JPH05324923A - Fuzzy pattern recognizing device - Google Patents

Fuzzy pattern recognizing device

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JPH05324923A
JPH05324923A JP4127782A JP12778292A JPH05324923A JP H05324923 A JPH05324923 A JP H05324923A JP 4127782 A JP4127782 A JP 4127782A JP 12778292 A JP12778292 A JP 12778292A JP H05324923 A JPH05324923 A JP H05324923A
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JP
Japan
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pattern
input
recognition
matching
fuzzy
Prior art date
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Pending
Application number
JP4127782A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahito Tanaka
雅人 田中
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Azbil Corp
Original Assignee
Azbil Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH05324923A publication Critical patent/JPH05324923A/en
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Abstract

PURPOSE:To successively a fuzzy template corresponding to the change of an average input pattern and to automatically set the optimum fuzzy template by providing a function for suitably correcting a parameter to define a pattern for collation while referring to plural input patterns inputted from a pattern input part. CONSTITUTION:A first processor 3 recognizes a read image binarized and corrected in its shape, with a conversion part 2. Namely, the degree of recognition is calculated by comparing the inputted pattern with the pattern for collation (the fuzzy template) stored in a fuzzy template storage part 8. A second processor 12 corrects the fuzzy template based on information in a cumulative input pattern storage part 7 and sends it to the fuzzy template storage part 8. In the case of successive correction, the second processor 12 is activated when an input number counter 6 reaches a designated number.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ファジィ理論を利用し
て、例えば活字体に対する手書き文字のように基本パタ
ーンから変形されたパターンについても的確に認識する
機能を備えたファジィ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 fuzzy pattern recognition apparatus having a function of accurately recognizing a pattern transformed from a basic pattern, such as a handwritten character for a typeface, by using a fuzzy theory.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のパターン認識装置は、一般に形状
が厳密に定められたパターンを認識するものであるが、
手書き文字のように一定の形状に限定されない曖昧なパ
ターンでも認識するための手段としてニューラルネット
ワークを用いる方法が知られている。これは、予め認識
対象のパターンについて学習をすることによりニューラ
ルネットワークを形成し、それによって入力パターンを
認識するものである。
2. Description of the Related Art A conventional pattern recognition device generally recognizes a pattern whose shape is strictly defined.
A method using a neural network is known as a means for recognizing an ambiguous pattern that is not limited to a certain shape such as handwritten characters. In this, a neural network is formed by learning a pattern to be recognized in advance, and the input pattern is recognized thereby.

【0003】しかし、このニューラルネットワークを用
いる方法は、学習という作業を必要とし、識別すべきパ
ターンの候補が増えるたびに再学習が必要である。ま
た、ニューラルネットがブラックボックスであって、認
識対象のパターン信号を取り込む入力装置の経年変化等
により、識別すべきパターンの候補の特徴に変化が認め
られた場合、それを装置の動作に反映することが難し
く、誤認識が発生することもある等の問題点がある。
However, the method using this neural network requires a work of learning, and requires re-learning each time the number of pattern candidates to be identified increases. In addition, if the neural network is a black box and changes in the characteristics of the candidate of the pattern to be identified due to secular change of the input device that takes in the pattern signal of the recognition target, it is reflected in the operation of the device. It is difficult to do so, and there is a problem that erroneous recognition may occur.

【0004】これに対し、近年ファジィ理論を用いて曖
昧なパターンを認識する方法が提案されている。この方
法は、例えば「この部分の近傍に縦の線がある」のよう
に、パターンの特徴に関する知識を複数個持っていてそ
れらを一つ一つチェックすることを基本としている。し
かしながら、ファジィ理論による従来のパターン認識方
法では、ソフトウエアを含むシステム開発に際してパタ
ーンの特徴に関する知識を獲得する作業(ルール作成作
業)が必要であり、実際のパターン認識を行う際にパタ
ーンの特徴抽出アルゴリズムが必要となる。そのため、
多くのルールとファジィ集合のメンバシップ関数を必要
とし、処理が複雑になるという問題点があった。
On the other hand, in recent years, a method of recognizing an ambiguous pattern using a fuzzy theory has been proposed. This method is based on having a plurality of knowledge about the characteristics of the pattern and checking them one by one, such as "there is a vertical line near this portion". However, in the conventional pattern recognition method based on the fuzzy theory, it is necessary to acquire knowledge about pattern features (rule creation work) when developing a system including software, and pattern feature extraction is performed when actual pattern recognition is performed. An algorithm is needed. for that reason,
There is a problem that processing is complicated because many rules and membership functions of fuzzy sets are required.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】そこで、発明者は、従
来のファジィ理論によるパターン認識の問題点を解決す
るものとして、予め設定したファジィ集合のメンバシッ
プ関数を組み合わせることにより、認識対象と照合すべ
き基本的なパターンを用意しておき、これと認識対象の
パターンを比較することにより、当該パターンを評価す
るための指標である確信度を算出するようにしたパター
ン認識方法を先に提案した(特願平2−274355
号)。この方法によれば、任意の形状(例えば楕円)の
境界を有するファジィ領域を示すメンバシップ関数を組
み合わせることで、認識対象と照合されるパターンが形
成されるので、学習のように手間のかかる作業に要せず
に効率よく文字や図形等のパターンを認識することがで
きる。なお、この方法でメンバシップ関数を組み合わせ
ることによって形成される照合用のパターンを「ファジ
ィテンプレート」と呼ぶこととし、本明細書でも、この
「ファジィテンプレート」を用いる。
Therefore, as a solution to the problem of pattern recognition based on the conventional fuzzy theory, the inventor combines a preset fuzzy set membership function to collate it with a recognition target. We have proposed a pattern recognition method that prepares a basic pattern that should be used and compares it with the pattern to be recognized to calculate the certainty factor, which is an index for evaluating the pattern ( Japanese Patent Application No. 2-274355
issue). According to this method, a pattern to be collated with a recognition target is formed by combining membership functions indicating a fuzzy region having a boundary of an arbitrary shape (for example, an ellipse). It is possible to efficiently recognize patterns such as characters and figures without needing to do so. The matching pattern formed by combining the membership functions by this method is called a "fuzzy template", and this "fuzzy template" is also used in this specification.

【0006】しかしながら、上記の方法では、認識対象
のパターンに対応するファジィテンプレートを予め設定
すると、以後そのファジィテンプレートは不変である。
すなわち、そのファジィテンプレートの輪郭形状を変化
させることは考えられていない。そのため、設定された
ファジィテンプレートが実際の平均的な入力パターンに
対してずれていると、最適なファジィテンプレートによ
る照合ができず、認識精度が低くなってしまう。また、
時間の経過に伴って平均的な入力パターンが変化してい
くときは、認識能力が保証されなくなる。
However, in the above method, if the fuzzy template corresponding to the pattern to be recognized is preset, the fuzzy template will not change thereafter.
That is, changing the contour shape of the fuzzy template is not considered. Therefore, if the set fuzzy template deviates from the actual average input pattern, the matching cannot be performed with the optimum fuzzy template, and the recognition accuracy becomes low. Also,
When the average input pattern changes with the passage of time, the recognition ability cannot be guaranteed.

【0007】そこで、これを回避し、最適なファジィテ
ンプレートを得るためには、ファジィテンプレートを定
義するパラメータを試行錯誤的に調整しなければなら
ず、また、時間の経過と共に平均的な入力パターンが変
化していく場合には、認識の確信度を監視しながら適宜
ファジィテンプレートを設定し直さなければならず、手
間がかかるという問題があった。
Therefore, in order to avoid this and obtain an optimum fuzzy template, the parameters that define the fuzzy template must be adjusted by trial and error, and the average input pattern changes with time. When it changes, it is necessary to reset the fuzzy template while monitoring the degree of certainty of recognition, which is troublesome.

【0008】故に、本発明の目的は、平均的な入力パタ
ーンの変化に対してファジィテンプレートを逐次修正可
能で、最適なファジィテンプレートを自動的に設定でき
るファジィパターン認識装置を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a fuzzy pattern recognition apparatus capable of successively correcting a fuzzy template with respect to an average change of an input pattern and automatically setting an optimum fuzzy template.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、ファジィ集合
を表わすメンバシップ関数に基づいてパターン認識を行
う装置において、認識対象のパターンを入力するパター
ン入力部と、前記メンバシップ関数を1以上発生し、該
メンバシップ関数を組み合わせることにより、前記パタ
ーン入力部から入力される認識対象のパターンを認識す
るための照合用パターンを形成する照合パターン形成手
段と、前記パターン入力部から入力された認識対象のパ
ターンを前記照合パターン形成手段で形成された照合用
パターンと比較することにより認識の確信度を算出する
演算処理手段とを備え、前記照合用パターンを定義する
パラメータを、前記パターン入力部から入力された複数
の入力パターンを参照することにより適宜修正していく
機能を有することを特徴とする。
According to the present invention, in a device for pattern recognition based on a membership function representing a fuzzy set, a pattern input section for inputting a pattern to be recognized and one or more membership functions are generated. Then, by combining the membership functions, a matching pattern forming means for forming a matching pattern for recognizing a recognition target pattern input from the pattern input section, and a recognition target input from the pattern input section. And a calculation processing unit for calculating a certainty factor of recognition by comparing the pattern of No. 1 with the matching pattern formed by the matching pattern forming unit, and a parameter defining the matching pattern is input from the pattern input unit. Have the function to modify appropriately by referring to multiple input patterns And it features.

【0010】また、本発明の別の態様は、上記の構成に
加えて、照合パターン形成手段で形成された照合用パタ
ーンを、基本パターンから変形したパターンを認識する
ための照合用変形パターンに変換する照合パターン変換
手段と、前記基本パターンを認識するときはパターン入
力部から入力されたパターンを照合パターン形成手段で
形成された照合用パターンと比較することにより認識の
確信度を算出し、前記基本パターンから変形したパター
ンを認識するときは照合パターン変換手段で変換された
照合用変形パターンと比較することにより認識の確信度
を算出する演算処理手段とを備え、前記基本パターンか
ら照合用変形パターンへの変換のパラメータを、前記パ
ターン入力部から入力された複数の変形パターンを参照
することにより適宜修正していく機能を有することを特
徴とする。
Further, according to another aspect of the present invention, in addition to the above configuration, the matching pattern formed by the matching pattern forming means is converted into a matching modified pattern for recognizing a pattern modified from the basic pattern. The matching pattern converting means for calculating the certainty factor of recognition by comparing the pattern input from the pattern input unit with the matching pattern formed by the matching pattern forming means when recognizing the basic pattern, When recognizing a deformed pattern from a pattern, an arithmetic processing means for calculating a certainty factor of recognition by comparing with the deformed pattern for matching converted by the matching pattern conversion means is provided. The conversion parameters of the above can be adjusted by referring to the plurality of transformation patterns input from the pattern input unit. It characterized by having a modified and go function.

【0011】更に、本発明のもう1つの態様は、認識対
象のパターンを入力するパターン入力部と、前記メンバ
シップ関数を1以上発生し、該メンバシップ関数を組み
合わせることにより、前記パターン入力部から入力され
る認識対象のパターンを認識するための照合用パターン
を形成する照合パターン形成手段と、前記パターン入力
部から入力された認識対象のパターンを前記照合パター
ン形成手段で形成された照合用パターンと比較すること
により認識の確信度を算出する演算処理手段とを備え、
前記照合用パターンを定義するパラメータを、前記パタ
ーン入力部から入力されたパターンを参照することによ
り適宜修正していく機能を、サンプルとして入力された
パターンに対して実行し、前記照合用パターンの最適化
を行うことを特徴とする。
Further, according to another aspect of the present invention, a pattern input section for inputting a pattern to be recognized and one or more of the membership functions are generated, and the membership functions are combined so that the pattern input section is operated. A collation pattern forming means for forming a collation pattern for recognizing an input recognition target pattern; and a collation pattern formed by the collation pattern forming means for the recognition target pattern input from the pattern input section. Computation processing means for calculating the certainty factor of recognition by comparing,
The parameter that defines the matching pattern is appropriately corrected by referring to the pattern input from the pattern input unit, and is executed for the pattern input as a sample to optimize the matching pattern. It is characterized by performing conversion.

【0012】[0012]

【作用】本発明によれば、照合パターン形成手段におい
てファジィ集合を表わすメンバシップ関数を発生してそ
れを組み合わせることにより、認識対象のパターンを認
識するための照合用パターン(ファジィテンプレート)
が形成されるが、この照合用パターンは、パターン入力
部から入力された複数の入力パターンを参照して当該フ
ァジィテンプレートを定義するパラメータを修正するこ
とにより、逐次修正される。或いは、サンプルとして入
力されたパターンに対してパラメータの修正を実行する
ことにより、最適な照合用パターンが設定される。
According to the present invention, a collation pattern (fuzzy template) for recognizing a pattern to be recognized by generating a membership function representing a fuzzy set and combining the membership functions in the collation pattern forming means.
However, the matching pattern is sequentially corrected by referring to the plurality of input patterns input from the pattern input unit and correcting the parameters that define the fuzzy template. Alternatively, the optimum matching pattern is set by executing the parameter modification on the pattern input as the sample.

【0013】[0013]

【実施例】図1は、本発明に係るファジィパターン認識
装置の一実施例を示すブロック図である。この装置は、
文字を認識するように構成されたもので、以下の構成要
素から成る。
1 is a block diagram showing an embodiment of a fuzzy pattern recognition apparatus according to the present invention. This device
It is configured to recognize characters and consists of the following components.

【0014】画像読取装置1は、活字体又は手書き文字
の画像を読み取るために、認識対象を照明する光源と、
画像の反射光により画像を読み取って電気信号に変換す
る光電変換器とを含む。或いは、感圧式の手書き文字入
力装置を用いてもよい。
The image reading device 1 includes a light source for illuminating a recognition target in order to read an image of a typeface or handwritten characters,
A photoelectric converter that reads an image by reflected light of the image and converts the image into an electric signal is included. Alternatively, a pressure-sensitive handwritten character input device may be used.

【0015】信号変換部2は、画像読取装置1により読
み取られた画像信号を、例えば“0”(=「白」)又は
“1”(=「黒」)の2値信号に変換し、また、読み取
り画像の大きさを補正するように構成されている。この
補正(スケーリング)は、例えば文字が上下につぶれた
形状である場合には、その形状を上下に引き延ばすこと
になる。
The signal converter 2 converts the image signal read by the image reading device 1 into a binary signal of, for example, "0" (= "white") or "1" (= "black"), and , Is configured to correct the size of the read image. This correction (scaling) extends the shape up and down, for example, when the character has a shape crushed up and down.

【0016】上記の画像読取装置1と信号変換部2と
で、認識対象のパターンを入力するためのパターン入力
部を構成する。
The image reading apparatus 1 and the signal conversion section 2 constitute a pattern input section for inputting a pattern to be recognized.

【0017】第1のプロセッサ3は、信号変換部2によ
り2値化され且つ形状が補正された読み取り画像を認識
する。すなわち、入力されたパターンを後述のファジィ
テンプレート記憶部8に記憶されている照合用パターン
(ファジィテンプレート)と比較することにより、認識
の確信度を算出する。更に、境界が曖昧な他のパターン
と比較して最も確信度が高いパターンに分類し、認識結
果を出力する。
The first processor 3 recognizes the read image which has been binarized and whose shape has been corrected by the signal converter 2. That is, the certainty factor of recognition is calculated by comparing the input pattern with a matching pattern (fuzzy template) stored in a fuzzy template storage unit 8 described later. Further, the pattern is classified into the pattern with the highest certainty as compared with other patterns with ambiguous boundaries, and the recognition result is output.

【0018】このプロセッサ3による認識結果を示すパ
ターンは、信号変換部4により2値化信号からアナログ
信号に変換され、CRT等の出力装置5により出力され
る。
The pattern indicating the recognition result by the processor 3 is converted from a binarized signal to an analog signal by the signal conversion unit 4 and output by the output device 5 such as a CRT.

【0019】入力数カウンタ6は、画像読取装置1で読
み取られて信号変換部2により2値化された入力パター
ンの数をカウントする。
The input number counter 6 counts the number of input patterns read by the image reading device 1 and binarized by the signal conversion unit 2.

【0020】入力パターン累積記憶部7は、後述のよう
に2値化された読み取り画像(例として数字「3」のパ
ターン)が、図11(a),(b),(c)に示すよう
に順次入力された場合、各入力毎に2値信号の1つ(例
えば{0,1}の“1”)が入ったドットの数を、図1
1(d)に示すように累積して、記憶する。
In the input pattern cumulative storage unit 7, the read image binarized as described later (for example, the pattern of the numeral "3") is displayed as shown in FIGS. 11 (a), 11 (b) and 11 (c). , The number of dots containing one of the binary signals (for example, “1” of {0, 1}) for each input is calculated as follows.
It is accumulated and stored as shown in 1 (d).

【0021】ファジィテンプレート記憶部8は、入力パ
ターンを認識するための基準となるファジィテンプレー
トを記憶する。この記憶部8に記憶されたファジィテン
プレートの形状、及び入力パターン累積記憶部7に記憶
された入力パターンは、コンピュータの端末装置として
用いられるCRTとキーボードのようなマンマシンイン
タフェース9を介して、それぞれ調整及び変更可能であ
る。
The fuzzy template storage unit 8 stores a fuzzy template serving as a reference for recognizing an input pattern. The shape of the fuzzy template stored in the storage unit 8 and the input pattern stored in the input pattern accumulation storage unit 7 are respectively passed through a CRT used as a terminal device of a computer and a man-machine interface 9 such as a keyboard. It can be adjusted and changed.

【0022】このマンマシンインタフェース9は、操作
者によるファジィテンプレートのマニュアル調整及び変
更の他に、後述のオフラインでのファジィテンプレート
の最適化の際、認識結果を誤った場合にそれを訂正する
ため、及び、入力数カウンタ6で指定した入力数を変更
するために、使用される。
This man-machine interface 9 corrects the fuzzy template in the case where the recognition result is erroneous at the time of the optimization of the fuzzy template, which will be described later, in addition to the manual adjustment and modification of the fuzzy template by the operator. Also, it is used to change the number of inputs designated by the input number counter 6.

【0023】3次元メンバシップ関数発生装置10は、
上記のファジィテンプレートを形成するために必要なメ
ンバシップ関数を発生する。
The three-dimensional membership function generator 10 is
Generate the membership functions needed to form the fuzzy template above.

【0024】上記のファジィテンプレート記憶部8とマ
ンマシンインタフェース9と3次元メンバシップ関数発
生装置10とで、照合パターン形成手段を構成してい
る。
The fuzzy template storage unit 8, the man-machine interface 9 and the three-dimensional membership function generator 10 constitute a collation pattern forming means.

【0025】ファジィテンプレート最適化アルゴリズム
記憶部11は、後述のようにファジィテンプレートを最
適なものに修正するためのアルゴリズムを記憶してい
る。
The fuzzy template optimization algorithm storage unit 11 stores an algorithm for correcting the fuzzy template to an optimum one as described later.

【0026】第2のプロセッサ12は、入力パターン累
積記憶部7の情報に基づいてファジィテンプレートを修
正し、ファジィテンプレート記憶部8に送る。ここで、
逐次修正の場合には、入力数カウンタ6が指定された数
に達した時に、第2のプロセッサ12が起動する。ま
た、後述の参照用入力パターンによってファジィテンプ
レートの最適化を行う場合には、参照用パターンが全て
入力し終えたとき、第2のプロセッサ12が起動する。
The second processor 12 modifies the fuzzy template based on the information in the input pattern cumulative storage unit 7 and sends it to the fuzzy template storage unit 8. here,
In the case of the sequential correction, the second processor 12 is activated when the input number counter 6 reaches the designated number. Further, in the case of optimizing the fuzzy template by using a reference input pattern described later, the second processor 12 is activated when all the reference patterns have been input.

【0027】なお、上記では、演算処理手段として2つ
のプロセッサ(第1のプロセッサ3と第2のプロセッサ
12)が使用されるものとして説明したが、実際の装置
(ハードウエア)では、1つのCPU(メインプロセッ
サ)13で上記2つのプロセッサの機能を実現すること
ができる。
In the above description, two processors (the first processor 3 and the second processor 12) are used as the arithmetic processing means, but in an actual device (hardware), one CPU is used. The (main processor) 13 can realize the functions of the above two processors.

【0028】次に、実施例によるパターン認識の原理と
方法を説明する。
Next, the principle and method of pattern recognition according to the embodiment will be described.

【0029】まず、1個以上の3次元メンバシップ関数
を組み合わせて、認識すべきパターンに対応するファジ
ィテンプレートを作成する。このために用いられる3次
元メンバシップ関数を、図2及び図3を参照して説明す
る。
First, one or more three-dimensional membership functions are combined to create a fuzzy template corresponding to the pattern to be recognized. The three-dimensional membership function used for this purpose will be described with reference to FIGS.

【0030】(A) メンバシップ関数の設定 例えば、x-y 直交座標及び適合度から成る3次元空間内
に、図2に示すような楕円形の等適合度線を有するメン
バシップ関数を考える。ここで図中の記号を以下のよう
に定義する。なお、簡単のため、原点を基準点(3次元
メンバシップ関数を最も簡単に記述するための中心点)
とする。
(A) Setting of membership function For example, consider a membership function having an elliptic equi-fitting line as shown in FIG. 2 in a three-dimensional space consisting of xy rectangular coordinates and goodness of fit. Here, the symbols in the figure are defined as follows. For simplicity, the origin is the reference point (the center point for describing the 3D membership function most easily).
And

【0031】F(x,y,Rx,Ry) =0 : 等適合度線の楕円形状
を与える関数 tx = f(x) : x-tx面におけるつり鐘型メンバシッ
プ関数 ty = g(y) : y-ty面におけるつり鐘型メンバシッ
プ関数 Rx : 適合度1の楕円形の等適合度線のx
軸方向の半径 Ry : 適合度1の楕円形の等適合度線のy
軸方向の半径 ax : xについてのファジィ・エントロピ
ーに比例するパラメータ ay : yについてのファジィ・エントロピ
ーに比例するパラメータ rx : 任意の点(x,y) を含む等適合度線と
適合度1の等適合度線との、x-tx断面上での距離 ry : 任意の点(x,y) を含む等適合度線と
適合度1の等適合度線との、y-ty断面上での距離 t : 3次元メンバシップ関数によって与
えられる点(x,y) の適合度 説明の便宜上、適合度tをtx、tyに分けて記述するが、
t、tx、tyは事実上同一の座標軸である。
F (x, y, R x , R y ) = 0: a function giving the elliptical shape of the lines of equal fitness t x = f (x): xt x -bell-shaped membership function t y = g (y): Bell-shaped membership function in the yt y plane R x : x of the elliptic iso-fitting line with a fitness of 1
Radius in the axial direction R y : y of the elliptic iso-fitting line with goodness of fit 1
Axial radius a x : Parameter that is proportional to fuzzy entropy about x a y : Parameter that is proportional to fuzzy entropy about y r x : Consistency line including any point (x, y) and goodness of fit with equal fitness line 1, distance on xt x cross r y: arbitrary point (x, y) of an equal fitness line fitness 1 with an equal fit lines including, on yt y cross section Distance t: Goodness of fit of the point (x, y) given by the three-dimensional membership function For convenience of description, the goodness of fit t is divided into t x and t y .
t, t x and t y are virtually the same coordinate axes.

【0032】このとき、任意の点(x,y) を含む等適合度
線は次のようになる。
At this time, the iso-fitting line including an arbitrary point (x, y) is as follows.

【0033】[0033]

【数1】 [Equation 1]

【0034】また、tx,tyについてのメンバシップ関数
The membership functions for t x and t y are

【0035】[0035]

【数2】 [Equation 2]

【0036】[0036]

【数3】 [Equation 3]

【0037】と表わされる。ここで、複号の−はx,y
が正側の部分、+はx,yが負側の部分を表わす。
Is represented by Here, the double sign − is x, y
Indicates a positive side portion, and + indicates x and y negative side portions.

【0038】x-tx断面上およびy-ty断面上では、着目す
る等適合度線と基準点の距離は、それぞれ Rx+rx,Ry+r
y になるので、
On the xt x cross section and the yt y cross section, the distances between the equal conformity line of interest and the reference point are R x + r x and R y + r, respectively.
y , so

【0039】[0039]

【数4】 [Equation 4]

【0040】[0040]

【数5】 [Equation 5]

【0041】従って、これらよりTherefore, from these

【0042】[0042]

【数6】 [Equation 6]

【0043】このとき、第1項と第2項の分母の ( )内
が同じ形でないと、tについての陽関数には変形できな
い。そこで、 min(Rx/ax,Ry/ay)=sk ・・・・(7) を求め、 0<s<sk の範囲から適当なsの値を選び、
At this time, unless the insides of the denominators of the first term and the second term have the same shape, it cannot be transformed into an explicit function for t. Therefore, min (R x / a x , R y / a y) = s k seek ... (7) to select the value of the appropriate s from a range of 0 <s <s k,

【0044】[0044]

【数7】 [Equation 7]

【0045】となるdx,dyを求める。すなわち dx=Rx−axs ・・・・(9) dy=Ry−ays ・・・(10) を求め、等適合度線の関数を次式のように変形する。 Then , d x and d y are obtained. That d x = R x -a x s ···· (9) d y = R y -a y s seeking (10), deforms the function equal fit line as follows.

【0046】[0046]

【数8】 [Equation 8]

【0047】ここで、複号の−はx,yが正側の部分、
+はx,yが負側の部分を表わす。
Here, the double sign − is a portion where x and y are on the positive side,
+ Represents the part where x and y are on the negative side.

【0048】[0048]

【数9】 [Equation 9]

【0049】この式の幾何学的な意味は、図3に示すよ
うに、本来の楕円形に対し直線部分を付け加えて近似し
た形状であることを表している。この式より
The geometrical meaning of this equation is that it has a shape approximated by adding a straight line portion to the original elliptical shape, as shown in FIG. From this formula

【0050】[0050]

【数10】 [Equation 10]

【0051】但し、 |x|<dx のとき x=dx, |y|<dyのと
きy =dyとして計算する。また、第2図のように、着目
する等適合度線が適合度1の楕円の外側にある場合、
{ } 内は正の値になる。
However, when | x | <d x , x = d x , and when | y | <d y , y = d y . Further, as shown in FIG. 2, when the equi-fitness line of interest is outside the ellipse of the fitness 1,
The value in {} is a positive value.

【0052】同様にして、着目する等適合度線が適合度
1の楕円の内側にある場合にも、全く同じ式が得られ
る。但し、この場合、任意の点(x,y) が近似した等適合
度線の直線部分に存在するときは、|x|<dx且つ |y|<dy
となって { }内は正の値になり、楕円部分にあるときは
{ }内は負の値になる。
In the same manner, the same formula can be obtained even when the target equi-fitness line is inside the ellipse of the goodness of fit 1. However, in this case, if any point (x, y) exists in the straight line part of the approximate equi-fitting line, | x | <d x and | y | <d y
And becomes a positive value in {}, and when it is in the ellipse part
The value inside {} is a negative value.

【0053】適合度1の楕円の内側(あるいは外側)が
一様に適合度1の領域になる場合は、上記の条件によっ
て判断し、値を与える。
When the inside (or outside) of the ellipse having the goodness of fit 1 is a region having the goodness of fit 1 uniformly, the value is given by judging according to the above conditions.

【0054】例として、図4(a) に示すような「8」の
文字図形に対する3次元メンバシップ関数で表わされる
ファジィテンプレートは、(14)式より次のようになる。
As an example, the fuzzy template represented by the three-dimensional membership function for the character figure "8" as shown in FIG. 4A is as follows from the equation (14).

【0055】中心点が (6, 14)で半径が 3.5の円を適
合度1とする3次元楕円メンバシップ関数の適合度の範
囲を[-1, 1] に拡張した場合(図5)
When the range of the goodness of fit of the three-dimensional elliptic membership function with the goodness of fit being a circle having the center point of (6, 14) and the radius of 3.5 is [-1, 1] (Fig. 5)

【0056】[0056]

【数11】 [Equation 11]

【0057】中心点が(6, 6)で半径が 4.5の円を適合
度1とする3次元楕円メンバシップ関数の適合度の範囲
を[-1, 1] に拡張した場合(図6)
Extending the range of goodness of fit of a three-dimensional elliptic membership function with a goodness of fit of a circle with a center point of (6, 6) and a radius of 4.5 to [-1, 1] (Fig. 6)

【0058】[0058]

【数12】 [Equation 12]

【0059】図7(c) に示すように、上記の2つの
3次元楕円メンバシップ関数の組合わせによって作られ
る次の関数を、上記の文字図形「8」に対するファジィ
テンプレートの3次元メンバシップ関数とする。
As shown in FIG. 7 (c), the following function created by combining the above-mentioned two three-dimensional elliptic membership functions is used as a fuzzy template three-dimensional membership function for the above-mentioned character figure "8". And

【0060】 t = max(t1, t2) ・・・(17) ここで、適合度の範囲を[-1, 1] に拡張した理由は、不
適当な入力座標値に対しては−(マイナス)の評価値を
与えるためで、例えば真っ黒な画像信号が入力された
時、後述の適合度の総和が小さい値になるようにするた
めである。
T = max (t 1 , t 2 ) ... (17) Here, the reason why the range of the goodness of fit is expanded to [-1, 1] is − for improper input coordinate values. This is because a (minus) evaluation value is given, so that, for example, when a completely black image signal is input, the total sum of the degree of conformity described later becomes a small value.

【0061】(B) 画像入力の変換 画像読取装置1で入力画像を読み取り、信号変換部2で
大きさの補正を含む2値信号への変換を行う。
(B) Conversion of image input The image reading apparatus 1 reads an input image, and the signal conversion unit 2 converts it into a binary signal including size correction.

【0062】図4(a) に示す例により説明すると、この
場合、図4(b) に示すように、「8」の文字を包含する
領域をx軸方向に12個、y軸方向に19個の領域に分割
し、各領域を文字の形に対応した2値信号に変換する。
ここで、空白の領域は2値信号の0に変換し、黒の領域
は2値信号の1に変換する。大きさの補正としては、上
下左右それぞれの端から2つ目の黒領域が上下左右それ
ぞれの端から2列目に入るようにする。
Explaining with the example shown in FIG. 4 (a), in this case, as shown in FIG. 4 (b), there are 12 regions including the character "8" in the x-axis direction and 19 regions in the y-axis direction. It is divided into individual areas, and each area is converted into a binary signal corresponding to the character shape.
Here, a blank area is converted into a binary signal 0, and a black area is converted into a binary signal 1. As the size correction, the second black areas from the upper, lower, left, and right ends are placed in the second column from the upper, lower, left, and right ends, respectively.

【0063】このとき、図7(b) に示すように、12×19
=228 個の領域のうちn=35個の領域に2値信号の1
(黒)が与えられる。
At this time, as shown in FIG. 7B, 12 × 19
= 1 of binary signal in n = 35 areas of = 228 areas
(Black) is given.

【0064】(C) 入力画像の適合度の演算 (A) で設定したメンバシップ関数tに対し、(B) で得ら
れたn個の黒領域(2値信号(0,1)のうち1の値を
持つドット)の適合度の総和T1 と領域1個当りの平均
適合度S1 =T1/nとを求める。
(C) Calculation of fitness of input image For membership function t set in (A), 1 out of n black areas (binary signal (0, 1)) obtained in (B) Then, the sum T 1 of the goodness of fit of dots) and the average goodness of fit S 1 = T 1 / n per region are obtained.

【0065】上記の例では、図7(b)(c)に示すように、
n=35個の黒領域の座標値によって算出される適合度の
総和T1 =28、領域1個当りの平均適合度S1 =28/35
=0.8 となる。
In the above example, as shown in FIGS.
n = total sum of goodness of fit calculated by coordinate values of 35 black areas T 1 = 28, average goodness of fit per area S 1 = 28/35
= 0.8.

【0066】(D) 理想的な形状の適合度の演算 (C) と同様に、最も理想的な形状の図形が入力された場
合の適合度の総和T2と平均適合度S2 を求める。
(D) Similarity calculation of ideal shape (C) Similar to (C), the sum T 2 of the goodness of fit and the average goodness of fit S 2 when a figure of the most ideal shape is input.

【0067】最も理想的な「8」の場合は、第7図(d)
(c)に示すように、40個の黒領域の適合度の総和T2 =3
8、領域1個当りの平均適合度S2 =38/40=0.95とな
る。
The most ideal case of "8" is shown in FIG. 7 (d).
As shown in (c), the sum T 2 = 3 of the goodness of fit of 40 black regions
8, the average goodness of fit per region S 2 = 38/40 = 0.95.

【0068】(E) 確信度の算出 (C) と(D) の結果から、適合度の総和の比率T1/T2
平均適合度の比率S1/S2 を加算して2で割ることによ
り、確信度を算出する。
(E) Calculation of certainty factor From the results of (C) and (D), the ratio T 1 / T 2 of the sum of the goodness of fit and the ratio S 1 / S 2 of the average goodness of fit are added and divided by 2. Thus, the certainty factor is calculated.

【0069】上記の例では、確信度はIn the above example, the certainty factor is

【0070】[0070]

【数13】 [Equation 13]

【0071】となる。It becomes

【0072】なお、適合度の総和の比率T1/T2 は、場
合によっては1を越えてしまうが、その場合は無条件に
1とする。すなわち、min(T1/T2,1) とする。
The ratio T 1 / T 2 of the total sum of the goodness of fit exceeds 1 in some cases, but in that case, it is unconditionally set to 1. That is, min (T 1 / T 2 , 1).

【0073】上記のように、図1の3次元メンバシップ
関数発生装置10で発生した3次元メンバシップ関数を
組み合わせて形成されたファジィテンプレートは、記憶
装置8に格納され、認識動作を行うとき第1のプロセッ
サ3により取り出される。すなわち、活字体を認識する
場合には直接メインプロセッサ3に送られる一方、手書
き文字を認識する場合にはアルゴリズム記憶部7に送ら
れて手書き文字認識用のファジィテンプレートに変換さ
れ、メインプロセッサ3に供給される。以下、この動作
を図8及び図9を参照して説明する。
As described above, the fuzzy template formed by combining the three-dimensional membership functions generated by the three-dimensional membership function generating device 10 of FIG. 1 is stored in the storage device 8 and is used for the recognition operation. 1 by the processor 3. That is, when recognizing a typeface, it is directly sent to the main processor 3, while when recognizing a handwritten character, it is sent to the algorithm storage unit 7 and converted into a fuzzy template for handwritten character recognition, which is then sent to the main processor 3. Supplied. Hereinafter, this operation will be described with reference to FIGS. 8 and 9.

【0074】ところで、手書き文字の数字やアルファベ
ット等の欧文字は活字体より右に傾く傾向があり、ま
た、手書き文字の平仮名、片仮名、漢字は活字体より右
上がりの傾向がある。そこで、手書き文字の数字やアル
ファベットを認識する場合には、図8(a)に示すよう
に活字体の矩形[0〜xd ,0〜yd ]のファジィテン
プレートを、図8(b)に示すように角度ψだけ右傾斜
のファジィテンプレートに変換し、次いで、図8(c)
に示すように矩形領域[0〜xd ,0〜yd ]内に納ま
るように横(x)方向のスケーリング(縮小)を行う。
By the way, handwritten characters such as numbers and alphabets such as alphabets tend to incline to the right rather than typefaces, and handwritten characters such as hiragana, katakana, and kanji tend to move to the right above typefaces. Therefore, when recognizing the numbers or alphabets of handwritten characters, a fuzzy template of a typeface rectangle [0 to x d , 0 to y d ] as shown in FIG. As shown in FIG. 8C, the fuzzy template is converted to the right by the angle ψ.
The scaling (reduction) in the horizontal (x) direction is performed so as to fit within the rectangular area [0 to x d , 0 to y d ] as shown in FIG.

【0075】この動作を数式で説明すると、活字体のフ
ァジィテンプレートを式(19)で表わした場合、角度ψだ
け右傾斜のファジィテンプレートは式(20)で表わすこと
ができ、横方向にスケーリング(中心位置の補正を含
む)されたファジィテンプレートは式(21)で表わすこと
ができる。
Describing this operation by a mathematical expression, when the fuzzy template of the typeface is expressed by the equation (19), the fuzzy template tilted to the right by the angle ψ can be expressed by the equation (20), and the lateral scaling ( The fuzzy template (including correction of the center position) can be expressed by equation (21).

【0076】t=f(x,y) ・・・(19) t=f(x’,y) ・・・(20) 但し、x’=x−ytan ψT = f (x, y) (19) t = f (x ', y) (20) where x' = x-ytan ψ

【0077】[0077]

【数14】 [Equation 14]

【0078】また、手書き文字の平仮名、片仮名、漢字
を認識する場合には、図9(a)に示すように活字体の
矩形[0〜xd ,0〜yd ]のファジィテンプレート
を、図9(b)に示すように角度ψだけ右上がりのファ
ジィテンプレートに変換し、次いで、図9(c)に示す
ように、矩形領域[0〜xd ,0〜yd ]内に納まるよ
うに縦(y)方向のスケーリング(縮小)を行う。
When recognizing handwritten hiragana, katakana, and kanji characters, a fuzzy template of a typeface rectangle [0 to x d , 0 to y d ] is displayed as shown in FIG. 9 (a). As shown in FIG. 9 (b), it is converted into a fuzzy template that is inclined upward by an angle ψ, and then, as shown in FIG. 9 (c), it is placed in a rectangular area [0 to x d , 0 to y d ]. Scaling (reduction) in the vertical (y) direction is performed.

【0079】この動作を数式で説明すると、活字体のフ
ァジィテンプレートを式(22)で表わした場合、角度ψだ
け右上がりのファジィテンプレートは式(23)により表わ
すことができ、縦方向にスケーリング(中心位置の補正
を含む。)されたファジィテンプレートは式(24)により
表わすことができる。
Describing this operation by a mathematical expression, when the fuzzy template of the typeface is expressed by the expression (22), the fuzzy template rising to the right by the angle ψ can be expressed by the expression (23), and the vertical scaling ( The fuzzy template including the correction of the center position can be expressed by the equation (24).

【0080】t=f(x,y) ・・・(22) t=f(x,y’) ・・・(23) 但し、y’=y−xtan ψT = f (x, y) (22) t = f (x, y ') (23) where y' = y-xtan ψ

【0081】[0081]

【数15】 [Equation 15]

【0082】例として、図10(a)に示す活字体
「8」のファジィテンプレートを手書き数字認識用ファ
ジィテンプレートに変換した場合を、図10(b)に示
す。
As an example, FIG. 10B shows a case where the fuzzy template of the typeface "8" shown in FIG. 10A is converted into a fuzzy template for handwritten numeral recognition.

【0083】このようなファジィテンプレートの表示方
法は、次の通りである。まず、3次元メンバシップ関数
の台集合平面(適合度を表わす座標軸以外の2つの座標
軸によって構成される座標平面)を有限個のドット(一
定の大きさの点)に分割し、各ドットの中心点の座標値
によって得られる3次元メンバシップ関数の適合度を計
算する。この適合度の計算は、演算処理手段により、記
憶されている3次元メンバシップ関数の関数式とパラメ
ータに基づいて行われる。適合度が得られると、各ドッ
ト毎の適合度の大きさに比例する半径の黒塗りの円を各
ドット内に表示する。これにより、適合度の高い所ほど
黒っぽく、適合度の低い所ほど白っぽく表示される。
The display method of such a fuzzy template is as follows. First, the base set plane of the three-dimensional membership function (coordinate plane formed by two coordinate axes other than the coordinate axis indicating the goodness of fit) is divided into a finite number of dots (points of a certain size), and the center of each dot is divided. The goodness of fit of the three-dimensional membership function obtained by the coordinate values of the points is calculated. The calculation of the goodness of fit is performed by the arithmetic processing means based on the stored function formula of the three-dimensional membership function and the parameters. When the goodness of fit is obtained, a black circle having a radius proportional to the size of the goodness of fit for each dot is displayed in each dot. As a result, a place with a high degree of conformity is displayed in black, and a place with a low degree of conformity is displayed in white.

【0084】第1のプロセッサ3は、活字体を認識する
場合には、ファジィテンプレート記憶部8から読み出さ
れた活字体認識用のファジィテンプレートと比較するこ
とにより、活字体の評価値として確信度を演算して出力
し、手書き文字を認識する場合には、上記のように変換
された手書き文字認識用のファジィテンプレートと比較
することにより、手書き文字の評価値として確信度を演
算して出力する。
When recognizing a typeface, the first processor 3 compares the typeface with a fuzzy template for recognizing the typeface read from the fuzzy template storage unit 8 to obtain a certainty factor as an evaluation value of the typeface. Is calculated and output, and when recognizing a handwritten character, the certainty factor is calculated and output as the evaluation value of the handwritten character by comparing with the fuzzy template for handwritten character recognition converted as described above. ..

【0085】本発明によれば、上記のように設定された
ファジィテンプレートを逐次修正し或いは最適なものと
するために、ファジィテンプレートを定義するパラメー
タの中から、修正するパラメータを予め選択する。例と
して、選択されたパラメータを“Pi ”とする。
According to the present invention, in order to successively correct or optimize the fuzzy template set as described above, the parameter to be modified is selected in advance from the parameters defining the fuzzy template. As an example, let the selected parameter be "Pi".

【0086】以下、図1の実施例の第2のプロセッサ1
2により実行される修正動作について説明する。
Hereinafter, the second processor 1 of the embodiment shown in FIG.
The correction operation executed by 2 will be described.

【0087】(1)上記パラメータPi を次のように数
通りに変更して、ファジィテンプレートを作成する。
(1) The above-mentioned parameter Pi is changed in several ways as follows to create a fuzzy template.

【0088】Pi −2ΔPi , Pi −ΔPi , Pi , P
i +ΔPi , Pi +2ΔPi (ただし、ΔPi =kPi , k= 0.05 〜 0.1) (2)(1)で作成した各ファジィテンプレートと、図
11(d)に示すように複数の入力パターンの累積とし
て、入力パターン累積記憶部7に格納されているデータ
とを照合する。なお、図11中の各ドットの空白部には
“0”が割り当てられている(図示省略)。
Pi −2ΔPi, Pi −ΔPi, Pi, P
i + ΔPi, Pi + 2ΔPi (where ΔPi = kPi, k = 0.05 to 0.1) (2) Each fuzzy template created in (1) and input as the accumulation of a plurality of input patterns as shown in FIG. The data stored in the pattern accumulation storage unit 7 is collated. Note that "0" is assigned to the blank portion of each dot in FIG. 11 (not shown).

【0089】照合は、ファジィテンプレートによって割
り当てられた各ドットの値と入力パターン累積記憶部7
の各ドットの値との積の、全ドットについての総和を求
めることによって得られる値を、評価値とする。
The matching is performed by comparing the value of each dot assigned by the fuzzy template with the input pattern cumulative storage unit 7
The value obtained by calculating the sum of the product of each dot and the value of each dot is set as the evaluation value.

【0090】(3)(1)で作成した各ファジィテンプ
レート毎に(2)の要領で評価値が得られたら、それら
の評価値を最大にするパラメータの値を、新しいPi の
パラメータの値として、変更登録する。
(3) When the evaluation values are obtained in the procedure of (2) for each fuzzy template created in (1), the parameter values that maximize those evaluation values are used as the new Pi parameter values. , Change registration.

【0091】実例として、前述の手書文字モード変換の
パラメータψを修正する例を示す。
As an actual example, an example of modifying the parameter ψ of the handwriting character mode conversion described above will be shown.

【0092】まず、図12(a)に示すような「3」の
活字体のファジィテンプレートを作成する。この場合、
ψ=0°である。
First, a fuzzy template of a character type "3" as shown in FIG. 12 (a) is created. in this case,
ψ = 0 °.

【0093】オンラインで逐次修正するものとして、前
述の図11(a)〜(c)に示すように3個の「3」の
入力パターンが入る毎に修正するため、入力数カウンタ
6に“3”を指定する。
As the on-line sequential correction, as shown in FIGS. 11 (a) to 11 (c), the correction is made every time three input patterns of "3" are entered, so that the input number counter 6 is set to "3". Is specified.

【0094】[例1]図13(a)〜(c)に示すよう
な3つの手書き文字パターンの認識が行われたとする。
[Example 1] Assume that three handwritten character patterns as shown in FIGS. 13A to 13C are recognized.

【0095】(1)パラメータψを、ψ=−8°,−4
°,0°,4°,8°の5通りに変更してファジィテン
プレートを作成する。
(1) The parameter ψ is ψ = -8 °, -4
Create a fuzzy template by changing to 5 types of °, 0 °, 4 °, and 8 °.

【0096】(2)(1)で作成した5つのファジィテ
ンプレートと、図13の3つのパターンによって得られ
た入力パターン累積記憶部7のデータとを照合する。
(2) The five fuzzy templates created in (1) are collated with the data of the input pattern cumulative storage unit 7 obtained by the three patterns of FIG.

【0097】(3)ψ=−8°,−4°,0°,4°,
8°の各ファジィテンプレートのうち、(2)で得られ
た評価値を最大にするψの値を、新しいψの値として登
録する。図13の例では、ψ=4°が最大となり、ファ
ジィテンプレートは、図12(b)に示すような形に修
正される。
(3) ψ = -8 °, -4 °, 0 °, 4 °,
Of each 8 ° fuzzy template, the value of ψ that maximizes the evaluation value obtained in (2) is registered as a new ψ value. In the example of FIG. 13, ψ = 4 ° is the maximum, and the fuzzy template is corrected to the shape shown in FIG.

【0098】(4)入力数カウンタ6をリセットする。
逐次修正のための指定数3は、そのままである。
(4) The input number counter 6 is reset.
The designated number 3 for the sequential correction remains unchanged.

【0099】[例2]図14(a)〜(c)に示すよう
な3つの手書き文字パターンの認識が行われたとする。
[Example 2] Assume that three handwritten character patterns as shown in FIGS. 14A to 14C are recognized.

【0100】(1)パラメータψを、ψ=−4°,0
°,4°,8°,12°の5通りに変更してファジィテ
ンプレートを作成する。
(1) The parameter ψ is ψ = -4 °, 0
Create a fuzzy template by changing to 5 types of °, 4 °, 8 ° and 12 °.

【0101】(2)(1)で作成した5つのファジィテ
ンプレートと、図14の3つのパターンによって得られ
た入力パターン累積記憶部7のデータとを照合する。
(2) The five fuzzy templates created in (1) are collated with the data of the input pattern cumulative storage unit 7 obtained by the three patterns of FIG.

【0102】(3)ψ=−4°,0°,8°,12°の
各ファジィテンプレートのうち、(2)で得られた評価
値を最大にするψの値を、新しいψの値として登録す
る。図14の例では、ψ=12°が最大となり、ファジ
ィテンプレートは図12(c)に示すような形に修正さ
れる。
(3) Among the fuzzy templates of ψ = −4 °, 0 °, 8 °, 12 °, the value of ψ that maximizes the evaluation value obtained in (2) is set as a new value of ψ. register. In the example of FIG. 14, ψ = 12 ° is the maximum, and the fuzzy template is corrected to the form shown in FIG.

【0103】(4)入力数カウンタ6をリセットする
(逐次修正のための指定数3はそのまま)。
(4) The input number counter 6 is reset (the designated number 3 for successive correction is unchanged).

【0104】以上、実施例について説明したが、本発明
は文字を認識する場合に限らず、平均的な入力パターン
が時間と共に変化するようなパターンの認識に適用し得
るものである。
Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited to the case of recognizing characters, but can be applied to the recognition of patterns in which an average input pattern changes with time.

【0105】[0105]

【発明の効果】本発明のファジィパターン認識装置は上
記のように構成されるので、時間の経過と共に平均的な
入力パターンが変化していく場合でも、ファジィテンプ
レートを逐次修正することにより、認識精度を維持でき
る。また、参照用の入力パターン例が得られている場合
は、オフラインでファジィテンプレートの最適化が行え
るので、パターン認識の信頼性が向上する。
Since the fuzzy pattern recognition apparatus of the present invention is configured as described above, even if the average input pattern changes with the passage of time, the recognition accuracy can be improved by sequentially correcting the fuzzy template. Can be maintained. Further, when the input pattern example for reference is obtained, the fuzzy template can be optimized off-line, so that the reliability of pattern recognition is improved.

【0106】更に、手書き文字のように基本パターンか
ら変形したパターンを認識する場合でも、変形パターン
認識用のファジィテンプレートを修正していくので、手
書き文字などの認識の確信度を更に向上することができ
る。
Further, even when recognizing a deformed pattern such as a handwritten character from the basic pattern, the fuzzy template for recognizing the deformed pattern is modified, so that the certainty factor of recognizing the handwritten character can be further improved. it can.

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

【図1】本発明に係るファジィパターン認識装置の一実
施例を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a fuzzy pattern recognition device according to the present invention.

【図2】図1のファジィパターン認識装置において用い
られる3次元メンバシップ関数の一例を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a three-dimensional membership function used in the fuzzy pattern recognition device of FIG.

【図3】図2の3次元メンバシップ関数に対して直線を
付加した場合を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a case where a straight line is added to the three-dimensional membership function of FIG.

【図4】本発明の実施例で識別する文字図形の一例とそ
の形状に対応した2値信号を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a character figure identified in the embodiment of the present invention and a binary signal corresponding to the shape.

【図5】実施例で用いる3次元メンバシップ関数の形状
を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing the shape of a three-dimensional membership function used in the embodiment.

【図6】実施例で用いる別の3次元メンバシップ関数の
形状を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing the shape of another three-dimensional membership function used in the embodiment.

【図7】図4の文字図形を識別する手順の説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram of a procedure for identifying the character graphic of FIG.

【図8】手書き文字を数字や欧文字を認識する場合に活
字体のファジィテンプレートを手書き文字認識用のファ
ジィテンプレートに変換する動作を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing an operation of converting a fuzzy template of a typeface into a fuzzy template for recognizing handwritten characters when recognizing handwritten characters such as numbers and European characters.

【図9】手書き文字の仮名や漢字を認識する場合に活字
体のファジィテンプレートを手書き文字認識用のファジ
ィテンプレートに変換する動作を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing an operation of converting a fuzzy template of a typeface into a fuzzy template for handwritten character recognition when recognizing a kana or kanji of a handwritten character.

【図10】手書き数字「8」の認識用ファジィテンプレ
ートへの変換例を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing an example of conversion of a handwritten numeral “8” into a fuzzy template for recognition.

【図11】入力パターンを累積して記憶する例を示す
図。
FIG. 11 is a diagram showing an example of accumulating and storing input patterns.

【図12】本発明によるファジィテンプレートの修正前
と修正後の例を示す図。
FIG. 12 is a diagram showing an example of a fuzzy template according to the present invention before and after modification.

【図13】手書き文字の入力パターン例を示す図。FIG. 13 is a diagram showing an example of an input pattern of handwritten characters.

【図14】手書き文字の入力パターンの別の例を示す
図。
FIG. 14 is a diagram showing another example of an input pattern of handwritten characters.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…画像読取装置、2…信号変換部、3…第1のプロセ
ッサ、4…信号変換部、5…出力装置、6…入力数カウ
ンタ、7…入力パターン累積記憶部、8…ファジィテン
プレート記憶部、9…マンマシンインタフェース、10
…3次元メンバシップ関数発生装置、11…ファジィテ
ンプレート最適化アルゴリズム記憶部、12…第2のプ
ロセッサ、13…CPU。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image reading device, 2 ... Signal conversion part, 3 ... 1st processor, 4 ... Signal conversion part, 5 ... Output device, 6 ... Input number counter, 7 ... Input pattern accumulation storage part, 8 ... Fuzzy template storage part , 9 ... Man-machine interface, 10
... three-dimensional membership function generator, 11 ... fuzzy template optimization algorithm storage unit, 12 ... second processor, 13 ... CPU.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ファジィ集合を表わすメンバシップ関数に
基づいてパターン認識を行う装置において、 認識対象のパターンを入力するパターン入力部と、 前記メンバシップ関数を1以上発生し、該メンバシップ
関数を組み合わせることにより、前記パターン入力部か
ら入力される認識対象のパターンを認識するための照合
用パターンを形成する照合パターン形成手段と、 前記パターン入力部から入力された認識対象のパターン
を前記照合パターン形成手段で形成された照合用パター
ンと比較することにより認識の確信度を算出する演算処
理手段とを備え、前記照合用パターンを定義するパラメ
ータを、前記パターン入力部から入力された複数の入力
パターンを参照することにより適宜修正していく機能を
有することを特徴とするファジィパターン認識装置。
1. An apparatus for pattern recognition based on a membership function representing a fuzzy set, a pattern input section for inputting a pattern to be recognized, and one or more of the membership functions are generated and the membership functions are combined. As a result, a matching pattern forming unit that forms a matching pattern for recognizing a recognition target pattern input from the pattern input unit, and a recognition target pattern input from the pattern input unit by the matching pattern formation unit And a calculation processing unit that calculates a certainty factor of recognition by comparing the pattern with the matching pattern formed in 1., referring to a plurality of input patterns input from the pattern input unit for parameters defining the matching pattern. A fuzzy pattern characterized by having a function of appropriately modifying by performing Emissions recognition device.
【請求項2】ファジィ集合を表わすメンバシップ関数に
基づいてパターン認識を行う装置において、 認識対象のパターンを入力するパターン入力部と、 前記メンバシップ関数を1以上発生し、該メンバシップ
関数を組み合わせることにより、前記パターン入力部か
ら入力される認識対象の基本パターンを認識するための
照合用パターンを形成する照合パターン形成手段と、 前記照合パターン形成手段で形成された照合用パターン
を、前記基本パターンから変形したパターンを認識する
ための照合用変形パターンに変換する照合パターン変換
手段と、 前記基本パターンを認識するときは前記パターン入力部
から入力されたパターンを前記照合パターン形成手段で
形成された照合用パターンと比較することにより認識の
確信度を算出し、前記基本パターンから変形したパター
ンを認識するときは前記照合パターン変換手段で変換さ
れた照合用変形パターンと比較することにより認識の確
信度を算出する演算処理手段とを備え、前記基本パター
ンから照合用変形パターンへの変換のパラメータを、前
記パターン入力部から入力された複数の変形パターンを
参照することにより適宜修正していく機能を有すること
を特徴とするファジィパターン認識装置。
2. An apparatus for performing pattern recognition based on a membership function representing a fuzzy set, a pattern input section for inputting a pattern to be recognized, and one or more of the membership functions are generated and the membership functions are combined. By this, the matching pattern forming means for forming a matching pattern for recognizing the basic pattern of the recognition target input from the pattern input section, and the matching pattern formed by the matching pattern forming means, A collation pattern converting means for converting the transformed pattern into a collation deformation pattern for recognizing the pattern, and a collation pattern formed by the collation pattern forming means for recognizing the basic pattern. The recognition certainty factor is calculated by comparing with the When recognizing a deformed pattern from this pattern, it is provided with arithmetic processing means for calculating the certainty factor of recognition by comparing with the deformed pattern for matching converted by the matching pattern conversion means, and transforming the basic pattern for matching. A fuzzy pattern recognition device having a function of appropriately correcting a parameter for conversion into a pattern by referring to a plurality of modified patterns input from the pattern input unit.
【請求項3】ファジィ集合を表わすメンバシップ関数に
基づいてパターン認識を行う装置において、 認識対象のパターンを入力するパターン入力部と、 前記メンバシップ関数を1以上発生し、該メンバシップ
関数を組み合わせることにより、前記パターン入力部か
ら入力される認識対象のパターンを認識するための照合
用パターンを形成する照合パターン形成手段と、 前記パターン入力部から入力された認識対象のパターン
を前記照合パターン形成手段で形成された照合用パター
ンと比較することにより認識の確信度を算出する演算処
理手段とを備え、前記照合用パターンを定義するパラメ
ータを、前記パターン入力部から入力されたパターンを
参照することにより適宜修正していく機能を、サンプル
として入力されたパターンに対して実行し、前記照合用
パターンの最適化を行うことを特徴とするファジィパタ
ーン認識装置。
3. An apparatus for pattern recognition based on a membership function representing a fuzzy set, a pattern input section for inputting a pattern to be recognized, and one or more membership functions generated and combined with the membership function. As a result, a matching pattern forming unit that forms a matching pattern for recognizing a recognition target pattern input from the pattern input unit, and a recognition target pattern input from the pattern input unit by the matching pattern formation unit And a calculation processing unit that calculates a certainty factor of recognition by comparing the pattern for collation formed by, by referring to the pattern input from the pattern input unit for the parameter that defines the pattern for collation. The function to correct as appropriate is implemented for the pattern input as a sample. And fuzzy pattern recognition apparatus characterized by the optimization of the collation pattern.
JP4127782A 1992-05-20 1992-05-20 Fuzzy pattern recognizing device Pending JPH05324923A (en)

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