JPS5853790B2 - パタ−ン認識方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、文字、図形等のパターンの認識方式に関する
ものであり、特に、形状の歪みや位置ずれの甚しいパタ
ーンも容易かつ正確に認識し得るようにしたパターン認
識方式に関するものである。

一般に、パターン認識装置においては、入カバターンを
あらかじめ記憶しである複数個の基準パターンと何らか
の方法によって比較し、どの基準パターンに最も近似し
ているかを判別することによって人カバターンを類別し
ている。

この両パターンの比較の方法に各認識方式それぞれの工
夫がなされているのであるが、一般に、従来のパターン
認識方式においては、入カバターンの呈示位置や大きさ
が基準パターンと異なると、両パターンを正しく比較す
ることができなかった。

そのために、両パターンを比較する前にあらかじめ入カ
バターンの位置や大きさを適切な法則に従って「正規化
」することにより、両者の位置や大きさを揃えたうえで
両者を比較していた。

例えば、位置の正規化のために図形を上下左右に平行移
動させて図形の重心の位置を揃えるとか、大きさの正規
化のために文字パターンを伸縮させて文字の上下の幅や
左右の幅を揃えるなどの手法をとっていた。

しかし、かかる従来の比較方法は、入カバターンに含ま
れるノイズ、すなわち、パターンのよごれやかすれの影
響を受けやすく、また、多重活字すなわちマルチフォン
トの認識は困難であり、手書き文字の認識にはほとんど
無力に等しかった。

本発明の目的は、上述した従来の欠点を除去し、入カバ
ターンに甚しい形状の歪みや位置ずれがあっても、正確
かつ容易にパターンを認識し得るようにしたパターン認
識方式を提供することにあるすなわち、本発明パターン
認識方式は、入カバターンと基準パターンとの比較を小
視野ごとに分割して段階的に行ない、その比較の各段階
において入カバターンと比較すべき基準パターン自体の
位置の正規化の操作をパターンの比較と並行して行なっ
ていき、したがって、位置や大きさの正規化をあらかじ
め独立して行なっておく必要をなくしたものであり、情
報パターンを構成する複数個の部分パターンを分類して
なる複数種の類形にそれぞれ対応してそれら複数個の類
形をそれぞれ弁別し得る複数個の第１の特徴抽出板を設
け、入力情報を表わすパターンを一部分が互いに重畳し
た複数個の区画に分割して複数個の第１の前記特徴抽出
板にそれぞれ供給して前記パターンに含まれた部分パタ
ーンに対応する前記類形の種類および位置をそれぞれ判
別し、前記複数個の第１の特徴抽出板からそれぞれ取出
した第１の判別出力情報を複数個の第１の特徴整列板に
それぞれ供給して前記第１の判別出力情報を一定範囲内
の位置ずれを許容しつつ並列的に第１の空間パターン情
報として配列させ、前記複数個の第１の特徴整列板から
それぞれ取出した第１の空間パターン情報を複数個の第
２の特徴抽出板にそれぞれ供給して前記パターンに含ま
れた部分パターンに対応する前記類形の少なくとも２個
の組合わせの種類および位置をそれぞれ判別し、前記複
数個の第２の特徴抽出板からそれぞれ取出した第２の判
別出力情報を複数個の第２の特徴整列板に供給して前記
第２の判別出力情報を一定範囲内の位置ずれを許容しつ
つ並列的に第２の空間パターン情報として配列させるこ
とにより認識動作を行ない、そのような認識動作を少な
くとも２回以上繰返すことによって前記入力情報を表わ
すパターンを認識するようにしたことを特徴とするもの
である。

以下に図面を参照して実施例につき本発明の詳細な説明
する。

本発明パターン認識方式によれば、呈示パターンの位置
や大きさがずれても、また、呈示パターンに形の歪みが
多少あっても、その影響を受けずに正しいパターンを認
識することができるのであるが、かかる本発明方式パタ
ーン認識の基本的な考え方について、まず説明する。

本発明方式においては、位置ずれや形、大きさの多少の
ずれには影響されずにパターン認識を行なうために、入
カバターンと基準パターンとの比較を行なう際に、両パ
ターンを種々の位置の小視野で観測したときに、どの小
視野においても両パターンの違いが一定量を超えない場
合には、両パターンを同一とみなして同一を表示する認
識出力を発生させることにより、パターン認識を行なう
ようにする。

上述のような小視野の比較によるパターン認識は１段だ
けの操作によって行なうのではなく、ある段の比較出力
を次段の入力として使用し、視野を拡げながら、はぼ同
一の操作を複数段縦続的に繰返して行なうようにする。

さらに、各段での比較においては、パターンの位置ずれ
に対して少しずつ一定の許容度をもたせるようにしてお
く。

また、前述したようにパターンを観測する視野の大きさ
を後段になるほど大きくしていき、最終段では入カバタ
ーン全体に関する情報を一度に観測し得るだけの大きさ
の視野をもたせる。

上述のようにして入カバターンを小視野に分けて観測し
ながら基準パターンと比較するので、本発明方式のパタ
ー／認識においては、両パターンの形状にかなりの違い
があって大視野の観測では同一性を判定しにくいもので
あっても、両パターンを微小部分ごとに比較して許容範
囲内で形状が一致していれば、両者を同一パターンとみ
なすことができる。

このような操作は、原理的には、種種の位置ずれのある
基準パターンを複数個用意しておき、入カバターンがそ
のうちのいずれか一つと一致しているか否かを観測して
いるのと同等になる。

その際、例えば図形の上部はある位置の基準パターンに
一致し、図形の下部は別の位置の基準パターンに一致し
ている、というような状態であっても、個々の観測が小
視野ごとに行なわれるので、入カバターンと基準パター
ンとは一致しているとみなされることになる。

したがって、入カバターンに多少の形状の歪みがあって
も、正しいパターン認識を行なうことができる。

以上の説明では、入カバターンと基準パターンとの比較
という表現を用いたが、具体的な認識装置の回路構成に
おいては、基準パターンをそのままの形で回路装置内の
どこかに記録しておくわけではない。

神経細胞を抽象化した特性を有する多入力１出力の基本
演算素子を以下では単に「細胞」と呼ぶごとにするが、
かかる「細胞」における複数個の入力のそれぞれの入力
端子毎の結合係数の値の分布の態様を基準パターンの形
状に対応させてそれぞれあらかじめ設定しておくことに
より、その細胞へ入カバターンが供給された際に基準パ
ターンとの比較に相当する操作を行なわせて、その結果
を認識出力として取出すようにしている。

なお、この結合係数の決定は、認識すべき入カバターン
の性質をあらかじめ調べておくことにより、考え得るパ
ターンの類形をすべてあらかじめ人為的に設定しておく
わけであるが、入カバターンに応じて複数個の入力線の
結合係数を設定し、所望の分布を設定するように自己組
織的に形成させることもできる。

上述のような基本的な考え方による本発明方式のパター
ン認識を行なう回路装置の全体構成の概要を模式的に第
１図に示す。

第１図示のパターン認識装置は、入力光電変換層Ｕ。

とそれに結合した特徴抽出板Ｕｓｌ（１＝１〜Ｌ）およ
び特徴整列板Ｕｃｌ （１＝Ｉ〜Ｌ）の組合わせからな
っている。

ここで入力光電変換層Ｕ。

は、２次元の基盤白状に光電変換素子を装置１ルて構成
したものであり、第１次特徴抽出板Ｕ８□、すなわちＵ
８１層は、入力光電変換層Ｕ。

と同一個数の回路素子からなっており、その個々の回路
素子としては、例えば本発明者により特開昭５１−３５
２５５号公報に開示したシャント型抑制入力を有する回
路素子を用いる。

この第■特徴抽出板Ｕｓ１における１個の回路素子は、
光電変換層Ｕ。

の特定の領域における複数個の光電変換素子に結合して
おり、それぞれの回路素子が結合する光電変換層Ｕ。

上の対応する領域は、光電変換素子群が１素子ずつずれ
ながら、順次に互いに重畳しており、しかも、光電変換
素子の組合わせがすべての領域毎に異なるようになって
いる。

かかる結合の態様を第２図に模式的に示す。第２図に示
す結合の態様において、例えばＵ。

層の領域Ｕ。

１に含まれた光電変換素子の出力は、Ｕ８□板の回路素
子Ｕ８□１に入来し、Ｎｏ２領域からの出力は回路素子
Ｕ３１２に入来し、以下同様に入来するようになってい
る。

かかる態様でＵ８、板上のすべての回路素子はＵ。

層上で互いに重複しながらそれぞれ異なるすべての領域
にそれぞれ対応して結合されている。

本発明方式の認識装置には、上述の第１次特徴抽出板Ｕ
８、かに１枚設けてあり、それらの特徴抽出板Ｕ８□は
すべて上述した態様で光電変換層Ｕ。

の個々の光電変換素子に並列に接続されている。

それらに１枚の特徴抽出板にはそれぞれに、（ｋｌ−１
〜に１）なる記号を付して説明する。

しかして、それらＵｓｌ（１〜Ｕｓｉ（Ｋ１）層はそれ
ぞれ互いに異なるパターンの類形を弁別する。

すなわち、例えば文字を構成するいくつかのパターンを
類形的に分類し、それらの類形をそれぞれＵ８□（す〜
Ｕ８□（Ｋ１）層にそれぞれ対応させて割当て、ＵＳｌ
（１）〜Ｕ８□（Ｋ１）層にはそれぞれ割当てられた類
形であるか否かを弁別し得る能力をもたせておく。

例えば、第３図に示すようにＵ 層では横５１（１
） 一文字を弁別し Ｕ 層はＴ型を弁別し、ま・ ｓ
１ （２） た、Ｕ８□（３）層は縦−文字を弁別する、というよう
に、Ｕｓｔ（Ｋ１）層までに、多様な図形に対応し得る
ようにそれぞれ特定のパターンに対応した図形を弁別し
得る能力をもたせておく。

なお、第３図には、簡単のために特徴抽出板の枚数を減
らしであるが、実際には、その枚数を増加させるほど、
種々異なる位置における種々異なったパターンに対応し
得るように構成することができる。

上述したパターン弁別機能は、つぎのような構成によっ
て付与する。

すなわち、前述したように、Ｕ８□板上の個々の回路素
子は、特開昭５１３５２５５号公報記載のように構成す
るが、上述したパターンに応じた各種類形の設定を如何
にして行なうかを説明するために、その構成を簡単化し
て第４図に示す。

第４図に示した構成において、いま、Ｕｏ層の特定の領
域Ｘからの情報を取出すＵ８□層の回路素子をＵ８□ゆ
とすると、Ｕｏ層の領域Ｘ中の光電変換素子Ｕ。

ｘ１〜ＩＪｏｘ９の出力は線形総和素子Σに正の入力と
して加えられる。

それと同時に、Ｕｏ層全体の素子からの出力の平均値か
らなる抑制人力ｖ８が負の入力として加えられる。

いま、Ｕ８□板の上述した回路素子Ｕ８□工かに１枚あ
るＵ８１板のうち、例えば横棒を弁別する機能を有する
Ｕ に属するものとすれば、光電変５ｌ（１） 換素子Ｕ。

Ｋ４ 、ＵＯＸ５ 、ＵＯＸ６の出力を取出す線路にそ
れぞれ設けた利得調整素子ＲＸ４．Ｒｘ５．Ｒｘ６の利
得を犬にしておき、横棒のパターンが入来して来たとき
には、線形総和素子Σから大出力が取出されるようにし
ておく。

上述したような類形パターンの設定は、Ｕ 層の各素子
にそれぞれ接続しであるＵｓ□層の各回路素子、すなわ
ち、Ｕｓ、（＋）板からＵＳＩ（Ｋ１）板まで、それぞ
れ並列に接続しである各回路素子のすべほに対して行な
われており、しかも、それぞれに設定した類形パターン
はＵＳｌ（１）板〜Ｕ３１（Ｋ１）板のそれぞれで異な
っている。

さらに、同じＵ８□板、すなわち、特定のＵ８□（ｋｌ
）板の回路素子は、すべて、同じ類形パターンを弁別し
得るようになっている。

例えば、Ｕ 板上のすべての回路５１（１） 素子は、０６層上のどの位置に横棒のパターンがあって
も弁別することができ、０６層上のその横棒パターンの
あった領域に対応した回路素子から出力を取出す。

上述のようにしてＵ。

層上のパターンの類形とその類形パターンが存在する位
置とが、とのＵ８□（ｋ、）板のどの回路素子から出力
が取出されたかによって判明する。

かかるＵ８□（ｋｌ）層の出力は、ついで、各Ｕｓｉ（
ｋｌ）に対応して設けた第１次特徴整列板Ｕ。

１、すなわちＵ。１板に供給するにのＵ。

１板はＵ８□板より回路素子の個数が少なく、しかも、
Ｕ８□板上の特定の領域毎にＵ。

１板の特定の回路素子が対応するようになっている。

したがって、第３図に示したように、Ｕｏ１板上では、
ＵＵ８□板上で出力を取出した回路素子が存在する領域
に対応する回路素子から出力が取出されるようになって
いる。

すなわち、その場合に、Ｕ８層に入来した光像が分割さ
れて、Ｕ８、板においてその光像に含まれる類形パター
ンがそれぞれ判別され、しかも、その類形パターンがそ
れぞれ存在する位置が判別され、Ｕｏ１板においてその
位置が正規化されることになる。

第３図に示した構成例においては、第１次特徴抽出板Ｕ
８１と第１次特徴整列板Ｕ。

１とによりＩＴＪなる文字が認識されているが、実際に
は、多数の回路素子を用いて多様なパターンを認識しな
げればならないのであるから、第１図に示したように、
特徴抽出板と特徴整列板との上述した組合わせを、第２
次、第３次、・・・・・・・・・、第り次までの複数り
段にわたって直列に配置し、Ｌ段にわたってＬ回の特徴
抽出および特徴整列を行なう必要がある。

例えば、Ｕｏ１板から第２次特徴抽出板Ｕ８゜への情報
の移行は、例えば第５図に示すようにして行なう。

第５図に示す情報移行の例においては、Ｕ８２板上の回
路素子の個数はＵ。

１板上の回路素子の個数に等しく、それらＵ。

１板とＵ８゜板との相互間の結合関係は、光電変換層Ｕ
。

とＵ８１板との相互間の結合関係と同様にする。

ただし、Ｕ８層は単に１枚であったのに対し、Ｕｏ１板
はＵ。

１（１）〜’ＪＣＩ （Ｋ１）のに１枚からなっており
、Ｕ３２板はＵ８□（１）〜ＵＳ２（Ｋ２）のに２枚か
らなっているのでかかる複数枚同志のＵ。

１（ｋ＋）とＵｓ２（Ｋ２）と０相互結合関係に互いに
交叉しながら、相手方のすべてに並列に接続されること
になる。

しかして、Ｋ２枚の第２次特徴抽出板ＵＳ２（１）〜Ｕ
８□（Ｋ２）は、Ｕ８□（ｋｌ）板におげろと同様に、
それぞれ異なるパターンの類形をそれぞれ分担して弁別
するように構成するが、その場合にそれぞれ分担する類
形パターンは、Ｕ８□（ｋｌ）板におけるとは異なり、
Ｕ８□（ｋｌ）板に設定した各種の類形パターンの組合
わせからなっている。

例えばＵｓ２（１）板においては、図示のとおりに、左
側の横棒と右側のＴ字との組合わせを弁別し、Ｕ３２（
２板においては左側のＴ字と右側の横棒との組合わせを
弁別するものとすると、第５図に示すように各Ｕ８゜板
には、かかる組合わせ類形パターンの存在の有無と、そ
の存在位置とが表示される。

Ｕ８□板とＵ。

２板との相互関係は、Ｕ８１板とＵ。１板との相互関係
と同様に構成してあり、さらに、位置の正規化と類形パ
ターンの判別とが一層細密に行なわれる。

上述のようにして、例えば文字ｒＡＪのパターンを認識
するにあたっての各特徴抽出板および特徴整列板におけ
る認識動作を第６図に模式的に示して説明する。

第６図には、第３次特徴整列板Ｕ。

３の出力によって最終的に文字ｒＡＪのパターンが認識
される場合の認識過程の例を示しである。

一般には、前述したような手順の認識動作を複数回繰返
してその結果を積み上げていくことにより、特徴抽出板
Ｕ および特徴整列板Ｕｃ上の回路素子の個数は順次の
各段階毎に急速に減少していき、最終的なＬ段目の特徴
整列板Ｕ。

Ｌにおいでは、その板上の回路素子は１個となり、その
がわりに、１〜ＫＬ種類の各類形パターンの弁別をそれ
ぞれ分担する特徴整列板の枚数は、パターン認識の対象
とする文字等の個数と同等に増大し、各特徴整列板Ｕｃ
Ｌ （ＫＬ ）のそれぞれが対象とするすべての文字等
のそれぞれ対応することになる。

すなわち、その場合には、各特徴整列板Ｕ。

Ｌ（１）〜Ｕ、Ｌ（ＫＬ）がそれぞれ分担する類形パタ
ーンは、文字等のパターンそのものとなるわけである。

かかる構成の本発明方式によるパターン認識装置の動作
を一般的に説明すると、つぎのとおりである。

入力光電変換層Ｕ。

において光受容細胞に相当する光電変換素子は、２次元
の基盤回状に行列配置しであるので、ｎｙ行のｎＸ番目
の光受容細胞の出力をＵ。

（ｎ）として表わすことにする。なお、記号は、その細
胞の位置を表わす２次元座標であり、ｎ−（ｎｘ、ｎｙ
）である。

第１段目の基本回路に含まれるＵｓｌ板の出力をＵｓｌ
（ｋｌ、 ｎ ）とし・ｕｃｌ板の出力をＵｃＤｋＬ
ｎ）とするが、ここに、Ｕは、上述したように、Ｕｏ層
上におけるそれらの細胞の受容野の中心の位置を表わす
２次元座標である。

しかして、前述したように、入力光電変換層Ｕ。

においてｋｌ ｎＸ、 ｎｙの整数値に対応する位置の
すべて・々に細胞が存在するが、段数１が増すにつれて
細胞の密度が粗くなり、必ずしもすべての整数座標の位
置に細胞が存在するわけではない。

また、係数ｋｌはその細胞の受容野に対する最適刺激の
種類、すなわち、その細胞が抽出する特徴の種類を指定
するパラメータであり、整数値をとる。

前述したＵ８板あるいはＵ。

板は、それぞれ同一係数ｋｌのＳ細胞すなわち、Ｓ回路
素子、あるいはＣ細胞すなわちＣ回路素子の集合からな
っている。

しかして、Ｓ細胞およびＣ細胞は、興奮性細胞、すなわ
ち、刺激入力があったときに相手の細胞に信号を送出す
る細胞であるが、Ｕ８板およびＵ。

板には、それぞれこの他に抑制性細胞ｖ８１（ｎ）およ
びｖｃｌ（ｎ） が存在している。

さて、上述のような記号を用いて各細胞すなわち各回路
素子の出力を数式で表わすとつぎのようになる。

Ｓ細胞はシャント型抑制入力を有する特開昭５１−３５
２５５号公報記載の回路素子であり、その出力は次式で
与えられる。

ここに なお・ａｌ（ｋｌ−１、ν、ｋｌ）は興奮性結合の強度
、ｂｌ（ｎ）は抑制性結合の強度をそれぞれ表わす。

またｒｌ は抑制性結合の強度を制御する正パラメー
タであり、ｒｌ の値が大きいほど細胞の反応の選択
性は向上する。

しかして、実際に用いるｒｌの値は、類似パターンを区
別する能力と形の歪みを許容する能力との兼ね合いによ
って適切な値に字※設定する。

なお（１）式において１−１の場合には、ｕｃｌ−□（
ｋｌ−１、ｎ）はｕｏ（ｎ）を表わすものと解釈し、因
みに、■＝０の場合のに１ の総数Ｋｌは１である。

つぎに抑制性のＶ。

細胞は自乗平均（ｒ、ｍ、ｓ）型入出力特性を有してお
り、次式のような出力を形成する。

ここに、０１−１ （１）は興奮性固定シナプス結合の
強度を表わす。

なお、（１）式および（３）式においてνの総和範囲、
すなわち、１個の細胞が入力を受は取る範囲を指定する
Ｓｌは、初段１＝１では小さく、後段になるほど、すな
わち、■が大きくなるほど大きくな※す、最終段では入
力光電変換層Ｕ。

の全面を覆う大きさにする。

つぎにＣ細胞もＳ細胞と同様にシャント型入出力特性を
有する回路素子であるが、その出力は、飽和特性を示す
。

かかるＣ細胞の出力を数式で表わすと次式のようになる
。

ここに 飽 また、抑制性細胞ｖ８は、単に入力の算術平均を出
力として出す回路素子であり、その出力は次式で与えら
れる。

（４）式および（６）式でνの総和範囲、すなわち、１
個の細胞が入力を受は取る範囲を指定するＤｌは、Ｓｌ
と同様に、初段では狭く、後段になるほど広（なるよう
に指定しである。

しかして、前述した（１）式から判るように、興奮性結
合ａｌ（ｋｌ−Ｌν、ｋｌ）の値は・その結合を介して
入力を受は取っているＳ細胞ｕｓｌ （ｋｌ、ｎ）の受
容野の位置ｎには依存しない。

このことは、一枚のＳ細胞は、いずれも同一空間分布の
入力結合を有していることを意味している。

したがって、同−Ｓ面に含まれるＳ細胞相互間の相違は
、各細胞への入力信号を送出している前段の細胞の位置
が異なるという点のみである。

つぎに、各細胞間の結合係数はつぎのようにして設定す
る。

すなわち、ｃｌ−１（ｙ）およびｄｉ（＋’）は、距離
１νの単調減少関数になるように設定しておく。

その拡がりの大きさは、それぞれ、ＳｌおよびＤＩであ
って、その外側ではＯである。

すなわち、ＳｌあるいはＤＩの外部には結合が存在しな
い。

一方、結合係数ａｌ（ｋｌ−１、ｖ 、ｋｌ ）および
ｂｌ （ｋｌ ） は、あらかじめ人為的に値を定め
て固定した結合として組み込んでおくが、入カバターン
に順応させて自己組織的に形成させることもできる。

しかして、人為的構成法、あるいは、自己組織化が完了
した時点での状態においては、これらの結合係数の構成
法は、どの段のＳ細胞に対しでも同様であるが、各パタ
ーンの代表的な等徴は洩れなく選んである。

しかして、前述したように、後段のＳ細胞は、その前段
で抽出した複数個の特徴の組合わせを新たな特徴として
抽出し得るようにしである。

そこで、第４図に示したＵｓｌ板上の１個のＳ細胞に注
目したときに、そのＵ８１板が抽出すべき特徴が入力光
電変換層Ｕ。

に呈示されたときに人出力を出す光受容細胞から、その
Ｓ細胞に到達する興奮性結合の値を、大きい正の値に選
定し、逆にその特徴が呈示されたときに出力を出さない
光受容細胞からの興奮性結合の値はＯにしておくので、
（１）式および（３）式から判るように、そのＳ細胞に
結合している入力層Ｕ。

の細胞と、そのＳ細胞に抑制性信号を送出しているＶ
細胞に結合している入力層Ｕ。

の細胞とは完全に一致しているので、このＳ細胞は、そ
の特徴に対して出力を出さないＵｏ細胞からはＶ。

細胞を経由した抑制性信号だげを受取ることになる。

したがって、抑制性結合の強度と興奮性結合の強度との
比を適切な値に選定しておけば、前述したように、個々
のＳ細胞は、入力層Ｕ。

に呈示された一種の特徴、あるいは、その特徴にわずか
の変形が加わったものにのみ反応するようにさせること
ができるのである。

また、（４）式から判るように、Ｕ８□板の小範囲内に
存在する回路素子の出力をすべて集めたものを入力とし
ているのがＵ。

根土の回路素子である。したがって、Ｕｏ板上のＣ細胞
も、それに対応するＵ８板上のＳ細胞と同様に、ある一
つの特徴にのみ反応して出力を出すが、その特徴の呈示
位置の変動にはあまり敏感ではなく、その特徴が入力層
Ｕ。

内のある特定の領域内に呈示さえすれば、反応出力を出
すことになる。

本発明方式によるパターン認識装置においては、以上に
述べたような基本回路を何段も縦続接続しであるので、
前述したように最終段の特徴整列板ＵｃＬにおける回路
素子の受容野は、人力層Ｕ。

の全面を覆うようになり、個々の回路素子は、入カバタ
ーンの呈示位置には関係なく、特定の形状の入カバター
ンにのみ反応するようになるのである。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、パタ
ーン認識の過程において、入カバターンとの比較を段階
的に行ない、その比較の各段階において位置の正規化の
操作を並行して付随的に行なっていくので、パターン認
識装置に呈示する入カバターンに対して、あらかじめ位
置の正規化を独立して施しておく必要がなく、入カバタ
ーンの呈示位置がずれても、位置ずれの影響を受けずに
正しくパターンを認識することができる。

また、入カバターンの大きさが多少変動しても、形が多
少歪んでも、正しいパターン認識を行なうことができる
。

なお本発明パターン認識方式は、文字、図形等のパター
ンの認識だけではなく、物体認識や聴覚パターンの認識
、すなわち音声認識などにも広く適用することができ、
音声認識に適用する場合には、例えば、入カバターンを
周波数軸上の空間パターンや基底膜の反応パターンに変
換したものを入力として用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方式によるパターン認識の過程を模式的
に示す線図、第２図は同じくその組織過程における情報
移行の態様の例を模式的に示す線図、第３図は同じくそ
の認識過程における情報移行の態様の他の例を模式的に
示す線図、第４図は同じくその類形パターンの判別の態
様の例を模式的に示す線図、第５図は同じくその類形パ
ターンの判別の態様の他の例を模式的に示す線図、第６
図は本発明方式によるパターン認識装置における認識動
作の態様の例を模式的に示す線図である。 Ｕｏ・・・・・・入力光電変換層、Ｕｓｎ（Ｋｉ）・・
・・・・特徴抽出板、Ｕｏｎ （Ｋ’ｉ ）・・・・・
・特徴整列板、ｕｏＸＹ・・・・・・・光電変換素子、
Ｕ 、・・・・・・特徴抽出回路素子、ＸＩ ｕｃｘｉ ・・・・−特徴整列回路素子、Σ・・・・・
・線形総和素子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 情報パターンを構成する複数個の部分パターンを分
   類してなる複数個の類形にそれぞれ対応してそれら複数
   種の類形をそれぞれ弁別し得る複数個の第１の特徴抽出
   板を設け、入力情報を表わすパターンを一部分が互いに
   重畳した複数個の区画に分割して、前記複数個の第１の
   特徴抽出板にそれぞれ供給して前記パターンに含まれた
   部分パターンに対応する前記類形の種類および位置をそ
   れぞれ判別し、前記複数個の第１の特徴抽出板からそれ
   ぞれ取出した第１の判別出力情報を複数個の第１の特徴
   整列板にそれぞれ供給して前記第１の判別出力情報を一
   定範囲内の位置ずれを許容しつつ並列的に第１の空間パ
   ターン情報として配列させ、前記複数個の第１の特徴整
   列板からそれぞれ取出した第１の空間パターン情報を複
   数個の第２の特徴抽出板にそれぞれ供給して前記パター
   ンに含まれた部分パターンに対応する前記類形の少なく
   とも２個の組合わせの種類および位置をそれぞれ判別し
   、前記複数個の第２の特徴抽出板からそれぞれ取出した
   第２の判別出力情報を複数個の第２の特徴整列板に供給
   して前記第２の判別出力情報を一定範囲内の位置ずれを
   許容しつつ並列的に第２の空間パターン情報として配列
   させることにより認識動作を行ない、そのような認識動
   作を少なくとも２回以上繰返すことによって前記入力情
   報を表わすパターンを認識するようにしたことを特徴と
   するパターン認識方式。