JPH05197811A - Pattern recognizing device - Google Patents

Pattern recognizing device

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JPH05197811A
JPH05197811A JP921292A JP921292A JPH05197811A JP H05197811 A JPH05197811 A JP H05197811A JP 921292 A JP921292 A JP 921292A JP 921292 A JP921292 A JP 921292A JP H05197811 A JPH05197811 A JP H05197811A
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JP
Japan
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data
vector
principal component
template
class
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP921292A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Etsuko Kinoshita
悦子 木下
Naoto Kawase
直人 川瀬
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH05197811A publication Critical patent/JPH05197811A/en
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Abstract

PURPOSE:To reduce the capacity of a memory which stores the parameters by cutting off the redundancy of the feature value. CONSTITUTION:A main component axis calculating device 1 calculates an average vector and a unit vector to be set in the main component axial direction from the feature value vector of the sample data and stored these obtained vectors in a memory 2. The feature value converting devices 3a and 3b convert the feature value vectors of the sample data and the identifying object data into the compressed feature value vectors respectively. A template producing device 4 produces the template and template auxiliary data from the output of the device 3a and stores these data in the memory 2. A data selecting device 5 decides the normalcy the abnormality of the identifying object data based on the output of the device 3b and the data stored in the memory 2. Then a matching degree calculating device 6 and a class deciding device 7 output the identifying results based on the feature value vector converted from the normal data and the data stored in the memory 2.

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、画像及び信号の識別
装置に適用されるパターン認識装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pattern recognition device applied to an image and signal identification device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のパターン認識装置では、認識に使
用するパラメータとして、サンプルデータから、クラス
毎の平均ベクトル(テンプレート)と、平均に関する共
分散行列の固有値及び固有ベクトル(テンプレート補助
データ)を計算し、装置内に設けられたメモリに記憶し
ていた。
2. Description of the Related Art In a conventional pattern recognition apparatus, as parameters used for recognition, an average vector (template) for each class and eigenvalues and eigenvectors (template auxiliary data) of a covariance matrix regarding the average are calculated. , Was stored in the memory provided in the device.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の方
法では、例えば特徴量をf、クラス数をs、最大矯正回
数をtとすると、各パラメータの数は、 平均ベクトル f*s 固有ベクトル f*s*t 固有値 s*t
However, in the above-mentioned conventional method, for example, when the feature quantity is f, the number of classes is s, and the maximum number of corrections is t, the number of each parameter is the average vector f * s eigenvector f *. s * t eigenvalue s * t

【0004】となる。このため、上記パターン認識装置
のメモリには、上記パラメータ数の合計である(f*s
+f*s*t+s*t)個のパラメータを保持するため
の容量が必要とされる。この発明は上記実情に鑑みてな
されたもので、必要なパラメータを記憶するメモリの容
量を小さくし得るパターン認識装置を提供することを目
的とする。
[0004] Therefore, in the memory of the pattern recognition device, the total number of parameters (f * s) is stored.
A capacity for holding + f * s * t + s * t) parameters is required. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a pattern recognition device capable of reducing the capacity of a memory for storing necessary parameters.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この発明に係るパターン
認識装置は、複数個の特徴量ベクトルで表現されるデー
タ群で特徴量と正しいクラスが分かっている十分な個数
のサンプルデータが与えられた時、処理上発生するデー
タを記憶する記憶手段と、上記複数個のサンプルデータ
に対する平均ベクトルを計算し、主成分分析を用いて主
成分軸方向への単位ベクトルを求め、その中から予め定
められた数だけ主成分軸方向への単位ベクトルを選択す
る主成分軸計算装置と、上記主成分軸計算装置により選
択された主成分軸方向への単位ベクトルを用いて上記サ
ンプルデータ及び識別対象データの特徴量ベクトルを変
換する特徴量変換装置と、この特徴量変換装置により求
められたサンプルデータの特徴量ベクトル及び上記サン
プルデータの正しいクラスから各クラスのテンプレート
及びテンプレート補助データを作成するテンプレート作
成装置と、上記主成分軸計算装置により求められた上記
サンプルデータの平均ベクトル及び主成分軸方向への単
位ベクトルと上記特徴量変換装置により変換された上記
識別対象データの特徴量ベクトルと上記識別対象データ
の変換前の特徴量ベクトルとから上記識別対象データが
異常データか正常データかを判断するデータ選別装置
と、このデータ選別装置により正常データと判断された
識別対象データに対して上記テンプレート及びテンプレ
ート補助データを用いて各クラスとのマッチング度を求
めるマッチング度計算装置と、このマッチング度計算装
置により求められたマッチング度から上記識別対象デー
タの属するクラスを判定するクラス判定装置とを具備す
ることを特徴とする。
The pattern recognition apparatus according to the present invention is provided with a sufficient number of sample data whose feature quantities and correct classes are known in a data group represented by a plurality of feature quantity vectors. At this time, a storage means for storing data generated in processing and an average vector for the plurality of sample data are calculated, a unit vector in the axial direction of the principal component is obtained using principal component analysis, and a unit vector is determined in advance from the unit vector. Number of unit vectors in the principal component axis direction are selected, and the unit data in the principal component axis direction selected by the principal component axis calculation unit are used to extract the sample data and the identification target data. A feature amount conversion device for converting a feature amount vector, a feature amount vector of sample data obtained by the feature amount conversion device, and a correctness of the sample data A template creating device that creates a template and template auxiliary data for each class from a class, an average vector of the sample data obtained by the principal component axis calculation device, a unit vector in the principal component axis direction, and the feature amount conversion device. A data selection device that determines whether the identification target data is abnormal data or normal data from the converted feature amount vector of the identification target data and the feature amount vector of the identification target data before conversion, and a normal state by this data selection device. A matching degree calculation device that obtains a matching degree with each class using the template and template auxiliary data for the identification target data determined to be data, and the identification target data from the matching degree obtained by this matching degree calculation device Class judgment to determine the class to which Characterized by comprising a device.

【0006】[0006]

【作用】特徴量には、2値画像の隅点のピクセル値のよ
うに常に一定値になる特徴量や、車高と車重のように相
関のある特徴量のように冗長なものが含まれている。特
徴量のこのような冗長性を切り捨てることで取り扱う特
徴量を圧縮できれば、認識に使用するパラメータの数も
減少する。この際、特徴量圧縮のために増加するパラメ
ータ数が、認識に使用するパラメータの減少数よりも少
ない場合、パターン認識装置において必要なパラメータ
を保持するメモリの容量を小さくできる。
The feature amount includes a feature amount which is always a constant value such as a pixel value at a corner of a binary image, and a redundant feature amount such as a feature amount having a correlation such as vehicle height and vehicle weight. Has been. If the feature quantity to be handled can be compressed by discarding such redundancy of the feature quantity, the number of parameters used for recognition will also decrease. At this time, when the number of parameters increased for feature amount compression is smaller than the number of decreased parameters used for recognition, the capacity of the memory holding the parameters required in the pattern recognition apparatus can be reduced.

【0007】複数個の特徴量ベクトルで表現されるデー
タ群で特徴量と正しいクラスが分かっている十分な個数
のサンプルデータが与えられた時、主成分軸計算装置で
は、サンプルデータの平均ベクトル(データ選別装置で
使用)を計算し、更に以下の手順で特徴量変換パラメー
タとなる主成分軸方向への単位ベクトルを求める。
When a sufficient number of sample data whose feature quantities and correct classes are known in a data group represented by a plurality of feature quantity vectors are given, the principal component axis computing device calculates an average vector ( (Used by the data selection device) is calculated, and the unit vector in the principal component axis direction, which becomes the feature amount conversion parameter, is obtained by the following procedure.

【0008】まず、サンプルデータ全体に対して主成分
分析を行ない、主成分軸方向への単位ベクトルを求め
る。次にf次元の特徴量ベクトルで表されるデータに対
する主成分分析では、序列化された主成分軸がf個得ら
れるが、そのうちの上位k(k<f)個を選ぶことで特
徴量空間次元数の圧縮を行なう。この上位k個の主成分
軸方向への単位ベクトルを特徴量変換パラメータとす
る。
First, principal component analysis is performed on the entire sample data to find a unit vector in the principal component axis direction. Next, in the principal component analysis on the data represented by the f-dimensional feature amount vector, f ordered principal component axes are obtained, but the feature amount space is selected by selecting the upper k (k <f) of them. Performs compression of the number of dimensions. The unit vectors of the top k principal component axis directions are used as the feature amount conversion parameters.

【0009】特徴量変換装置では、上記主成分軸計算装
置で得られた変換パラメータ(主成分軸方向への単位ベ
クトル)を使って、各サンプルデータのf次元の特徴量
ベクトルを変換し、新しいk次元の特徴量ベクトルを求
める。新しい特徴量ベクトルは、変換前の特徴量ベクト
ルを主成分軸方向へ射影した値である。変換式は、
In the feature quantity conversion device, the f-dimensional feature quantity vector of each sample data is converted using the conversion parameter (unit vector in the principal component axis direction) obtained by the above principal component axis calculation device, and a new A k-dimensional feature vector is obtained. The new feature amount vector is a value obtained by projecting the feature amount vector before conversion in the principal component axis direction. The conversion formula is

【0010】[0010]

【数1】 となる。[Equation 1] Becomes

【0011】テンプレート作成装置では、上記特徴量変
換装置で得られる新しい特徴量ベクトルから、テンプレ
ートとテンプレート補助データを計算する。クラス数を
s、最大矯正回数をtとすると、新しい特徴量ベクトル
はk次元であるから、パラメータは以下に示す数にな
る。 平均ベクトル k*s 固有ベクトル k*s*t 固有値 s*t 保持しておく必要のあるパラメータは、 特徴量変換パラメータ(主成分軸方向への単位ベクト
ル) f*k 特徴量変換前の全サンプルデータの平均ベクトル
f 及び上記テンプレート作成装置で得られるパラメータで
あるから、合わせて、 k*s+k*s*t+s*t+f*k+f のパラメータを記憶するメモリ容量が必要になる。ここ
で、従来手法において保持する必要があったパラメータ
数との差を以下に示す。
The template creating device calculates the template and the template auxiliary data from the new feature amount vector obtained by the feature amount converting device. Assuming that the number of classes is s and the maximum number of corrections is t, the new feature amount vector is k-dimensional, so the parameters are the numbers shown below. Average vector k * s eigenvector k * s * t eigenvalue s * t The parameters that need to be retained are: Feature conversion parameters (unit vector in the principal component axis direction) f * k All sample data before feature conversion Mean vector of
Since f 1 and the parameters obtained by the template creating apparatus are combined, a memory capacity for storing the parameters of k * s + k * s * t + s * t + f * k + f is also required. Here, the difference from the number of parameters that needs to be held in the conventional method is shown below.

【0012】[0012]

【数2】 [Equation 2]

【0013】上記の比較から、(f−k)*s*(t+
1)がf*(k+1)に比べて大きい場合、メモリが節
約できる。特徴量ベクトル次元数fが多いデータで、圧
縮率k/fが良いとき、又、同じ圧縮率でもクラス数s
が多いものほど節約効果が高い。
From the above comparison, (f−k) * s * (t +
If 1) is larger than f * (k + 1), memory can be saved. When the compression rate k / f is good for data with a large number of feature vector dimensions f, and the number of classes is s even with the same compression rate
The higher the number, the higher the saving effect.

【0014】識別対象データの特徴量ベクトルが与えら
れた時は、予めメモリに記憶しておいた上記変換パラメ
ータを用い、上記特徴量変換装置で識別対象データの特
徴量ベクトルを変換し、新しいk次元の特徴量ベクトル
を求める。
When the feature amount vector of the identification target data is given, the feature amount vector of the identification target data is converted by the feature amount conversion device using the conversion parameter stored in the memory in advance, and a new k Obtain the dimensional feature vector.

【0015】しかし、識別対象データが、切り捨てられ
た主成分軸方向に大きな成分を持つ、即ちサンプルデー
タの分布から外れているデータの場合、変換後の特徴量
ベクトルではその成分が消えてしまい、誤識別につなが
ることがある。この誤識別を事前に防ぐため、データ選
別装置は、以下の手順で誤識別の可能性があるデータを
異常データとして検出する。
However, if the identification target data has a large component in the truncated principal component axis direction, that is, data that is out of the distribution of the sample data, that component disappears in the converted feature vector, It may lead to misidentification. In order to prevent this erroneous identification in advance, the data selection device detects data that may be erroneously identified as abnormal data by the following procedure.

【0016】まず、識別対象データの変換前の特徴量ベ
クトル、上記主成分軸計算装置で求めたサンプルデータ
の平均ベクトル及び主成分軸方向への単位ベクトル、更
に上記特徴量変換装置で求めた新しいk次元の特徴量ベ
クトルを使って、下式に示される成分Dを計算する。こ
のDは変換によって消えてしまう特徴量成分の大きさで
ある。そこで、Dが予め定められたしきい値以上の場合
に、そのデータを異常データとする。
First, the feature vector before conversion of the identification target data, the average vector of the sample data obtained by the principal component axis calculating device and the unit vector in the principal component axis direction, and the new vector obtained by the feature converting device. The component D shown in the following equation is calculated using the k-dimensional feature vector. This D is the size of the feature amount component that disappears due to the conversion. Therefore, when D is equal to or larger than a predetermined threshold value, the data is regarded as abnormal data.

【0017】[0017]

【数3】 [Equation 3]

【0018】上述した手法において識別対象データが異
常でなかった場合には、マッチング度計算装置で各クラ
スとのマッチング度を計算する。そして、クラス判定装
置では、上記マッチング度計算装置で求めたマッチング
度が最も高いクラスを、識別対象データの属するクラス
と判断する。
When the identification target data is not abnormal in the above method, the matching degree calculation device calculates the matching degree with each class. Then, the class determination device determines that the class having the highest matching degree obtained by the matching degree calculation device is the class to which the identification target data belongs.

【0019】[0019]

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0020】この発明に係るパターン認識装置の構成を
図1に示す。主成分軸計算装置1は、複数個の特徴量ベ
クトルで表現されるデータ群で、特徴量値が分かってい
る十分な個数のサンプルデータが与えられる時、全サン
プルデータの平均ベクトルを計算し、更に主成分軸方向
への単位ベクトルを計算してそのうち上位のものを選択
し、これらをメモリ2に保存する。特徴量変換装置3a
は、上記メモリ2に保存された主成分軸方向への単位ベ
クトルを用いて、全サンプルデータの特徴量ベクトルを
変換し、圧縮された特徴量ベクトルを生成し、この新し
い特徴量ベクトルと上記サンプルデータの正解クラスと
をテンプレート作成装置4に送る。テンプレート作成装
置4は、マッチング度計算の基本となる各クラスのテン
プレートと、マッチング度計算の過程に必要なテンプレ
ート補助データを作成してこれらを上記メモリ2に保存
する。
The structure of the pattern recognition apparatus according to the present invention is shown in FIG. The principal component axis calculation device 1 calculates an average vector of all sample data when a sufficient number of sample data whose feature value is known is given in a data group represented by a plurality of feature vectors. Further, a unit vector in the principal component axis direction is calculated, the higher one is selected, and these are stored in the memory 2. Feature amount conversion device 3a
Uses the unit vector in the principal component axis direction stored in the memory 2 to convert the feature quantity vector of all sample data to generate a compressed feature quantity vector, and to generate the new feature quantity vector and the sample The correct answer class of the data is sent to the template creating device 4. The template creation device 4 creates templates of each class which are the basis of the matching degree calculation and template auxiliary data necessary for the matching degree calculation process, and stores these in the memory 2.

【0021】識別対象データの特徴量ベクトルが与えら
れた時、上記特徴量変換装置3aと同様な構成を有する
特徴量変換装置3bは、メモリ2に保存された主成分軸
方向への単位ベクトルを用いて上記識別対象データの特
徴量ベクトルを変換し、圧縮された特徴量ベクトルをデ
ータ選別装置5に送る。データ選別装置5は、上記識別
対象データの特徴量変換により消えてしまう特徴量成分
の大きさを計算し、その値が予め定められた値より大き
い場合、上記識別対象データを異常データとして出力す
る。データ選別装置5は、異常データ以外は正常データ
とし、正常データである場合、上記特徴量変換装置3b
から送られた上記識別対象データの圧縮された特徴量ベ
クトルを、マッチング度計算装置6に出力する。
When the feature quantity vector of the identification target data is given, the feature quantity transforming device 3b having the same structure as the feature quantity transforming device 3a uses the unit vector in the principal component axis direction stored in the memory 2. The feature amount vector of the identification target data is converted by using the data, and the compressed feature amount vector is sent to the data selection device 5. The data selection device 5 calculates the size of the feature amount component that disappears due to the feature amount conversion of the identification target data, and if the value is larger than a predetermined value, outputs the identification target data as abnormal data. .. The data selection device 5 regards normal data other than abnormal data, and when the data is normal data, the feature quantity conversion device 3b.
The compressed feature quantity vector of the identification target data sent from the above is output to the matching degree calculation device 6.

【0022】マッチング度計算装置6は、上記メモリ2
に保存されたテンプレート及びテンプレート補助データ
を用い、上記データ選別装置5で正常データと判断され
た識別対象データについて、各クラスとのマッチング度
を計算してクラス判定装置7に出力する。クラス判定装
置7は、上記マッチング度計算装置6で計算されたマッ
チング度の最も高いクラスを識別対象データの属するク
ラスと判断する。次に同実施例における動作を説明す
る。
The matching degree calculation device 6 includes the memory 2
Using the template and template auxiliary data stored in, the identification target data determined to be normal data by the data selection device 5 is calculated for the degree of matching with each class and output to the class determination device 7. The class determination device 7 determines that the class having the highest matching degree calculated by the matching degree calculation device 6 is the class to which the identification target data belongs. Next, the operation of the embodiment will be described.

【0023】複数個の特徴量ベクトルで表現されるデー
タ群で、特徴量値が分かっている十分な個数のサンプル
データが与えられると、主成分軸計算装置1は、全サン
プルデータの平均ベクトルを計算し、更に主成分軸方向
への単位ベクトルを計算してそのうち上位のものを選択
する。これによって生成される平均ベクトルと主成分軸
方向への単位ベクトルとはメモリ2に送られ、各々保存
される。
When a sufficient number of sample data whose feature value is known is given to a data group represented by a plurality of feature amount vectors, the principal component axis calculation device 1 calculates the average vector of all sample data. Then, the unit vector in the principal component axis direction is calculated, and the higher one is selected. The average vector thus generated and the unit vector in the principal component axis direction are sent to the memory 2 and stored therein.

【0024】又、上記サンプルデータの特徴量ベクトル
は、特徴量変換装置3aにおいて、全て新しいベクト
ル、即ち圧縮された特徴量ベクトルに変換される。この
際、特徴量変換装置3aは、上記メモリ2に保存されて
いる主成分軸方向への単位ベクトルを適用する。上記圧
縮された特徴量ベクトルは、正解クラスコードと共にテ
ンプレート作成装置4に送られる。これによりテンプレ
ート作成装置4にて、マッチング度計算の基本となる各
クラスのテンプレートとマッチング度計算の過程に必要
なテンプレート補助データが生成される。これらのテン
プレート及びテンプレート補助データは上記メモリ2に
保存される。
Further, the feature quantity vector of the sample data is converted into a new vector, that is, a compressed feature quantity vector in the feature quantity conversion device 3a. At this time, the feature quantity conversion device 3a applies the unit vector in the principal component axis direction stored in the memory 2. The compressed feature vector is sent to the template creating device 4 together with the correct answer class code. As a result, the template creation device 4 generates the template of each class which is the basis of the matching degree calculation and the template auxiliary data necessary for the process of the matching degree calculation. These templates and template auxiliary data are stored in the memory 2.

【0025】そして、識別対象データの特徴量ベクトル
が与えられると、この識別対象データの特徴量ベクトル
は、特徴量変換装置3bにて圧縮された特徴量ベクトル
に変換される。この際、上記メモリ2に格納されている
主成分軸方向への単位ベクトルが適用される。しかし、
識別対象データが、例えば図2に示されるように切り捨
てられた主成分軸方向に大きな成分を持つ、即ちサンプ
ルデータの分布から外れているデータの場合、変換後の
特徴量ベクトルではその成分が消えてしまい、誤識別が
生じる場合がある。
When the feature quantity vector of the identification target data is given, the feature quantity vector of the identification target data is converted into the feature quantity vector compressed by the feature quantity conversion device 3b. At this time, the unit vector in the principal component axis direction stored in the memory 2 is applied. But,
If the identification target data has a large component in the principal component axis direction that is truncated as shown in FIG. 2, that is, data that is out of the distribution of the sample data, that component disappears in the converted feature amount vector. This may result in misidentification.

【0026】そこで、上記生成された上記識別対象デー
タの圧縮された特徴量ベクトルは、データ選別装置5に
送られ、上記変換により消えてしまう識別対象データの
特徴量成分の大きさが計算される。これにより算出され
た値が、予め定められた値より大きい場合、上記識別対
象データは異常データとしてデータ選別装置5から出力
される。上記算出された値が予め定められた値より小さ
い場合、上記識別対象データは正常データと判断され、
上記圧縮された特徴量ベクトルがマッチング度計算装置
6に出力される。
Therefore, the generated compressed feature amount vector of the identification object data is sent to the data selecting device 5 and the size of the feature amount component of the identification object data which disappears due to the conversion is calculated. .. When the calculated value is larger than the predetermined value, the identification target data is output from the data selection device 5 as abnormal data. If the calculated value is smaller than a predetermined value, the identification target data is determined to be normal data,
The compressed feature quantity vector is output to the matching degree calculation device 6.

【0027】マッチング度計算装置6は、正常データと
判断した識別対象データについて各クラスとのマッチン
グ度を計算する。この計算結果よりクラス判定装置7
は、最もマッチング度の高いクラスを識別対象データの
属するクラスと判断し、識別結果として出力する。
The matching degree calculation device 6 calculates the degree of matching with each class for the identification target data which is judged to be normal data. Class determination device 7 from this calculation result
Determines that the class with the highest degree of matching is the class to which the identification target data belongs and outputs it as the identification result.

【0028】次に上記主成分軸計算装置1において選択
される主成分軸の数を決める方法を、128次元の特徴
量ベクトルで表わされるデータを使った例を用いて具体
的に説明する。
Next, a method of determining the number of principal component axes selected in the principal component axis calculating apparatus 1 will be specifically described by using an example using data represented by 128-dimensional feature vector.

【0029】予め正解クラスが分かっているサンプルデ
ータが約1000件ある。主成分軸計算装置1で選択す
る主成分軸の数kを、上位10個から128個まで変化
させて、サンプルデータから認識に使用するパラメータ
(テンプレート、テンプレート補助データ)を作成した
後、サンプルデータを識別対象として識別を行なう。上
記サンプルデータは予め正解クラスが分かっているの
で、その識別結果から識別率を計算し、その識別率をみ
てkを決定する。
There are about 1000 pieces of sample data whose correct answer classes are known in advance. After changing the number k of principal component axes selected by the principal component axis calculation device 1 from the top 10 to 128 and creating parameters (template, template auxiliary data) used for recognition from the sample data, the sample data Identification is performed by using the. Since the correct answer class is known in advance from the sample data, the discrimination rate is calculated from the discrimination result, and k is determined by looking at the discrimination rate.

【0030】図3にkと識別率の関係をグラフ(縦軸:
識別率、横軸:k)で示す。図3においては、k≧30
のとき識別率が高い状態で安定している。従って、この
例の場合はk=30と設定する。クラス数s=43、最
大矯正回数t=10であるから、この例で記憶しておく
パラメータ数は以下の値になる。(変換前の特徴量次元
数f=128) k*s+k*s*t+s*t+f*k+f=18588 又、この例のデータを従来手法で認識する場合、パラメ
ータ数は以下の値になる。 f*s+f*s*t+s*t=60974 認識に使用するパラメータの減少数は (f−k)*s*(t+1)=46354 圧縮のために増加するパラメータ数は f*(k+1) =3968 であり、認識に使用するパラメータの減少数>圧縮のた
めに増加するパラメータ数、となっている。従ってこの
例の場合は、メモリ容量が従来の約30%(18588
/60974)に節約できる。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between k and the discrimination rate (vertical axis:
The identification rate is shown by the horizontal axis: k). In FIG. 3, k ≧ 30
When, the identification rate is high and stable. Therefore, in this example, k = 30 is set. Since the number of classes s = 43 and the maximum number of corrections t = 10, the number of parameters stored in this example is as follows. (Number of dimension of feature quantity before conversion f = 128) k * s + k * s * t + s * t + f * k + f = 18588 When the data of this example is recognized by the conventional method, the number of parameters is as follows. f * s + f * s * t + s * t = 60974 The reduction number of parameters used for recognition is (f−k) * s * (t + 1) = 46354, and the number of parameters increased for compression is f * (k + 1) = 3968. Yes, the number of parameters used for recognition decreases> the number of parameters increases for compression. Therefore, in this example, the memory capacity is about 30% (18588) of the conventional one.
/ 60974).

【0031】[0031]

【発明の効果】以上詳記したようにこの発明によれば、
あらゆるテンプレート・マッチングにおいて、主成分分
析を用いて特徴量の冗長性を切り捨てることにより、よ
り少ない特徴量でデータの特徴を記述することが可能と
なる。そのため、必要なパラメータを記憶しておくメモ
リの容量を小さくすることができる。又、特徴量の冗長
性を切り捨てたことによる誤識別は、データ選別装置に
より防止できる。
As described above in detail, according to the present invention,
In any template matching, the feature of data can be described with a smaller amount of feature by cutting off the redundancy of the feature amount by using the principal component analysis. Therefore, the capacity of the memory for storing the necessary parameters can be reduced. Further, the data selection device can prevent erroneous identification due to the redundancy of the feature quantity being discarded.

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

【図1】この発明の一実施例に係るパターン認識装置の
構成を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a pattern recognition device according to an embodiment of the present invention.

【図2】同実施例におけるデータ識別装置で異常データ
と判断されるデータ例を示すグラフ。
FIG. 2 is a graph showing an example of data determined to be abnormal data by the data identification apparatus according to the embodiment.

【図3】同実施例における選択した主成分軸の数と識別
率の関係を示すグラフ。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the number of selected principal component axes and the identification rate in the example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…主成分軸計算装置、2…メモリ、3a,3b…特徴
量変換装置、4…テンプレート作成装置、5…データ選
別装置、6…マッチング度計算装置、7…クラス判定装
置。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Principal component axis calculation device, 2 ... Memory, 3a, 3b ... Feature amount conversion device, 4 ... Template creation device, 5 ... Data selection device, 6 ... Matching degree calculation device, 7 ... Class determination device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数個の特徴量ベクトルで表現されるデ
ータ群で特徴量と正しいクラスが分かっている十分な個
数のサンプルデータが与えられた時、 処理上発生するデータを記憶する記憶手段と、 上記複数個のサンプルデータに対する平均ベクトルを計
算し、主成分分析を用いて主成分軸方向への単位ベクト
ルを求め、その中から予め定められた数だけ主成分軸方
向への単位ベクトルを選択する主成分軸計算装置と、 上記主成分軸計算装置により選択された主成分軸方向へ
の単位ベクトルを用いて上記サンプルデータ及び識別対
象データの特徴量ベクトルを変換する特徴量変換装置
と、 この特徴量変換装置により求められたサンプルデータの
特徴量ベクトル及び上記サンプルデータの正しいクラス
から各クラスのテンプレート及びテンプレート補助デー
タを作成するテンプレート作成装置と、 上記主成分軸計算装置により求められた上記サンプルデ
ータの平均ベクトル及び主成分軸方向への単位ベクトル
と上記特徴量変換装置により変換された上記識別対象デ
ータの特徴量ベクトルと上記識別対象データの変換前の
特徴量ベクトルとから上記識別対象データが異常データ
か正常データかを判断するデータ選別装置と、 このデータ選別装置により正常データと判断された識別
対象データに対して上記テンプレート及びテンプレート
補助データを用いて各クラスとのマッチング度を求める
マッチング度計算装置と、 このマッチング度計算装置により求められたマッチング
度から上記識別対象データの属するクラスを判定するク
ラス判定装置とを具備することを特徴とするパターン認
識装置。
1. When a sufficient number of sample data whose feature quantity and correct class are known in a data group represented by a plurality of feature quantity vectors are given, a storage means for storing data generated in processing. , Calculate the average vector for the above multiple sample data, find the unit vector in the principal component axis direction by using the principal component analysis, and select a predetermined number of unit vectors in the principal component axis direction from them. A principal component axis calculation device, and a feature amount conversion device that transforms the feature amount vectors of the sample data and the identification target data using the unit vector in the principal component axis direction selected by the principal component axis calculation device, From the feature quantity vector of the sample data obtained by the feature quantity conversion device and the correct class of the sample data, the template and template of each class A template creating device for creating auxiliary data, an average vector of the sample data obtained by the principal component axis calculating device, a unit vector in the principal component axis direction, and the identification target data converted by the feature amount converting device. A data sorting device that determines whether the identification target data is abnormal data or normal data from the feature amount vector of the above and the feature amount vector before conversion of the identification target data, and an identification target that is determined to be normal data by the data sorting device. A matching degree calculation device that obtains the degree of matching with each class using the template and template auxiliary data for the data, and a class that determines the class to which the identification target data belongs from the matching degree obtained by this matching degree calculation device Pattern recognition characterized by comprising a judgment device apparatus.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH09330407A (en) * 1996-06-13 1997-12-22 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Picture pattern recognizing device
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