KR101792690B1

KR101792690B1 - 지폐 처리 장치

Info

Publication number: KR101792690B1
Application number: KR1020150190181A
Authority: KR
Inventors: 윤성수; 정대식; 장상환
Original assignee: 기산전자(주)
Priority date: 2015-12-30
Filing date: 2015-12-30
Publication date: 2017-11-03
Anticipated expiration: 2035-12-30
Also published as: KR20170080852A; CN106934915A; US9734649B2; CN106934915B; US20170193726A1

Abstract

본 발명은 지폐 처리 장치에 관한 것으로, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 광원을 교대로 주사하여 지폐의 이미지 정보를 라인 단위로 획득하는 센서부 및 상기 센서부를 통해 획득된 지폐의 이미지 정보에서 지폐의 RGB 각 색상별 이미지 정보를 획득하고, 획득된 색상별 이미지 정보에 기초하여 지폐를 인식하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

지폐 처리 장치{BANKNOTE PROCESSING DEVICE}

본 발명은 지폐 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지폐의 인식이나 정사 판단 또는 위폐 감별을 수행하는 지폐 처리 장치에 관한 것이다.

지폐 처리 장치는 지폐의 매수를 자동으로 세는 지폐계수기, 지폐의 분류 및 식별 기능을 수행하는 지폐정사기, 지폐리싸이클러, 위폐감별기, 수표처리기, 입출금기, ATM(Automatic Teller Machine) 등을 포함하며 지폐를 계수할 수 있는 장치를 폭넓게 포함한다.

이러한 지폐 처리 장치는 지폐나 수표와 같은 종이 형태의 금전을 처리하는 장치로서, 사용자가 소정 매수의 지폐를 투입부에 올려놓으면 자동으로 작동하여 지폐의 수량을 계수하거나 특정 기준에 따라 분류한 후, 이를 적재부로 배출하면서 계수된 지폐수량을 디스플레이에 표시한다.

다만 본 발명에서 지폐 처리 장치가 처리하는 지폐는 현금뿐만 아니라 지엽류, 은행권, 수표, 어음, 유가증권, 증서, 매체(medium), 종이, 상품권, 쿠폰, 티켓, 상표부착물 및 신분증 등에도 해당될 수 있음에 유의하여야 한다.

통상적으로 지폐 처리 장치는 지폐의 계수뿐만 아니라, 받아들인 지폐가 정당한 것인지, 지폐 유통에 적합한 것인지 어떤지를 감별한다. 예컨대 지폐의 정사(즉, 새지폐 / 헌지폐 / 훼손지폐)를 판단하거나 위조지폐인지 여부를 감별한다.

즉, 지폐 처리 장치는 사용자가 요청한 출금 액수나 입금 액수에 상응하는 정확한 매수의 지폐를 계수하거나 위조지폐 여부나 지폐의 겹침 또는 이물 부착 지폐를 구별할 수 있으며, 이때 계수되는 지폐에는 새로 발행된 신권 지폐뿐만 아니라, 이전에 이미 발행되어 사용되던 구권 지폐, 구겨진 지폐, 접힌 지폐, 구멍난 지폐, 이물이나 테이프가 부착된 지폐 등이 무작위로 함께 포함될 수 있다.

이러한 지폐의 계수, 정사 판단, 위폐 감별 등을 위해, 일반적으로 지폐 처리 장치는 이미지 센서를 구비하고 있으며, 이미지 센서를 통해 획득된 지폐의 이미지 정보를 처리하여 상술한 계수 기능 등을 수행한다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2007-0107331(2007.11.07.공개, 지폐 감별기)에 개시되어 있다.

이러한 지폐 처리 장치는 지폐의 계수 등을 위해 지폐의 권종이나 식별 표지(예: 지폐의 일련번호) 등을 인식하는 기능을 구비하고 있으며, 종래에는 이러한 지폐의 인식을 위해 그레이 스케일 이미지(예: 명도 이미지)만을 사용하는 것이 일반적이었다.

그런데 특정 국가권의 경우, 지폐의 금액에 따라 다른 디자인을 사용하는 것이 아니라, 지폐의 문양 등은 거의 같고 단지 지폐의 색상만을 다르게 하는 경우가 있다. 즉, 이러한 경우에는 명도 이미지를 사용하여 지폐를 인식하는 것에 많은 어려움이 있으므로, 명도 이미지만을 사용하는 시스템에서는 지폐의 인식 오류가 빈번하게 발생하였다. 따라서 컬러(color) 이미지를 획득할 수 있는 센서를 채용하는 경우가 늘어나고 있다.

한편, 일련번호 등의 인식의 경우, 이미지의 해상도가 높을수록 그 정확도가 상승하게 되며, 신뢰성 있는 인식을 위해 요구되는 최소한의 해상도가 존재한다. 따라서 이미지 센서를 그레이 스케일 이미지를 획득할 수 있는 센서에서 컬러 이미지를 획득할 수 있는 센서로 변경할 때, 그 해상도를 저하시킨다면, 지폐 처리 장치의 지폐 인식 성능 저하를 유발할 수 있다.

그런데 이미지 센서의 해상도를 유지하면서 컬러 이미지를 획득할 수 있는 센서로 변경한다면, 이미지의 스캔을 위한 시간이 증가하게 되며, 처리해야할 데이터의 양 또한 증가하게 되어 지폐의 처리 속도가 저하될 수 있다는 문제점이 존재한다. 뿐만 아니라, 고사양의 시스템이 요구되므로 제품의 생산 단가가 증가한다는 문제점 또한 존재한다.

본 발명은 지폐의 처리 속도를 감소시키지 않고, 그 생산 단가를 증가시키지 않으면서도, 그 성능(지폐 인식, 정사, 위폐 감별 등)을 향상시킬 수 있는 지폐 처리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 지폐 처리 장치는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 광원을 교대로 주사하여 지폐의 이미지 정보를 라인 단위로 획득하는 센서부; 및 상기 센서부를 통해 획득된 지폐의 이미지 정보에서 지폐의 RGB 각 색상별 이미지 정보를 획득하고, 획득된 색상별 이미지 정보에 기초하여 지폐를 인식하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 지폐 처리 장치는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 광원을 교대로 주사하여 라인 단위로 지폐의 이미지 정보를 획득하는 센서부; 및 상기 센서부를 통해 획득된 지폐의 이미지 정보에 기초하여 지폐의 그레이 스케일(gray scale) 이미지를 생성하고, 생성된 그레이 스케일 이미지에 기초하여 지폐의 식별 표지를 인식하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 지폐 처리 장치는 가시광(VL) 및 적외선(IR) 광원을 교대로 주사하여 라인 단위로 지폐의 가시광 이미지 정보 및 적외선 이미지 정보를 획득하는 센서부; 및 상기 센서부를 통해 획득된 가시광 이미지 정보 및 적외선 이미지 정보에 기초하여 지폐를 인식하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 지폐 처리 장치는 지폐의 이미지 정보를 RGB 각 색상별로 획득하고, 이를 통해 지폐의 인식, 정사 판단, 위폐 감별을 수행함으로써, 그 성능을 향상시키는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 지폐 처리 장치는 이미지 센서를 통해 획득된 정보의 후처리를 통해 고해상도의 이미지 정보를 획득함으로써, 그 성능을 향상시키는 효과가 있다.

뿐만 아니라 본 발명에 따른 지폐 처리 장치는 가시광 이미지 정보와 적외선 이미지 정보를 결합하여 지폐를 인식함으로써, 그 성능을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지폐 처리 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 상기 도 1에 있어서, 센서부를 통해 획득되는 이미지 정보의 형태를 설명하기 위한 예시도.
도 3은 상기 도 1에 있어서, 색상별 이미지의 해상도를 향상시키는 것을 설명하기 위한 예시도.
도 4는 일반적인 칼라 이미지를 설명하기 위한 예시도.
도 5는 상기 도 4에 있어서, 본 발명의 일 실시예에 따른 색상별 이미지를 설명하기 위한 예시도.
도 6은 상기 도 5에 있어서, 색상별 이미지의 해상도를 향상시키는 것을 설명하기 위한 예시도.
도 7, 8, 9, 10은 상기 도 1에 있어서, 지폐를 인식하는 방식을 설명하기 위한 예시도.
도 11, 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지폐 처리 장치에서 그레이 스케일 이미지를 생성하는 방식을 설명하기 위한 예시도.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지폐 처리 장치에서 얻어지는 이미지의 형태를 설명하기 위한 예시도.
도 14는 상기 도 13에 있어서, 지폐를 인식하는 방식을 설명하기 위한 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 지폐 처리 장치의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지폐 처리 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이고, 도 2는 상기 도 1에 있어서, 센서부를 통해 획득되는 이미지 정보의 형태를 설명하기 위한 예시도이며, 도 3은 상기 도 1에 있어서, 색상별 이미지의 해상도를 향상시키는 것을 설명하기 위한 예시도이고, 도 4는 일반적인 칼라 이미지를 설명하기 위한 예시도이며, 도 5는 상기 도 4에 있어서, 본 발명의 일 실시예에 따른 색상별 이미지를 설명하기 위한 예시도이고, 도 6은 상기 도 5에 있어서, 색상별 이미지의 해상도를 향상시키는 것을 설명하기 위한 예시도이며, 도 7, 8, 9, 10은 상기 도 1에 있어서, 지폐를 인식하는 방식을 설명하기 위한 예시도이고, 도 11, 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지폐 처리 장치에서 그레이 스케일 이미지를 생성하는 방식을 설명하기 위한 예시도로서, 이를 참조하여 본 발명의 일 실시예 및 다른 실시예에 따른 지폐 처리 장치를 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 지폐 처리 장치는 제어부(100), 센서부(110) 및 저장부(120)를 포함한다. 또한 제어부(100)는 영상처리부(101), 권종인식부(102), SN인식부(103), 위폐감별부(104) 및 정사판단부(105)를 포함할 수 있다.

센서부(110)는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 광원을 교대로 주사하여 라인 단위로 지폐의 이미지 정보를 획득할 수 있다.

예를 들어, 센서부(110)에는 적색, 녹색 및 청색 광원이 배치되어 있으며, 이들로부터 발광되는 광에 대한 반사광이나 투과광을 수광할 수 있는 수광부(예: 포토다이오드)가 구비되어 있을 수 있다.

즉, 지폐가 투입되어 센서부(110)를 통과하는 동안에 적색, 녹색 및 청색 광원을 교대로 주사하면, 수광부는 라인 단위로 순차 수광함으로써, 라인 단위로 하나의 색상에 대한 정보를 획득하여 RGB 각 색상별로 지폐의 이미지 정보를 획득할 수 있다.

예를 들어, 하나의 라인은 12개의 화소(pixel)로 이루어져 있고, 6개의 라인이 존재하는 경우를 가정하면, 센서부(110)는 도 2에 도시된 것과 같은 화소 어레이의 형태를 갖는 지폐의 이미지 정보를 획득할 수 있다.

즉, 도 2에서 볼 수 있듯이, R1 화소 또는 R2 화소의 라인에서는 적색 색상에 관한 정보만이 획득되고, G1 화소 또는 G2 화소의 라인에서는 녹색 색상에 관한 정보만이 획득되며, B1 화소 또는 B2 화소의 라인에서는 청색 색상에 관한 정보만이 획득된다.

저장부(120)는 지폐의 권종별 정보를 저장하고 있다. 예를 들어, 저장부(120)는 지폐의 권종에 따른 RGB 비율을 저장하고 있을 수 있으며, 이러한 RGB 비율은 지폐의 식별 표지 인식을 위한 비율, 지폐의 정사 판단을 위한 비율 등으로 세분화되어 있을 수 있다.

제어부(100)는 센서부(110)를 통해 획득된 지폐의 이미지 정보에서 지폐의 RGB 각 색상별 이미지 정보를 획득할 수 있다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, R1 화소 또는 R2 화소의 라인에 해당하는 정보만을 취한다면, 제어부(100)는 지폐의 적색에 관한 이미지 정보를 획득할 수 있다. 다만 도 3 내지 도 5에서 볼 수 있듯이, 전체 이미지 정보 중 적색 라인에 해당하는 정보는 1/3이므로, 모든 화소를 칼라로 형성한 경우(도 4 참조)에 비해 본 실시예에 따른 색상별 이미지 정보(도 5 참조)는 1/3의 해상도를 가질 수 있다.

제어부(100)는 이렇게 획득된 색상별 이미지 정보에 기초하여 지폐를 인식, 즉 지폐에 대한 판별 처리를 할 수 있다.

즉, 도 7 내지 도 10(도 7은 지폐의 컬러 이미지, 도 8은 지폐의 적색에 관한 이미지, 도 9는 지폐의 녹색에 관한 이미지, 도 10은 지폐의 청색에 관한 이미지이다.)에서 볼 수 있듯이, 지폐는 RGB 각 색상에 따라 이미지 특성이 상이하며, 지폐에 인쇄된 객체들 또한 각 색상별로 명도 등에 차이가 발생하므로, 지폐의 색상별 이미지 정보를 활용하여 지폐의 인식 성능을 향상시킬 수 있으며, 후술할 위폐 감별, 정사 판단 등에도 활용될 수 있다.

구체적으로, 제어부(100)의 권종인식부(102)는 지폐의 색상별 이미지 정보에 기초하여 지폐의 권종(예: 오천원권, 만원권, 100위안권, 5달러권 등)을 인식할 수 있다. 즉, 도 7 내지 도 10에 도시된 100위안권의 경우 Red off 특성을 가지고 있으며, 지폐는 규격화되어 있어 이러한 지폐의 특성은 미리 파악할 수 있으므로, 권종인식부(102)는 많은 이미지 프로세싱을 수행하지 않고서도(예를 들어, 100이라는 식별 표지를 인식하지 않고서도) 지폐의 색상별 이미지 정보에 기초하여(예를 들어, 각 색상별 이미지의 명도를 비교하는 방식으로) 지폐의 권종을 인식할 수 있다.

한편 상술한 것과 같이 본 실시예에서 획득되는 각 색상별 이미지 정보에 따른 각 색상별 이미지는 일반적인 그레이 스케일 이미지와는 달리, 그 해상도가 전체 화소수 대비 1/3이라고 볼 수 있다.

그러나 상술한 지폐의 권종 인식은 글자 등을 인식하는 것이 아니라, 각 색상별 이미지를 비교하는 방식 등으로 수행될 수 있으므로, 해상도가 1/3으로 줄었다 하더라도, 그 권종 인식 성능은 저하되지 않을 수 있고, 오히려 색정보를 이용하므로 권종 인식에 유리할 수 있다.

또한 본 실시예에의 센서부(110)의 이미지 정보 획득 방식은 일반적인 칼라 이미지 획득 대비(전체 화소수가 동일한 경우를 비교할 때) 처리해야할 데이터 양이 1/3이므로, 칼라 이미지를 획득하더라도 그 처리속도가 저하되지 않을 수 있고, 생산 단가 또한 크게 증가되지 않을 수 있다.

다만 지폐의 권종 인식, 식별 표지 인식, 정사 판단, 위폐 감별 등에 고해상도의 이미지가 필요할 수도 있으므로, 제어부(100)는 센서부(110)를 통해 획득된 각 색상별 이미지 정보의 후처리를 통해 고해상도의 이미지를 획득할 수도 있다.

구체적으로, 제어부(100)의 영상처리부(101)는 각 색상별 이미지 정보에서 비어있는 정보 즉, 타 색상의 화소에 해당하는 위치에 관한 색상 정보를, 해당 이미지 정보별 색상의 추정값으로 채워 넣을 수 있다.

즉, 도 2, 도 3, 도 5, 도 6 등에서 볼 수 있듯이, 제어부(100)가 획득한 적색 이미지 정보에는, 적색 화소들의 라인에 관한 색상(적색) 정보만이 존재하며, 녹색 또는 청색 화소들의 라인에 관한 색상 정보는 존재하지 않는다. 따라서 영상처리부(101)는 이러한 타 색상의 라인에 관한 색상 정보를 해당 이미지 정보별 색상(적색)의 추정값으로 채울 수 있다.

예를 들어, 영상처리부(101)는 적색 화소 중에서 추정값이 추가되는 화소에 가장 인접한 화소에 관한 색상값을 상기 추정값으로 결정할 수 있다. 즉, 도 3의 RE1(즉 도 2의 G1)에 관한 추정값은 R1의 색상값으로, RE2(즉, 도 2의 B1)에 관한 추정값은 R2의 색상값으로 각각 결정될 수 있다.

다시 말해, 적색에 관한 이미지 정보를 획득할 때, R1 및 R2의 색상값이 획득될 뿐, G1, B1, G2 및 B2에 관한 색상값은 획득되지 않지만, G1, B1, G2 및 B2은 각각 가장 인접한 적색 화소와 같은 색상값을 가진다고 추정하여 이미지를 재구성함으로써, 색상별 이미지 정보에 의한 각 색상별 이미지의 해상도를 증가시킬 수 있다.

또한 영상처리부(101)는 적색 화소들의 위치를 고려한 보간법(interpolation)을 이용하여 각각의 추정값을 산출할 수도 있다. 즉, 도 3 및 도 6에서 볼 수 있듯이, RE1 화소에 관한 적색 추정값은 R1과 R2의 색상값의 보간을 통해 산출될 수 있으며, 예를 들어, R1의 색상값의 2/3과 R2의 색상값의 1/3을 더한 값이 RE1 화소에 관한 적색 추정값으로 산출될 수 있다. 또한 R1의 색상값의 1/3과 R2의 색상값의 2/3을 더한 값이 RE2 화소에 관한 적색 추정값으로 산출될 수 있다. 이와 같이, 보간법을 사용하는 경우 보다 매끄러운 이미지를 획득할 수 있고, 그 만큼 판별 오류에 대응할 수 있다.

한편 본 실시예에서는 상술한 보간 방식만을 설명하였으나, 이외에도 2차 보간(Quadratic interpolation), 뉴턴 보간(Newton interpolation), 라그랑주 보간(Lagrange interpolation), 회귀 분석(Regression Analysis)을 통한 보간 등의 방식이 사용될 수도 있다.

또한 본 실시예에서, 녹색 이미지 정보나 청색 이미지 정보에 추정값을 추가하는 것은 상술한 적색 이미지 정보에 추정값을 추가하는 것과 같은 방식으로 수행될 수 있다.

한편 제어부(100)는 상술한 색상별 이미지 정보에 기초하여 지폐의 그레이 스케일 이미지를 생성하고, 생성된 그레이 스케일 이미지에 기초하여 지폐의 식별 표지를 인식할 수 있다.

예를 들어, 영상처리부(101)는 색상별 이미지 정보에 기초하여 지폐의 그레이 스케일 이미지를 생성할 수 있고, 제어부(100)의 SN인식부(102)는 영상처리부(101)에서 생성된 그레이 스케일 이미지에 기초하여 일련번호(serial number)를 인식할 수 있다.

즉, SN인식부(102)는 그레이 스케일 이미지에서 경계를 추출하여 문자를 인식하는 등의 이미지 프로세싱을 수행하여 지폐의 일련번호를 인식할 수 있다. 다만 본 실시예는 이러한 방식에 한정되는 것은 아니므로 SN인식부(102)는 다양한 방식을 채용하여 지폐의 일련번호를 인식할 수 있다.

이때, 영상처리부(101)는 일련번호 인식의 성능이 향상될 수 있도록, 상술한 색상별 이미지 정보를 이용하여 해상도가 향상된 그레이 스케일 이미지를 생성할 수 있다.

또는 본 발명의 다른 실시예에서와 같이, 영상처리부(101)는 센서부(110)를 통해 획득된 지폐의 이미지 정보에 기초하여 지폐의 그레이 스케일 이미지를 생성할 수도 있다.

즉, 도 11 및 도 12에서 볼 수 있듯이, 영상처리부(101)는 지폐의 이미지 정보의 각각의 화소들을 그레이 스케일로 재구성하여 지폐의 그레이 스케일 이미지를 생성할 수 있다.

예를 들어, 도 11에 도시된 것과 같이, 영상처리부(101)는 임의의 화소의 색상값 및 해당 화소에 인접한 타 색상의 화소의 색상값에 기초하여 해당 화소의 그레이 스케일 값을 산출할 수 있다. 즉, Gr1(G1) 화소에 대한 그레이 스케일 값은 R1, G1 및 B1 화소의 색상값에 기초하여 산출될 수 있고, Gr2(B3) 화소에 대한 그레이 스케일 값은 G3, B3 및 R3 화소의 색상값에 기초하여 산출될 수 있다.

다시 말해, G1 화소의 경우, 센서부(110)를 통한 이미지 정보 획득 시, 녹색에 관한 정보만이 획득되었으나, 해당 화소가 인접한 화소와 동일한 적색값과 청색값을 가진다고 가정하면, 해당 화소에 대한 그레이 스케일 값을 산출할 수 있다. 이때 지폐 이동에 의한 오차가 발생할 수 있기는 하나, 센서부(110)의 적색, 녹색 및 청색 광원의 주사 간격을 매우 좁게 설계한다면 지폐의 이동에 의한 영향을 최소화시킬 수 있다.

또한 도 12에 도시된 것과 같이, 영상처리부(101)는 임의의 화소의 색상값 및 보간법(interpolation)을 이용하여 산출된 해당 화소의 위치에 대한 타 색상의 추정값에 기초하여 해당 화소의 그레이 스케일 값을 산출할 수도 있다. 즉, Gr3(G1) 화소에 대한 그레이 스케일 값은 해당 위치에 대한 타 색상의 추정값(예를 들어, 해당 화소의 적색 추정값은 R1의 색상값과 (R2-R1)의 색상값의 1/3을 더한 값이 되고, 해당 화소의 청색 추정값은 B1의 색상값과 (B2-B1)의 색상값의 1/3을 더한 값이 될 수 있다.)과 B1의 색상값에 기초하여 산출될 수 있다.

또한 Gr4(B1) 화소에 대한 그레이 스케일 값은 R1의 색상값과 (R2-R1)의 색상값의 2/3을 더한 적색 추정값, G1의 색상값과 (G2-G1)의 색상값의 1/3을 더한 녹색 추정값 및 B1의 색상값에 기초하여 산출될 수 있다.

이와 같이, 보간법을 사용하는 경우 보다 매끄러운 이미지를 획득할 수 있고, 그 만큼 판별 오류에 대응할 수 있으며, 여기에서도 2차 보간(Quadratic interpolation), 뉴턴 보간(Newton interpolation), 라그랑주 보간(Lagrange interpolation), 회귀 분석(Regression Analysis)을 통한 보간 등의 방식이 사용될 수 있다.

즉, 이와 같이 생성된 그레이 스케일 이미지는 각 색상별 이미지의 해상도보다 더 높은 해상도를 갖게 되므로, 지폐의 식별 표지 인식의 신뢰도가 향상되게 된다. 예컨대, 취득되는 각 RGB별 이미지의 해상도가 50dpi라면, 위와 같이 생성된 그레이 스케일 이미지의 해상도는 산술적으로 150dpi가 된다.

또한 영상처리부(101)는 그레이 스케일 이미지 생성 시, 기 인식된 지폐의 권종에 따른 RGB 비율을 저장부(120)에서 읽어 와서 상기 그레이 스케일 이미지를 생성할 수 있다. 예컨대, 생성된 그레이 스케일 이미지가 효율적인 그레이 값을 갖도록 (0.2988*R + 0.5870*G + 0.1140*B)과 같은 RGB 비율을 읽어 올 수 있다.

즉, 지폐의 권종마다 일련번호 인식에 최적화된 RGB 비율은 상이할 수 있으며, 지폐는 규격화되어 있어 이러한 특성은 미리 파악할 수 있으므로, 영상처리부(101)는 권종에 따른 RGB 비율을 저장부(120)에서 읽어 와서, 그레이 스케일 이미지를 생성함으로써, SN인식부(102)의 인식 성능을 향상시킬 수 있다.

또한 이때 저장부(120)에서 읽어 오는 RGB 비율은 일련번호 인식에 특화된 값일 수 있으며, 상술한 것과 같이, 저장부(120)는 정사 판단을 위한 RGB 비율, 다른 식별 표지 인식을 위한 RGB 비율 등을 별도로 저장하고 있을 수 있다.

한편, 여기서 기 수행된 지폐의 권종 인식은 상술한 권종인식부(102)를 통해 수행된 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니므로 지폐 처리 장치의 다른 구성요소로부터 권종 인식 결과가 전달될 수 있으며, 기 수행된 지폐의 권종 인식은 국가권만을 구분한 것(즉, KRW, EUR, USD 등 어떠한 국가의 지폐인지를 구분한 것)일 수도 있다.

또한 본 실시예에서 제어부(100)는 상술한 일련번호뿐만 아니라, 다른 식별 표지(예: 오천원이라는 글자)를 인식할 수도 있다.

제어부(100)는 상술한 색상별 이미지 정보에 기초하여 위폐를 감별하거나 지폐의 정사를 판단할 수 있다.

구체적으로, 제어부(100)의 위폐감별부(104)는 색상별 이미지 정보 각각에서 위폐 요소를 검출하여 지폐의 위폐 여부를 감별할 수 있다. 즉, 도 7 내지 도 10에서 볼 수 있듯이, 각 색상별로 지폐의 위폐 요소(즉 위폐를 감별하기 위해 지폐에 인쇄되어 있는 요소)의 명도 등이 달라질 수 있으므로, 위폐감별부(104)는 이러한 위폐 요소를 검출하고, 각 색상에서 나타나는 특성에 기초하여 지폐의 위폐 여부를 감별할 수 있다.

또한 지폐의 위폐 요소는 시변각 잉크(OVI: Optically Variable Ink) 등을 통해 인쇄되는 경우가 많으며, 이러한 OVI를 사람이 눈으로 볼 때에는 빛의 각도 등에 따라 색상이 변하므로 위폐 여부를 쉽게 판단할 수 있으나, 단일한 그레이 스케일 이미지를 통해 OVI를 인식할 경우 색상의 변화가 정확히 나타나는 것인지 파악하기 어려울 수 있다. 그러나 본 실시예에서 위폐감별부(104)는 색상별 이미지 정보 각각에서 OVI 요소를 검출할 수 있으므로, 색상의 변화를 정확히 파악할 수 있고, 이를 통해 지폐의 위폐 여부를 감별할 수 있다.

뿐만 아니라, 센서부(110)는 지폐의 적외선(IR) 이미지 정보를 획득할 수 있는 적외선 광원을 더 포함할 수 있으며, 위폐감별부(104)는 적외선 이미지 정보에서도 위폐 요소를 검출하여 지폐의 위폐 여부를 감별할 수도 있다.

즉, 위폐감별부(104)는 각 파장대별 특징 값들의 차원 안에서 차원 분석을 통해 위폐 요소를 검출할 수도 있으며, 이때 적외선 센서의 형태로는 반사형과 투과형 중 어느 것이든 채용 가능하고, 반사형과 투과형이 같이 존재할 수도 있다.

또한 영상처리부(101)는 기 인식된 지폐의 권종에 따른 RGB 비율을 저장부(120)에서 읽어 와서 지폐의 정사 판단을 위한 이미지를 생성할 수 있고, 제어부(100)의 정사판단부(105)는 이러한 이미지에 기초하여 지폐의 정사를 판단할 수 있다. 즉, 일련번호 인식을 위한 그레이 스케일 이미지와 유사하게 지폐의 권종별로 최적의 정사 판단을 위한 색상 비율이 존재할 수 있으며, 영상처리부(101)는 인식된 지폐의 권종에 따른 RGB 비율을 저장부(120)에서 읽어 와서 지폐의 정사 판단을 위한 이미지를 생성(예를 들어, EUR의 경우 녹색에 관한 이미지와 적색-청색에 관한 이미지를 생성할 수 있고, USD의 경우 녹색-적색에 관한 이미지와 청색에 관한 이미지를 생성할 수 있다.)함으로써, 정사판단부(105)의 정사 판단 성능을 향상시킬 수 있다.

한편 여기에서도, 기 수행된 지폐의 권종 인식은 상술한 권종인식부(102)를 통해 수행되는 것뿐만 아니라, 지폐 처리 장치의 다른 구성요소를 통해 수행될 수 있으며, 기 수행된 지폐의 권종 인식은 국가만을 구분한 것(즉, KRW, EUR, USD 등 어떠한 국가의 지폐인지를 구분한 것)일 수도 있다.

이와 같이, 각 권종마다 특성이 있는 색정보를 이용하므로, 지폐 판별 시에 지폐 이미지에서 특정 색을 배제하거나 구분하는데 유리하고 색과 관련된 특정 위치를 찾아 특징 정보로 응용하기에 적합하다. 예컨대, 적색 바탕에 인쇄된 일련 번호가 있는 권종의 경우 녹색과 청색만을 이용하여 처리할 수도 있게 되므로 효율적이다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지폐 처리 장치에서 얻어지는 이미지의 형태를 설명하기 위한 예시도이고, 도 14는 상기 도 13에 있어서, 지폐를 인식하는 방식을 설명하기 위한 예시도로서, 이를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지폐 처리 장치를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 또 다른 실시예에서 센서부(110)는 가시광(VL) 및 적외선(IR) 광원을 교대로 주사하여 지폐의 가시광 이미지 정보 및 적외선 이미지 정보를 라인 단위로 획득할 수 있다.

예를 들어, 센서부(110)에는 가시광 및 적외선 광원이 배치되어 있으며, 이들로부터 발광되는 광에 대한 반사광이나 투과광을 수광할 수 있는 수광부(예: 포토다이오드)가 구비되어 있을 수 있다.

즉, 지폐가 투입되어 센서부(110)를 통과하는 동안에 가시광 및 적외선 광원을 교대로 주사하면, 수광부는 라인 단위로 순차 수광함으로써, 라인 단위로 가시광 또는 적외선에 대한 정보를 획득하여 가시광 이미지 정보 및 적외선 이미지 정보를 획득할 수 있다. 한편 이때 센서부(110)는 적색, 녹색 및 청색 광원을 동시에 주사하는 방식으로 가시광 광원을 형성할 수도 있다.

예를 들어, 하나의 라인은 12개의 화소(pixel)로 이루어져 있고, 6개의 라인이 존재하는 경우를 가정하면, 센서부(110)는 도 13에 도시된 것과 같은 화소 어레이의 형태를 갖는 이미지 정보를 획득할 수 있다.

즉, 도 13에서 볼 수 있듯이, VL1 화소, VL2 화소 또는 VL3 화소의 라인에서는 지폐의 가시광 이미지 정보(예: 명도(휘도) 정보)가 획득되고, IR1 화소, IR2 화소 또는 IR3 화소의 라인에서는 지폐의 적외선 이미지 정보가 획득된다.

제어부(100)는 이렇게 획득된 지폐의 가시광 이미지 정보 및 적외선 이미지 정보를 결합하여 하나의 이미지를 생성할 수 있다. 즉, 상술한 색상별 이미지 정보와 유사하게, 가시광 이미지 정보에는, 가시광 화소들이 위치한 지점에 관한 명도 정보만이 존재하며, 적외선 화소들이 위치한 지점에 관한 명도 정보는 존재하지 않는다. 다만 적외선 이미지 정보 또한 명도에 관련된 정보이므로, 가시광 이미지 정보 및 적외선 이미지 정보를 하나로 합치면, 이미지 센서의 전체 화소에 대응되게 지폐의 명도에 관한 이미지를 생성할 수 있다.

이때, 가시광 이미지 정보와 적외선 이미지 정보는 그 스케일에 차이가 존재할 수 있으므로, 제어부(100)는 양 정보의 스케일을 맞추어 가시광 이미지 정보 및 적외선 이미지 정보를 결합할 수 있다.

제어부(100)는 이렇게 생성된 이미지에 기초하여 지폐의 식별 표지를 인식할 수 있다. 즉, 지폐에는 다양한 문양 등이 배경으로 존재하며, 이러한 배경에 의해 지폐의 식별 표지(예: 일련번호)를 인식하는 것에 어려움이 발생할 수 있다.

그런데 도 14(도 14에서 (a)는 가시광 이미지, (b)는 적외선 이미지를 나타낸 것이다.)에서 볼 수 있듯이, 이러한 문양 등은 적외선에 반응하지 않고, 지폐의 식별 표지는 적외선에 반응하는 경우가 많기 때문에, 적외선을 활용한 이미지를 사용한다면, 보다 정교한 영상을 얻을 수 있어 지폐 처리 장치의 인식 성능을 향상시킬 수 있다.

또한 저장부(120)는 각 권종별로 지폐의 식별 표지가 적외선에 반응하는지 여부를 저장하고 있을 수 있으며, 제어부(100)는, 기 인식된 지폐의 권종에 기초한 해당 식별 표지가 적외선에 반응하는지 여부를 저장부(120)에서 읽어 오되, 해당 식별 표지가 적외선에 반응하는 경우에만 상기 가시광 이미지 정보 및 적외선 이미지 정보를 결합하여 하나의 이미지를 생성할 수도 있다.

한편 본 발명의 또 다른 실시예에서 적외선 센서로는 반사형과 투과형 중 어느 것이든 채용 가능하다.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 본 발명에 따른 지폐 처리 장치는 지폐의 이미지 정보를 RGB 각 색상별로 획득하고, 이를 통해 지폐의 인식, 정사 판단, 위폐 감별을 수행하며, 이미지 센서를 통해 획득된 정보의 후처리를 통해 고해상도의 이미지 정보를 획득하고, 가시광 이미지 정보와 적외선 이미지 정보를 결합하여 지폐를 인식함으로써, 그 성능을 향상시키는 효과가 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

100: 제어부
101: 영상처리부
102: 권종인식부
103: SN인식부
104: 위폐감별부
105: 정사판단부
110: 센서부
120: 저장부

Claims

적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 광원을 교대로 주사하여 지폐의 이미지 정보를 라인 단위로 획득하는 센서부; 및
상기 센서부를 통해 획득된 지폐의 이미지 정보에서 지폐의 RGB 각 색상별 이미지 정보를 획득하고, 획득된 RGB 각 색상별 이미지 정보에 기초하여 지폐의 권종을 인식하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는 상기 RGB 각 색상별 이미지 정보의 해상도보다 고해상도인 이미지를 생성하기 위해 상기 RGB 각 색상별 이미지 정보를 재구성하는 후처리를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 지폐 처리 장치.
제 1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 RGB 각 색상별 이미지 정보를 재구성하는 후처리를 통해 상기 RGB 각 색상별 이미지 정보의 해상도보다 고해상도인 그레이 스케일(gray scale) 이미지를 생성하고, 생성된 그레이 스케일 이미지에 기초하여 상기 지폐의 식별 표지를 인식하며, 상기 식별 표지는 일련번호인 것을 특징으로 하는 지폐 처리 장치.
적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 광원을 교대로 주사하여 지폐의 이미지 정보를 라인 단위로 획득하는 센서부;
상기 센서부를 통해 획득된 지폐의 이미지 정보에서 지폐의 RGB 각 색상별 이미지 정보를 획득하고, 획득된 색상별 이미지 정보에 기초하여 지폐를 인식하는 제어부; 및
지폐의 권종별 정보를 저장하고 있는 저장부를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 색상별 이미지 정보에 기초하여 지폐의 그레이 스케일(gray scale) 이미지를 생성하고, 생성된 그레이 스케일 이미지에 기초하여 지폐의 식별 표지를 인식하며, 상기 그레이 스케일 이미지 생성 시, 상기 제어부는 기 인식된 지폐의 권종에 따른 RGB 비율을 상기 저장부에서 읽어 와서 상기 그레이 스케일 이미지를 생성하는 것을 특징으로 하는 지폐 처리 장치.
제 1항에 있어서,
지폐의 권종별 정보를 저장하고 있는 저장부를 더 포함하고,
상기 권종별 정보는 지폐의 권종에 따른 RGB 비율을 포함하며, 상기 RGB 비율은 지폐의 식별 표지 인식을 위한 비율, 위폐 감별을 위한 비율 및 지폐의 정사 판단을 위한 비율 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 지폐 처리 장치.
제 1항 또는 3항에 있어서,
상기 제어부는, 각각의 색상별 이미지 정보에, 타 색상의 화소에 해당하는 위치에 대한 해당 이미지 정보별 색상의 추정값을 추가하는 것을 특징으로 하는 지폐 처리 장치.
제 5항에 있어서,
상기 제어부는, 해당 이미지 정보별 색상의 화소 중에서 추정값이 추가되는 화소에 가장 인접한 화소에 관한 색상값을 상기 추정값으로 추가하는 것을 특징으로 하는 지폐 처리 장치.
제 5항에 있어서,
상기 제어부는, 해당 이미지 정보별 색상의 화소들의 위치를 고려한 보간법(interpolation)을 이용하여 상기 추정값을 추가하는 것을 특징으로 하는 지폐 처리 장치.
제 3항에 있어서,
상기 제어부는 상기 색상별 이미지 정보에 기초하여 위폐를 감별하거나 지폐의 정사를 판단하되, 기 인식된 지폐의 권종에 따른 RGB 비율을 상기 저장부에서 읽어 와서 위폐 감별이나 정사 판단을 위한 이미지를 생성하는 것을 특징으로 하는 지폐 처리 장치.
제 1항에 있어서,
지폐의 권종별 정보를 저장하고 있는 저장부를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 색상별 이미지 정보에 기초하여 위폐를 감별하거나 지폐의 정사를 판단하되, 기 인식된 지폐의 권종에 따른 RGB 비율을 상기 저장부에서 읽어 와서 위폐 감별이나 정사 판단을 위한 이미지를 생성하는 것을 특징으로 하는 지폐 처리 장치.
제 8항 또는 제 9항에 있어서
상기 센서부는, 적외선(IR) 광원을 더 포함하되, 적색, 녹색, 청색 및 적외선 광원을 교대로 주사하여 지폐의 이미지 정보를 라인 단위로 획득하며,
상기 제어부는, 상기 지폐의 이미지 정보에서 지폐의 적외선 이미지 정보를 더 획득하고, 상기 색상별 이미지 정보 및 상기 적외선 이미지 정보 각각에서 위폐 요소를 검출하여 지폐의 위폐 여부를 감별하거나 정사 판단을 위한 이미지를 생성하여 정사 판단을 하는 것을 특징으로 하는 지폐 처리 장치.
적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 광원을 교대로 주사하여 라인 단위로 지폐의 이미지 정보를 획득하는 센서부;
지폐의 권종별 정보를 저장하고 있는 저장부; 및
상기 센서부를 통해 획득된 지폐의 이미지 정보에 기초하여 지폐의 그레이 스케일(gray scale) 이미지를 생성하고, 생성된 그레이 스케일 이미지에 기초하여 지폐의 식별 표지를 인식하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는 상기 그레이 스케일 이미지 생성 시 기 인식된 지폐의 권종에 따른 RGB 비율을 상기 저장부에서 읽어 와서 상기 그레이 스케일 이미지를 생성하는 것을 특징으로 하는 지폐 처리 장치.
적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 광원을 교대로 주사하여 라인 단위로 지폐의 이미지 정보를 획득하는 센서부; 및
상기 센서부를 통해 획득된 지폐의 이미지 정보에 기초하여 지폐의 그레이 스케일(gray scale) 이미지를 생성하고, 생성된 그레이 스케일 이미지에 기초하여 지폐의 식별 표지를 인식하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는, 지폐의 이미지 정보의 각 화소별로, 해당 화소의 색상값 및 인접한 타 색상의 화소의 색상값에 기초하여 해당 화소의 그레이 스케일 값을 산출하는 것을 특징으로 하는 지폐 처리 장치.
적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 광원을 교대로 주사하여 라인 단위로 지폐의 이미지 정보를 획득하는 센서부; 및
상기 센서부를 통해 획득된 지폐의 이미지 정보에 기초하여 지폐의 그레이 스케일(gray scale) 이미지를 생성하고, 생성된 그레이 스케일 이미지에 기초하여 지폐의 식별 표지를 인식하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는, 지폐의 이미지 정보의 각 화소별로, 해당 화소의 색상값 및 보간법(interpolation)을 이용하여 산출된 해당 화소의 위치에 대한 타 색상의 추정값에 기초하여 해당 화소의 그레이 스케일 값을 산출하는 것을 특징으로 하는 지폐 처리 장치.
가시광(VL) 및 적외선(IR) 광원을 교대로 주사하여 라인 단위로 지폐의 가시광 이미지 정보 및 적외선 이미지 정보를 획득하는 센서부; 및
상기 센서부를 통해 획득된 가시광 이미지 정보 및 적외선 이미지 정보에 기초하여 지폐의 식별 표지를 인식하는 제어부를 포함하고;
상기 제어부는, 상기 가시광 이미지 정보 및 적외선 이미지 정보를 결합하여 상기 가시광 이미지 정보 및 적외선 이미지 정보 각각의 해상도보다 고해상도인 하나의 이미지를 생성하고, 생성된 이미지에 기초하여 상기 지폐의 식별 표지를 인식하며, 상기 하나의 이미지 생성 시, 상기 가시광 이미지 정보 및 적외선 이미지 정보의 스케일을 맞추어 상기 가시광 이미지 정보 및 적외선 이미지 정보를 결합하는 것을 특징으로 하는 지폐 처리 장치.
제 14항에 있어서,
상기 가시광은 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 광원을 동시에 라인 단위로 주사하여 형성되는 것을 특징으로 하는 지폐 처리 장치.
제 15항에 있어서,
지폐의 권종별 정보를 저장하고 있는 저장부를 더 포함하고,
상기 제어부는, 기 인식된 지폐의 권종에 기초한 해당 식별 표지가 적외선에 반응하는지 여부를 상기 저장부에서 읽어 오되, 해당 식별 표지가 적외선에 반응하는 경우에만 상기 가시광 이미지 정보 및 적외선 이미지 정보를 결합하여 하나의 이미지를 생성하는 것을 특징으로 하는 지폐 처리 장치.
제 1항 또는 제 3항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 색상별 이미지 정보 각각에서 위폐 요소를 검출하고 각 색상에서 나타나는 특성에 기초하여 지폐의 위폐 여부를 감별하거나, 정사 판단을 위한 이미지를 생성하여 정사 판단을 하는 것을 특징으로 하는 지폐 처리 장치.