DE2946360A1

DE2946360A1 - Mustererkennungsverfahren

Info

Publication number: DE2946360A1
Application number: DE19792946360
Authority: DE
Inventors: Hajime Yoshida
Original assignee: Hajime Industries Ltd
Current assignee: Hajime Industries Ltd
Priority date: 1978-11-17
Filing date: 1979-11-16
Publication date: 1980-05-29
Also published as: JPS5567607A; DE2946360C2; GB2038062B; US4449240A; FR2443104B1; FR2443104A1; GB2038062A

Description

2-5-9, Kudanminami, Chiyoda-ku

Tokio / Japan

Mustererkennunasverfaliren

Die Erfindung betrifft allgemein Mustererkennungsverfahren und mehr im einzelnen ein Musterkennungsverfahren, bei dem die Genauigkeit der Entscheidung verbessert wird.

Die herkömmlichen Mustererkennungsverfahren führen im allgemeinen die Mustererkennung durch wie in Figur 1 gezeigt, wobei ein zu untersuchender Gegenstand 1 durch Licht von einer Lichtquelle 3 bestrahlt wird, welcher Energie von einer stabilisierten Energiequelle 2 zugeführt wird, und wobei eine Kamera wie beispielsweise eine Fernsehkamera ein Bild des untersuchten Gegenstandes 1 aufnimmt und ein dem untersuchten Gegenstand 1 entsprechendes elektrisches Signal von der Kamera 4 zu einem Mustererkennungssystem 5 wie beispielsweise einem Computer oder dergleichen gesendet wird.

Obwohl der Lichtquelle 3 die Energie von der stabilisierten Energiequelle 2 zugeführt wird, ist dennoch das Licht von der Lichtquelle 3 nicht immer stetig oder konstant, und das umgebende Lichtvolumen des untersuchten Gegenstandes 1 ändert sich auch mit Ablauf der Zeit. Ferner ändert sich auch das Videosignal von der Kamera 4 unter dem Einfluß von Drift, Umgebungstemperaturveränderungen und dergleichen. Dementsprechend ist ein solcher Einfluß auf die Entscheidungen durch

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das Mustererkennungssystem 5 unvermeidlich; beispielsweise kann selbst dann, wenn der untersuchte Gegenstand 1 zu der gleichen Klasse wie ein Bezugsgegenstand gehört (anders ausgedrückt, wenn die Differenz zwischen den zwei kleiner ist als ein unten erläuterter vorbestimmter Wert A), die Differenz G zwischen dem Bezugsgegenstand und dem untersuchten Gegenstand 1 sich mit Ablauf der Zeit wie eine Kurve a in dem Diagramm von Figur 2 verändern. Ferner ändert sich, wenn der untersuchte Gegenstand nicht der gleichen Klasse wie der Bezugsgegenstand angehört (anders ausgedrückt, wenn die Differenz zwischen den zwie größer ist als der vorbestimmte Wert A), die Differenz G zwischen dem Bezugsgegenstand und dem untersuchten Gegenstand 1 auch mit Ablauf der Zeit wie eine Kurve b in dem Diagramm der Figur 2. Jedoch bleibt der vorbestimmte Wert A, der als Maßstab für die Entscheidung verwendet wird, ob der untersuchte Gegenstand 1 der gleichen Klasse wie der Bezugsgegenstand angehört oder nicht, durch den gesamten Untersuchungsprozess unverändert. Dementsprechend wird bei herkömmlichen Systemen innerhalb eines Zeitabschnitts Tl der Figur 2 der untersuchte Gegenstand 1, obwohl er tatsächlich in dieselbe Klasse wie der Bezugsgegenstand gehört, durch das System 5 als nicht zu der gleichen Klasse gehörig beurteilt, und ferner wird während einer Zeitspanne T2 der untersuchte Gegenstand 1, obwohl er nicht zu der gleichen Klasse gehört wie der Bezugsgegenstand, durch das System 5 als zur gleichen Klasse wie der Bezugsgegenstand gehörig beurteilt, und eine derartige Fehlentscheidung ergibt sich als Mangel des Systems.

Daher ist ein Gegenstand der Erfindung die Schaffung eines neuartigen Mustererkennungsverfahrens, das die bei dem bekannten Verfahren vorhandenen Mängel nicht aufweist.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung eines Mustererkennungsverfahrens, bei dem die Zuverlässigkeit der Beurteilungen eines Gegenstandes in einem Mustererkennungs-

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system nicht gestört wird, indem Änderungen trotz Veränderungen in der Umgebungstemperatur und anderen Veränderungen, die Änderungen in dem Videoausgangssignal von einer Kamera beeinflussen, auf den Zeitablauf bezogen, absorbiert werden.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Mustererkennungsverfahren geschaffen, bei dem die Entscheidung getroffen wird, daß ein zu untersuchender Gegenstand zur gleichen Klasse gehört wie ein bereits gespeicherter Bezugsgegenstand, wenn die Differenz zwischen dem untersuchten Gegenstand und dem bereits gespeicherten Bezugsgegenstand innerhalb eines vorbestimmten Wertes liegt, welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß der vorbestimmte Wert in Übereinstimmung mit vergangenen Entscheidungsergebnissen während des Prozesses der Gegenstandsuntersuchung geändert wird.

Beispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Beispiels für ein herkömmliches Mustererkennungssystem ;

Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung des Systems der Fig. 1;

Fig. 3 und 4 Flußdiagramme zur Erläuterung von Beispielen für

die Erfindung; und

Fig. 5 ein Diagramm, das zur Erläuterung der Wirksamkeit

der Erfindung verwendet wird.

Figur 3 ist ein Flußdiagramm, das ein Beispiel für die Erfindung zeigt. Wenn bei diesem Beispiel nach Hereinnehmen der Daten von einer Kamera 4, wie beispielsweise einer Fernsehkamera, die einen zu untersuchenden Gegenstand wie üblich aufnimmt, die Differenz zwischen den Daten des Gegenstandes und den Daten eines Bezugsgegenstandes, die bereits in einem Mustererkennungssystem 5 gespeichert sind, innerhalb eines vorbestimmten Wertes A liegt, wird der untersuchte Gegenstand

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als zur selben Klasse wie der Bezugsgegenstand gehörig beurteilt. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Übereinstimmungssignal abgegeben, durch welches der größte Wert GM in den Differenzen einer vorbestimmten Anzahl vergangener Entscheidungen übereinstimmender Gegenstände aussortiert wird. Wenn andererseits die Differenz zwischen dem untersuchten Gegenstand und dem Bezugsgegenstand größer ist als der vorbestimmte Wert A, wird ein Nicht-Übereinstimmungssignal abgegeben, durch das der kleinstfe Wert GN in den Differenzen einer vorbestimmten Anzahl von vergangenen Nicht-Übereinstimmungsentscheidungen aussortiert wird. Als nächster Schritt wird durch den Maximalwert und den Minimalwert GM bzw. GN in den Differenzen der vorbestimmte Wert A revidiert, beispielsweise durch A = (GM + GN)/2.

Figur 4 zeigt ein Flußdiagramm mit einem anderen Beispiel. In dem Fall der Figur 4 wird, wenn der untersuchte Gegenstand als zur selben Klasse wie der Bezugsgegenstand gehörig beurteilt wird, die Differenz für eine vorbestimmte Anzahl von Entscheidungen gemittelt, und mit einem solchen Durchschnittswert wird der vorbestimmte Wert A revidiert. Die übrigen Verfahrensschritte sind die gleichen wie bei dem in Figur 3 ]e- ^eigten Beispiel.

Wie oben beschrieben, wird durch die anhand der Figuren 3 und 4 erläuterte Erfindung trotz der zeitbezogenen Änderungen in den Differenzen zwischen dem Bezugsgegenstand und den untersuchten Gegenständen, die als zur gleichen Klasse wie der Bezugsgegenstand gehörig beurteilt werden und ferner, obwohl zeitbezogene Schwankungen bestehen in den Differenzen zwischen dem Bezugsgegenstand und den untersuchten Gegenständen, wenn diese als nicht zur gleichen Klasse wie der Bezugsgegenstand gehörig beurteilt werden, der vorbestimmte Wert A entsprechend solchen Änderungen und Schwankungen verändert, wie durch eine Kurve c in dem Diagramm der Figur 5 gezeigt, so daß es keine Überschneidungen der Kurven a oder b mit der Kurve c des vorbe-

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stimmten Wertes A gibt, wie bei den Mustererkennungsverfahren nach dem Stand der Technik bemerkt, die in Verbindung mit dem Diagramm von Figur 2 beschrieben worden sind, und es gibt keine untaugliche Entscheidung, wie zum Beispiel Fehlentscheidungen.

Außerdem ist es offensichtlich, daß die Basis für die Änderung des·vorbestimmten Wertes A niht notwendigerweise auf die oben beschriebenen Beispiele beschränkt zu sein braucht.

Offensichtlich können viele Modifikationen und Variationen von einem Fachmann vorgenommen werden, ohne von dem Gedanken oder dem Rahmen der Erfindung abzuweichen, so daß diese nur durch die Ansprüche bestimmt sein sollen.

Der Patentanwalt

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Claims

2-5-9, Kudanminami, Chiyoda-ku

Tokio / Japan

16. November 1979

Ansprüche:

/lJ Mustererkennungsverfahren, bei dem die Entscheidung getroffen wird, daß ein zu untersuchender Gegenstand zur gleichen Klasse gehört wie ein bereits gespeicherter Bezugsgegenstand, wenn die Differenz zwischen dem untersuchten Gegenstand und dem bereits gespeicherten Bezugs— gegenstand innerhalb eines vorbestimmten Wertes liegt, dadurch gekennzeichnet , daß der vorbestimmte Wert in Übereinstimmung mit vergangenen Entscheidungsergebnissen während des Prozesses der Gegenstandsuntersuchung geändert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Wert geändert wird in Gleichlauf mit dem Maximalwert der Differenzen, wenn die Entscheidung getroffen wird, daß die untersuchten Gegenstände der gleichen Klasse angehören wie der Bezugsgegenstand während eines vergangenen, bestimmten Entscheidungszeitraumes, und im Gleichlauf mit dem Minimalwert der Differenzen, wenn die Entscheidung getroffen wird, daß die untersuchten Gegenstände nicht der gleichen Klasse angehören wie der Bezugsgegenstand.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Wert geändert wird mit dem Durchschnitt der Differenzen der untersuchten Gegenstände, deren Zugehörigkeit zu der gleichen Klasse wie der Bezugsgegenstand

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während einer bestimmten Zeitspanne in der Vergangenheit entschieden war.

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