JPH05143779A - Pattern recognizing device - Google Patents

Pattern recognizing device

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JPH05143779A
JPH05143779A JP3335779A JP33577991A JPH05143779A JP H05143779 A JPH05143779 A JP H05143779A JP 3335779 A JP3335779 A JP 3335779A JP 33577991 A JP33577991 A JP 33577991A JP H05143779 A JPH05143779 A JP H05143779A
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JP
Japan
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pattern
coordinate
recognition
stored
register
Prior art date
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JP3335779A
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Japanese (ja)
Inventor
Takanori Nishimura
隆則 西村
Takaaki Kato
高明 加藤
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide the pattern recognizing device capable of high-speed recognition processing and reducing the memory consumption amount. CONSTITUTION:The X and Y coordinates of input and reference patterns are divided into high-order and low-order bits to be stored in a recognition memory 1, and the input pattern is stored in a register 7 by separating the X and Y coordinates through an internal register 6. At the same time, the reference pattern is stored in a register 8 separating the X and Y coordinates. The distance between patterns is operated the X coordinates of the registers 7 and 8 are operated by an X coordinate computing element 9 and the Y coordinates by a Y coordinate computing element 10. An adder 11 adding the arithmetic result and a parallel sorter 12 rearranging the addition result in the order of the shorter pattern distance as well as the identification code of the reference pattern corresponding to the distance between pattern during the reference pattern is changed in a specified range and the operation and addition is repeated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、パターン認識装置、
特に、認識率が高く且つ認識時間が短いパターン認識装
置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a pattern recognition device,
In particular, the present invention relates to a pattern recognition device having a high recognition rate and a short recognition time.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子ペンを備えた、入力手段としてのデ
ジタイザ等のポインティングデバイスと、電子ペンによ
って手書き入力された入力パターン(文字あるいは図形
パターン)を認識処理するためのコンピュータと、認識
処理結果である適性標準パターンを表示するための表示
器とからなる入出力装置が開発され、実用に供されてい
る。近年、このような入出力装置において、デジタイザ
と液晶表示器とを同一面に重ね合わせた入出力装置が注
目を集めている。コンピュータが行う入力パターンの認
識処理は、入力パターンと標準パターンとの全ストロー
ク中の代表点間の距離を演算し、この距離の総和が最小
となる標準パターンを選択することからなっている。
2. Description of the Related Art A pointing device such as a digitizer as an input means having an electronic pen, a computer for recognizing an input pattern (character or graphic pattern) handwritten by the electronic pen, and a recognition processing result. An input / output device including a display for displaying a certain suitability standard pattern has been developed and put into practical use. In recent years, in such an input / output device, an input / output device in which a digitizer and a liquid crystal display are superposed on the same surface has attracted attention. The input pattern recognition processing performed by the computer consists of calculating the distance between the representative points in all strokes of the input pattern and the standard pattern, and selecting the standard pattern that minimizes the total sum of the distances.

【0003】従来、上述したパターン認識処理を行うに
際して、入力パターンおよび標準パターンは、以下のよ
うにしてメモリに格納していた。即ち、パターンを構成
するxおよびy座標データを、例えば、32ビット幅のメ
モリに格納するには、 32ビットデータの上位ビットにx座標、下位ビット
にy座標を格納する。 図10に示すように、32ビットデータにx座標とy座
標とをそれぞれ別個に格納し、図11に示すように、x座
標とy座標とを別個に読み出し、パターン間距離演算を
行う。
Conventionally, when performing the above-described pattern recognition processing, the input pattern and the standard pattern were stored in the memory as follows. That is, to store the x and y coordinate data forming the pattern in, for example, a 32-bit width memory, the x coordinate is stored in the upper bit of the 32-bit data and the y coordinate is stored in the lower bit. As shown in FIG. 10, x-coordinates and y-coordinates are separately stored in 32-bit data, and as shown in FIG. 11, x-coordinates and y-coordinates are read out separately, and inter-pattern distance calculation is performed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】の方法によれば、メ
モリを節約でき、しかも、CPU のメモリ読み出しサイク
ル数を減らすことが可能であるが、読み出したデータを
x座標とy座標とにそれぞれ分離する作業が必要となる
ので、トータルとして処理時間が長くなる。 の方法によれば、分離作業に要する時間はなくなる
が、メモリに格納されている有効データよりも無効デー
タの方が多くなるので、メモリを無駄使いする。しか
も、メモリ呼出しサイクルがの方法に比べて倍になっ
て、処理時間が長くかかる。
According to the method of the invention, the memory can be saved and the number of memory read cycles of the CPU can be reduced. However, the read data is separated into an x coordinate and ay coordinate. This requires additional work, which increases the total processing time. According to this method, the time required for the separation work is eliminated, but since there is more invalid data than valid data stored in the memory, the memory is wasted. Moreover, the memory call cycle is doubled as compared with the method, and the processing time is long.

【0005】このように、従来のパターン認識の有する
最大の問題は、認識率と認識時間とが正比例することで
ある。即ち、認識率を向上させるためには膨大な量のパ
ターン間演算が必要となり、この結果、認識速度が遅く
なって、システムの応答性が悪化する。一方、リアルタ
イム性が要求される場合には、認識率を犠牲にして認識
時間を縮めなければ実用的な応答性が得られない。
As described above, the biggest problem of the conventional pattern recognition is that the recognition rate is directly proportional to the recognition time. That is, in order to improve the recognition rate, an enormous amount of inter-pattern calculation is required, which results in a slower recognition speed and a deterioration in system responsiveness. On the other hand, when real-time performance is required, practical responsiveness cannot be obtained unless the recognition rate is sacrificed to reduce the recognition time.

【0006】従って、この発明の目的は、従来のパター
ン認識に用いられていた、逐次型CPU によるソフトウェ
ア処理において発生していた無駄な時間を排除すること
によって、高速度な認識処理を可能にし、且つ、標準パ
ターンを最適に格納することによって、認識時間および
メモリへの消費量の低減を可能にしたパターン認識装置
を提供することにある。即ち、この発明においては、x
座標およびy座標の各16ビットの座標データを後述する
図2から図4に示すように、32ビットのデータに格納す
ることによって読出しサイクル数の削減とメモリの有効
利用の両方を実現している。これは、認識回路のメモリ
データの読出しレジスタを32ビットにしており、その16
ビットずつをxおよびy座標用に分離して使用可能にな
っているからである。
Therefore, an object of the present invention is to enable high-speed recognition processing by eliminating the wasted time that has occurred in the software processing by the sequential CPU used in conventional pattern recognition. Another object of the present invention is to provide a pattern recognition device that can reduce recognition time and memory consumption by optimally storing standard patterns. That is, in the present invention, x
By storing the 16-bit coordinate data for each of the coordinates and the y-coordinate in 32-bit data as shown in FIGS. 2 to 4, which will be described later, both reduction of the number of read cycles and effective use of memory are realized. .. This uses a 32-bit read register for memory data of the recognition circuit.
This is because each bit can be used separately for the x and y coordinates.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上述した課題は、並列演
算器と高速ソータを備えたハードウェア回路、即ち、認
識回路と、効率良く入力パターンおよび標準パターンが
格納されたメモリ、即ち、認識メモリとを組み合わせる
ことによって解決される。即ち、この発明は、入力手段
によって手書き入力された文字あるいは図形パターンを
認識するためのパターン認識装置であって、入力パター
ンおよび標準パターンのそれぞれのx座標およびy座標
が上位ビットと下位ビットとにそれぞれ分離して格納さ
れた認識メモリと、認識回路とからなり、前記認識回路
は、前記認識メモリに格納された入力パターンを格納す
る内部レジスタと、前記内部レジスタに格納された入力
パターンのx座標およびy座標を上位ビットと下位ビッ
トとにそれぞれ分離して格納する第1レジスタと、前記
認識メモリに格納された標準パターンのx座標およびy
座標を上位ビットと下位ビットとにそれぞれ分離して格
納する第2レジスタと、前記第1レジスタに格納された
入力パターンと前記第2レジスタに格納された標準パタ
ーンとの間のx座標のパターン間距離を演算するx座標
用演算器と、前記第1レジスタに格納された入力パター
ンと前記第2レジスタに格納された標準パターンとの間
のy座標のパターン間距離を演算するy座標用演算器
と、前記x座標用演算器および前記y座標用演算器によ
る演算結果を累積加算する加算器と、前記加算器による
加算結果をパターン間距離の小さい順に、パターン間距
離に対応する標準パターンの識別符号とともに並べ替え
る並列ソータと、前記第1および第2レジスタ、前記x
およびy座標用演算器、前記加算器、および、前記並列
ソータを制御する制御回路とからなることに特徴を有す
るものである。
The above-mentioned problems are solved by a hardware circuit provided with a parallel arithmetic unit and a high-speed sorter, that is, a recognition circuit, and a memory in which input patterns and standard patterns are efficiently stored, that is, a recognition memory. It is solved by combining and. That is, the present invention is a pattern recognition device for recognizing a character or graphic pattern handwritten by an input means, wherein the x-coordinate and the y-coordinate of the input pattern and the standard pattern respectively have upper bits and lower bits. The recognition circuit includes a recognition memory and a recognition circuit that are stored separately from each other, and the recognition circuit includes an internal register that stores the input pattern stored in the recognition memory, and an x-coordinate of the input pattern stored in the internal register. And a y-coordinate of the standard pattern stored in the recognition memory, and a first register that stores the y-coordinate separately in the upper bit and the lower bit, respectively.
Between a second register that stores coordinates separately in upper bits and lower bits, and an x-coordinate pattern between the input pattern stored in the first register and the standard pattern stored in the second register An x-coordinate calculator for calculating a distance, and a y-coordinate calculator for calculating a y-coordinate pattern distance between an input pattern stored in the first register and a standard pattern stored in the second register. And an adder for cumulatively adding the calculation results of the x-coordinate arithmetic unit and the y-coordinate arithmetic unit, and identification of the standard pattern corresponding to the inter-pattern distance in ascending order of the inter-pattern distance of the addition result by the adder. A parallel sorter for rearranging along with a code, the first and second registers, the x
And a y-coordinate computing unit, the adder, and a control circuit for controlling the parallel sorter.

【0008】認識回路のブロック図を図1に示し、認識
メモリへの入力パターンの格納方法を図2に示し、標準
パターンの認識メモリへの格納方法を図3および図4に
示す。図3は、通常の格納方法であり、図4は、重み付
けを行った場合の格納方法である。
A block diagram of the recognition circuit is shown in FIG. 1, a method of storing an input pattern in a recognition memory is shown in FIG. 2, and a method of storing a standard pattern in a recognition memory is shown in FIGS. 3 and 4. FIG. 3 shows a normal storage method, and FIG. 4 shows a storage method when weighting is performed.

【0009】この発明の基本構成のブロック図を図5に
示す。図5において、認識メモリ1は、認識回路2に直
結されており、システム全体を制御するCPU3のバス4に
は、直接接続されていない。これは、CPU3と認識回路2
とが並列動作した場合に、バス4の競合による無駄時間
をなくすためである。CPU3が認識メモリ1にアクセスす
る場合には、ウインド5と称される、認識メモリ1をCP
U3のバス4から間接的にアクセスする回路を経由して行
う。
A block diagram of the basic configuration of the present invention is shown in FIG. In FIG. 5, the recognition memory 1 is directly connected to the recognition circuit 2 and is not directly connected to the bus 4 of the CPU 3 which controls the entire system. This is CPU3 and recognition circuit 2
This is to eliminate the dead time due to the competition of the buses 4 when and operate in parallel. When the CPU 3 accesses the recognition memory 1, the recognition memory 1 called a window 5 is used as a CP.
This is done via a circuit that is indirectly accessed from U3 bus 4.

【0010】以下に、この発明におけるパターン認識方
法を図面を参照しながら説明する。 (1) 予め、図3あるいは図4に示した方法に従って認
識メモリ1に標準パターンを格納する。この際、標準パ
ターンには、座標値の並び以外に、その標準パターンを
特定する符号を格納する。パターン認識の結果、この符
号が標準パターンに対応する符号として取り扱われる。 (2) デジタイザ等のポインティングデバイスからCPU3
を経由して得られた入力文字パターンの座標列は、図2
に示した方法に従って認識メモリ1に格納される。 (3) CPU3は、認識回路2の入力レジスタに、以下のデ
ータを書き込む。 入力パターンの解釈方法。(入力パターンを線分の
集合と見なし、線分の数および各線分を均等分割した分
割数) 入力パターンと標準パターンとの間の距離計算を行
う際の計算方法。(この計算方法については後述する) 入力パターンおよび標準パターンの認識メモリ1上
の格納アドレス。標準文字パターンの場合は、その終始
端のアドレスを与えることができる。これは、文字認識
の場合であれば文字の画数および字種、図形認識の場合
であれば図種を予め特定できるときに、余分なパターン
の距離計算をさせないためである。 (4) CPU3は、認識回路2に認識処理の開始信号を送
る。
A pattern recognition method according to the present invention will be described below with reference to the drawings. (1) A standard pattern is stored in the recognition memory 1 in advance according to the method shown in FIG. 3 or 4. At this time, in the standard pattern, a code specifying the standard pattern is stored in addition to the array of coordinate values. As a result of pattern recognition, this code is treated as a code corresponding to the standard pattern. (2) From the pointing device such as digitizer to CPU3
The coordinate string of the input character pattern obtained via
It is stored in the recognition memory 1 according to the method shown in FIG. (3) The CPU 3 writes the following data in the input register of the recognition circuit 2. How to interpret the input pattern. (The input pattern is regarded as a set of line segments, and the number of line segments and the number of divisions obtained by equally dividing each line segment) A calculation method for calculating the distance between the input pattern and the standard pattern. (The calculation method will be described later) Storage addresses on the recognition memory 1 for the input pattern and the standard pattern. In the case of a standard character pattern, the starting and ending addresses can be given. This is because the distance of an extra pattern is not calculated when the number of strokes and the character type of a character can be specified in the case of character recognition and the figure type in the case of graphic recognition. (4) The CPU 3 sends a recognition processing start signal to the recognition circuit 2.

【0011】(5) 認識回路2は、認識メモリ1に格納
されている入力パターンを、認識メモリ1に設けた内部
レジスタ6に格納する。 (6) 内部レジスタ6から入力パターンを認識回路2の
第1レジスタ7に、そして、認識メモリ1から標準パタ
ーンを認識回路2の第2レジスタ7にそれぞれ同時に読
み込む。 (7) 認識回路2のx座標用演算器9は、指定された計
算式に従って入力パターンと標準パターンとの間のx座
標のパターン距離を演算し、そして、認識回路2のy座
標用演算器10は、指定された計算式に従って入力パター
ンと標準パターンとの間のy座標のパターン距離を演算
する。これらの演算は同時に行われる。 (8) 認識回路2の加算器11は、x座標およびy座標の
パターン間距離の演算結果を累積加算する。
(5) The recognition circuit 2 stores the input pattern stored in the recognition memory 1 in the internal register 6 provided in the recognition memory 1. (6) The input pattern is read from the internal register 6 to the first register 7 of the recognition circuit 2 and the standard pattern from the recognition memory 1 to the second register 7 of the recognition circuit 2 at the same time. (7) The x-coordinate calculator 9 of the recognition circuit 2 calculates the pattern distance of the x-coordinate between the input pattern and the standard pattern according to the specified calculation formula, and the y-coordinate calculator of the recognition circuit 2 is calculated. Reference numeral 10 calculates the y-coordinate pattern distance between the input pattern and the standard pattern according to the designated calculation formula. These operations are performed simultaneously. (8) The adder 11 of the recognition circuit 2 cumulatively adds the calculation results of the inter-pattern distances of the x coordinate and the y coordinate.

【0012】(9) (5) から(8) を入力パターンが尽き
るまで繰り返し行う。 (10) 加算器11による加算結果が認識回路2の後述する
並列ソータ12に送られる。並列ソータ12には、最大10個
までの候補パターン(パターン間距離が最も小さい10個
のパターン)を格納することができる。並列ソータ12
は、10個の候補パターンと加算結果とを比較して、候補
に入れるかどうかを判断するために、10対1の比較を行
う。もし、加算結果が10個の候補パターンの何れかより
小さい場合には、加算結果より大きな候補パターンを格
納したレジスタの内容をシフトし、その後、加算結果を
所定の場所に格納する。即ち、パターン間距離の小さい
順に並べ替える。
(9) The steps (5) to (8) are repeated until the input pattern is exhausted. (10) The addition result of the adder 11 is sent to the parallel sorter 12 of the recognition circuit 2 described later. The parallel sorter 12 can store up to 10 candidate patterns (10 patterns with the smallest inter-pattern distance). Parallel sorter 12
Compares 10 candidate patterns with the addition result, and makes a 10: 1 comparison to determine whether or not to include them in the candidates. If the addition result is smaller than any of the 10 candidate patterns, the contents of the register storing the candidate pattern larger than the addition result are shifted, and then the addition result is stored in a predetermined location. That is, the patterns are sorted in ascending order of inter-pattern distance.

【0013】(11) (5) から(8) を指定された範囲内の
標準パターンが尽きるまで繰り返し行う。 (12) 並列ソータ12に格納された情報を認識メモリ1に
返す。ソータのデータ構成は、ソートの対象となるパタ
ーン間距離以外に、標準パターンを代表する符号も格納
することができ、最終的に必要となる入力パターンに最
も近い標準パターンの符号が求められる。
(11) The steps (5) to (8) are repeated until the standard patterns within the designated range are exhausted. (12) Return the information stored in the parallel sorter 12 to the recognition memory 1. The data structure of the sorter can store not only the distance between patterns to be sorted but also a code representing a standard pattern, and the code of the standard pattern closest to the finally required input pattern is obtained.

【0014】次に、入力パターンと標準パターンとの間
の距離計算式について説明する。距離計算式は2つあ
り、その1つは、下記(1) 式によって表される絶対値距
離計算式である。 djk p= Σi=1 N |xi k p i j |+ Σi=1 N |yi k p i j | ---(1) 但し、djk p :第j番目の標準ストロークと第k番目の
入力ストロークのストローク間距離、 xi k :第k番目の入力ストロークのi番目のストロー
ク代表点のx座標値、p i j :第j番目の標準ストロークのi番目のストロ
ーク代表点のx座標値、 yi k :第k番目の入力ストロークのi番目のストロー
ク代表点のy座標値、p i j :第j番目の標準ストロークのi番目のストロ
ーク代表点のy座標値、 N:ストローク代表点の個数。
Next, the formula for calculating the distance between the input pattern and the standard pattern will be described. There are two distance calculation formulas, one of which is the absolute value distance calculation formula expressed by the following formula (1). d jk p = Σ i = 1 N | x i k −p x i j | + Σ i = 1 N | y i k −p y i j | --- (1) where d jk p is the jth standard stroke and the stroke distance of the k-th input strokes, x i k: x-coordinate value of the i-th stroke representative point of the k-th input stroke, p x i j: i of the j-th standard stroke X-coordinate value of the th stroke representative point, y i k : y-coordinate value of the i-th stroke representative point of the k-th input stroke, p y i j : i-th stroke representative point of the j-th standard stroke Y coordinate value, N: number of stroke representative points.

【0015】2つ目は、下記(2) 式によって表される分
散距離計算式である。 djk p= Σi=1 N σxi j ( xi k p i j )2+ Σi=1 N σyi j ( yi k p i j )2 ---(2) 但し、djk p :第j番目の標準ストロークと第k番目の
入力ストロークのストローク間距離、 xi k :第k番目の入力ストロークのi番目のストロー
ク代表点のx座標値、p i j :第j番目の標準ストロークのi番目のストロ
ーク代表点のx座標値、 yi k :第k番目の入力ストロークのi番目のストロー
ク代表点のy座標値、p i j :第j番目の標準ストロークのi番目のストロ
ーク代表点のy座標値、 σxi j :第j番目の入力ストロークのi番目のストロー
ク代表点のx座標値の重み係数、 σyi j :第j番目の入力ストロークのi番目のストロー
ク代表点のy座標値の重み係数、 N:ストローク代表点の個数。
The second is a dispersion distance calculation formula represented by the following formula (2). d jk p = Σ i = 1 N σ xi j (x i kp x i j ) 2 + Σ i = 1 N σ yi j (y i kp y i j ) 2 --- (2) , D jk p : distance between strokes of the j-th standard stroke and the k-th input stroke, x i k : x-coordinate value of the i-th stroke representative point of the k-th input stroke, p x i j : X-coordinate value of the i-th stroke representative point of the j-th standard stroke, y i k : y-coordinate value of the i-th stroke representative point of the k-th input stroke, p y i j : the j-th standard Y coordinate value of i-th stroke representative point of stroke, σ xi j : weighting coefficient of x-coordinate value of i-th stroke representative point of j-th input stroke, σ yi j : i-th stroke of j-th input stroke The y-coordinate weighting coefficient of the th stroke representative point, N: the number of stroke representative points.

【0016】入力パターン格納用メモリについて更に説
明する。パターン間の距離計算は、入力パターンと標準
パターンの各カテゴリとの総当たりの計算によって行わ
れる。計算中、入力パターンは何度も参照されるため
に、これを格納するメモリのアクセス時間が認識時間を
大きく左右する。標準パターンは、その大きさからDRAM
に格納されるが、入力パターンは、その性格から標準パ
ターンと同じメモリに格納するのは得策ではない。そこ
で、認識回路2に高速SRAMからなる内部レジスタを設
け、ここに入力パターンを入力することによって、認識
時間を大幅に短縮できる。
The input pattern storage memory will be further described. The distance between patterns is calculated by brute force calculation of the input pattern and each category of the standard pattern. Since the input pattern is referred to many times during the calculation, the access time of the memory that stores it greatly affects the recognition time. The standard pattern is DRAM because of its size.
However, it is not a good idea to store the input pattern in the same memory as the standard pattern because of its nature. Therefore, the recognition circuit 2 is provided with an internal register composed of a high-speed SRAM, and an input pattern is input therein, whereby the recognition time can be greatly shortened.

【0017】認識回路2の並列計算について更に説明す
る。32ビットの1ワードデータとして認識メモリ1に格
納されたxよびy座標は、1サイクルのリードサイクル
で両方が読み込まれる。読み込まれたデータは、上下位
16ビットが分離された32ビットの第1レジスタ7、第2
レジスタ8に一度に格納される。第1および第2レジス
タ7、8に格納された座標データは、xおよびy座標別
々に演算器9、10に送られ、xおよびy座標の演算が同
時に実行される。このように、演算を同時に実行するた
めに、上記演算式(1) の場合には、減算器および絶対値
器がそれぞれ2個づつ、そして、上記演算式(2) の場合
には、減算器および乗算器がそれぞれ2個づつ設けられ
ている。
The parallel calculation of the recognition circuit 2 will be further described. Both the x and y coordinates stored in the recognition memory 1 as 32-bit 1-word data are read in one read cycle. Read data is upper and lower
16-bit separated 32-bit first register 7, second
It is stored in the register 8 at once. The coordinate data stored in the first and second registers 7 and 8 are sent to the arithmetic units 9 and 10 separately for the x and y coordinates, and the x and y coordinates are calculated simultaneously. Thus, in order to execute the operations at the same time, two subtracters and two absolute value units are provided in the case of the above arithmetic expression (1), and two subtracters are provided in the case of the above arithmetic expression (2). And two multipliers are provided.

【0018】並列ソータ12について更に説明する。パタ
ーン認識においては、入力パターンに対してパターン間
距離が最小となった標準パターンを1つの解とする以外
に、パターン間距離を小さい順に並べて解の候補とする
方法がある。後者の方法においてはパターン間距離を小
さい順に並べ替え、10個の候補を保持する並列ソータを
備えている。並列ソータ12のブロック図を図6に示す。
並列ソータ12は、10個のバレルシフタ13、10個の比較器
14およびシフト制御回路15からなっている。バレルシフ
タ13のキーとしてパターン間距離が格納されて、そし
て、バレルシフタ13のサテライトとしてパターンに対応
した符号が格納されている。
The parallel sorter 12 will be further described. In the pattern recognition, there is a method of arranging the inter-pattern distances in ascending order and using them as solution candidates in addition to the standard pattern having the minimum inter-pattern distance with respect to the input pattern as one solution. The latter method has a parallel sorter that rearranges the distances between patterns in ascending order and holds 10 candidates. A block diagram of the parallel sorter 12 is shown in FIG.
The parallel sorter 12 consists of 10 barrel shifters 13 and 10 comparators.
14 and shift control circuit 15. A distance between patterns is stored as a key of the barrel shifter 13, and a code corresponding to the pattern is stored as a satellite of the barrel shifter 13.

【0019】ソートは以下の方法に従って行われる。予
めキーとして何らかの数値が格納されている10個のバレ
ルシフタ13と、距離計算結果であるパターン間距離と
が、10個の比較器14によって同時に比較される。その結
果、パターン間距離よりも大きなキーを持つバレルシフ
タ13と対になっている比較器14が、シフト制御回路15に
信号を送る。シフト制御回路15は、その信号に反応し
て、信号を発した比較器14に対応したバレルシフタ13、
および、キーとして大きなパターン間距離を格納してい
る全てのバレルシフタ13にシフト信号を送る。これによ
って、与えられたパターン間距離よりも大きな値を格納
していたバレルシフタ13は、次段のバレルシフタ13に全
ての格納値(サテライトも含む)を送ることになる。最
後に信号を発した比較器14に対応するバレルシフタ13に
パターン間距離とそのパターンに対応した符号を格納す
ることによってソートが完了する。
Sorting is performed according to the following method. The ten barrel shifters 13 in which some numerical values are stored in advance as keys and the inter-pattern distances as the distance calculation result are simultaneously compared by the ten comparators 14. As a result, the comparator 14 paired with the barrel shifter 13 having a key larger than the inter-pattern distance sends a signal to the shift control circuit 15. The shift control circuit 15, in response to the signal, the barrel shifter 13 corresponding to the comparator 14 which has issued the signal,
And, a shift signal is sent to all barrel shifters 13 that store a large inter-pattern distance as a key. As a result, the barrel shifter 13 that has stored a value larger than the given pattern-to-pattern distance sends all the stored values (including satellites) to the barrel shifter 13 in the next stage. Sorting is completed by storing the inter-pattern distance and the code corresponding to the pattern in the barrel shifter 13 corresponding to the comparator 14 that finally issued the signal.

【0020】標準パターンを正規化して、-128から127
の8ビットで表現できる範囲に丸め、且つ、重み係数も
8ビット以内で表現できる場合には、更に、メモリの節
約と距離計算の高速化を図ることができる。この場合の
標準パターンのメモリの格納方法を図7に示す。この状
態で格納されたデータの計算を行う認識回路2の部分ブ
ロック図を図8に示す。このような認識回路を用いるこ
とによって、一度に標準パターンと重み係数を読み込
め、xおよびy座標の演算と重み係数の乗算とがより少
ない時間で行える。
Normalizing the standard pattern, -128 to 127
If the rounding is performed within a range that can be expressed by 8 bits and the weighting coefficient can also be expressed within 8 bits, it is possible to further save memory and speed up the distance calculation. FIG. 7 shows a method of storing the standard pattern memory in this case. FIG. 8 shows a partial block diagram of the recognition circuit 2 that calculates the data stored in this state. By using such a recognition circuit, the standard pattern and the weight coefficient can be read at once, and the calculation of the x and y coordinates and the multiplication of the weight coefficient can be performed in a shorter time.

【0021】[0021]

【実施例】次に、この発明のパターン認識装置を実施例
によって更に説明する。図9は、この発明のパターン認
識装置の実施例を示すブロック図である。デジタイザ16
から入力された手書き文字の座標列とデジタイザ16から
のオンオフ情報は、CPU3に送られる。CPU3は、受け取っ
た手書き文字に関する情報を、デジタイザ16からのオン
オフ情報から文字のストロークに分離する。分離された
ストロークは、更に時系列的にN等分した座標列に変換
される。更に、変換された全ての座標列は、-128から12
7 の範囲に収まるように正規化される。
EXAMPLES Next, the pattern recognition apparatus of the present invention will be further described with reference to examples. FIG. 9 is a block diagram showing an embodiment of the pattern recognition device of the present invention. Digitizer 16
The coordinate sequence of the handwritten characters input from and the on / off information from the digitizer 16 are sent to the CPU 3. The CPU 3 separates the received information about the handwritten character from the on / off information from the digitizer 16 into character strokes. The separated strokes are converted into a coordinate sequence that is further time-sequentially divided into N equal parts. In addition, all transformed coordinate sequences are -128 to 12
Normalized to fit in the 7 range.

【0022】このようにして正規化された座標列は、入
力パターンとして認識メモリ1に書き込まれ、ストロー
クの分解情報およびストローク数は、認識回路2に送ら
れる。また、同時に、付属情報としてのストロークに対
応する標準パターンが格納されている認識メモリ1上の
アドレスも送られる。CPU3に開始信号が送られることに
よって、認識回路2は、所定の動作を実行し、パターン
認識結果である最大10個の候補文字に対応する符号をCP
U3に返す。ここで返される符号とは、標準パターンの座
標列と共に、そのパターン、即ち、文字に対応するJIS
の文字コードである。CPU3は、認識回路2による処理が
完了したことを知ると、返されたJIS の文字コードを全
て読み込む。最もパターン間距離の小さいパターンに対
応するフォントが液晶表示器等の表示器17に表示され
る。
The coordinate sequence thus normalized is written in the recognition memory 1 as an input pattern, and the stroke decomposition information and the stroke number are sent to the recognition circuit 2. At the same time, the address on the recognition memory 1 in which the standard pattern corresponding to the stroke as the auxiliary information is stored is also sent. When the start signal is sent to the CPU3, the recognition circuit 2 executes a predetermined operation, and the codes corresponding to the maximum 10 candidate characters which are the pattern recognition result are CP-coded.
Return to U3. The code returned here is the JIS column corresponding to the pattern, that is, the character, along with the coordinate sequence of the standard pattern.
Is the character code of. When the CPU3 knows that the processing by the recognition circuit 2 is completed, it reads all the returned JIS character codes. The font corresponding to the pattern having the smallest distance between patterns is displayed on the display 17 such as a liquid crystal display.

【0023】手書き文字を入力したオペレータは、表示
された文字が入力した文字と一致していれば、次のステ
ップに作業を進める。もし、誤った文字が表示された場
合には、CPU3に対してその旨を知らせる。CPU3は、残さ
れている候補文字を表示器17に表示させる。オペレータ
は、その中から入力した文字と一致する文字を選択す
る。
If the displayed character matches the input character, the operator who inputs the handwritten character proceeds to the next step. If an incorrect character is displayed, the CPU3 is notified of that fact. The CPU 3 causes the display unit 17 to display the remaining candidate characters. The operator selects a character that matches the input character from among them.

【0024】この発明のパターン認識装置による認識速
度と、この発明のパターン認識装置における認識回路と
同等の機能を有するソフトウェアを有する従来のパター
ン認識装置による認識速度との比較を行った。従来のパ
ターン認識装置において使用したCPU は、20MHz 版のMC
68030 であった。比較結果が顕著に現れるのは、標準パ
ターンとして最も多くの文字パターンを含んでいる12画
の文字であり、標準パターンとして250 パターンが登録
されている。この結果、ソフトウェアによる従来のパタ
ーン認識装置によれば、1文字の認識に2.3 秒を要した
のに対して、この発明のパターン認識装置によれば、0.
083 秒であり、27倍以上もの高速化を達成することがで
きた。
The recognition speed by the pattern recognition device of the present invention was compared with the recognition speed by the conventional pattern recognition device having software having the same function as the recognition circuit in the pattern recognition device of the present invention. The CPU used in the conventional pattern recognition device is a 20MHz version MC
It was 68030. The comparison results are most apparent in the 12 stroke characters that include the most character patterns as standard patterns, and 250 patterns are registered as standard patterns. As a result, the conventional pattern recognition apparatus using software required 2.3 seconds to recognize one character, while the pattern recognition apparatus of the present invention required 0.
It was 083 seconds, and we were able to achieve a speedup of 27 times or more.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、xおよびy座標用演算器および並列ソータを備えた
認識回路と、入力パターンおよび標準パターンが効率良
く格納された認識メモリとを組み合わせることによっ
て、従来のパターン認識に用いられていた、逐次型 CP
U によるソフトウェア処理において発生していた無駄な
時間を排除できるので、認識処理が高速化し、且つ、標
準パターンを最適に格納することができるので認識時間
およびメモリへの消費量の低減が可能になるといった有
用な効果がもたらされる。
As described above, according to the present invention, the recognition circuit having the arithmetic units for x and y coordinates and the parallel sorter is combined with the recognition memory in which the input pattern and the standard pattern are efficiently stored. Therefore, the sequential CP used for the conventional pattern recognition
Since the unnecessary time generated in the software processing by U can be eliminated, the recognition processing can be speeded up and the standard pattern can be optimally stored, so that the recognition time and the consumption of memory can be reduced. Such a useful effect is brought about.

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

【図1】この発明のパターン認識装置における認識回路
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a recognition circuit in a pattern recognition device of the present invention.

【図2】この発明のパターン認識装置における認識メモ
リへの入力パターンの格納方法を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a method of storing an input pattern in a recognition memory in the pattern recognition device of the present invention.

【図3】この発明のパターン認識装置における認識メモ
リへの標準パターンの格納方法を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a method of storing a standard pattern in a recognition memory in the pattern recognition device of the present invention.

【図4】この発明のパターン認識装置における認識メモ
リへの、重み係数を使用した標準パターンの格納方法を
示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a method of storing a standard pattern using a weight coefficient in a recognition memory in the pattern recognition device of the present invention.

【図5】この発明のパターン認識装置の基本構成を示す
ブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a basic configuration of a pattern recognition device of the present invention.

【図6】この発明のパターン認識装置における並列ソー
タを示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a parallel sorter in the pattern recognition apparatus of the present invention.

【図7】この発明のパターン認識装置における認識メモ
リへの、重み係数を使用した標準パターンの別の格納方
法を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing another method of storing a standard pattern using a weighting coefficient in a recognition memory in the pattern recognition device of the present invention.

【図8】この発明のパターン認識装置における別の認識
回路を示す部分ブロック図である。
FIG. 8 is a partial block diagram showing another recognition circuit in the pattern recognition device of the present invention.

【図9】この発明のパターン認識装置の実施例を示すブ
ロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing an embodiment of the pattern recognition device of the present invention.

【図10】従来の入力パターンのメモリへの格納方法を示
す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a conventional method of storing an input pattern in a memory.

【図11】従来のパターン間距離の演算シーケンスを示す
図である。
FIG. 11 is a diagram showing a conventional calculation sequence of the distance between patterns.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:認識メモリ、 2:認識回路、 3:CPU 、 4:バス、 5:ウィンド、 6:内部レジスタ、 7:第1レジスタ、 8:第2レジスタ、 9:x座標用演算器、 10:y座標用演算器、 11:加算器、 12:並列ソータ、 13:バレルシフタ、 14:比較器、 15:シフト制御回路、 16:デジタイザ、 17:表示器。 1: recognition memory, 2: recognition circuit, 3: CPU, 4: bus, 5: window, 6: internal register, 7: first register, 8: second register, 9: x coordinate calculator, 10: y Coordinate calculator, 11: Adder, 12: Parallel sorter, 13: Barrel shifter, 14: Comparator, 15: Shift control circuit, 16: Digitizer, 17: Display.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力手段によって手書き入力された文字
あるいは図形パターンを認識するためのパターン認識装
置であって、入力パターンおよび標準パターンのそれぞ
れのx座標およびy座標が上位ビットと下位ビットとに
それぞれ分離して格納された認識メモリと、認識回路と
からなり、前記認識回路は、前記認識メモリに格納され
た入力パターンを格納する内部レジスタと、前記内部レ
ジスタに格納された入力パターンのx座標およびy座標
を上位ビットと下位ビットとにそれぞれ分離して格納す
る第1レジスタと、前記認識メモリに格納された標準パ
ターンのx座標およびy座標を上位ビットと下位ビット
とにそれぞれ分離して格納する第2レジスタと、前記第
1レジスタに格納された入力パターンと前記第2レジス
タに格納された標準パターンとの間のx座標のパターン
間距離を演算するx座標用演算器と、前記第1レジスタ
に格納された入力パターンと前記第2レジスタに格納さ
れた標準パターンとの間のy座標のパターン間距離を演
算するy座標用演算器と、前記x座標用演算器および前
記y座標用演算器による演算結果を累積加算する加算器
と、前記加算器による加算結果をパターン間距離の小さ
い順に、パターン間距離に対応する標準パターンの識別
符号とともに並べ替える並列ソータと、前記第1および
第2レジスタ、前記xおよびy座標用演算器、前記加算
器、および、前記並列ソータを制御する制御回路とから
なることを特徴とするパターン認識装置。
1. A pattern recognition device for recognizing a character or graphic pattern handwritten by an input means, wherein the x-coordinate and the y-coordinate of an input pattern and a standard pattern respectively correspond to an upper bit and a lower bit. The recognition circuit includes a recognition memory and a recognition circuit that are separately stored, and the recognition circuit includes an internal register that stores the input pattern stored in the recognition memory, an x coordinate of the input pattern stored in the internal register, and A first register for separately storing the y-coordinate into upper bits and lower bits, and an x-coordinate and a y-coordinate of the standard pattern stored in the recognition memory are separately stored into upper bits and lower bits. A second register, an input pattern stored in the first register, and a standard stored in the second register An x-coordinate calculator for calculating the inter-pattern distance of the x-coordinate with the pattern, and a y-coordinate pattern between the input pattern stored in the first register and the standard pattern stored in the second register. An y-coordinate arithmetic unit for calculating an inter-distance, an adder for accumulatively adding arithmetic results by the x-coordinate arithmetic unit and the y-coordinate arithmetic unit, and an addition result by the adder in ascending order of the inter-pattern distance, A parallel sorter for rearranging together with an identification code of a standard pattern corresponding to a distance between patterns, a control circuit for controlling the first and second registers, the arithmetic unit for the x and y coordinates, the adder, and the parallel sorter A pattern recognition device comprising:
JP3335779A 1991-11-25 1991-11-25 Pattern recognizing device Pending JPH05143779A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020123127A (en) * 2019-01-30 2020-08-13 日立オートモティブシステムズ株式会社 Electronic control device

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