JPH01118966A - Pattern recognizing device - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、たとえば音声パタンあるいは文字パタン等の
認識装置に適用して好適なパタン認識装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a pattern recognition device suitable for application to, for example, a speech pattern or character pattern recognition device.
（従来の技術）
従来、この種のパタン認識装置として、第８図に示すも
のが知られている。すなわち、特徴抽出部１に入力され
た未知パタンからその特徴パタンを抽出し、パタンマツ
チング部４において、この抽出された特徴パタンと、あ
らかじめ標準パタン格納部２に用意された認識対象の標
準パタンとの間でマツチング処理を行ない、このマツチ
ング処理の結果を認識結果判定部５において判定し、そ
の判定結果を認識結果として出力するものが知られてい
る。(Prior Art) Conventionally, as this type of pattern recognition device, one shown in FIG. 8 is known. That is, the feature pattern is extracted from the unknown pattern input to the feature extraction unit 1, and the pattern matching unit 4 combines the extracted feature pattern with a standard pattern to be recognized prepared in advance in the standard pattern storage unit 2. It is known that a matching process is performed between the two, the result of this matching process is judged in a recognition result judgment section 5, and the judgment result is outputted as a recognition result.
しかし、このようなパタン認識装置にあっては、標準パ
タン格納部２に格納されている全ての標準パタンに対し
マツチング処理を行なうために、標準パタンの数が増加
すると、それにつれて上記マツチング処理に要する時間
も増大し、パタン認識装置の応答性能が悪くなるという
欠点があった。However, in such a pattern recognition device, since the matching process is performed on all the standard patterns stored in the standard pattern storage section 2, as the number of standard patterns increases, the matching process is performed accordingly. This has disadvantages in that the time required increases and the response performance of the pattern recognition device deteriorates.
そこで、上記のような欠点を解消すべく、第９図に示す
ように改良されたものが考えられている。Therefore, in order to eliminate the above-mentioned drawbacks, an improved device as shown in FIG. 9 has been considered.
すなわち、特徴抽出部１に入力された未知パタンからそ
の特徴パタンを抽出するとともに、あらかじめ全標準パ
タンをｎ個の標準パタン群１〜ｎに分割して収納してい
る標準パタン格納部３から、上記特徴抽出部１の出力に
基づいて動作する予備選択部７からの制御信号によりス
イッチ６を切換えて１個の標準パタン群を選択し、パタ
ンマツチング部４において、この選択された１個の標準
パタン群の標準パタンと、先に特徴抽出部１から得られ
た特徴パタンとの間でマツチング処理を行ない、このマ
ツチング処理の結果を認識結果判定部５において判定し
、その判定結果を認識結果として出力するものが知られ
ている。That is, the feature pattern is extracted from the unknown pattern input to the feature extraction section 1, and is also extracted from the standard pattern storage section 3 which stores all standard patterns divided into n standard pattern groups 1 to n in advance. A control signal from the preliminary selection section 7, which operates based on the output of the feature extraction section 1, switches the switch 6 to select one standard pattern group, and the pattern matching section 4 selects one standard pattern group. A matching process is performed between the standard pattern of the standard pattern group and the feature pattern previously obtained from the feature extraction unit 1, the result of this matching process is judged in the recognition result judgment unit 5, and the judgment result is used as the recognition result. It is known that the output is as follows.
しかし、上記のように構成されるパタン認識装置にあっ
ては、マツチング処理に要する時間は１ ／ ｎと減少
するが、予備選択を行なう時間を必要とするので顕著な
応答性能の改善が得られず、また予備選択手段を必要と
するので装置が複雑になるとともに高価になるという問
題点があった。However, in the pattern recognition device configured as described above, although the time required for matching processing is reduced to 1/n, the time required for preliminary selection is required, so a significant improvement in response performance cannot be obtained. Furthermore, since a preliminary selection means is required, the apparatus becomes complicated and expensive.
また予備選択手段による標準パタン群の選択の段階で最
適な選択が行われないと、選択された標準パタン群の中
に目的とする標準パタンか含まれていない場合が発生し
、このような場合には必ず誤認識が発生するという問題
点もあった。Furthermore, if the optimal selection is not made at the stage of selecting the standard pattern group by the preliminary selection means, the selected standard pattern group may not include the desired standard pattern. There was also the problem that erroneous recognition always occurred.
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は、上記したように標準パタンの増加に伴う応答
性能の劣化を避ける目的で採用された予備選択手段を備
えるものにあっては、パタン認識装置が複雑かつ高価に
なる一方、顕著な応答性能の改善が得られず、また、予
備選択を誤ると必ず認識結果も誤るという問題点を解決
するためになされたもので、簡単な構造であるにも拘ら
ず、標準パタン数が増加しても応答性能の劣化が少なく
、また高速にパタン認識を行なうことができ、しかもパ
タン認識率も低下させないパタン認識装置を提供するこ
とを目的とする。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, the present invention provides that the pattern recognition device is This was done to solve the problem that while it is complex and expensive, it does not significantly improve response performance, and if the preliminary selection is incorrect, the recognition result is always incorrect. To provide a pattern recognition device which exhibits little deterioration in response performance even when the number of standard patterns increases, can perform pattern recognition at high speed, and does not reduce pattern recognition rate.
［発明の構成］
−（問題点を解決するための手段）
本発明のパタン認識装置は、入力された未知パタンの特
徴を抽出して特徴パタンを出力する特徴抽出手段と、複
数の第１の標準パタンおよびそれぞれが複数の第２の標
準パタンからなる複数の標準パタン群それぞれを代表す
る複数の代表パタンを格納する第１の標準パタン格納手
段と、前記複数の標準パタン群を格納する第２の標準パ
タン格納手段と、前記特徴抽出手段から出力された前記
特徴パタンと前記第１の標準パタン格納手段丙の第１の
標準パタンおよび代表パタンとの間でマツチング処理を
行ない、その結果を出力する第１のパタンマツチング手
段と、この第１のパタンマツチング手段の結果が前記第
１の標準パタンを選択したとき、その第１の標準パタン
を認識結果と判定して出力する第１の認識結果判定手段
と、前記パタンマツチング手段の結果が前記代表パタン
を選択したとき、その代表パタンに対応する前記標準パ
タン群を前記第２の標準パタン格納手段から選択する選
択手段と、この選択手段で選択された標準パタン群の第
２の標準パタンと前記特徴抽出手段から出力された特徴
パタンとの間で再度マツチング処理を行ない、その結果
を出力する第２のパタンマツチング手段と、この第２の
パタンマツチング手段の結果を認識結果と判定して出力
する第２の認識結果判定手段とを具備したことを特徴と
する。[Structure of the Invention] - (Means for Solving Problems) The pattern recognition device of the present invention includes a feature extracting means for extracting features of an input unknown pattern and outputting a feature pattern, and a plurality of first a first standard pattern storage means for storing a plurality of representative patterns representing each of a plurality of standard pattern groups each consisting of a standard pattern and a plurality of second standard patterns; and a second standard pattern storage means for storing the plurality of standard pattern groups. performs a matching process between the feature pattern outputted from the standard pattern storage means and the feature extraction means and the first standard pattern and representative pattern of the first standard pattern storage means C, and outputs the result. a first pattern matching means for determining the first standard pattern as a recognition result and outputting the first standard pattern when the result of the first pattern matching means selects the first standard pattern; recognition result determination means; selection means for selecting, when the result of the pattern matching means selects the representative pattern, the standard pattern group corresponding to the representative pattern from the second standard pattern storage means; a second pattern matching means for performing a matching process again between a second standard pattern of the standard pattern group selected by the means and the feature pattern output from the feature extraction means and outputting the result; The present invention is characterized by comprising second recognition result determination means for determining the result of the second pattern matching means as a recognition result and outputting the result.
（作用）
本発明は、第１の標準パタン格納手段と第２の標準パタ
ン格納手段とを階層構造にして成る標準パタン格納手段
を備え、上記第１の標準パタン格納手段には複数の第１
の標準パタンおよびそれぞれが複数の第２の標準パタン
からなる複数の標準パタン群それぞれを代表する複数の
代表パタンを格納しておき、上記第２の標準パタン格納
手段には上記複数の標準パタン群を格納しておき、特徴
抽出手段で抽出された特徴パタンと上記第１の標準パタ
ン格納手段内の全パタンとの間でマツチング処理を行な
い、マツチングがとれたものが第１の標準パタンであれ
ば、それを認識結果として出力し、マツチングがとれた
ものが代表パタンであれば、その代表パタンに対応する
標準パタン群を第２の標準パタン格納手段から選択し、
その標準パタン群の全パタンと上記抽出された特徴パタ
ンとの間で再度マツチング処理を行ない、これによりマ
ツチングがとれたものを認識結果として出力するもので
ある。(Function) The present invention includes a standard pattern storage means which has a hierarchical structure of a first standard pattern storage means and a second standard pattern storage means, and the first standard pattern storage means has a plurality of first standard pattern storage means.
and a plurality of representative patterns representing each of a plurality of standard pattern groups each consisting of a plurality of second standard patterns, and the second standard pattern storage means stores the plurality of standard pattern groups. is stored, and a matching process is performed between the feature pattern extracted by the feature extraction means and all the patterns in the first standard pattern storage means, and if the matched pattern is the first standard pattern. For example, output it as a recognition result, and if the matched pattern is a representative pattern, select a standard pattern group corresponding to the representative pattern from the second standard pattern storage means;
Matching processing is performed again between all the patterns in the standard pattern group and the extracted feature patterns, and the matched results are output as recognition results.
（実施例）
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は概略の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing the general configuration.
すなわち、１は特徴抽出部で、入力された未知パタンか
ら、後述するマツチング処理に有効な特徴パタンを抽出
するものである。２は第１の標準パタン格納部で、認識
対象の標準パタン（第１の標章パタン）および後述する
代表パタンを格納しており、マツチング処理時に順次読
出されるものである。３は第２の標準パタン格納部で、
ｎ個の標準パタン群２−１〜２−ｎが格納されており、
第１の標準パタン格納部２に格納されている標準パタン
のみでは入力された未知パタンを認識できず、さらに他
の標準パタンとのマツチング処理を行なう必要があると
きに読出されるものである。この第２の標準パタン格納
部３に格納されている各標準パタン群２−１〜２−ｎは
各標準パタン群の単位でアクセスされるものである。４
はパタンマツチング部で、特徴抽出部１で抽出した特徴
パタンと第１の標準パタン格納部２若しくは第２の標準
パタン格納部３から読出した標準パタンとの間でマツチ
ング処理を行なうものである。５は認識結果判定部で、
パタンマツチング部４から出力される未知パタンと標準
パタンとの類似度を表す情報に従ってパタン認識の結果
を評価することにより最終的な判定処理を行ない、その
判定結果を出力するものである。６はスイッチ（選択手
段）で、認識結果判定部５からの制御信号５ａにより第
２の標準パタン格納部３内のいづれか１つの標準パタン
群を選択してパタンマツチング部４からの読出しを可能
にするものである。That is, 1 is a feature extraction unit that extracts feature patterns effective for matching processing, which will be described later, from input unknown patterns. Reference numeral 2 denotes a first standard pattern storage section which stores a standard pattern to be recognized (first mark pattern) and a representative pattern to be described later, and is read out sequentially during matching processing. 3 is the second standard pattern storage section;
n standard pattern groups 2-1 to 2-n are stored,
It is read out when the input unknown pattern cannot be recognized only with the standard pattern stored in the first standard pattern storage section 2 and it is necessary to perform matching processing with other standard patterns. Each standard pattern group 2-1 to 2-n stored in this second standard pattern storage section 3 is accessed in units of each standard pattern group. 4
is a pattern matching section that performs matching processing between the feature pattern extracted by the feature extraction section 1 and the standard pattern read from the first standard pattern storage section 2 or the second standard pattern storage section 3. . 5 is a recognition result judgment unit;
A final judgment process is performed by evaluating the result of pattern recognition according to information representing the degree of similarity between the unknown pattern and the standard pattern output from the pattern matching section 4, and the judgment result is output. Reference numeral 6 denotes a switch (selection means), which allows any one standard pattern group in the second standard pattern storage section 3 to be selected and read out from the pattern matching section 4 in response to a control signal 5a from the recognition result determination section 5. It is meant to be.
第２図は第１の標準パタン格納部２に格納される標準パ
タンおよび代表パタンの格納形式を示すものである。す
なわち、全認識対象の標準パタンの内、ｍ（０）個の標
準パタン１〜ｍ（０）と第２の標準パタン格納部３に格
納される各標準パタン群２−１〜２−ｎのそれぞれを代
表するｎ個の代表パタン２−１〜２−ｎとが格納されて
いる。FIG. 2 shows the storage format of standard patterns and representative patterns stored in the first standard pattern storage section 2. As shown in FIG. That is, among all standard patterns to be recognized, m(0) standard patterns 1 to m(0) and each standard pattern group 2-1 to 2-n stored in the second standard pattern storage section 3 are n representative patterns 2-1 to 2-n are stored.
第３図は第２の標準パタン格納部３内の各標準パタン群
２−１〜２−ｎに格納される標準パタン（第２の標準パ
タン）の形式を示すものである。FIG. 3 shows the format of the standard patterns (second standard patterns) stored in each of the standard pattern groups 2-1 to 2-n in the second standard pattern storage section 3.
すなわち、たとえば標準パタン群２−１は標準パタンａ
−ｅ、標準パタン群２−２は標準パタンｆ〜ｊ１標準パ
タン群２−ｎは標準パタンｋ −ｏからなる。そして、
たとえば標準パタン群２−１は代表パタン２−１に、標
準パタン群２−２は代表パタン２−２に、標準パタン群
２−ｎは代表パタン２−ｎに対応するものである。これ
ら各標準パタン群２−１〜２−ｎの内部の標準パタンは
互いに排他的に、すなわち、１つの標準パタンは１個し
か存在しないように構成されている。That is, for example, standard pattern group 2-1 is standard pattern a
-e, the standard pattern group 2-2 consists of standard patterns f to j1, and the standard pattern group 2-n consists of standard patterns k-o. and,
For example, the standard pattern group 2-1 corresponds to the representative pattern 2-1, the standard pattern group 2-2 corresponds to the representative pattern 2-2, and the standard pattern group 2-n corresponds to the representative pattern 2-n. The standard patterns within each of these standard pattern groups 2-1 to 2-n are configured to be mutually exclusive, that is, only one standard pattern exists.
次に、この様な構成において第４図のフローチャートを
用いて動作を説明する。まず、未知パタンか特徴抽出部
１に入力されると、この未知パタンの特徴を表す特徴パ
タンか抽出される。この特徴パタンはパタンマツチング
部４に送られ、マツチング処理が開始される。すなわち
、第４図のステップＳ１において、第１の標準パタン格
納部２から標準パタンおよび代表パタンを順次取出し、
これら取出した全てのパタンと先に未知パタンから抽出
した特徴パタンとの類似度が算出される。Next, the operation in such a configuration will be explained using the flowchart shown in FIG. First, when an unknown pattern is input to the feature extraction section 1, a feature pattern representing the features of this unknown pattern is extracted. This characteristic pattern is sent to the pattern matching section 4, and matching processing is started. That is, in step S1 of FIG. 4, the standard pattern and the representative pattern are sequentially taken out from the first standard pattern storage section 2,
The degree of similarity between all these extracted patterns and the feature pattern previously extracted from the unknown pattern is calculated.
このようにして得られた類似度を表す値は認識結果判定
部５へ送出される。次に、ステップＳ２へ進み、ステッ
プＳ１で得られた類似度情報のうち、その値が最も大き
い（類似度値が最も大きい）パタンか標準パタン１〜ｍ
（０）に属するか代表パタン２−１〜２−ｎに属するか
が判断される。ここで、類似度値が最も大きいパタンか
標準パタン１〜ｍ（０）に属するときはステップＳ４へ
分岐し、入力された未知パタンは、その類似度値が最も
大きい標準パタンであると認識し、その旨を表す認識結
果を出力して処理を終了する。一方、類似度値が最も大
きいパタンが代表パタン２−１〜２−ｎに属するときは
、ステップＳ３へ進む。このとき、類似度値が最も大き
い代表パタンに対応する第２の標準パタン格納部３内の
標準パタン群を選択すべく、認識結果判定部５からの制
御信号５ａによりスイッチ６が制御される。ステップＳ
３では、上記スイッチ６により選択された第２の標準パ
タン格納部３内の標準パタン群とパタンマツチング部４
とが接続されることにより、上記ステップＳ１における
と同様のマツチング処理を行なう。すなわち、第３図に
示すような、選択された１つの標準パタン群の中から類
似度が最も大きい標準パタンを選択し、次にステップＳ
４へ進んで、入力された未知パタンは、その類似度値が
最も大きい標準パタンであると認識し、その旨を表す認
識結果を出力して処理を終了する。The value representing the degree of similarity obtained in this way is sent to the recognition result determination section 5. Next, the process proceeds to step S2, and among the similarity information obtained in step S1, the pattern whose value is the largest (the largest similarity value) or the standard patterns 1 to m are selected.
It is determined whether the pattern belongs to (0) or representative patterns 2-1 to 2-n. Here, if the pattern with the largest similarity value belongs to standard patterns 1 to m(0), the process branches to step S4, and the input unknown pattern is recognized as the standard pattern with the largest similarity value. , outputs a recognition result indicating that, and ends the process. On the other hand, when the pattern with the largest similarity value belongs to representative patterns 2-1 to 2-n, the process advances to step S3. At this time, the switch 6 is controlled by the control signal 5a from the recognition result determination section 5 in order to select the standard pattern group in the second standard pattern storage section 3 that corresponds to the representative pattern with the largest similarity value. Step S
3, the standard pattern group in the second standard pattern storage section 3 selected by the switch 6 is matched with the pattern matching section 4.
By connecting these, matching processing similar to that in step S1 above is performed. That is, as shown in FIG. 3, the standard pattern with the highest degree of similarity is selected from one selected standard pattern group, and then step S
Proceeding to step 4, the input unknown pattern is recognized as the standard pattern with the largest similarity value, a recognition result indicating this is output, and the process ends.
以上説明した実施例のパタン認識装置では、認識対象と
なる標準パタンの総数は、第１の標準パタン格納部２に
格納される標準パタンｍ（０）と第２の標準パタン格納
部３に格納される標準パタン群２−１〜２−ｎの総数
との和であり、
で表される。一方、マツチング処理において参照するパ
タンの数は、認識結果が第１の標準パタン格納部２内の
標準パタン１〜ｍ（０）だけでマツチングがとれる場合
は、ｎ＋ｍ（０）であり、第２の標準パタン格納部３内
のは準パタンをも参照しなければならない場合は、ｎ＋
ｍ（０）＋ｍ （ｉ）であり、平均としては、
である。ここで、ｍ （ｉ）はｉに依存して変動するが
、平均として
をとると、上記（２）式は
となる。したがって、パタン総数中のマツチング処理で
参照するパタン数は、上記（１）式および（２）式より
、
となる。第８図に示した従来のパタン認識装置よりも本
発明に係るパタン認識装置の応答時間が速いのは、
が成立するときで、
おくと、ｍ゛〉１より
が得られる。上記（５）式のようにｎをｍより十分大き
くとれば、第８図に示す従来のパタン認識装置より応答
時間を短くすることができるものとなる。In the pattern recognition device of the embodiment described above, the total number of standard patterns to be recognized is the standard pattern m(0) stored in the first standard pattern storage section 2 and the standard pattern m(0) stored in the second standard pattern storage section 3. It is the sum of the total number of standard pattern groups 2-1 to 2-n, and is expressed as follows. On the other hand, the number of patterns to be referred to in the matching process is n+m(0) if the recognition result can be matched only with standard patterns 1 to m(0) in the first standard pattern storage section 2; If the quasi-pattern in the standard pattern storage 3 must also be referred to, n+
m(0)+m(i), and as an average, it is. Here, m (i) varies depending on i, but if it is taken as an average, the above equation (2) becomes. Therefore, the number of patterns to be referred to in the matching process out of the total number of patterns is as follows from equations (1) and (2) above. The response time of the pattern recognition device according to the present invention is faster than that of the conventional pattern recognition device shown in FIG. 8 when the following holds true, and then m゛〉1 is obtained. If n is set sufficiently larger than m as in the above equation (5), the response time can be made shorter than that of the conventional pattern recognition device shown in FIG. 8.
また、第９図に示した従来のパタン認識装置よりも本発
明に係るパタン認識装置の応答時間が速いのは、上記（
３）式より、
のときである。ただし、ｋは第９図に示した従来のパタ
ン認識装置の予備選択にかかる時間である。Furthermore, the response time of the pattern recognition device according to the present invention is faster than that of the conventional pattern recognition device shown in FIG.
3) From the formula, when . However, k is the time required for preliminary selection in the conventional pattern recognition apparatus shown in FIG.
ｍ （０）＞１より、
が成立つためには、
上記（６）式はｋが０より大きいときには、上記（６）
式に示した範囲のｎで、第９図に示した従来のパタン認
識装置よりも存利である。From m (0) > 1, in order for the following to hold, the above equation (6) is as follows: When k is greater than 0, the above (6)
With n within the range shown in the equation, this pattern recognition device is more advantageous than the conventional pattern recognition device shown in FIG.
また、上記実施例によれば、第９図に示した従、来のパ
タン認識装置のように予備選択手段を必要とせず、同等
機能をパタンマツチング部４に持たせたので、パタン認
識装置に必要な部品点数を減少させることができ、構造
も簡単になるという効果がある。Further, according to the above embodiment, unlike the conventional pattern recognition apparatus shown in FIG. This has the effect of reducing the number of parts required and simplifying the structure.
次に、本発明の他の実施例について説明する。Next, other embodiments of the present invention will be described.
この実施例では、パタン認識装置の構成は第１図に示し
た実施例と同一であり、認識結果判定部５における処理
手段において前記実施例と相異するものである。すなわ
ち、第５図は本実施例における処理フローを示すもので
、まず、ステップＴ１において、第１の標準パタン格納
部２から標準パタンおよび代表パタンを順次取出し、こ
れら取出した全てのパタンと先に未知パタンから抽出し
た特徴パタンとの類似度が算出される。このようにして
得られた類似度を表す値は識結果判定部５へ送出される
。次に、ステップＴ２へ進み、ステップＴ１で得られた
類似度情報のうち、その値が最も大きい（類似度値が最
も大きい）パタンか標準パタン１〜ｍ（０）に属するか
代表パタン２−１〜２−ｎに属するかが判断される。類
似度値が最も大きいパタンが代表パタン２−１〜２−ｎ
に属するときはステップＴ３へ進み、前記実施例と同様
に、第２の標準パタン格納部３内の標準パタンとのマツ
チング処理を実施する。一方、類似度値が最も大きいパ
タンか標準パタン１〜ｍ（０）に属するときはステップ
Ｔ７へ分岐し、類似度値が最大のものをＭｌ、類似度値
が上位から２番目のものをＭ２とすると、これらの差（
Ｍｌ−Ｍ２）が一定値θ２よりも小さいときは、類似度
値が最大のものである旨を表示しているものは、その認
識結果の信頼性が低いものとして、さらに第２の標準パ
タン格納部３内の標準パタンとのマツチング処理を行な
うべくステップＴ３へ分岐する。−方、上記類似度値の
差が一定値θ２よりも大きいときは、第２の標準パタン
格納部３内の標準パタンとのマツチング処理（ステップ
Ｔ３）を迂回してステップＴ４へ進む。このようにして
、ステップＴ１で第１の標準パタン格納部２から取出し
た標準パタンを基にマツチング処理を行なった結果得ら
れた類似度値、若しくはステップＴ３で第２の標準パタ
ン格納部３から取出した標準パタンを基にマツチング処
理を行なった結果得られた類似度値に対して、ステップ
Ｔ４でこれら類似度値が所定値θ１よりも大きいか否か
が調べられる。もし、得られた類似度値が所定値θ１よ
りも大きければステップＴ５へ進み、入力された未知パ
タンに類似度値が最も大きい標準パタンを認識結果とし
て出力して処理を終了する。一方、得られた類似度値が
一定値θ１よりも小さければステップＴ６へ進み、パタ
ン認識不可能としてリジエクト処理を行ない、一連の処
理を終了する。認識結果判定部５における処理を、以上
のように構成することにより認識誤り率を低下せしめ、
信頼性の高い認識結果を得ることができるものとなって
いる。In this embodiment, the configuration of the pattern recognition apparatus is the same as that of the embodiment shown in FIG. 1, but the processing means in the recognition result determination section 5 is different from the previous embodiment. That is, FIG. 5 shows the processing flow in this embodiment. First, in step T1, standard patterns and representative patterns are sequentially taken out from the first standard pattern storage section 2, and all these taken out patterns and the The degree of similarity between the unknown pattern and the extracted feature pattern is calculated. The value representing the degree of similarity obtained in this way is sent to the identification result determination section 5. Next, the process proceeds to step T2, and among the similarity information obtained in step T1, whether the pattern has the largest value (the largest similarity value) or belongs to the standard patterns 1 to m(0) or the representative pattern 2- It is determined whether it belongs to 1 to 2-n. The patterns with the largest similarity value are representative patterns 2-1 to 2-n.
If the pattern belongs to the standard pattern stored in the second standard pattern storage section 3, the process proceeds to step T3, and matching processing with the standard pattern in the second standard pattern storage section 3 is performed as in the previous embodiment. On the other hand, if the pattern with the largest similarity value belongs to the standard patterns 1 to m(0), the process branches to step T7, where the pattern with the largest similarity value is M1, and the pattern with the second highest similarity value is M2. Then, these differences (
When Ml-M2) is smaller than the constant value θ2, the recognition result indicating the maximum similarity value is considered to have low reliability and is further stored in the second standard pattern. The process branches to step T3 to perform matching processing with the standard pattern in section 3. - On the other hand, when the difference in the similarity values is larger than the constant value θ2, the process bypasses the matching process (step T3) with the standard pattern in the second standard pattern storage section 3 and proceeds to step T4. In this way, the similarity value obtained as a result of performing the matching process based on the standard pattern taken out from the first standard pattern storage section 2 in step T1, or the similarity value obtained as a result of the matching process based on the standard pattern taken out from the first standard pattern storage section 2 in step T3, In step T4, it is checked whether or not these similarity values are larger than a predetermined value θ1 with respect to similarity values obtained as a result of performing a matching process based on the extracted standard pattern. If the obtained similarity value is larger than the predetermined value θ1, the process proceeds to step T5, where the standard pattern having the largest similarity value to the input unknown pattern is output as a recognition result, and the process ends. On the other hand, if the obtained similarity value is smaller than the constant value θ1, the process proceeds to step T6, where it is determined that the pattern cannot be recognized and a reject process is performed, and the series of processes ends. By configuring the processing in the recognition result determination unit 5 as described above, the recognition error rate is reduced,
This makes it possible to obtain highly reliable recognition results.
第６図は本発明のさらに他の実施例を示すものである。FIG. 6 shows still another embodiment of the present invention.
上述した実施例では標準パタンを第１の標準パタン格納
部２および第２の標準パタン格納部３の２階層に分離し
て格納しているが、本実施例ではこれを多階層にしたも
のである。すなわち、各標準パタン群の内容は第２図に
示すように標準パタンと代表パタンとで構成され、たと
えば、標準パタン群２−ｉに格納されている標準パタン
に類似度が最大のものがなく、その中にある代表パタン
に類似度が最大のものがある場合は、次段の標準パタン
群３−Ｌ−１を読出してマツチング処理を行ない、この
標準パタン群３−１−１の中の標準パタン中にも類似度
が最大のものがないときは次段の標準パタン群を読出す
、といった具合に処理を進めて行くように構成するもの
である。このように構成することによって、認識対象の
標準パタンが増大して標準パタン群２−１〜２−ｎ内の
パタン数ｍ（ｉ）が増大したときに、階層を増やす方向
へ追加して行くことにより、マツチング処理において参
照する標準パタンの増加を抑制することができる。した
がうて、互いに類似していないパタンのマツチングを避
けることができ、無駄なマツチング動作が発生しないの
で、応答性能の劣化を抑制できるとともに認識率も向上
させることができるものとなる。In the embodiment described above, standard patterns are stored separately in two layers, the first standard pattern storage section 2 and the second standard pattern storage section 3, but in this embodiment, this is multi-layered. be. In other words, the content of each standard pattern group consists of a standard pattern and a representative pattern as shown in Figure 2. For example, if there is no standard pattern stored in standard pattern group 2-i that has the highest degree of similarity. , if there is a representative pattern among them that has the highest degree of similarity, the next standard pattern group 3-L-1 is read and matching processing is performed, and the standard pattern group 3-1-1 in this standard pattern group 3-1-1 is If there is no standard pattern with the highest degree of similarity among the standard patterns, the next standard pattern group is read out, and the process proceeds in this manner. With this configuration, when the number of standard patterns to be recognized increases and the number m(i) of patterns in the standard pattern groups 2-1 to 2-n increases, the layers are added in the direction of increasing the number of layers. By doing so, it is possible to suppress an increase in the number of standard patterns referred to in the matching process. Therefore, matching of patterns that are not similar to each other can be avoided, and wasteful matching operations do not occur, so that deterioration of response performance can be suppressed and recognition rate can also be improved.
また、上記各実施例においては、第２の標準パタン格納
部３に格納される標準パタン群２−１〜２−ｎの各標準
パタンを互いに排他的になるように格納したが、第７図
に示すように、各標準パタン群２−１〜２−ｎで互いに
重複して標準パタンを格納するように構成することもで
きる。第７図においては、たとえば標準パタン群２−１
と２−２とでは標準パタンｂ、ｄが、標準パタン群２−
２と２−ｎとでは標準パタンｂ％ｇが、標準パタン群２
−ｎと２−１とでは標準パタンｂ％ｅが重複している。Further, in each of the above embodiments, the standard patterns of the standard pattern groups 2-1 to 2-n stored in the second standard pattern storage section 3 are stored so as to be mutually exclusive. As shown in FIG. 2, it is also possible to configure the standard pattern groups 2-1 to 2-n to store standard patterns in duplicate. In FIG. 7, for example, standard pattern group 2-1
and 2-2, standard patterns b and d are standard pattern group 2-
2 and 2-n, standard pattern b%g is standard pattern group 2
-n and 2-1 have the same standard pattern b%e.
このように構成することにより、第１の標準パタン格納
部２内のパタンと未知パタンとのマツチング処理結果に
基づいてスイッチ６を制御して標準パタン群を選択する
ときに、選択の幅が広がり、認識誤りの発生を減少させ
ることができるものとなる。With this configuration, the range of selection is expanded when selecting a standard pattern group by controlling the switch 6 based on the matching processing result between the pattern in the first standard pattern storage section 2 and the unknown pattern. , it is possible to reduce the occurrence of recognition errors.
なお、第１の標準パタン格納部２または第２の標準パタ
ン格納部３には標準パタンは格納せず、代表パタンのみ
を格納し、次の階層の標準パタン格納部に標準パタンを
格納するように構成しても上記実施例と同様の作用効果
を奏するものである。Note that the standard pattern is not stored in the first standard pattern storage section 2 or the second standard pattern storage section 3, but only the representative pattern is stored, and the standard pattern is stored in the standard pattern storage section in the next layer. Even if configured as shown in FIG.
また、上記パタンマツチング部が出力する類似度情報は
、未知パタンと標準パタンとの類似度ではなく距離であ
ってもよく、この場合も上記実施例と同様の作用効果を
奏するものである。Furthermore, the similarity information output by the pattern matching section may be a distance between the unknown pattern and the standard pattern instead of the similarity, and in this case, the same effects as in the above embodiment can be achieved.
さらに、上記スイッチは、認識結果判定部５１；おいて
生成される制御信号により制御される必要はなく、たと
えばキーボードからのコマンド入力によって、あるいは
手動による切換操作によって切換えることにより標準パ
タン群を選択するように構成してもよい。Furthermore, the above-mentioned switch does not need to be controlled by the control signal generated in the recognition result determination unit 51; for example, the standard pattern group can be selected by switching by command input from the keyboard or by manual switching operation. It may be configured as follows.
［発明の効果］
以上詳述したように本発明によれば、簡単な構造である
にも拘らず、標準パタン数が増加しても応答性能の劣化
が少なく、また高速にパタン認識を行なうことができ、
しかもパタン認識率も低下させないパタン認識装置を提
供することができる。[Effects of the Invention] As detailed above, according to the present invention, despite the simple structure, there is little deterioration in response performance even when the number of standard patterns increases, and pattern recognition can be performed at high speed. is possible,
Furthermore, it is possible to provide a pattern recognition device that does not reduce the pattern recognition rate.
第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は概略構成を示すブロック図、第２図は第１の標
準パタン格納部へのパタン格納形式を示す図、第３図は
第２の標準パタン格納部へのパタン格納形式を示す図、
第４図は処理動作を示すフローチャート、第５図は本発
明の他の実施例の処理動作を示すフローチャート、第６
図は本発明のさらに他の実施例の構成を示すブロック図
、第７図は本発明のさらに他の実施例における第２の標
準パタン格納部へのパタン格納形式を系す図、第８図お
よび第９図は従来のパターン認識装置の構成を示すブロ
ック図である。
１・・・特徴抽出部（特徴抽出手段）、２・・・第１の
標準パタン格納部（第１の標準パタン格納手段）、３・
・・第２の標準パタン格納部（第２の標準パタン格納手
段）、４・・・パタンマツチング部（パタンマツチング
手段）、５・・・認識結果判定部（認識結果判定手段）
、６・・・スイッチ（選択手段）。
出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
第 ３Ｃ！
第 ４ 図
Ａ２（：、−
←
ＩＪへ
、ぐへ1 to 4 show an embodiment of the present invention,
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration, FIG. 2 is a diagram showing a pattern storage format in the first standard pattern storage section, and FIG. 3 is a diagram showing a pattern storage format in the second standard pattern storage section. ,
FIG. 4 is a flowchart showing the processing operation, FIG. 5 is a flowchart showing the processing operation of another embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of yet another embodiment of the present invention, FIG. 7 is a diagram illustrating the pattern storage format in the second standard pattern storage unit in still another embodiment of the present invention, and FIG. and FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of a conventional pattern recognition device. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Feature extraction part (feature extraction means), 2... First standard pattern storage part (first standard pattern storage means), 3.
... second standard pattern storage section (second standard pattern storage means), 4 ... pattern matching section (pattern matching means), 5 ... recognition result judgment section (recognition result judgment means)
, 6... switch (selection means). Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue No. 3C! Fig. 4 A2 (:, - ← To IJ, Guhe
Claims (4)
ンを出力する特徴抽出手段と、 複数の第１の標準パタンおよびそれぞれが複数の第２の
標準パタンからなる複数の標準パタン群それぞれを代表
する複数の代表パタンを格納する第１の標準パタン格納
手段と、 前記複数の標準パタン群を格納する第２の標準パタン格
納手段と、 前記特徴抽出手段から出力された前記特徴パタンと前記
第１の標準パタン格納手段内の第１の標準パタンおよび
代表パタンとの間でマッチング処理を行ない、その結果
を出力する第１のパタンマッチング手段と、 この第１のパタンマッチング手段の結果が前記第１の標
準パタンを選択したとき、その第１の標準パタンを認識
結果と判定して出力する第１の認識結果判定手段と、 前記パタンマッチング手段の結果が前記代表パタンを選
択したとき、その代表パタンに対応する前記標準パタン
群を前記第２の標準パタン格納手段から選択する選択手
段と、 この選択手段で選択された標準パタン群の第２の標準パ
タンと前記特徴抽出手段から出力された特徴パタンとの
間で再度マッチング処理を行ない、その結果を出力する
第２のパタンマッチング手段と、 この第２のパタンマッチング手段の結果を認識結果と判
定して出力する第２の認識結果判定手段と を具備したことを特徴とするパタン認識装置。(1) Feature extraction means for extracting features of an input unknown pattern and outputting a feature pattern; a first standard pattern storage means for storing a plurality of representative representative patterns; a second standard pattern storage means for storing the plurality of standard pattern groups; and a first standard pattern storage means for storing a plurality of representative patterns; a first pattern matching means for performing a matching process between the first standard pattern and the representative pattern in the first standard pattern storage means and outputting the result; a first recognition result determining means for determining and outputting the first standard pattern as a recognition result when one standard pattern is selected; and a first recognition result determining means for determining and outputting the first standard pattern as a recognition result; a selection means for selecting the standard pattern group corresponding to a pattern from the second standard pattern storage means; a second standard pattern of the standard pattern group selected by the selection means and the features output from the feature extraction means; a second pattern matching means that performs matching processing again with the pattern and outputs the result; and a second recognition result determination means that determines the result of the second pattern matching means as a recognition result and outputs it. A pattern recognition device characterized by comprising:
タンマッチング手段は同一の手段であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のパタン認識装置。(2) The pattern recognition device according to claim 1, wherein the first pattern matching means and the second pattern matching means are the same means.
果判定手段は同一の手段であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のパタン認識装置。(3) The pattern recognition device according to claim 1, wherein the first recognition result determining means and the second recognition result determining means are the same means.
準パタン群には、同一の標準パタンが重複して存在する
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のパタン認
識装置。(4) The pattern recognition device according to claim 1, wherein each standard pattern group stored in the second standard pattern storage means includes the same standard pattern redundantly.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62276029A JPH01118966A (en) | 1987-10-31 | 1987-10-31 | Pattern recognizing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62276029A JPH01118966A (en) | 1987-10-31 | 1987-10-31 | Pattern recognizing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01118966A true JPH01118966A (en) | 1989-05-11 |
Family
ID=17563801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62276029A Pending JPH01118966A (en) | 1987-10-31 | 1987-10-31 | Pattern recognizing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01118966A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04102175A (en) * | 1990-08-21 | 1992-04-03 | Mitsubishi Electric Corp | Graphic recognizing system |
| US6016361A (en) * | 1996-11-05 | 2000-01-18 | Nec Corporation | Method and apparatus for compressing binary data using pattern matching encoding |
| US6327384B1 (en) | 1996-11-13 | 2001-12-04 | Nec Corporation | Character recognition apparatus and method for recognizing characters |
-
1987
- 1987-10-31 JP JP62276029A patent/JPH01118966A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04102175A (en) * | 1990-08-21 | 1992-04-03 | Mitsubishi Electric Corp | Graphic recognizing system |
| US6016361A (en) * | 1996-11-05 | 2000-01-18 | Nec Corporation | Method and apparatus for compressing binary data using pattern matching encoding |
| US6327384B1 (en) | 1996-11-13 | 2001-12-04 | Nec Corporation | Character recognition apparatus and method for recognizing characters |
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