專利名稱：用于平面基片的計數(shù)方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于堆疊的平面基片例如紙張的計數(shù)方法以及實現(xiàn)這種方法的裝置。
背景技術(shù)：
適用于計數(shù)以堆疊的形式設(shè)置的紙堆例如證券(例如鈔票)的方法和機器在本領(lǐng)域內(nèi)是已知的。一種已知的這種裝置在EP專利申請No.0737936中披露了。
該專利申請，其內(nèi)容通過在本申請中被參考被包括在本申請中，披露了一種用于以堆疊形式設(shè)置的紙張尤其是有值證券的紙張計數(shù)器的計數(shù)盤，所述可轉(zhuǎn)動的計數(shù)盤具有圓周部分，它們以規(guī)則的間隔被設(shè)置在所述盤的邊界上，并具有沿盤的轉(zhuǎn)動方向伸出的凸起，每個圓周部分具有計數(shù)開口，當(dāng)所述開口被紙張覆蓋時，氣動計數(shù)脈沖被觸發(fā)，具有吸空的部分，其寬度和深度沿對著盤的轉(zhuǎn)動方向的方向增加，并具有一組吸氣開口，它們一個位于另一個的后面，被設(shè)置在所述吸空的部分中，并可以通過吸管間歇地和負(fù)壓源相連，使得在操作期間，上述的圓周部分通過紙堆的所有的紙的拐角逐一地翻頁，在吸力和變形的作用下使得它們彼此分開，并使每張紙被計數(shù)。在已知的裝置中，上述的吸氣開口位于吸空部分的中央，朝向吸氣開口敞開的吸氣導(dǎo)管的部分基本上相對于盤面并相對于吸空部分的底部被垂直地引導(dǎo)，吸力作用在吸空部分的中央，并和吸空部分的底部垂直。
通常，這些計數(shù)盤被用于紙堆的一個或兩個拐角上，因而給出一個單一的計數(shù)值或兩個計數(shù)值，例如，對于每個拐角一個計數(shù)值。為了增加計數(shù)值的數(shù)量，可以使紙堆轉(zhuǎn)動180度，在紙堆的另外兩個拐角上進(jìn)行另外的計數(shù)操作。利用這種系統(tǒng)，對于給定的紙堆，只能至少以兩個計數(shù)操作獲得最大4個計數(shù)值。
其它已知的現(xiàn)有技術(shù)的方法和裝置包括瑞典專利CH 422834，PCT國際申請WO95/00926，GB專利No.937463，No.1139292和No.744957，俄羅斯專利公開No.859204和No.2007759C1，以及美國專利No.3904189和No.3953022。
所有這些現(xiàn)有技術(shù)出版物都基于接觸和計數(shù)紙張的機器系統(tǒng)。通常，如EP0737936所述，盤跨過釘住的鈔票或證券行進(jìn)，并且在紙張或鈔票的每次通過時，系統(tǒng)將增加一個計數(shù)值，最后，最終的計數(shù)值將給出在堆中具有的紙張/基片的數(shù)量。這種機器計數(shù)的一個缺點是，盤或其等同物可能破壞被計數(shù)的基片。此外，這種系統(tǒng)相當(dāng)慢(500張基片需要8秒以上)，并具有噪聲。
用于計數(shù)堆疊的紙張的另一種設(shè)備和方法在EP專利申請0743616中披露了，通過參考將其內(nèi)容包括在本申請中。在這個專利申請中，一個線性CCD陣列被用于產(chǎn)生表示堆疊體的高度的高分辨率的一維的線掃描的信號，所述堆疊體位于用于增加堆疊體的剛度的剛性板之間。選擇地，在進(jìn)行成像之前由壓力板或活塞/夾緊裝置壓縮堆疊體。把對應(yīng)于圖像的信號數(shù)字化，并被存儲，然后由不同的裝置進(jìn)行處理(高斯濾波、一維快速傅里葉數(shù)字變換等)。在一個特定的實施例中，使用靜止的兩維CCD陣列提供兩維的信號，并進(jìn)行附加的信號處理，以把信號變換成沿著被計數(shù)的堆疊體的高度的一維信號。所述兩維CCD陣列包括行和列，它們相對于堆疊體被這樣定位，使得陣列的行和堆疊體中要被計數(shù)的紙張大致對準(zhǔn)。然后附加的信號處理平均每行內(nèi)的值，或者采樣一個列以提供一維信號。不過，按照這個公開物，由于成本以及處理速度的原因最好使用線性CCD陣列照相機。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的在于改進(jìn)已知的計數(shù)方法和系統(tǒng)。
更具體地說，本發(fā)明的目的在于提供一種避免接觸要被計數(shù)的基片的計數(shù)方法。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種能夠比已知的方法和系統(tǒng)更快和更精確地計數(shù)堆疊的基片的方法和系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種用于計數(shù)堆疊的基片的統(tǒng)計的方法。
本發(fā)明的另一個目的在于檢測在堆疊體中的折疊的基片的頁。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種適用于實現(xiàn)所述方法的裝置。
這些目的被權(quán)利要求中限定的方法和裝置實現(xiàn)了。


當(dāng)結(jié)合本發(fā)明的若干個實施例的下面的說明和附圖時可以更清楚地看出本發(fā)明的上述的以及其它的目的和優(yōu)點。
圖1表示按照本發(fā)明的方法的總體方框圖；圖2表示按照本發(fā)明的統(tǒng)計處理的方框圖；圖3表示適用于實現(xiàn)本發(fā)明的方法的裝置的實施例的頂視圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的方法適用于計數(shù)平面基片，例如證券或鈔票、支票、卡片以及其它類似對象的張數(shù)，這些被堆疊在一個堆疊體中并被置于一個袋中，包括第一步，使堆疊的基片的堆疊體放松。所述放松最好利用加壓空氣進(jìn)行，從而允許分離堆疊基片，并改善計數(shù)的質(zhì)量。當(dāng)然，根據(jù)基片的厚度與/或材料，可以取消所述放松步驟，因此這個步驟是選擇的。
然后，由在堆疊體的計數(shù)側(cè)上的成像裝置拍攝堆疊的基片的邊沿的圖像。這些成像裝置將在后面被進(jìn)一步說明，并且可以包括CCD照相機和處理裝置。
使用CCD照相機使得能夠形成單個的圖像檢測器的兩維的陣列，例如被設(shè)置在行和列中的像素，其中的一個可以檢測基片邊沿的存在。
按照慣例，規(guī)定陣列的行是水平的，陣列的列是垂直的。因此，在陣列的像素的每列中，可以得知基片的堆疊體的高度。
此外，獲得的圖像最好被濾波以除去在這種類型的圖像中存在的噪聲。這種濾波操作是本領(lǐng)域中熟知的。
按照本發(fā)明的方法，對于陣列的單個圖像檢測器的每一列，可以計數(shù)在像素的每行中檢測的基片的張數(shù)(其具有線段的形狀)，以便最后獲得每列的計數(shù)值，所述的值是作為每個像素列中的線段被檢測的基片的張數(shù)。
因此，獲得一組計數(shù)值，其數(shù)量等于在陣列中的列數(shù)。一般地說，CCD陣列具有512×512個像素，或者1024×1024個像素，甚至2000×2000個像素，因而將獲得例如512個計數(shù)值，對于整個陣列分別為1024或2000個計數(shù)值。
然后對計數(shù)值的集合進(jìn)行統(tǒng)計分析，以確定獲得了哪個值及其頻度。例如，如果基片的堆疊體在理論上含有500張堆疊的基片，則正確的計數(shù)值(500)應(yīng)當(dāng)出現(xiàn)某個次數(shù)，例如N500次，而其它的計數(shù)值例如499，498，497，501，502，503也出現(xiàn)某個次數(shù)例如N499，N498，N497，N501，N502，N503次。
換句話說，每個計數(shù)值Ncv將出現(xiàn)某個次數(shù)，所述次數(shù)等于其中被確定計數(shù)值的列數(shù)。然后分析獲得的值Ncv并把值1，0歸屬于最頻繁地發(fā)生的值Ncv。對于所有的其它值Ncv，每個值相對于發(fā)生最頻繁的值的發(fā)生百分?jǐn)?shù)被計算。
作為例子，假定被計數(shù)的堆疊體含有500張基片，在2000×2000的陣列中，可能獲得1990次的值500(N500＝1990)，3次的值499(N499＝3)，一次的值498(N498＝1)，5次的值497(N497＝5)，以及一次的值501(N501＝1)。因而最頻繁發(fā)生的值是500，其它的值以下面的百分?jǐn)?shù)發(fā)生499為0.15％；498為0.05％；497為0.25％；501為0.05％。
一旦作出這些統(tǒng)計，便可以決定在預(yù)定的規(guī)則下計數(shù)是否精確。預(yù)定的規(guī)則可以由用戶確定，例如，其它計數(shù)值的發(fā)生的相對百分?jǐn)?shù)可被設(shè)置為某個限制，如果超過這個限制，則認(rèn)為計數(shù)不精確。優(yōu)選地，該限制被設(shè)置為10％，因此，如果一個計數(shù)值相對于最頻繁的值發(fā)生10％次以上，則該計數(shù)被認(rèn)為不精確。
當(dāng)然，可以選擇另一個值作為這個限制。此外，如果最頻繁發(fā)生的值不等于預(yù)期的理論值(本例中為500)，則計數(shù)也必須被認(rèn)為不精確。
可以識別這種統(tǒng)計分析的結(jié)果的3種不同的可能性。
在第一種情況下，最頻繁地獲得的計數(shù)值是預(yù)期的值，所有其它獲得的值的發(fā)生都在設(shè)置的限制以下(例如上述的10％)，因此計數(shù)被認(rèn)為是正確的。
在第二種情況下，獲得的最頻繁發(fā)生的計數(shù)值是預(yù)期值，但是一個或幾個其它獲得的值的發(fā)生超過了設(shè)置的限制(例如上述的10％)，在這種情況下，計數(shù)似乎是正確的(正確的值被最頻繁地獲得)，但是應(yīng)當(dāng)被重復(fù)以檢查精度。這種情況當(dāng)一頁被部分地折疊并且在堆疊體的計數(shù)側(cè)的一側(cè)上被計數(shù)而在另一側(cè)未被計數(shù)時可能發(fā)生。
在第三種情況下，最頻繁地獲得的計數(shù)值不是預(yù)期值，并且其它獲得的值的發(fā)生大于或小于設(shè)置的限制(例如上述的10％)。在這種情況下，計數(shù)不正確，堆疊體沒有正確的基片數(shù)量，或者基片被折疊，或者計數(shù)不正確并且計數(shù)機器必須被調(diào)整。
作為本發(fā)明的第二實施例，可以拍攝堆疊體的計數(shù)側(cè)的第二圖像，然后利用按照上述的本發(fā)明的方法處理所述第二圖像，以便驗證第一計數(shù)操作。只要第一圖像中的計數(shù)操作尚未給出預(yù)期的結(jié)果(見上述的第二和第三種情況)，或者即使第一計數(shù)操作給出了正確結(jié)果，作為獲得的結(jié)果的一個驗證步驟，便可以拍攝第二圖像并進(jìn)行分析。
所述第二圖像可以在和第一圖像相同的計數(shù)側(cè)或者在堆疊體的另一個計數(shù)側(cè)拍攝，不管所述堆疊體是否被位移。
作為上述的方法的另一個實施例，可以設(shè)想拍攝堆疊體的至少兩側(cè)的圖像，并通過比較各個計數(shù)值檢測是否存在折疊的或者被撕破的基片。這種比較可以利用已知的電子處理裝置進(jìn)行，并且對于每個計數(shù)側(cè)獲得的計數(shù)值的分析甚至可以幫助識別基片在哪個位置被折疊或撕破。為此，最好拍攝堆疊體的4側(cè)的圖像。
由本說明可以理解，按照本發(fā)明的方法的主要優(yōu)點在于，可以在一個單一的計數(shù)操作中獲得N個計數(shù)值，而已知的計數(shù)裝置在一次操作中只能提供一個或兩個計數(shù)值。然后可以進(jìn)行獲得的N個計數(shù)值的正確的統(tǒng)計分析，而不是僅僅比較利用已知裝置獲得的4個計數(shù)值的最大值。利用已知的裝置，如果希望獲得N個計數(shù)值，確實需要進(jìn)行N個計數(shù)操作。因此按照本發(fā)明的方法使得能夠較大地節(jié)省計數(shù)處理的時間，同時還使得能夠通過對大的數(shù)量(N個計數(shù)值)而不是一個、兩個、3個或4個計數(shù)值進(jìn)行的統(tǒng)計分析進(jìn)行更精確的計數(shù)處理。
現(xiàn)在參照圖3說明適用于實現(xiàn)本發(fā)明的方法的裝置。
在這種裝置中，平面基片1的堆疊體例如證券或類似物品的堆疊體用這種方式被置于成像裝置例如CCD攝相機2的前方，使得照相機2能夠拍攝堆疊體1的計數(shù)側(cè)3的圖像。優(yōu)選地，每個堆疊體1由3個壁4，5，6包圍著，以便幫助進(jìn)行放松操作，放松操作例如由吹氣裝置7發(fā)出的加壓空氣流進(jìn)行。因而這個放松操作使得稍微分開各個堆疊的基片因而改善用于計數(shù)的圖像質(zhì)量。為了在某個時間期間使堆疊體1保持這種放松狀態(tài)，其被置于口袋15(圖3示意地表示)中，口袋15在堆疊體1的計數(shù)側(cè)打開。用于放松操作的空氣因而被收集在口袋15中因而口袋保持放松的構(gòu)形?？诖梢杂珊铣刹牧匣蚣埐牧现瞥?，或者由任何其它合適的材料制成。
為了進(jìn)一步改善本系統(tǒng)，可以添加照明裝置例如LED 8或其它的等效裝置，其將增加圖像的質(zhì)量。
一旦拍攝了圖像，便利用合適的處理裝置對其進(jìn)行上述的統(tǒng)計處理。這些裝置參照圖3以詳細(xì)的方式加以說明。CCD照相機2和計算機裝置9例如PC或類似裝置相連，其至少包括微處理器10，濾波裝置11，輸入/輸出接口12和用于存儲信息的存儲裝置13。在計算機9中存儲的一個程序能夠?qū)崿F(xiàn)按照本發(fā)明的方法，具體地說通過計算上面規(guī)定的計數(shù)值并確定它們各自的頻率。計數(shù)處理的結(jié)果可以在輸出裝置14上輸出，例如計算機屏幕或打印機，或者甚至用于確定對基片的特定堆疊體應(yīng)用的進(jìn)一步處理，例如在不精確的計數(shù)的情況下進(jìn)行重復(fù)計數(shù)，如果計數(shù)操作給出正確的結(jié)果，則進(jìn)行被計數(shù)的堆疊體的進(jìn)一步處理，如果計數(shù)不正確，則進(jìn)行被計數(shù)的堆疊體的特定的處理。
為了拍攝堆疊體的第二(或更多)計數(shù)側(cè)，必須提供附加的裝置，用于或者使堆疊體轉(zhuǎn)動或者使得壁4，5，6位移以允許對其它的計數(shù)側(cè)進(jìn)行計數(shù)。
作為說明性的例子給出了本說明中所述的本發(fā)明的實施例，不得認(rèn)為這些實施例具有限制的意義。在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)其它的改型和等效解決方案是可能的。
權(quán)利要求
1.一種用于計數(shù)被堆疊在堆疊體中的平面基片例如多張證券或鈔票、支票、卡片或其它類似物的方法，包括以下步驟(a)放松所述被堆疊的基片的堆疊體；(b)在所述堆疊體的第一計數(shù)側(cè)上拍攝堆疊的平面基片的邊沿的第一圖像，所述圖像由被設(shè)置在行和列中的單一的圖像檢測器的兩維陣列構(gòu)成；(c)對于所述陣列的單一的圖像檢測器的每一列，計數(shù)在單一的圖像檢測器的每行中檢測的基片的邊沿的數(shù)量以獲得每一列的計數(shù)值；(d)統(tǒng)計地處理由步驟(c)獲得的結(jié)果，以確定獲得了哪些計數(shù)值及其頻度；(e)根據(jù)所述統(tǒng)計處理，確定計數(shù)是否精確。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述統(tǒng)計處理包括以下步驟(d1)比較在每列中獲得的計數(shù)值；(d2)設(shè)置計數(shù)的結(jié)果值為在步驟(c)中最頻繁獲得的值；(d3)對于在每個其它列中獲得的邊沿的數(shù)量的每個其它值，相對于在步驟(d2)獲得的結(jié)果值比較所述其它值發(fā)生的次數(shù)。
3.如前面任何一個權(quán)利要求所述的方法，其中步驟(a)由加壓空氣實現(xiàn)。
4.如前面任何一個權(quán)利要求所述的方法，其中所述單一的圖像檢測器是像素。
5.如權(quán)利要求2-4之一所述的方法，其中在步驟(d2)，如果結(jié)果值和預(yù)定值不同，則確定計數(shù)操作是不精確的。
6.如權(quán)利要求2-5之一所述的方法，其中在步驟(d3)，如果獲得的每個其它計數(shù)值的出現(xiàn)相對于最頻繁獲得的值多于預(yù)定的百分?jǐn)?shù)，則確定計數(shù)操作是不精確的。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述預(yù)定百分?jǐn)?shù)是10％。
8.如前面任何一個權(quán)利要求所述的方法，其中拍攝所述堆疊體的第二圖像，所述圖像經(jīng)歷前面的權(quán)利要求所限定的步驟。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中在堆疊體的第二計數(shù)側(cè)上拍攝所述第二圖像。
10.一種用于實現(xiàn)如前面權(quán)利要求之一限定的方法的設(shè)備，所述設(shè)備包括至少一個放松裝置(7)，用于放松基片的堆疊體(1)；成像裝置(2)，用于拍攝所述堆疊體(1)的計數(shù)側(cè)(3)的圖像；處理裝置(10，11，12，13)，用于對所述圖像應(yīng)用所述計數(shù)操作和統(tǒng)計處理；以及輸出裝置(14)，用于輸出計數(shù)操作的結(jié)果。
11.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中所述放松裝置是吹氣裝置(7)。
12.如權(quán)利要求10或11所述的設(shè)備，其中所述成像裝置是CCD照相機(2)。
13.如權(quán)利要求10到12之一所述的設(shè)備，其中還包括照明裝置(8)。
14.如權(quán)利要求10到13之一所述的設(shè)備，其中所述處理裝置包括至少一個計算機(9)。
全文摘要
本發(fā)明的方法包括以下步驟(a)放松堆疊的基片的堆疊體；(b)拍攝堆疊的平面基片的第一圖像，所述圖像由被設(shè)置在行和列中的單個圖像檢測器的兩維陣列構(gòu)成；(c)計數(shù)檢測的基片的邊沿的數(shù)量；(d)統(tǒng)計地處理由步(c)獲得的結(jié)果；(e)根據(jù)所述統(tǒng)計處理，確定計數(shù)是否精確。
文檔編號G06M9/00GK1781116SQ200480011461
公開日2006年5月31日 申請日期2004年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月30日
發(fā)明者德克·F·多夫, 克里斯蒂·索爾特曼 申請人:卡巴-喬利有限公司