JPH0528274A - Automatic plane point pattern-matching device and matching method - Google Patents

Automatic plane point pattern-matching device and matching method

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JPH0528274A
JPH0528274A JP3271737A JP27173791A JPH0528274A JP H0528274 A JPH0528274 A JP H0528274A JP 3271737 A JP3271737 A JP 3271737A JP 27173791 A JP27173791 A JP 27173791A JP H0528274 A JPH0528274 A JP H0528274A
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Abstract

PURPOSE: To make it possible to execute more precise matching of such patterns which vary in the number of repeating points in two patterns and with which the prediction of the probability of the number of these points is not possible by using a contrast probability calculator, contrast point selector and similarity calculator. CONSTITUTION: The respective patterns in, for example, three kinds of first to third plane point patterns are composed of 8 pieces of points 1 to 8. The contrast probability calculator is first used and the contrastable pair is selected by an approximate matching method in order to start the matching of the first pattern and the second pattern. A fuzzy relaxation method is used for calculating the probability that the points 1 to 8 in the first pattern contrast with all the points 1 to 8 of the second pattern is used in the contrast point selector. The contrast probability, average contrast probability, the average distance between the contrast points and radix numeration are used in order to determine whether the two patterns are based on the same origin or not in the similarity calculator.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の技術分野】本発明は一般に平面点パターンをマ
ッチングする装置及び方法に関し、特に計数化コンピュ
ータ・イメージ、例えば指紋、言語文字、及び平面画像
のマッチングに関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates generally to apparatus and methods for matching planar dot patterns, and more particularly to matching digitized computer images such as fingerprints, linguistic characters, and planar images.

【0002】[0002]

【発明の背景】第五世代コンピュータの開発においてコ
ンピュータ・ビジョンが大きな話題の1つになってい
る。コンピュータ・ビジョンは2つの領域、すなわち画
像処理及びパターン認識からなっている。パターンを処
理すると、認識のための個々の特性が示される。例え
ば、指紋の特徴点は処理操作に伴って得られ、そしてそ
の指紋が特定のものであれば、これらの特徴点は鑑定に
用いられる。
BACKGROUND OF THE INVENTION Computer vision has become one of the hot topics in the development of fifth generation computers. Computer vision consists of two areas: image processing and pattern recognition. Processing the pattern reveals individual characteristics for recognition. For example, the minutiae of the fingerprint are obtained with the processing operation, and if the fingerprint is specific, these minutiae are used for the appraisal.

【0003】言語文字のコンピュータ読取り又はスキャ
ンニングを利用すると、点パターン認識法により文字を
認識することもできる。図1の左側に手書きの漢字を示
す。処理後、コンピュータにより得られた特徴点を図1
の右側に示す。図2の左側には異なった書き方の同じ手
書き漢字を示し、図2の右側にはこの漢字についての特
徴点を示す。コンピュータは図1の右側及び図2の右側
の点パターンを比較することにより、この文字を認識し
て、これらのパターンが同一の漢字から得られた特徴点
パターンであるかどうかを決定する。漢字を知っていれ
ば、図1の左側及び図2の左側の文字は同一であること
が分かる。しかし、コンピュータは以下に説明する特別
の手順のみで決定する。
Computer reading or scanning of linguistic characters can also be used to recognize the characters by the dot pattern recognition method. Handwritten Chinese characters are shown on the left side of FIG. After processing, the characteristic points obtained by the computer are shown in FIG.
Shown on the right side of. The left hand side of FIG. 2 shows the same handwritten Chinese character with different writing styles, and the right hand side of FIG. 2 shows the characteristic points of this Chinese character. The computer recognizes this character by comparing the point patterns on the right side of FIG. 1 and on the right side of FIG. 2 to determine if these patterns are feature point patterns obtained from the same Chinese character. Knowing the kanji, it can be seen that the left side of FIG. 1 and the left side of FIG. 2 are the same. However, the computer makes the decision only by the special procedure described below.

【0004】一般に比較の手順には二種の操作、すなわ
ちマッチング及び登録がある。マッチングの手順は、第
一平面点パターンの点と第二平面点パターンの点との間
における1対1の対応を見いだすことである。すなわ
ち、第一平面点パターンの点が1個あり、そして第二平
面点パターンの1つの点のみが関与している。
Generally, there are two types of operations in the comparison procedure: matching and registration. The matching procedure is to find a one-to-one correspondence between the points of the first plane point pattern and the points of the second plane point pattern. That is, there is one point in the first plane point pattern and only one point in the second plane point pattern is involved.

【0005】登録の手順は、ユークリッド平面において
第一平面点パターンを平行移動、回転及び/又は拡大縮
小させて、第二平面点パターン(参照平面点パターン)
と全く同一のパターンを得、かつ両者間の相似性をより
精密に調べることである。
The registration procedure is performed by translating, rotating and / or enlarging / reducing the first plane point pattern on the Euclidean plane to obtain the second plane point pattern (reference plane point pattern).
To obtain exactly the same pattern as, and to investigate the similarity between them more precisely.

【0006】手書きの文字及び指紋等についての画像処
理とパターン認識とには、下記のような2つの大きな相
違点がある。(1)2つの平面点パターン間で特徴点の
数が異なること、及び(2)両パターンに出現する特徴
点の確率が予測できないことである。例えば、図2の右
側の特徴点は理論的には同数であるべきであるが、実際
には異なる。図中、枠で囲んだp及びqの部分と同
じくp及びqの部分とは全く異なる。点の数が異な
るだけではなく、点の分布も異なり、予測が困難であ
る。
Image processing for handwritten characters and fingerprints and pattern recognition have the following two major differences. (1) The number of feature points is different between the two plane point patterns, and (2) the probability of feature points appearing in both patterns cannot be predicted. For example, the feature points on the right side of FIG. 2 should theoretically be the same, but they are different in practice. In the figure, the p 1 and q 1 portions surrounded by a frame are completely different from the p 2 and q 2 portions. Not only the number of points is different, but the distribution of points is also different, which makes prediction difficult.

【0007】別の例として指紋を取り上げると、指紋は
人を特定するものであり、生涯変えることができない。
2つの指紋が特定のものであるかどうかを決定するため
の、コンピュータ画像処理法を用いた指紋認識は科学者
が長い間目指してきた目標である。指先は柔らかく、し
なやかであるので、指先をガラス表面に押しつけた際に
指紋は通常崩れる。従って、処理すべきパターン上に指
紋を完全に示すことは不可能である。統計的には、指紋
の特徴点が2つのパターンを再現する確率はわずか60
%である。
Taking a fingerprint as another example, the fingerprint identifies a person and cannot be changed for a lifetime.
Fingerprint recognition using computer image processing methods to determine whether two fingerprints are unique is a goal scientists have long sought. Since the fingertips are soft and supple, the fingerprints usually collapse when the fingertips are pressed against the glass surface. Therefore, it is impossible to show the fingerprint completely on the pattern to be processed. Statistically, the probability that a fingerprint feature will reproduce two patterns is only 60.
%.

【0008】さらに、指先の分布状態が及ぼす圧力も特
徴点の分布に影響を与える。通常、圧力の方向によって
パターンが回転又は平行移動する。このため、指紋のパ
ターン比較がさらに難しくなる。
Furthermore, the pressure exerted by the distribution state of the fingertip also affects the distribution of the characteristic points. Generally, the pattern rotates or translates depending on the direction of pressure. Therefore, it becomes more difficult to compare fingerprint patterns.

【0009】[0009]

【発明の目的】したがって、本発明の目的は、両パター
ンにおいて繰り返す点の数が異なり、そして/又はこれ
らの点の数の確率が予測できないようなパターンのより
精密なマッチングを行うために、自動平面点パターン・
マッチング装置を提供することにある。
OBJECTS OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide an automatic matching for patterns that differ in the number of repeating points in both patterns and / or in which the probability of the number of these points is unpredictable. Plane dot pattern
It is to provide a matching device.

【0010】本発明の他の目的は、パターンが回転、平
行移動及び/又は拡大縮小していても2つのパターンを
より精密にマッチングさせるために、自動平面点パター
ン・マッチング装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide an automatic plane point pattern matching device for more precisely matching two patterns even if the patterns are rotated, translated and / or scaled. is there.

【0011】本発明のその他の目的は、迅速な自動平面
点パターン・マッチング装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a rapid automatic plane point pattern matching device.

【0012】本発明のさらにその他の目的は、上記のパ
ターン・マッチング機能を与える方法を提供することに
ある。
Still another object of the present invention is to provide a method for providing the above pattern matching function.

【0013】[0013]

【発明の解決手段】これらの目的を達成するため、本発
明は、対比確率計算装置、対比点選定装置及び相似性計
算装置を用いて、2つの最適対比パターンのマッチング
を行う自動平面点パターン・マッチング装置を提供する
ものである。
In order to achieve these objects, the present invention uses an automatic probability point calculation device that performs matching between two optimum contrast patterns using a contrast probability calculation device, a contrast point selection device, and a similarity calculation device. A matching device is provided.

【0014】本発明の対比確率計算装置では、第一パタ
ーンにおける点が第二パターンのすべての点と対比する
確率を計算するために「ファジー緩和法」を用いる。対
比点選定装置では、適対比点の対を選ぶために「連続前
進選定法」を用いる。相似性計算装置では、2つのパタ
ーンが同一の起源(例えば、漢字又は指紋)に基づくか
どうかを決めるために、「対比確率」、「平均対比確
率」、「対比点間の平均距離」及び「位取り計数」を用
いる。
The contrast probability calculation apparatus of the present invention uses the "fuzzy relaxation method" to calculate the probability that a point in the first pattern is contrasted with all the points in the second pattern. The contrast point selection device uses the "continuous forward selection method" to select a pair of appropriate contrast points. In the similarity calculator, "contrast probability", "mean contrast probability", "average distance between contrast points" and " The "scale factor" is used.

【0015】さらに、処理効率を高めるために、後述の
具体例では、対比不能点の間の関係を除いて処理時間の
短縮を図る「移動装置」も提供する。本発明の一具体例
における移動装置では、移動を行うために「概略マッチ
ング法」を用いる。
Further, in order to improve the processing efficiency, in a specific example described later, a "moving device" is provided to reduce the processing time by removing the relationship between the uncomparable points. In the moving device according to one embodiment of the present invention, the "rough matching method" is used to perform the movement.

【0016】さらに、本発明では、マッチングすべき平
面点パターンを回転、平行移動及び/又は拡大縮小して
比較に最も適した状態にするため、「最小平均平方誤
り」を用いる登録装置を提供する。
Furthermore, the present invention provides a registration device that uses the "minimum mean square error" to rotate, translate and / or scale the planar point pattern to be matched to the most suitable state for comparison. .

【0017】[0017]

【実施例】最初に、ファジー緩和法、連続前進選定法及
び相似性計算法について簡単に説明する。
First, the fuzzy relaxation method, the continuous forward selection method, and the similarity calculation method will be briefly described.

【0018】ファジー緩和法P={p、p、・・
・、p}、Q={q、q、・・・、q}で表さ
れる2つの平面点パターンについて検討する。初期対比
確率は(p,q)の各対(i=1、2、・・・、
m; j=1、2、・・・、n)に割り当てられる。j
=1、2、・・・、nについてセットPの点pがセッ
トQの点qのみを対比するのに差異を生じないので、
全ての対が同じ初期対比確率を与えることは明らかであ
る。次いで、(p,q)が正しい対比対であると
き、対比確率は他の点pの確率に従って繰り返し修正
されて、Qにおける他の点qを正しく対比する。S
(o)(p,q)が対(p,q)の初期対比確
率を表し、そしてS(r)(p,q)が第r次バー
ジョンにおける対の対比確率を表すとすると、これらの
関係は下記の通りである。
Fuzzy relaxation method P = {p 1 , p 2 , ...
,, p m }, consider two plane point patterns represented by Q = {q 1 , q 2 , ..., Q n }. The initial contrast probability is (i = 1, 2, ..., Each pair of (p i , q j ).
m; j = 1, 2, ..., N). j
= 1, 2, ..., N, the point p i of the set P contrasts only the point q j of the set Q, so there is no difference.
It is clear that all pairs give the same initial contrast probability. Then, when (p i , q j ) is the correct contrast pair, the contrast probability is iteratively modified according to the probability of the other point p h to correctly contrast the other point q k in Q. S
(O) (p i, q j) pairs (p i, q j) represents the initial contrast probability, and represents the contrast probability of the pairs in S (r) (p i, q j) is the order r version Then, these relationships are as follows.

【0019】[0019]

【数20】 [Equation 20]

【0020】「最大」の演算を行う理由は、p及びq
が1対1の対応であると仮定するためである。記号C
ij(h,k)は(p,q)が正しい対比対である
とき、他の対(p,q)の確率測定値を表し、そし
てCij(h,k)は下記のように定義される。
The reason for performing the "maximum" operation is p i and q
This is because it is assumed that j has a one-to-one correspondence. Symbol C
ij (h, k) represents the probability measure of another pair (p h , q k ) when (p i , q j ) is the correct contrast pair, and C ij (h, k) is Is defined as

【0021】[0021]

【数21】 [Equation 21]

【0022】[0022]

【数22】 [Equation 22]

【0023】ここに、1は下付き文字で示される点の間
の距離を表す記号である。
Here, 1 is a symbol representing the distance between the points indicated by the subscript.

【0024】0≦Δ≦1、0.5≦Cij(h,k)≦
1であるので、適合性測定値は1から単純に減少する。
この対比確率を繰り返し修正することにより、正しい対
比対はより大きな値を保ち、一方不正確な対比対はゼロ
に近づく。
0 ≦ Δ ≦ 1, 0.5 ≦ C ij (h, k) ≦
Since it is 1, the fitness measure simply decreases from 1.
By iteratively modifying this contrast probability, the correct contrast pair keeps a larger value while the inaccurate contrast pair approaches zero.

【0025】上記の演算の結果により、第一パターンに
属する点が、第二パターンに属する点に正しく対比され
る可能性が与えられる。
The result of the above calculation gives the possibility that the points belonging to the first pattern are correctly compared with the points belonging to the second pattern.

【0026】概略マッチング法ある座標系において、対
比される2つの点(これらは異なるパターンに属してい
る。)が互いに離れていると、これらは正しい対比対と
なる機会がなく、そしてファジー緩和法による処理後、
その対比確率はゼロに近づくことは明らかである。した
がって、明らかに不正確な対比対の対比確率が極く初期
においてゼロになり、そしてファジー緩和法が確率ゼロ
以外にのみ適用されるとすれば、数学的演算は大幅に低
減する。これによってこの方法の全体的効率が高まる。
Approximate Matching Method In a coordinate system, if two points to be contrasted (they belong to different patterns) are separated from each other, they have no chance to be a correct contrasting pair, and the fuzzy relaxation method. After treatment by
It is clear that the contrast probability approaches zero. Therefore, if the contrast probability of an apparently inaccurate contrast pair becomes zero very early, and the fuzzy relaxation method only applies to nonzero probabilities, the mathematical operations are greatly reduced. This increases the overall efficiency of this method.

【0027】本発明は、明らかに不正確な対比対を除外
するために概略マッチング法を提供するものである。原
則として、この概略マッチング法では互いに離れた点を
有するものの対比確率をゼロに設定する。ある点がその
対比点から離れているかどうかを決める基準は下記の通
りである:
The present invention provides a coarse matching method to eliminate apparently inaccurate contrast pairs. As a general rule, in this rough matching method, the contrast probabilities of points having a distance from each other are set to zero. The criteria for determining whether a point is far from its contrast point are:

【0028】[0028]

【数23】 [Equation 23]

【0029】ここに、XおよびYはそれぞれx−座標及
びy−座標を表す。値nは関連するパターンの起源によ
って変化する。例えば、指紋及び文字ではnに対して異
なった値を有する。
Here, X and Y represent the x-coordinate and the y-coordinate, respectively. The value n depends on the origin of the associated pattern. For example, fingerprints and letters have different values for n.

【0030】連続前進選定法2つの点のセットP及びQ
の間の最適対比対は、前記の通り、対比確率を繰り返し
数回修正するファジー緩和法によって得られる。すべて
の対(各対は第一パターンの点と第二パターンの点とを
含む。)の確率で構成される行列から最適対比対を選ぶ
方法は特異な方法ではない。しかし、リニア・プログラ
ミング、プライマラナル・アルゴリズム、アウト・オブ
・キルター・アルゴリズム等のような慣用の方法は、こ
の場合には有用でない。何故なら、サンプリング環境及
びサンプリング方法により、用いる画像が多少とも影響
され、したがってサンプルの点パターンP及びQは同じ
配置を示していても、ある程度の差異を生じるためであ
る。最も顕著な差異は、(イ)それぞれ異なるセットP
及びQの両者の点の数、及び(ロ)両セットに出現する
同一点の確率を決め得ない(ある点はPに現れるが、Q
には現れず、またその逆もある。)ことである。
Continuous Forward Selection Method Set of Two Points P and Q
The optimal contrast pair between is obtained by the fuzzy relaxation method in which the contrast probability is repeatedly modified several times as described above. The method of selecting the optimal contrast pair from the matrix composed of the probabilities of all pairs (each pair includes the points of the first pattern and the points of the second pattern) is not a unique method. However, conventional methods such as linear programming, primal analyses, out of quilter algorithms, etc. are not useful in this case. This is because the sampling environment and the sampling method influence the image to be used to some extent, so that even if the sample point patterns P and Q show the same arrangement, some difference occurs. The most noticeable difference is (a) different sets P
The number of points of both Q and Q, and (b) the probability of the same point appearing in both sets cannot be determined (some point appears in P, but Q
Does not appear in, and vice versa. That is.

【0031】この難点を克服するため、「連続前進選定
法」と称する新規方法を開発した。この方法を用いるに
は、先ず行列〔Sij〕を作成する。ここに、i=1、
2、・・・、m、j=1、2、・・・、nであり、mは
パターンPにおける点の数、nはパターンQにおける点
の数である。この行列のエレメントSijはpのq
に対する対比確率である。次いで、行列〔Sij〕から
最大のエレメントKを選び、このKを用いてセットSを
作成する。ここに、K=min(m,n)である。この
方法は下記のように展開する。
In order to overcome this difficulty, a new method called "continuous forward selection method" has been developed. To use this method, first create the matrix [S ij ]. Where i = 1,
2, ..., M, j = 1, 2, ..., N, m is the number of points in the pattern P, and n is the number of points in the pattern Q. The element S ij of this matrix is q j of p i .
Is the contrast probability for. Then, the largest element K is selected from the matrix [S ij ] and the set S is created using this K. Here, K = min (m, n). This method develops as follows.

【0032】(イ)Sの最大エレメントSmaxを行列
〔Sij〕中に配置させ、そして関連した対(p,q
)を正しく対比させる。
(A) The maximum element S max of S is placed in the matrix [S ij ], and the associated pair (p i , q
j ) are correctly contrasted.

【0033】(ロ)(p,q)の同一行又は同一列
にあるエレメントを取り除く。すなわち、行列
〔Sij〕からSijを除去する。
(B) The elements in the same row or the same column of (p i , q j ) are removed. That is, S ij is removed from the matrix [S ij ].

【0034】(ハ)SからSmaxを取り除く。(C) S max is removed from S.

【0035】(ニ)Sが空になるまで(イ)〜(ハ)の
工程を繰り返す。
(D) The steps (a) to (c) are repeated until S becomes empty.

【0036】上記の手順では正しい対比対をすべて選び
出すことは無理かも知れないが、同一の起源であって、
点の数が異なり、かつ同一の点が両パターンに現れる確
率を予測できないようなパターンを処理するには、なお
優れた方法であり、恐らく最適な方法である。
It may be impossible to select all the correct contrast pairs in the above procedure, but they have the same origin,
It is still a good and perhaps optimal way to handle patterns where the number of points is different and the probability that the same point will appear in both patterns is unpredictable.

【0037】相似性計算法相互に対比する2つのパター
ンについて、正しく対比させ得る点の数、各対の対比確
率及びこれらの各点の座標を表記の方法で計算する。次
に、このようにして得られたパラメーターを用いて、
(1)パターンのマッチング確率(X)、(2)平均
対比確率(X)、(3)対比対の間の平均距離
(X)及び(4)位取り計数(X)を計算する。こ
れらの4種の係数は、下記のように定義される。
Similarity Calculation Method With respect to two patterns that are compared with each other, the number of points that can be correctly compared, the comparison probability of each pair, and the coordinates of these points are calculated by the notation method. Then, using the parameters thus obtained,
Calculate (1) pattern matching probability (X 1 ), (2) average contrast probability (X 2 ), (3) average distance between contrast pairs (X 3 ), and (4) scale factor (X 4 ). . These four coefficients are defined as follows.

【0038】(イ)マッチング確率(X):(A) Matching probability (X 1 ):

【0039】[0039]

【数24】 [Equation 24]

【0040】(ロ)平均対比確率(X):(B) Mean contrast probability (X 2 ):

【0041】[0041]

【数25】 [Equation 25]

【0042】(ハ)対比対の間の平均距離(X):(C) Average distance between contrast pairs (X 3 ):

【0043】[0043]

【数26】 [Equation 26]

【0044】(ニ)位取り計数(X):r=S・c
osθ及びr=S・sinθであれば、
(D) Scale factor (X 4 ): r 3 = S · c
If os θ and r 4 = S · sin θ,

【0045】[0045]

【数27】 [Equation 27]

【0046】が拡大率であり、そしてXIs the magnification and X 4 is

【0047】[0047]

【数28】 [Equation 28]

【0048】で定義される。2つの相似平面点パターン
については、S→0、X→1であり、さもなければX
>1である。
Is defined by For two similar plane point patterns, S → 0, X 4 → 1, else X
4 > 1.

【0049】上記の定義から2つのセットP及びQが極
めて相似であれば、X→1、X→1、X→0及び
→1であり、さもなければX→0、X→0、X
>0及びX>0であると結論できる。P及びQ間の
相似性を表す点数は、X、X、X及びXから求
めることができる。すなわち、
From the above definition, if the two sets P and Q are very similar, then X 1 → 1, X 2 → 1, X 3 → 0 and X 4 → 1, otherwise X 1 → 0, X 2 → 0, X
It can be concluded that 3 > 0 and X 4 > 0. The score representing the similarity between P and Q can be obtained from X 1 , X 2 , X 3 and X 4 . That is,

【0050】[0050]

【数29】 [Equation 29]

【0051】ここに、Cは定数である。極めて多数の事
例を統計学的に解析する目的には、図3に示すとおり、
上記の定義による点数の曲線が得られる。したがって、
点数がT以上であれば同一起源の配置からパターンが発
生することが分かる。この点数がT以下であれば、同一
の起源からはパターンが発生しない。例えば、極めて多
数の指紋(同一の指紋及び異なる指紋の両者を含む。)
のサンプリングを行い、統計学的に解析すると、しきい
値(T)が得られる。このしきい値は、ある指紋が特定
の指紋と同一であるかどうかを決めるのに用いることが
できる。任意の指紋及び参照指紋を用いて得られた点数
がしきい値以上であれば、この任意の指紋は参照と同一
であることが明らかである。
Here, C is a constant. For the purpose of statistically analyzing a large number of cases, as shown in Fig. 3,
A curve of points is obtained according to the above definition. Therefore,
It can be seen that if the score is T or higher, the pattern is generated from the arrangement of the same origin. If the score is T or less, no pattern is generated from the same origin. For example, a very large number of fingerprints (including both the same fingerprint and different fingerprints).
Is sampled and statistically analyzed to obtain a threshold value (T). This threshold can be used to determine if a fingerprint is the same as a particular fingerprint. It is clear that this arbitrary fingerprint is the same as the reference if the score obtained using the arbitrary fingerprint and the reference fingerprint is above the threshold value.

【0052】当業者にとっては、これらの4つの係数X
、X、X及びXにそれぞれ異なる加重係数を与
えて、異なる目的の必要条件に適合する点数値を調節す
ることが極めて容易である。サンプリングの前に、パタ
ーンを平行移動、回転、及び/又は拡大することが頻繁
に行われるので、式(6)から得られるX値を増大さ
せ、このようにして得られた点数は適当でない。
For those skilled in the art, these four coefficients X
It is very easy to give different weighting factors to 1 , X 2 , X 3 and X 4 to adjust the point values to suit the requirements of different purposes. Since the pattern is often translated, rotated, and / or magnified before sampling, the X 3 value obtained from equation (6) is increased and the score thus obtained is not suitable. .

【0053】この種の事態を避けて2つのパターンをよ
り正確にマッチングさせるためには与えられた参照と比
較する以前にパターンの登録を先ずすべきである。
In order to avoid this kind of situation and to more accurately match the two patterns, the pattern registration should first be done before comparison with the given reference.

【0054】最小平均平方誤り法を用いたパターンの登
録について以下説明する。
Registration of patterns using the minimum mean square error method will be described below.

【0055】最小平均平方誤り登録ある対比対が選ばれ
たとき、セットQの点が回転、平行移動及び/又は拡大
されて、セットP及びセットQの対比点の間の平均距離
は最小となる。そこで、P及びQ間の相似性が、登録さ
れたパターンを用いて計算できる。これらの間の最小距
離は、下記の最小平均平方誤り法により計算される。
Minimum Mean Square Error Registration When a contrast pair is chosen, the points in set Q are rotated, translated and / or expanded to minimize the average distance between the contrast points in set P and set Q. . Then, the similarity between P and Q can be calculated using the registered pattern. The minimum distance between them is calculated by the following minimum mean square error method.

【0056】変換Rについて検討する。Rは、Qの点q
mi(xmi,ymi)(i=1、2、・・・、k)を
mi(x mi,y mi)に変換して、下記の総
和を小さくする。
Consider the transformation R. R is the point q of Q
Convert mi (x mi , y mi ) (i = 1, 2, ..., K) into q 1 mi (x 1 mi , y 1 mi ) to reduce the following sum.

【0057】[0057]

【数30】 [Equation 30]

【0058】qmiの変換は下記の通りである。The conversion of q mi is as follows.

【0059】[0059]

【数31】 [Equation 31]

【0060】ここに、r及びrは平行移動の量、r
及びrは回転の量を表す。上記の変換を用いること
により、パターンを最も適切に登録してXを低く抑え
ることができる。
Where r 1 and r 2 are the amounts of translation, r
3 and r 4 represent the amount of rotation. By using the above conversion, the pattern can be registered most appropriately to keep X 3 low.

【0061】[0061]

【具体例】図4に3種の平面点パターンA、B及びCを
示す。各パターンは8個の点から構成されており、これ
らの座標も図4に掲げる。注意すると、パターンBは適
当な平行移動及びスキャンニングによりパターンAから
得られることが分かる。パターンCは明らかにパターン
Aとは同一ではない。
SPECIFIC EXAMPLE FIG. 4 shows three types of plane point patterns A, B and C. Each pattern consists of 8 points, and their coordinates are also shown in FIG. Note that pattern B is obtained from pattern A by appropriate translation and scanning. Pattern C is clearly not the same as pattern A.

【0062】(イ)パターンAとパターンBとのマッチ
ングマッチングを開始するために、先ず対比確率計算装
置を用い、概略マッチング法により対比可能な対を選
ぶ。本例では、x−又はy−座標が互いに30(すなわ
ち、n=30)以上異なる点を有する対は除外されてい
る。その結果を図5に示す。これらの対比可能な対の初
期対比確率はすべて1に設定されており、一方概略マッ
チング法により除外された対についてはゼロに設定され
ている。
(A) Matching between pattern A and pattern B In order to start matching, first, a contrast probability calculator is used to select a pair that can be compared by the rough matching method. In this example, pairs having x- or y-coordinates different from each other by 30 (that is, n = 30) or more are excluded. The result is shown in FIG. The initial contrast probabilities of these contrastable pairs are all set to 1, while those excluded by the coarse matching method are set to zero.

【0063】次に式(1)を用いて対比確率を修正す
る。2回修正した結果を図6に示す。連続前進選定法を
用いる対比点選定装置により、最大の対比確率8が選ば
れる。これらは下記の通り順序立てて掲げられている。
Next, the contrast probability is corrected using the equation (1). The results of two corrections are shown in FIG. The maximum contrast probability 8 is selected by the contrast point selection device using the continuous forward selection method. These are listed in order as follows.

【0064】K=8S={0.8858、0.885
2、0.8691、0.8640、0.8559、0.
8260、0.8251、0.7947}
K = 8S = {0.8858, 0.885
2, 0.8691, 0.8640, 0.8559, 0.
8260, 0.8251, 0.7947}

【0065】上記の対比確率8に関わる8個の点の対が
得られるが、これらを図7に示す。図中、1は対比対、
0は非対比対を表す。
8 pairs of points related to the above-mentioned contrast probability 8 are obtained, and these are shown in FIG. In the figure, 1 is a comparison
0 represents an unpaired pair.

【0066】相似性計算装置により、係数X、X
及びXが計算される。これらは下記の通りであ
る。
With the similarity calculator, the coefficients X 1 , X 2 ,
X 3 and X 4 are calculated. These are as follows.

【0067】X=1 式(4)からX
0.8502 式(5)からX=6.4780 式
(6)からX=1 式(7)から
X 1 = 1 From Expression (4), X 2 =
0.8502 From Expression (5) X 3 = 6.4780 From Expression (6) From X 4 = 1 From Expression (7)

【0068】本例において定数Cを100,000とす
ると、式(8)により得られる点数は13124.42
である。ここで用いるしきい値が上記の数13124.
42以下、すなわちT<点数−13124.42であれ
ば、そのパターンは相似であり、上記数値以上であれば
相似ではない。
In this example, when the constant C is 100,000, the score obtained by the equation (8) is 13124.42.
Is. The threshold used here is the number 13124.
If it is 42 or less, that is, T <score-13124.42, the patterns are similar, and if it is the above numerical value or more, they are not similar.

【0069】(ロ)パターンAとパターンCとのマッチ
ング上記の例で用いたものと同じ手順により、初期対比
確率及び修正対比確率を求め、それぞれ図8及び図9に
示す。結果は下記の通りである。
(B) Matching between pattern A and pattern C By the same procedure as used in the above example, the initial contrast probability and the modified contrast probability are obtained and shown in FIGS. 8 and 9, respectively. The results are as follows.

【0070】K=8S={0.8402、0.840
2、0.8402、0.8402、0.8402、0.
8402、0.8402、0.8402}
K = 8S = {0.8402, 0.840
2, 0.8402, 0.8402, 0.8402, 0.
8402, 0.8402, 0.8402}

【0071】上記の結果から2つのパターン間のマッチ
ング関係が得られる。これらを図10に示す。pとq
、pとq、pとq及びpとqがそれぞれ
対比されていることが分かる。相似性の計算からは、X
=0.25、X:0.8402、X:15.79
10及びX=1が得られ、したがってC=100.0
00とすると、点数=1330.18となる。この点数
はしきい値よりもはるかに小さいので、結論としてパタ
ーンAとCとは相似でない。
From the above result, the matching relationship between the two patterns can be obtained. These are shown in FIG. p 3 and q
It can be seen that 2 , p 4 and q 4 , p 5 and q 6, and p 5 and q 8 are respectively compared. From the calculation of similarity, X
1 = 0.25, X 2: 0.8402 , X 3: 15.79
10 and X 4 = 1 are obtained, thus C = 100.0
If it is 00, the score is 133.18. Since this score is much smaller than the threshold, the conclusion is that patterns A and C are not similar.

【0072】[0072]

【発明の効果】本発明の装置及び方法は、マッチングす
べきパターンが崩れていても、2つのパターンの精密な
マッチングが可能であることは明白である。このような
マッチングは慣用の装置では不可能である。さらに、パ
ターン中の点の数が異なる条件下でも、本発明では相似
パターンのマッチングが効果的に行われる。
It is clear that the apparatus and method of the present invention can precisely match two patterns even if the pattern to be matched is broken. Such matching is not possible with conventional equipment. Further, even under the condition that the number of points in the pattern is different, matching of similar patterns is effectively performed in the present invention.

【0073】本明細書には平面点パターンを自動的にマ
ッチングする方法及び装置が記載されている。本発明の
多岐にわたる詳細については、発明の要旨を逸脱せずに
変えることができる。さらに本発明による好ましい具体
例の上記記載内容は説明の目的で示したものであり、本
発明を限定するものではない。本発明は特許請求の範囲
のみに限定される。
Described herein is a method and apparatus for automatically matching planar dot patterns. Various details of the invention can be changed without departing from the spirit of the invention. Furthermore, the above description of the preferred embodiments of the present invention has been presented for purposes of illustration and is not intended to limit the invention. The invention is limited only by the claims.

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

【図1】左側は画像スキャンナーから入力した手書きの
漢字を示し、右側は左側に示す手書き文字に関わる特徴
点の分布を示す。
FIG. 1 shows a handwritten Chinese character input from an image scanner on the left side and a distribution of feature points related to the handwritten character shown on the left side on the right side.

【図2】左側は図1に示す文字の別の手書き書体を示
し、右側は左側に示す手書き文字に関わる特徴点の分布
を示す。
2 shows another handwritten typeface of the character shown in FIG. 1 on the left side, and the right side shows the distribution of feature points related to the handwritten character shown on the left side.

【図3】本発明の相似性計算装置で処理した後のパター
ン間における相似性の分布を示す。
FIG. 3 shows a similarity distribution between patterns after being processed by the similarity calculation device of the present invention.

【図4】本発明を説明するための例として用いた3種の
平面点パターンを示す。
FIG. 4 shows three types of plane point patterns used as examples for explaining the present invention.

【図5】概略マッチング法に従って図4のパターンA及
びBをマッチングする際の初期対比確率を示す。
FIG. 5 shows an initial contrast probability when matching the patterns A and B of FIG. 4 according to the rough matching method.

【図6】ファジー緩和法により図5のデータから得られ
た修正対比確率である。
6 is a modified contrast probability obtained from the data of FIG. 5 by the fuzzy relaxation method.

【図7】連続前進法により処理した図6記載のデータの
結果を示す。
FIG. 7 shows the results of the data described in FIG. 6 processed by the continuous forward method.

【図8】概略マッチング法に従って図4のパターンをマ
ッチングする際の初期対比確率を示す。
FIG. 8 shows initial contrast probabilities when matching the patterns of FIG. 4 according to the rough matching method.

【図9】ファジー緩和法により図8のデータから得られ
た修正対比確率を示す。
FIG. 9 shows a modified contrast probability obtained from the data of FIG. 8 by the fuzzy relaxation method.

【図10】連続前進選定法により処理した図9記載のデ
ータの結果をそれぞれ示す。
FIG. 10 shows the results of the data described in FIG. 9 processed by the continuous forward selection method, respectively.

Claims (22)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第一平面点パターンの点の確率を計算し
て第二平面点パターンの点の確率と対比させるために緩
和法を用いる対比確率計算装置と、前記第一パターンの
点と前記第二パターンの点について最適対比対を選定す
るために連続前進選定法を用いる対比点選定装置と、前
記第一及び第二のパターン間の相似値を計算するため
に、前記対比確率計算装置及び前記対比点選定装置及び
/又は前記第一及び第二パターンの点の前記座標により
得られた結果を用いる相似値計算装置とからなり、マッ
チング装置は前記相似値が所定の値以上のときに前記第
一及び第二パターンが相似であると決定することを特徴
とする自動平面点パターン・マッチング装置。
1. A contrast probability calculation device that uses a relaxation method to calculate a probability of a point of a first plane point pattern and compare it with a probability of a point of a second plane point pattern; a point of the first pattern; A contrast point selection device that uses a continuous forward selection method to select an optimal contrast pair for the points of the second pattern, and the contrast probability calculation device that calculates a similarity value between the first and second patterns. The comparison point selection device and / or a similarity value calculation device that uses a result obtained by the coordinates of the points of the first and second patterns, wherein the matching device is configured to perform the comparison when the similarity value is a predetermined value or more. An automatic plane point pattern matching device, characterized in that the first and second patterns are determined to be similar.
【請求項2】 請求項1記載の装置において、前記対比
確率計算装置は、前記第一パターンの点p及び前記第
二パターンの点q間のプリセット対比確率を、前記第
一パターンの他の点pについての確率に従って修正
し、前記点p及びqが正しい対比対をなすとき、前
記第二パターンの他の点qとの正しい対比対を形成す
る自動平面点パターン・マッチング装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein the contrast probability calculation device calculates a preset contrast probability between a point p i of the first pattern and a point q j of the second pattern as the other of the first pattern. , According to the probability for the point p h of the second pattern to form a correct contrast pair with the other points q k of the second pattern when the points p i and q j form a correct contrast pair. apparatus.
【請求項3】 請求項2記載の装置において、前記対比
確率計算装置が、第一パターンの前記点pについての
確率を繰り返し修正し、下記の式に従って第二パターン
の前記点qと対比させる自動平面点パターン・マッチ
ング装置: 【数1】 ここに、S(r)(p,q)は第r次バージョンで
の確率であり、mは前記第一パターン内の点の総数、C
ij(h,k)は前記点p及びqが正しい対比対を
なすとき、前記第二パターンの他の点qを対比させる
ための、前記第一パターンの他の点pの確率、S
(o)(p,q)は前記点p及びqの初期対比
確率である。
3. The apparatus according to claim 2, wherein the contrast probability calculation device repeatedly corrects the probability for the point p i of the first pattern, and compares the probability with the point q j of the second pattern according to the following equation. Automatic plane point pattern matching device: [Equation 1] Where S (r) (p i , q j ) is the probability in the rth version, m is the total number of points in the first pattern, C
ij (h, k) is the probability of another point p h of the first pattern to contrast another point q k of the second pattern when the points p i and q j form a correct contrast pair. , S
(O) (p i , q j ) is the initial contrast probability of the points p i and q j .
【請求項4】 請求項3記載の装置において、C
ij(h,k)が下記の式によって計算される自動平面
点パターン・マッチング装置: 【数2】 及び 【数3】 ここに、1は上記の式で下付き文字として示す点の間の
距離を表す。
4. The device according to claim 3, wherein C
An automatic plane point pattern matching device in which ij (h, k) is calculated by the following equation: And [Equation 3] Where 1 represents the distance between the points shown as subscripts in the above equation.
【請求項5】 請求項1記載の装置において、前記対比
確率計算装置は初期対比確率計算装置を含み、そして対
をなす点の間の距離が所定の値以上のとき、初期対比確
率がゼロに設定される自動平面点パターン・マッチング
装置。
5. The apparatus according to claim 1, wherein the contrast probability calculating device includes an initial contrast probability calculating device, and the initial contrast probability is zero when a distance between paired points is a predetermined value or more. Automatic plane point pattern matching device to be set.
【請求項6】 請求項5記載の装置において、前記の対
をなす点の間の距離が座標系のX軸に沿った距離である
自動平面点パターン・マッチング装置。
6. The apparatus of claim 5, wherein the distance between the pair of points is the distance along the X axis of the coordinate system.
【請求項7】 請求項5記載の装置において、前記の対
をなす点の間の距離が座標系のY軸に沿った距離である
自動平面点パターン・マッチング装置。
7. The apparatus of claim 5, wherein the distance between the pair of points is the distance along the Y axis of the coordinate system.
【請求項8】 請求項1記載の装置において、前記対比
点選定装置が対比確率配列手段と対比点検索手段とを含
んでなり、前記対比確率配列手段が前記対比確率計算装
置により計算された対比確率を最大最小順に並べ、そし
て前記第一及び第二パターンの点の数のうち最小数とし
て同一数の数種の最大確率を選定し、前記対比点検索手
段が前記の数種の最大確率のいずれか1つと関わる点
を、正しい対比対及びすでに対比した放置点として求め
る自動平面点パターン・マッチング装置。
8. The apparatus according to claim 1, wherein the contrast point selecting device includes contrast probability arranging means and contrast point searching means, and the contrast probability arranging means calculates the contrast calculated by the contrast probability calculating device. Probabilities are arranged in the order of maximum and minimum, and the same number of maximum probabilities is selected as the minimum number among the number of points of the first and second patterns, and the contrast point search means selects the maximum probability of the several types. An automatic plane point pattern matching device that finds a point related to any one of them as a correct contrast and an abandoned point that has already been contrasted.
【請求項9】 請求項1記載の装置において、前記相似
性計算装置が下記の関数を用いて前記第一及び第二パタ
ーン間の相似性を計算する自動平面点パターン・マッチ
ング装置:(イ) 対比確率(X) 【数4】 ここに、Pは前記第一パターンを、Qは前記第二パター
ンを表す:(ロ) 平均対比確率(X): 【数5】 ここに、kは対比対の数、S(r)(p,qmi)は
その対比点qmiを対比するpの確率である:(ハ)
対比対の点の間の平均距離(X): 【数6】 ここに、kは対比対の数であり、(X,Y)及び
(x mi,y mi)はそれぞれp及びqmiの座
標を表す;(ニ) 位取り係数(X) 【数7】 ここに、Sは位取り点数である。
9. The automatic plane point pattern matching device according to claim 1, wherein the similarity calculation device calculates the similarity between the first and second patterns using the following function: Contrast probability (X 1 ) [Equation 4] Here, P represents the first pattern and Q represents the second pattern: (b) Average contrast probability (X 2 ): Here, k is the number of contrast pairs, and S (r) (p i , q mi ) is the probability of p i that contrasts the contrast point q mi : (c)
The average distance (X 3 ) between the points of the contrast pair: Here, k is the number of contrast pairs, and (X i , Y i ) and (x 1 mi , y 1 mi ) represent coordinates of p i and q mi , respectively; (d) scale factor (X 4 ). [Equation 7] Here, S is a scale score.
【請求項10】 請求項9記載の装置において、前記相
似性計算装置が下記の式を用いて前記第一及び第二パタ
ーン間の類似性を計算する自動平面点パターン・マッチ
ング装置: 【数8】 ここに、Cは定数であり、そして点数は第一及び第二パ
ターン間の相似性を表す。
10. The apparatus according to claim 9, wherein the similarity calculation device calculates the similarity between the first and second patterns using the following equation: ] Where C is a constant and the score represents the similarity between the first and second patterns.
【請求項11】 少なくとも、第一パターンの1点につ
いての確率を計算して第二パターンの任意点と対比させ
る対比確率計算手段と、前記第一及び第二パターンの点
から最適対比対を選定する対比点選定手段と、前記第一
及び第二パターン間の相似性(値)を計算する相似性計
算手段と、比較し易い状態にパターンを回転、(移動)
平行移動及び/又は拡大縮小させるために用いる登録手
段とから構成されたマッチング手段を含み、複数の点に
より構成された第一平面点パターンと複数の点により構
成された第二平面点パターンとをマッチングするための
自動平面点パターン・マッチング装置において、前記マ
ッチング手段は、調節されたパターンを用いて前記第一
及び第二パターンの相似性を計算し、そして両者間の相
似性が所定の値以上であれば、前記の2つのパターンが
同一であると決定することを特徴とする自動平面点パタ
ーン・マッチング装置。
11. At least a contrast probability calculating means for calculating a probability for one point of the first pattern and comparing it with an arbitrary point of the second pattern, and selecting an optimum contrast pair from the points of the first and second patterns. The comparison point selecting means and the similarity calculating means for calculating the similarity (value) between the first and second patterns, and the pattern is rotated (moved) so as to be easily compared.
A first plane point pattern composed of a plurality of points and a second plane point pattern composed of a plurality of points, including a matching means composed of registration means used for parallel movement and / or scaling. In the automatic plane point pattern matching device for matching, the matching means calculates the similarity of the first and second patterns using the adjusted pattern, and the similarity between the two is equal to or more than a predetermined value. If so, the automatic plane point pattern matching apparatus is characterized in that the two patterns are determined to be the same.
【請求項12】 請求項11記載の装置において、前記
登録手段が下記の式によりパターンを修正する自動平面
点パターン・マッチング装置: 【数9】 ここに、(xmi,ymi)は(x mi,y mi
の本来の座標、(x mi,y mi)は前記点の修正
座標を表し、Rは変換、r及びrは変換の量、そし
てr及びrは回転の量である。
12. The apparatus according to claim 11, wherein said registration means corrects the pattern according to the following equation: Here, (x mi , y mi ) is (x 1 mi , y 1 mi )
, The original coordinates of (x 1 mi , y 1 mi ) represent the modified coordinates of said point, R is the transformation, r 1 and r 2 are the amounts of transformation, and r 3 and r 4 are the amounts of rotation.
【請求項13】 複数の点により構成された第一平面点
パターンと複数の点により構成された第二平面点パター
ンとをマッチングするための方法において、少なくとも
下記の工程を含むことを特徴とする自動平面点パターン
・マッチング方法:前記第一パターンの1点についての
確率を計算し、前記第二パターンの任意点を対比させる
ためにファジー緩和法を用いて対比確率を計算する工
程;前記第一及び第二パターンの点から最適対比対を選
定するために連続前進選定法を用いて対比点を選定する
工程;前記第一及び第二パターン間の相似性を計算する
ために前記第一及び第二パターンの点の前記対比確率及
び/又は座標を用いて相似性を計算する工程;前記相似
性が所定の値以上であれば、前記第一及び第二パターン
が一致すると決定する決定工程。
13. A method for matching a first plane point pattern composed of a plurality of points and a second plane point pattern composed of a plurality of points, including at least the following steps. Automatic plane point pattern matching method: calculating a probability for one point in the first pattern, and calculating a contrast probability using a fuzzy relaxation method for comparing arbitrary points in the second pattern; And selecting a contrast point using a continuous forward selection method to select an optimum contrast pair from the points of the second and second patterns; the first and second patterns for calculating the similarity between the first and second patterns. Calculating similarity using the contrast probabilities and / or coordinates of the points of the two patterns; if the similarity is greater than or equal to a predetermined value, it is determined that the first and second patterns match. Decision process.
【請求項14】 請求項13記載の方法において、対比
確率を計算する工程が下記の工程を含んでなる自動平面
点パターン・マッチング方法:前記第一パターン及び前
記第二パターン間の初期対比確率を所定の値に従って設
定して初期対比確率を設定する工程;及び下記の点p
及びqが正しい対比対であるとき、前記第一パターン
の他の点p及び前記第二パターンの他の点qについ
ての確率に従って前記第二パターンの点qを対比させ
るために前記第一パターンの点pの確率を修正して対
比確率を修正する工程。
14. The method of claim 13, wherein the step of calculating the contrast probability comprises the following steps: an automatic plane point pattern matching method: an initial contrast probability between the first pattern and the second pattern is calculated. Setting according to a predetermined value to set the initial contrast probability; and the following points p i
And q j are the correct contrast pair, the point q j of the second pattern is contrasted according to the probabilities for the other points p h of the first pattern and the other points q k of the second pattern. Modifying the probability of the points p i of the first pattern to modify the contrast probability.
【請求項15】 請求項14記載の方法において、対比
確率を修正する工程が、前記点p及び前記点qの対
比確率を下記の式により修正する工程を含む自動平面点
パターン・マッチング方法: 【数10】 ここに、S(r)(p,q)は第r次バージョンで
の確率であり、mは前記第一パターン内の点の総数であ
り、Cij(h,k)は前記点p及びqが正しい対
比対をなすとき、前記第二パターンの他の点qを対比
させるための、前記第一パターンの他の点pの確率で
あり、そしてS(o)(p,q)は前記点p及び
の初期対比確率である。
15. The method according to claim 14, wherein the step of modifying the contrast probability includes the step of modifying the contrast probability of the point p i and the point q j according to the following equation. : [Equation 10] Where S (r) (p i , q j ) is the probability in the r-th version, m is the total number of points in the first pattern, and C ij (h, k) is the point p. Probability of another point p h of the first pattern to contrast another point q k of the second pattern when i and q j form a correct contrast pair, and S (o) (p i , q j ) is the initial contrast probability of the points p i and q j .
【請求項16】 請求項15記載の方法において、対比
確率を修正する工程が、Cij(h,k)を下記の式に
より計算する工程を含む自動平面点パターン・マッチン
グ方法: 【数11】 及び 【数12】 ここに、1は上記の式で下付き文字として示す点の間の
距離を表す。
16. The method according to claim 15, wherein the step of correcting the contrast probability includes the step of calculating C ij (h, k) according to the following equation: And [Equation 12] Where 1 represents the distance between the points shown as subscripts in the above equation.
【請求項17】 請求項14記載の方法において、初期
対比確率を設定する工程が前記第一パターンの点p
(xpi,ypi)及び前記第二パターンの点q
(xqj,yqj)の初期対比確率を下記の条件でゼ
ロに設定する工程を含む自動平面点パターン・マッチン
グ方法: 【数13】 ここに、nは定数である。
17. The method according to claim 14, wherein the step of setting an initial contrast probability is the point p of the first pattern.
i (x pi , y pi ) and the point q of the second pattern
An automatic plane point pattern matching method including the step of setting the initial contrast probability of j (x qj , y qj ) to zero under the following conditions: Here, n is a constant.
【請求項18】 請求項13記載の方法において、対比
点を選定する工程が下記の工程を含んでなる自動平面点
パターン・マッチング方法:(1)対比確率を計算する
工程で与えられる対比確率から確率群を取り出す工程;
前記群は数種の確率を含んでいて、これらはすべての前
記対比確率のうちで最大のものであり、その数は前記第
一及び第二パターンの点の数のうちで最小のものであ
る;(2)工程(1)で取り出した前記確率群から最大
確率に関わる点を探し出す工程;(3)前記群から前記
最大確率を除き、そして前記第一及び第二パターンから
関わりのある点を除く工程;そして(4)前記群が何も
含まなくなるまで工程(1)から(3)を繰り返す工
程。
18. The method according to claim 13, wherein the step of selecting contrast points includes the following steps: (1) From the contrast probability given in the step of calculating the contrast probability. Extracting a probability group;
The group comprises several probabilities, which are the largest of all the contrast probabilities, the number being the smallest of the number of points in the first and second patterns. (2) a step of finding a point related to the maximum probability from the probability group extracted in the step (1); (3) a point related to the maximum probability from the group, and a related point from the first and second patterns Removing; and (4) repeating steps (1) to (3) until none of the groups are included.
【請求項19】 請求項13記載の方法において、下記
の通り定義される4つの係数、すなわち(1)対比確率
(X)、平均対比確率(X)、(3)対比対の点の
間の平均距離(X)及び(4)位取り係数(X)に
従って相似性を計算する工程を行う自動平面点パターン
・マッチング方法: 【数14】 【数15】 ここに、kは対比対の数、S(r)(p,qmi)は
対比点qmiを対比させるp確率である; 【数16】 ここに、kは対比対の数であり、(x,y)及び
(x mi,y mi)はそれぞれp及びqmiの座
標を表す; 【数17】 ここに、Sは拡大率である。
19. The method of claim 13, wherein four coefficients are defined as follows: (1) contrast probability (X 1 ), mean contrast probability (X 2 ), (3) contrast pair points. An automatic plane point pattern matching method which performs the step of calculating the similarity according to the average distance (X 3 ) and (4) scale factor (X 4 ) between: [Equation 15] Here, k is the number of contrast pairs, and S (r) (p i , q mi ) is the p i probability with which the contrast points q mi are contrasted; Where k is the number of contrast pairs, and (x i , y i ) and (x 1 mi , y 1 mi ) represent the coordinates of p i and q mi , respectively; Here, S is the enlargement ratio.
【請求項20】 請求項19記載の方法において、相似
性を計算する工程が下記の式により相似点数を計算する
工程を含んでなる自動平面点パターン・マッチング方
法: 【数18】 ここに、Cは定数である。
20. The automatic plane point pattern matching method according to claim 19, wherein the step of calculating the similarity includes the step of calculating the number of similar points according to the following equation: Here, C is a constant.
【請求項21】 請求項13記載の方法において、パタ
ーンを修正してマッチングに最も適合させるために回
転、平行移動及び/又は拡大縮小を用いる登録工程を含
んでなる方法。
21. The method of claim 13, comprising the steps of using rotation, translation and / or scaling to modify the pattern to best fit the match.
【請求項22】 請求項21記載の方法において、登録
工程が下記の式により点の座標(xmi,ymi)を他
の座標(x mi,y mi)へ変換する自動平面点パ
ターン・マッチング方法: 【数19】 ここに、Rは変形、r及びrは平行移動の量、そし
てr及びrは回転の量である。
22. The method according to claim 21, wherein the registration step transforms the coordinates (x mi , y mi ) of the points into other coordinates (x 1 mi , y 1 mi ) according to the following formula.・ Matching method: Where R is the deformation, r 1 and r 2 are the amounts of translation, and r 3 and r 4 are the amounts of rotation.
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