JP2515732B2 - Pattern matching device - Google Patents

Pattern matching device

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JP2515732B2
JP2515732B2 JP61007880A JP788086A JP2515732B2 JP 2515732 B2 JP2515732 B2 JP 2515732B2 JP 61007880 A JP61007880 A JP 61007880A JP 788086 A JP788086 A JP 788086A JP 2515732 B2 JP2515732 B2 JP 2515732B2
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伸生 津田
比呂志 松尾
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、パタン認識に用いるパタン照合装置に関
し、特に手書き漢字認識等における変形を許容した入力
パタンと多数の標準パタンとの照合を高能率で実行する
パタン照合装置に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a pattern collation device used for pattern recognition, and particularly, it is highly efficient in collating an input pattern that allows deformation in handwritten Chinese character recognition and the like with a large number of standard patterns. The present invention relates to a pattern matching device that is executed in.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

手書きの漢字かなまじり文で書かれた大量の文書や帳
票の計算機等への高速入力手段である光学式手書き漢字
読み取り装置(手書き漢字OCR)では、光電変換処理で
得られる文字画像の入力パタンに対して、前処理,特徴
抽出処理,パタン照合処理を施して、認識結果として日
本語JISコード等の文字種のカテゴリ名を出力する認識
処理過程がとられている。
With an optical handwritten kanji reading device (handwritten kanji OCR), which is a high-speed input means to a large number of documents and forms calculators written by handwritten kanji kanaji sentences, input patterns of character images obtained by photoelectric conversion processing are used. On the other hand, a recognition processing process is performed in which preprocessing, feature extraction processing, and pattern matching processing are performed and a category name of a character type such as Japanese JIS code is output as a recognition result.

ここで、前処理は、入力パタンのノイズ除去,位置の
正規化,大きさの正規化等の処理,特徴抽出処理は、前
処理済みの入力パタンから、所定のアルゴリズムにした
がって入力特徴ベクトルを生成する処理であり、パタン
照合処理は、この入力特徴ベクトルと、認識対象カテゴ
リ別の標準パタンからあらかじめ生成してある標準特徴
ベクトルとの間の類似性の大小関係に基づいて、候補カ
テゴリを抽出する処理である。
Here, pre-processing is processing such as noise removal of input patterns, position normalization, size normalization, and the like, and feature extraction processing is to generate an input feature vector from a pre-processed input pattern according to a predetermined algorithm. In the pattern matching process, the candidate categories are extracted based on the similarity relationship between the input feature vector and the standard feature vector generated in advance from the standard pattern for each recognition target category. Processing.

従来、手書き漢字OCR等の文字認識装置では、漢字特
有の複雑な入力パタンを手書きによる変形を吸収して精
度よく標準パタンと照合するために、入力パタンと標準
パタンのそれぞれをベクトル要素が数百程度の高次元の
特徴ベクトルで表現し、パタン照合装置においてこれら
の特徴ベクトル間の類似性をベクトル間距離を尺度とし
て計算し、ベクトル間距離が最小となる標準特徴ベクト
ルのカテゴリ名を第1候補カテゴリとして抽出する方法
がとられてきた。また手書き漢字の場合には単純な分類
規則では照合対象となるカテゴリを絞り込むことが困難
なため、入力特徴ベクトルと認識対象の全カテゴリの標
準特徴ベクトルと総当りでベクトル間距離を計算する方
法が用いられてきた。
Conventionally, a character recognition device such as a handwritten Chinese character OCR has several hundred vector elements for each of the input pattern and the standard pattern in order to accurately absorb the complex input pattern unique to the Chinese character and accurately match it with the standard pattern. Expressed as a high-dimensional feature vector, the pattern matching device calculates the similarity between these feature vectors using the inter-vector distance as a scale, and the category name of the standard feature vector that minimizes the inter-vector distance is the first candidate. The method of extracting as a category has been taken. Also, in the case of handwritten Chinese characters, it is difficult to narrow down the categories to be matched with a simple classification rule, so a method to calculate the vector distance by brute force with the input feature vector and the standard feature vectors of all categories to be recognized is available. Has been used.

特徴ベクトルの各ベクトル要素は、局所的あるいは大
局的な文字線構造や背景構造を反映する物理的な要素値
とし、一般に1バイト程度の範囲で量子化してある。
Each vector element of the feature vector is a physical element value that reflects a local or global character line structure or background structure, and is generally quantized within a range of about 1 byte.

具体的なベクトル間距離の計算方法は、特徴ベクトル
の要素数(次元数)をm、カテゴリ数をnとし、入力特
徴ベクトルIを、 I=(i1 i2……im) 第1番から第n番までのカテゴリのうち、第y番目のカ
テゴリの標準特徴ベクトルJyを、 Jy=(J1y J2y……Jmy) とすると、入力特徴ベクトルIと標準特徴ベクトルJy
のベクトル間距離Dyとしては、 [シティブロック距離] [ユークリッド距離] などの計算式が一般に用いられている。ここでWxyは、
特徴ベクトルの要素間の重みを表わす重みベクトル、 Wy=(W1y W2y……Wmy) のベクトル要素である。
A specific method of calculating the distance between vectors is as follows. The number of elements (number of dimensions) of the feature vector is m, the number of categories is n, and the input feature vector I is I = (i 1 i 2 ...... i m ) No. 1 If the standard feature vector J y of the y-th category in the categories from No. to n is J y = (J 1y J 2y ... J my ), the input feature vector I and the standard feature vector J y The vector distance D y is [City block distance] [Euclidean distance] Calculation formulas such as are generally used. Where W xy is
It is a vector of W y = (W 1y W 2y ...... W my ), which is a weight vector representing the weight between the elements of the feature vector.

こうしたベクトル間距離を各標準特徴ベクトルについ
て求め、カテゴリ名を付加してソート処理を行うことに
より、ベクトル間距離が最小のカテゴリ名を第1候補カ
テゴリとして抽出する。
Such a vector distance is obtained for each standard feature vector, a category name is added, and a sorting process is performed to extract the category name having the smallest vector distance as the first candidate category.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

このように、従来のパタン照合装置では1文字分のパ
タン照合に、要素数m×カテゴリ数n(回)の累計計算
が必要であり、手書き漢字認識のように高次元の特徴ベ
クトルによって極めて多数のカテゴリの中から候補カテ
ゴリの抽出を行う場合には総計算量が膨大になり、文字
認識装置においてはパタン照合装置が認識速度を制約す
る問題があった。
As described above, in the conventional pattern matching device, it is necessary to perform the cumulative calculation of the number of elements m × the number of categories n (times) for the pattern matching for one character, and the number of elements is extremely large due to a high-dimensional feature vector such as handwritten Chinese character recognition. When a candidate category is extracted from among the above categories, the total calculation amount becomes enormous, and in the character recognition device, the pattern matching device has a problem of limiting the recognition speed.

一方、こうした総計算量を低減する従来技術として、
大分類のパタン照合処理では要素数が少ない特徴ベクト
ルを用いて総当たりでベクトル間距離を計算し、次の詳
細分類のパタン照合処理では、大分類結果から得られる
第1候補カテゴリから100位程度のカテゴリについての
み、高次元の詳細分類用の特徴ベクトルでベクトル間距
離を計算して正解カテゴリを抽出する、2段階のパタン
照合処理法が既知である。しかしこの方法では、大分類
用特徴ベクトルの要素数を少なくすると、大分類結果の
候補カテゴリから正解カテゴリが棄却される危険があ
り、有効に総計算量を低減できない問題があった。
On the other hand, as a conventional technique for reducing the total calculation amount,
In the large classification pattern matching process, the vector distances are calculated by brute force using feature vectors with a small number of elements, and in the next detailed classification pattern matching process, about 100th from the first candidate category obtained from the large classification result. A pattern matching processing method of two stages is known in which the correct vector category is extracted by calculating the inter-vector distance with a high-dimensional feature vector for detailed classification only for the category. However, in this method, if the number of elements of the large classification feature vector is reduced, there is a risk that the correct category is rejected from the candidate categories of the large classification result, and the total calculation amount cannot be effectively reduced.

そこでこの発明の目的は、全部のカテゴリでなく一部
のカテゴリに対する累計計算によって高精度、かつ高速
に全カテゴリから候補カテゴリを抽出できるパタン照合
装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a pattern matching device capable of extracting candidate categories from all categories with high accuracy and high speed by cumulative calculation for some categories instead of all categories.

〔問題点を解決するための手段〕 この発明にかかるパタン照合装置は、標準特徴ベクト
ルの各ベクトル要素ごとにカテゴリ名を要素値の大きさ
順にソートしてなる辞書を格納した辞書メモリと、入力
特徴ベクトルの要素値の大きさにしたがって各ベクトル
要素ごとに辞書メモリから一部のカテゴリ名を選択して
読み出す選択処理手段と、この選択処理手段によって各
ベクトル要素ごとに読み出されるカテゴリ名に基づいて
カテゴリ別に評価値を累積する評価値累積処理手段と、
この評価値累積処理手段から出力されるカテゴリ別の評
価値の累積値の大小関係によって候補カテゴリを抽出す
るソート処理手段とで構成したものである。
[Means for Solving Problems] A pattern matching device according to the present invention includes a dictionary memory that stores a dictionary in which category names are sorted in order of element value for each vector element of a standard feature vector; Based on the selection processing means for selecting and reading a part of the category name from the dictionary memory for each vector element according to the size of the element value of the feature vector, and the category name read for each vector element by this selection processing means Evaluation value accumulation processing means for accumulating evaluation values for each category,
The evaluation value accumulation processing means is configured by a sorting processing means for extracting candidate categories according to the magnitude relation of the accumulated value of the evaluation values for each category.

〔作用〕[Action]

この発明は、上記の構成とすることにより、入力特徴
ベクトルと各カテゴリに対応した標準特徴ベクトルとの
ベクトル間距離に相当する評価値累積値が、各ベクトル
要素ごとに選択する一部のカテゴリについての累積計算
で得られるため、パタン照合処理における総計算量を大
幅に削減できる。
According to the present invention, by adopting the above-mentioned configuration, the evaluation value cumulative value corresponding to the inter-vector distance between the input feature vector and the standard feature vector corresponding to each category is selected for some categories selected for each vector element. Therefore, the total calculation amount in the pattern matching process can be significantly reduced.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の詳細を実施例を参照して説明する。 Hereinafter, details of the present invention will be described with reference to embodiments.

第1図はこの発明のパタン照合装置の第1の実施例を
示すブロック構成図である。図中、1は辞書メモリ、2
は選択処理手段、3は評価値累積処理手段、4はソート
処理手段、5はプロセッサ、6はプログラムメモリ、7
は汎用メモリ、8は2ボートメモリ、9は入力バス、10
は接続バス、11は出力バス、12はアドレスバス、13はデ
ータバス、14はプログラムアドレス線、15はプログラム
読み出し線である。
FIG. 1 is a block diagram showing the first embodiment of the pattern matching device of the present invention. In the figure, 1 is a dictionary memory, 2
Is a selection processing means, 3 is an evaluation value accumulation processing means, 4 is a sorting processing means, 5 is a processor, 6 is a program memory, 7
Is a general-purpose memory, 8 is a 2-boat memory, 9 is an input bus, 10
Is a connection bus, 11 is an output bus, 12 is an address bus, 13 is a data bus, 14 is a program address line, and 15 is a program read line.

第1図のパタン照合装置は、入力バス9から未知入力
文字パタンから生成した入力特徴ベクトルを入力する
と、カテゴリに対応した標準特徴ベクトルとのパタン照
合処理を行い、出力バス11から照合結果として候補カテ
ゴリ名を出力する機能を備えている。ここで、特徴ベク
トルの要素数(次元数)はm、カテゴリ数はn、特徴ベ
クトルの各要素値はOからLまでのL+1レベルに量子
化してある。以下に、各手段の構成ならびに機能を説明
する。
When the input feature vector generated from the unknown input character pattern is input from the input bus 9, the pattern matching device of FIG. 1 performs a pattern matching process with the standard feature vector corresponding to the category, and outputs a candidate as a matching result from the output bus 11. It has a function to output the category name. Here, the number of elements (number of dimensions) of the feature vector is m, the number of categories is n, and each element value of the feature vector is quantized to L + 1 level from O to L. The configuration and function of each means will be described below.

辞書メモリ1は、選択処理手段2とアドレスバス12な
らびにデータバス13によって接続されている。辞書メモ
リ1には、第2図に示す辞書テーブルと、第3図に示す
辞書管理テーブルとが格納してある。これら2つのテー
ブルは、第4図に示す標準特徴テーブルの全カテゴリの
標準特徴ベクトルを、各ベクトル要素ごとにカテゴリ名
を要素値の大きさ順にソートして作成した辞書に相当し
ている。なお、第2図の辞書テーブルに示すカテゴリ名
の配列状態は一例であり、この実施例特有の状態を示す
ものではない。
The dictionary memory 1 is connected to the selection processing means 2 by an address bus 12 and a data bus 13. The dictionary table shown in FIG. 2 and the dictionary management table shown in FIG. 3 are stored in the dictionary memory 1. These two tables correspond to dictionaries created by sorting the standard feature vectors of all categories in the standard feature table shown in FIG. 4 by sorting the category name for each vector element in the order of the element value. Incidentally, the arrangement state of the category names shown in the dictionary table of FIG. 2 is an example, and does not show the state peculiar to this embodiment.

選択処理手段2は後述する選択処理を実行するプロセ
ッサ5、選択処理の制御プログラムを格納したプログラ
ムメモリ6、第5図に示す入力特徴テーブルを格納した
汎用メモリ7からなっている。プロセッサ5は高速制御
向きに構成されており、プログラムメモリ6とはプログ
ラムアドレス線14ならびにプログラム読み出し線15によ
て、汎用メモリ7とはアドレスバス12ならびにデータバ
ス13によって、それぞれ独立に接続されている。汎用メ
モリ7の入力特徴テーブルには、入力バス9とプロセッ
サ5を介して外部から入力特徴ベクトルを受信すること
ができる。またプロセッサ5と辞書メモリ1とは、汎用
メモリ7と共通なアドレスバス12ならびにデータバス13
によって接続されている。以上の構成によって選択処理
手段2は入力特徴ベクトルの要素値の大きさにしたがっ
て、各ベクトル要素ごとに辞書メモリ1から一部のカテ
ゴリ名を選択して読み出す選択処理機能を実現してい
る。
The selection processing means 2 comprises a processor 5 for executing the selection processing described later, a program memory 6 storing a control program for the selection processing, and a general-purpose memory 7 storing the input feature table shown in FIG. The processor 5 is configured for high-speed control, and is independently connected to the program memory 6 by a program address line 14 and a program read line 15, and to the general-purpose memory 7 by an address bus 12 and a data bus 13. There is. The input feature table of the general-purpose memory 7 can receive an input feature vector from the outside via the input bus 9 and the processor 5. Further, the processor 5 and the dictionary memory 1 have an address bus 12 and a data bus 13 which are common to the general-purpose memory 7.
Connected by. With the above configuration, the selection processing means 2 realizes a selection processing function of selecting and reading a part of category names from the dictionary memory 1 for each vector element according to the size of the element value of the input feature vector.

評価値累積処理手段3は後述する評価値累積処理を実
行するプロセッサ5と、評価値累積処理の制御プログラ
ムならびに第6図に示す評価値テーブルを格納したプロ
グラムメモリ6、第7図に示す評価値累積テーブルを格
納した2ボートメモリ8からなる。この2ボートメモリ
8とプロセッサ5とは、ポートaおよびポートbの2組
のアドレスバス12a,12bおよびデータバス13a,13bで接続
されている。これによって2ボートメモリ8では、ポー
トaからの読み出し動作とポートbへの書き込み動作を
異なるアドレス指定で並列に実行できる。またこの評価
値累積処理手段3のプロセッサ5と選択処理手段2のプ
ロセッサ5とは、接続バス10によって接続されている。
以上の構成によって評価値累積処理手段3は、選択処理
手段2によって各ベクトル要素ごとに辞書メモリ1から
読み出されるカテゴリ名にしたがってカテゴリ別に評価
値を累積する評価値累積処理機能を実現している。
The evaluation value accumulating processing means 3 is a processor 5 for executing an evaluation value accumulating process described later, a control program for the evaluation value accumulating process, a program memory 6 storing an evaluation value table shown in FIG. 6, and an evaluation value shown in FIG. It consists of a two-vot memory 8 storing a cumulative table. The two-voted memory 8 and the processor 5 are connected by two sets of address buses 12a, 12b and data buses 13a, 13b of port a and port b. As a result, the 2-port memory 8 can perform the read operation from the port a and the write operation to the port b in parallel with different address designations. The processor 5 of the evaluation value accumulation processing means 3 and the processor 5 of the selection processing means 2 are connected by a connection bus 10.
With the above configuration, the evaluation value accumulation processing means 3 realizes the evaluation value accumulation processing function of accumulating the evaluation values for each category according to the category name read from the dictionary memory 1 for each vector element by the selection processing means 2.

ソート処理手段4は後述するソート処理を実行するプ
ロセッサ5と、ソート処理の制御プログラムを格納した
プログラムメモリ6と、第8図に示す候補カテゴリテー
ブルを格納した汎用メモリ7からなっている。このソー
ト処理手段4のプロセッサ5と評価値累積処理手段3の
プロセッサ5とは、接続バス10によって接続されてい
る。汎用メモリ7の候補カテゴリテーブルの内容は、プ
ロセッサ5と出力バス11を介して外部へ出力できる。以
上の構成によってソート処理手段4は、評価値累積処理
手段3から出力されるカテゴリ別の評価値の累積値の大
小関係によって候補カテゴリを抽出する機能を実現して
いる。
The sort processing means 4 includes a processor 5 for executing sort processing described later, a program memory 6 storing a control program for the sort processing, and a general-purpose memory 7 storing a candidate category table shown in FIG. The processor 5 of the sort processing means 4 and the processor 5 of the evaluation value accumulation processing means 3 are connected by a connection bus 10. The contents of the candidate category table in the general-purpose memory 7 can be output to the outside via the processor 5 and the output bus 11. With the above configuration, the sort processing means 4 realizes the function of extracting the candidate categories based on the magnitude relation of the cumulative value of the evaluation values for each category output from the evaluation value cumulative processing means 3.

次に、この実施例におけるパタン照合処理の原理と手
順を説明する。
Next, the principle and procedure of the pattern matching process in this embodiment will be described.

第9図はこの発明の第1の実施例における選択処理と
評価値累積処理の原理図である。この図では、第2図の
辞書テーブルと第3図の辞書管理テーブルからなるソー
ト済みの標準特徴ベクトルの辞書について、各ベクトル
要素における0からLまでの要素値の大きさ別のカテゴ
リ数をヒストグラムで表示し、これらのヒストグラムと
入力特徴ベクトルの要素値,選択範囲,非選択範囲,評
価値の関係を示している。なお、この第9図にはm個の
ベクトル要素のうち要素1,要素2,要素mのみを代表して
示してある。またヒストグラムが示すカテゴリ数の分布
は一例であり、この実施例特有の状態を示すものではな
い。
FIG. 9 is a principle diagram of the selection processing and the evaluation value accumulation processing in the first embodiment of the present invention. In this figure, for a dictionary of sorted standard feature vectors consisting of the dictionary table of FIG. 2 and the dictionary management table of FIG. 3, a histogram of the number of categories for each element value size from 0 to L in each vector element is shown. , And the relationship between these histograms and the element values of the input feature vector, the selection range, the non-selection range, and the evaluation value is shown. In FIG. 9, only element 1, element 2, and element m among the m vector elements are shown as a representative. The distribution of the number of categories shown by the histogram is an example, and does not show the state peculiar to this embodiment.

はじめに選択処理では、例えば第9図の要素1のヒス
トグラムで示すように、入力特徴ベクトルの要素値ix
(i1,i2……imの任意のものを示す)にしたがって下限
がix−Δ、上限がix+Δに相当するベクトル1の要素値
jlx,jhxを計算し、要素値の大きさの範囲jlx≦jx≦jhx
を選択範囲、これ以上の要素値の大きさの範囲を非選択
範囲とする。ここでΔは、特徴ベクトルの要素値の変動
幅等にしたがって決められる値である。第1図の選択処
理手段2では、辞書メモリ1から各ベクトル要素ごとに
選択範囲に含まれるカテゴリ名を読み出すが、第2図の
辞書テーブルは各ベクトル要素別にカテゴリ名が要素値
の大きさ順にソートしてあるため、選択範囲に含まれる
各々の要素値jxについて第3図の辞書管理テーブルを参
照し、辞書テーブル内の当該カテゴリ名の先頭アドレス
Ajxと読み出しカテゴリ数Njxを決定することによって、
辞書テーブルの必要箇所へのアクセスのみでカテゴリ名
の読み出しが行える。以上の選択処理の概略フローを第
10図に示す。
First, in the selection process, for example, as shown in the histogram of element 1 in FIG. 9, the element value ix of the input feature vector
The element value of vector 1 whose lower limit corresponds to ix−Δ and whose upper limit corresponds to ix + Δ according to (indicate any of i 1 , i 2, ... Im)
Calculate j lx and j hx, and range j lx ≤j x ≤j hx
Is the selected range, and the range of the element value larger than this is the non-selected range. Here, Δ is a value determined according to the variation range of the element value of the feature vector and the like. In the selection processing means 2 of FIG. 1, category names included in the selection range are read from the dictionary memory 1 for each vector element. In the dictionary table of FIG. 2, the category names are arranged in order of magnitude of element values for each vector element. Since they are sorted, the dictionary management table of FIG. 3 is referenced for each element value j x included in the selection range, and the start address of the category name in the dictionary table is referenced.
By determining Aj x and the number of readout categories Nj x ,
The category name can be read only by accessing the required part of the dictionary table. The outline flow of the above selection process is
Shown in Figure 10.

次いで評価値累積処理では、第9図の原理図に示すよ
うに、選択範囲に含まれるカテゴリには評価値e、非選
択範囲に含まれるカテゴリには“0"を対応させる。評価
値eとしては一般に“0"以外の正あるいは負の数値を使
用できるが、この実施例では第6図の評価値テーブルに
示すようにeを“1"として、選択範囲が“1"、非選択範
囲が“0"の2値の評価値を用いる。第1図の評価値累積
処理手段3では、第7図の評価値累積テーブルのV1から
Vnにあらかじめ“0"を書き込んでおき、選択処理手段2
から与えられる選択範囲のカテゴリ名でこのテーブルを
アクセスして、評価値“1"を累積する。非選択範囲に含
まれるカテゴリについては、評価値が“0"であるため、
評価値累積処理を省略できる。以上の評価値累積処理の
概略フローを第11図に示す。なお、選択処理におけるカ
テゴリ名の読み出しと評価値累積処理における評価値の
累積はパイプライン処理で実行できる。
Next, in the evaluation value accumulation process, as shown in the principle diagram of FIG. 9, the category included in the selected range is associated with the evaluation value e, and the category included in the non-selected range is associated with “0”. Generally, a positive or negative numerical value other than "0" can be used as the evaluation value e, but in this embodiment, e is "1" and the selection range is "1", as shown in the evaluation value table of FIG. A binary evaluation value with a non-selected range of "0" is used. In the evaluation value accumulation processing means 3 shown in FIG. 1, from V 1 of the evaluation value accumulation table shown in FIG.
"0" is written in V n in advance, and the selection processing means 2
This table is accessed with the category name of the selection range given by and the evaluation value "1" is accumulated. For the categories included in the non-selected range, since the evaluation value is "0",
The evaluation value accumulating process can be omitted. FIG. 11 shows a schematic flow of the above evaluation value accumulation processing. Note that the category name reading in the selection processing and the evaluation value accumulation in the evaluation value accumulation processing can be executed by pipeline processing.

次のソート処理では、第1図のソート処理手段4にお
いて、評価値累積処理手段3から与えられる全カテゴリ
分の評価値累積値と対応するカテゴリ名を評価値累積値
が大きい方から順に第8図の候補カテゴリテーブルに並
べ替える処理を行う。並べ替えが終了した時点で、評価
値累積値が最大の第1候補カテゴリから所定の順位まで
の候補カテゴリを出力することによって、1入力パタン
分のパタン照合処理を完了する。以上のソート処理の概
略フローを第12図に示す。
In the next sort processing, in the sort processing means 4 of FIG. 1, the category names corresponding to the evaluation value cumulative values for all categories given from the evaluation value cumulative processing means 3 are assigned the eighth category in descending order of the evaluation value cumulative value. The process of rearranging to the candidate category table in the figure is performed. When the rearrangement is completed, the pattern matching process for one input pattern is completed by outputting the candidate categories from the first candidate category having the largest evaluation value cumulative value to the predetermined rank. FIG. 12 shows a schematic flow of the above sort processing.

なお、この実施例では、選択処理において各ベクトル
要素ごとに辞書メモリ1に格納した第2図の辞書テーブ
ルからカテゴリ名を読み出すにあたって、選択処理手段
2によって選択範囲に含まれる各々の要素値jxについて
第3図の辞書管理テーブルを参照し、第2図の辞書テー
ブル内の要素値jxに対応した先頭アドレスAjxとカテゴ
リ数Njxを決定する構成を示した。こうした構成の他
に、あらかじめ要素値ixの大きさ対応に選択範囲の最小
の要素値jlxの先頭アドレスSix(Ajlx)と選択範囲の全
てに含まれるカテゴリ数Hix(各Njxの累積値)とを求め
て第13図に示す選択範囲テーブルを作成し、これを辞書
メモリ1の第3図の辞書管理テーブルに替えて格納して
おき、選択処理において各ベクトル要素当たり1回の選
択範囲テーブルの参照で第2図の辞書テーブル内の先頭
アドレスと読み出しカテゴリ数を決定するように構成す
ることも可能である。
In this embodiment, when the category name is read out from the dictionary table of FIG. 2 stored in the dictionary memory 1 for each vector element in the selection process, each element value j x included in the selection range by the selection processing unit 2 is read. The structure for determining the start address Aj x and the number of categories Nj x corresponding to the element value j x in the dictionary table in FIG. 2 is shown with reference to the dictionary management table in FIG. In addition to this configuration, the start address Si x (Aj lx ) of the smallest element value j lx in the selection range corresponding to the size of the element value i x and the number of categories Hi x (each Nj x (Cumulative value) and a selection range table shown in FIG. 13 is created, which is stored in the dictionary memory 1 in place of the dictionary management table shown in FIG. It is also possible to determine the start address and the number of read categories in the dictionary table of FIG. 2 by referring to the selection range table of FIG.

またこの第1の実施例では、選択範囲は入力特徴ベク
トルの要素値ixと要素値の幅Δによって決まる標準特徴
ベクトルの要素値jlx,jhxをもって定義する構成を示し
た。こうした構成の他に、上記のjlxとjhx間に含まれる
カテゴリ数をもって定義する構成も可能である。
Also, in this first embodiment, the selection is showing a structure for defining with a component value j lx, j hx standard feature vector determined by the width Δ of element values i x and element values of the input feature vector. In addition to such a configuration, a configuration defined by the number of categories included between j lx and j hx is also possible.

以上説明した第1の実施例のパタン照合装置では、各
ベクトル要素の選択範囲に含まれるカテゴリ数分の累積
計算で、入力特徴ベクトルと全カテゴリの標準特徴ベク
トルとのベクトル間距離に相当する評価値累積値が得ら
れるため、従来の総当たりでベクトル間距離を計算する
パタン照合処理よりも高速に処理を実行することができ
る。
In the pattern matching device of the first embodiment described above, the evaluation corresponding to the inter-vector distance between the input feature vector and the standard feature vectors of all categories is performed by cumulative calculation for the number of categories included in the selection range of each vector element. Since the value cumulative value is obtained, the processing can be executed at a higher speed than the conventional pattern matching processing for calculating the inter-vector distance by brute force.

次に、この発明のパタン照合装置の第2の実施例につ
いて説明する。
Next, a second embodiment of the pattern matching device of the present invention will be described.

この第2の実施例のパタン照合装置は、第1の実施例
と同様に第1図に示すブロック構成を有するが、選択処
理手段2において各ベクトル要素ごとに辞書メモリ1か
ら選択して読み出すカテゴリ名の選択範囲を、入力特徴
ベクトルの要素値の大きさとあらかじめ求めた各ベクト
ル要素ごとの要素値の標準偏差との関係に基づいて決定
するように、辞書メモリ1および選択処理手段2を構成
したことを特徴としている。
The pattern collating apparatus of the second embodiment has the block configuration shown in FIG. 1 as in the first embodiment, but the selection processing means 2 selects and reads from the dictionary memory 1 for each vector element. The dictionary memory 1 and the selection processing means 2 are configured so that the selection range of names is determined based on the relationship between the magnitude of the element value of the input feature vector and the standard deviation of the element value of each vector element obtained in advance. It is characterized by that.

第14図はこの発明のパタン照合装置の第2の実施例に
おける選択処理と評価値累積処理の原理図である。この
図は先に説明した第9図と同様に、要素値の大きさ順に
カテゴリ名をソートした第2図の辞書テーブルのx番目
のベクトル要素について、要素値の大きさ別のカテゴリ
数のヒストグラムと、入力特徴ベクトルの要素値、選択
範囲、非選択範囲の関係を示している。なお、この図で
は要素値の標準偏差との関係にしたがって、入力特徴ベ
クトルの要素値ixが大きいと選択範囲が広くなり、ix
小さいと選択範囲が狭くなる場合を同一図面上に例示し
ている。こうした例として、手書き漢字認識では、各カ
テゴリの標準特徴ベクトルの要素値は同一文字種の多数
のサンプルについての平均値を用いるが、要素値の平均
値が大きいほど個々のサンプルについての要素値のバラ
ツキすなわち偏差が大きくなる傾向がある。
FIG. 14 is a principle diagram of the selection processing and evaluation value accumulation processing in the second embodiment of the pattern matching apparatus of the present invention. Similar to FIG. 9 described above, this figure is a histogram of the number of categories by element value size for the xth vector element of the dictionary table of FIG. 2 in which category names are sorted in order of element value size. And the element value of the input feature vector, the selection range, and the non-selection range. In this figure, according to the relationship with the standard deviation of the element values, the case where the element value i x of the input feature vector is large, the selection range is wide, and the value i x is small, the selection range is narrow is illustrated in the same drawing. are doing. As an example of this, in the handwritten Chinese character recognition, the element value of the standard feature vector of each category uses the average value of many samples of the same character type, but the larger the average value of the element value, the more the variation of the element value of each sample. That is, the deviation tends to increase.

第15図は全カテゴリの標準特徴ベクトルのx番目のベ
クトル要素について、要素値の大きさと標準偏差の関係
を1次元の関数で近似して示した図である。この図の関
係は、第14図では、入力特徴ベクトルの要素値ixが大き
い場合には、ixの近傍の要素値jxのカテゴリのみならず
ixから離れた要素値jxのカテゴリが、手書きによる変動
等によってixの値を示している可能性があることに相当
する。そこでこの第2の実施例では、選択範囲の下限と
上限を決めるΔlxとΔhxは、下限と上限の標準特徴ベク
トルの要素値jlxとjhxの標準偏差δ(jlx)とδ(jhx
のα倍であるとして、 jlx=ix−Δlx,jhx=ix+Δhx Δlx=α×σ(jlx),Δhx=α×σ(jhx) 第15図で示した近似式から、 σ(jlx)=kx×jlx+tx σ(jhx)=kx×jhx+tx 要素値jlxとjhxについて、変数ixと係数α,kx,txで整
理して、 jlx=(ix−α×tx)/(1+α×kx) jhx=(ix+α×tx)/(1−α×kx) を得る。
FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the magnitude of the element value and the standard deviation for the x-th vector element of the standard feature vectors of all categories, which is approximated by a one-dimensional function. The relationship in this figure is that not only the categories of element values j x in the vicinity of i x but also the categories of element values i x of the input feature vector are large in FIG.
This corresponds to the possibility that the category of the element value j x distant from i x may indicate the value of i x due to handwriting fluctuations. Therefore, in the second embodiment, Δ lx and Δ hx that determine the lower limit and the upper limit of the selection range are standard deviations δ (j lx ) and δ (of the element values j lx and j hx of the standard feature vector of the lower limit and the upper limit, respectively. j hx )
As a of alpha times, j lx = i x -Δ lx , j hx = i x + Δ hx Δ lx = α × σ (j lx), showed Δ hx = α × σ (j hx) in FIG. 15 From the approximate expression, σ (j lx ) = k x × j lx + t x σ (j hx ) = k x × j hx + t x For the element values j lx and j hx , the variable i x and the coefficients α, k x , t Arranging by x , j lx = (i x −α × t x ) / (1 + α × k x ) j hx = (i x + α × t x ) / (1-α × k x ).

この第2の実施例では、あらかじめ標準特徴ベクトル
作成時に全てのベクトル要素について係数kxとtxを求め
て第16図に示す標準偏差算出テーブルを作成し、これを
選択処理手段2の汎用メモリ7に格納しておく。またα
の値は選択処理の制御プログラムに組み込んでおく。選
択処理では、各ベクトル要素ごとにこの標準偏差算出テ
ーブルを参照して係数kxとtxを求め、選択処理の制御プ
ログラム内に組み込んだαの値によって上記の式からj
lxとjhxを計算し、jlx≦jx≦jhxの範囲にある各々の要
素値jxについて第3図の辞書管理テーブルを参照し、第
2図の辞書テーブル内の先頭アドレスAjxと読み出しカ
テゴリ数Njxを決定することによって、辞書テーブルの
必要箇所へのアクセスのみでカテゴリ名の読み出しを行
う。
In this second embodiment, the standard deviation calculation table shown in FIG. 16 is created by obtaining the coefficients k x and t x for all vector elements in advance when creating the standard feature vector, and this is created as a general-purpose memory of the selection processing means 2. It is stored in 7. Also α
The value of is incorporated in the control program for the selection process. In the selection processing, the coefficients k x and t x are obtained by referring to this standard deviation calculation table for each vector element, and j is calculated from the above equation according to the value of α incorporated in the control program of the selection processing.
lx and j hx are calculated, and for each element value j x in the range of j lx ≦ j x ≦ j hx , the dictionary management table of FIG. 3 is referred to, and the start address A jx in the dictionary table of FIG. And the number of read categories N jx are determined, the category name is read only by accessing a necessary portion of the dictionary table.

この第2の実施例では、こうした選択処理以外の評価
値累積処理およびソート処理は、先に説明した第1の実
施例と同様である。
In the second embodiment, the evaluation value accumulation processing and the sorting processing other than the selection processing are the same as those in the first embodiment described above.

なお、この第2の実施例においても第1の実施例の場
合と同じく、上記の選択処理で示した手順によって、あ
らかじめ要素値ixの大きさ対応に選択範囲の最小の要素
値jlxの先頭アドレスSixと選択範囲の全てに含まれるカ
テゴリ数Hixを計算して第13図に示す選択範囲テーブル
を作成し、これを辞書メモリ1の第3図の辞書管理テー
ブルに替えて格納しておき、選択処理において各ベクト
ル要素当たり1回の選択範囲テーブルの参照で第2図の
辞書テーブル内の先頭アドレスと読み出しカテゴリ数を
決定できるように構成することもできる。また標準偏差
を選択範囲に反映させる処理手順については、この実施
例で示した1次元の近似式を用いる処理手順以外に、標
準特徴ベクトルの各ベクトル要素の要素値の大きさ対応
に標準偏差を示したテーブルを用いる処理手順、標準偏
差と同類の統計量を用いる処理手順等への変更は可能で
ある。
In the second embodiment, as in the case of the first embodiment, the minimum element value j lx of the selection range corresponding to the magnitude of the element value i x is set in advance by the procedure shown in the selection processing above. category number Hi x contained in all of the selection head address Si x create a selection table shown in FIG. 13 is calculated and stored in place it in the third diagram of the dictionary management table of the dictionary memory 1 In the selection process, the start address and the number of read categories in the dictionary table of FIG. 2 can be determined by referencing the selection range table once for each vector element. As for the processing procedure for reflecting the standard deviation in the selection range, in addition to the processing procedure using the one-dimensional approximation formula shown in this embodiment, the standard deviation is set in correspondence with the magnitude of the element value of each vector element of the standard feature vector. It is possible to change to a processing procedure using the table shown, a processing procedure using a statistic similar to the standard deviation, and the like.

以上説明した第2の実施例のパタン照合装置では、入
力特徴ベクトルの要素値の大きさと標準特徴ベクトルの
要素値の標準偏差との関係にしたがって選択範囲を決定
するため、認識対象パタンの変形によって特徴ベクトル
の要素値が不均一に変動する場合でも高精度、かつ高速
にパタン照合処理を実行することができる。
In the pattern matching device of the second embodiment described above, the selection range is determined according to the relationship between the magnitude of the element value of the input feature vector and the standard deviation of the element value of the standard feature vector. Even if the element values of the feature vector fluctuate unevenly, the pattern matching process can be executed with high accuracy and at high speed.

次に、この発明のパタン照合装置の第3の実施例につ
いて説明する。
Next, a third embodiment of the pattern matching device of the present invention will be described.

この第3の実施例のパタン照合装置は、第1の実施例
と同様に第1図に示すブロック構成を有するが、評価値
累積処理手段3においてカテゴリ別に累積する評価値
を、各ベクトル要素ごとの入力特徴ベクトルの要素値と
各カテゴリの標準特徴ベクトルの要素値との関係に基づ
いて決定するように、辞書メモリ1および選択処理手段
2および評価値累積処理手段3を構成したことを特徴と
している。第17図はこの発明のパタン照合装置の第3の
実施例における選択処理と評価値累積処理の原理図であ
る。この図は先に説明した第9図および第14図と同様
に、第2図の辞書テーブルのx番目のベクトル要素につ
いて、要素値の大きさ別のカテゴリ数のヒストグラム
と、入力特徴ベクトルの要素値,選択範囲,非選択範囲
の関係を示している。この図に示すように、この実施例
のパタン照合装置では、選択範囲を入力特徴ベクトルの
要素値ixに類似した標準特徴ベクトルの要素値jxの領域
と、やや類似した要素値jxの領域を設定し、類似した領
域に含まれるカテゴリ名については評価値としてe1、や
や類似した領域に含まれるカテゴリ名については評価値
としてe2を累積するように構成してある。なおe1とe2の
値は、この第3の実施例では第18図に示すように“2"と
“1"が設定してある。非選択範囲の評価値は“0"である
ため累積計算は省略できる。したがってこの発明では、
3値の評価値を用いる場合を例示している。
The pattern matching device of the third embodiment has the block configuration shown in FIG. 1 as in the first embodiment, but the evaluation value accumulating means 3 accumulates evaluation values for each category for each vector element. The dictionary memory 1, the selection processing means 2, and the evaluation value accumulating processing means 3 are configured so as to make the determination based on the relationship between the element value of the input feature vector and the element value of the standard feature vector of each category. There is. FIG. 17 is a principle diagram of the selection processing and evaluation value accumulation processing in the third embodiment of the pattern matching apparatus of the present invention. Similar to FIGS. 9 and 14 described above, this figure shows the histogram of the number of categories by element value size and the elements of the input feature vector for the x-th vector element of the dictionary table of FIG. It shows the relationship between the value, the selection range, and the non-selection range. As shown in this figure, in the pattern matching device of this embodiment, the selection range is defined by a region of the element value j x of the standard feature vector similar to the element value i x of the input feature vector and a slightly similar element value j x . Areas are set and e1 is accumulated as an evaluation value for category names included in similar areas, and e2 is accumulated as an evaluation value for category names included in slightly similar areas. The values of e1 and e2 are set to "2" and "1" in the third embodiment as shown in FIG. Since the evaluation value of the non-selected range is "0", cumulative calculation can be omitted. Therefore, in this invention,
The case where a three-valued evaluation value is used is illustrated.

この第3の実施例の選択処理手段2では、これらの領
域の限界を示す要素値jlx1とjhx1、jlx2とjhx2を先に説
明した第2の実施例と同様にして、α1<α2の関係にあ
る係数α1とα2から計算する。評価値累積処理手段3で
は、選択処理手段2から与えられる領域の情報とカテゴ
リ名にしたがって第18図の評価値を累積する。
In the selection processing means 2 of the third embodiment, the element values j lx 1 and j hx 1 and j lx 2 and j hx 2 indicating the limits of these areas are set in the same manner as in the second embodiment described above. Then, it is calculated from the coefficients α 1 and α 2 which are in the relationship of α 12 . The evaluation value accumulation processing means 3 accumulates the evaluation values shown in FIG. 18 according to the area information and the category name given from the selection processing means 2.

こうした選択処理および評価値累積処理以外の構成な
らびに処理手順は、先に説明した第1および第2の実施
例と同様である。
The configuration and processing procedure other than the selection processing and the evaluation value accumulation processing are the same as those in the first and second embodiments described above.

なお、この第3の実施例においても第1および第2の
実施例の場合と同じく、第3図の辞書管理テーブルに替
えて第13図の選択範囲テーブルを選択範囲内の領域対応
に備えた構成は可能である。またこの実施例では“2",
“1",“0"の3値の評価値を用いる構成を示したが、こ
れらの数値を2乗した“4",“1",“0"を用いるなど異な
る評価値を用いる構成、あるいは3値以上の評価値を用
いる構成に変更することは可能である。
In the third embodiment, as in the case of the first and second embodiments, the dictionary management table of FIG. 3 is replaced with the selection range table of FIG. 13 for the areas within the selection range. The configuration is possible. Also, in this embodiment, "2",
Although the configuration using three evaluation values of “1” and “0” is shown, the configuration using different evaluation values such as using “4”, “1”, and “0” obtained by squaring these values, or It is possible to change to a configuration using evaluation values of three or more values.

以上説明したように第3の実施例のパタン照合装置で
は、評価値を各ベクトル要素ごとの入力特徴ベクトルの
要素値と各カテゴリの標準特徴ベクトルの要素値との関
係にしたがって決定するため、要素数(次元数)が少な
い特徴ベクトルの場合でも高精度で、かつ高速にパタン
照合処理を実行することができる。
As described above, in the pattern matching apparatus of the third embodiment, the evaluation value is determined according to the relationship between the element value of the input feature vector for each vector element and the element value of the standard feature vector of each category. Even if the number of feature vectors is small (the number of dimensions), the pattern matching process can be executed with high accuracy and at high speed.

次に、この発明のパタン照合装置の第4の実施例につ
いて説明する。
Next, a fourth embodiment of the pattern matching device of the present invention will be described.

この第4の実施例のパタン照合装置は、第1の実施例
と同様に第1図に示すブロック構成を有するが、入力特
徴ベクトルの要素値に類似した標準特徴ベクトルの要素
値を有するカテゴリ名を選択対象としたポジ選択モード
と、入力特徴ベクトルの要素値に類似していない標準特
徴ベクトルの要素値のカテゴリ名を選択対象としたネガ
選択モードとを設け、選択対象となるカテゴリ数に応じ
てポジ選択モードかあるいはネガ選択モードのいずれか
一方を指定して、辞書メモリ1から一部のカテゴリ名を
選択して読み出すように辞書メモリ1および選択処理手
段2を構成し、該ポジ選択モードの場合と該ネガ選択モ
ードの場合とに応じて与えられる評価値を累積するよう
に評価値累積処理手段3を構成したことを特徴としてい
る。
The pattern matching device of the fourth embodiment has the block configuration shown in FIG. 1 as in the first embodiment, but has a category name having an element value of the standard feature vector similar to the element value of the input feature vector. Depending on the number of categories to be selected, a positive selection mode in which is selected, and a negative selection mode in which the category name of the element value of the standard feature vector that is not similar to the element value of the input feature vector is selected Either the positive selection mode or the negative selection mode is designated to configure the dictionary memory 1 and the selection processing means 2 so as to select and read a part of the category names from the dictionary memory 1. It is characterized in that the evaluation value accumulating processing means 3 is configured to accumulate the evaluation values given according to the case and the negative selection mode.

第19図はこの発明の第4の実施例であるパタン照合装
置における選択処理と評価値累積処理の原理図である。
この図は先に説明した第9図および第14図および第17図
と同様に、第2図の辞書テーブルのx番目のベクトル要
素について、要素値の大きさ別のカテゴリ数のヒストグ
ラムと、入力特徴ベクトルの要素値,選択範囲,非選択
範囲の関係を示している。この図に示すように、この実
施例のパタン照合装置では、入力特徴ベクトルの要素値
に類似した標準特徴ベクトルの要素値を有するカテゴリ
名を選択対象としたポジ選択モードと、入力特徴ベクト
ルの要素値に類似していない標準特徴ベクトルの要素値
のカテゴリ名を選択対象としたネガ選択モードとが設け
てある。これらのモードは、選択処理において各ベクト
ル要素ごとにいずれか一方を指定するが、第19図では便
宜上両方のモードを同一図面で示している。ポジ選択モ
ードの場合とネガ選択モードの場合とにおいて累積する
評価値は、この実施例では互いに正負の極性が異なるe
と−eを用いる場合を示している。
FIG. 19 is a principle diagram of the selection process and the evaluation value accumulation process in the pattern matching device according to the fourth embodiment of the present invention.
Similar to FIGS. 9 and 14 and 17 described above, this figure shows a histogram of the number of categories by element value size for the x-th vector element in the dictionary table of FIG. The relationship between the element value of the feature vector, the selection range, and the non-selection range is shown. As shown in this figure, in the pattern matching apparatus of this embodiment, the positive selection mode in which the category name having the element value of the standard feature vector similar to the element value of the input feature vector is selected and the element of the input feature vector are selected. There is provided a negative selection mode in which the category name of the element value of the standard feature vector that is not similar to the value is selected. One of these modes is designated for each vector element in the selection process, but both modes are shown in the same drawing in FIG. 19 for convenience. In this embodiment, the evaluation values accumulated in the positive selection mode and the negative selection mode have positive and negative polarities different from each other.
It shows the case where and -e are used.

この第4の実施例のパタン照合装置では、選択処理に
おいて先に説明した第1および第2の実施例と同様に、
選択処理手段2によって選択範囲と非選択範囲を区分す
る要素値jlxとjhxを計算すると、はじめにポジ選択モー
ドを仮定して第3図の辞書管理テーブルを参照して、第
2図の辞書テーブル内の先頭アドレスと読み出しカテゴ
リ数を決定する。ここで、読み出しカテゴリ数が全カテ
ゴリ数の1/2以下であるか否かを選択処理手段2で判定
し、1/2以下であればポジ選択モード、1/2以上であれば
ネガ選択モードをとる。ポジ選択モードの場合は、先に
決定した先頭アドレスと読み出しカテゴリ数で決まる範
囲を選択範囲とし、この選択範囲に含まれるカテゴリ名
を辞書メモリ1から読み出して、ポジ選択モードを指定
するポジ/ネガフラグとともに評価値累積処理手段3へ
転送する。評価値累積処理手段3では、評価値累積処理
の制御プログラムに組み込まれた第20図に示す評価値テ
ーブルのポジ選択の評価値eを指定し、与えられたカテ
ゴリ名にしたがって第7図の評価値累積テーブルにこの
評価値eを累積する。一方、ネガ選択モードの場合に
は、選択処理手段2において再度第3図の辞書管理テー
ブルを参照し、ポジ選択モードの選択範囲以外を選択範
囲として第2図の辞書テーブル内の先頭アドレスと読み
出しカテゴリ数を決定する。次いで、この選択範囲に含
まれるカテゴリ名を辞書メモリ1から読み出して、ネガ
選択モードを指定するポジ/ネガフラグとともに評価値
累積処理手段3へ転送する。評価値累積処理手段3で
は、評価値累積処理の制御プログラムに組み込まれた第
20図に示す評価値テーブルのネガ選択の評価値−eを指
定し、与えられたカテゴリ名にしたがって第7図の評価
値累積テーブルにこの評価値−eを累積する。これによ
って、ネガ選択モードにおいても、ポジ選択モードで評
価値eを累積するのと等価の処理を実行できる。この第
4の実施例では、eの値は“1"に設定してある。
In the pattern matching device of the fourth embodiment, similar to the first and second embodiments described above in the selection process,
When the element values j lx and j hx for discriminating the selected range from the non-selected range are calculated by the selection processing means 2, first, assuming the positive selection mode, refer to the dictionary management table of FIG. 3 to refer to the dictionary of FIG. The start address and the number of read categories in the table are determined. Here, the selection processing means 2 determines whether the number of read categories is 1/2 or less of the total number of categories. If it is 1/2 or less, it is a positive selection mode, and if it is 1/2 or more, it is a negative selection mode. Take In the positive selection mode, the range determined by the previously determined start address and the number of read categories is set as the selection range, and the category names included in this selection range are read from the dictionary memory 1 to specify the positive selection mode. At the same time, it is transferred to the evaluation value accumulation processing means 3. In the evaluation value accumulating processing means 3, the evaluation value e for positive selection in the evaluation value table shown in FIG. 20 incorporated in the control program for the evaluation value accumulating process is designated, and the evaluation shown in FIG. 7 is performed according to the given category name. The evaluation value e is accumulated in the value accumulation table. On the other hand, in the case of the negative selection mode, the selection processing means 2 refers to the dictionary management table of FIG. 3 again, and the head address in the dictionary table of FIG. 2 is read out with the selection range other than the selection range of the positive selection mode as the selection range. Determine the number of categories. Next, the category name included in this selection range is read from the dictionary memory 1 and transferred to the evaluation value accumulation processing means 3 together with the positive / negative flag designating the negative selection mode. In the evaluation value accumulating processing means 3, the first value incorporated in the control program of the evaluation value accumulating processing is used.
The evaluation value −e for negative selection in the evaluation value table shown in FIG. 20 is designated, and this evaluation value −e is accumulated in the evaluation value accumulation table in FIG. 7 according to the given category name. As a result, even in the negative selection mode, it is possible to execute a process equivalent to accumulating the evaluation value e in the positive selection mode. In the fourth embodiment, the value of e is set to "1".

以上の選択処理および評価値累積処理以外の構成なら
びに処理手順は、先に説明した第1および第2の実施例
と同様である。
The configuration and processing procedure other than the selection processing and the evaluation value accumulation processing described above are the same as those in the first and second embodiments described above.

なお、この第4の実施例においても第1および第2の
実施例の場合と同じく第3図の辞書管理テーブルに替え
て、第13図の選択範囲テーブルの構成にポジ/ネガフラ
グFixの項を付加した第21図の選択範囲テーブルを用い
るように構成できる。またこの実施例ではポジ選択モー
ドとネガ選択モードのそれぞれにおいて“1"と“0"、
“1"と“−1"からなる2値の評価値を用い、評価値累積
処理ではポジ選択モードとネガ選択モードとで互いに正
負の極性が異なる評価値“1"と“−1"を累積する構成を
示したが、これらの数値が異なる評価値を用いる構成、
ポジ選択モードにおいては第3の実施例と同様の2値以
上の評価値を用いる構成をとることは可能である。
In the fourth embodiment, as in the case of the first and second embodiments, the dictionary management table of FIG. 3 is replaced with the positive / negative flag F ix in the selection range table of FIG. It can be configured to use the selection range table of FIG. Further, in this embodiment, "1" and "0" in the positive selection mode and the negative selection mode,
By using a binary evaluation value consisting of "1" and "-1", the evaluation value accumulating process accumulates the evaluation values "1" and "-1" which are different in positive and negative polarities in the positive selection mode and the negative selection mode. Although the configuration is shown, a configuration in which these numerical values use different evaluation values,
In the positive selection mode, it is possible to use a configuration in which two or more evaluation values similar to those in the third embodiment are used.

以上説明した第4の実施例のパタン照合装置では、ポ
ジ選択モードとネガ選択モードとにおいて選択範囲に含
まれるカテゴリ数が少ないモードを指定して評価値累積
計算が行えるため、標準特徴ベクトルの大半の要素値が
0である場合など、要素値の大きさが特定の値に集中し
た特徴ベクトルを用いる場合に高速パタン照合装置を実
行することができる。
In the pattern matching device of the fourth embodiment described above, since the evaluation value cumulative calculation can be performed by designating the mode in which the number of categories included in the selection range is small in the positive selection mode and the negative selection mode, most standard feature vectors are calculated. The high-speed pattern matching apparatus can be executed when a feature vector in which the magnitude of the element value is concentrated on a specific value is used, such as when the element value of 0 is zero.

以上の第1から第4の実施例では、いずれも第1図の
装置構成を例示したが、この装置で辞書メモリ1、選択
処理手段2、評価値累積処理手段3、ソート処理手段4
を構成するプロセッサ5および各種メモリ6〜8には、
市販のLSI等が使用できる。また各手段の間の機能分
担、接続関係ならびに各手段のブロック構成について
は、第1図の構成の他に、選択処理手段2のプロセッサ
5と評価値累積処理手段3のプロセッサ5とを共通化す
る、あるいは評価値累積処理手段3の2ボートメモリ8
を汎用メモリにするなど、種々の変形した構成が可能で
ある。
In each of the above-described first to fourth embodiments, the device configuration of FIG. 1 is illustrated, but in this device, the dictionary memory 1, the selection processing means 2, the evaluation value accumulation processing means 3, the sorting processing means 4 are used.
In the processor 5 and the various memories 6 to 8 constituting the
Commercially available LSI etc. can be used. Regarding the function sharing among the respective means, the connection relation, and the block configuration of each means, the processor 5 of the selection processing means 2 and the processor 5 of the evaluation value accumulation processing means 3 are shared in addition to the configuration of FIG. Or the two-vote memory 8 of the evaluation value accumulation processing means 3
Various modified configurations are possible, such as a general-purpose memory.

また第1から第4の実施例ではそれぞれ個別のパタン
照合装置を例示したが、例えば第2,第3,第4の実施例の
構成を組み合わせて第1のパタン照合装置を構成するこ
とも可能である。
Further, in the first to fourth embodiments, individual pattern matching devices are illustrated, but it is also possible to configure the first pattern matching device by combining the configurations of the second, third and fourth embodiments, for example. Is.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、この発明のパタン照合装置によ
れば、標準特徴ベクトルの各ベクトル要素ごとにカテゴ
リ名を要素値の大きさ順にソートしてなる辞書を用い、
各ベクトル要素ごとに選択される一部のカテゴリ名につ
いてのみ評価値の累積計算を行うことで、入力特徴ベク
トルと全カテゴリの標準特徴ベクトルとのベクトル間距
離に相当する評価値累積値が得られるため、入力特徴ベ
クトルと全カテゴリの標準特徴ベクトルとの間で全ての
ベクトル要素について累積計算を行ってベクトル間距離
を求める従来のパタン照合装置よりも高速にパタン照合
処理を実行することができる。
As described above, according to the pattern matching apparatus of the present invention, a dictionary formed by sorting category names in order of magnitude of element values is used for each vector element of the standard feature vector,
By performing cumulative calculation of evaluation values only for some category names selected for each vector element, the evaluation value cumulative value corresponding to the inter-vector distance between the input feature vector and the standard feature vectors of all categories can be obtained. Therefore, the pattern matching process can be executed faster than the conventional pattern matching device that calculates the inter-vector distance by performing cumulative calculation for all vector elements between the input feature vector and the standard feature vectors of all categories.

またこの発明にかかるパタン照合装置は、特徴ベクト
ルによるパタン照合処理であれば手書き漢字OCRに限ら
ず、種々の文字認識装置,画像認識装置,音声認識装置
などに適用でき、これらの装置の処理速度を大幅に向上
できる。
Further, the pattern matching device according to the present invention can be applied to various character recognition devices, image recognition devices, voice recognition devices, etc. as well as handwritten Chinese character OCR as long as it is a pattern matching process using a feature vector. Can be greatly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明の実施例の装置構成を示す図、第2図
乃至第8図、第13図,第16図,第18図,第20図,第21図
は第1図の装置で用いるテーブルの構成図、第9図,第
14図,第17図,第19図は第1図の装置における処理を説
明する原理図、第10図、第11図,第12図は第1図の装置
における処理のフローチャート、第15図は標準偏差を説
明するグラフである。 図中、1は辞書メモリ、2は選択処理手段、3は評価値
累積処理手段、4はソート処理手段、5はプロセッサ、
6はプログラムメモリ、7は汎用メモリ、8は2ボート
メモリ、9は入力バス、10は接続バス、11は出力バス、
12はアドレスバス、13はデータバス、14はプログラムア
ドレス線、15はプログラム読み出し線である。
FIG. 1 is a diagram showing the device configuration of an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 8, FIG. 13, FIG. 16, FIG. 18, FIG. 20, and FIG. 21 are the devices of FIG. Configuration diagram of the table used, Fig. 9, Fig.
FIGS. 14, 17, and 19 are principle diagrams for explaining the processing in the apparatus of FIG. 1, FIGS. 10, 11, and 12 are flowcharts of the processing in the apparatus of FIG. 1, and FIG. It is a graph explaining a standard deviation. In the figure, 1 is a dictionary memory, 2 is selection processing means, 3 is evaluation value accumulation processing means, 4 is sorting processing means, 5 is a processor,
6 is a program memory, 7 is a general-purpose memory, 8 is a 2 port memory, 9 is an input bus, 10 is a connection bus, 11 is an output bus,
12 is an address bus, 13 is a data bus, 14 is a program address line, and 15 is a program read line.

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】入力パタンから生成した入力特徴ベクトル
とカテゴリに対応した標準パタンからあらかじめ生成し
てある標準特徴ベクトルとの間の類似性の大小関係に基
づいて候補カテゴリを抽出するパタン照合装置におい
て、前記標準特徴ベクトルの各ベクトル要素ごとにカテ
ゴリ名を要素値の大きさ順にソートしてなる辞書を格納
した辞書メモリと、入力特徴ベクトルの要素値の大きさ
にしたがって各ベクトル要素ごとに前記辞書メモリから
一部のカテゴリ名を選択して読み出す選択処理手段と、
この選択処理手段によって各ベクトル要素ごとに読み出
されるカテゴリ名に基づいてカテゴリ別に評価値を累積
する評価値累積処理手段と、この評価値累積処理手段か
ら出力されるカテゴリ別の評価値の累積値の大小関係に
よって候補カテゴリを抽出するソート処理手段とで構成
したことを特徴とするパタン照合装置。
1. A pattern matching device for extracting a candidate category based on a magnitude relation of similarity between an input feature vector generated from an input pattern and a standard feature vector previously generated from a standard pattern corresponding to a category. A dictionary memory storing a dictionary in which category names are sorted in order of magnitude of element values for each vector element of the standard feature vector, and the dictionary for each vector element according to the magnitude of element values of the input feature vector Selection processing means for selecting and reading a part of category names from the memory,
The evaluation value accumulation processing means for accumulating the evaluation values for each category based on the category name read out for each vector element by the selection processing means, and the accumulation value of the evaluation values for each category output from the evaluation value accumulation processing means. A pattern matching device, comprising: a sort processing means for extracting a candidate category based on a magnitude relationship.
【請求項2】選択処理手段において各ベクトル要素ごと
に辞書メモリから選択して読み出すカテゴリ名の選択範
囲を、入力特徴ベクトルの要素値の大きさとあらかじめ
求めた各ベクトル要素ごとの要素値の標準偏差との関係
に基づいて決定するように、前記辞書メモリおよび前記
選択処理手段を構成したことを特徴とする特許請求の範
囲第(1)項記載のパタン照合装置。
2. The selection range of the category name selected and read from the dictionary memory for each vector element in the selection processing means is the magnitude of the element value of the input feature vector and the standard deviation of the element value of each vector element obtained in advance. The pattern matching device according to claim (1), wherein the dictionary memory and the selection processing means are configured so as to be determined based on the relationship with.
【請求項3】評価値累積処理手段においてカテゴリ別に
累積する評価値を、各ベクトル要素ごとの入力特徴ベク
トルの要素値と各カテゴリの標準特徴ベクトルの要素値
との関係に基づいて決定するように、辞書メモリおよび
選択処理手段および評価値累積処理手段を構成したこと
を特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載のパタン照
合装置。
3. The evaluation value accumulating means determines the evaluation value accumulated for each category based on the relationship between the element value of the input feature vector of each vector element and the element value of the standard feature vector of each category. The pattern collating apparatus according to claim 1, further comprising a dictionary memory, a selection processing means, and an evaluation value accumulation processing means.
【請求項4】入力特徴ベクトルの要素値に類似した標準
特徴ベクトルの要素値を有するカテゴリ名を選択対象と
したポジ選択モードと、入力特徴ベクトルの要素値に類
似していない標準特徴ベクトルの要素値のカテゴリ名を
選択対象としたネガ選択モードとを設け、選択対象とな
るカテゴリ数に応じて前記ポジ選択モードかあるいは前
記ネガ選択モードのいずれか一方を指定して辞書メモリ
から一部のカテゴリ名を選択して読み出すように前記辞
書メモリおよび選択処理手段を構成し、前記ポジ選択モ
ードの場合と前記ネガ選択モードの場合とに応じて与え
られる評価値を累積するように評価値累積処理手段を構
成したことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載
のパタン照合装置。
4. A positive selection mode in which a category name having an element value of a standard feature vector similar to an element value of an input feature vector is selected, and an element of a standard feature vector not similar to an element value of the input feature vector. A negative selection mode in which the category name of the value is selected is provided, and either the positive selection mode or the negative selection mode is designated according to the number of categories to be selected, and some categories are selected from the dictionary memory. The dictionary memory and the selection processing means are configured to select and read a name, and the evaluation value accumulating processing means is configured to accumulate the evaluation values given according to the case of the positive selection mode and the case of the negative selection mode. The pattern matching device according to claim (1), characterized in that
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