專利名稱：錢幣辨識裝置及其方法
技術領域：
本發明是關于一種辨識裝置及其方法，具體地說指一種用以辨識硬幣或紙鈔等貨幣真偽的貨幣辨識裝置及其方法。
然而，以硬幣為例，目前世界各國所發行的貨幣種類繁多，再加上各游樂場自行設計的各式各樣輔幣也非常多，因此不乏有與政府所發行的法定貨幣具有相同大小、重量、物理特性、或材質的非法定貨幣在市面上流通，因此對于公知以硬幣的物理特性作為主要判斷標的的貨幣裝置來說，常常會將具有相同物理特性的非法定貨幣誤判為法定貨幣，進而導致廠商損失，并極易遭到小偷覬覦、由投入自行設計的偽造貨幣來兌換真正貨幣而牟利。以上均非十分理想。
本發明的另一目的在于提供一種貨幣辨識裝置及其方法，由修改資料庫所儲存貨幣及其參考影像的內容，而達到增減可辨識貨幣的種類。
為實現上述目的，本發明提供的錢幣辨識裝置，包括一硬幣接收器及一分發器，該硬幣接收器用以接收并定位一待測硬幣，該硬幣辨識裝置主要包括一資料庫，儲存復數個硬幣所對應的參考影像；一影像偵測器，裝設于該硬幣接收器的一側，用以擷取定位于該硬幣接收器的該待測硬幣的一幣面影像；以及一影像辨識器，將所擷取的該幣面影像連結至該資料庫，以比對該幣面影像與該等參考影像，并產生一影像辨識結果來控制該分發器接受或拒絕該待測硬幣。
所述裝置中，該影像辨識器根據該幣面影像所具有的輪廓而至該資料庫找出符合該輪廓的硬幣，并比對該幣面影像與該硬幣的參考影像，以產生一影像辨識結果來控制該分發器接受或拒絕該待測硬幣。
所述裝置中還包括有一輪廓偵測器以擷取該硬幣的輪廓。
所述裝置中，該影像辨識器依序以一預設角度旋轉該幣面影像，并比對該旋轉后的幣面影像與該參考影像，以當比對分數超過一臨界值時，產生一正確的影像辨識結果。
所述裝置中還包括有另一影像偵測器裝設于該硬幣接收器的另一側，用以擷取定位于該硬幣接收器的該待測硬幣的另一幣面影像。
所述裝置中該影像辨識器根據該任一幣面影像所具有的輪廓連結至資料庫以找出符合該輪廓的硬幣，并將該兩幣面影像與該硬幣的正面及反面參考影像進行比對。
本發明提供的錢幣辨識裝置，該收錢設備包括一紙幣接收器及一分發器，該紙幣接收器用以接收并定位一待測紙幣，該紙幣辨識裝置主要包括一資料庫，儲存復數個紙幣所對應的參考影像；一影像偵測器，裝設于該紙幣接收器的一側，用以擷取定位于該紙幣接收器的該待測紙幣的一幣面影像；以及一影像辨識器，將所擷取的該幣面影像連結至該資料庫，以比對該幣面影像與該等參考影像，并產生一影像辨識結果來控制該分發器接收或拒絕該待測紙幣。
所述裝置中，該影像辨識器根據該幣面影像所對應的文字特征連結至該資料庫以找出符合該特征的紙幣，并比對該幣面影像與該紙幣的參考影像，以產生一影像辨識結果來控制該分發器接收或拒絕該待測紙幣。
所述裝置中，當該幣面影像不符合該參考影像時，該影像辨識器將該幣面影像旋轉180度，并比對該旋轉后的幣面影像與該參考影像，以產生一影像辨識結果。
所述裝置還包括有另一影像偵測器裝設于該紙幣接收器的另一側，用以擷取定位于該紙幣接收器的該待測紙幣的一另一幣面影像。
所述裝置中該影像辨識器根據任一幣面影像的輪廓連結至資料庫以找出符合該文字特征的紙幣，并將該兩幣面影像與該紙幣的正面及反面參考影像進行比對。
本發明提供的硬幣辨識方法，以在一使用于一收錢設備的硬幣辨識裝置中辨識一待測硬幣的真偽，其中，該收錢設備包括一用以接收并定位一待測硬幣的硬幣接收器、及一分發器，該硬幣辨識裝置包括一資料庫、一影像偵測器、以及一影像辨識器，該硬幣辨識方法包括下列步驟(A)以該影像偵測器擷取該待測硬幣的一幣面影像；(B)以該影像辨識器根據該幣面影像所對應的輪廓連結至該資料庫，以找出符合該輪廓的硬幣及其參考影像；(C)計算該幣面影像與該參考影像的相似值，并判斷該相似值是否大于一臨界值，若是則判定該待測硬幣為真，否則繼續進行步驟(D)；以及(D)將該幣面影像旋轉一預設角度，并判斷該幣面影像是否已旋轉360度，若否則進行步驟(C)，若是則判定該待測硬幣為偽。
所述方法中，該貨幣辨識裝置還包括有另一影像偵測器用以擷取定位于該硬幣接收器的該待測硬幣的一另一幣面影像。
所述方法于步驟(B)中，該影像辨識器根據任一幣面影像所對應的輪廓連結至資料庫以找出符合該輪廓的硬幣，并將該兩幣面影像與該硬幣的正面及反面參考影像進行比對。
本發明提供的紙幣辨識方法，以在一使用于一收錢設備的紙幣辨識裝置中辨識一待測紙幣的真偽，其中，該收錢設備包括一用以接收并定位一待測紙幣的紙幣接收器、及一分發器，該紙幣辨識裝置包括一資料庫、一影像偵測器、以及一影像辨識器，該貨幣辨識方法包括下列步驟(A)以該影像偵測器擷取該待測紙幣的一幣面影像；
(B)以該影像辨識器根據該幣面影像所對應的特征連結至該資料庫，以找出符合該特征的紙幣參考影像；(C)計算該幣面影像與該參考影像的相似值，并判斷該相似值是否大于一臨界值，若是則判定該紙幣為真，否則繼續進行步驟(D)；以及(D)將該幣面影像旋轉180度，計算該旋轉后的幣面影像與該等參考影像的相似值，并判斷該相似值是否大于一臨界值，若是則判定該紙幣為真，否則判定該紙幣為偽。
所述方法中該貨幣辨識裝置還包括有另一影像偵測器用以擷取定位于該紙幣接收器的該待測紙幣的一第二幣面影像。
所述方法于步驟(B)中，該影像辨識器根據該幣面影像所對應的文字特征連結至資料庫以找出符合該輪廓的紙幣，并將該兩幣面影像與該紙幣的正面及反面參考影像進行比對。
換言之，依據本發明的一特色，提出一種使用于一收錢設備的硬幣辨識裝置，其中，收錢設備包括有一用以接收并定位一待測硬幣的硬幣接收器、以及一分發器，本發明的硬幣辨識裝置主要包括一資料庫、一影像偵測器、以及一影像辨識器。資料庫用以儲存復數個硬幣所對應的參考影像；影像偵測器裝設于硬幣接收器的一側，用以擷取定位于硬幣接收器的待測硬幣的一幣面影像；影像辨識器則將所擷取的幣面影像連結至資料庫，以比對幣面影像與參考影像，并產生一影像辨識結果來控制分發器接受或拒絕待測硬幣。
依據本發明的另一特色，所提出的硬幣辨識方法，使用于上述硬幣辨識裝置中，首先以影像偵測器擷取待測硬幣的一幣面影像；再以影像辨識器根據幣面影像所對應的輪廓連結至資料庫，以找出符合輪廓的硬幣及其參考影像；接著計算幣面影像與參考影像的相似值，并判斷相似值是否大于一臨界值，若是則判定待測硬幣為真，否則將幣面影像旋轉一預設角度，并判斷幣面影像是否已轉360度，若尚未轉360度，則根據前述步驟以計算并判斷相似值，若已轉360度，則判定待測硬幣為偽。
依據本發明的再一特色，提出一種使用于一收錢設備的紙幣辨識裝置，其中，收錢設備包括有一用以接收并定位一待測紙幣的紙幣接收器、以及一分發器，紙幣辨識裝置則包括有一資料庫、一影像偵測器、以及一影像辨識器。資料庫用以儲存復數個紙幣所對應的參考影像；影像偵測器裝設于紙幣接收器的一側，用以擷取定位于紙幣接收器的待測紙幣的幣面影像；影像辨識器則將所擷取的幣面影像連結至資料庫，以比對幣面影像與參考影像，并產生一影像辨識結果來控制分發器接收或拒絕待測紙幣。
依據本發明的又一特色，所提出的紙幣辨識方法使用于上述紙幣辨識裝置中，首先以影像偵測器擷取待測紙幣的一幣面影像；再以影像辨識器根據幣面影像所對應的特征連結至資料庫，以找出符合特效的紙幣參考影像；接著計算幣面影像與參考影像的相似值，并判斷相似值是否大于一臨界值，若是則判定紙幣為真，若否則將幣面影像旋轉180度后，計算旋轉后的幣面影像與參考影像的相似值，并判斷相似值是否大于一臨界值，若是則判定紙幣為真，否則判定紙幣為偽。
圖2為本發明第一實施例硬幣辨識方法的流程圖。
圖3為本發明第二實施例紙幣辨識裝置的功能方塊圖。
圖4為本發明第二實施例紙幣辨識方法的流程圖。
首先請一并參閱
圖1及圖2關于本發明第一實施例的功能方塊圖及流程圖，本實施例為一使用于一收錢設備10中的硬幣辨識裝置，此收錢設備10可裝設于例如自動販賣機、兌幣機、或其他需辨識硬幣真偽的機器中。
本實施例收錢設備10的硬幣接收器11是用以接收一枚自投幣口(圖未示)投入的待測硬幣C，并可將待測硬幣C定位于硬幣接收器11上，使得待測硬幣C的幣面能面對裝設于硬幣接收器11一側的影像偵測器12，以供影像偵測器12擷取待測硬幣C的幣面影像(步驟S201)，其中，影像偵測器12較佳為一攝影機，且影像偵測器12亦可裝配有一例如閃光燈的光源裝置，當影像偵測器12啟動時，光源裝置可投射一光源至幣面以利取得更清晰明亮的幣面影像。
由于硬幣種類繁多，且形狀、大小各異，故影像辨識器13可先根據幣面影像所對應的輪廓連結至資料庫14，自資料庫14儲存的復數個硬幣所對應的參考影像中，找出符合待測硬幣C幣面影像輪廓的硬幣及其參考影像(步驟S202)，如此一來，在濾除不符合輪廓的硬幣之后，待測硬幣C的幣面影像只需要與所選出硬幣的正面及反面參考影像進行比對即可，將可減少硬幣辨識裝置的負擔。此外，亦可使用一輪廓偵測器15來擷取待測硬幣C的輪廓，以利影像辨識器13直接根據輪廓偵測器15的結果自資料庫14中找出符合輪廓的參考影像。
接著影像辨識器13分別計算幣面影像與正面參考影像、及反面參考影像間的相似值(步驟S203)，并判斷相似值是否大于一臨界值(步驟S204)，若相似值大于臨界值則表示待測硬幣C為真幣(步驟S205)，若相似值小于臨界值時，則影像辨識器13會將幣面影像旋轉一預設角度(步驟S206)，并再次計算旋轉后的幣面影像與參考影像間的相似值，直到幣面影像旋轉超過360度之后(步驟S207)，若相似值仍舊小于臨界值，則判定待測硬幣C為偽幣(步驟S208)。其中，預設角度通常為360度的因數，例如為30度36度、或60度…等，因此當幣面影像旋轉超過12次、10次、或6次之后，影像辨識器13即可對待測硬幣C的真偽作出判斷，且產生一影像辨識結果并傳送至分發器17。
此外，為了能更精準地辨識待測硬幣C的真偽，本實施例在硬幣接收器11的另一側亦裝設有另一臺影像偵測器12’，用以擷取定位于硬幣接收器11的待測硬幣C的另一幣面影像，因此影像辨識器13可將兩個幣面影像同時與符合輪廓的參考影像進行辨識(同樣是根據圖2所述的流程，故不在此贅述)，且當一幣面影像的辨識結果為硬幣的正面時、另一幣面影像的辨識結果必須為反面才能確定待測硬幣C為真幣。
圖1顯示本實施例的硬幣辨識裝置尚包括有一物理性質偵測器16，用以偵測待測硬幣C的重量、或磁通量等物理性質，并可產生一物性辨識結果以傳送至分發器17。
當分發器17接收到來自影像辨識器13的影像辨識結果、以及來自物理性質偵測器16的物性辨識結果后，將判斷上述二辨識結果是否一致，以作出接受或拒絕待測硬幣C的動作。通常接受待測硬幣C后，自動販賣機或兌幣機的金額顯示裝置會顯示出符合待測硬幣C面額的金額；若分發器17拒絕待測硬幣C，則會將待測硬幣C自退幣口退還給消費者。
接下來請參閱圖3及圖4，本發明第二實施例的功能方塊圖及流程圖，本實施例為一使用于一收錢設備20中的錢幣辨識裝置，其基本架構及辨識流程大致與前述實施例的硬幣辨識裝置相同，故與第一實施例相同之處將不在后文詳述。由于本例用于辨識紙幣的真偽，因此使用紙幣接收器21來接收并定位待測紙幣P；且影像偵測器22用以擷取待測紙幣P的幣面影像(步驟S401)；資料庫24則儲存有復數張紙幣所對應的正面及反面參考影像。其中，本例亦可在紙幣接收器21的另一側裝設另一臺影像偵測器22’，以擷取定位于紙幣接收器21的待測紙幣P的另一側幣面影像。
此外，本實施例的影像辨識器23可根據幣面影像所對應的文字特征(例如待測紙幣P角落所顯示的面額)連結至資料庫24以找出符合特征的紙幣及其參考影像(步驟S402)，同樣可由濾除不符合文字特征的紙幣，以增進辨識效率；之后再分別計算幣面影像與正面參考影像、及反面參考影像間的相似值(步驟S403)。
需注意的是，因為紙幣的外觀皆設計為矩形，因此紙幣接收器21可確實將待測紙幣P的四角固定在相同位置，使待測紙幣P的幣面影像不是正向就是反向，故當影像辨識器23所計算出幣面影像與正面參考影像、及反面參考影像間的相似值小于一臨界值(步驟S404)時，影像辨識器23只需將幣面影像旋轉180度(步驟S406)，并計算旋轉后的幣面影像與參考影像間的相似值(步驟S407)，就能判別待測紙幣P的真偽。而若旋轉后的幣面影像與參考影像所計算出的相似值仍小于一臨界值(步驟S408)，即判定待測紙幣P為偽幣(步驟S409)，而不用繼續旋轉幣面影像來作辨識。最后，影像辨識器23可產生一影像辨識結果以控制分發器27接受或拒絕待測紙幣P。
由于本發明的貨幣辨識裝置具有貨幣圖案辨識能力，因此在感測包括貨幣的大小、重量、及材料性質的同時，還能夠確認待測貨幣上的圖案，以杜絕使用非法定貨幣來蒙混過關的情形，提高貨幣辨識精準率，減少業者與消費者雙方的損失；此外，本發明可由修改資料庫所儲存貨幣及其參考影像的內容，而達到增減可辨識貨幣的種類。
應注意的是，上述諸多實施例僅是為了便于說明而舉例而已，本發明所主張的權利范圍自應以申請專利范圍所述為準，而非僅限于上述實施例。
權利要求
1.一種錢幣辨識裝置，包括一硬幣接收器及一分發器，該硬幣接收器用以接收并定位一待測硬幣，該硬幣辨識裝置主要包括一資料庫，儲存復數個硬幣所對應的參考影像；一影像偵測器，裝設于該硬幣接收器的一側，用以擷取定位于該硬幣接收器的該待測硬幣的一幣面影像；以及一影像辨識器，將所擷取的該幣面影像連結至該資料庫，以比對該幣面影像與該等參考影像，并產生一影像辨識結果來控制該分發器接受或拒絕該待測硬幣。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，其中該影像辨識器根據該幣面影像所具有的輪廓而至該資料庫找出符合該輪廓的硬幣，并比對該幣面影像與該硬幣的參考影像，以產生一影像辨識結果來控制該分發器接受或拒絕該待測硬幣。
3.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括有一輪廓偵測器以擷取該硬幣的輪廓。
4.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，其中該影像辨識器依序以一預設角度旋轉該幣面影像，并比對該旋轉后的幣面影像與該參考影像，以當比對分數超過一臨界值時，產生一正確的影像辨識結果。
5.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括有另一影像偵測器裝設于該硬幣接收器的另一側，用以擷取定位于該硬幣接收器的該待測硬幣的另一幣面影像。
6.如權利要求5所述的裝置，其特征在于，其中該影像辨識器根據該任一幣面影像所具有的輪廓連結至資料庫以找出符合該輪廓的硬幣，并將該兩幣面影像與該硬幣的正面及反面參考影像進行比對。
7.一種紙幣辨識裝置，其中，該收錢設備包括一紙幣接收器及一分發器，該紙幣接收器用以接收并定位一待測紙幣，該紙幣辨識裝置主要包括一資料庫，儲存復數個紙幣所對應的參考影像；一影像偵測器，裝設于該紙幣接收器的一側，用以擷取定位于該紙幣接收器的該待測紙幣的一幣面影像；以及一影像辨識器，將所擷取的該幣面影像連結至該資料庫，以比對該幣面影像與該等參考影像，并產生一影像辨識結果來控制該分發器接收或拒絕該待測紙幣。
8.如權利要求7所述的裝置，其特征在于，其中該影像辨識器根據該幣面影像所對應的文字特征連結至該資料庫以找出符合該特征的紙幣，并比對該幣面影像與該紙幣的參考影像，以產生一影像辨識結果來控制該分發器接收或拒絕該待測紙幣。
9.如權利要求7所述的裝置，其特征在于，其中當該幣面影像不符合該參考影像時，該影像辨識器將該幣面影像旋轉180度，并比對該旋轉后的幣面影像與該參考影像，以產生一影像辨識結果。
10.如權利要求7所述的裝置，其特征在于，還包括有另一影像偵測器裝設于該紙幣接收器的另一側，用以擷取定位于該紙幣接收器的該待測紙幣的一另一幣面影像。
11.如權利要求10所述的裝置，其特征在于，其中該影像辨識器根據任一幣面影像的輪廓連結至資料庫以找出符合該文字特征的紙幣，并將該兩幣面影像與該紙幣的正面及反面參考影像進行比對。
12.一種硬幣辨識方法，以在一使用于一收錢設備的硬幣辨識裝置中辨識一待測硬幣的真偽，其中，該收錢設備包括一用以接收并定位一待測硬幣的硬幣接收器、及一分發器，該硬幣辨識裝置包括一資料庫、一影像偵測器、以及一影像辨識器，該硬幣辨識方法包括下列步驟(A)以該影像偵測器擷取該待測硬幣的一幣面影像；(B)以該影像辨識器根據該幣面影像所對應的輪廓連結至該資料庫，以找出符合該輪廓的硬幣及其參考影像；(C)計算該幣面影像與該參考影像的相似值，并判斷該相似值是否大于一臨界值，若是則判定該待測硬幣為真，否則繼續進行步驟(D)；以及(D)將該幣面影像旋轉一預設角度，并判斷該幣面影像是否已旋轉360度，若否則進行步驟(C)，若是則判定該待測硬幣為偽。
13.如權利要求12所述的方法，其特征在于，其中該貨幣辨識裝置還包括有另一影像偵測器用以擷取定位于該硬幣接收器的該待測硬幣的一另一幣面影像。
14.如權利要求13所述的方法，其特征在于，其中于步驟(B)中，該影像辨識器根據任一幣面影像所對應的輪廓連結至資料庫以找出符合該輪廓的硬幣，并將該兩幣面影像與該硬幣的正面及反面參考影像進行比對。
15.一種貨幣辨識方法，以在一使用于一收錢設備的紙幣辨識裝置中辨識一待測紙幣的真偽，其中，該收錢設備包括一用以接收并定位一待測紙幣的紙幣接收器、及一分發器，該紙幣辨識裝置包括一資料庫、一影像偵測器、以及一影像辨識器，該貨幣辨識方法包括下列步驟(A)以該影像偵測器擷取該待測紙幣的一幣面影像；(B)以該影像辨識器根據該幣面影像所對應的特征連結至該資料庫，以找出符合該特征的紙幣參考影像；(C)計算該幣面影像與該參考影像的相似值，并判斷該相似值是否大于一臨界值，若是則判定該紙幣為真，否則繼續進行步驟(D)；以及(D)將該幣面影像旋轉180度，計算該旋轉后的幣面影像與該等參考影像的相似值，并判斷該相似值是否大于一臨界值，若是則判定該紙幣為真，否則判定該紙幣為偽。
16.如權利要求15所述的方法，其特征在于，其中該貨幣辨識裝置還包括有另一影像偵測器用以擷取定位于該紙幣接收器的該待測紙幣的一第二幣面影像。
17.如權利要求16所述的方法，其特征在于，其中于步驟(B)中，該影像辨識器根據該幣面影像所對應的文字特征連結至資料庫以找出符合該輪廓的紙幣，并將該兩幣面影像與該紙幣的正面及反面參考影像進行比對。
全文摘要
一種錢幣辨識裝置及其方法，用以辨識包括硬幣及紙幣等貨幣的真偽。本發明的貨幣辨識裝置可用以擷取待測貨幣的幣面影像；并將幣面影像與資料庫中所儲存的參考影像進行比對，以找出符合幣面影像的輪廓或特征的貨幣；接著再計算幣面影像與此貨幣所對應的參考影像間的相似值；當相似值大于臨界值時，即判定待測貨幣為真幣，否則，則將幣面影像旋轉一預設角度后再重新計算一次相似值，若幣面影像已旋轉超過360度，其相似值仍小于臨界值，則判定待測貨幣為偽幣。
文檔編號G07D5/00GK1469321SQ0212631
公開日2004年1月21日 申請日期2002年7月18日 優先權日2002年7月18日
發明者李長龍 申請人:凌陽科技股份有限公司