JPS63779A - Pattern recognition method - Google Patents
Pattern recognition methodInfo
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- JPS63779A JPS63779A JP61144487A JP14448786A JPS63779A JP S63779 A JPS63779 A JP S63779A JP 61144487 A JP61144487 A JP 61144487A JP 14448786 A JP14448786 A JP 14448786A JP S63779 A JPS63779 A JP S63779A
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- pattern
- dictionary
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- character
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は文字などのパターンの認識方式に関し、さらに
詳細には、多層方向ヒストグラム法によるパターン認識
方式に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to a recognition method for patterns such as characters, and more particularly to a pattern recognition method using a multilayer directional histogram method.
本出願人は、特願昭第59−202822号。 The applicant is Japanese Patent Application No. 59-202822.
特願昭第58−202825号などによって、多層方向
ヒストグラム法によるパターン認識方式を既に提案して
いる。本発明は、このようなパターン認識方式の改良に
関するものである。A pattern recognition method using a multilayer directional histogram method has already been proposed in Japanese Patent Application No. 58-202825. The present invention relates to improvements to such pattern recognition methods.
この多層方向ヒストグラム法によるパターン認識方式に
おいては1文字などのパターンの輪郭画素に方向コード
を付け、そのパターンの枠の各辺から対向する辺に向か
ってパターンを走査して白画素(背景)の次に出現する
方向コードを検出し。In this pattern recognition method using the multilayer directional histogram method, a direction code is attached to the outline pixels of a pattern such as a single character, and the pattern is scanned from each side of the pattern frame toward the opposite side to identify white pixels (background). Find the direction code that appears next.
その方向コードをそれが走査線上で何番目に検出された
かによって複数の層に層別する。そして、パターンの枠
内の分割領域毎に、ある層までの層別の方向コードのヒ
ストグラムを求め、それぞれのヒストグラムを成分(特
徴量)としたベクトルを、パターンの特徴ベクトルとし
て用いる。The direction code is stratified into a plurality of layers depending on how many times on the scan line the direction code is detected. Then, for each divided region within the frame of the pattern, a histogram of direction codes for each layer up to a certain layer is obtained, and a vector having each histogram as a component (feature quantity) is used as a feature vector of the pattern.
例えば、方向コードとして8種類のコードを付け、パタ
ーン枠内を4×4のメツシュ領域に分割し、第1層およ
び第2層の方向コードまでを対象とすると、特徴ベクト
ルの次元数は256 (=4X4X2X8)となる。For example, if eight types of direction codes are attached, the inside of the pattern frame is divided into 4×4 mesh areas, and the direction codes of the first and second layers are targeted, the number of dimensions of the feature vector is 256 ( =4X4X2X8).
辞書に関しては、同一パターンとしての複数のパターン
から同様の特徴ベクトルを抽出し、その平均を辞書パタ
ーン(標準パターン)の特徴ベクトルとして登録する。Regarding the dictionary, similar feature vectors are extracted from a plurality of identical patterns, and the average thereof is registered as the feature vector of the dictionary pattern (standard pattern).
また、本出願人は、層別のための走査方向も加味してさ
らに詳細に方向コードを層別する同様のパターン認識方
式に既に提案している。本発明は、このパターン認識方
式にも同様に適用できるものである。Additionally, the present applicant has already proposed a similar pattern recognition method that takes into account the scanning direction for layering and further layers direction codes in detail. The present invention can be similarly applied to this pattern recognition method.
さらに、パターン枠内の領域分割の方法は、前記先願の
明細書および図面に開示した方法に限らない。例えば、
前記先願のパターン認識方式と同様に、方向コードが均
等に分配されるようにパターン枠内をメツシュ分割し、
そのメツシュ領域を予め設定されたパラメータに従って
部分的に重ね合わせて、少ない領域に統合するような方
法を採用してもよい。このような領域分割方法を採用し
た多層方向ヒストグラム法によるパターン認識方式は、
本出願人により提案済みであるが、このようなパターン
認識方式にも、本発明は同様に適用し得るものである。Furthermore, the method of dividing regions within the pattern frame is not limited to the method disclosed in the specification and drawings of the prior application. for example,
Similar to the pattern recognition method of the earlier application, the inside of the pattern frame is divided into meshes so that the direction codes are evenly distributed,
A method may be adopted in which the mesh areas are partially overlapped according to preset parameters and integrated into a smaller area. A pattern recognition method using a multilayer directional histogram method that adopts such a region division method is
Although the present invention has already been proposed by the applicant, the present invention can be similarly applied to such a pattern recognition method.
さて、このような多層方向ヒストグラム法によるパター
ン認識方式においては、未知パターンがら抽出された特
徴ベクトルと、辞書パターンの特徴ベクトルとの対応次
元成分の距離または類似度の演算によって未知パターン
と辞書パターンとのマツチングを行い、距離の総和が最
小の辞書パターンまたは類似度の総和が最大の辞書パタ
ーンを認識結果とする。Now, in a pattern recognition method using such a multilayer directional histogram method, the unknown pattern and the dictionary pattern are distinguished by calculating the distance or similarity of the corresponding dimension component between the feature vector extracted from the unknown pattern and the feature vector of the dictionary pattern. The dictionary pattern with the minimum sum of distances or the dictionary pattern with the maximum sum of similarities is determined as the recognition result.
しかし、前記のように特徴ベクトルの次元数が大きくな
ると、距離または類似度の演算量が多く、マツチング時
間が長くなり、また辞書容量が大きくなるという問題が
あった。However, as described above, when the number of dimensions of the feature vector increases, there are problems in that the amount of distance or similarity calculations increases, the matching time increases, and the dictionary capacity increases.
したがって本発明の目的は、多層方向ヒストグラム法に
よるパターン認識方式において、マツチングの効率化お
よび辞書容量の削除を図ることにある。Therefore, an object of the present invention is to improve matching efficiency and reduce dictionary capacity in a pattern recognition method using a multilayer directional histogram method.
多層方向ヒストグラム法による特徴ベクトルは、パター
ン識別効果の大きい次元の成分と、その効果がそれほど
顕著でない次元の成分とがある。これに関し、説明を簡
単にするために、2次元の特徴ベクトルを考える。The feature vector obtained by the multilayer directional histogram method has a dimension component that has a large pattern discrimination effect and a dimension component that has a less significant effect. Regarding this, in order to simplify the explanation, a two-dimensional feature vector will be considered.
次元数を2として多層方向ヒストグラム法による辞書を
作成した場合、″文″′、″字″、“認″。When a dictionary is created using the multilayer directional histogram method with the number of dimensions as 2, it will contain ``sentence'', ``character'', and ``recognition''.
11 m l+のそれぞれの辞書パターンの特徴ベクト
ルは、それぞれ第5図のg工r gzr gzr g4
のようになる。この例では1図から明らかなように、各
特徴ベクトルは成分(特徴量)Aのほうが、成分(特徴
量)Bよりも分散(または標準偏差)が大きい。換言す
れば、成分Aのほうが、未知パターンに対する識別能力
が高い。The feature vectors of each dictionary pattern of 11 m l+ are g r gzr gzr g4 in Fig. 5, respectively.
become that way. In this example, as is clear from FIG. 1, component (feature quantity) A of each feature vector has a larger variance (or standard deviation) than component (feature quantity) B. In other words, component A has a higher ability to discriminate against unknown patterns.
未知パターンと辞書パターンとのマツチングは。Matching unknown patterns and dictionary patterns.
基本的には、未知パターンと辞書パターンの特徴ベクト
ルの対応次元成分の距離または類似度を求め、その距離
の総和が最小または類似度の総和が最大の辞書パターン
を認識結果とするものである。Basically, the distance or similarity between the corresponding dimension components of the feature vectors of the unknown pattern and the dictionary pattern is determined, and the dictionary pattern with the minimum sum of distances or the maximum sum of similarities is taken as the recognition result.
こ\で、前記のような特徴ベクトルの性質に着目すれば
、パターン識別能力の高い部分から優先的に距離または
類似度を演算することにより、パターン識別能力の高い
一部の成分について距離または類似度を演算した段階で
、候補となり得ない辞書パターンを排除し、候補となり
得る辞書パターンを早い段階で絞り込むことができるで
あろう。Here, if we focus on the properties of feature vectors as described above, by calculating the distance or similarity preferentially from the part with high pattern discrimination ability, we can calculate the distance or similarity for some components with high pattern discrimination ability. At the stage of calculating the degree, dictionary patterns that cannot be candidates can be eliminated, and dictionary patterns that can be candidates can be narrowed down at an early stage.
また、多層方向ヒストグラム法による特徴ベクトルは、
その各次元成分の順番を入れ替えてもパターンの特徴は
保存されるという性質がある。In addition, the feature vector obtained by the multilayer directional histogram method is
There is a property that the characteristics of the pattern are preserved even if the order of each dimension component is changed.
以上のような点に着目し、本発明にあっては、辞書作成
に際し、辞書パターンの特徴ベクトルの各次元毎の標準
偏差または分散を求め、各辞書パターンの特徴ベクトル
の成分を標準値または分散の大きい次元順に並べ替え、
そのような並べ替え後の特徴ベクトルを辞書に登録して
おく。Focusing on the above points, in the present invention, when creating a dictionary, the standard deviation or variance for each dimension of the feature vector of the dictionary pattern is determined, and the components of the feature vector of each dictionary pattern are set to the standard value or variance. Sort by the largest dimension of
The feature vectors after such sorting are registered in the dictionary.
例えば、多層方向ヒストグラム法により作成されたある
辞書パターンの特徴ベクトルが第6図の(a)に示すよ
うであったとする。そして、全標準パターンについて計
算された標準偏差または分散の大きい次元順がX 4.
Xl、 X、、 X7. X、。For example, suppose that the feature vector of a certain dictionary pattern created by the multilayer directional histogram method is as shown in FIG. 6(a). Then, the order of dimensions with larger standard deviations or variances calculated for all standard patterns is X 4.
Xl, X,, X7. X.
X2.X、、XG、・・・であるとする。そうすると、
この特徴ベクトルは、その各次元X□j x2. x、
。X2. Suppose that X,,XG,... Then,
This feature vector has its respective dimensions X□j x2. x,
.
・・の成分が第6図の(b)に示すように並べ替えられ
て辞書に登録される。つまり、元の特徴ベクトルの次元
x4の成分が並べ替え後の特徴ベクトルの最上位の次元
Y□の成分、次元X□の成分が次位の次元Y2の成分、
というように並べ替えられる。The components of . . . are rearranged and registered in the dictionary as shown in FIG. 6(b). In other words, the component of dimension x4 of the original feature vector is the component of the highest dimension Y□ of the rearranged feature vector, the component of dimension X□ is the component of the next dimension Y2,
It can be sorted like this.
そして、未知パターンから抽出された特徴ベクトルを、
辞書パターンの特徴ベクトルの成分の並べ替え順に従っ
て成分の並べ替えをおこなったのち、辞書パターンの特
徴ベクトルの対応次元成分との距離または類似度の演算
を行うことにより、未知パターンと辞書パターンとのマ
ツチングを行う。Then, the feature vector extracted from the unknown pattern is
After sorting the components according to the sorting order of the components of the feature vector of the dictionary pattern, we calculate the distance or similarity between the feature vector of the dictionary pattern and the corresponding dimension component. Perform matching.
こ\で、手書き漢字などの多くの種類のあるパターンの
認識の場合は、次元数の多い特徴ベクトルを用いて詳細
マツチングを行う必要がある。しかし、ANSK文字の
ように種類の少ない文字のようなパターンの認識を対象
とした場合、前記のように標準偏差または分散の大きい
次元順つまりパターン識別能力の高い次元順に辞書パタ
ーンおよび未知パターンの成分を並べ替えれば、その上
位の比較的少ない次元数(ANSK文字の場合、例えば
20次元、24次元など)だけのマツチングで十分な認
識率を達成できることが確認できた。In the case of recognizing many types of patterns such as handwritten kanji, it is necessary to perform detailed matching using feature vectors with a large number of dimensions. However, when the target is recognition of patterns such as characters with a small number of types such as ANSK characters, the components of dictionary patterns and unknown patterns are sorted in order of dimension with large standard deviation or variance, that is, in order of dimension with high pattern discrimination ability, as described above. It was confirmed that by rearranging the characters, a sufficient recognition rate can be achieved by matching only a relatively small number of upper dimensions (for example, 20 dimensions, 24 dimensions, etc. in the case of ANSK characters).
この点に着目し、本発明にあってはさらに、前記のよう
に次元並べ替え後の辞書パターンの特徴ベクトルの上位
N次元だけを残し、下位の次元をすてたベクトルを、最
終的に辞書パターンの特徴ベクトルとして辞書に登録す
ることにより、辞書容量の削除とマツチング効率の一層
の向上を達成する。Focusing on this point, in the present invention, only the upper N dimensions of the feature vectors of the dictionary pattern after dimension sorting are retained as described above, and the vectors obtained by discarding the lower dimensions are used as the final dictionary pattern. By registering the pattern as a feature vector in the dictionary, dictionary capacity can be reduced and matching efficiency can be further improved.
以下1本発明の実施例について図面を参照し説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は、本発明の一実施例の機能的構成を簡略化して
示す概略ブロック図である。なお、この実施例において
は、認識対象のパターンとしてANSKの文字のような
比較的種類の少ない文字パターンを想定している。FIG. 1 is a schematic block diagram showing a simplified functional configuration of an embodiment of the present invention. In this embodiment, it is assumed that the pattern to be recognized is a character pattern with relatively few types, such as ANSK characters.
図において、10は原稿から文字パターンを読み取り、
文字パターン情報を前処理部12に入力するパターン読
み取り部である。前処理部12は、入力文字パターンの
文字切り出し、正規化などの前処理を行い、処理後の文
字パターンを1字毎に特徴抽出部14に入力する部分で
ある。In the figure, 10 reads a character pattern from a manuscript;
This is a pattern reading section that inputs character pattern information to the preprocessing section 12. The preprocessing section 12 is a section that performs preprocessing such as character extraction and normalization of the input character pattern, and inputs the processed character pattern to the feature extraction section 14 character by character.
特徴抽出部14は、入力文字パターンから前記多層方向
ヒストグラム法により特徴ベクトルを抽出する部分であ
る。The feature extraction unit 14 is a part that extracts feature vectors from the input character pattern using the multilayer directional histogram method.
こNで、この実施例においては、動作モートとして辞書
作成モードとパターン12g1モートとがある。まず、
辞書作成モードの場合について以下に説明する。また、
このモードにおける辞書作成処理の概略フローチャート
を第2図に示し、以下の説明において対応するステップ
番号を()内に示す。In this embodiment, there are a dictionary creation mode and a pattern 12g1 mode as operating modes. first,
The case of dictionary creation mode will be explained below. Also,
A schematic flowchart of dictionary creation processing in this mode is shown in FIG. 2, and in the following description, corresponding step numbers are shown in parentheses.
辞書作成のためには、各文字種について、M個の文字パ
ターンがパターン読み取り部10より順次入力される(
ステップ102)。その入力文字パターンは前処理部1
2で前処理を受け(ステップ102)、特徴抽出部14
に入力されて多層方向ヒストグラム法による特徴ベクト
ル(例えば256次元のベクトル)を抽出される(ステ
ップ104)。抽出された特徴ベクトルは並へ替え部1
6に入力される。To create a dictionary, M character patterns are sequentially input from the pattern reading unit 10 for each character type (
Step 102). The input character pattern is the preprocessor 1
2 undergoes preprocessing (step 102), and the feature extraction unit 14
A feature vector (for example, a 256-dimensional vector) is extracted using the multilayer directional histogram method (step 104). The extracted feature vector is converted to normal by converting unit 1
6 is input.
18は並べ替え部16によって参照される並へ替えテー
ブル部であり、これには予め作成された並べ替えテーブ
ルが登録されている。Reference numeral 18 denotes a rearrangement table section referred to by the rearrangement section 16, in which a rearrangement table created in advance is registered.
この並べ替えテーブルは次のようにして作成される。各
文字種について、複数の文字パターンから多層方向ヒス
トグラム法により特徴ベクトル(例えば256次元のベ
クトル)を抽出し、その平均を、その文字種の標準パタ
ーンの特徴ベクトルとする。このようにして得た全文字
種(全体でに種)の標準パターンの特徴ベクトルの各次
元n毎の標準偏差σ、は次式
により計算する。こ\で、kは文字種の番号であり、g
knは文字種にの次元nの成分(特徴量)であり、また
gnは次元nの成分の全文字種の平均である。This sorting table is created as follows. For each character type, feature vectors (for example, 256-dimensional vectors) are extracted from a plurality of character patterns using the multilayer directional histogram method, and the average thereof is taken as the feature vector of the standard pattern of that character type. The standard deviation σ for each dimension n of the feature vector of the standard pattern of all character types (all types) obtained in this way is calculated by the following equation. Here, k is the number of the character type, and g
kn is a component (feature amount) of dimension n of the character type, and gn is the average of the component of dimension n for all character types.
なお、標準偏差の代わりに、その平方である分散を求め
てもよい。Note that instead of the standard deviation, the variance, which is the square of the standard deviation, may be calculated.
そのようにして計算した標準偏差または分散の大きい順
に次元番号を並べ、その次元番号と対応する元の次元番
号との対応テーブルを、上位のN次元まで作る。この対
応テーブルが前記並べ替えテーブルである。The dimension numbers are arranged in descending order of the standard deviation or variance calculated in this way, and a correspondence table between the dimension numbers and the corresponding original dimension numbers is created up to the upper N dimensions. This correspondence table is the sorting table.
辞書作成モードの説明に戻る。並べ替え部16において
、入力文字パターンから抽出された特徴ベクトルg k
nmは各次元成分が並べ替えテーブル部18の並べ替え
テーブルに従って並べ替えられ、並べ替え後の上位N次
元の成分からなる特徴ベクトルgknが辞書作成部20
に入力される(ステップ106)。Return to the explanation of dictionary creation mode. In the sorting unit 16, the feature vector g k extracted from the input character pattern
Each dimension component of nm is sorted according to the sorting table of the sorting table unit 18, and the feature vector gkn consisting of the upper N-dimensional components after sorting is used by the dictionary creation unit 20.
(step 106).
このようにして、同−文字織のM個の文字パターンに対
する次元並べ替え後のN次元の特徴ベクトルが辞書作成
部20に蓄積されると、辞書作成部20は、そのM個の
特徴ベクトルの平均を求め。In this way, when the N-dimensional feature vectors after dimensional sorting for the M character patterns of the same character weaving are accumulated in the dictionary creation unit 20, the dictionary creation unit 20 stores the M feature vectors. Find the average.
それを文字種にの辞書パターンの特徴ベクトル(N次元
ベクトル)fknとして1文字コードを付加し辞書22
に登録する(ステップ1o8)。A one-character code is added to it as a dictionary pattern feature vector (N-dimensional vector) fkn for the character type, and the dictionary 22
(Step 1o8).
次に、文字種番号kが更新され(ステップ110)、ス
テップ100に戻り、次の文字種について同様の辞書作
成処理が実行される6
最後の文字種(k=k)まで処理が実行されると、ステ
ップ112により処理終了と判断され、処理を完了する
。Next, the character type number k is updated (step 110), and the process returns to step 100, where the same dictionary creation process is executed for the next character type.6 When the process is executed up to the last character type (k=k), step 112, it is determined that the process is complete, and the process is completed.
つぎに、パターン認識モードの場合について以下に説明
する。また、このモードにおける処理の概略フローチャ
ートを第3図に示し、以下の説明において対応するステ
ップ番号を()内に示す。Next, the case of pattern recognition mode will be explained below. Further, a schematic flowchart of processing in this mode is shown in FIG. 3, and in the following description, corresponding step numbers are shown in parentheses.
認識対象の文字パターン(未知文字パターン)はパター
ン読み取り部1oから入力され(ステップ200)、前
処理部12により前処理を受け(ステップ202)、特
徴抽出部14に入力され、そこで多層方向ヒストグラム
法により特徴ベクトルxn(例えば256次元ベクトル
)を抽出される(ステップ204)。A character pattern to be recognized (unknown character pattern) is input from the pattern reading unit 1o (step 200), subjected to preprocessing by the preprocessing unit 12 (step 202), and input to the feature extraction unit 14, where the multilayer directional histogram method is applied. A feature vector xn (for example, a 256-dimensional vector) is extracted (step 204).
この特徴ベクトルXnは並べ替え部16に入力され、並
べ替えテーブルに従って標準偏差または分散の大きい次
元順に成分が並べ替えられ、その上位N次元の成分から
なる特徴ベクトルYnに変換された後、マツチング部4
に送られる(ステップ206)。This feature vector 4
(step 206).
マツチング部24においては、っぎのようにして未知入
カバターンと辞書パターンとのマツチングが行われる(
ステップ208)。In the matching section 24, matching between the unknown input cover pattern and the dictionary pattern is performed as shown in (
Step 208).
それぞれの文字種にの辞書パターンの特徴ベクトルfk
nと未知文字パターンの特徴ベクトルYnとの距離Dk
を次式
:1
によって計算する。そして、その距離のソートを行い、
距離が最小の辞書パターンを候補文字として決定するに
の候補文字の文字コードは、未知文字パターンに対する
認識結果として出力される(ステップ210)。Feature vector fk of dictionary pattern for each character type
Distance Dk between n and feature vector Yn of unknown character pattern
is calculated using the following formula: 1. Then, sort the distance,
The character code of the candidate character used to determine the dictionary pattern with the minimum distance as the candidate character is output as the recognition result for the unknown character pattern (step 210).
このように、この実施例では、辞書パターンの特徴ベク
トルは標準偏差または分散の大きい次元順、つまりパタ
ーン識別能力の高い次元順に成分が並べ替えられ、かつ
上位N次元以外のパターン識別能力の低い成分を捨てた
形で辞書に登録されており、また未知入カバターンの特
徴ベクトルは辞書パターンと同じ次元順の成分が並べ替
えられ。As described above, in this embodiment, the feature vectors of dictionary patterns are sorted in order of dimensions with large standard deviations or variances, that is, in order of dimensions with high pattern discrimination ability, and components with low pattern discrimination ability other than the top N dimensions. It is registered in the dictionary in the form of discarding the pattern, and the feature vector of the unknown input kataan is rearranged with components in the same dimension order as the dictionary pattern.
辞書パターンと未知文字パターンとのマツチングは、N
次元のベクトル間の距離または類似度に演算によって行
われる。Matching between dictionary pattern and unknown character pattern is N
This is done by calculating the distance or similarity between dimensional vectors.
したがって、距離または類似度の演算量が少なく高いマ
ツチング効率を達成でき、しかも、パターン識別能力の
高い次元を利用しているため十分な認識率を達成できる
。さらに、次元数の減少により、辞書容量の大幅な削除
を達成できる。Therefore, high matching efficiency can be achieved with a small amount of distance or similarity calculations, and a sufficient recognition rate can be achieved since a high dimension of pattern identification ability is utilized. Furthermore, by reducing the number of dimensions, a significant reduction in dictionary capacity can be achieved.
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.
この実施例の全体的な機能的構成は前記実施例と同様で
あり、マツチング部24におけるマツチング処理が一部
相違するだけである。そこで、そのマツチング部24の
処理についてだけ、第4図のフローチャートを参照し、
説明する。The overall functional configuration of this embodiment is the same as that of the previous embodiment, and only a part of the matching processing in the matching section 24 is different. Therefore, with reference to the flowchart of FIG. 4 only for the processing of the matching section 24,
explain.
成分の並べ替え後の未知文字パターンのN次元特徴ベク
トルがマツチングに入力されると、文字種つまり辞書パ
ターンの番号が1にセットされ(ステップ300)、そ
の辞書パターンと未知文字パターンとのマツチングが行
われる。When the N-dimensional feature vector of the unknown character pattern after component rearrangement is input to matching, the character type, that is, the number of the dictionary pattern is set to 1 (step 300), and the matching between the dictionary pattern and the unknown character pattern is performed. be exposed.
まず、上位N2次元(Nよ<N)までについて、その辞
書パターンの特徴ベクトルfknと未知文字パターンの
特徴ベクトルY。どの距離の総和d、が計算される(ス
テップ3o2)。そして、その距離の総和d工と閾値T
h1との比較判定が行われる(ステップ304)。First, for the upper N2 dimensions (N<N), the feature vector fkn of the dictionary pattern and the feature vector Y of the unknown character pattern. The sum of distances d is calculated (step 3o2). Then, the total distance d and the threshold T
A comparison with h1 is performed (step 304).
d工>Th1であれば、その辞書パターンは距離が大き
過ぎて候補パターン(候補文字)とはなり得ないから、
そのマツチングをこの段階で打切り。If d>Th1, the distance between the dictionary patterns is too large and it cannot be used as a candidate pattern (candidate character).
The matching was discontinued at this stage.
辞書パターン番号kをインクリメントしくステップ30
6)、ステップ302に戻る。Increment the dictionary pattern number k in step 30.
6), return to step 302.
つまり、上位N1次元までの距離演算によって、未知文
字パターンの大分類(候補パターンの絞り込み)が行わ
れ、こ\で排除された辞書パターンのマツチングは、こ
の段階で終了する。In other words, the unknown character patterns are roughly classified (narrowed down to candidate patterns) by calculating the distance up to the upper N1 dimension, and matching of the dictionary patterns excluded in this step is completed at this stage.
ステップ304においてd1≦Th1であれば、全次元
Nまでの距離を総和d2が求められる(ステップ310
)。そして、その距離d2と、その直前までの候補パタ
ーンと未知文字パターンとの距離とが比較され、小さい
ほうの候補パターンと距離が保存され(ステップ312
)、ステップ206を介してステップ302に戻る。If d1≦Th1 in step 304, the sum d2 of distances to all dimensions N is calculated (step 310
). Then, the distance d2 is compared with the distance between the previous candidate pattern and the unknown character pattern, and the smaller candidate pattern and distance are stored (step 312).
), the process returns to step 302 via step 206.
最終の辞書パターンまでマツチングが終了すると、ステ
ップ308にて終了と判定され、最終的に残っていた候
補パターンの文字コードが出力され(ステップ314)
、未知文字パターンの認識処理が完了する。When the matching is completed up to the final dictionary pattern, it is determined that the matching has ended in step 308, and the character codes of the final candidate patterns are output (step 314).
, the recognition process for the unknown character pattern is completed.
このように、この実施例では特徴ベクトルの上位次元か
ら優先的に距離を演算し、ある次元までの演算結果によ
って候補パターンとなる得ない辞書パターンを早期に排
除し、候補パターンとなり得る辞書パターンについてだ
け全次元の距離演算を行って詳細マツチングを行う。し
たがって、前記実施例におけるよりも無駄な距離演算が
減少し、マツチング効率がさらに向上する。In this way, in this embodiment, the distance is calculated preferentially from the upper dimension of the feature vector, and based on the calculation results up to a certain dimension, dictionary patterns that cannot become candidate patterns are eliminated early, and dictionary patterns that can be candidate patterns are calculated. Performs detailed matching by performing distance calculations in all dimensions. Therefore, the number of unnecessary distance calculations is reduced compared to the embodiment described above, and the matching efficiency is further improved.
このような段階的な候補パターンの縦り込みを2段階以
上行ってもよい。□例えば、各辞書パターンについて、
上位N工(たゾしN工<N)次元までの距離を演算する
ことにより、未知文字パターンの大分類を行う。そこで
排除されなかった場合に、その辞書パターンについて上
位N2(たゾし、N1<N2<N)次元までの距離を演
算して未知文字パターンの中分類を行う。この中分類で
も排除されない場合、上位N、 (たゾしN z <
N3 < N )次元までの距離演算によって未知文字
パターンの小分類を行う。この小分類でも排除されない
場合、全次元についての距離演算による未知文字パター
ンの詳細マツチングを行う。Such stepwise incorporation of candidate patterns may be performed in two or more stages. □For example, for each dictionary pattern,
Unknown character patterns are roughly classified by calculating the distance to the upper N dimensions (TazoshiN<N). If the dictionary pattern is not excluded, the distance to the upper N2 (Tazoshi, N1<N2<N) dimension is calculated to classify the unknown character pattern. If this intermediate classification does not eliminate the problem, the top N, (Tazoshi N z <
Subclassification of the unknown character pattern is performed by calculating the distance up to the N3 < N) dimension. If the unknown character pattern is not excluded even with this small classification, detailed matching of the unknown character pattern is performed by distance calculation for all dimensions.
このようにすれば、候補となり得ない辞書パターンとの
マツチング演算を一層早期に中止し、マツチング時間を
一層短縮することができる。In this way, matching calculations with dictionary patterns that cannot be candidates can be stopped earlier, and the matching time can be further shortened.
なお、前記各実施例においては、未知パターンと辞書パ
ターンとのマツチングに距離を用いたが、類似度を求め
て同様のマツチング処理を行ってもよいことは当然であ
る。In each of the embodiments described above, distance was used to match the unknown pattern and the dictionary pattern, but it goes without saying that similar matching processing may be performed by determining the degree of similarity.
また1本発明は文字パターンに限らす、音声などパター
ン全般の認識に同様に適用できるものである、
〔効 果〕
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、多層
方向ヒストグラム法によるマツチング効率を大幅に向上
してパターン認識時間を短縮できると\もに、辞書容量
を大幅に削除できるなどの効率が得られる。Furthermore, the present invention is applicable not only to character patterns but also to the recognition of general patterns such as speech. [Effects] As is clear from the above explanation, according to the present invention, the multilayer directional histogram method If matching efficiency can be greatly improved and pattern recognition time can be shortened, efficiencies such as the ability to significantly reduce dictionary capacity can be obtained.
第1図は本発明の一実施例の機能的構成を簡略化して示
す簡略ブロック図、第2図は同実施例における辞書作成
処理の概略フローチャート、第3図は同実施例における
パターン認識処理の概略フローチャート、第4図は本発
明の法の実施例におけるマツチング処理の概略フローチ
ャート、第5図は多層方向ヒストグラム法における特徴
ベクトルの性質を説明するためのベクトル図、第6図は
特徴ベクトルの成分並べ替えの説明図である。
10・・・パターン読み取り部、 12・・・前処理
部、14・・・特徴抽出部、 16・・・並べ替え部
、18・・・並べ替えテーブル部、 20・・・辞書
作成部、 22・・・辞書。
第1図
φ
詰畠謔里参FIG. 1 is a simplified block diagram showing the functional configuration of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic flowchart of dictionary creation processing in the embodiment, and FIG. 3 is a pattern recognition processing diagram in the embodiment. A schematic flowchart; FIG. 4 is a schematic flowchart of the matching process in an embodiment of the method of the present invention; FIG. 5 is a vector diagram for explaining the properties of feature vectors in the multilayer directional histogram method; FIG. 6 is a component of the feature vector. It is an explanatory diagram of rearrangement. 10... Pattern reading section, 12... Preprocessing section, 14... Feature extraction section, 16... Sorting section, 18... Sorting table section, 20... Dictionary creation section, 22 ···dictionary. Figure 1φ
Claims (2)
において、多層方向ヒストグラム法によって得られた標
準パターンの特徴ベクトルの成分を標準偏差または分散
の大きい次元順に予め並べ替えたのち、その上位N次元
の成分だけからなるベクトルを辞書パターンの特徴ベク
トルとして辞書に登録しておき、多層方向ヒストグラム
法により未知パターンから抽出した特徴ベクトルの成分
を、辞書パターンの特徴ベクトルの成分の並べ替え順に
従って並べ替え、その成分並べ替え後の特徴ベクトルと
辞書パターンの特徴ベクトルとの対応次元成分の距離ま
たは類似度を演算することにより、未知パターンと辞書
パターンとのマッチングを行うことを特徴とするパター
ン認識方式。(1) In a pattern recognition method using the multilayer directional histogram method, the components of the feature vector of the standard pattern obtained by the multilayer directional histogram method are sorted in advance in the order of dimensions with the largest standard deviation or variance, and then only the top N-dimensional components are used. The vector consisting of is registered in the dictionary as the feature vector of the dictionary pattern, and the components of the feature vector extracted from the unknown pattern by the multilayer directional histogram method are sorted according to the sorting order of the components of the feature vector of the dictionary pattern, and the components are A pattern recognition method characterized by performing matching between an unknown pattern and a dictionary pattern by calculating the distance or similarity of the corresponding dimension components between the feature vector after sorting and the feature vector of the dictionary pattern.
元の成分から優先的に行い、その演算の結果によって、
さらに下位次元の成分の距離または類似度の演算を行う
か否かを判定することを特徴とする特許請求の範囲第1
項に記載のパターン認識方式。(2) Compute the distance or similarity of the feature vectors starting from the higher dimension components, and use the result of the computation to
Claim 1, characterized in that it is further determined whether or not to calculate the distance or similarity of components of lower dimensions.
The pattern recognition method described in Section.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61144487A JPH0740287B2 (en) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | Pattern recognition method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61144487A JPH0740287B2 (en) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | Pattern recognition method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63779A true JPS63779A (en) | 1988-01-05 |
| JPH0740287B2 JPH0740287B2 (en) | 1995-05-01 |
Family
ID=15363467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61144487A Expired - Lifetime JPH0740287B2 (en) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | Pattern recognition method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0740287B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002074268A (en) * | 2000-08-31 | 2002-03-15 | Hewlett Packard Co <Hp> | Character recognition system |
| JP2002099913A (en) * | 2000-07-21 | 2002-04-05 | Lg Electronics Inc | Multimedia retrieving method using progressive histogram |
-
1986
- 1986-06-20 JP JP61144487A patent/JPH0740287B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002099913A (en) * | 2000-07-21 | 2002-04-05 | Lg Electronics Inc | Multimedia retrieving method using progressive histogram |
| US7039255B2 (en) | 2000-07-21 | 2006-05-02 | Lg Electronics Inc. | Method for searching multimedia using progressive histogram |
| JP2002074268A (en) * | 2000-08-31 | 2002-03-15 | Hewlett Packard Co <Hp> | Character recognition system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0740287B2 (en) | 1995-05-01 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |