EP1329856B1 - Verfahren zur Erkennung eines Prägebildes einer Münze in einem Münzautomaten - Google Patents

Verfahren zur Erkennung eines Prägebildes einer Münze in einem Münzautomaten Download PDF

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EP1329856B1
EP1329856B1 EP03000245A EP03000245A EP1329856B1 EP 1329856 B1 EP1329856 B1 EP 1329856B1 EP 03000245 A EP03000245 A EP 03000245A EP 03000245 A EP03000245 A EP 03000245A EP 1329856 B1 EP1329856 B1 EP 1329856B1
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EP
European Patent Office
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image
coin
embossed
reference pattern
validation device
Prior art date
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EP03000245A
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English (en)
French (fr)
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EP1329856A2 (de
Inventor
Markus Adameck
Manfred Prof. Dr. Eich
Michael Hossfeld
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Crane Payment Innovations GmbH
Original Assignee
National Rejectors Inc GmbH
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Publication date
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Publication of EP1329856A3 publication Critical patent/EP1329856A3/de
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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D5/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of coins, e.g. for segregating coins which are unacceptable or alien to a currency
    • G07D5/005—Testing the surface pattern, e.g. relief

Definitions

  • the invention relates to a method for detecting an embossed image of a coin in a slot machine.
  • EP 1 054 361 A2 discloses a method and a device for detecting the spatial configuration of a coin.
  • light lines on the surface of the embossed image are compared with reference lines.
  • the lines of light sweep the entire embossed image.
  • the invention has for its object to provide a method for detecting an embossed image of a coin in a slot machine, which allows fast and reliable detection of the coin with simple means, with the smallest possible amount of data is processed.
  • the coin to be recognized is moved to an image receiver and to a light source.
  • the image receptor captures at least one image of the coin imprinted image.
  • a measuring device compares the image with a first reference pattern as to whether the first reference pattern is contained in the recorded image. In one embodiment, a real or false signal is already generated on the basis of the comparison with a first reference pattern.
  • the evaluation device determines whether a second reference pattern is contained in a predetermined area whose position is determined relative to the position of the first reference pattern. In this step, starting from the position of the first reference pattern, the search range for the second reference pattern is restricted. This concentrates the search for the second reference pattern on relevant areas and shortens the search process. Due to the coincidence of the image with the reference pattern (s), the evaluation device generates a real or false signal for the coin to be tested, wherein further parameters can also be taken into account.
  • two reference patterns are preferably compared with the recorded image. For the two reference patterns it is determined whether they are included in the captured image.
  • the search space for the second reference pattern is limited, on the other hand, additional information about the relative Location of reference patterns taken into account. This results in the result that comparatively quickly a particularly reliable result can be achieved.
  • the first and second reference patterns are partial images of the embossed image.
  • further characteristics of the coin and its embossed image can be used to determine the real or false signal.
  • the light source illuminates the embossed image from several directions and the image receiver records a separate image of the embossed image for each illumination direction.
  • the embossed image is illuminated in succession from different directions in a temporal sequence and an image is taken in each case.
  • multi-color lighting it is possible to take the pictures simultaneously, with each picture receiver then being sensitive to only one color, thus providing a picture with illumination.
  • a difference image is generated, which is compared as the recorded image with the reference pattern.
  • the processing of images with lighting from different directions and the generation A difference image is referred to as a selective stereo gradient (SSG) method.
  • SSG method can not be fooled by the photo of a stamp image due to the illumination from different directions, since the image of a photo in a lighting from different directions does not change and thus the difference image is canceled.
  • the recorded image is binarized, d. H. converted into a picture with only two signal types for black and white.
  • a uniform threshold for example, the average gray value of the recorded image can be used. It is also possible to perform the binarization with local thresholds, for example according to a maximum entropy method.
  • the first expression can be regarded as a bright foreground and the second expression as a dark background.
  • the image receiver records an overall image of the embossed image, from which the evaluation device determines the diameter of the coin to be recognized. The diameter may be used as a further size by the evaluation device to discriminate a counterfeit coin.
  • the evaluation device likewise determines the center of the embossed image in the overall image and transforms the entire image into polar co-ordinates in which a first coordinate adjusts the distance from the center point and the second coordinate an angle of the radius beam to an arbitrary point in the embossed image indicates an orientation intended for the overall picture.
  • the transformation into polar coordinates also has the advantage that search ranges for the reference patterns can be easily restricted and defined. So, for example already restricted a search range for the first reference pattern, in which a radius interval for the search for this area is specified. Here then no angle interval would be specified.
  • center point in the transformation For the precise determination of the center point in the transformation, three or more locations on the coin edge are determined, from which the center point for the recorded image is determined.
  • the reference patterns to be searched are preferably selected at random from a plurality of reference patterns.
  • the parameters for the detection of a counterfeit coin can be changed according to a previously generated false signal such that a deviation from the reference pattern leads rather to the generation of a false signal.
  • more than two reference patterns are searched in the recorded image, wherein the search area for a further reference pattern results depending on the search areas of the previous reference pattern.
  • SSG method selective stereo gradient method
  • three sector images of the coin are recorded in a first step 10.
  • the recording of the sector images in connection with the SSG method can be done either by a successive illumination of the embossed image from three different directions or by a simultaneous illumination, each with different colored light.
  • image preprocessing takes place.
  • a difference image is calculated from the images obtained, which is based on the subsequent recognition process.
  • the difference image and individual steps of the image preprocessing can occur here in succession in different sequences.
  • the recorded images can first be preprocessed with a few first steps, and so on obtained difference image are then revised with certain image processing means.
  • the midpoint has been determined for the captured image, it is transformed into circle coordinates.
  • the transformed image forms the basis for the subsequent analysis.
  • a first reference pattern is searched in a subsequent method step 14.
  • the use of transformed images naturally ensures that there is a rotation and translation invariant recognition method.
  • a second reference pattern is searched in the coordinate-transformed image.
  • the search area for the further method image is limited due to the search result for the first reference image, so that only the search must be performed in a smaller section of the recorded image.
  • the allowable search range is cut out of the coordinate-transformed image.
  • the search area is convolved with the binarized, first reference pattern.
  • the convolved image is normalized to the number of white pixels in the reference pattern.
  • a foreground threshold is applied to the normalized image and multiplied by the value of the convolution.
  • a negative image of the search area and the first pattern is generated.
  • a convolution of the negated search area with the negated reference pattern occurs.
  • Also for the result of this convolution is normalized to the number of white pixels in the negative reference pattern.
  • a background threshold is applied to the normalized convolution result and multiplied by the value of the convolution.
  • the two threshold values for foreground and background convolution can be chosen differently in order to weight the influences on the information differently with regard to a later AND operation.
  • the threshold values are preferably defined in advance.
  • a search range for the second reference pattern can now be specified.
  • the coordinate-transformed image is changed so that the location of the first reference pattern is located at a predetermined location.
  • the search in the search area for the second search result may follow as well as the search for the first reference pattern described above.
  • a final comparison step 20 evaluates the search results and generates a true or a false signal.
  • a real signal is generated if both reference patterns are found in the recorded image. Alternatively, it is also possible to consult further parameters.
  • Fig. 2 relates to a further development of the method according to the invention.
  • a reference pattern 26 is supplied to the coin recognition unit 28 from a database 22 with reference patterns on a request 24.
  • the position of the found first reference pattern can already be communicated in the inquiry 24 for a second reference pattern, so that the pattern database 22 mitellet the coordinates of the corresponding reference pattern.
  • Fig. 3 shows the process flow of an adaptive coin validation method for a slot machine.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung eines Prägebildes einer Münze in einem Münzautomaten.
  • Aus DE 330 55 09 A1 ist eine optische Münzprüfeinrichtung bekannt. Hierbei wird eine Münze mit einer Lichtquelle unter einem Winkel gegenüber dem Flächenlot beleuchtet und das reflektierte Licht durch zwei Strahlungsempfänger aufgezeichnet. Die jeweils aufgenommenen Bilder der Strahlungsempfänger werden miteinander verglichen, um den Glanzgrad der Münze zu bestimmen. Hierzu werden die Werte der Signale durcheinander dividiert. Der für die Münze gewonnene Quotient gibt den Glanzgrad an, der zur Unterscheidung zwischen Echt- und Falschheit der Münze eingesetzt wird.
  • Aus US 5,839,563 ist ein optischer Münzprüfer bekannt geworden, der eine Münze ausgehend von einer ersten Aufnahme des vom Prägebild reflektierten Lichts und einer zweiten Aufnahme des vom Rand der Münze reflektierten Lichts erkennt. Es wird ebenfalls vorgeschlagen, Bilder von den gegenüberliegenden Seiten der Münzen aufzuzeichnen und diese für die Münzerkennung einzusetzen. Die zu erkennende Münze liegt auf einer Glasscheibe und wird von unten mit ringförmigen Beleuchtungsquellen angeleuchtet. Das aufgenommene Prägebild wird in Polarkoordinaten transformiert und für einen Radiuswert wird der Winkel mit maximaler Intensität ermittelt. Dieser wird mit der hinterlegten Referenz verglichen und so der Verdrehwinkel bestimmt. Hierbei wird nicht das topologisches Profil der Münze ausgewertet, sondern ein Intensitätsprofil.
  • Aus EP 1 054 361 A2 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erkennung der räumlichen Konfiguration einer Münze bekannt. Hierbei werden Lichtlinien auf der Oberfläche des Prägebildes mit Referenzlinien verglichen. Um das Prägebild vollständig zu erfassen, überstreichen die Lichtlinien das gesamte Prägebild.
  • Aus US 6,064,478 ist ein Verfahren zur Erkennung von dreidimensionalen Defekten in bewegten Oberflächen unter Verwendung eines Farbsichtsystems bekannt. Mit Licht in unterschiedlichen Farben wird die Oberfläche aus unterschiedlichen Richtungen beleuchtet. Bei einer unvollständigen additiven Überlagerung der Farben entstehen farbige Schatten auf der Oberfläche, die Erhöhungen oder Vertiefungen anzeigen.
  • Aus DE 33 05 509 ist eine optische Münzprüfeinrichtung bekannt, bei der aus Verhältnis zwischen reflektiertem Licht und Streulicht der Glanz der Münze bestimmt wird.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erkennung eines Prägebildes einer Münze in einem Münzautomaten bereitzustellen, das mit einfachen Mitteln schnell und zuverlässig die Erkennung der Münze gestattet, wobei eine möglichst geringe Datenmenge verarbeitet wird.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Verfahrensschritten aus Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen bilden den Gegenstand der Unteransprüche.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die zu erkennende Münze zu einem Bildempfänger und zu einer Lichtquelle bewegt. Der Bildempfänger nimmt mindestens ein Bild von dem Prägebild der Münze auf. Eine Meßeinrichtung vergleicht das Bild mit einem ersten Referenzmuster dahingehend, ob in dem aufgenommenen Bild das erste Referenzmuster enthalten ist. In einer Ausgestaltung wird bereits aufgrund des Vergleichs mit einem ersten Referenzmuster ein Echt- oder Falschsignal erzeugt.
  • Wenn das erste Referenzmuster in dem aufgenommenen Bild von der Auswerteeinrichtung gefunden wird, von der Auswerteeinrichtung bestimmt, ob ein zweites Referenzmuster in einem vorbestimmten Bereich, dessen Lage sich relativ zu der Position des ersten Referenzmusters bestimmt, enthalten ist. Bei diesem Schritt wird ausgehend von der Position des ersten Referenzmusters der Suchbereich für das zweite Referenzmuster eingeschränkt. Hierdurch wird die Suche für das zweite Referenzmuster auf relevante Bereiche konzentriert und der Suchprozeß verkürzt. Die Auswerteeinrichtung erzeugt aufgrund der Übereinstimmung des Bildes mit dem bzw. den Referenzmustern ein Echt- oder Falschsignal für die zu prüfende Münze, wobei auch weitere Kenngrößen berücksichtigt werden können. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden bevorzugt zwei Referenzmuster mit dem aufgenommenen Bild verglichen. Für die beiden Referenzmuster wird festgestellt, ob diese in dem aufgenommenen Bild enthalten sind. Ferner wird festgestellt, ob die beiden Referenzmuster in der vorbestimmten relativen Lage zueinander in dem aufgenommenen Bild enthalten sind. Hierdurch wird einerseits der Suchraum für das zweite Referenzmuster eingeschränkt, andererseits wird eine zusätzliche Information über die relative Lage der Referenzmuster zueinander berücksichtigt. Dies führt im Ergebnis dazu, daß vergleichsweise schnell ein besonders zuverlässiges Ergebnis erzielt werden kann.
  • Zweckmäßigerweise handelt es sich bei dem ersten und zweiten Referenzmuster um Teilbilder des Prägebildes. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können weitere Kenngrößen der Münze und ihres Prägebildes zur Bestimmung des Echt- oder Falschsignals eingesetzt werden.
  • Die Lichtquelle beleuchtet das Prägebild aus mehreren Richtungen und der Bildempfänger zeichnet für jede Beleuchtungsrichtung ein gesondertes Bild des Prägebildes auf. Bei einer einfarbigen Beleuchtung wird das Prägebild in einer zeitlichen Abfolge nacheinander aus unterschiedlichen Richtungen beleuchtet und jeweils ein Bild aufgenommen. Bei einer mehrfarbigen Beleuchtung ist es möglich, gleichzeitig die Aufnahmen zu machen, wobei jeder Bildempfänger dann nur für eine Farbe empfindlich ist und so eine Aufnahme mit einer Beleuchtung liefert. Aus den gesonderten Bildern wird ein Differenzbild erzeugt, das als das aufgenommene Bild mit dem Referenzmuster verglichen wird. Die Verarbeitung von Bildern mit einer Beleuchtung aus unterschiedlichen Richtungen und die Erzeugung eines Differenzbildes wird als Selektives-Stereo-Gradientenverfahren (SSG-Verfahren) bezeichnet. Das SSG-Verfahren kann aufgrund der Beleuchtung aus unterschiedlichen Richtungen nicht durch das Photo eines Prägebildes getäuscht werden, da die Abbildung eines Photos bei einer Beleuchtung aus unterschiedlichen Richtungen sich nicht ändert und das Differenzbild sich somit aufhebt.
  • Bei der Weiterführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das aufgenommene Bild binarisiert, d. h. in ein Bild lediglich mit zwei Signalarten für schwarz und weiß umgewandelt. Für die Binarisierung kann ein einheitlicher Schwellwert, beispielsweise der mittlere Grauwert des aufgenommenen Bildes eingesetzt werden. Es ist ebenfalls möglich, die Binarisierung mit lokalen Schwellwerten, beispielsweise nach einer Maximum-Entropie-Methode, durchzuführen.
  • Bevorzugt wird der Schwellwert nach der Maximum-Entropie-Methode bestimmt, wobei der Schwellwert 0 ≤ t ≤ 255 derart gewählt wird, daß die "Gesamt"-Entropie H maximal ist: H = - ∑ i = 0 t p i ⁢ log e ⁢ p i - ∑ j = t + 1 255 p j ⁢ log e ⁢ p j
    Figure imgb0001
    mit pi als Anteil der Pixel mit dem Grauwert i. Hierbei kann der erste Ausdruck als heller Vordergrund und der zweite Ausdruck als dunkler Hintergrund aufgefaßt werden.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens nimmt der Bildempfänger ein Gesamtbild des Prägebildes auf, aus dem die Auswerteeinrichtung den Durchmesser der zu erkennenden Münze bestimmt. Der Durchmesser kann als eine weitere Größe von der Auswerteeinrichtung eingesetzt werden, um eine Falschmünze zu diskriminieren. Die Auswerteeinrichtung bestimmt in einer Weiterführung des Verfahrens ebenfalls den Mittelpunkt des Prägebildes in dem Gesamtbild und transformiert das gesamte Bild in Polarkoordinaten, bei denen zu einem beliebigen Punkt in dem Prägebild eine erste Koordinate den Abstand von dem Mittelpunkt und die zweite Koordinate einen Winkel des Radiusstrahls gegenüber einer für das Gesamtbild bestimmten Ausrichtung angibt.
  • Die Transformation in Polarkoordinaten hat neben der Sicherstellung eines rechenzeitsparenden, rotations- und translationsinvarianten Erkennungsverfahrens außerdem den Vorteil, daß Suchbereiche für die Referenzmuster leicht eingeschränkt und festgelegt werden können. So kann beispielsweise bereits ein Suchbereich für das erste Referenzmuster eingeschränkt werden, in dem ein Radiusintervall für die Suche nach diesem Bereich vorgegeben wird. Hierbei würde dann kein Winkelintervall vorgegeben werden.
  • Für die präzise Bestimmung des Mittelpunktes bei der Transformation werden drei oder mehr Stellen auf dem Münzrand ermittelt, aus denen der Mittelpunkt für das aufgenommene Bild bestimmt wird.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens werden die zu suchenden Referenzmuster vorzugsweise zufällig aus einer Vielzahl von Referenzmustern ausgewählt. Damit steht zu Beginn des Verfahrens nicht fest, welche Merkmale der zu prüfenden Münze untersucht werden. Ebenfalls können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Parameter für die Erkennung einer Falschmünze nach einem vorherig erzeugtem Falschsignal geändert werden derart, daß eine Abweichung von den Referenzmustern eher zur Erzeugung eines Falschsignals führt. Indem die Anforderung zur Erkennung eines Falschsignals gesenkt werden, wird eine Münze früher als Falschmünze erkannt. Durch diesen Schritt ist es möglich, daß, wenn in den Münzautomaten Falschgeld eingeworfen wird, die Anforderung für das Erzeugen eines Echtsignals erhöht werden. Dementsprechend kann auch vorgesehen werden, daß nach einer Vielzahl von als echt erkannten Münzen die Anforderungen wieder gesenkt werden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung, die sich insbesondere bei Prägebildern mit einer sehr feinen Struktur empfiehlt, werden mehr als zwei Referenzmuster in dem aufgenommenen Bild gesucht, wobei das Suchgebiet für ein weiteres Referenzmuster sich abhängig von den Suchgebieten der vorherigen Referenzmuster ergibt.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigt:
    • Fig. 1 ein Flußdiagramm für den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens,
    • Fig. 2 ein Flußdiagramm für eine Weiterführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
    • Fig. 3 ein Flußdiagramm für eine Adaption der elektrischen Prüfparameter.
  • Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren für eine Aufnahme des Prägebildes mit dem Selektiven-Stereo-Gradientenverfahrens (SSG-Verfahren) erläutert. Von diesem Verfahrens auszugehen ist keineswegs notwendig, jedoch hat der Einsatz des SSG-Verfahrens bei Umlaufmünzen gezeigt, daß das Verfahren nicht durch eine Photographie der Münze getäuscht werden kann und im übrigen zusammen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zu einer zuverlässigen Diskriminierung von echten und falschen Münzen führt.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden in einem ersten Schritt 10 drei Sektorenbilder der Münze aufgenommen. Die Aufnahme der Sektorenbilder im Zusammenhang mit dem SSG-Verfahren können entweder durch eine aufeinander folgende Beleuchtung des Prägebildes aus drei unterschiedlichen Richtungen oder durch eine gleichzeitige Beleuchtung mit jeweils unterschiedlich farbigem Licht erfolgen. In einem nachfolgenden Schritt 12 erfolgt eine Bildvorverarbeitung. Ebenfalls wird aus den gewonnenen Bildern ein Differenzbild berechnet, das dem nachfolgenden Erkennungsprozeß zugrunde liegt. Das Differenzbild und einzelne Schritte der Bildvorverarbeitung können hierbei in unterschiedlichen Abfolgen aufeinander auftreten. Beispielsweise können die aufgenommenen Bilder zunächst mit einigen ersten Schritten vorverarbeitet werden und das so gewonnene Differenzbild anschließend mit bestimmten Bildverarbeitungsmitteln überarbeitet werden. Nachdem für das aufgenommene Bild der Mittelpunkt bestimmt wurde, wird dieses in Kreis-Koordinaten transformiert. Das transformierte Bild bildet die Grundlage für die nachfolgende Analyse. In dem transformierten Bild wird in einem anschließenden Verfahrensschritt 14 ein erstes Referenzmuster gesucht. Die Verwendung von transformierten Bildern stellt naturgemäß sicher, daß ein rotations- und translationsinvariantes Erkennungsverfahren vorliegt.
  • In einem nachfolgenden Verfahrensschritt wird ein zweites Referenzmuster in dem koordinatentransformierten Bild gesucht. Der Suchbereich für das weitere Verfahrensbild ist dabei aufgrund des Suchergebnisses für das erste Referenzbild eingeschränkt, so daß lediglich die Suche in einem kleineren Ausschnitt des aufgenommenen Bildes durchgeführt werden muß.
  • Für einen Vergleich eines aufgenommenen Bildes mit dem ersten Referenzmuster wird der zulässige Suchbereich aus dem koordinatentransformierten Bild ausgeschnitten. Der Suchbereich wird mit dem binarisierten, ersten Referenzmuster gefaltet. Als Vordergrundinformation wird das gefaltete Bild auf die Anzahl weißer Pixel in dem Referenzmuster normiert. Ein Vordergrundschwellwert wird auf das normierte Bild angewendet und mit dem Wert der Faltung multipliziert.
  • Nachfolgend wird ein Negativbild des Suchbereichs und des ersten Musters erzeugt. Es erfolgt danach eine Faltung des negativierten Suchbereichs mit dem negativierten Referenzmuster. Auch für das Ergebnis dieser Faltung wird auf die Anzahl der weißen Pixel im Negativreferenzmuster normiert. Ein Hintergrundschwellwert wird auf das normierte Faltungsergebnis angewendet und mit dem Wert der Faltung multipliziert. Die beiden Schwellwerte für Vordergrund- und Hintergrundfaltung können unterschiedlich gewählt werden, um die Einflüsse bei der Information im Hinblick auf eine spätere UND-Verknüpfung verschieden stark zu gewichten. Bevorzugt sind die Schwellwerte vorab definiert.
  • Nachfolgend erfolgt eine Und-Verknüpfung der Vordergrund- und Hintergrundbedingung, d. h. die mit den Schwellwerten multiplizierten Faltungsergebnisse werden miteinander multipliziert. Ist in dem Produkt an einer bestimmten Stelle ein Maximum vorhanden, so handelt es sich bei dieser Stelle um die Position des ersten Referenzmusters in dem Bild.
  • Ausgehend von der Fundstelle des ersten Referenzmusters kann nun ein Suchbereich für das zweite Referenzmuster vorgegeben werden. Hierbei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das koordinatentransformierte Bild so umgestellt wird, daß die Fundstelle des ersten Referenzmusters an einer vorbestimmten Stelle sich befindet. Die Suche in dem Suchbereich für das zweite Suchergebnis kann ebenso wie die zuvor beschriebene Suche für das erste Referenzmuster folgen.
  • Ein abschließender Vergleichsschritt 20 wertet die Suchergebnisse aus und erzeugt ein Echt- oder ein Falschsignal. In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Echtsignal erzeugt, wenn beide Referenzmuster in dem aufgenommenen Bild gefunden werden. Alternativ ist es auch möglich weitere Parameter hinzuzuziehen.
  • Fig. 2 betrifft eine Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Bei dieser Weiterentwicklung wird aus einer Datenbank 22 mit Referenzmustern auf eine Anfrage 24 hin ein Referenzmuster 26 an die Münzerkennung 28 geliefert. Bei der Fig. 2 dargestellten Variante der Münzerkennung kann bei der Anfrage 24 nach einem zweiten Refenzmuster bereits die Position des gefundenen ersten Refenzmusters mitgeteilt werden, so daß die Musterdatenbank 22 die Koordinaten des entsprechenden Referenzmusters mitliefert.
  • Fig. 3 zeigt den Verfahrensablauf eines adaptiven Münzprüfungsverfahren für einen Münzautomaten.
  • Nach einem ersten Schritt 30 mit dem Münzeinwurf erfolgt die Münzerkennung 32. Ergibt die Münzerkennung 32, daß Falschgeld eingeworfen wurde, so werden nach der Abfrage 34 in einem Verfahrensschritt 36 engere Parameter für die elektrische Prüfung gesetzt. In einem abschließenden Schritt erfolgt dann die Prüfung der Münze, wobei hier eher eine falsche Münze erkannt wird, wenn zuvor bereits Falschgeld eingeworfen wurde.

Claims (13)

  1. Verfahren zur Erkennung eines Prägebildes einer Münze in einem Münzautomaten, mit den folgenden Verfahrensschritten:
    - Die Münze wird zu einem Bildempfänger und zu einer Lichtquelle bewegt, die Lichtquelle beleuchtet das Prägebild aus mehreren Richtungen und der Bildempfänger zeichnet für jede Beleuchtungsrichtung ein gesondertes Bild des Prägebildes auf,
    - der Bildempfänger erzeugt aus den gesonderten Bildern ein Differenzbild von dem Prägebild der Münze, das Differenzbild wird binarisiert,
    - eine Auswerteeinrichtung vergleicht das Differenzbild mit einem ersten Referenzmuster dahingehend, ob in dem Differenzbild das erste Referenzmuster enthalten ist,
    - die Auswerteeinrichtung erzeugt abhängig von der Übereinstimmung des Bildes mit den Referenzmustern ein Echt- oder Falschsignal für die Münze,
    - wenn das erste Referenzmuster in dem Bild enthalten ist, vergleicht die Auswerteeinrichtung, ob ein zweites Referenzmuster in einem Bereich, dessen Lage relativ zu der Position des ersten Referenzmusters bestimmt ist, enthalten ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Referenzmuster Teilbilder eines Prägebildes sind.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung weitere Kenngrößen der Münze zur Bestimmung des Echt- oder Falschsignals einsetzt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß aus den gesonderten Bildern ein Differenzbild erzeugt wird, das, als aufgenommenes Bild, mit den Referenzmustern verglichen wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Binarisierung mit einem für das gesamte Bild einheitlichen Schwellwert erfolgt.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Binarisierung mit lokalen Schwellwerten erfolgt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildempfänger ein Bild des gesamten Prägebildes aufnimmt, aus dem die Auswerteeinrichtung den Durchmesser der Münze bestimmt.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung den Mittelpunkt des Prägebildes in dem Bild bestimmt und das Bild in Polarkoordinaten transformiert, wobei zu einem beliebigen Punkt in dem Prägebild eine erste Koordinate den Abstand von dem Mittelpunkt und die zweite Koordinate einen Winkel gegenüber einer für das Bild bestimmten Ausrichtung angibt.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung drei oder mehr Stellen auf dem Münzrand ermittelt und aus diesen den Mittelpunkt des Prägebildes bestimmt.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem ersten Referenzmuster in einem vorbestimmten Bereich gesucht wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zu suchenden Referenzmuster aus einer Vielzahl von Referenzmustern ausgewählt werden.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß nach einem erzeugten Falschsignal in dem Münzautomaten die Parameter für die Erkennung einer Falschmünze geändert werden derart, daß bereits eine geringe Abweichung von dem Referenzmuster zur Erzeugung eines Falschsignals führt.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als zwei Referenzmuster in dem Bild gesucht werden, wobei die Gebiete , in denen eines der Referenzmuster gesucht wird, für das zweite und die weiteren Referenzmuster sich abhängig von den Suchgebieten der vorherigen Referenzmuster ergeben.
EP03000245A 2002-01-16 2003-01-08 Verfahren zur Erkennung eines Prägebildes einer Münze in einem Münzautomaten Expired - Lifetime EP1329856B1 (de)

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DE10202383A DE10202383A1 (de) 2002-01-16 2002-01-16 Verfahren zur Erkennung eines Prägebildes einer Münze in einem Münzautomaten

Publications (3)

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