是则判定该待测硬币为伪。
所述方法中，该货币辨识装置还包括有另一影像侦测器用以撷取定位于该硬币接收器的该待测硬币的一另一币面影像。
所述方法于步骤(B)中，该影像辨识器根据任一币面影像所对应的轮廓连结至资料库以找出符合该轮廓的硬币，并将该两币面影像与该硬币的正面及反面参考影像进行比对。
本发明提供的纸币辨识方法，以在一使用于一收钱设备的纸币辨识装置中辨识一待测纸币的真伪，其中，该收钱设备包括一用以接收并定位一待测纸币的纸币接收器、及一分发器，该纸币辨识装置包括一资料库、一影像侦测器、以及一影像辨识器，该货币辨识方法包括下列步骤(A)以该影像侦测器撷取该待测纸币的一币面影像；
(B)以该影像辨识器根据该币面影像所对应的特征连结至该资料库，以找出符合该特征的纸币参考影像；(C)计算该币面影像与该参考影像的相似值，并判断该相似值是否大于一临界值，若是则判定该纸币为真，否则继续进行步骤(D)；以及(D)将该币面影像旋转180度，计算该旋转后的币面影像与该等参考影像的相似值，并判断该相似值是否大于一临界值，若是则判定该纸币为真，否则判定该纸币为伪。
所述方法中该货币辨识装置还包括有另一影像侦测器用以撷取定位于该纸币接收器的该待测纸币的一第二币面影像。
所述方法于步骤(B)中，该影像辨识器根据该币面影像所对应的文字特征连结至资料库以找出符合该轮廓的纸币，并将该两币面影像与该纸币的正面及反面参考影像进行比对。
换言之，依据本发明的一特色，提出一种使用于一收钱设备的硬币辨识装置，其中，收钱设备包括有一用以接收并定位一待测硬币的硬币接收器、以及一分发器，本发明的硬币辨识装置主要包括一资料库、一影像侦测器、以及一影像辨识器。资料库用以储存复数个硬币所对应的参考影像；影像侦测器装设于硬币接收器的一侧，用以撷取定位于硬币接收器的待测硬币的一币面影像；影像辨识器则将所撷取的币面影像连结至资料库，以比对币面影像与参考影像，并产生一影像辨识结果来控制分发器接受或拒绝待测硬币。
依据本发明的另一特色，所提出的硬币辨识方法，使用于上述硬币辨识装置中，首先以影像侦测器撷取待测硬币的一币面影像；再以影像辨识器根据币面影像所对应的轮廓连结至资料库，以找出符合轮廓的硬币及其参考影像；接著计算币面影像与参考影像的相似值，并判断相似值是否大于一临界值，若是则判定待测硬币为真，否则将币面影像旋转一预设角度，并判断币面影像是否已转360度，若尚未转360度，则根据前述步骤以计算并判断相似值，若已转360度，则判定待测硬币为伪。
依据本发明的再一特色，提出一种使用于一收钱设备的纸币辨识装置，其中，收钱设备包括有一用以接收并定位一待测纸币的纸币接收器、以及一分发器，纸币辨识装置则包括有一资料库、一影像侦测器、以及一影像辨识器。资料库用以储存复数个纸币所对应的参考影像；影像侦测器装设于纸币接收器的一侧，用以撷取定位于纸币接收器的待测纸币的币面影像；影像辨识器则将所撷取的币面影像连结至资料库，以比对币面影像与参考影像，并产生一影像辨识结果来控制分发器接收或拒绝待测纸币。
依据本发明的又一特色，所提出的纸币辨识方法使用于上述纸币辨识装置中，首先以影像侦测器撷取待测纸币的一币面影像；再以影像辨识器根据币面影像所对应的特征连结至资料库，以找出符合特效的纸币参考影像；接著计算币面影像与参考影像的相似值，并判断相似值是否大于一临界值，若是则判定纸币为真，若否则将币面影像旋转180度后，计算旋转后的币面影像与参考影像的相似值，并判断相似值是否大于一临界值，若是则判定纸币为真，否则判定纸币为伪。
图2为本发明第一实施例硬币辨识方法的流程图。
图3为本发明第二实施例纸币辨识装置的功能方块图。
图4为本发明第二实施例纸币辨识方法的流程图。
首先请一并参阅
图1及图2关于本发明第一实施例的功能方块图及流程图，本实施例为一使用于一收钱设备10中的硬币辨识装置，此收钱设备10可装设于例如自动贩卖机、兑币机、或其他需辨识硬币真伪的机器中。
本实施例收钱设备10的硬币接收器11是用以接收一枚自投币口(图未示)投入的待测硬币C，并可将待测硬币C定位于硬币接收器11上，使得待测硬币C的币面能面对装设于硬币接收器11一侧的影像侦测器12，以供影像侦测器12撷取待测硬币C的币面影像(步骤S201)，其中，影像侦测器12较佳为一摄影机，且影像侦测器12亦可装配有一例如闪光灯的光源装置，当影像侦测器12启动时，光源装置可投射一光源至币面以利取得更清晰明亮的币面影像。
由于硬币种类繁多，且形状、大小各异，故影像辨识器13可先根据币面影像所对应的轮廓连结至资料库14，自资料库14储存的复数个硬币所对应的参考影像中，找出符合待测硬币C币面影像轮廓的硬币及其参考影像(步骤S202)，如此一来，在滤除不符合轮廓的硬币之后，待测硬币C的币面影像只需要与所选出硬币的正面及反面参考影像进行比对即可，将可减少硬币辨识装置的负担。此外，亦可使用一轮廓侦测器15来撷取待测硬币C的轮廓，以利影像辨识器13直接根据轮廓侦测器15的结果自资料库14中找出符合轮廓的参考影像。
接著影像辨识器13分别计算币面影像与正面参考影像、及反面参考影像间的相似值(步骤S203)，并判断相似值是否大于一临界值(步骤S204)，若相似值大于临界值则表示待测硬币C为真币(步骤S205)，若相似值小于临界值时，则影像辨识器13会将币面影像旋转一预设角度(步骤S206)，并再次计算旋转后的币面影像与参考影像间的相似值，直到币面影像旋转超过360度之后(步骤S207)，若相似值仍旧小于临界值，则判定待测硬币C为伪币(步骤S208)。其中，预设角度通常为360度的因数，例如为30度36度、或60度…等，因此当币面影像旋转超过12次、10次、或6次之后，影像辨识器13即可对待测硬币C的真伪作出判断，且产生一影像辨识结果并传送至分发器17。
此外，为了能更精准地辨识待测硬币C的真伪，本实施例在硬币接收器11的另一侧亦装设有另一台影像侦测器12’，用以撷取定位于硬币接收器11的待测硬币C的另一币面影像，因此影像辨识器13可将两个币面影像同时与符合轮廓的参考影像进行辨识(同样是根据图2所述的流程，故不在此赘述)，且当一币面影像的辨识结果为硬币的正面时、另一币面影像的辨识结果必须为反面才能确定待测硬币C为真币。
图1显示本实施例的硬币辨识装置尚包括有一物理性质侦测器16，用以侦测待测硬币C的重量、或磁通量等物理性质，并可产生一物性辨识结果以传送至分发器17。
当分发器17接收到来自影像辨识器13的影像辨识结果、以及来自物理性质侦测器16的物性辨识结果后，将判断上述二辨识结果是否一致，以作出接受或拒绝待测硬币C的动作。通常接受待测硬币C后，自动贩卖机或兑币机的金额显示装置会显示出符合待测硬币C面额的金额；若分发器17拒绝待测硬币C，则会将待测硬币C自退币口退还给消费者。
接下来请参阅图3及图4，本发明第二实施例的功能方块图及流程图，本实施例为一使用于一收钱设备20中的钱币辨识装置，其基本架构及辨识流程大致与前述实施例的硬币辨识装置相同，故与第一实施例相同之处将不在后文详述。由于本例用于辨识纸币的真伪，因此使用纸币接收器21来接收并定位待测纸币P；且影像侦测器22用以撷取待测纸币P的币面影像(步骤S401)；资料库24则储存有复数张纸币所对应的正面及反面参考影像。其中，本例亦可在纸币接收器21的另一侧装设另一台影像侦测器22’，以撷取定位于纸币接收器21的待测纸币P的另一侧币面影像。
此外，本实施例的影像辨识器23可根据币面影像所对应的文字特征(例如待测纸币P角落所显示的面额)连结至资料库24以找出符合特征的纸币及其参考影像(步骤S402)，同样可由滤除不符合文字特征的纸币，以增进辨识效率；之后再分别计算币面影像与正面参考影像、及反面参考影像间的相似值(步骤S403)。
需注意的是，因为纸币的外观皆设计为矩形，因此纸币接收器21可确实将待测纸币P的四角固定在相同位置，使待测纸币P的币面影像不是正向就是反向，故当影像辨识器23所计算出币面影像与正面参考影像、及反面参考影像间的相似值小于一临界值(步骤S404)时，影像辨识器23只需将币面影像旋转180度(步骤S406)，并计算旋转后的币面影像与参考影像间的相似值(步骤S407)，就能判别待测纸币P的真伪。而若旋转后的币面影像与参考影像所计算出的相似值仍小于一临界值(步骤S408)，即判定待测纸币P为伪币(步骤S409)，而不用继续旋转币面影像来作辨识。最后，影像辨识器23可产生一影像辨识结果以控制分发器27接受或拒绝待测纸币P。
由于本发明的货币辨识装置具有货币图案辨识能力，因此在感测包括货币的大小、重量、及材料性质的同时，还能够确认待测货币上的图案，以杜绝使用非法定货币来蒙混过关的情形，提高货币辨识精准率，减少业者与消费者双方的损失；此外，本发明可由修改资料库所储存货币及其参考影像的内容，而达到增减可辨识货币的种类。
应注意的是，上述诸多实施例仅是为了便于说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以申请专利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。
权利要求
1.一种钱币辨识装置，包括一硬币接收器及一分发器，该硬币接收器用以接收并定位一待测硬币，该硬币辨识装置主要包括一资料库，储存复数个硬币所对应的参考影像；一影像侦测器，装设于该硬币接收器的一侧，用以撷取定位于该硬币接收器的该待测硬币的一币面影像；以及一影像辨识器，将所撷取的该币面影像连结至该资料库，以比对该币面影像与该等参考影像，并产生一影像辨识结果来控制该分发器接受或拒绝该待测硬币。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，其中该影像辨识器根据该币面影像所具有的轮廓而至该资料库找出符合该轮廓的硬币，并比对该币面影像与该硬币的参考影像，以产生一影像辨识结果来控制该分发器接受或拒绝该待测硬币。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括有一轮廓侦测器以撷取该硬币的轮廓。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，其中该影像辨识器依序以一预设角度旋转该币面影像，并比对该旋转后的币面影像与该参考影像，以当比对分数超过一临界值时，产生一正确的影像辨识结果。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括有另一影像侦测器装设于该硬币接收器的另一侧，用以撷取定位于该硬币接收器的该待测硬币的另一币面影像。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，其中该影像辨识器根据该任一币面影像所具有的轮廓连结至资料库以找出符合该轮廓的硬币，并将该两币面影像与该硬币的正面及反面参考影像进行比对。
7.一种纸币辨识装置，其中，该收钱设备包括一纸币接收器及一分发器，该纸币接收器用以接收并定位一待测纸币，该纸币辨识装置主要包括一资料库，储存复数个纸币所对应的参考影像；一影像侦测器，装设于该纸币接收器的一侧，用以撷取定位于该纸币接收器的该待测纸币的一币面影像；以及一影像辨识器，将所撷取的该币面影像连结至该资料库，以比对该币面影像与该等参考影像，并产生一影像辨识结果来控制该分发器接收或拒绝该待测纸币。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，其中该影像辨识器根据该币面影像所对应的文字特征连结至该资料库以找出符合该特征的纸币，并比对该币面影像与该纸币的参考影像，以产生一影像辨识结果来控制该分发器接收或拒绝该待测纸币。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，其中当该币面影像不符合该参考影像时，该影像辨识器将该币面影像旋转180度，并比对该旋转后的币面影像与该参考影像，以产生一影像辨识结果。
10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括有另一影像侦测器装设于该纸币接收器的另一侧，用以撷取定位于该纸币接收器的该待测纸币的一另一币面影像。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，其中该影像辨识器根据任一币面影像的轮廓连结至资料库以找出符合该文字特征的纸币，并将该两币面影像与该纸币的正面及反面参考影像进行比对。
12.一种硬币辨识方法，以在一使用于一收钱设备的硬币辨识装置中辨识一待测硬币的真伪，其中，该收钱设备包括一用以接收并定位一待测硬币的硬币接收器、及一分发器，该硬币辨识装置包括一资料库、一影像侦测器、以及一影像辨识器，该硬币辨识方法包括下列步骤(A)以该影像侦测器撷取该待测硬币的一币面影像；(B)以该影像辨识器根据该币面影像所对应的轮廓连结至该资料库，以找出符合该轮廓的硬币及其参考影像；(C)计算该币面影像与该参考影像的相似值，并判断该相似值是否大于一临界值，若是则判定该待测硬币为真，否则继续进行步骤(D)；以及(D)将该币面影像旋转一预设角度，并判断该币面影像是否已旋转360度，若否则进行步骤(C)，若是则判定该待测硬币为伪。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，其中该货币辨识装置还包括有另一影像侦测器用以撷取定位于该硬币接收器的该待测硬币的一另一币面影像。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，其中于步骤(B)中，该影像辨识器根据任一币面影像所对应的轮廓连结至资料库以找出符合该轮廓的硬币，并将该两币面影像与该硬币的正面及反面参考影像进行比对。
15.一种货币辨识方法，以在一使用于一收钱设备的纸币辨识装置中辨识一待测纸币的真伪，其中，该收钱设备包括一用以接收并定位一待测纸币的纸币接收器、及一分发器，该纸币辨识装置包括一资料库、一影像侦测器、以及一影像辨识器，该货币辨识方法包括下列步骤(A)以该影像侦测器撷取该待测纸币的一币面影像；(B)以该影像辨识器根据该币面影像所对应的特征连结至该资料库，以找出符合该特征的纸币参考影像；(C)计算该币面影像与该参考影像的相似值，并判断该相似值是否大于一临界值，若是则判定该纸币为真，否则继续进行步骤(D)；以及(D)将该币面影像旋转180度，计算该旋转后的币面影像与该等参考影像的相似值，并判断该相似值是否大于一临界值，若是则判定该纸币为真，否则判定该纸币为伪。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，其中该货币辨识装置还包括有另一影像侦测器用以撷取定位于该纸币接收器的该待测纸币的一第二币面影像。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，其中于步骤(B)中，该影像辨识器根据该币面影像所对应的文字特征连结至资料库以找出符合该轮廓的纸币，并将该两币面影像与该纸币的正面及反面参考影像进行比对。
全文摘要
一种钱币辨识装置及其方法，用以辨识包括硬币及纸币等货币的真伪。本发明的货币辨识装置可用以撷取待测货币的币面影像；并将币面影像与资料库中所储存的参考影像进行比对，以找出符合币面影像的轮廓或特征的货币；接着再计算币面影像与此货币所对应的参考影像间的相似值；当相似值大于临界值时，即判定待测货币为真币，否则，则将币面影像旋转一预设角度后再重新计算一次相似值，若币面影像已旋转超过360度，其相似值仍小于临界值，则判定待测货币为伪币。
文档编号G07D5/00GK1469321SQ0212631
公开日2004年1月21日 申请日期2002年7月18日 优先权日2002年7月18日
发明者李长龙 申请人:凌阳科技股份有限公司