JP2002044610A - 信号検出方法、装置及びそのプログラム、記録媒体 - Google Patents
信号検出方法、装置及びそのプログラム、記録媒体Info
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- JP2002044610A JP2002044610A JP2001123098A JP2001123098A JP2002044610A JP 2002044610 A JP2002044610 A JP 2002044610A JP 2001123098 A JP2001123098 A JP 2001123098A JP 2001123098 A JP2001123098 A JP 2001123098A JP 2002044610 A JP2002044610 A JP 2002044610A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 より特徴変動に頑健な信号検出を行うことが
できるようにする。 【解決手段】 参照時系列信号から、参照特徴時系列信
号を導く参照特徴計算手段１０と、入力時系列信号か
ら、入力特徴時系列信号を導く入力特徴計算手段１１
と、参照特徴時系列信号を、参照符号時系列信号に変換
する参照特徴符号化手段１４と、参照符号時系列信号に
対して変動を付加する変動付加手段１３と、入力符号時
系列信号中に照合区間を設定し、該照合区間と前記参照
符号時系列信号と、それぞれについて作成したヒストグ
ラムに基づいて類似度を計算するヒストグラム照合手段
１６とを有する。
できるようにする。 【解決手段】 参照時系列信号から、参照特徴時系列信
号を導く参照特徴計算手段１０と、入力時系列信号か
ら、入力特徴時系列信号を導く入力特徴計算手段１１
と、参照特徴時系列信号を、参照符号時系列信号に変換
する参照特徴符号化手段１４と、参照符号時系列信号に
対して変動を付加する変動付加手段１３と、入力符号時
系列信号中に照合区間を設定し、該照合区間と前記参照
符号時系列信号と、それぞれについて作成したヒストグ
ラムに基づいて類似度を計算するヒストグラム照合手段
１６とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、時系列信号（また
は時系列データ）の中から、あらかじめ登録した信号
（またはデータ）と類似した信号の場所を探し出す信号
検出方法、信号検出装置及びそのプログラム、記録媒体
に関するものであり、例えば、映像信号検出に利用する
ことができる。すなわち、テレビ放送の映像信号の中か
ら特定のコマーシャルの放映された時間を検出して自動
記録を行ったり、特定の映像を参照信号としてテレビ放
送やインターネット上のコンテンツから同一の映像を含
むコンテンツを検索することを可能とする技術に関連す
る。さらに、本発明は、映像信号だけではなく、音響信
号など一般の信号の検出にも応用できる。
は時系列データ）の中から、あらかじめ登録した信号
（またはデータ）と類似した信号の場所を探し出す信号
検出方法、信号検出装置及びそのプログラム、記録媒体
に関するものであり、例えば、映像信号検出に利用する
ことができる。すなわち、テレビ放送の映像信号の中か
ら特定のコマーシャルの放映された時間を検出して自動
記録を行ったり、特定の映像を参照信号としてテレビ放
送やインターネット上のコンテンツから同一の映像を含
むコンテンツを検索することを可能とする技術に関連す
る。さらに、本発明は、映像信号だけではなく、音響信
号など一般の信号の検出にも応用できる。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の信号検出方法に関して
は、「高速信号探索方法、装置およびその記録媒体」
（特許第３０６５３１４号）のように、あらかじめ登録
した音響信号と類似した音響信号の場所を探し出す音響
信号検出方法が知られている。
は、「高速信号探索方法、装置およびその記録媒体」
（特許第３０６５３１４号）のように、あらかじめ登録
した音響信号と類似した音響信号の場所を探し出す音響
信号検出方法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の信号検出方法では、参照時系列信号、または入力時系
列信号のノイズによる特徴変動が少ないことが想定され
ており、従って、特徴変動が激しい場合、探索精度が低
下する可能性があるという問題があった。本発明は、こ
のような事情に鑑みてさなれたものであり、特徴変動を
考慮した信号検出処理を行うことにより、より特徴変動
に頑健な信号検出を行うことができる信号検出方法、装
置及びそのプログラム、記録媒体を提供することを目的
とする。
の信号検出方法では、参照時系列信号、または入力時系
列信号のノイズによる特徴変動が少ないことが想定され
ており、従って、特徴変動が激しい場合、探索精度が低
下する可能性があるという問題があった。本発明は、こ
のような事情に鑑みてさなれたものであり、特徴変動を
考慮した信号検出処理を行うことにより、より特徴変動
に頑健な信号検出を行うことができる信号検出方法、装
置及びそのプログラム、記録媒体を提供することを目的
とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】従って、本発明は、入力
時系列信号から、あらかじめ登録した、前記入力時系列
信号よりも短い参照時系列信号に類似した部分を探し出
す信号検出方法において、前記参照時系列信号から、特
徴ベクトルからなる参照特徴時系列信号を導く参照特徴
計算処理と、前記入力時系列信号から、特徴ベクトルか
らなる入力特徴時系列信号を導く入力特徴計算処理と、
前記参照特徴時系列信号を、分類を表す符号からなる参
照符号時系列信号に変換する参照特徴符号化処理と、前
記入力特徴時系列信号を、分類を表す符号からなる入力
符号時系列信号に変換する入力特徴符号化処理と、前記
参照時系列信号と、前記入力時系列信号と、前記参照特
徴時系列信号と、前記入力特徴時系列信号と、前記参照
符号時系列信号と、前記入力符号時系列信号のうち少な
くとも１つに対して変動を付加する変動付加処理と、前
記入力符号時系列信号中に照合区間を設定し、前記参照
符号時系列信号と、前記入力符号時系列信号中の該照合
区間それぞれについてヒストグラムを作成し、両ヒスト
グラムに基づいて前記入力符号時系列信号の照合区間と
前記参照符号時系列信号との類似度を計算するヒストグ
ラム照合処理とを有し、前記類似度と、あらかじめ設定
した目標とする類似度とを比較し、前記ヒストグラム照
合処理を前記入力符号時系列信号中の前記照合区間を変
えながら繰り返すことにより、前記参照時系列信号が、
前記入力時系列信号の当該箇所に存在するかどうかを決
定することを特徴とする信号検出方法を提供する。
時系列信号から、あらかじめ登録した、前記入力時系列
信号よりも短い参照時系列信号に類似した部分を探し出
す信号検出方法において、前記参照時系列信号から、特
徴ベクトルからなる参照特徴時系列信号を導く参照特徴
計算処理と、前記入力時系列信号から、特徴ベクトルか
らなる入力特徴時系列信号を導く入力特徴計算処理と、
前記参照特徴時系列信号を、分類を表す符号からなる参
照符号時系列信号に変換する参照特徴符号化処理と、前
記入力特徴時系列信号を、分類を表す符号からなる入力
符号時系列信号に変換する入力特徴符号化処理と、前記
参照時系列信号と、前記入力時系列信号と、前記参照特
徴時系列信号と、前記入力特徴時系列信号と、前記参照
符号時系列信号と、前記入力符号時系列信号のうち少な
くとも１つに対して変動を付加する変動付加処理と、前
記入力符号時系列信号中に照合区間を設定し、前記参照
符号時系列信号と、前記入力符号時系列信号中の該照合
区間それぞれについてヒストグラムを作成し、両ヒスト
グラムに基づいて前記入力符号時系列信号の照合区間と
前記参照符号時系列信号との類似度を計算するヒストグ
ラム照合処理とを有し、前記類似度と、あらかじめ設定
した目標とする類似度とを比較し、前記ヒストグラム照
合処理を前記入力符号時系列信号中の前記照合区間を変
えながら繰り返すことにより、前記参照時系列信号が、
前記入力時系列信号の当該箇所に存在するかどうかを決
定することを特徴とする信号検出方法を提供する。
【０００５】これによれば、前述した特許第３０６５３
１４号開示の方法に比べて、新たに変動付加処理を設け
て特徴変動を考慮することにより、特徴の変動に対して
頑健な信号検出が可能となる。
１４号開示の方法に比べて、新たに変動付加処理を設け
て特徴変動を考慮することにより、特徴の変動に対して
頑健な信号検出が可能となる。
【０００６】前記変動付加処理において、以下の各形態
が可能である。 （１） 前記参照時系列信号、または前記入力時系列信
号に変動を付加する場合、１つの参照時系列信号、また
は入力時系列信号の各時間セクションの信号部分に対し
て多数の変動を付加した信号を生成する。 （２） 前記参照特徴時系列信号、または前記入力特徴
時系列信号に変動を付加する場合、１つの前記特徴ベク
トルに対して多数の変動を付加した特徴ベクトルを生成
する。 （３） 前記参照符号時系列信号、または前記入力符号
時系列信号に変動を付加する場合、１つの参照符号時系
列信号、または入力符号時系列信号を構成する各々の符
号に対して多数の変動を付加した信号を生成する。
が可能である。 （１） 前記参照時系列信号、または前記入力時系列信
号に変動を付加する場合、１つの参照時系列信号、また
は入力時系列信号の各時間セクションの信号部分に対し
て多数の変動を付加した信号を生成する。 （２） 前記参照特徴時系列信号、または前記入力特徴
時系列信号に変動を付加する場合、１つの前記特徴ベク
トルに対して多数の変動を付加した特徴ベクトルを生成
する。 （３） 前記参照符号時系列信号、または前記入力符号
時系列信号に変動を付加する場合、１つの参照符号時系
列信号、または入力符号時系列信号を構成する各々の符
号に対して多数の変動を付加した信号を生成する。
【０００７】前記変動付加処理において特徴の変動をさ
せるための変動量を前もって算出する学習処理を更に有
し、前記変動付加処理において、前記学習処理が算出し
た変動量に基づいて変動を付加しても良い。更に、前記
参照時系列信号が前記入力時系列信号の当該箇所に存在
するかどうかを決定した検出結果に基づいて、前記学習
処理において算出される変動量を補正しても良い。ま
た、前記変動付加処理は、乱数を利用して変動を付加し
ても良い。更に、前記変動付加処理において、特徴の変
動をさせるための変動量を正規分布により、平行移動量
と分散量をパラメータとしてモデル化し、前記平行移動
量と前記分散量の少なくとも一方を用いて、変動を付加
するようにしても良い。
せるための変動量を前もって算出する学習処理を更に有
し、前記変動付加処理において、前記学習処理が算出し
た変動量に基づいて変動を付加しても良い。更に、前記
参照時系列信号が前記入力時系列信号の当該箇所に存在
するかどうかを決定した検出結果に基づいて、前記学習
処理において算出される変動量を補正しても良い。ま
た、前記変動付加処理は、乱数を利用して変動を付加し
ても良い。更に、前記変動付加処理において、特徴の変
動をさせるための変動量を正規分布により、平行移動量
と分散量をパラメータとしてモデル化し、前記平行移動
量と前記分散量の少なくとも一方を用いて、変動を付加
するようにしても良い。
【０００８】本発明はまた、入力時系列信号から、あら
かじめ登録した、前記入力時系列信号よりも短い参照時
系列信号に類似した部分を探し出す信号検出装置におい
て、前記参照時系列信号から、特徴ベクトルからなる参
照特徴時系列信号を導く参照特徴計算手段と、前記入力
時系列信号から、特徴ベクトルからなる入力特徴時系列
信号を導く入力特徴計算手段と、前記参照特徴時系列信
号を、分類を表す符号からなる参照符号時系列信号に変
換する参照特徴符号化手段と、前記入力特徴時系列信号
を、分類を表す符号からなる入力符号時系列信号に変換
する入力特徴符号化手段と、前記参照時系列信号と、前
記入力時系列信号と、前記参照特徴時系列信号と、前記
入力特徴時系列信号と、前記参照符号時系列信号と、前
記入力符号時系列信号のうち少なくとも１つに対して変
動を付加する変動付加手段と、前記入力符号時系列信号
中に照合区間を設定し、前記参照符号時系列信号と、前
記入力符号時系列信号中の該照合区間それぞれについて
ヒストグラムを作成し、両ヒストグラムに基づいて前記
入力符号時系列信号の照合区間と前記参照符号時系列信
号との類似度を計算するヒストグラム照合手段とを有
し、前記ヒストグラム照合手段は、前記入力符号時系列
信号中の前記照合区間を変えながら各照合区間毎に前記
類似度を求め、該類似度とあらかじめ設定した目標とす
る類似度とを比較し、この比較動作を照合区間を変える
毎に繰り返すことにより、参照時系列信号が、入力時系
列信号の当該箇所に存在するかどうかを決定することを
特徴とする信号検出装置を提供する。
かじめ登録した、前記入力時系列信号よりも短い参照時
系列信号に類似した部分を探し出す信号検出装置におい
て、前記参照時系列信号から、特徴ベクトルからなる参
照特徴時系列信号を導く参照特徴計算手段と、前記入力
時系列信号から、特徴ベクトルからなる入力特徴時系列
信号を導く入力特徴計算手段と、前記参照特徴時系列信
号を、分類を表す符号からなる参照符号時系列信号に変
換する参照特徴符号化手段と、前記入力特徴時系列信号
を、分類を表す符号からなる入力符号時系列信号に変換
する入力特徴符号化手段と、前記参照時系列信号と、前
記入力時系列信号と、前記参照特徴時系列信号と、前記
入力特徴時系列信号と、前記参照符号時系列信号と、前
記入力符号時系列信号のうち少なくとも１つに対して変
動を付加する変動付加手段と、前記入力符号時系列信号
中に照合区間を設定し、前記参照符号時系列信号と、前
記入力符号時系列信号中の該照合区間それぞれについて
ヒストグラムを作成し、両ヒストグラムに基づいて前記
入力符号時系列信号の照合区間と前記参照符号時系列信
号との類似度を計算するヒストグラム照合手段とを有
し、前記ヒストグラム照合手段は、前記入力符号時系列
信号中の前記照合区間を変えながら各照合区間毎に前記
類似度を求め、該類似度とあらかじめ設定した目標とす
る類似度とを比較し、この比較動作を照合区間を変える
毎に繰り返すことにより、参照時系列信号が、入力時系
列信号の当該箇所に存在するかどうかを決定することを
特徴とする信号検出装置を提供する。
【０００９】前記変動付加手段においても、上記（１）
〜（３）の各形態が可能である。また、前記ヒストグラ
ム照合手段が決定した検出結果を前記学習手段にフィー
ドバックし、前記学習手段は、前記検出結果に基づいて
前記変動量を補正するようにしても良い。前記変動付加
手段は、乱数を利用して変動を付加しても良い。また、
前記変動付加手段は、特徴の変動をさせるための変動量
を正規分布により、平行移動量と分散量をパラメータと
してモデル化し、前記平行移動量と前記分散量の少なく
とも一方を用いて、変動を付加しても良い。
〜（３）の各形態が可能である。また、前記ヒストグラ
ム照合手段が決定した検出結果を前記学習手段にフィー
ドバックし、前記学習手段は、前記検出結果に基づいて
前記変動量を補正するようにしても良い。前記変動付加
手段は、乱数を利用して変動を付加しても良い。また、
前記変動付加手段は、特徴の変動をさせるための変動量
を正規分布により、平行移動量と分散量をパラメータと
してモデル化し、前記平行移動量と前記分散量の少なく
とも一方を用いて、変動を付加しても良い。
【００１０】一例として、前記入力時系列信号、前記参
照時系列信号は、それぞれ映像信号である。また、別例
として、前記入力時系列信号、前記参照時系列信号は、
それぞれ音響信号である。本発明はまた、上記信号検出
方法に対応する信号検出処理をコンピュータに実行させ
るためのプログラム、該プログラムを記録した、コンピ
ュータにより読み取り可能な記録媒体をそれぞれ提供す
る。
照時系列信号は、それぞれ映像信号である。また、別例
として、前記入力時系列信号、前記参照時系列信号は、
それぞれ音響信号である。本発明はまた、上記信号検出
方法に対応する信号検出処理をコンピュータに実行させ
るためのプログラム、該プログラムを記録した、コンピ
ュータにより読み取り可能な記録媒体をそれぞれ提供す
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して詳細に説明する。本発明の実施の形態に係
る、映像信号を対象とする信号検出装置の構成を図１に
示す。図１において、本実施形態に係る信号検出装置１
は、参照特徴計算手段１０と、入力特徴計算手段１１
と、学習手段１２と、参照特徴変動付加手段１３と、参
照特徴符号化手段１４と、入力特徴符号化手段１５と、
ヒストグラム照合手段１６とを有し、参照時系列信号、
すなわち見本となる検索したい映像信号と、入力時系列
信号すなわち検索される映像信号とを入力とし、参照時
系列信号との類似度があらかじめ設定した値（これを探
索閾値という）θを越える入力時系列信号の箇所を出力
する。
面を参照して詳細に説明する。本発明の実施の形態に係
る、映像信号を対象とする信号検出装置の構成を図１に
示す。図１において、本実施形態に係る信号検出装置１
は、参照特徴計算手段１０と、入力特徴計算手段１１
と、学習手段１２と、参照特徴変動付加手段１３と、参
照特徴符号化手段１４と、入力特徴符号化手段１５と、
ヒストグラム照合手段１６とを有し、参照時系列信号、
すなわち見本となる検索したい映像信号と、入力時系列
信号すなわち検索される映像信号とを入力とし、参照時
系列信号との類似度があらかじめ設定した値（これを探
索閾値という）θを越える入力時系列信号の箇所を出力
する。
【００１２】参照特徴計算手段１０は、入力端子１００
から入力される参照時系列信号から、特徴ベクトルから
なる参照特徴時系列信号を導く参照特徴計算処理を行な
う機能を有する。また、入力特徴計算手段１１は、入力
端子１０１から入力される入力時系列信号から、特徴ベ
クトルからなる入力特徴時系列信号を導く入力特徴計算
処理を行なう機能を有する。学習手段１２は、特徴の変
動量を前もって算出する学習処理を行なう機能を有す
る。
から入力される参照時系列信号から、特徴ベクトルから
なる参照特徴時系列信号を導く参照特徴計算処理を行な
う機能を有する。また、入力特徴計算手段１１は、入力
端子１０１から入力される入力時系列信号から、特徴ベ
クトルからなる入力特徴時系列信号を導く入力特徴計算
処理を行なう機能を有する。学習手段１２は、特徴の変
動量を前もって算出する学習処理を行なう機能を有す
る。
【００１３】参照特徴変動付加手段１３は、前記特徴ベ
クトルからなる参照特徴時系列信号に対して、変動を付
加する変動付加処理を行なう機能を有する。参照特徴符
号化手段１４は、前記参照特徴時系列信号を、分類を表
す符号からなる参照符号時系列信号に変換する参照特徴
符号化処理を行なう機能を有する。入力特徴符号化手段
１５は、前記入力特徴時系列信号を、分類を表す符号か
らなる入力符号時系列信号に変換する入力特徴符号化処
理を行なう機能を有する。
クトルからなる参照特徴時系列信号に対して、変動を付
加する変動付加処理を行なう機能を有する。参照特徴符
号化手段１４は、前記参照特徴時系列信号を、分類を表
す符号からなる参照符号時系列信号に変換する参照特徴
符号化処理を行なう機能を有する。入力特徴符号化手段
１５は、前記入力特徴時系列信号を、分類を表す符号か
らなる入力符号時系列信号に変換する入力特徴符号化処
理を行なう機能を有する。
【００１４】ヒストグラム照合手段１６は、前記入力符
号時系列信号中に照合区間を設定し、前記参照符号時系
列信号と、前記入力符号時系列信号中の該照合区間それ
ぞれについてヒストグラムを作成し、該ヒストグラムに
基づいて類似度を計算するヒストグラム照合処理を行な
う機能を有する。ヒストグラム照合手段１６は、入力符
号時系列信号中の前記照合区間を変えながら各照合区間
毎に類似度を求め、該類似度と予め設定した目標とする
類似度とを比較し、この比較動作を、照合区間を変える
毎に繰り返すことにより、参照時系列信号が入力時系列
信号の当該箇所に存在するかどうかを決定する。上記各
手段の機能は、実際にはコンピュータにより実現され
る。
号時系列信号中に照合区間を設定し、前記参照符号時系
列信号と、前記入力符号時系列信号中の該照合区間それ
ぞれについてヒストグラムを作成し、該ヒストグラムに
基づいて類似度を計算するヒストグラム照合処理を行な
う機能を有する。ヒストグラム照合手段１６は、入力符
号時系列信号中の前記照合区間を変えながら各照合区間
毎に類似度を求め、該類似度と予め設定した目標とする
類似度とを比較し、この比較動作を、照合区間を変える
毎に繰り返すことにより、参照時系列信号が入力時系列
信号の当該箇所に存在するかどうかを決定する。上記各
手段の機能は、実際にはコンピュータにより実現され
る。
【００１５】次に、上記構成からなる本実施の形態に係
る信号検出装置の動作を具体的に説明する。図６は、図
１に示す信号検出装置の動作を示すフローチャートであ
る。参照特徴計算手段１０では、はじめに、入力端子１
００を介して与えられた参照時系列信号を読み込む（ス
テップＳ１）。次に、読み込んだ参照時系列信号に対し
て特徴抽出を行う（ステップＳ２）。本実施の形態で
は、特徴として縮小画像を用いる。例えば、テレビの放
送信号から１５秒程度の映像信号を検索したい場合に、
特徴抽出の具体的な設定を次のようにすると、良い結果
が得られる。すなわち、１フレームの画像を横に４等分
割、縦に３等分割することにより、１２個の領域を設
け、各領域内でＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、それぞ
れについて画素値を平均する。前記１２個の領域におけ
るＲ、Ｇ、Ｂ、それぞれの平均画素値（画素値の合計÷
画素数）からなる３６次元ベクトルを特徴ベクトルとす
る。この場合、前記特徴ベクトルは１フレーム毎に得ら
れる。
る信号検出装置の動作を具体的に説明する。図６は、図
１に示す信号検出装置の動作を示すフローチャートであ
る。参照特徴計算手段１０では、はじめに、入力端子１
００を介して与えられた参照時系列信号を読み込む（ス
テップＳ１）。次に、読み込んだ参照時系列信号に対し
て特徴抽出を行う（ステップＳ２）。本実施の形態で
は、特徴として縮小画像を用いる。例えば、テレビの放
送信号から１５秒程度の映像信号を検索したい場合に、
特徴抽出の具体的な設定を次のようにすると、良い結果
が得られる。すなわち、１フレームの画像を横に４等分
割、縦に３等分割することにより、１２個の領域を設
け、各領域内でＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、それぞ
れについて画素値を平均する。前記１２個の領域におけ
るＲ、Ｇ、Ｂ、それぞれの平均画素値（画素値の合計÷
画素数）からなる３６次元ベクトルを特徴ベクトルとす
る。この場合、前記特徴ベクトルは１フレーム毎に得ら
れる。
【００１６】また、入力特徴計算手段１１では、はじめ
に、入力端子１０１を介して入力時系列信号を読み込む
（ステップＳ１１）。次に、読み込んだ入力時系列信号
に対して特徴抽出を行う（ステップＳ１２）。特徴抽出
は、前記参照特徴計算手段１０において行ったものと同
じ操作を行う。
に、入力端子１０１を介して入力時系列信号を読み込む
（ステップＳ１１）。次に、読み込んだ入力時系列信号
に対して特徴抽出を行う（ステップＳ１２）。特徴抽出
は、前記参照特徴計算手段１０において行ったものと同
じ操作を行う。
【００１７】学習手段１２では、はじめに、参照時系列
信号や入力時系列信号とは別の十分長い映像信号を用意
する。次に、特徴変動の要因となる装置を介して、前記
映像信号を信号検出装置に取り込む。ここで、特徴変動
の要因となる装置とは、例えば、ダビングする装置やフ
レームを間引く装置などがこれに該当する。それとは別
に、前記映像信号をそのまま信号検出装置に取り込む。
信号や入力時系列信号とは別の十分長い映像信号を用意
する。次に、特徴変動の要因となる装置を介して、前記
映像信号を信号検出装置に取り込む。ここで、特徴変動
の要因となる装置とは、例えば、ダビングする装置やフ
レームを間引く装置などがこれに該当する。それとは別
に、前記映像信号をそのまま信号検出装置に取り込む。
【００１８】次いで、学習手段１２は、前記特徴変動の
要因となる装置を介した映像信号と、前記そのまま信号
検出装置に取り込んだ映像信号を１フレーム毎に対応付
け、映像対を作成する。前記映像対から、参照時系列信
号から入力時系列信号への変動の確率分布を得る。この
確率分布は、次のようにモデル化すると、良い結果が得
られる。すなわち、この確率分布は、正規分布によりモ
デル化したものを用いる。特徴ベクトルのベクトル空間
に複数の分割領域を設定し、該モデルのパラメータは該
分割領域毎の平行移動量と分散量とする。前記分割領域
は、前もって６時間分の映像信号から、公知の方法であ
るＬＧＢアルゴリズムにより４０９６個の代表ベクトル
を求め、最も近い該代表ベクトルが同一である特徴ベク
トルのベクトル空間上の領域毎に分割された領域であ
る。
要因となる装置を介した映像信号と、前記そのまま信号
検出装置に取り込んだ映像信号を１フレーム毎に対応付
け、映像対を作成する。前記映像対から、参照時系列信
号から入力時系列信号への変動の確率分布を得る。この
確率分布は、次のようにモデル化すると、良い結果が得
られる。すなわち、この確率分布は、正規分布によりモ
デル化したものを用いる。特徴ベクトルのベクトル空間
に複数の分割領域を設定し、該モデルのパラメータは該
分割領域毎の平行移動量と分散量とする。前記分割領域
は、前もって６時間分の映像信号から、公知の方法であ
るＬＧＢアルゴリズムにより４０９６個の代表ベクトル
を求め、最も近い該代表ベクトルが同一である特徴ベク
トルのベクトル空間上の領域毎に分割された領域であ
る。
【００１９】参照特徴変動付加手段１３では、はじめ
に、参照特徴計算手段１０により得られた参照特徴時系
列信号の特徴ベクトル毎に、図２示すように、前記平行
移動量と前記分散量をもつ正規分布に基づいた正規乱数
を発生させて、該正規乱数を参照特徴時系列信号に付加
する（ステップＳ３）。
に、参照特徴計算手段１０により得られた参照特徴時系
列信号の特徴ベクトル毎に、図２示すように、前記平行
移動量と前記分散量をもつ正規分布に基づいた正規乱数
を発生させて、該正規乱数を参照特徴時系列信号に付加
する（ステップＳ３）。
【００２０】参照特徴符号化手段１４では、はじめに、
前記参照特徴変動付加手段１３から得られた変動を付加
した参照特徴時系列信号を読み込む。前記変動を付加し
た参照特徴時系列信号のそれぞれの特徴ベクトルに対し
て前記代表ベクトルの中から最も近い代表ベクトルを計
算し、その代表ベクトルの番号を、分類を表す符号とす
る（ステップＳ４）。入力特徴符号化手段１５では、は
じめに、前記入力特徴時系列信号を読み込む。前記参照
特徴符号化手段１４と同様の処理を行い、分類を表す符
号を計算する（ステップＳ１４）。
前記参照特徴変動付加手段１３から得られた変動を付加
した参照特徴時系列信号を読み込む。前記変動を付加し
た参照特徴時系列信号のそれぞれの特徴ベクトルに対し
て前記代表ベクトルの中から最も近い代表ベクトルを計
算し、その代表ベクトルの番号を、分類を表す符号とす
る（ステップＳ４）。入力特徴符号化手段１５では、は
じめに、前記入力特徴時系列信号を読み込む。前記参照
特徴符号化手段１４と同様の処理を行い、分類を表す符
号を計算する（ステップＳ１４）。
【００２１】ヒストグラム照合手段１６では、はじめ
に、参照特徴符号化手段１４及び、入力特徴符号化手段
１５から出力された、分類を表す符号を読み込む。次
に、ヒストグラム照合手段は、参照符号時系列信号につ
いてのヒストグラムを計算する（ステップＳ６）。すな
わち、ヒストグラムの横軸は分類を表す符号となり、縦
軸はその符号の頻度となる。続いて、入力符号時系列信
号に対して照合区間を設定する（ステップＳ１５）。
に、参照特徴符号化手段１４及び、入力特徴符号化手段
１５から出力された、分類を表す符号を読み込む。次
に、ヒストグラム照合手段は、参照符号時系列信号につ
いてのヒストグラムを計算する（ステップＳ６）。すな
わち、ヒストグラムの横軸は分類を表す符号となり、縦
軸はその符号の頻度となる。続いて、入力符号時系列信
号に対して照合区間を設定する（ステップＳ１５）。
【００２２】まず、ヒストグラム照合手段１６は、参照
特徴符号化手段１４で与えられた参照符号時系列信号と
同じ長さの照合区間を設定する。次に、照合区間内の入
力符号時系列信号から、ヒストグラムを作成する（ステ
ップＳ１６）。このヒストグラムは、上記参照符号時系
列信号で行ったものと同じ方法によって行う。続いて、
参照符号時系列信号と入力符号時系列信号の照合区間の
ヒストグラムの類似度を計算する（ステップＳ２１）。
参照符号時系列信号のヒストグラムＨRと入力符号時系
列信号の照合区間のヒストグラムＨIとの類似度Ｓ
RIは、次のように定義される。
特徴符号化手段１４で与えられた参照符号時系列信号と
同じ長さの照合区間を設定する。次に、照合区間内の入
力符号時系列信号から、ヒストグラムを作成する（ステ
ップＳ１６）。このヒストグラムは、上記参照符号時系
列信号で行ったものと同じ方法によって行う。続いて、
参照符号時系列信号と入力符号時系列信号の照合区間の
ヒストグラムの類似度を計算する（ステップＳ２１）。
参照符号時系列信号のヒストグラムＨRと入力符号時系
列信号の照合区間のヒストグラムＨIとの類似度Ｓ
RIは、次のように定義される。
【数１】 ただし、Ｌはヒストグラムのビンの総数（本実施例では
４０９６）、Ｄはヒストグラムの総度数（一つの参照時
系列信号から導かれた特徴ベクトルの総数）であり、ｈ
Rl，ｈIlは、それぞれＨR，ＨIのｌ番目のビンに含まれ
る特徴ベクトルの数（度数）を表す。
４０９６）、Ｄはヒストグラムの総度数（一つの参照時
系列信号から導かれた特徴ベクトルの総数）であり、ｈ
Rl，ｈIlは、それぞれＨR，ＨIのｌ番目のビンに含まれ
る特徴ベクトルの数（度数）を表す。
【００２３】ヒストグラム照合手段１６は、求めた類似
度の値が予め設定した値を越えている場合は、参照時系
列信号が入力時系列信号中に存在したことを意味するの
で（ステップＳ２２）、信号検出結果として、入力時系
列信号中の照合区間の現在位置を示す信号を出力子１０
２より出力する（ステップＳ２３）。この出力信号に基
づいて、自動映像記録や特定のコンテンツ検索等の、様
々な制御を行うことができる。また、マッチング結果と
しての「時刻−類似度」のリスト等をディスプレイ（図
示略）に表示しても良い。
度の値が予め設定した値を越えている場合は、参照時系
列信号が入力時系列信号中に存在したことを意味するの
で（ステップＳ２２）、信号検出結果として、入力時系
列信号中の照合区間の現在位置を示す信号を出力子１０
２より出力する（ステップＳ２３）。この出力信号に基
づいて、自動映像記録や特定のコンテンツ検索等の、様
々な制御を行うことができる。また、マッチング結果と
しての「時刻−類似度」のリスト等をディスプレイ（図
示略）に表示しても良い。
【００２４】次に、この発明を適用した装置の動作実験
例を示す。本発明の効果を確認するため、１０分の映像
信号を入力時系列信号とし、無作為に選択した２００個
の参照時系列信号（１５秒間）について探索を行い、本
発明を適用しなかった場合と精度を比較した。入力時系
列信号は、あるテレビ放送の映像信号をそのまま装置に
取り込んだもの、ビデオデッキでダビングを２回してか
ら装置に取り込んだもの、ダビングを４回してから装置
に取り込んだものの合計３つ用意した。なお、参照時系
列信号については、上記入力時系列信号とは別にあるテ
レビ放送の映像信号をそのまま装置に取り込んだものを
使用した。
例を示す。本発明の効果を確認するため、１０分の映像
信号を入力時系列信号とし、無作為に選択した２００個
の参照時系列信号（１５秒間）について探索を行い、本
発明を適用しなかった場合と精度を比較した。入力時系
列信号は、あるテレビ放送の映像信号をそのまま装置に
取り込んだもの、ビデオデッキでダビングを２回してか
ら装置に取り込んだもの、ダビングを４回してから装置
に取り込んだものの合計３つ用意した。なお、参照時系
列信号については、上記入力時系列信号とは別にあるテ
レビ放送の映像信号をそのまま装置に取り込んだものを
使用した。
【００２５】精度は、探索閾値の設定を調節して、適合
率と再現率が等しくなるときの値（即ち、適合率または
再現率）とした。ここで適合率とは、探索結果として出
力されたもののうち正しいものの割合をいい、再現率と
は、探索されるべきもののうち探索結果として出力され
たもの割合をいうものとする。本明細書でいう適合率や
再現率は、探索閾値の設定によって変化するが、本実験
では、探索閾値を次式によって定めた。
率と再現率が等しくなるときの値（即ち、適合率または
再現率）とした。ここで適合率とは、探索結果として出
力されたもののうち正しいものの割合をいい、再現率と
は、探索されるべきもののうち探索結果として出力され
たもの割合をいうものとする。本明細書でいう適合率や
再現率は、探索閾値の設定によって変化するが、本実験
では、探索閾値を次式によって定めた。
【数２】 ここで、ｍとνは、それぞれ、与えられた参照時系列信
号について入力時系列信号をサンプリングし、予備的に
類似度の計算を行って収集した類似度の平均と標準偏差
であり、ｔは経験的に与えられる係数である。ただし、
式（２）において、θが１を越えるときは、θ＝１、θ
が０を下回るときはθ＝０とした。本実験では、式
（２）におけるｔの値を２００回の処理繰り返し中一定
とし、その値を適合率と再現率がほぼ等しくなるように
調節した。
号について入力時系列信号をサンプリングし、予備的に
類似度の計算を行って収集した類似度の平均と標準偏差
であり、ｔは経験的に与えられる係数である。ただし、
式（２）において、θが１を越えるときは、θ＝１、θ
が０を下回るときはθ＝０とした。本実験では、式
（２）におけるｔの値を２００回の処理繰り返し中一定
とし、その値を適合率と再現率がほぼ等しくなるように
調節した。
【００２６】本実験の結果、上記精度は、図３に示すよ
うに、ダビング４回の場合、従来法で７９．９％、本発
明による方法（提案法）で９３．９％であった。このよ
うに、本発明による信号検出装置、信号検出方法によ
り、信号検出精度、すなわち信号探索精度が向上したこ
とを確認することができる。尚、本実施の形態では、参
照特徴変動付加手段１３が、参照特徴計算手段１０の出
力である参照特徴時系列信号に対して変動を付加するよ
うにしているが、本発明はこれに限らず、参照時系列信
号、入力時系列信号、参照特徴時系列信号、入力特徴時
系列信号、参照符号時系列信号、入力符号時系列信号の
うちの少なくとも１つに変動を与えるものであればよ
い。
うに、ダビング４回の場合、従来法で７９．９％、本発
明による方法（提案法）で９３．９％であった。このよ
うに、本発明による信号検出装置、信号検出方法によ
り、信号検出精度、すなわち信号探索精度が向上したこ
とを確認することができる。尚、本実施の形態では、参
照特徴変動付加手段１３が、参照特徴計算手段１０の出
力である参照特徴時系列信号に対して変動を付加するよ
うにしているが、本発明はこれに限らず、参照時系列信
号、入力時系列信号、参照特徴時系列信号、入力特徴時
系列信号、参照符号時系列信号、入力符号時系列信号の
うちの少なくとも１つに変動を与えるものであればよ
い。
【００２７】参照時系列信号、または前記入力時系列信
号に変動を付加する場合、１つの参照時系列信号、また
は入力時系列信号の各時間セクションの信号部分に対し
て多数の変動を付加した信号を生成するようにしても良
い。また、参照特徴時系列信号、または入力特徴時系列
信号に変動を付加する場合、１つの前記特徴ベクトルに
対して多数の変動を付加した特徴ベクトルを生成するよ
うにしても良い。また、参照符号時系列信号、または入
力符号時系列信号に変動を付加する場合、１つの参照符
号時系列信号、または入力符号時系列信号を構成する各
々の符号に対して多数の変動を付加した信号を生成する
ようにしても良い。
号に変動を付加する場合、１つの参照時系列信号、また
は入力時系列信号の各時間セクションの信号部分に対し
て多数の変動を付加した信号を生成するようにしても良
い。また、参照特徴時系列信号、または入力特徴時系列
信号に変動を付加する場合、１つの前記特徴ベクトルに
対して多数の変動を付加した特徴ベクトルを生成するよ
うにしても良い。また、参照符号時系列信号、または入
力符号時系列信号に変動を付加する場合、１つの参照符
号時系列信号、または入力符号時系列信号を構成する各
々の符号に対して多数の変動を付加した信号を生成する
ようにしても良い。
【００２８】また、上述した信号検出方法をコンピュー
タにより実行させるためのプログラムをコンピュータに
より読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体
に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み
込ませ、実行することにより信号検出機能を実現するよ
うにしてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシス
テム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むも
のとする。また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷ
システムを利用している場合であれば、ホームページ提
供環境（あるいは表示環境）を含むものとする。
タにより実行させるためのプログラムをコンピュータに
より読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体
に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み
込ませ、実行することにより信号検出機能を実現するよ
うにしてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシス
テム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むも
のとする。また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷ
システムを利用している場合であれば、ホームページ提
供環境（あるいは表示環境）を含むものとする。
【００２９】また、「コンピュータ読み取り可能な記録
媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、
ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシス
テムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことを
いう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」
とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の
通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線の
ように、短時間の間、動的にプログラムを保持するも
の、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュー
タシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プロ
グラムを保持しているものも含むものとする。
媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、
ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシス
テムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことを
いう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」
とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の
通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線の
ように、短時間の間、動的にプログラムを保持するも
の、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュー
タシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プロ
グラムを保持しているものも含むものとする。
【００３０】また上記プログラムは、前述した機能の一
部を実現するためのものであっても良く、さらに前述し
た機能をコンピュータシステムにすでに記録されている
プログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる
差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
部を実現するためのものであっても良く、さらに前述し
た機能をコンピュータシステムにすでに記録されている
プログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる
差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【００３１】以上に説明したように、本発明の実施の形
態に係る信号検出装置によれば、長い入力時系列信号か
ら、あらかじめ登録した短い参照時系列信号に類似した
部分を探し出す場合に、特徴変動を付加する変動付加手
段を設けて特徴変動を考慮した信号検出処理を行うこと
により、ターゲットとなる位置の類似度を高めるととも
に、それ以外の場所での類似度を低めて、検出漏れや誤
検出を防ぐことによって、従来の信号検出装置に比較し
て、より特徴変動に頑健な信号検出を行うことができ
る。
態に係る信号検出装置によれば、長い入力時系列信号か
ら、あらかじめ登録した短い参照時系列信号に類似した
部分を探し出す場合に、特徴変動を付加する変動付加手
段を設けて特徴変動を考慮した信号検出処理を行うこと
により、ターゲットとなる位置の類似度を高めるととも
に、それ以外の場所での類似度を低めて、検出漏れや誤
検出を防ぐことによって、従来の信号検出装置に比較し
て、より特徴変動に頑健な信号検出を行うことができ
る。
【００３２】また、図４に示すように、ヒストグラム照
合手段１６から出力される信号検出結果を示す信号を学
習手段１２０に入力してフィードバックし、類似度等の
信号検出結果に基づいて、学習した特徴の変動量を補正
する（即ち、再学習する）ようにしても良い。
合手段１６から出力される信号検出結果を示す信号を学
習手段１２０に入力してフィードバックし、類似度等の
信号検出結果に基づいて、学習した特徴の変動量を補正
する（即ち、再学習する）ようにしても良い。
【００３３】次に、音響信号の信号検出に本発明を適用
した実施形態を示す。近年、ノート型コンピュータやＰ
ＤＡ，携帯電話のような携帯端末を用いて情報検索を行
う機会が増えてきている。このような携帯端末も、文字
情報だけでなく、音や映像も扱えるようになり、今後、
携帯端末を用いた音や映像の検索の二一ズが増加すると
考えられる。
した実施形態を示す。近年、ノート型コンピュータやＰ
ＤＡ，携帯電話のような携帯端末を用いて情報検索を行
う機会が増えてきている。このような携帯端末も、文字
情報だけでなく、音や映像も扱えるようになり、今後、
携帯端末を用いた音や映像の検索の二一ズが増加すると
考えられる。
【００３４】携帯端末を用いた音や映像の検索として、
発明者等は、実環境中で流れている音から携帯電話を通
して抽出された信号を探索キーとして音の探索を行なう
システムを検討している。このような探索が実現すれ
ば，街角で流れている楽曲を携帯電話に入力することに
より、その楽曲に関するアーティストやＣＤ、コンサー
ト情報などを検索するといったような新しい情報検索が
可能となる。この場合の問題点として、膨大な音響信号
のデータから入力した目的信号を高速に探索しなければ
ならないという問題、実環境中の雑音によって特徴が変
形してしまっているという問題が挙げられる。本発明に
よる手法は、このような問題の解決に有効である。
発明者等は、実環境中で流れている音から携帯電話を通
して抽出された信号を探索キーとして音の探索を行なう
システムを検討している。このような探索が実現すれ
ば，街角で流れている楽曲を携帯電話に入力することに
より、その楽曲に関するアーティストやＣＤ、コンサー
ト情報などを検索するといったような新しい情報検索が
可能となる。この場合の問題点として、膨大な音響信号
のデータから入力した目的信号を高速に探索しなければ
ならないという問題、実環境中の雑音によって特徴が変
形してしまっているという問題が挙げられる。本発明に
よる手法は、このような問題の解決に有効である。
【００３５】図５は、本実施形態における信号検出装置
５０の構成を示すブロック図である。一例として、９分
間のＣＤの音楽データを（長い）入力時系列信号、この
９分間のＣＤの音楽データを様々な端末を通して得られ
た信号から７．５秒を切り出したものを（短い）参照時
系列信号とする。この場合、参照時系列信号を出力する
端末側が特徴変動の要因となる装置にあたるので、図５
に示すように、学習手段５２、入力特徴変動付加手段５
３を、入力時系列信号側に設ける。
５０の構成を示すブロック図である。一例として、９分
間のＣＤの音楽データを（長い）入力時系列信号、この
９分間のＣＤの音楽データを様々な端末を通して得られ
た信号から７．５秒を切り出したものを（短い）参照時
系列信号とする。この場合、参照時系列信号を出力する
端末側が特徴変動の要因となる装置にあたるので、図５
に示すように、学習手段５２、入力特徴変動付加手段５
３を、入力時系列信号側に設ける。
【００３６】即ち、学習手段５２は、図１の学習手段１
２と同様に特徴の変動量を前もって学習により求める学
習処理を行なう機能を有するものであり、特徴変動の要
因となる端末を介した所定の学習用音響信号と、そのま
ま装置に取り込んだ該学習用音響信号とを用いて、入力
時系列信号から参照時系列信号への変動の確率分布を得
る。ここでは、特徴ベクトルとして帯域通過フィルタを
用いて得られた周波数スペクトルを用いる。入力特徴変
動付加手段５３では、入力特徴計算手段１１により得ら
れた入力特徴時系列信号の特徴ベクトル毎に、変動付加
処理を行なう。
２と同様に特徴の変動量を前もって学習により求める学
習処理を行なう機能を有するものであり、特徴変動の要
因となる端末を介した所定の学習用音響信号と、そのま
ま装置に取り込んだ該学習用音響信号とを用いて、入力
時系列信号から参照時系列信号への変動の確率分布を得
る。ここでは、特徴ベクトルとして帯域通過フィルタを
用いて得られた周波数スペクトルを用いる。入力特徴変
動付加手段５３では、入力特徴計算手段１１により得ら
れた入力特徴時系列信号の特徴ベクトル毎に、変動付加
処理を行なう。
【００３７】このように、本発明による信号検出装置及
び方法は、変動付加手段を適正な位置に設けることによ
り、各種の信号に対して有効に適用することができる。
び方法は、変動付加手段を適正な位置に設けることによ
り、各種の信号に対して有効に適用することができる。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
長い入力時系列信号から、あらかじめ登録した、それよ
りも短い参照時系列信号に類似した部分を探し出す場合
に、特徴変動を考慮した信号検出処理を行うことによ
り、ターゲットとなる位置の類似度を高めるとともに、
それ以外の場所での類似度を低めて、検出漏れや誤検出
を防ぐことができる。これにより、従来の信号検出方法
に比べて、より特徴変動に頑健な信号検出を行なうこと
ができる。
長い入力時系列信号から、あらかじめ登録した、それよ
りも短い参照時系列信号に類似した部分を探し出す場合
に、特徴変動を考慮した信号検出処理を行うことによ
り、ターゲットとなる位置の類似度を高めるとともに、
それ以外の場所での類似度を低めて、検出漏れや誤検出
を防ぐことができる。これにより、従来の信号検出方法
に比べて、より特徴変動に頑健な信号検出を行なうこと
ができる。
【図１】 本発明の実施の形態に係る映像信号を対象と
する信号検出装置の構成を示すブロック図である。
する信号検出装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 同信号検出装置の作用を説明する図である。
【図３】 本発明と従来法との信号探索精度の比較結果
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図４】 図１の信号検出装置の変形例を示すブロック
図である。
図である。
【図５】 本発明の他の実施の形態に係る信号検出装置
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図６】 図１に示す信号検出装置の動作を示すフロー
チャートである。
チャートである。
１、５０ 信号検出装置 １０ 参照特徴計算手段 １１ 入力特徴計算手段 １２、５２、１２０ 学習手段 １３ 参照特徴変動付加手段（変動付加手
段） １４ 参照特徴符号化手段 １５ 入力特徴符号化手段 １６ ヒストグラム照合手段 ５３ 入力特徴変動付加手段（変動付加手
段） １００、１０１ 入力端子 １０２ 出力端子
段） １４ 参照特徴符号化手段 １５ 入力特徴符号化手段 １６ ヒストグラム照合手段 ５３ 入力特徴変動付加手段（変動付加手
段） １００、１０１ 入力端子 １０２ 出力端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村瀬 洋 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5C053 FA15 FA30 HA29 LA11 5D015 GG01 KK01
Claims (22)
- 【請求項１】 入力時系列信号から、あらかじめ登録
した、前記入力時系列信号よりも短い参照時系列信号に
類似した部分を探し出す信号検出方法において、 前記参照時系列信号から、特徴ベクトルからなる参照特
徴時系列信号を導く参照特徴計算処理と、 前記入力時系列信号から、特徴ベクトルからなる入力特
徴時系列信号を導く入力特徴計算処理と、 前記参照特徴時系列信号を、分類を表す符号からなる参
照符号時系列信号に変換する参照特徴符号化処理と、 前記入力特徴時系列信号を、分類を表す符号からなる入
力符号時系列信号に変換する入力特徴符号化処理と、 前記参照時系列信号と、前記入力時系列信号と、前記参
照特徴時系列信号と、前記入力特徴時系列信号と、前記
参照符号時系列信号と、前記入力符号時系列信号のうち
少なくとも１つに対して変動を付加する変動付加処理
と、 前記入力符号時系列信号中に照合区間を設定し、前記参
照符号時系列信号と、前記入力符号時系列信号中の該照
合区間それぞれについてヒストグラムを作成し、両ヒス
トグラムに基づいて前記入力符号時系列信号の照合区間
と前記参照符号時系列信号との類似度を計算するヒスト
グラム照合処理とを有し、 前記類似度と、あらかじめ設定した目標とする類似度と
を比較し、前記ヒストグラム照合処理を前記入力符号時
系列信号中の前記照合区間を変えながら繰り返すことに
より、前記参照時系列信号が、前記入力時系列信号の当
該箇所に存在するかどうかを決定することを特徴とする
信号検出方法。 - 【請求項２】 前記変動付加処理において、前記参照
時系列信号、または前記入力時系列信号に変動を付加す
る場合、１つの参照時系列信号、または入力時系列信号
の各時間セクションの信号部分に対して多数の変動を付
加した信号を生成することを特徴とする請求項１に記載
の信号検出方法。 - 【請求項３】 前記変動付加処理において、前記参照
特徴時系列信号、または前記入力特徴時系列信号に変動
を付加する場合、１つの前記特徴ベクトルに対して多数
の変動を付加した特徴ベクトルを生成することを特徴と
する請求項１に記載の信号検出方法。 - 【請求項４】 前記変動付加処理において、前記参照
符号時系列信号、または前記入力符号時系列信号に変動
を付加する場合、１つの参照符号時系列信号、または入
力符号時系列信号を構成する各々の符号に対して多数の
変動を付加した信号を生成することを特徴とする請求項
１に記載の信号検出方法。 - 【請求項５】 前記変動付加処理において特徴の変動
をさせるための変動量を前もって算出する学習処理を更
に有し、 前記変動付加処理において、前記学習処理が算出した変
動量に基づいて変動を付加することを特徴とする請求項
１に記載の信号検出方法。 - 【請求項６】 前記参照時系列信号が前記入力時系列
信号の当該箇所に存在するかどうかを決定した検出結果
に基づいて、前記学習処理において算出される変動量を
補正することを特徴とする請求項５に記載の信号検出方
法。 - 【請求項７】 前記変動付加処理は、乱数を利用して
変動を付加することを特徴とする請求項１に記載の信号
検出方法。 - 【請求項８】 前記変動付加処理において、 特徴の変動をさせるための変動量を正規分布により、平
行移動量と分散量をパラメータとしてモデル化し、 前記平行移動量と前記分散量の少なくとも一方を用い
て、変動を付加することを特徴とする請求項５または７
のいずれかに記載の信号検出方法。 - 【請求項９】 前記入力時系列信号、前記参照時系列
信号は、それぞれ映像信号である請求項１に記載の信号
検出方法。 - 【請求項１０】 前記入力時系列信号、前記参照時系
列信号は、それぞれ音響信号である請求項１に記載の信
号検出方法。 - 【請求項１１】 入力時系列信号から、あらかじめ登
録した、前記入力時系列信号よりも短い参照時系列信号
に類似した部分を探し出す信号検出装置において、 前記参照時系列信号から、特徴ベクトルからなる参照特
徴時系列信号を導く参照特徴計算手段と、 前記入力時系列信号から、特徴ベクトルからなる入力特
徴時系列信号を導く入力特徴計算手段と、 前記参照特徴時系列信号を、分類を表す符号からなる参
照符号時系列信号に変換する参照特徴符号化手段と、 前記入力特徴時系列信号を、分類を表す符号からなる入
力符号時系列信号に変換する入力特徴符号化手段と、 前記参照時系列信号と、前記入力時系列信号と、前記参
照特徴時系列信号と、前記入力特徴時系列信号と、前記
参照符号時系列信号と、前記入力符号時系列信号のうち
少なくとも１つに対して変動を付加する変動付加手段
と、 前記入力符号時系列信号中に照合区間を設定し、前記参
照符号時系列信号と、前記入力符号時系列信号中の該照
合区間それぞれについてヒストグラムを作成し、両ヒス
トグラムに基づいて前記入力符号時系列信号の照合区間
と前記参照符号時系列信号との類似度を計算するヒスト
グラム照合手段とを有し、 前記ヒストグラム照合手段は、前記入力符号時系列信号
中の前記照合区間を変えながら各照合区間毎に前記類似
度を求め、該類似度とあらかじめ設定した目標とする類
似度とを比較し、この比較動作を照合区間を変える毎に
繰り返すことにより、参照時系列信号が、入力時系列信
号の当該箇所に存在するかどうかを決定することを特徴
とする信号検出装置。 - 【請求項１２】 前記変動付加手段は、前記参照時系
列信号、または前記入力時系列信号に変動を付加する場
合、１つの参照時系列信号、または入力時系列信号の各
時間セクションの信号部分に対して多数の変動を付加し
た信号を生成することを特徴とする請求項１１に記載の
信号検出装置。 - 【請求項１３】 前記変動付加手段は、前記参照特徴
時系列信号、または前記入力特徴時系列信号に変動を付
加する場合、１つの前記特徴ベクトルに対して多数の変
動を付加した特徴ベクトルを生成することを特徴とする
請求項１１に記載の信号検出装置。 - 【請求項１４】 前記変動付加手段は、前記参照符号
時系列信号、または前記入力符号時系列信号に変動を付
加する場合、１つの参照符号時系列信号、または入力符
号時系列信号を構成する各々の符号に対して多数の変動
を付加した信号を生成することを特徴とする請求項１１
に記載の信号検出装置。 - 【請求項１５】 前記変動付加処理において特徴の変
動をさせるための変動量を前もって算出する学習手段を
更に有し、 前記変動付加手段は、前記学習手段が算出した変動量に
基づいて変動を付加することを特徴とする請求項１１に
記載の信号検出装置。 - 【請求項１６】 前記ヒストグラム照合手段が決定し
た検出結果を前記学習手段にフィードバックし、 前記学習手段は、前記検出結果に基づいて前記変動量を
補正することを特徴とする請求項１５に記載の信号検出
装置。 - 【請求項１７】 前記変動付加手段は、乱数を利用し
て変動を付加することを特徴とする請求項１１に記載の
信号検出装置。 - 【請求項１８】 前記変動付加手段は、 特徴の変動をさせるための変動量を正規分布により、平
行移動量と分散量をパラメータとしてモデル化し、 前記平行移動量と前記分散量の少なくとも一方を用い
て、変動を付加することを特徴とする請求項１５または
１７のいずれかに記載の信号検出装置。 - 【請求項１９】 前記入力時系列信号、前記参照時系
列信号は、それぞれ映像信号である請求項１１に記載の
信号検出装置。 - 【請求項２０】 前記入力時系列信号、前記参照時系
列信号は、それぞれ音響信号である請求項１１に記載の
信号検出装置。 - 【請求項２１】 入力時系列信号から、あらかじめ登
録した、前記入力時系列信号よりも短い参照時系列信号
に類似した部分を探し出す信号検出処理をコンピュータ
に実行させるためのプログラムであって、前記信号検出
処理は、 前記参照時系列信号から、特徴ベクトルからなる参照特
徴時系列信号を導く参照特徴計算処理と、 前記入力時系列信号から、特徴ベクトルからなる入力特
徴時系列信号を導く入力特徴計算処理と、 前記参照特徴時系列信号を、分類を表す符号からなる参
照符号時系列信号に変換する参照特徴符号化処理と、 前記入力特徴時系列信号を、分類を表す符号からなる入
力符号時系列信号に変換する入力特徴符号化処理と、 前記参照時系列信号と、前記入力時系列信号と、前記参
照特徴時系列信号と、前記入力特徴時系列信号と、前記
参照符号時系列信号と、前記入力符号時系列信号のうち
少なくとも１つに対して変動を付加する変動付加処理
と、 前記入力符号時系列信号中に照合区間を設定し、前記参
照符号時系列信号と、前記入力符号時系列信号中の該照
合区間それぞれについてヒストグラムを作成し、両ヒス
トグラムに基づいて前記入力符号時系列信号の照合区間
と前記参照符号時系列信号との類似度を計算するヒスト
グラム照合処理とを有し、 前記類似度と、あらかじめ設定した目標とする類似度と
を比較し、前記ヒストグラム照合処理を前記入力符号時
系列信号中の前記照合区間を変えながら繰り返すことに
より、前記参照時系列信号が、前記入力時系列信号の当
該箇所に存在するかどうかを決定することを特徴とする
プログラム。 - 【請求項２２】 請求項２１に記載のプログラムを記
録した、コンピュータにより読み取り可能な記録媒体。
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| JP2001123098A JP3408800B2 (ja) | 2000-04-27 | 2001-04-20 | 信号検出方法、装置及びそのプログラム、記録媒体 |
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|---|---|---|---|
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- 2001-04-20 JP JP2001123098A patent/JP3408800B2/ja not_active Expired - Lifetime
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