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D 引11.000  tI. 000 

謀議別のパターン

1 1  F i g 3 

持 館 一 一 草 川 ﹁ 目的ノマタ ー ン の デ ー タ の

目 的 ノ ぐ タ ー ン の デ ー タ 分 布 と排除ノfタ ー ン の デ ー タ 分 布 と の 交 点 、 の x

t E

擦 を 示 す .

3 

識 別 の さ い 場 合 は ，

E S ‑=が /

J 

x _p 

。

目的ノfタ ー ン の デ ー タ の 標 準 偏 差 ， トの値，

こ の む 頼 性 評 価 規 範 E S ::.を 問 い る と ，

‑ 46 ‑ x : 日 的 パ タ ー ン の 出 ノJユ ニ ッ σ _p 

信 頼 性 が 高 い と 判 断 す る こ と が で き る .

百頼 性 の 比 較 3 

fこだし，

平均値，

し た が って，

5 . 

3金将， <1方向jの 1 2パ タ ー ン に 対 し ， l^"，‑ PL=l 3 2の 通 り の 結 果 が 得 ら れ る . し か し ， 鑑 別 率 と 同 椋 に ， 結 巣 の 理 解 を 容 易 に す る た め に， 金 種 内 の 信 頼 性 評 価 規 範

E S

の 最 悪 偵 を 金 将 の 代 表 制 と し て 選 定 し ， そ の 信 頼 性 を 検 討 す る . 信 頼 性 に お

い て も 鑑 別 率 と 同 械 に Fig.3.11か ら 分 か る よ う に ， ( 1 )ノ文ターンマ y チ ン グ 識 別 手 法 より (2)， (3)の N Nを

m

い た 識 別 手 法 の } j が ， 識 別 ↑ 生 能 の 点 で 優 れ て い る .

さ ら に ， ケ ー ス lの 均

f V

， 鑑 別 率 評 価 で は ， N Nに よ る 識 号

J I

f‑法と， フー リ エ 変 換 を 前 処 理 と す る N ' ‑ 1 に よ る 識 別 手 法 と の 間 で 性 能 差 が 認 め ら れ な か っ た. し か る に， Fig.3.11か ら 分 か る よ う に ， 信 頼 性 評 価 剥 範 E S←に 基 づ い た 評 価 法 で は， そ れ ぞ れ の 手 法 の 性 能 差 が 明 確 に 認 め ら れ る . し た が っ て， Nを f H い た パ タ ー ン 認 識

シ ス テ ム の 信 頼 性 を 評 価 す る た め に ， 本 章 で 提 案 し た 信 頼 性 評 価 規 範

E S

ーを 導 入 す る こ と の 妥 雪 性 が 示 さ れ た. と く に ， 産 業 界 で ，

N N

を 用 い た 製 品 を 市 場 に 送 り

U ¥

す 場 合 に お い て は ， 鑑 別 辛 の み な ら ず ， 信 頼 性 の 高 い 製 品 を 送 り 出 す こ と が 必 史 ー で あり， こ こ で 導 入 し た

ES

j， _{E S ~} の意義も大きくなると思われる .

3. 6  お わ り に

本 市 で は ， 抑 送 に よ る ノ イ ズ の 彩 仰 が 大 き い r:j}j ̲ 生 服 送 機 か ら 採 取 さ れ る 紙 幣 デ ー タ に 対 し て ， N Nを

J i J

い た 識 別 手 法 の 有 効 性 を 実 験 に よ り 定 量 的 に 検 証 し た . また，

紙 幣 の H与 系 列 デ ー タ に フ ー リ エ 変 換 を 施 す こ と に よ り . 1:}ら れ る デ ー タ の 表 現 が ， N N _{による紙幣識 ~IJ} ， こ 迎 合 し ， 識 別

t ' l :

tì~ が向上することをシミュレーション実験に よ り 定 喧 的 に 検 討 し た. さらに， N Nに よ る パ タ ー ン 認 識 の 性 能 評 価 出 範 と し て ， 従 米 か ら 保 則 さ れ て い た 統 計 的 確 宅 ( 鑑 別 率 ) の ほ か に ， 信 頼 性 評 価 税 範 を 新 た に 導 入 し た. この ι 頼性 ~\lと価規範を与人することで， ¥!  1 ¥ の 結 果 に 対 す る 信 頼 性 を 考 察 す る こ と が で き ， 作 業 界 で の N Nの

k ;

凶を， より ‑Jr

l t

促 進 で き る も の と 忠 わ れ る . な お ， 本 章 で は フ ー リ エ 係 数 を す べ て 利 附 し た

N

0:を情成したが， ア ー リ エ 係 数 の

【[1で 宅 要 な 係 数 を 選 択 し て [ ¥~を構成することも巧-えられる .

さらに， フ ー リ エ 係 数 を 直 接 ¥ 1N に入ノJす る と ， サ ン フ ル ず れ の 影 特 が ， フ ー リ エ 係 数 の 各 周 波 数 成 分 に 混 入 す る こ と が 多 く な る . こ の こ と に つ い て は ， フー リエ 係 数 の 振 幅 成 分 の み を N N へ 入 力 す れ ば ， サ ン フ ル ず れ の 影 響 を 除 去 す る こ と が り 能 で あ り ， こ の 点 、 に 関 し て は ， 次 の 第 4章 で 詳 細 に 検 討 す る .

‑ 48 

ま た ， 本 章 で 時 成 し た 紙 幣 識 別 府 の計算泣は，現杓:~品において採 j刊されて い る 識 別 ア ル ゴ・リ ズ ム の 計 算 世 の 約 4倍 程 度 と な って い る . し た が って，今後， 8 

ピ ッ ト あ る い は 1 6 ビ ッ ト の

c

p 

u

で ， 現 製 品 と 同 等 の 紙 幣 処 町 述 ! 立 (8枚 以 上 抄 ) を 実 現 す る に は ， ア ル ゴ リ ズ ム の 痛 か ら N N の 規 校 の 紺

i

小 化 が 必 須 と な る . こ れ に つ い て は ， 認 識l同 像 の 代 ぷ 値 と し て ， ス ラ ブ111'tを N Nへ 入 }Jす る えi'()、¹い・ 1り3が

J f

えられ， こ れ に 関 し て は 以 後 の 第 5苧， 6 I立 で 詳 述 す る .

‑ 49‑

ヨ~ ^{L'l  !， 弓aw.・} ニ ニ ュ ー 一 一 一 ラ ノ レ コ 永 ッ ト ワ 一 一 ク 苓 : : ‑

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日 し 、 ア こ

る. とくに， 高 速 処 聞 に 属 す る の は ， ほ と ん ど が 紙 幣 組 手 搬 送 の タ イ プ で あ る . こ れ ら の い ろ い ろ な 識 別 機 能 と 処 開 速 度 に 対 し ， そ れ ぞ れ に 最 適 な 識 別 ア ル ゴ リ ズ ム が機待毎に開発されている.たとえば，比較的低迷な仰送処 J~n では，通常のパター

ン マ ソ チ ン グ 手 訟 を 用 い て お り ， 以 ヰ : ノfタ ー ン を 作 成 し ， これと~.1' {ilfi紙 幣 の パ タ ー ン を 照 合 し て ， 最 も ⁴ 致 j交 の I奇 い も の を 判 定 ノfタ ー ン と し て い る. ま た ， 比 較 的 lfJj 速 な 搬 送 処 用 で は ， 独 自 な 分 離 関 数 を 考 案 し ， 設 計 者 の ノ ウ ハ ウ ， 終 験 ， ー部の統 計 解 析 な ど に 基 づ い て そ の 分 離 関 数 の ハ ラ メ ー タ を 決 定 し て い る . こ の 分 雌 ￨ 民j数は，

基 本 的 iこ は 加 算 ， 減 算 ， 比 較 演 算 を 行 っ て 紙 幣 の 特 徴 を 表 現 し た も の で あ り ， パ タ ー ン マ y チ ン グ 手 法 に 比 べ 演 算 量 は 少 な く ， 高 速 処 珂 を 可 能 と し て い る . ま た ， こ れ ら の 識 別 演 算 を 制 御 し て い る

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は 比 較 的 低 速 な 搬 送 処 理 の 場 合 よ り も 大 き な ビ ッ ト 数 の も の が 使 用 さ れ て お り ， ハ ー ド ウ エ ア 面 か ら も 高 速 化 に 対 応 し て い る .

1.可

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生 損 笠

i

さ三李氏守宅守

ι : : >

~~刃リ

4.  1  は じ め に

第 3 章では， フ ー リ エ 変 換 を ! 日 い た N N に よ る 紙 幣 識 別 の 有 効 性 を 述 べ た が ， デ ー タ の サ ン フ ル ず れ の 影 響 が 周 波 数 成 分 に 混 入 す る 問 題 点 、 が 未 解 決 で あ っ た . ここ では， フ ー リ エ 係 数 の 振 幅 成 分 を も 含 め た N N に よ る 紙 幣 識 別 を 巧 察 す る . こ れ に より， フ ー リ エ 変 投 を の 前 処 理 機 構 と す る こ と の 有 効 性 を ， す で に 第 2章で.1&

べ た 高 速 搬 送 機 で 用 い ら れ る 識 別 式 に よ る 紙 幣 識 別 手 法 と 比 較 検 討 し 示 す .

ま た ， 前 章 で 導 入 し た 信 頼 性 評 価 規 範 を 用 い ， フ ー リ エ 係 数 を 用 い た N N に よ る 紙 幣 識 別 手 法 の 信 頼 性 評 価 に 加 え て ， フ ー リ エ 係 数 の 振 幅 お よ び 選 択 的 な フ ー リ エ 係 数 の 振 幅 を 用 い た に よ る 紙 幣 識 別 手 法 の 信 頼 性 評 価 に つ い て も 検 討 す る .

現 在 採 用 さ れ て い る こ の よ う な 識 別 手 法 に お い て は ， 基 準 ノ マ タ ー ン の 作 成 や 分 離 関 数 の パ ラ メ ー タ 決 定 に お い て 大 量 の 紙 幣 デ ー タ ( 数 百 万 枚 ) と 数 カ 月 に 及 ぶ 開 発 期 間 を 必 要 と し て い る . さ ら に ， 市 場 に お け る 紙 幣 識 別 機 の 経 年 変 化 に よ る 識 別 率 の 変 動 ， お よ び ， 流 通 紙 幣 の 疲 弊 や 予 期 せ ぬ 雑 音 な ど に よ る 識 別 率 の 変 動 に 対 し て 識 別 ア ル ゴ リ ズ ム を 必 要 以 上 に 強 化 す る 必 要 が あ る . さ ら に ， 紙 幣 の 改 札 お よ び 川 知 紙 幣 の 発 行 な ど に 対 し ， 従 来 の 識 別 ア ル ゴ リ ズ ム と そ の 開 発 手 法 で は ，

  I r

^j 場への?，Q 最 後 に ， 紙 幣 の 時 系 列 デ ー タ を 用 い た

N N

に よ る 識 別 手 法 ， そ の フ ー リ エ 係 数 を

用 い た NNに よ る 識 別 手 法 ， さ ら に フ ー リ エ 係 数 の 振 幅 を 用 い た N Nに よ る 識 別 手 法 の 名 手 法 に お け る N Nの1['， ノ ] 聞 の ユ ニ ッ ト 値 の 分 布 を ヒ ス ト グ ラ ム で 表 現 し ， 視

党 的 に 名 手 法 の 優 位 去 を 確 認 す る . 品 の タ イ ム リ ー な 供 与 が 困 難 に な り つ つ あ る .

4.  2  紙 幣 識 別 の 概 要 と 問 題 点

わ ) J v 商素

∞∞￡ ^{J i : : 。 己 ‑ セ ン サ l} 

セ ン ザ 2 

セ ン り 3 

セ ン ザ 4~

製 品 化 さ れ て い る 紙 幣 識 別 機 に お い て そ の セ ン サ は ， ドig. 4.  ] に 示 す よ う に 紙 幣 の 32  特 徴 を 鼠 も 代 表 す る 部 分 を セ ン シ ン グ で き る よ う に レ イ ア ウ ト さ れ て い る . F i g. 4. 

llAJの 波 線 の 矩 形 は ， 個 々 の セ ン サ が 紙 幣 の 搬 送 に よ り セ ン シ ン グ す る 領 域 を 示 し て い る . 識 別 機 は ， こ の よ う に 採 取 さ れ る デ ー タ に 基 づ い て 紙 幣 の 識 別 を 行 っ て い る .

255 

叩 ↑b

人門 戸

一 般 に ， 紙 幣 識 別 機 は ， 識 別 機 能 で 見 る と ， 上 位 機 栂 は 金 種 と 搬 送 }j向 ， 紙 幣 の 汚 れ ， 穴 あ き ， 破 れ な ど の 判 定 か ら ， 下 位 機 椅 は 金 程 の み の 判 定 ま で の 広 範 凶 に わ た っ て い る . ま た ， 識 別 機 へ の 紙 幣 の 挿 入 方 法 に よ り 紙 幣 長 手 搬 送 と 紙 幣 短 手 搬 送 の て 極 煩 に 分 煩 さ れ る . さ ら に ， 紙 幣 の 搬 送 速 度 の 点 で は ， 前 述 し た よ う な 10枚 秒 の 高 速 処 理 か ら i枚 秒 の 通 常 処 理 に 至 る 機 能 を 有 す る 識 別 機 が 製 品 化 さ れ て い

。

32 

け J ) J v 紙幣

く

搬送方向

Fig. 4.1  Sensor  layout  and  sampling  method. 

nU  

RU  ﹁hd

t1.  3  N N に よ る 紙 幣 識 別 機 構 以 上 の 状 況 下 で ， 紙 幣 識 別 機 の 開 発 に お け る 最 優 先 課 題 は ， 製 品 開 発 の 期 間 を 短

縮 す る こ と で あ る . そ こ で 本 章 で は ， ~ N を 紙 幣 識 別 に 応 用 し ， そ の 識 別 能 力 を 評 価 す る と と も に そ の 識 別 ア ル ゴ リ ズ ム の 自 己 組 織 化 に よ る 開 発 期 間 短 縮 に つ い て 考 察 す る .

入力層 隠れ層 出力層

本 章 で 提 案 す る 紙 幣 識 別 月

1

l¥  l¥は Fi g. 1.  2に ぷ す よ う な 3

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"i情

j i E

で あ る . 人 ノJ肘 は

! バ イ ト の 濃 淡 回 像 で 12 8 I同 点 (3 2サ ン フ ル × ペ セ ン サ ) の ↑

" 1

_{f~ を IIT}

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妻 あ る い は 以 後 で 述 べ る ド ド Tの 処f'l 1 後 に 受 け 取 る . 隠 れ 川 は ， 人 )J

l

開 業 放 の I 2で あ る

f)  4 ユニ y 卜に Ili] 定している.隠れ M の Jp~ 数とユニ y 卜放は何々のシミュレーンョ

ン で 決 定 す る . また， 山)JJci は判定ノマターン数を 1~ わし， ^1 2ユ ニ ッ ト と す る . つ ま り 本 Iきでは， 識 別 の

r f ! .

{立を J)J IIJ， 5下j1J， 下川の 3 合同とそのi.~^t 良 さ ら に そ の l王 立 ， 倒 立 と し い る . し た が っ て ， 判 定 パ タ ー ン 数 は ， 1万11J， 5千[Ij"， 千 川 の そ れ ぞ れ の 金 問 に 対 し ， }..是正，'!.， ‑d.交倒立，虫倒

' I

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'J.の ぺ 仰 送 }jItJ]と な り {i 

r J  

1 2バ タ ー ン と な っ て い る

.JL

体 的 に 搬 送 }j

[ r l J

の ペ パ タ ー ン を ドig. 4. 3に ふ す . 以 後 ， 第 3~f.のように搬送 }j ^[iJJの ぷ 正 立 ， _}.~倒，1.， 良倒立，

' ) 1  

1 

E 

¥J.を，それぞれ

八， B， C， f)}j IIJJと 略 記 す る . 半

1 0 0 0 0 ‑ 表 雇

¹

主

判 0 0 0 0 ‑ ^表但 J l i

j a i i : ^{芸 品} 2

判 0 0 0 ‑ 表正立

引 0 0 0 ‑ ^表倒立

t1.  3.  1  時 系 列 デ ー タ の 人 ノJ Fig.1.2 Conslruction  of  NN for  bil1  moncy  recognilion. 

紙幣

Ox~↑

早

〈fx

= 

i A 一方向 i 表正立

紙幣

8 0  

ヲ〈辛五白耳三

l 

_辛〈草

D< 

i B 一方向!表復 J I 立

本市:で取り倣う識~; IJ 機で採取する紙幣データ y は，間々の作品: を;苛むため次 J'~ で

紙幣

_{lJえ ら れ る .}

y  > : ( E， h )  

E  E (c 1， e ・， c ， C Il)  1  ⁾ 

a n ω •

・

︐ ︐

E︑

ただし， y 紙 幣 デ ー タ ， h:真 の 紙 幣 デ ー タ ， C i:セ ン サ 変 動 に よ る ば ら

i C 一方向!裏佐 J I 立

^{っき， C .'紙 幣 搬 送}

^{1 [}

¹の 起 伏 に よ る ぱ ら つ き ， c _~ 抑送系に対する紙幣のサ ン フ ル ず れ， e 4 搬 送 qlの 紙 幣 の I{ドひをノ六す.

また， y (・)， E (・ ) は (・ 〉 の 関 数 を 意 味 す る . こ の う ち 搬 必 に よ る 採 取 テ

紙幣

ー タ の ば ふ っ き は ， e  ‑‑ c 4で あ る . とくに， e :< は，紙幣・枚 ícj の 1~1 送速 1交か微妙、

に

Y 4

な る た め に 党

' J :

す る も の で あ る . ま た ， 雑 百 と し て 紙 幣 の 印 刷 ず れ も 考 え ら れ る が ， 実 際 に は 他 の e(i=l.

…. 

< 1 ) と 比 較 し て ほ と ん ど 無 視 で き る た め ， こ こ で は '(j 旧作する. し た が っ て ， 採 取 す る 紙 幣 デ ー タ は ， 紙 幣 デ ー タ そ の も の と 式 (4.  1)で う え

ら れ る Rが 混 合 さ れ た も の で あ る . 以 後 ， 紙 幣 デ ー タ ( セ ン サ 値 ) を 紙 幣 次 系 列 テ

i D 一方向裏正立

ドig.4.  3 Di reclion of conveyed bi 11  money. 

n︐L にd ‑53‑

ドキュメント内 知的情報処理応用による貨幣識別技術に関する研究 (ページ 33-37)