JPH01263888A - パターン詳細同定方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［概要］ 文字・図形および音声等のパターン認識装置における詳
細同定方式に関し、 同定条件を用いて詳細同定における同定精度を上げると
ともに同定速度を速くするパターン詳細同定方式を捷供
することを目的とし、 パターン入力部からの入力パターンについて大分類認識
により得られた複数の認識候補から一つの認識結果を出
力するための詳細同定方式において、詳細同定部に、各
認識候補コードとこれに付随する認識対象カテゴリーに
属する識別コード毎の同定条件を格納した同定条件格納
部と、条件判定部とを備え、認識候補保持部からの認識
候補コードおよび認識対象指示部からの認識対象カテゴ
リーに対応する識別コードに基づいて前記同定条件格納
部から同定条件を取り出し、条件判定部は前記入力パタ
ーンについて該同定条件を満たず認識候補コードを認識
結果とするよう構成する。

［産業上の利用分野ｊ 本発明は文字・図形および音声等のパターン認識装置に
おける詳細同定方式に関する。

一般に、パターン認識装置は文字（手書文字を含む）や
、図形等の視覚的なパターンや、音声などの可聴的なパ
ターンの認識に用いられる。

一般に、パターン認識装置は認識候補を出力する大分類
部と該認識候補を入力として認識結果を出力する詳細同
定部から構成され、近年、パターン認識装置の性能が向
上してきており、実用化にあと一歩という段階にきてい
る。

すなわち、パターン認識において類似するパターンを誤
って認識結果とする場合がまだ多くあり、類似パターン
に対する同定性能の白土が強く要求されており、さらに
同定スピードの向」二も要望されている。

「従来の技術］ 第７図に従来のパターン認識装置の構成図を示す。第７
図において、７０は認識対象入力部、７１は認識対象格
納部、７２はパターン入力部、７３は入力パターン格納
部、７４は大分類部、７５は認識候補格納部、７６は同
定部、７７は認識結果格納部を表す。

従来の構成の動作を説明すると、パターン入力部７２か
らパターンを入力し、入力パターン格納部７３に格納す
る。

認識対象入力部７０からは認識対象カテゴリー、すなわ
ち認識すべきパターンのカテゴリーの種類に関する情報
が入力され、認識対象格納部７１に格納しておく、！！
識対象格納部７１に格納された認識対象カテゴリーの種
類情報は大分類部７４に入力される。入力パターン格納
部７３からの入力パターンは大分類部７４において認識
候補を求めて大まかなパターン認識（入力パターンの特
徴を表すデータと辞書のデータを比較する等の公知の技
術による精度の低いｉ？２識）を行い、ある程度以上辞
書のパターンと近似している（公知のＤＰ法等により入
力パターンと辞書のパターンの距離が一定の範囲内であ
る）とそれを認識候補とし、複数個の認識候補が得られ
る。１つだけの場合もあるが、その場合は詳細同定を行
う必要がない。

認識候補格納部７５には大分類部７４から認識する確率
の高い順に認識候補が格納され、同定部７６ではその認
識候補について同定条件を用いて入力パターン格納部７
３に格納されたパターンが条件を満たすかどうかを判別
し、条件を満たさないと、別の候補についての同定条件
により同様の処理を行って、条件を全て満たず認識候補
のコードを認識結果コードとして出力し、認識結果格納
部７７に格納する。

第８図に上記従来のパターン認識装置の構成中の同定部
７６の構成図が示されている。

その動作を説明すると、認識候補格納部７５に格納した
認識候補第１位のコードを候補コード格納部７６１に格
納する。同定条件検索部７６２は候補コード格納部７６
１に格納したパターンのコードに対する同定条件プログ
ラムを同定条件格納部７６４から検索し、条件判定部７
６３中のメモリ　（図示せず）に格納する。炙イ牛判定
部７６３は該同定条件プログラムを起勅し、入力パター
ン格納部７３に格納された入力パターンが該コードに属
するかどうかを判定する。該コードに属すると判定され
た時は、該コードを認識結果コードとして認識結果格納
部７７に格納する。

そのコードに属すると判定されなかった時は、条（！１
１定部７６３はその悄稽を候補コード格納部７６１に伝
達する。候補コード格納部７６１は、認識候補格納部７
５から次の順位の候補コードを求めて格納する。同定条
件が満たされるか、候補コードが尽きるまで、以上の処
理を繰り返す。

第８図の同定部７６内に設けられた同定条件格納部７６
４の構成図を第９図に示す。

同定条件格納部７６４は同定条件アドレス部７６５と条
件プログラム格納部７６６とで構成される。

従来のパターン認識装置では認識対象パターンコード毎
に同定条件を設けており、認識候補に対して該同定条件
を満たした認識候補を認識結果として出力している。

これを記号を用いて詳しく説明すると、全ての認識対象
パターンコードの集合をΩとする。

パターンコードＰがΩに属する時、ＰＥΩと表す、Ｐの
同定条件をＣ（Ｐ）と記すと、この時、Ｃ（Ｐ）は下記
の性質をもつことが要請される。

Ｃ（Ｐ）：Ｐに属するパターンは満たし、Ｐ′（Ｐ’　
　＃Ｐ、Ｐ’　　ｅΩ）に属するパターンは満たさない
。

この従来例の同定動作の例を第１０図（ａ）に示す。

この例は、パターン認識を手書文字認識に実施した例で
あり、入力パターンが図のように入力され、大分類によ
る識別動作の結果、候補文字として順位をつけて、１位
に「ア」、２位に「マ」、３位にＩ　Ｔ　Ｊ、４位に「
了」の各文字コードが出力され認識候補格納部（第８図
の７５）に格納されたものとする。

この認識候補についてそれぞれの同定条件が同定条件格
納部（第８図の７６４）に格納されている。入力パター
ンが候補文字であると同定（識別）するための従来の同
定条件の例を第１Ｏ図（１））に示す。

この図には、第１Ｏ図ｆａｔの第１位の候補文字「ア」
の同定条件が示されており、その内容を説明すると、第
２両目の方向が下、または左下方向であること、第１ｆ
ｉ目の終点付近に大きなばねがあること、第２両目の終
点付近に１はね」がない、というものである。

第１０図（ａｌの入力パターンに対して、上記の条件を
満たすかどうかを条件判定部（第８図の７６３）におい
て判定して、全ての条件を満たすと、この入力パターン
についての識別結果として大分類の第１順位である候補
文字［アＪのコードを出力し、全ての条件が適合しない
と第２順位の候補文字［マＪについての詳細同定を同様
に行う。

〔発明が解決しようとする課題］ 上記従来例の説明で用いた記号により説明すると、Ωの
任意の真の部分集合をωとする。即ち、ＯＪ−Ωとする
。Ｐを任意のパターンコードとするとき、パターンコー
ドＰがωに属する時はＰＥωと表す。

認識対象カテゴリーは各状況によって変化し、一般にω
かΩである。ωΦ中の、Ｐの同定条件・Ｃω（Ｐ）は次
の性質を持つことが要請される。

Ｃω（Ｐ）：Ｐに属するパターンは満たし、Ｐ’　　（
Ｐ’　　≠Ｐ、Ｐ’　　Ｅω）に属するパターンは満た
されない。

この時、ω皐Ωであるから、 Ｃω（Ｐ）の条件の制限　＜Ｃ（Ｐ）の条の強さ　　　
　　　件の強さ Ｃω（Ｐ）の処理量＜Ｃ（Ｐ）の処理量となる。一般に
条件の制限が強いほど同定率は低下するので、条件Ｃ（
Ｐ）の替わりに、条件Ｃω（Ｐ）を用いた時の性能の関
係は次のようになる。

即ち、従来装置の欠点として、Ｃω（Ｐ）でなくＣ（Ｐ
）を用いるために同定率が低く、しかも余分な処理を行
うために同定速度が遅いという欠点がある。

明らかに、Ｃ（Ｐ）だけでなくＣω（Ｐ）も格納してお
き、適用するという方法があるが、この場合、膨大な記
憶量が必要になるという欠点がある。

具体的にはΩに属するパターンコードの数をｎとする時
、Ｐの組み合わせがｎ通りであり、ωに関するω−（ｐ
）　となる自明な場合を除く組み合わせが、２’−’−
１通りなので、Ｃω（Ｉ））の数は、次のようになる。

ｎＸ　（２″−’　−１） 上記の考え方を具体的に説明すると、従来例の同定の説
明において引用した第１０（ａｌ乃至（ｂｌにおいて、
「ア」の同定条件が示されている。この条件に対して、
第１０図ＦＣ＋のイ、に示すような入力パターンについ
て「ア」であるかどうかを同定する場合、条件の２行目
に不適合となり、「アＪでないと判定され得る。また、
同図口、の入力パターンについては、条件の３行目に不
適合と判定され得る。これはカタカナだけを認識対象と
した場合も同じである。本来、第１０図（Ｃ１のイ、口
、はカタカナだけを認識対象とした場合は「ア」と正続
％ｆＸ すべきｇある。

本発明は従来の欠点を解消し、同定条件を用いて詳細同
定における同定精度を上げるとともに同定速度を速くす
るパターン詳細同定方式を促供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 〔原理の説明〕 本発明の原理を従来例の説明と同じ記号を用いて説明す
る。

パターンコードＰがΩに属する時、ｐＥωと表し、認識
対象カテゴリーをω（ｑΩ）とする。

Ｐｌを同定すべきパターンコード、Ｐ２をＰｌと識別（
区別）すべきパターンコードとする。

そしてＰ２と識別するためのＰｌの同定条件としてＣ（
ＰＩ、Ｐ２）を定義すると、ｃｃｐｉ。

Ｐ２）は次の性質を備えることを要請される。

Ｃ（ＰＩ、Ｐ２）：Ｐｌに属するパターンは満たし、Ｐ
２に属するパターンは 満たさない。

従来例の同定条件をＣ（Ｐｌ、Ｐ２）を用いて表現する
と、 Ｃ（Ｐ）　−ＡＮＤ　ｉｃ　（Ｐ、Ｐ２）；Ｐ２≠Ｐ、
Ｐ２〔Ω） となる、これに対し、本発明で用いる同定条件は、Ｃａ
（Ｐ）−ＡＮＤ　（Ｃ（Ｐ、Ｐ２）；Ｐ２≠Ｐ、Ｐ２１
Ｅω） である、即ち、認識対象カテゴリーω（ｇΩ）に対応し
て、本発明では同定条件を同定率と同定スピードの点で
最適化できる。

これに対応して同定条件を格納する場合、従来のように
条件をＣ（Ｐ）の形で記憶せず、本発明ではＣ（Ｐｉ、
Ｐ２）の形で記憶しているので、同定条件を最適化して
も条件の記憶容量は一定である。具体的にはΩに属する
パターンコードの数をｎとする時、格納すべき条件の数
はｎ（ｎ−１）通りである。

上記本発明の原理を具体例で説明すると、第１０図（Ｃ
ａの同定条件として、従来の「アＪの同定条件として第
１０図（ｂｌの条件に適合するかどうかを判定していた
が、これにより不適合となる確率が高くなったが、これ
らの条件の１行目は、「マ」と区別するための条件であ
り、２行目はアルファヘットｒＴＪと区別するための条
件であり、３行目は漢字「了」と区別するための条件で
ある。

この同定において、予め同定すべき対象のカテゴリーが
片仮名であるものと指定されている場合は、前記の条件
のうち２行目と３行目を除外してもよいことが明らかで
あり、１行目だけの適合を判別するだけで同定の可否が
決定される。

この例の各事象を上記の記号に対応させると、Ｐｌが「
ア」、Ｐ２が「マ」となり、認識対象カテゴリーが片仮
名（前記のωに対応）に対応する。

この例では、同定条件を１つに限定することにより同定
処理量は３分の１になり、しかも第１０図（Ｃ１のイ、
および口、のパターンを従来のように他の文字と誤認識
することがなく、「ア」と認識することができる。

〔原理的構成〕

第１図（８）に本発明の原理的構成図を示し、第１図ｆ
ｂ）に同定条件格納部の基本構成を示す。

第１図ｆａｔにおいて、１０は認識対象指示部、１１は
認識候補保持部、１２はパターン入力部、１３は詳細同
定部、１４は同定条件格納部、１５は条件判定部を表す
。

本発明は、認識対象を指示する入力により同定コードに
付随する複数の識別コードから指示に合った識別コード
を選択し、その識別コードに対応する同定条件を取り出
して、入力パターンがその同定条件に適合するかどうか
を判断することにより詳細同定を行うものである。

［作用］ パターン入力部１２からは文字・図形または音声等のパ
ターンが入力され、図示しない大分類部により認識候補
が順位を付して出力されると認識候補保持部１１に保持
され、詳細同定部１３に入力される。他方、認識対象指
示部１０からは入力されるパターンの対象カテゴリーを
表す指示が詳細同定部１３に入力される。

詳細同定部１３では認識候補保持部１１の候補コードと
認識対象指示部ＩＯからの指示コードにより、同定条件
格納部１４の中の特定の同定条件を取り出して、条件判
定部１５に供給する。条件判定部１５ではパターン入力
部からの入力パターンが同定条件格納部１４から供給さ
れた同定条件に適合するかどうかを判定し、適合したら
認識結果として候補コードを出力する。適合しない場合
は、次の順位の候補コードについて同様の手順により条
件判定を行う。

認識候補保持部１１に保持された順位が付された複数の
候補に対して、順番に詳細同定を行うが、もし複数の候
補についての詳細同定が適合した場合、認識結果として
出力するのは候補順位の上位のものを出力する。

第１図（ｂｌに同定条件格納部（第１図（ａｌの１４）
の基本構成図を示す。

同図には第１０図（ｂｌに示す同定条件を本発明に適用
した場合を例にしたもので、その最初の同定文字コード
（＠補コード）の欄１４０には同定すべき文字のコード
が格納され、次の識別対象文字コード（識別コード）の
欄１４１には候補コードの文字と識別されるべき識別コ
ード（図の例では文字コードが使用されるが、何らかの
カテゴリーの情報を含むコードであればよい）が格納さ
れ、さらに各識別コード毎にそれぞれの同定条件が欄１
４２に格納されている。

第１図（ａ）の認識候補保持部１１から取り出した候補
が第１図ｆｂｌに示す同定コード（ア）であれば、同定
条件格納部１４の行（または番地）１４３〜１４５の何
れかの同定条件が対象となり、認識対象指示部１０から
の対象を指示する入力により、識別コードとの一致が取
られる。すなわち、識別コード（漢字、アルファベント
、片仮名の種別によりコードに特徴がある）と指示され
た種別が一致すると、その一致がとれた行の同定条件（
欄１４２の）が読出される。

認識対象指示部ｌＯから入力される情報としては前記の
文字の種別（カテゴリー）である場合や、品詞を指示す
る場合、または文法や書式等の規則情報の場合等種々の
指定が可能であり、第１図中）に示す同定条件格納部１
４に格納される識別情報はその指定に対応するコードを
含むものとなる。

［実施例］ 本発明の実施例１の構成図を第２図に示す。

第２図において２０は認識対象入力部、２１は認識対象
格納部、２２はパターン入力部、２３は人カバターン格
納部、２４ば大分類部、２５は認識候補格納部、２６は
同定部、２７は認識結果格納部を表す。

この実施例のブロック構成の構成要素は従来例と変わら
ないが、同定部の内部構成および認識対象格納部の出力
が同定部に供給されている点が相違する。即ち、従来は
認識対象格納部２１の出力が大分類部２４に入力されて
成る程度の認識を行う際に認識対象のカテゴリーが認識
候補の順位を形成するために利用されていたが、本発明
ではこの認識対象格納部２１の出力を同定部２６にも入
力するものである。

第３図に同定部の構成図、第４図に同定条件格納部の構
成図がそれぞれ示されている。

第３図の同定部２６において、２６１は候補コード格納
部、２６２は同定条件検索部、２６３は条件判定部、２
６４は同定条件格納部を表す。

第４図の同定条件格納部２６４は、同定条件アドレス部
２６５と条件プログラム格納部２６６とで構成される。

実施例の動作について同定部２Ｇを中心に説明する。た
だし、従来と同様の動作については重複するので省略し
、従来と異なる点について述べる。

同定条件検索部２６２は、候補コード格納部２６１に格
納した候補コードに対し、認識対象格納部２５に格納さ
れた認識範囲中の認識対象コードと識別する同定条件プ
ログラムを、同定条件格納部２６４中に検索して、条件
判定部２６３中のメモリに格納する。条件判定部２６３
は該同定条件プログラムを起動し、人カバターン格納部
２２に格納された入力パターンに対して判定を実行する
。

判定結果が合格（適合）の場合は、同定条件検索部２６
２は同定条件格納部２６４から条件判定部２６３に次の
該同定条件プログラムをロードして判定を繰り返す。判
定結果が全て合格であり、新しい該同定条件プログラム
が無くなった時に、該認識候補コードを認識結果格納部
２７に格納する。

該同定条件プログラムの判定が不合格になつた場合は、
直ちに条件判定部２６３はその情報を候補コード格納部
２６１に伝達する。候補コード格納部２６１はこれによ
り、認識候補格納部２１から次の順位の候補コードを取
り出して格納し同定条件検索部２６２に供給する。

第４図の同定条件格納部２６４の同定条件アドレス部２
６５は、次のように構成されている。

同定コード１ｆＡ２６５１に同定すべき認識候補のコー
ド１〜ｍ（第４図のｌの後にｍまで続くが図示省略した
）が格納され、識別コード欄２６５２には各同定コード
に対しｌ乃至複数の識別すべきコードＣ（１，１）　、
Ｃ（１，２）　　・・・が格納され、アドレス４ｒｉｌ
Ｉ２６５３には入力パターンが、該同定コードであり、
識別コードでないことを判定する条件プログラムの条件
プログラム格納部２６６における先頭アドレスＡ　（１
，ｌ）　、Ａ　（１゜２）・・・が格納されている。そ
して、条件プログラム格納部２６６の各アドレスＡ（１
，１）、Ａ　（１，２）　　・・・にはパターンを同定
するための各プログラムが格納され、第３図の条件判定
部２６３における判定動作に使用される。

本発明の実施例２の構成図を第５図に示す。

この実施例２の構成のうち、第２図の実施例１の構成と
異なる点は第２図の認識対象入力部２０、認識対象格納
部２１が、実施例２では文法入力部５０、文法格納部５
１、文法処理部５２に変更された点であり、他のパター
ン入力部５３、人カバターン格納部５４、大分類部５５
、認識候補格納部５６、同定部５７、認識結果格納部５
８は実施例１の符号２２〜２７の各部と同様のものであ
る。

この実施例２により変更された構成に関係する動作を説
明すると、認識すべきパターンのカテゴリーの種類やそ
の前後関係に関する情報を、文法入力部５０から入力し
、文法格納部５１に格納しておく９文法処理部５２は文
法格納部５１に格納された認識すべきパターンのカテゴ
リーの種類を大分類部５５に入力する。文法格納部５１
に格納された認識対象カテゴリー情報は文法処理部５２
により同定部５７にも人力される。

文法処理部５２は認識結果格納部５８に格納された認識
結果が、文法格納部５１に格納された文法情報と合致す
るかどうかを検査し、合致しなければ認識対象カテゴリ
ーを再度指定し直して大分類部５５、同定部５７を起動
する処理を行う。

この実施例２の構成は、認識対象カテゴリーだけでなく
文法情報を指定して、認識結果格納部５８に格納した認
識結果と文法格納部５１に格納した文法が合致しない時
に、文法処理部５２がＰ！識対象カテゴリーを再度指定
し直して、大分類部５５、認識候補格納部５６を起動す
る点に特徴がある。

第６図に本発明の実施例３の構成図を示す。

この実施例３の構成のうち、第２図の実施例１と異なる
点は第２図の大分類部２４と認識候補格納部２５が無く
なった構成となったことである。

この構成は、認識すべき入力パターンが予め限定されて
いる場合（例えば、数字のＯ〜９の何れかしか入力でき
ない場合）、は大分類部を設けて予め候補を選ぶ必要が
なく、同定部の一段でパターンを同定（識別）するもの
である。

第６図の認識対象格納部６１は実施例１の認識候補格納
部２５の機能を備えている。すなわち、認識対象格納部
６１に格納された認識対象範囲のパターンコードをその
まま認識侯ｉＩｉ　（数字ならＯ〜９が候補コード）と
し、人カバターン格納部６３のパターンについて同定部
６４において順次各候補について同定を行う。

この実施例３の構成は、大分類部がないので、小型の装
置によりパターンの同定（認識）を実現するのに適して
いる。英数字などの少ない認識対象の場合に有効な構成
である。

また、第５図の実施例２において、認識対象入力部６０
、認識対象格納部６１を文法入力部、文法格納部、文法
処理部に置き換えた別の構成とすることができる。

「発明の効果」 本発明によれば任意の認識対象のパターン認識において
、パターンの詳細同定を少ない記憶容量で高い同定率と
同定速度を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌは本発明の原理的構成図、第１図（ｂ）は
同定条件格納部の基本構成図、第２図は本発明の実施例
１の構成図、第３図は実施例１における同定部の構成図
、第４図は実施例１における同定条件格納部の構成図、
第５図は本発明の実施例２の構成図、第６図は本発明の
実施例３の構成図、第７図は従来例の構成図、第８図は
従来例の同定部の構成図、第９図は従来例の同定条件格
納部の構成図、第１０図（ａｌは従来例の同定動作の例
を示す図、第１０図（ｂｌは従来の同定条件の例を示す
図、第１θ図（Ｃ１は同定条件に不適合となる例を示す
図である。 第１図（ａｌ中、 １０：認識対象指示部 １１：認識候補保持部 １２：パターン入力部 １３：詳細同定部 １４：同定条件格納部 １５：条件判定部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）パターン入力部（１２）からの入力パターンについ
   て大分類認識により得られた複数の認識候補から一つの
   認識結果を出力するための詳細同定方式において、 詳細同定部（１３）に、各認識候補コードとこれに付随
   する認識対象カテゴリーに属する識別コード毎の同定条
   件を格納した同定条件格納部（１４）と条件判定部（１
   ５）とを備え、 認識候補保持部（１１）からの認識候補コードおよび認
   識対象指示部（１０）からの認識対象カテゴリーに対応
   する識別コードに基づいて前記同定条件格納部（１４）
   から同定条件を取り出し、 条件判定部（１５）は前記入力パターンについて該同定
   条件を満たす認識候補コードを認識結果とすることを特
   徴とするパターン詳細同定方式。 ２）請求項１のパターン詳細同定方式において、文法入
   力部（５０）により認識結果の文法規則を指示し、認識
   候補コードが該文法規則に適合するかどうかを文法処理
   部（５２）により判断し、該文法規則に合致する認識候
   補コードに制限し、同定を行うことを特徴とするパター
   ン詳細同定方式。