JPS58115492A - パタ−ン認識用自己相関器 - Google Patents
パタ−ン認識用自己相関器Info
- Publication number
- JPS58115492A JPS58115492A JP56210296A JP21029681A JPS58115492A JP S58115492 A JPS58115492 A JP S58115492A JP 56210296 A JP56210296 A JP 56210296A JP 21029681 A JP21029681 A JP 21029681A JP S58115492 A JPS58115492 A JP S58115492A
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- JP
- Japan
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- pattern recognition
- autocorrelator
- autocorrelation coefficient
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- 238000003909 pattern recognition Methods 0.000 title claims description 11
- 238000005311 autocorrelation function Methods 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 2
- 101150065817 ROM2 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L15/00—Speech recognition
- G10L15/08—Speech classification or search
- G10L15/10—Speech classification or search using distance or distortion measures between unknown speech and reference templates
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
- G06F17/10—Complex mathematical operations
- G06F17/15—Correlation function computation including computation of convolution operations
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L25/00—Speech or voice analysis techniques not restricted to a single one of groups G10L15/00 - G10L21/00
- G10L25/03—Speech or voice analysis techniques not restricted to a single one of groups G10L15/00 - G10L21/00 characterised by the type of extracted parameters
- G10L25/06—Speech or voice analysis techniques not restricted to a single one of groups G10L15/00 - G10L21/00 characterised by the type of extracted parameters the extracted parameters being correlation coefficients
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、標本化された信号の自己相関係数を求めるパ
ターン認識用自己相関器に関するものである。
ターン認識用自己相関器に関するものである。
一般に音声認識等のパターン認識に用いられる自己相関
係数Ｃτは −１ Ｃｒ＝ΣＸｏ１１ｘｎ−τ／Σ Ｘｏ１１Ｘｎ１＝Ｑ
ｎ＝０ （τ−０，１．・・・、ｐ） によって求めることができる。ここでτは求めるべき自
己相関係数の次数を示している。
係数Ｃτは −１ Ｃｒ＝ΣＸｏ１１ｘｎ−τ／Σ Ｘｏ１１Ｘｎ１＝Ｑ
ｎ＝０ （τ−０，１．・・・、ｐ） によって求めることができる。ここでτは求めるべき自
己相関係数の次数を示している。
従来の音声認識用等の自己相関器は、乗算器と加算器に
より構成され、乗算器により上式の乗算項が算出され、
その結果を加算器により加算して積和を求めるようにし
てτ個の自己相関係数を算出している。このような従来
の自己相関係数を求める装置は高価な乗算器を必要とす
ると共に回路構成が複雑になり、その結果パターン認識
装置全体に占める自己相関器の回路構成比を大きくする
と共に、認識時間全体に占める自己相関演算時間の割合
を大きいものとしているという欠点があった。
より構成され、乗算器により上式の乗算項が算出され、
その結果を加算器により加算して積和を求めるようにし
てτ個の自己相関係数を算出している。このような従来
の自己相関係数を求める装置は高価な乗算器を必要とす
ると共に回路構成が複雑になり、その結果パターン認識
装置全体に占める自己相関器の回路構成比を大きくする
と共に、認識時間全体に占める自己相関演算時間の割合
を大きいものとしているという欠点があった。
本発明は、上記従来の欠点を解消した、高価な乗算器を
必要とせず、簡単な回路構成により自己相関係数を求め
ることが出来るパターン認識用自己相関器を提供するこ
とを目的とし、この目的を達成するため、本発明のパタ
ーン認識用自己相関器は任意の複数ビットの精度で表わ
された標本値の系列からＮ個の標本値Ｘｎ（ｎ＝０〜Ｎ
−１）を取り出して、このＮ個の標本値の自己相関係数
を求めるに際し、標本値ｘｎとｘｎ−τ（τ＝０〜Ｐ）
の和を算出する加算手段と、この加算手段の加算結果を
アドレスとしてこの加算結果の２乗値（ｘｏ＋Ｘｎ−τ
ゾを出力するように記憶されたリードオンリメモリと、
このリードオンリメモリの出力（Ｘｎ十Ｘ。−τ）２を
入力して、次式 ％式％ に従って自己相関係数を求めるように構成されている。
必要とせず、簡単な回路構成により自己相関係数を求め
ることが出来るパターン認識用自己相関器を提供するこ
とを目的とし、この目的を達成するため、本発明のパタ
ーン認識用自己相関器は任意の複数ビットの精度で表わ
された標本値の系列からＮ個の標本値Ｘｎ（ｎ＝０〜Ｎ
−１）を取り出して、このＮ個の標本値の自己相関係数
を求めるに際し、標本値ｘｎとｘｎ−τ（τ＝０〜Ｐ）
の和を算出する加算手段と、この加算手段の加算結果を
アドレスとしてこの加算結果の２乗値（ｘｏ＋Ｘｎ−τ
ゾを出力するように記憶されたリードオンリメモリと、
このリードオンリメモリの出力（Ｘｎ十Ｘ。−τ）２を
入力して、次式 ％式％ に従って自己相関係数を求めるように構成されている。
以下、本発明の一実施例を詳細に説明する。
一般に離散的な入力信号（標本値）ｘｏの自己相関関数
Ｒτは次式で表わされる。
Ｒτは次式で表わされる。
（τ−０．１，２．・・・＋Ｐ）
また、τ＝０のとき自己相関関数Ｒｏ ｔ”正規化す
ると、次式の如くなり、自己相関係数Ｃτが求まる。
ると、次式の如くなり、自己相関係数Ｃτが求まる。
（τ−０．１，２．・・・＋Ｐ）
ここで、ＸｏとＸｎ−τの和の２乗を使ったＲ′ｒＲｒ
−’ ＮＺ’ ［Ｘｌ ＋Ｘ１−ｒ〕” ””
”１３）Ｎ ｎ−＝０ 一１ＮｉＩｘ：＋２．１Ｎ−１＋土Ｎｉ’ｄ ｒ 、ｔ
ａｇ’Ｎ ｎ−＝ＯＮ ｎ’ｓｘｎ″Ｘｎ−ＴＮｎ＝０
（τ＝０．１，２．・・・＋Ｐ） について考察すると、Ｎ＞Ｐ であれば第１項と第３
項の差はわずかになるため、 ｌＮ−１２ｌＮ−１２ 、ｎＸ＝ｏＸｌ−ｒ ”＝ 、 註。Ｘｎと近似すると
、上記の（３）′式は （τ＝０．Ｉ、２．・・・＋Ｐ） となり、この（４）式は自己相関関数ＲＯ及びＲτを使
って次式の如く表わすことが出来る。
−’ ＮＺ’ ［Ｘｌ ＋Ｘ１−ｒ〕” ””
”１３）Ｎ ｎ−＝０ 一１ＮｉＩｘ：＋２．１Ｎ−１＋土Ｎｉ’ｄ ｒ 、ｔ
ａｇ’Ｎ ｎ−＝ＯＮ ｎ’ｓｘｎ″Ｘｎ−ＴＮｎ＝０
（τ＝０．１，２．・・・＋Ｐ） について考察すると、Ｎ＞Ｐ であれば第１項と第３
項の差はわずかになるため、 ｌＮ−１２ｌＮ−１２ 、ｎＸ＝ｏＸｌ−ｒ ”＝ 、 註。Ｘｎと近似すると
、上記の（３）′式は （τ＝０．Ｉ、２．・・・＋Ｐ） となり、この（４）式は自己相関関数ＲＯ及びＲτを使
って次式の如く表わすことが出来る。
−２（Ｒｏ 十Ｒτ） ・・・
・・・（５）（τ−０．１，２．・・・＋Ｐ） また（３）式より（６１式 ＲＯ＝ ４ Ｒｏ −−・・
・・（６］が得られ、（５）及び（６）式より（７）式
が得られ、この（７）式を変形して（８）式を得る。こ
の（８）式に（３）及び（６）式を代入して、（９）式
ユ＝２ ” ’−ＮＸ ’［Ｘｎ＋ＸＨ−７］２／４
・’−ＮＸ ’ Ｘｌ −ＩＲＯＮｎ＝０
Ｎｎ＝０−Σ（Ｘｎ ＋ ＸＨ−ｒ ）２／２
−Ｎ）：’Ｘ： −１・＋９）１＝＝９
１＝Ｑ（τテ０，１，２．・・・＋’） を得る。
・・・（５）（τ−０．１，２．・・・＋Ｐ） また（３）式より（６１式 ＲＯ＝ ４ Ｒｏ −−・・
・・（６］が得られ、（５）及び（６）式より（７）式
が得られ、この（７）式を変形して（８）式を得る。こ
の（８）式に（３）及び（６）式を代入して、（９）式
ユ＝２ ” ’−ＮＸ ’［Ｘｎ＋ＸＨ−７］２／４
・’−ＮＸ ’ Ｘｌ −ＩＲＯＮｎ＝０
Ｎｎ＝０−Σ（Ｘｎ ＋ ＸＨ−ｒ ）２／２
−Ｎ）：’Ｘ： −１・＋９）１＝＝９
１＝Ｑ（τテ０，１，２．・・・＋’） を得る。
この（９）式は和の２乗を用いて自己相関係数を近似的
に求めることが出来ることを示したものであり、以下、
図面を参照して上記（９）式に従って自己相関係数を算
出する本発明の一実施例装置を説明する。
に求めることが出来ることを示したものであり、以下、
図面を参照して上記（９）式に従って自己相関係数を算
出する本発明の一実施例装置を説明する。
図においてｌは任意の複数ビット（例えば８ビツト）の
精度で表わされた標本値Ｘ。とＸｎ−丁の加算を行なう
加算器であり、該加算器ｌの加算出力（最大９ビツト）
は次段のリードオンリメモリ（ＲＯＭ）２のアドレス濱
号としてＲＯＭ２に供給サレル。該ＲＯＭ２は９ビツト
の入力信号を受けて１８ビツトの２乗出力を導出するよ
うにＲＯＭ２内が設定記憶されており、加算器１の加算
出力（Ｘｎ ＋Ｘｎ−τ）をアドレスとして（ｘｎ＋ｘ
ｎ−τ）２の値を出力する。
精度で表わされた標本値Ｘ。とＸｎ−丁の加算を行なう
加算器であり、該加算器ｌの加算出力（最大９ビツト）
は次段のリードオンリメモリ（ＲＯＭ）２のアドレス濱
号としてＲＯＭ２に供給サレル。該ＲＯＭ２は９ビツト
の入力信号を受けて１８ビツトの２乗出力を導出するよ
うにＲＯＭ２内が設定記憶されており、加算器１の加算
出力（Ｘｎ ＋Ｘｎ−τ）をアドレスとして（ｘｎ＋ｘ
ｎ−τ）２の値を出力する。
３は加算器であり、該加算器３はＲＯＭ２より出力され
て来る２乗値と、前に累計加算された結果を記憶してい
るメモリ（ＲＡＭ）４の記憶内容を加算する動作をＮ回
繰返して最終的にΣ（ｘｎ＋Ｘｎ−τ）２をメモリ４の
ａ領域に記憶させる。
て来る２乗値と、前に累計加算された結果を記憶してい
るメモリ（ＲＡＭ）４の記憶内容を加算する動作をＮ回
繰返して最終的にΣ（ｘｎ＋Ｘｎ−τ）２をメモリ４の
ａ領域に記憶させる。
また同様にしてＸ。がＲＯＭ２のアドレス入力として与
えられ、ＲＯＭ２よりその２乗値Ｘｎが出力され、その
値が累計（ｎ＝０〜Ｎ−１）加算され、その結果ΣＸｏ
がメモリ４のｂ領域に記憶される。
えられ、ＲＯＭ２よりその２乗値Ｘｎが出力され、その
値が累計（ｎ＝０〜Ｎ−１）加算され、その結果ΣＸｏ
がメモリ４のｂ領域に記憶される。
また５は上記メモリ４に記憶された２乗の計算結果の累
計値 Σ（Ｘ、＋Ｘｎ−τゾ及び Σｘｎをもｎ＝Ｏｎ
＝θ とに、上記した（９）式に従って演算を実行して自己相
関係数Ｃτを算出する演算手段であり、該演算１段５は
メモリ４の領域すより読み出された記憶内容を２倍する
と共に、その値により上記メモリ４の領域すより読み出
される値（Ｐ＋１個）を除し、その結果より数値“１”
を差引いて（Ｐ＋１）個の自己相関係数Ｃτ（τ＝０
、 ｌ 、・・・、Ｐ）を出力する。
計値 Σ（Ｘ、＋Ｘｎ−τゾ及び Σｘｎをもｎ＝Ｏｎ
＝θ とに、上記した（９）式に従って演算を実行して自己相
関係数Ｃτを算出する演算手段であり、該演算１段５は
メモリ４の領域すより読み出された記憶内容を２倍する
と共に、その値により上記メモリ４の領域すより読み出
される値（Ｐ＋１個）を除し、その結果より数値“１”
を差引いて（Ｐ＋１）個の自己相関係数Ｃτ（τ＝０
、 ｌ 、・・・、Ｐ）を出力する。
以上の如くして音声認識等のパターン認識において特徴
パラメータとして用いられる自己相関係数が加算器、リ
ードオンリメモリ（ＲＯＭ）及びメモＩＪ （ＲＡＭ）
を用いて近似的に簡単な回路構成により求められる。
パラメータとして用いられる自己相関係数が加算器、リ
ードオンリメモリ（ＲＯＭ）及びメモＩＪ （ＲＡＭ）
を用いて近似的に簡単な回路構成により求められる。
以上説明したように、本発明によれば、高価な乗算器を
必要とせずに、簡単な回路構成で比較的精度よく、しか
も高速に自己相関係数を算出することが出来るため、経
済性等において極めて効果の大きいパターン認識用自己
相関器を提供することができる。
必要とせずに、簡単な回路構成で比較的精度よく、しか
も高速に自己相関係数を算出することが出来るため、経
済性等において極めて効果の大きいパターン認識用自己
相関器を提供することができる。
図は本発明の一実施例装置の構成を示すブロック図であ
る。 １・・・加算器、２・・・リードオンリメモリ（ＲＯＭ
）、３・・・加算器、４・・・メモリ（ＲＡＭ）、Ｘｏ
及びＸｎ−τ・・・標本値。 代理人 弁理士 福 士 愛 彦
る。 １・・・加算器、２・・・リードオンリメモリ（ＲＯＭ
）、３・・・加算器、４・・・メモリ（ＲＡＭ）、Ｘｏ
及びＸｎ−τ・・・標本値。 代理人 弁理士 福 士 愛 彦
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、任意の複数ビットの精度で表わされた標本値の系列
からＮ個の標本値Ｘ１（ｎ＝０〜Ｎ−１）を取り出して
、このＮ個の標本値の自己相関係数を求めるパターン認
識用自己相関器において、標本値ｘｎとｘｎ−τ（τ＝
０〜Ｐ）の和を算出する加算手段と、該加算手段の加算
結果をアドレスとして該加算結果の２乗値（Ｘｎ＋Ｘｎ
−τ）２を出力するように記憶されたリードオンリメモ
リと、該リードオンリメモリの出力（ｘｎ＋Ｘｎ−τ）
２を入力して、次式 に従って自己相関係数を求めることを特徴とするパター
ン認識用自己相関器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56210296A JPS58115492A (ja) | 1981-12-29 | 1981-12-29 | パタ−ン認識用自己相関器 |
| US06/454,022 US5007101A (en) | 1981-12-29 | 1982-12-28 | Auto-correlation circuit for use in pattern recognition |
| EP82307001A EP0083248B1 (en) | 1981-12-29 | 1982-12-30 | Apparatus for calculating auto-correlation coefficients |
| DE8282307001T DE3279237D1 (en) | 1981-12-29 | 1982-12-30 | Apparatus for calculating auto-correlation coefficients |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56210296A JPS58115492A (ja) | 1981-12-29 | 1981-12-29 | パタ−ン認識用自己相関器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58115492A true JPS58115492A (ja) | 1983-07-09 |
| JPS634199B2 JPS634199B2 (ja) | 1988-01-27 |
Family
ID=16587043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56210296A Granted JPS58115492A (ja) | 1981-12-29 | 1981-12-29 | パタ−ン認識用自己相関器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5007101A (ja) |
| EP (1) | EP0083248B1 (ja) |
| JP (1) | JPS58115492A (ja) |
| DE (1) | DE3279237D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1987007412A1 (en) * | 1986-05-23 | 1987-12-03 | Fanuc Ltd | Image processing apparatus |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0475183A (ja) * | 1990-07-17 | 1992-03-10 | Mitsubishi Electric Corp | 画像の相関度検出装置 |
| US5282134A (en) * | 1991-08-19 | 1994-01-25 | Automotive Systems Laboratory, Inc. | Slant transform/signal space crash discriminator |
| US5398303A (en) * | 1992-02-28 | 1995-03-14 | Yamatake-Honeywell Co., Ltd. | Fuzzy data processing method and data smoothing filter |
| US5361307A (en) * | 1993-03-25 | 1994-11-01 | General Electric Company | Correlation methods of identifying defects in imaging devices |
| US6219062B1 (en) * | 1995-03-10 | 2001-04-17 | Hitachi, Ltd. | Three-dimensional graphic display device |
| JP3276547B2 (ja) * | 1995-12-01 | 2002-04-22 | シャープ株式会社 | 画像認識方法 |
| US5970461A (en) * | 1996-12-23 | 1999-10-19 | Apple Computer, Inc. | System, method and computer readable medium of efficiently decoding an AC-3 bitstream by precalculating computationally expensive values to be used in the decoding algorithm |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4301329A (en) * | 1978-01-09 | 1981-11-17 | Nippon Electric Co., Ltd. | Speech analysis and synthesis apparatus |
| JPS5918717B2 (ja) * | 1979-02-28 | 1984-04-28 | ケイディディ株式会社 | 適応形ピツチ抽出方式 |
-
1981
- 1981-12-29 JP JP56210296A patent/JPS58115492A/ja active Granted
-
1982
- 1982-12-28 US US06/454,022 patent/US5007101A/en not_active Expired - Lifetime
- 1982-12-30 EP EP82307001A patent/EP0083248B1/en not_active Expired
- 1982-12-30 DE DE8282307001T patent/DE3279237D1/de not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1987007412A1 (en) * | 1986-05-23 | 1987-12-03 | Fanuc Ltd | Image processing apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0083248A3 (en) | 1985-05-29 |
| JPS634199B2 (ja) | 1988-01-27 |
| EP0083248B1 (en) | 1988-11-23 |
| EP0083248A2 (en) | 1983-07-06 |
| US5007101A (en) | 1991-04-09 |
| DE3279237D1 (en) | 1988-12-29 |
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