JP2014123184A - 認識装置、方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】実施形態の認識装置は、取得部と、記憶部と、第1算出部と、第2算出部と、決定部と、出力部と、を備える。記憶部は、各学習パターンが複数のカテゴリのいずれかに属する複数の学習パターンを記憶する。取得部は、認識対象の認識対象パターンを取得する。第1算出部は、前記カテゴリ毎に、認識対象パターンと当該カテゴリに属する学習パターンとの距離に対する当該カテゴリに属する学習パターンの数の分布を示す距離ヒストグラムを算出する。第2算出部は、前記複数のカテゴリそれぞれの前記距離ヒストグラムを分析して、前記カテゴリの信頼度を算出する。決定部は、前記信頼度を用いて、前記複数のカテゴリの中から前記認識対象パターンのカテゴリを決定する。出力部は、前記認識対象パターンの前記カテゴリを出力する。
【選択図】図1
Description
図1は、第1実施形態の認識装置10の一例を示す構成図である。図1に示すように、認識装置10は、撮像部7と、抽出部9と、取得部11と、記憶部13と、第1算出部15と、第2算出部17と、決定部19と、出力制御部21と、出力部23とを、備える。
第2実施形態では、距離ヒストグラムを構成する距離毎の学習パターンの数を累積した累積数の割合を示す累積ヒストグラムを更に用いて信頼度を算出する例について説明する。以下では、第1実施形態との相違点の説明を主に行い、第1実施形態と同様の機能を有する構成要素については、第1実施形態と同様の名称・符号を付し、その説明を省略する。
上記各実施形態では、認識対象パターン及び学習パターンが認識対象物を撮像した画像から抽出した特徴ベクトルである例について説明したが、これに限定されず、認識対象物を撮像した画像そのものであってもよい。この場合、認識装置は、抽出部9を備える必要はなく、取得部11は、撮像部7が撮像した画像を取得すればよい。また、第1算出部15は、認識対象パターンと学習パターンとの距離として、例えば、両画像の各ピクセルの画素値の差の合計などを算出して、距離ヒストグラムを算出すればよい。
上記各実施形態では、認識装置が撮像部7及び抽出部9を備える例について説明したが、認識装置は、これらの構成を備えていなくてもよい。この場合、外部で認識対象パターンを生成し、この認識対象パターンを取得部11が取得したり、記憶部13に認識対象パターンを記憶しておき、この認識対象パターンを取得部11が取得したりすればよい。
図9は、上記各実施形態及び変形例の認識装置のハードウェア構成の一例を示す図である。上記各実施形態及び変形例の認識装置は、CPUなどの制御装置902と、ROMやRAMなどの記憶装置904と、HDDなどの外部記憶装置906と、ディスプレイなどの表示装置908と、キーボードやマウスなどの入力装置910と、デジタルカメラなどの撮像装置912と、を備えており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成となっている。
11 取得部
13 記憶部
15 第1算出部
17、117 第2算出部
19 決定部
21 出力制御部
23 出力部
116 第3算出部
902 制御装置
904 記憶装置
906 外部記憶装置
908 表示装置
910 入力装置
Claims (12)
- 各学習パターンが複数のカテゴリのいずれかに属する複数の学習パターンを記憶する記憶部と、
認識対象の認識対象パターンを取得する取得部と、
前記カテゴリ毎に、前記認識対象パターンと当該カテゴリに属する学習パターンとの距離に対する当該カテゴリに属する学習パターンの数の分布を示す距離ヒストグラムを算出する第1算出部と、
前記複数のカテゴリそれぞれの前記距離ヒストグラムを分析して、前記カテゴリの信頼度を算出する第2算出部と、
前記信頼度を用いて、前記複数のカテゴリの中から前記認識対象パターンのカテゴリを決定する決定部と、
前記認識対象パターンの前記カテゴリを出力する出力部と、
を備える認識装置。 - 前記第2算出部は、前記複数のカテゴリのうち前記認識対象パターンのカテゴリとなる確率が上位となるn個のカテゴリの信頼度を算出し、
前記決定部は、前記n個の信頼度のうちいずれかの信頼度を用いて、前記n個のカテゴリの中から前記認識対象パターンの前記カテゴリを決定する請求項1に記載の認識装置。 - 前記第2算出部は、前記複数のカテゴリそれぞれの前記距離ヒストグラムから当該カテゴリの最頻値となる距離を求め、当該複数の距離を小さい順に前記n個並べ、前記n個の距離それぞれについて、最も小さい距離から自距離の次に大きい距離まで隣接する距離の差分を足し合わせて、前記n個の信頼度を算出する請求項2に記載の認識装置。
- 前記カテゴリ毎に、前記距離ヒストグラムを構成する前記数を累積した累積数の割合を前記距離毎に示す累積ヒストグラムを算出する第3算出部を更に備え、
前記第2算出部は、前記複数の距離ヒストグラム及び前記複数の累積ヒストグラムを分析して、前記信頼度を算出する請求項1に記載の認識装置。 - 前記第2算出部は、前記複数のカテゴリのうち前記認識対象パターンのカテゴリとなる確率が上位となるn個のカテゴリの信頼度を算出し、
前記決定部は、前記n個の信頼度のうちいずれかの信頼度を用いて、前記n個のカテゴリの中から前記認識対象パターンの前記カテゴリを決定する請求項4に記載の認識装置。 - 前記複数のカテゴリそれぞれの前記累積ヒストグラムは、当該カテゴリの前記距離ヒストグラムを構成する前記数を距離が小さい順に累積した累積数の当該カテゴリに属する学習パターンの合計数に対する割合を距離毎に示し、
前記第2算出部は、前記カテゴリ毎に、前記距離ヒストグラムを構成する前記数を、前記累積ヒストグラムの前記割合が第1閾値に達する距離まで前記距離の小さい順に重み付け加算して重付加算値を算出し、当該複数の重付加算値を小さい順に前記n個並べ、前記n個の重付加算値それぞれについて、最も小さい重付加算値から自重付加算値の次に大きい重付加算値まで隣接する重付加算値の差分を足し合わせて、前記n個の信頼度を算出する請求項5に記載の認識装置。 - 前記決定部は、前記n個の信頼度のうち最も値の大きい最大信頼度が第2閾値を超えているか否かを判定し、前記第2閾値を超えている場合、当該最大信頼度のカテゴリを前記認識対象パターンの前記カテゴリに決定する請求項2、3、5又は6に記載の認識装置。
- 前記決定部は、前記n個の信頼度のうち最も値の大きい最大信頼度以外の所定信頼度が第3閾値を超えているか否かを判定し、前記第3閾値を超えている場合、前記n個の信頼度のうち当該所定信頼度以上の信頼度のカテゴリを前記認識対象パターンの前記カテゴリの候補に決定する請求項2、3、5、6又は7に記載の認識装置。
- 前記決定部は、前記所定信頼度が前記第3閾値を超えていない場合、前記n個のカテゴリの中に前記認識対象パターンのカテゴリは存在しないことを決定する請求項8に記載の認識装置。
- 認識対象物を撮像して画像を得る撮像部と、
前記画像から前記認識対象パターンを抽出する抽出部と、を更に備え、
前記取得部は、抽出された前記認識対象パターンを取得する請求項1〜9のいずれか1つに記載の認識装置。 - 取得部が、認識対象の認識対象パターンを取得する取得ステップと、
第1算出部が、各学習パターンが複数のカテゴリのいずれかに属する複数の学習パターンを記憶する記憶部から、前記複数の学習パターンを取得し、前記カテゴリ毎に、前記認識対象パターンと当該カテゴリに属する学習パターンとの距離に対する当該カテゴリに属する学習パターンの数の分布を示す距離ヒストグラムを算出する第1算出ステップと、
第2算出部が、前記複数のカテゴリそれぞれの前記距離ヒストグラムを分析して、前記カテゴリの信頼度を算出する第2算出ステップと、
決定部が、前記信頼度を用いて、前記複数のカテゴリの中から前記認識対象パターンのカテゴリを決定する決定ステップと、
出力部が、前記認識対象パターンの前記カテゴリを出力する出力ステップと、
を含む認識方法。 - 認識対象の認識対象パターンを取得する取得ステップと、
各学習パターンが複数のカテゴリのいずれかに属する複数の学習パターンを記憶する記憶部から、前記複数の学習パターンを取得し、前記カテゴリ毎に、前記認識対象パターンと当該カテゴリに属する学習パターンとの距離に対する当該カテゴリに属する学習パターンの数の分布を示す距離ヒストグラムを算出する第1算出ステップと、
前記複数のカテゴリそれぞれの前記距離ヒストグラムを分析して、前記カテゴリの信頼度を算出する第2算出ステップと、
前記信頼度を用いて、前記複数のカテゴリの中から前記認識対象パターンのカテゴリを決定する決定ステップと、
前記認識対象パターンの前記カテゴリを出力する出力ステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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