JPH08167004A - 特徴量生成装置 - Google Patents
特徴量生成装置Info
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- JPH08167004A JPH08167004A JP6308882A JP30888294A JPH08167004A JP H08167004 A JPH08167004 A JP H08167004A JP 6308882 A JP6308882 A JP 6308882A JP 30888294 A JP30888294 A JP 30888294A JP H08167004 A JPH08167004 A JP H08167004A
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Abstract
や、非常に複雑な文字である漢字の認識も可能な特徴量
生成装置を提供することを目的とする。 【構成】本発明に係る特徴量生成装置は文字や記号など
の画像データ(多次元データ)から、その文字や記号な
どの属するクラス(種類)を識別するための特徴量を生
成する装置において、多次元ウェーブレット変換装置2
と、ウェーブレット変換係数次元低下装置3を具備し、
前記多次元ウェーブレット変換装置2は、変換データを
多次元ウェーブレット変換して、ウェーブレット変換係
数列を作成し、前記ウェーブレット変換係数次元低下装
置3は、多次元ウェーブレット変換装置2で作成したウ
ェーブレット変換係数を低次元化することにより、特徴
量を得ることを特徴とする。
Description
名認識装置に利用される特徴量生成装置に関する。本発
明は、郵便物宛て名仕分け装置、郵便物番号仕分け装
置、などの各種仕分け装置や、OCR(光学式文字読み
取り装置)や、FAなどにおける製品や資材の管理装置
(ID読み取り部)、などあらゆる文字または記号認識
装置にも利用可能である。
ターン認識のため特徴量として、様々な特徴量が用いら
れてきたが、それらは大別すると、(A)ピクセル値そ
のまま、(B)輪郭系特徴量、(C)スケルトン系特徴
量、(D)アドホックな特徴量、に分類できる。これら
の説明を表1に示す。
本発明と同じ分類の、周波数系の特徴量を用いたパター
ン認識の研究が発表された例はあるが、従来の例は、ウ
ェーブレット変換やガボール変換した結果の高次元の係
数をそのまま特徴量として用いるものであった。
ターン認識にはそれぞれ表2に示すような問題点があ
り、複雑な文字(たとえば手書き漢字)や複雑な記号の
認識には十分ではない。
供することを目的とする。
元ウェーブレット変換係数を低次元化したベクトルを用
いる。すなわち、本発明に係る特徴量生成装置は、文字
や記号などの画像データ(多次元データ)から、その文
字や記号などの属するクラス(種類)を識別するための
特徴量を生成する装置において、(A)多次元ウェーブ
レット変換装置と、(B)ウェーブレット変換係数次元
低下装置を具備し、(C)前記多次元ウェーブレット変
換装置は、変換データを多次元ウェーブレット変換し
て、ウェーブレット変換係数列を作成し、(D)前記ウ
ェーブレット変換係数次元低下装置は、多次元ウェーブ
レット変換装置で作成したウェーブレット変換係数を低
次元化することにより、特徴量を得ることを特徴とす
る。
を用いることにより、ピクセルそのままや輪郭系特徴量
よりも変形や線の太さの変化に強い特徴量を、 アドホ
ックな特徴量よりも汎用的かつ実用的に、 スケルトン
系特徴量のように失敗することなく求めることができ
る。
することにより、特徴量次元が高すぎることによる識別
手法の制約が減り、マハラノビス距離、ベイズ識別、ニ
ューラルネットワーク、など複雑な識別に有効な識別手
法を適用することができる。
1は本発明の第1実施例を示す図、図2は本発明装置を
用いた手書き漢字認識装置を示す図、図3は図1の装置
のウェーブレット変換係数次元低下装置の次元低下手法
の例を示す図である。 I .学習による識別辞書データの作成 文字認識に先立ち、次の(A)〜(F)により、識別辞
書データを作成しておく。
行えばよく、作成した識別辞書データを用いて、難度で
もII.の認識を行うことができる。 (A)学習用教師画像として、十分な数の漢字画像を用
意する。十分な数とは、最低でも各クラス(文字の種
類)ごとに複数個の数をいい、その数が多いほどパター
ン認識能力は高くなる。 (B)前処理装置4の文字サイズ正規化装置5では、
(A)で用意した画像の外接長方形の縦・横サイズを、
あらかじめ決めておいた一定の大きさに正規化する(す
べての文字画像の外接長方形の大きさを揃える)。ここ
では、線型に画像を拡大・縮小することにより正規化を
行うが、正規化の方法はさまざまな非線形正規化でもよ
く、線型拡大・縮小に限らない。 (C)前処理装置4の平滑化装置6では、文字サイズ正
規化装置5での拡大操作などによりいびつになった文字
線の外形を、メディアフィルタなどの平滑化操作により
整える。 (D)特徴量生成装置1の多次元ウェーブレット変換装
置2では、前処理装置4により前処理ずみの画像それぞ
れを2次元ウェーブレット変換し、その変換結果(ウェ
ーブレット変換係数)を求める。 (E)特徴量生成装置1のウェーブレット変換係数次元
低下装置3では、多次元ウェーブレット変換装置2によ
り得た係数を、縦方向(y方向)、横方向(x方向)、
スケール方向の3方向にぼかす(部分的重み付き平均を
とる)ことにより、次元低下した特徴量ベクトルを得
る。ぼかしによる次元低下の例を図4に示す。図4の例
では、具体的数値(ぼかしフィルタの大きさや重みの
値、特徴量の添字の飛び幅など)はあくまでも例であっ
て、この数値に限定するものではない。 (F)辞書作成装置7では、特徴量生成装置1で求め
た、学習用画像の特徴量ベクトルを用いてクラス(種
類)識別のための識別条件となる辞書データを生成す
る。
距離を用いる場合、学習用画像の特徴量ベクトルの、
(a)文字クラス(種類)ごとの平均ベクトル、(b)
文字クラス(種類)ごとの、平均ベクトルに対する共分
散行列の固有値と固有ベクトルを、全てのクラス(種
類)について求めて、辞書データとする。
なる。たとえばニューラルネットワークによるクラス
(種類)識別を行う場合は、ニューラルネットワークの
重み係数が辞書データになる。 II.文字の識別 I .により識別条件データを作成した後、次の(G)〜
(K)により文字の識別を行う。 (G)前処理装置4の文字サイズ正規化装置5により、
識別対象の文字画像を正規化する。正規化の方法および
正規化サイズは、I (B)と全く同じにする。 (H)前処理装置4の平滑化装置6により、正規化され
た画像の平滑化を行う。平滑化手法は、I (C)と全く
同じにする。 (I)特徴量生成装置1の多次元ウェーブレット変換装
置2により、前処理画像からウェーブレット変換係数を
生成する。ウェーブレット変換方法(基底、対象スケー
ルの範囲、量子化の仕方など)は、I (D)と全く同じ
にする。 (J)特徴量生成装置1のウェーブレット変換係数次元
低下装置3により、2次元ウェーブレット変換係数を低
次元化した特徴量を求める。低次元の方法は、I(E)
と全く同じとする。 (K)識別装置8では、I で求めた識別辞書データを用
いて、II(G)〜(J)により求めた特徴量ベクトル
が、どのクラス(種類)に属するかを識別する。
を行う場合、 (a)識別辞書データとして求めてある文字クラス(種
類)ごとの平均ベクトル、及び、平均ベクトルに対する
共分散行列の固有値と固有ベクトルを用いて、そのクラ
スに対する、特徴量ベクトル(II(G)〜(J)で求め
た特徴量)の、擬似マハラノビス距離を求める。
ビス距離を比べ、もっとも値が小さくなるクラス(種
類)に属すると認識する。尚、例にあげた識別手法はあ
くまでも一例で、これに限るものではない。 III .ウェーブレット変換(Wavelet 変換) ウェーブレット変換の概要を図3および図4に示す。
ケールという)の値の大小により、ウェーブレット変換
基底の形が変化する。図4(C)は3種類の周期のsi
n信号と2つのトリガが重なった場合の例を示す。
次のような特徴を発揮することができる。 (1)時間・周波数空間での周波数解析ができる。
る。周波数分布の時間変化が把握できる。 (2)多重解像度解析(MRA:Multi Resolution Ana
lysis )ができる。
応じた時間精度で抽出できる。(周波数が高い成分ほど
細かい時間精度で抽出できる。) 幅広い周波数範囲の情報を一度に扱うことが可能であ
る。 (3)さまざまな基底関数を使用できる。 (4)逆変換が可能である。
る。 IV.ぼかしによる低次元特徴量の生成例 図4に、第1実施例によるぼかしによる次元低下の例を
示す。
ずみの画像の横方向の長さ、yは前処理ずみの画像の縦
方向の長さ、f(s,x,y)は正規化されていないぼ
かしフィルタ関数、f(−1,x,y)はスケールが1
小さいウェーブレット変換係数にかける重み、f(0,
x,y)はそのスケールのウェーブレット変換係数にか
ける重み、f(1,x,y)は、スケールが1大きいウ
ェーブレット変換係数にかける重み、iはx方向(画像
横方向)のぼけフィルタ範囲、jはy方向(画像縦方
向)のぼけフィルタ範囲、kはスケール方向のぼけフィ
ルタ範囲、Sはスケールの種類数、を示す。
レット変換係数の数は、スケールの値により異なる。ス
ケールによってウェーブレット基底のシフト間隔が異な
るので、あるシフトSのときの x方向のシフト回数を X(S) y方向のシフト回数を Y(S) を表現している。
るので、以下に記載するような効果を奏する。 (1)特徴量として、多次元ウェーブレット変換係数を
用いることにより、変形や線の太さの変化に強い特徴量
を、汎用的かつ確実に求めることが出来るとともに、非
常に複雑な文字である漢字の認識もできる。 (2)多次元ウェーブレット変換係数を低次元化するこ
とにより、擬似マハラノビス距離などの高度な識別手法
の適用が可能になり、パターン認識能力を高めることが
できる。
手書き漢字認識装置を示す図)。
数次元低下装置の次元低下手法の例を示す図(ぼかしに
よる低次元特徴量の生成例)。
Claims (1)
- 【請求項1】 文字や記号などの画像データ(多次元デ
ータ)から、その文字や記号などの属するクラス(種
類)を識別するための特徴量を生成する装置において、
(A)多次元ウェーブレット変換装置(2)と、(B)
ウェーブレット変換係数次元低下装置(3)を具備し、
(C)前記多次元ウェーブレット変換装置(2)は、変
換データを多次元ウェーブレット変換して、ウェーブレ
ット変換係数列を作成し、(D)前記ウェーブレット変
換係数次元低下装置(3)は、多次元ウェーブレット変
換装置(2)で作成したウェーブレット変換係数を低次
元化することにより、特徴量を得ることを特徴とする特
徴量生成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6308882A JP3064192B2 (ja) | 1994-12-13 | 1994-12-13 | 特徴量生成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6308882A JP3064192B2 (ja) | 1994-12-13 | 1994-12-13 | 特徴量生成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08167004A true JPH08167004A (ja) | 1996-06-25 |
| JP3064192B2 JP3064192B2 (ja) | 2000-07-12 |
Family
ID=17986403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6308882A Expired - Lifetime JP3064192B2 (ja) | 1994-12-13 | 1994-12-13 | 特徴量生成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3064192B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000251013A (ja) * | 1999-02-26 | 2000-09-14 | Sanyo Electric Co Ltd | 文字認識方法、文字認識装置および記憶媒体 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200456867Y1 (ko) * | 2008-08-28 | 2011-11-24 | 최성률 | 캡형 팁이 장착된 낚시용 추 |
| KR101962880B1 (ko) * | 2015-12-31 | 2019-03-27 | 단국대학교 산학협력단 | 얼굴 인식을 위해 양방향 적분 특징을 이용한 이미지 생성 장치 및 이의 동작 방법 |
-
1994
- 1994-12-13 JP JP6308882A patent/JP3064192B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000251013A (ja) * | 1999-02-26 | 2000-09-14 | Sanyo Electric Co Ltd | 文字認識方法、文字認識装置および記憶媒体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3064192B2 (ja) | 2000-07-12 |
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