JPS604506B2 - パタ−ン類似度計算方式 - Google Patents
パタ−ン類似度計算方式Info
- Publication number
- JPS604506B2 JPS604506B2 JP55043811A JP4381180A JPS604506B2 JP S604506 B2 JPS604506 B2 JP S604506B2 JP 55043811 A JP55043811 A JP 55043811A JP 4381180 A JP4381180 A JP 4381180A JP S604506 B2 JPS604506 B2 JP S604506B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vector
- pattern
- similarity
- feature
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- Prior art date
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- Expired
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
- G06V10/70—Arrangements for image or video recognition or understanding using pattern recognition or machine learning
- G06V10/74—Image or video pattern matching; Proximity measures in feature spaces
- G06V10/75—Organisation of the matching processes, e.g. simultaneous or sequential comparisons of image or video features; Coarse-fine approaches, e.g. multi-scale approaches; using context analysis; Selection of dictionaries
- G06V10/754—Organisation of the matching processes, e.g. simultaneous or sequential comparisons of image or video features; Coarse-fine approaches, e.g. multi-scale approaches; using context analysis; Selection of dictionaries involving a deformation of the sample pattern or of the reference pattern; Elastic matching
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は特徴ベクトルの時系列で表わされる２個のパタ
ーンを比較して、これ等パターン間の類似度を計算する
計算方式に関する。
ーンを比較して、これ等パターン間の類似度を計算する
計算方式に関する。
最近音声に関する合成或いは認識等の技術が著しい進歩
をとげ、各種の電子機器に音声機能を付加することが試
みられている。
をとげ、各種の電子機器に音声機能を付加することが試
みられている。
特にこのような音声分野の技術では、入力された音声信
号を認識する際に、入力音声から形成される特徴ベクト
ルのパターンと、予め登録されている標準パターンとの
間でパターン間の比較が実行され、その比較結果に基い
て入力信号の認識が行われる。この種のパターン間の比
較は、従来から動的計画法を用いた時間軸伸縮マッチン
グによる方法が採られている。しかしこのような時間軸
伸縮マッチングでは、各時点毎に最適化を計りつつ最終
的にはパターン類似度を最大にするような時間軸伸縮を
伴うマッチングを行なっており、そのために計算量が著
しく多くなる。また同じカテゴリ間のマッチングでは線
形伸縮から大きく異なる時間軸伸縮は考えられないとい
う不都合がある。一方単純に類似度最大となる特徴ベク
トル間の対応づけだけでは誤まった時間鞠伸縮になって
しまうことが多い。本発明は上記従来のパターン類似度
計算における問題点‘こ鑑みてなされたもので、概要は
、単純に類似度を最大とするようなベクトルの対応づけ
を各時点毎に行なって計算量を少なくすると共に、線形
伸縮で得られる対応づけと比較することにより、時間軸
伸縮が大きく譲まることを阻止するものである。次に図
面を用いて本発明を詳細に説明する。
号を認識する際に、入力音声から形成される特徴ベクト
ルのパターンと、予め登録されている標準パターンとの
間でパターン間の比較が実行され、その比較結果に基い
て入力信号の認識が行われる。この種のパターン間の比
較は、従来から動的計画法を用いた時間軸伸縮マッチン
グによる方法が採られている。しかしこのような時間軸
伸縮マッチングでは、各時点毎に最適化を計りつつ最終
的にはパターン類似度を最大にするような時間軸伸縮を
伴うマッチングを行なっており、そのために計算量が著
しく多くなる。また同じカテゴリ間のマッチングでは線
形伸縮から大きく異なる時間軸伸縮は考えられないとい
う不都合がある。一方単純に類似度最大となる特徴ベク
トル間の対応づけだけでは誤まった時間鞠伸縮になって
しまうことが多い。本発明は上記従来のパターン類似度
計算における問題点‘こ鑑みてなされたもので、概要は
、単純に類似度を最大とするようなベクトルの対応づけ
を各時点毎に行なって計算量を少なくすると共に、線形
伸縮で得られる対応づけと比較することにより、時間軸
伸縮が大きく譲まることを阻止するものである。次に図
面を用いて本発明を詳細に説明する。
２個のパターンを比較する例として、特徴ベクトルの時
系数Ａ，，ん・・・・・・・・・Ａｎ（以下肉太の文字
はベクトルを表わす）からなるパターンＡと、特徴ベク
トルの時系列Ｂ，，＆…・・・…Ｂｍからなるパターン
Ｂとの間の対応づけを選んで類似度を計算するものとす
る。
系数Ａ，，ん・・・・・・・・・Ａｎ（以下肉太の文字
はベクトルを表わす）からなるパターンＡと、特徴ベク
トルの時系列Ｂ，，＆…・・・…Ｂｍからなるパターン
Ｂとの間の対応づけを選んで類似度を計算するものとす
る。
第１図は時間軸伸縮の方法を説明するための図である。
同図において、パターンＡの時系列の数ｎとパターンＢ
の時系列の数ｍは必ずしも同じではない。そのためパタ
ーンの時系列を比例関係で対応させることはできないが
、先ず図中の黒丸で示すようにほぼ比例関係が得られる
ように対応づけが行われる。今後述する計算方式に従っ
て特徴ベクトルＢＪが既に対応づけられているとき、特
徴ベクトルＡＭとの対応づけとして、パターンＢの上記
第ｉ点時点近傍として例えばｊ，ｊ＋・，ｊ十２の３つ
の時点が選ばれ、上記パターンＡの特徴ベクトルＢｉ，
Ｂｉ十．，Ｂｊ＋２の内最も類似度の大きいベクトルＢ
ｋを選び出す。
同図において、パターンＡの時系列の数ｎとパターンＢ
の時系列の数ｍは必ずしも同じではない。そのためパタ
ーンの時系列を比例関係で対応させることはできないが
、先ず図中の黒丸で示すようにほぼ比例関係が得られる
ように対応づけが行われる。今後述する計算方式に従っ
て特徴ベクトルＢＪが既に対応づけられているとき、特
徴ベクトルＡＭとの対応づけとして、パターンＢの上記
第ｉ点時点近傍として例えばｊ，ｊ＋・，ｊ十２の３つ
の時点が選ばれ、上記パターンＡの特徴ベクトルＢｉ，
Ｂｉ十．，Ｂｊ＋２の内最も類似度の大きいベクトルＢ
ｋを選び出す。
一方特徴ベクトルＡｉ＋，を比例的に対応させたパター
ンＢのベクトルをＢＩとするとき、上記Ａｉ＋，とＢ，
との間の類似度と上記特徴ベクトルＡｉ十，とベクトル
Ｂｋとの間の類似度とを比較する。両者の比較によりベ
クトルＡｉ十，とＢ，との間の類似度がより大きい場合
には、特徴ベクトルＡＭをベクトル８，に対応づけ、そ
の後次の時点に比較動作を進める。尚特徴ベクトルＡＭ
とベクトルＢＩとの類似度が大きい状態で更にパターン
Ｂ内の第１時点近傍の時点、例えば図中△で示した１一
，，１，１十・の３つの時点で、特徴ベクトルＡｉ＋，
と最も類似度の大きいベクトルをＡｉ＋，に対応づけて
次の時点に進めることもできる。上記類似度の比較操作
を、ｎ個の時系列の特徴ベクトルＡ，からＡｎまで行な
ってパターンＢに対応づける。第２図は上記本発明の計
算方式を実行するための装置を示すブロックである。
ンＢのベクトルをＢＩとするとき、上記Ａｉ＋，とＢ，
との間の類似度と上記特徴ベクトルＡｉ十，とベクトル
Ｂｋとの間の類似度とを比較する。両者の比較によりベ
クトルＡｉ十，とＢ，との間の類似度がより大きい場合
には、特徴ベクトルＡＭをベクトル８，に対応づけ、そ
の後次の時点に比較動作を進める。尚特徴ベクトルＡＭ
とベクトルＢＩとの類似度が大きい状態で更にパターン
Ｂ内の第１時点近傍の時点、例えば図中△で示した１一
，，１，１十・の３つの時点で、特徴ベクトルＡｉ＋，
と最も類似度の大きいベクトルをＡｉ＋，に対応づけて
次の時点に進めることもできる。上記類似度の比較操作
を、ｎ個の時系列の特徴ベクトルＡ，からＡｎまで行な
ってパターンＢに対応づける。第２図は上記本発明の計
算方式を実行するための装置を示すブロックである。
Ｍ，は標準パターンＡを記憶するメモリで、該メモリＭ
，の内容は中央制御部Ｃから与えられる命令によって続
み出され、ある時点における標準パターンの特徴ベクト
ルが次段のメモリＭ２に与えられる。Ｍ３及びＭ４は同
様に夫々入力パターンＢのために設けられたメモリで、
メモリＭ３にはパタ−ンが、メモリＭ４には続み出され
た特徴ベクトルが書き込まれる。特徴ベクトルが書込ま
れているメモリＭ２及びＭ４の内容は類似度計算部Ｌに
与えられて、標準パターン及び入力パターンの各特徴ベ
クトル間の類似度が、上述の比較原理に基し、て計算さ
れる。計算結果はメモリＭ５に転送されて保持される。
既ち、入力パターンＢ内の第ｉ時点近傍での線形計算処
理過程で、メモリＭ５には特徴ベクトルＡＭとベクトル
Ｂｉ，Ｂｉ十・，Ｂｉ十２の間の類似度（以下モードＱ
と呼ぶ）が、第１時点近傍での非線形計算については特
徴ベクトルＡｉ十，とベクトルＢ１、若しくは特徴ベク
トルＡ川とベクトルＢＨ，Ｂ，，Ｂ，十，の間の類似度
（以下モード８と呼ぶ）が計算されて保持される。Ｘ．
は最大値検出部で、メモリ地に保持された類似度の内最
大の値を検出する。上記モードｏで計算が実行された場
合には、最大値とその特徴ベクトルの位置する時系列内
のフレーム番号がゲートＧを介して保持部Ｍ６に書込ま
れる。一方モード８の計算が実行された場合は最大値及
びそのフレーム番号が保持部Ｍ７に書込まれる。保持部
Ｍ６及び保持部Ｍ７に書込まれたモードは及びモード８
の計算結果は、制御部Ｃから与えられる指令に基し、て
比較部Ｘ２で比較され、大きい値の方が選択されて加算
メモリＭ８に記録される。一方上記比較部Ｘ２で比較動
作が実行された結果、類似度が最大として選ばれた特徴
ベクトルの入力パターン内の時系列のフレーム番号は制
御部Ｃへ転送される。制御部Ｃでは転送されてきたフレ
ーム番号を次の時点のモードＱを計算する際に参照し、
上記計算動作と同様の類似度を計算するためにメモリＭ
４へ特徴ベクトルを送る指令を出す。上記計算動作を順
次フレーム番号毎に実行して各計算結果を加算メモリＭ
８で加算し、メモリ舷の内容から、参照された標準パタ
ーンの内例えば最も類似度の大きい標準パターンが入力
パターンを認識するために用いられる。以上本発明によ
れば、単純に類似度を最大とするベクトルとの対応づけ
を各時点毎に行なって従来に比較して計算を少なくする
と同時に、線形伸縮で得られる対応づけと比較すること
により、時間軸伸縮が大きく謀まるのを防ぐことができ
、少ない計算量でより効率的なパターン類似度を求める
ことができる。
，の内容は中央制御部Ｃから与えられる命令によって続
み出され、ある時点における標準パターンの特徴ベクト
ルが次段のメモリＭ２に与えられる。Ｍ３及びＭ４は同
様に夫々入力パターンＢのために設けられたメモリで、
メモリＭ３にはパタ−ンが、メモリＭ４には続み出され
た特徴ベクトルが書き込まれる。特徴ベクトルが書込ま
れているメモリＭ２及びＭ４の内容は類似度計算部Ｌに
与えられて、標準パターン及び入力パターンの各特徴ベ
クトル間の類似度が、上述の比較原理に基し、て計算さ
れる。計算結果はメモリＭ５に転送されて保持される。
既ち、入力パターンＢ内の第ｉ時点近傍での線形計算処
理過程で、メモリＭ５には特徴ベクトルＡＭとベクトル
Ｂｉ，Ｂｉ十・，Ｂｉ十２の間の類似度（以下モードＱ
と呼ぶ）が、第１時点近傍での非線形計算については特
徴ベクトルＡｉ十，とベクトルＢ１、若しくは特徴ベク
トルＡ川とベクトルＢＨ，Ｂ，，Ｂ，十，の間の類似度
（以下モード８と呼ぶ）が計算されて保持される。Ｘ．
は最大値検出部で、メモリ地に保持された類似度の内最
大の値を検出する。上記モードｏで計算が実行された場
合には、最大値とその特徴ベクトルの位置する時系列内
のフレーム番号がゲートＧを介して保持部Ｍ６に書込ま
れる。一方モード８の計算が実行された場合は最大値及
びそのフレーム番号が保持部Ｍ７に書込まれる。保持部
Ｍ６及び保持部Ｍ７に書込まれたモードは及びモード８
の計算結果は、制御部Ｃから与えられる指令に基し、て
比較部Ｘ２で比較され、大きい値の方が選択されて加算
メモリＭ８に記録される。一方上記比較部Ｘ２で比較動
作が実行された結果、類似度が最大として選ばれた特徴
ベクトルの入力パターン内の時系列のフレーム番号は制
御部Ｃへ転送される。制御部Ｃでは転送されてきたフレ
ーム番号を次の時点のモードＱを計算する際に参照し、
上記計算動作と同様の類似度を計算するためにメモリＭ
４へ特徴ベクトルを送る指令を出す。上記計算動作を順
次フレーム番号毎に実行して各計算結果を加算メモリＭ
８で加算し、メモリ舷の内容から、参照された標準パタ
ーンの内例えば最も類似度の大きい標準パターンが入力
パターンを認識するために用いられる。以上本発明によ
れば、単純に類似度を最大とするベクトルとの対応づけ
を各時点毎に行なって従来に比較して計算を少なくする
と同時に、線形伸縮で得られる対応づけと比較すること
により、時間軸伸縮が大きく謀まるのを防ぐことができ
、少ない計算量でより効率的なパターン類似度を求める
ことができる。
第１図は本発明による計算方式を説明するための原理説
明図、第２図は本発明の原理を実行する装置のブロック
図である。 Ａ，，ん………Ａｎ：パターンＡの特徴ベクトル、Ｂ，
，＆………ＢｍパターンＢの特徴べクトル、Ｃ：制御部
、Ｌ：類似度計算部、Ｘ，：最大値検出部、Ｘ２：比較
部、Ｘ８：加算メモリ、Ｍ．，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５
，Ｍ６，Ｍ７：メモリ。 第１図第２図
明図、第２図は本発明の原理を実行する装置のブロック
図である。 Ａ，，ん………Ａｎ：パターンＡの特徴ベクトル、Ｂ，
，＆………ＢｍパターンＢの特徴べクトル、Ｃ：制御部
、Ｌ：類似度計算部、Ｘ，：最大値検出部、Ｘ２：比較
部、Ｘ８：加算メモリ、Ｍ．，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５
，Ｍ６，Ｍ７：メモリ。 第１図第２図
Claims (1)
- １ 特徴ベクトルの時系列Ａ＿１，Ａ＿２，……Ａ＿ｎ
からなるパターンＡとベクトルＢ＿１，Ｂ＿２……Ｂ＿
ｍからなるパターンＢとの類似度を求める計算方式にお
いて、上記パターンＡの特徴ベクトルを記憶するメモリ
と、パターンＢのベクトルを記憶するメモリと、各メモ
リの内容を続み出して類似度を演算する計算部であって
、ある時点ｉに対して次の時点（ｉ＋＿１）の特徴ベク
トルＡ＿ｉ＿＋＿１とパターンＢ内の第ｊ時点近傍の特
徴ベクトルの中で最も類似度の大きいベクトルＢ＿ｋ及
びパターンＡとパターンＢの間に対応づけを時間的にお
互いに比例関係を結んだ状態で特徴ベクトルＡ＿ｉ＿＋
＿１に対応づけられるパターンＢのベクトルＢ＿１とを
夫々演算する計算部と、上記ベクトルＢ＿ｋ及びベクト
ルＢ＿１の各類似度を比較する比較部と、比較結果に基
いて次時点の類似度計算のための特徴ベクトルを設定す
る制御部とを備え、上記ベクトルＡ＿ｉ＿＋＿１に対す
る類似度がベクトルＢ＿ｋに比べてベクトルＢ＿１の方
が大きい場合には、ベクトルＢ＿１もしくはパターンＢ
内の第１時点近傍で最もベクトルＡ＿ｉ＿＋＿１と類似
度の大きいものを特徴ベクトルＡ＿ｉ＿＋＿１に対応づ
けを行ない、特徴ベクトルＡ＿ｉ＿＋＿１に対する類似
度がベクトルＢ＿１に比べてＢ＿ｋの方が大きい場合は
、ベクトルＢ＿ｋを特徴ベクトルＡ＿ｉ＿＋＿１に対応
づけを行なって、パターン間の類似度を計算することを
特徴とするパターン類似度計算方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55043811A JPS604506B2 (ja) | 1980-03-31 | 1980-03-31 | パタ−ン類似度計算方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55043811A JPS604506B2 (ja) | 1980-03-31 | 1980-03-31 | パタ−ン類似度計算方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56140474A JPS56140474A (en) | 1981-11-02 |
| JPS604506B2 true JPS604506B2 (ja) | 1985-02-04 |
Family
ID=12674119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55043811A Expired JPS604506B2 (ja) | 1980-03-31 | 1980-03-31 | パタ−ン類似度計算方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS604506B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6297106U (ja) * | 1985-12-09 | 1987-06-20 | ||
| WO2020080402A1 (ja) | 2018-10-17 | 2020-04-23 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鋼板およびその製造方法 |
-
1980
- 1980-03-31 JP JP55043811A patent/JPS604506B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6297106U (ja) * | 1985-12-09 | 1987-06-20 | ||
| WO2020080402A1 (ja) | 2018-10-17 | 2020-04-23 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鋼板およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56140474A (en) | 1981-11-02 |
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