JP3020629B2 - Pattern identification device - Google Patents

Pattern identification device

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JP3020629B2
JP3020629B2 JP3054810A JP5481091A JP3020629B2 JP 3020629 B2 JP3020629 B2 JP 3020629B2 JP 3054810 A JP3054810 A JP 3054810A JP 5481091 A JP5481091 A JP 5481091A JP 3020629 B2 JP3020629 B2 JP 3020629B2
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竹村安弘
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【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ニュ−ラルネットワ−
クを用いたパタ−ン識別装置に関し、特に、入力情報の
前処理装置を付加された、ニュ−ラルネットワ−クを用
いたパタ−ン識別装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a neural network.
More particularly, the present invention relates to a pattern identification device using a neural network to which a preprocessing device for input information is added.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、入力画像(即ち被検画像)のパタ
−ンを識別する方法としては、ニュ−ラルネットワ−ク
を用いる方法が良く提案されている。このニュ−ラルネ
ットワ−クを用いる方法では、入力画像のパタ−ンに多
少の欠落や変形等の曖昧さがあっても、それに対応した
記憶画像(参照画像)を連想することができ、文字認識
や音声認識、その他のパタ−ン認識等に有効であると考
えられている。然し乍ら、このニュ−ラルネットワ−ク
においては、その記憶パタ−ンの画素数と、パタ−ン数
に応じて、膨大な数のニュ−ロン(ユニット)が必要で
あり、更に、一般に、ニュ−ロン数の二乗のニュ−ロン
間の配線が必要であるために、大情報量の画像や数多く
の画像を一度に記憶することが困難であるという欠点が
あった。
2. Description of the Related Art In recent years, as a method of identifying a pattern of an input image (that is, a test image), a method using a neural network has been often proposed. According to the method using the neural network, even if the pattern of the input image has some ambiguity such as missing or deformation, it is possible to associate a stored image (reference image) corresponding to the ambiguity, and to perform character recognition. It is considered to be effective for voice recognition and other pattern recognition. However, this neural network requires an enormous number of neurons (units) in accordance with the number of pixels of the storage pattern and the number of patterns. Since wiring between neurons of the square of the number of Rons is required, it is difficult to store a large amount of information or many images at a time.

【0003】また、被検パタ−ンの大きさの変化や画面
内における回転及び位置の変化があると、正しい識別が
得られなくなるので、回転したパタ−ンや、大きさの異
なるパタ−ンも記憶させておかなければならず、前記の
記憶できるパタ−ン数が少なくならざるを得ないもので
あった。このように、沢山の画像を記憶することは、ニ
ュ−ロン数の増大につながり、その結果として、装置規
模の増大、処理時間の増大、装置コストの増大等の問題
をもたらしていた。
Further, if the size of the pattern to be inspected changes, or if the rotation or position in the screen changes, correct identification cannot be obtained, so that the rotated pattern or the pattern having a different size is not obtained. Therefore, the number of patterns that can be stored has to be reduced. Storing a large number of images in this way leads to an increase in the number of neurons, and as a result, causes problems such as an increase in apparatus scale, an increase in processing time, and an increase in apparatus cost.

【0004】更に、入力情報のパタ−ンをそのままニュ
−ラルネットワ−クの入力とすることは、入力情報の特
徴を表わしていない余分な情報までも、ニュ−ラルネッ
トワ−クに入力することになり、必要以上に、ニュ−ラ
ルネットワ−クのニュ−ロン数、結線数を大きくし、し
かも、特徴が不明確であるので、ニュ−ラルネットワ−
クの学習時間をいたずらに、大きくし、最悪の場合に
は、学習が有効に行なわれないという結果となってい
た。
Further, if the pattern of the input information is directly used as the input of the neural network, even the extra information which does not represent the characteristics of the input information is input to the neural network. The number of neurons and the number of connections in the neural network are increased more than necessary, and the characteristics are unclear.
In the worst case, the learning is not performed effectively.

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the invention]

【0005】本発明は、上記の問題点を解決するために
為されたもので、ニュ−ラルネットワ−クによる入力画
像の識別を、高速、且つ、安価な装置で実現できるパタ
−ン識別装置を提供することを目的とする。また、本発
明は、入力画像の回転やシフトが存在するときも、識別
が可能で、しかも、大量の参照画像を記憶することがで
きるパタ−ン識別装置を提供することを目的とする。更
に、本発明は、入力情報の特徴を抽出することにより、
ニュ−ラルネットワ−クでの学習時間が短く、学習が有
効に行なわれる可能性が高いパタ−ン識別装置を提供す
ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and has an object to provide a pattern identification device capable of realizing an input image identification by a neural network with a high-speed and inexpensive device. The purpose is to provide. It is another object of the present invention to provide a pattern identification apparatus capable of identifying an input image even when the input image is rotated or shifted, and capable of storing a large amount of reference images. Furthermore, the present invention extracts the features of the input information,
An object of the present invention is to provide a pattern discriminating apparatus in which learning time in a neural network is short, and learning is likely to be performed effectively.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の技術的
な課題の解決のために、成されたもので、少なくとも、
識別したい入力パタ−ンに対応した光量分布パタ−ンを
受光する、光軸位置を中心とするほぼ180度或いは3
60度の中心角を有する扇型の2次元空間内で、これを
等しい中心角の扇型の小領域に分割した空間的小領域群
Aを持ち、各々の小領域における光量に基づく値を出力
する受光素子群と;各々の出力を並べて出力信号パタ−
ンとする際に、前記の小領域群の中で最も出力の大きい
もの、或いは、最も小さいものに対応した信号の信号パ
タ−ン中の位置が、常にあらかじめ決められた位置とな
り、尚且つ、その前後の順番は、小領域群の2次元空間
内における配置の順番に従うように、シフトさせる信号
列再配置手段と;一つ或いは複数の入力を受容でき、そ
の入力による入力値を演算処理することにより、1つの
出力値を出力する複数の演算単位(以下ユニットと称す
る)と、各々の該ユニットの出力と、他のユニットの入
力或いはその出力を行なったユニット自体の入力とを結
合する結合手段を有し;各々の該結合手段は、これに関
わる出力値を結合する相手の入力値に変換する結合係数
を有するニュ−ラルネットワ−クとを具備し、前記信号
列再配置手段からの出力パタ−ン中の各出力を、各々、
対応する該ニュ−ラルネットワ−クのユニットの入力と
することにより、パタ−ンの識別を行なうパタ−ン識別
装置において:前記ニュ−ラルネットワ−クの結合係数
を、学習する際に、1つの識別分類(以下クラスと称す
る)に属するパタ−ンを、基準の提示位置に対して、前
記小領域の中心角よりも小さい複数の種類の角度だけ光
軸の回りに回転して、提示して、学習を行なうことを特
徴とする前記パタ−ン識別方法を提供する。
Means for Solving the Problems The present invention has been made to solve the above technical problems, and at least, has been achieved.
Receives a light intensity distribution pattern corresponding to an input pattern to be identified, approximately 180 degrees or 3 around the optical axis position.
In a fan-shaped two-dimensional space having a central angle of 60 degrees, a spatial small area group A is obtained by dividing this into two fan-shaped small areas having the same central angle, and outputs a value based on the amount of light in each small area. Light-receiving element group; output signal patterns by arranging respective outputs
In this case, the position in the signal pattern of the signal corresponding to the signal having the largest output or the signal having the smallest output among the small region groups is always a predetermined position, and Signal sequence rearranging means for shifting so that the order before and after the small region group is arranged in the two-dimensional space; one or a plurality of inputs can be received, and an input value based on the input is processed. Thus, a plurality of operation units (hereinafter, referred to as units) that output one output value, a connection that connects an output of each unit and an input of another unit or an input of the unit that has performed the output itself Means; each of said combining means comprises a neural network having a coupling coefficient for converting an output value associated therewith into an input value of a partner to be combined, wherein said neural network has a coupling coefficient. Output pattern - each output in the emission, respectively,
In a pattern discriminating apparatus for discriminating a pattern by inputting a corresponding unit of the neural network, one discriminator is used for learning a coupling coefficient of the neural network. A pattern belonging to a class (hereinafter referred to as a class) is rotated around the optical axis by a plurality of types of angles smaller than the central angle of the small area with respect to a reference presentation position, and presented. The pattern identification method is characterized by performing learning.

【0007】その受光素子群の出力は、1つの小領域に
対応する出力値に対して、その隣接する小領域の出力値
を加えたものを、出力値として、前記信号列再配置手段
内に入力するものが好適である。
The output of the light receiving element group is obtained by adding an output value of an adjacent small area to an output value corresponding to one small area as an output value in the signal train rearrangement means. What is input is preferred.

【0008】本発明者らは、上記の問題を解決するため
に、最低、識別したい入力パタ−ンに対応した光量分布
パタ−ンを受光する、光軸位置を中心とするほぼ180
度或いは360度の中心角を有する扇型の2次元空間内
で、これを等しい中心角の扇型の小領域に分割した空間
的小領域群Aを持ち、 180度の扇型2次元空間内の
場合は、その両端の小領域を隣合う配置の小領域と考え
るものとし、各々の小領域における光量に基づく値を出
力する受光素子と、該各々の出力を並べて出力信号パタ
−ンとする際に、前記の小領域群の中で最も出力の大き
いもの、或いは、最も小さいものに対応した信号の信号
パタ−ン中の位置が、常にあらかじめ決められた位置と
なり、尚且つ、その前後の順番は、小領域群の2次元空
間内における配置の順番に従うように、シフトさせる信
号列再配置手段と、一つ或いは複数の入力を受容でき、
その入力による入力値を演算処理することにより、1つ
の出力値を出力する複数の演算単位(以下ユニットと称
する)と、各々の該ユニットの出力と、他のユニットの
入力、或いはその出力を行なったユニット自体の入力と
を結合する結合手段を有し、各々の該結合手段は、これ
に関わる出力値を結合する相手の入力値に変換する結合
係数を有するニュ−ラルネットワ−クとを具備したパタ
−ン識別装置を提案した(平成3年2月4日出願)。
In order to solve the above-mentioned problem, the present inventors have at least received a light amount distribution pattern corresponding to an input pattern to be identified at least approximately 180 around the optical axis position.
In a fan-shaped two-dimensional space having a central angle of 360 degrees or 360 degrees, a spatial small area group A obtained by dividing this into smaller fan-shaped sub-regions having the same central angle is provided. In the case of (1), it is assumed that the small areas at both ends are regarded as adjacent small areas, and a light receiving element for outputting a value based on the light quantity in each small area and the respective outputs are arranged to form an output signal pattern. In this case, the position in the signal pattern of the signal corresponding to the signal having the largest output or the signal having the smallest output among the small region groups is always a predetermined position, and the position before and after the position is determined. The order is such that the signal sequence rearrangement means for shifting and one or more inputs can be received so as to follow the order of arrangement of the small area groups in the two-dimensional space,
By performing an arithmetic operation on an input value based on the input, a plurality of operation units (hereinafter, referred to as units) for outputting one output value, an output of each unit, an input of another unit, or an output of the other unit are performed. And a neural network having a coupling coefficient for converting an output value related thereto into an input value of a partner to be coupled. A pattern identification device was proposed (filed on February 4, 1991).

【0009】このパタ−ン識別装置の1例の構成を、図
2の模式構成図に示す。そして、図3(a)は、ここで
使用する受光素子群の受光領域を示す説明であり、図3
(b)は、ここで使用する光学的自己相関パタ−ン検出
手段の1例の模式構成図である。そして、図4は、この
パタ−ン識別装置における受光素子群からの出力とそれ
に対応する信号列再配置装置からの出力を示す説明図で
ある。即ち、同一入力パタ−ンにおける入力パタ−ンの
回転が無いときと、あるときとの小領域群Aからの出力
と、それに対応する信号列再配置装置からの出力を示す
ものであり、その(イ)は、小領域群Aからの出力信号
パタ−ンを示し、その(ロ)は、入力パタ−ンが回転し
たときの小領域群Aからの出力信号パタ−ンを示し、そ
の(ハ)は、(イ)に示す出力に対応する信号列再配置
装置からの出力信号パタ−ンを示し、その(ニ)は、
(ロ)に示す出力に対応する信号列再配置装置からの出
力信号パタ−ンを示す。
The configuration of one example of this pattern identification device is shown in the schematic configuration diagram of FIG. FIG. 3A illustrates the light receiving area of the light receiving element group used here.
(B) is a schematic configuration diagram of an example of the optical autocorrelation pattern detection means used here. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the output from the light receiving element group and the corresponding output from the signal sequence rearrangement device in the pattern identification device. That is, it shows the output from the small area group A when there is no rotation of the input pattern in the same input pattern and when there is a rotation, and the output from the corresponding signal sequence rearrangement device. (A) shows the output signal pattern from the small area group A, and (B) shows the output signal pattern from the small area group A when the input pattern is rotated. (C) shows the output signal pattern from the signal sequence rearrangement device corresponding to the output shown in (a), and (d) shows the output signal pattern.
The output signal pattern from the signal sequence rearrangement device corresponding to the output shown in (b) is shown.

【0010】図2のパタ−ン識別装置において、提示さ
れた入力パタ−ン9は、自己相関パタ−ン検出装置にお
いて、自己相関パタ−ンに変換され、この中にある図3
(a)で示された小領域群A6aに対応する受光領域を
持つ受光素子群に入射する。この自己相関パタ−ンは、
図3(a)の受光領域で、破線で示されている。従っ
て、各受光素子は、各々の小領域6Anに対応し、各小
領域に入射した光量に対応した出力値を出力する。これ
らの出力をその受光素子に配置された順番に並べると、
図4の(イ)に示す信号列ができる。ここで、入力パタ
−ンが、その表示面内において、例えば、90度回転し
たとすると、受光素子群からの出力信号列は、図4の
(ロ)に示す如く、(イ)の6a1の出力は、(ロ)の
6a5へ、同様に6a1の出力は、6a6へ、そして、
6a5の出力は6a1へ、6a6の出力は6a2へ各々
シフトする。従って、信号列再配置装置7により、例え
ば、最大の出力を先頭に配置し、その前後の出力は受光
素子の配置の順序に配置し、端部に位置する受光素子の
出力は、もう一方の端部に位置する受光素子の出力と隣
合うように、配置すれば、図4の(ハ)及び(ニ)に示
すように、(イ)に示す出力に対する信号列再配置装置
7からの出力も、(ロ)に示す出力に対する信号列再配
置装置7からの出力も、同等となる。
In the pattern discriminating apparatus of FIG. 2, the presented input pattern 9 is converted into an auto-correlation pattern in an auto-correlation pattern detecting apparatus, and FIG.
The light enters a light receiving element group having a light receiving area corresponding to the small area group A6a shown in FIG. This autocorrelation pattern is
The light receiving area of FIG. 3A is indicated by a broken line. Therefore, each light receiving element outputs an output value corresponding to each small area 6An and corresponding to the amount of light incident on each small area. When these outputs are arranged in the order in which they are arranged in the light receiving element,
The signal train shown in FIG. Here, assuming that the input pattern is rotated by, for example, 90 degrees within the display surface, the output signal sequence from the light receiving element group is, as shown in FIG. The output is to 6a5 in (b), and similarly the output of 6a1 is to 6a6, and
The output of 6a5 shifts to 6a1, and the output of 6a6 shifts to 6a2. Therefore, the signal sequence rearrangement device 7 arranges, for example, the largest output at the beginning, arranges the outputs before and after the largest output in the order of the arrangement of the light receiving elements, and outputs the output of the light receiving element located at the end to the other. If it is arranged so as to be adjacent to the output of the light receiving element located at the end, the output from the signal sequence rearrangement device 7 with respect to the output shown in (a) as shown in (c) and (d) of FIG. Also, the output from the signal sequence rearrangement device 7 for the output shown in (b) is equivalent.

【0011】従って、前記のパタ−ン識別装置におい
て、回転不変であり、且つ、受光素子上のパタ−ンが受
光素子の範囲を超えなければ、大きさに対しても不変の
認識を行なうことができる。更に、入力パタ−ンを、フ
−リエ変換や本例のような自己相関等のシフトインバリ
アントな演算を行なって、受光素子に入力すれば、入力
パタ−ンの入力画面内での位置に対して不変の認識を行
なうことができる。尚、図3(b)には、前記の自己相
関演算を光学的に行なう光学系の1例を示す。図3
(b)において、光源11を出射した光束12は、ビ−
ムエキスパンダ13により、光束径を適当な大きさに広
げられ、ビ−ムスプリッタ−14により、その光路を2
つに分けられる。ビ−ムスプリッタ−14により反射さ
れた光束12aは、ビ−ムスプリッタ−18で反射さ
れ、空間光変調器17に入射する。
Therefore, in the above-mentioned pattern discriminating apparatus, if the rotation is invariable and the pattern on the light-receiving element does not exceed the range of the light-receiving element, it is recognized that the size is unchanged. Can be. Furthermore, if the input pattern is subjected to a shift invariant operation such as Fourier transform or autocorrelation as in this example, and input to the light receiving element, the input pattern is located at the position in the input screen. Invariant recognition can be performed. FIG. 3B shows an example of an optical system for optically performing the autocorrelation calculation. FIG.
In (b), the light beam 12 emitted from the light source 11 is
The beam diameter can be expanded to an appropriate size by the beam expander 13, and the beam path of the beam can be expanded by two beams by the beam splitter 14.
Divided into two. The light beam 12a reflected by the beam splitter 14 is reflected by the beam splitter 18 and enters the spatial light modulator 17.

【0012】ここで、空間光変調器17は、液晶パネル
に光導電膜を組合わせた液晶ライトバルブ等が用いられ
る。この空間光変調器17の書き込み側(即ち液晶ライ
トバルブにおいて、光導電膜が配置されている側)に
は、結像レンズ16を用いて、入力パタ−ン9が結像す
る。すると、その光量分布に従って、空間光変調器17
に印加されている局所的電界が変化し、この電界強度分
布に従って、空間光変調器17の読み出し側(即ち液晶
ライトバルブにおける液晶が配置されている側)の複屈
折或いは旋光能が変化する。この複屈折或いは旋光能の
変化は、入射光の位相の変化として取り出したり、検光
子を用いて入射光の強度の変化として取り出すことがで
きる。従って、空間光変調器17に入射した光束12a
は、この入力パタ−ン9に対応した位相分布或いは強度
分布を持って反射され、ビ−ムスプリッタ−18を通っ
てフ−リエ変換レンズ19を通り、空間光変調器20の
書き込み側に入射する。
Here, as the spatial light modulator 17, a liquid crystal light valve or the like in which a liquid crystal panel is combined with a photoconductive film is used. The input pattern 9 forms an image on the writing side of the spatial light modulator 17 (that is, the side on which the photoconductive film is disposed in the liquid crystal light valve) by using the imaging lens 16. Then, according to the light quantity distribution, the spatial light modulator 17
The local electric field applied to the spatial light modulator 17 changes, and the birefringence or optical rotation on the readout side of the spatial light modulator 17 (that is, the side where the liquid crystal is arranged in the liquid crystal light valve) changes according to the electric field intensity distribution. This change in birefringence or optical rotation can be extracted as a change in the phase of the incident light or as a change in the intensity of the incident light using an analyzer. Accordingly, the light flux 12a incident on the spatial light modulator 17
Is reflected with a phase distribution or intensity distribution corresponding to the input pattern 9, passes through the beam splitter 18, passes through the Fourier transform lens 19, and is incident on the writing side of the spatial light modulator 20. I do.

【0013】この空間光変調器20は、空間光変調器1
8と同様なもので良いが、この空間光変調器20の書き
込み面と空間光変調器17の読み出し面とを、フ−リエ
変換レンズ19の各々前側焦点面及び後ろ側焦点面に配
置することにより、空間光変調器20の書き込み面上に
は、入力パタ−ンの光学的フ−リエ変換パタ−ンを得る
ことができる。ここで、ビ−ムスプリッタ−14を透過
した光束12bは、前反射ミラ−5で反射されて、更
に、ビ−ムスプリッタ−21で反射し、空間光変調器2
0の読み出し面に入射する。そして、空間光変調器17
と同様に、空間光変調器20の読み出し面で反射された
光束12bには、その書き込み面における光量分布に対
応した位相分布或いは強度分布が得られ、更に、光束1
2bは、ビ−ムスプリッタ−21を透過し、フ−リエ変
換レンズ22を通って、ウェッジ型ディテクタ23に入
射する。
The spatial light modulator 20 includes a spatial light modulator 1
8 may be used, but the writing surface of the spatial light modulator 20 and the reading surface of the spatial light modulator 17 are disposed on the front focal plane and the rear focal plane of the Fourier transform lens 19, respectively. Thus, an optical Fourier transform pattern of the input pattern can be obtained on the writing surface of the spatial light modulator 20. Here, the light flux 12b transmitted through the beam splitter 14 is reflected by the front reflection mirror 5 and further reflected by the beam splitter 21 to form the spatial light modulator 2b.
0 is incident on the readout surface. And the spatial light modulator 17
Similarly, in the light beam 12b reflected on the reading surface of the spatial light modulator 20, a phase distribution or an intensity distribution corresponding to the light amount distribution on the writing surface is obtained.
2b is transmitted through the beam splitter 21 and passes through the Fourier transform lens 22 to enter the wedge type detector 23.

【0014】ここで、ウェッジ型ディテクタとは、図3
(a)に示すようなウェッジ型の受光領域を有する受光
素子のことを言う。従って、ウェッジ型ディテクタ23
上では、空間光変調器20の書き込み面における強度パ
タ−ンのフ−リエ変換パタ−ンが観測されることにな
り、このパタ−ンは、入力パタ−ンに対してその自己相
関パタ−ンとなる。然し乍ら、このようなパタ−ン識別
装置においては、前記の問題点は改善されたが、入力パ
タ−ンが前記扇型の中心角よりも、小さい角度だけ回転
した場合に、出力パタ−ンが僅かの回転にもかかわら
ず、大きく変化する場合があり、入力パタ−ンの回転に
対する不変性を更に向上される必要があった。
Here, the wedge type detector is shown in FIG.
A light receiving element having a wedge type light receiving area as shown in FIG. Therefore, the wedge type detector 23
Above, a Fourier transform pattern of the intensity pattern on the writing surface of the spatial light modulator 20 is observed, and this pattern has its autocorrelation pattern with respect to the input pattern. It becomes. However, in such a pattern discriminating apparatus, the above-mentioned problem has been solved. However, when the input pattern is rotated by an angle smaller than the center angle of the sector, the output pattern is reduced. Despite the slight rotation, it may change greatly, and it is necessary to further improve the invariance of the input pattern with respect to the rotation.

【0015】[0015]

【作用】本発明の構成によると、入力パタ−ンの大きさ
が変化しても、それらが各小領域の大きさの範囲内であ
れば、各小領域からの出力は余り変化しないので、入力
パタ−ンの大きさに関して不変の入力情報をニュ−ラル
ネットワ−クに与えることができる。更に、前記の信号
列再配置手段を具備した構成により、前記受光素子上で
の光量分布の変化が、前記小領域の範囲内で小さいとき
は、入力パタ−ンが入力面内で回転しても、受光素子群
からの出力パタ−ンは、その絶対的位置がズレるだけ
で、相対的な出力パタ−ンの起伏の位置関係はほぼ等し
いから、最大出力或いは最小出力の小領域の信号列内の
位置を、信号列再配置手段により固定すると、入力パタ
−ンの面内回転に対して一定な入力信号をニュ−ラルネ
ットワ−クに与えることができる。
According to the structure of the present invention, even if the size of the input pattern changes, the output from each small area does not change much if it is within the size of each small area. Input information that is invariant with respect to the size of the input pattern can be provided to the neural network. Further, according to the configuration including the signal sequence rearrangement means, when the change in the light amount distribution on the light receiving element is small within the small area, the input pattern rotates in the input plane. However, since the output pattern from the light receiving element group is only displaced in the absolute position and the relative positional relationship between the undulations of the output pattern is almost equal, the signal sequence of the small area of the maximum output or the minimum output is obtained. Is fixed by the signal sequence rearranging means, a constant input signal with respect to the in-plane rotation of the input pattern can be given to the neural network.

【0016】このとき、前記受光素子上での光量分布の
変化が、前記小領域の範囲内で大きくなってくると、各
小領域の境界が該光量分布パタ−ンのどの部分にあるか
によって、出力パタ−ンの変動が大きくなってくる。こ
のとき、その小領域の中心角よりも小さい角度だけ入力
パタ−ンが回転したときの出力デ−タをそのまま、その
複数の角度について取り、それらのデ−タによりニュ−
ラルネットワ−クを学習させることにより、小さい範囲
での少ない数の回転パタ−ンデ−タを学習させるのみ
で、360度全ての回転に対応できる識別を行なうこと
ができる。更に、前記受光素子群の出力について、1つ
の小領域に対応する出力値に対して、決められた1方の
隣接する小領域の出力値を加えたものを出力値として、
前記信号列再配置手段に入力することにより、小領域内
において大きい光量変化がある場合にも、この1部の光
量分布パタ−ンが2つの小領域にまたがったときに、2
つの小領域の出力を加えたものが出力値となるものであ
る。従って、該1部の光量分布パタ−ンが、1つの小領
域内に収まっていたとき、と出力パタ−ンが極端に変化
してしまうことがなくなる。
At this time, when the change of the light quantity distribution on the light receiving element becomes large within the small area, depending on which part of the light quantity distribution pattern the boundary of each small area is. , The fluctuation of the output pattern becomes large. At this time, the output data when the input pattern is rotated by an angle smaller than the central angle of the small area is taken as it is for a plurality of angles, and the new data is obtained by using those data.
By learning the ral network, it is possible to perform discrimination that can cope with all 360-degree rotations only by learning a small number of rotation pattern data in a small range. Further, regarding the output of the light receiving element group, an output value obtained by adding an output value of one determined adjacent small area to an output value corresponding to one small area,
By inputting the signal to the signal sequence rearranging means, even when there is a large light amount change in a small area, when the light amount distribution pattern of one part
The output value is the sum of the outputs of the two small areas. Therefore, the output pattern does not change drastically when the light quantity distribution pattern of the part falls within one small area.

【0017】尚、識別したい入力パタ−ンのフ−リエ変
換強度パタ−ンや自己相関パタ−ンは、入力パタ−ンの
提示された位置が変化しても、不変であるので、入力パ
タ−ンに対して、光学的にフ−リエ変換或いは自己相関
演算を行ない、その出力光量を前記受光素子群で受光す
ることにより、回転のみでなく、入力パタ−ンのシフト
に対しても不変な識別を行なうことができ、更に、フ−
リエ変換強度パタ−ン及び自己相関パタ−ンは点対称な
パタ−ンであるので、前記扇型領域は、180度で全て
のパタ−ンに匹敵するパタ−ンを入力することができ
る。
The Fourier transform intensity pattern and the autocorrelation pattern of the input pattern to be identified are invariable even if the position where the input pattern is presented changes. By optically performing a Fourier transform or an autocorrelation operation with respect to the input signal and receiving the output light amount by the light receiving element group, it is invariant not only to rotation but also to shift of the input pattern. Identification can be performed.
Since the linear transformation intensity pattern and the autocorrelation pattern are point-symmetric patterns, the fan-shaped region can input a pattern equal to all patterns at 180 degrees.

【0018】次に、本発明のパタ−ン識別方法を具体的
に実施例により説明するが、本発明はそれらによって限
定されるものではない。
Next, the pattern identification method of the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

【0019】[0019]

【実施例1】図1は、本発明のパタ−ン識別方法の1例
に従って、行なう識別処理を説明する説明図である。即
ち、同一の入力パタ−ンのとき、入力パタ−ンの回転が
無いか、或いは、あるとき、小領域群Aの上の自己相関
パタ−ンと、それに対応する信号列再配列装置から出力
する出力信号パタ−ンの様子を示す説明図である。即
ち、図1(a)は、入力パタ−ンの自己相関パタ−ンを
示し、受光領域と入力パタ−ンが回転していないとき
の、自己相関パタ−ンを示す。図1(b)は、受光領域
と入力パタ−ンが、11度回転したときの自己相関パタ
−ンを示す。図1(c)出力信号パタ−ンは、(a)に
示すパタ−ンに対応する信号列再配置装置からの出力を
示す。図1(d)は、(b)に示すパタ−ンに対応する
信号列再配置装置からの出力信号パタ−ンを示す。
Embodiment 1 FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining an identification process performed according to an example of a pattern identification method of the present invention. That is, if the input pattern is the same, there is no rotation of the input pattern, or if there is, the autocorrelation pattern on the small area group A and the output from the corresponding signal sequence rearrangement device. FIG. 5 is an explanatory diagram showing a state of an output signal pattern. That is, FIG. 1A shows the autocorrelation pattern of the input pattern, and shows the autocorrelation pattern when the light receiving region and the input pattern are not rotating. FIG. 1B shows an autocorrelation pattern when the light receiving region and the input pattern are rotated by 11 degrees. FIG. 1C shows an output signal pattern from the signal sequence rearrangement device corresponding to the pattern shown in FIG. FIG. 1D shows an output signal pattern from the signal sequence rearrangement device corresponding to the pattern shown in FIG.

【0020】尚、利用した信号列再配置装置は、従来の
装置と基本的に同様であり、図2に示す装置と同様であ
る。但し、本発明のパタ−ン識別方法においては、その
ニュ−ラルネットワ−クの学習方法に特徴がある。
The used signal sequence rearrangement device is basically the same as the conventional device, and is similar to the device shown in FIG. However, the pattern discriminating method of the present invention is characterized by its neural network learning method.

【0021】本実施例では、簡単化のために、ウエッジ
型デイテクタの受光素子即ち、図3(a)の小領域群A
6aの小領域の数は、8とする。また、受光素子上に入
力するパタ−ンは、入力パタ−ンの自己相関パタ−ンと
し、これは、図3(b)に示した光学系により、従来例
と同様に得ることができる。ここで、自己相関パタ−ン
を用いているので、小領域群Aの扇型の中心角は、18
0度とする。尚、受光領域の分割数や、入力パタ−ンの
フ−リエ変換や自己相関を取るかどうか等は、必要に応
じて自由に選択することができる。本実施例では、小領
域の数を8としたので、その各小領域の扇型の中心角
は、約22.5度である。そこで、例えば、その中心角
の約半分の11度だけ、入力パタ−ンが入力面内で回転
したものとする。すると、その自己相関パタ−ンも図1
(b)に示すように小領域群A上で同じ角度だけ回転す
る。このときの信号列再配置手段からの出力を比較する
と、図1(c)と(d)に示すようになり、回転角は小
さいにもかかわらず、信号列再配置手段7からの出力パ
タ−ンは大きく異なっている。
In this embodiment, for the sake of simplicity, the light receiving element of the wedge type detector, that is, the small area group A shown in FIG.
The number of small areas of 6a is eight. The pattern input to the light receiving element is an autocorrelation pattern of the input pattern, which can be obtained by the optical system shown in FIG. Here, since the autocorrelation pattern is used, the central angle of the sector of the small area group A is 18
0 degrees. The number of divisions of the light receiving area and whether to take Fourier transform or autocorrelation of the input pattern can be freely selected as needed. In the present embodiment, since the number of small regions is set to 8, the central angle of the sector of each small region is about 22.5 degrees. Therefore, for example, it is assumed that the input pattern is rotated in the input plane by 11 degrees which is about half of the central angle. Then, the autocorrelation pattern is also shown in FIG.
As shown in (b), the rotation is performed on the small area group A by the same angle. Comparing the output from the signal sequence rearrangement means at this time, the results are as shown in FIGS. 1C and 1D, and the output pattern from the signal sequence rearrangement means 7 despite the small rotation angle. Are very different.

【0022】尚、図1(c)及び(d)に示すデ−タ番
号は、図1(a)、(b)に示す小領域に対して、小領
域中6a6の出力が最も大きいため、これを先頭とし
て、1が6a6、2が6a7、3が6a8、4が6a
1、5が6a2、・・・に対応している。このように、
入力パタ−ンの回転角度が小さくても、信号列再配置手
段7からの出力は、大きく異なる場合があるので、例え
ば、この小領域の中心角αをnで割り、α/n度ずつ入
力パタ−ンを回転させて、n回の出力デ−タを取り、そ
の出力デ−タによりその入力パタ−ンを識別するよう
に、ニュ−ラルネットワ−クの学習を行ない、その小領
域の中心角の中で回転が起こっても識別可能なように、
ニュ−ラルネットワ−クを組織化しておけば、小領域1
つ分回転すれば、信号列再配置手段7の働きにより、回
転していないものと、同じ出力を得ることができるの
で、全ての回転角について不変の識別をすることができ
る。尚、このときの学習可能なニュ−ラルネットワ−ク
については、誤差逆伝搬法(Error Back P
ropagation法)に基づく階層型ネットワ−ク
や、ボルツマン・マシンが一般的であり、各々の改良型
の学習アルゴリズムがさかんに研究されている。
The data numbers shown in FIGS. 1 (c) and 1 (d) indicate that the output of 6a6 in the small area is the largest for the small area shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b). Starting from this, 1 is 6a6, 2 is 6a7, 3 is 6a8, and 4 is 6a.
1, 5 correspond to 6a2,. in this way,
Even if the rotation angle of the input pattern is small, the output from the signal sequence rearrangement means 7 may vary greatly. For example, the central angle α of this small area is divided by n, and the input is performed by α / n degrees. By rotating the pattern, taking output data n times, learning of a neural network is performed so as to identify the input pattern by the output data, and the center of the small area is obtained. To be able to identify even if rotation occurs in the corner,
If a neural network is organized, small area 1
With one rotation, the same output as that of the non-rotated one can be obtained by the operation of the signal sequence rearranging means 7, so that the invariant identification can be made for all the rotation angles. Note that the neural network that can be learned at this time is based on the error back propagation method (Error Back P
Hierarchical networks based on the propagation method and the Boltzmann machine are common, and various improved learning algorithms are being actively studied.

【0023】尚、信号列再配置手段7からの出力は、そ
の信号列の最大値により、他の出力値を規格化してか
ら、ニュ−ラルネットワ−クに入力すると、ニュ−ラル
ネットワ−クのユニットのダイナミックレンジを余すこ
となく、使用できるので、有利である。
The output from the signal sequence rearranging means 7 is obtained by normalizing other output values according to the maximum value of the signal sequence and then inputting the output to the neural network. Can be used without leaving the dynamic range of

【0024】[0024]

【実施例2】次に、図5に示すように、小領域群Aにお
ける各小領域からの出力は示される。小領域群Aの中の
各小領域6anに対する出力を示す。実施例1におい
て、入力パタ−ンのわずかの回転に対しても、信号列再
配置手段7からの出力が、大きく変化してしまう場合が
あることを述べたが、この大きな変化が極端に大きくな
った場合、ニュ−ラルネットワ−クにおいて、全く異な
るパタ−ンを同一クラスとして、記憶せねばならない。
これは、そのニュ−ラルネットワ−クにおいて、識別す
るクラスをそれだけ増やすことに対応するために、ネッ
トワ−クの負担増となる。
Embodiment 2 Next, as shown in FIG. 5, the output from each small area in the small area group A is shown. The output for each small area 6an in the small area group A is shown. In the first embodiment, it has been described that the output from the signal sequence rearrangement means 7 may change greatly even with a slight rotation of the input pattern. However, this large change is extremely large. In such a case, completely different patterns must be stored as the same class in the neural network.
This increases the load on the network in order to cope with increasing the number of classes to be identified in the neural network.

【0025】このような、僅かの回転による出力の大き
な変動は、小領域群A上におけるパタ−ンの大きな変化
が、各小領域の大きさに比べて、小さい領域内で起こる
場合に発生する。特に、パタ−ン中の最も強度の大きい
領域が、小領域の境界に乗ったときに、その境界を挾む
2つの領域に、この強度が分かれてしまうために、他の
やや強度の低い領域の出力の方が大きくなってしまうよ
うな場合、信号列の先頭の位置が小領域群Aにおけるパ
タ−ン上で変わってしまうために、信号列再配置手段7
からの出力パタ−ンが全く異なる形となることも有り得
る。このとき、図5に示すように、隣合う小領域の出力
を加えたもの(S1〜S8)を、その小領域群からの出
力として、信号列再配置手段7に入力することにより、
常に、パタ−ン中の最も強度の強い領域に対応した出力
が最も大きくなるので、信号列再配置手段での先頭信号
に対応するパタ−ン上の位置(領域)が変わってしまう
ことがなかなり、信号列再配置手段からの出力は、同一
入力パタ−ンについては、回転に対して大きな変化を持
たなくなる。
Such a large fluctuation of the output due to a slight rotation occurs when a large change in the pattern on the small area group A occurs within a small area compared to the size of each small area. . In particular, when the region of the highest intensity in the pattern rides on the boundary of the small region, the intensity is divided into two regions sandwiching the boundary, and the other region of lower intensity is used. When the output of the signal sequence becomes larger, the position of the head of the signal sequence changes on the pattern in the small area group A.
It is possible that the output pattern from the server will be completely different. At this time, as shown in FIG. 5, by adding the outputs of the adjacent small areas (S1 to S8) to the signal sequence rearrangement means 7 as outputs from the small area group,
Since the output corresponding to the region having the strongest intensity in the pattern is always the largest, the position (region) on the pattern corresponding to the first signal in the signal sequence rearrangement means does not change. Significantly, the output from the signal sequence rearrangement means does not have a large change in rotation for the same input pattern.

【0026】尚、全ての実施例に共通して言えること
は、自己相関パタ−ン検出装置1からの出力を2値化し
てからニュ−ラルネットワ−ク8に入力することによ
り、その学習は、より速やかに集束するので、より高速
な学習を行なうパタ−ン識別方法を得ることができる。
また、信号列再配置手段は、一まとまりの信号列からそ
の最大値或いは最小値を検出して、その値の信号列中の
位置を決まった位置として、その周囲の順番が変わらな
いように並べ変えれば良いので、メモリ−や遅延回路を
用いて、ソフトウェアによっても、或いは、ハ−ドウェ
アによっても装置化することができる。
Incidentally, what can be said in common to all the embodiments is that, by binarizing the output from the autocorrelation pattern detecting device 1 and then inputting it to the neural network 8, the learning is carried out. Since the convergence is performed more quickly, a pattern discriminating method for performing faster learning can be obtained.
Further, the signal sequence rearrangement means detects the maximum value or the minimum value from a group of signal sequences, and arranges the position of the value in the signal sequence as a determined position so that the order around the position is not changed. Since it can be changed, the device can be realized by software or hardware using a memory or a delay circuit.

【0027】ここで、ウェッジリング・デイテクタ23
は、各形状の受光領域を有する光電変換素子で、その中
心は、フ−リエ変換光学系の光軸上に設定される。この
ようにして、ウェッジリング・デイテクタ23上には、
入力パタ−ンの自己相関の二乗に対応した光強度パタ−
ンが得られる。従って、その出力をニュ−ラルネットワ
−ク8の入力とすることにより、識別すべき入力パタ−
ンの識別が可能となる。
Here, the wedge ring detector 23
Are photoelectric conversion elements having light receiving regions of respective shapes, the center of which is set on the optical axis of the Fourier transform optical system. Thus, on the wedge ring detector 23,
Light intensity pattern corresponding to the square of the autocorrelation of the input pattern
Is obtained. Therefore, by making the output the input of the neural network 8, the input pattern to be identified can be obtained.
Can be identified.

【0028】尚、ここで用いた空間光変調器17、20
は、例えば、ネマテイック液晶パネルに光導電層を設け
た構成のものが、Liquid Crystal Light Valve(LCLV)の
名で、米国ヒュ−ズ社より市販されている。また、より
高速の動作及び高い分解能を有するものとして、強誘電
性液晶を用いたデバイスも開発されている。更に、Bi
12SiO20(BSO)を用いた透過型の素子も入手可能
である。但し、透過型の素子の場合には、読み出し光束
の入射させる方向が変わるために、光学系の変更が必要
であるが、本質的には反射型の空間光変調器を用いる場
合と同様である。
The spatial light modulators 17 and 20 used here
For example, a liquid crystal panel provided with a photoconductive layer on a nematic liquid crystal panel is commercially available from Hughes, USA under the name of Liquid Crystal Light Valve (LCLV). Also, devices using ferroelectric liquid crystals have been developed as having higher speed operation and higher resolution. Furthermore, Bi
A transmission type element using 12 SiO 20 (BSO) is also available. However, in the case of a transmissive element, a change in the optical system is necessary because the direction in which the readout light beam is incident is changed, but this is essentially the same as the case in which a reflective spatial light modulator is used. .

【0029】本実施例で用いた光学的自己相関パタ−ン
検出手段は、他の光学的相関演算装置に比較して、次の
点で、本発明のパタ−ン識別装置に適している。即ち、
第1に、比較的解像度の低い空間光変調器が使えるこ
と、これは、実時間動作の空間光変調器は、比較的に低
い解像度であるので、パタ−ン識別装置の実時間動作を
実現する上で、重要な特徴である。第2に、光軸合わせ
が容易であること、従って、組立て、調整が容易にでき
ると同時に、悪環境での使用が可能である。
The optical autocorrelation pattern detecting means used in the present embodiment is more suitable for the pattern discriminating apparatus of the present invention in the following points as compared with other optical correlation calculating devices. That is,
First, a spatial light modulator having a relatively low resolution can be used. This is because a spatial light modulator operating in real time has a relatively low resolution, thereby realizing the real time operation of the pattern identification device. This is an important feature in doing so. Secondly, the optical axis can be easily aligned, and therefore, it can be easily assembled and adjusted, and can be used in a bad environment.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のパタ−ン
識別装置により、前記のような効果が得られた。それら
をまとめると、次のような顕著な技術的効果となる。即
ち、第1に、ニュ−ラルネットワ−クによる入力画像の
識別を、高速で処理できる安価な装置で実現するパタ−
ン識別方法を提供することができた。
As described above, the above-described effects are obtained by the pattern identification device of the present invention. Summarizing them has the following remarkable technical effects. That is, first, a pattern that realizes identification of an input image by a neural network with an inexpensive device capable of processing at high speed.
A method for identifying the user can be provided.

【0031】第2に、識別すべき入力画像の回転やシフ
トが存在するときにも、識別が容易に可能で、しかも、
大量の参照画像を記憶することができる光学的パタ−ン
識別装置を提供することができた。
Second, even when there is a rotation or a shift of the input image to be identified, the identification can be easily performed.
An optical pattern identification device capable of storing a large number of reference images could be provided.

【0032】第3に、識別すべき入力情報の特徴を抽出
することにより、ニュ−ラルネットワ−クにおける学習
時間が短くでき、学習が有効に行なわれる可能性が高い
パタ−ン識別装置を提供することができた。
Third, by extracting the characteristics of the input information to be identified, the learning time in the neural network can be shortened, and a pattern identification device having a high possibility of effective learning is provided. I was able to.

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

【図1】本発明の光学的パタ−ン識別装置で行なわれる
パタ−ン識別での入力パタ−ンに回転があるときと、無
いときの自己相関パタ−ンとそれに対応する信号列再配
置手段からの出力の様子を示す模式構成図である。
FIG. 1 shows an autocorrelation pattern with and without rotation of an input pattern in pattern identification performed by an optical pattern identification apparatus of the present invention, and a signal sequence rearrangement corresponding thereto. It is a schematic block diagram which shows the mode of the output from a means.

【図2】従来のパタ−ン識別手段の一例の構成を示す構
成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a configuration of an example of a conventional pattern identification unit.

【図3】本発明に用いる受光領域を示す説明図とそれを
用いる光学的自己相関パタ−ン検出手段の1例を示す構
成図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a light receiving region used in the present invention and a configuration diagram showing an example of an optical autocorrelation pattern detecting means using the same.

【図4】本発明に用いる、小領域群からの出力、入力パ
タ−ンが回転したときの同出力、各々に対応する信号列
再配置手段からの出力を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an output from a small area group, the same output when an input pattern is rotated, and an output from a signal sequence rearrangement means corresponding to each of them, used in the present invention.

【図5】本発明で行なわれる、各小領域からの出力を示
す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an output from each small area performed in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 自己相関パタ−ン検出装置 6a 小領域群A 6ai、6bi 小領域 7 信号列再配置装置 8 ニュ−ラルネットワ−ク 9 識別すべき入力パタ−ン 11 光源 12、12a、12b 光束 17、20 空間光変調器 19、22 フ−リエ変換レンズ 23 ウェッジリング・ディテクタ REFERENCE SIGNS LIST 1 autocorrelation pattern detection device 6a small region group A 6ai, 6bi small region 7 signal sequence rearranging device 8 neural network 9 input pattern to be identified 11 light source 12, 12a, 12b light flux 17, 20 space Optical modulator 19, 22 Fourier transform lens 23 Wedge ring detector

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06T 7/00 G06F 15/18 G02B 27/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G06T 7/00 G06F 15/18 G02B 27/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 少なくとも、識別したい入力パタ−ンに
対応した光量分布パタ−ンを受光する、光軸位置を中心
とするほぼ180度或いは360度の中心角を有する扇
型の2次元空間内で、これを等しい中心角の扇型の小領
域に分割した空間的小領域群Aを持ち、各々の小領域に
おける光量に基づく値を出力する受光素子群と;各々の
出力を並べて出力信号パタ−ンとする際に、前記の小領
域群の中で最も出力の大きいもの、或いは、最も小さい
ものに対応した信号の信号パタ−ン中の位置が、常にあ
らかじめ決められた位置となり、尚且つ、その前後の順
番は、小領域群の2次元空間内における配置の順番に従
うように、シフトさせる信号列再配置手段と、一つ或い
は複数の入力を受容でき、その入力による入力値を演算
処理することにより、1つの出力値を出力する複数の演
算単位(以下ユニットと称する)と、各々の該ユニット
の出力と、他のユニットの入力或いはその出力を行なっ
たユニット自体の入力とを結合する結合手段を有し、各
々の該結合手段は、これに関わる出力値を結合する相手
の入力値に変換する結合係数を有するニュ−ラルネット
ワ−クとを具備し、前記信号列再配置手段からの出力パ
タ−ン中の各出力を、各々、対応する該ニュ−ラルネッ
トワ−クのユニットの入力とすることにより、パタ−ン
の識別を行なうパタ−ン識別装置において、前記ニュ−
ラルネットワ−クの結合係数を、学習する際に、1つの
識別分類(以下クラスと称する)に属するパタ−ンを、
基準の提示位置に対して、前記小領域の中心角よりも小
さい複数の種類の角度だけ光軸の回りに回転して、提示
して、学習を行なうことを特徴とする前記パタ−ン識別
方法。
1. A fan-shaped two-dimensional space having a central angle of approximately 180 degrees or 360 degrees about an optical axis position for receiving at least a light amount distribution pattern corresponding to an input pattern to be identified. A light receiving element group having a spatial small area group A obtained by dividing this into fan-shaped small areas having the same central angle, and outputting a value based on the amount of light in each small area; an output signal pattern The position in the signal pattern of the signal corresponding to the largest output or the smallest in the small area group is always a predetermined position, and A signal sequence rearrangement means for shifting so as to follow the order of arrangement of the small area groups in the two-dimensional space, and one or more inputs can be received, and an input value based on the input is arithmetically processed. By doing A plurality of operation units (hereinafter, referred to as units) for outputting one output value, and coupling means for coupling an output of each unit with an input of another unit or an input of the unit which has performed the output. A neural network having a coupling coefficient for converting an output value related thereto into an input value of a partner to be coupled, and an output pattern from the signal sequence rearranging means. A pattern identification device for identifying a pattern by using each output in the pattern as an input of a corresponding unit of the neural network.
When learning the coupling coefficient of the ral network, a pattern belonging to one identification classification (hereinafter, referred to as a class) is represented by:
The pattern discriminating method according to claim 1, wherein the learning is performed by rotating around the optical axis by a plurality of types of angles smaller than the central angle of the small area with respect to a reference presentation position, and presenting the rotation. .
【請求項2】前記受光素子群の出力は、1つの小領域に
対応する出力値に対して、その隣接する小領域の出力値
を加えたものを、出力値として、前記信号列再配置手段
内に入力することを特徴とする請求項1に記載のパタ−
ン識別方法。
2. The signal train rearrangement means according to claim 1, wherein said output of said light receiving element group is obtained by adding an output value of an adjacent small area to an output value corresponding to one small area as an output value. 2. The pattern according to claim 1, wherein the input is performed within a field.
Identification method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP3504604B2 (en) * 2000-11-10 2004-03-08 三菱電機株式会社 Identification device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7673569B2 (en) 2000-05-08 2010-03-09 Ricoh Company, Ltd. Method of and system for managing rack operation, method of and system for managing multistage rack, article conveyance and storage device, and computer product

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