JPH0652317A - Pattern recognizing device - Google Patents
Pattern recognizing deviceInfo
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- JPH0652317A JPH0652317A JP4206881A JP20688192A JPH0652317A JP H0652317 A JPH0652317 A JP H0652317A JP 4206881 A JP4206881 A JP 4206881A JP 20688192 A JP20688192 A JP 20688192A JP H0652317 A JPH0652317 A JP H0652317A
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- neurocomputer
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- Pending
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は対象物が何であるかを
認識するか、あるいは対象物の良否を検査するパターン
認識装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pattern recognition device for recognizing what an object is or for inspecting the quality of the object.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のこの種のパターン認識装置におい
ては、対象物を画像入力装置で観測し、入力画像を処理
して例えば面積,巾,高さなどの特徴量を抽出し、対象
物ごとの特徴量の基準値を与える標準辞書を作成するは
ときに対象物の位置・姿勢によるバラツキを考慮するた
めに位置・姿勢を複数回変えて統計処理を行って辞書を
作成していた。2. Description of the Related Art In a conventional pattern recognition apparatus of this type, an object is observed by an image input apparatus, the input image is processed, and feature quantities such as area, width, and height are extracted, and each object is detected. When creating a standard dictionary that gives the reference value of the feature quantity, the dictionary was created by performing statistical processing by changing the position / orientation multiple times in order to consider the variation due to the position / orientation of the object.
【0003】また判定は入力画像の特徴量と辞書の特徴
量とを比較し、上下限値の範囲にあるか否かで行ってい
た。すなわち、入力画像の特徴量を番号i=1からnま
での(x1,x2,…, xi ,…, xn ) とし、対象物Aの
i番目の特徴量辞書を(Amin i ,Amax i ) とすると
き、i=1,…,nの全ての(xi ) に対し、 Amin i ≦xi ≦Amax i が成立するとき入力画像の対象物はAと判定する。この
関係が成立しないときは同様に対象物Bの特徴量辞書
(Bmin i ,Bmax i ) と比較し、i=1,…,nの全
ての(xi ) に対して Bmin i ≦xi ≦Bmax i が成立するとき入力画像の対象物はBと判定する。この
ように順次、特徴量辞書と比較して対象物が何であるか
確認していた。Further, the determination is made by comparing the feature amount of the input image with the feature amount of the dictionary and determining whether or not it is within the range of the upper and lower limit values. That is, the feature quantity of the input image is (x 1 , x 2 , ..., X i , ..., X n ) from the numbers i = 1 to n, and the i-th feature quantity dictionary of the object A is (Amin i , Amax i ), the object of the input image is determined to be A when Amin i ≦ x i ≦ Amax i holds for all (x i ) of i = 1, ..., N. When this relation is not established, similarly, it is compared with the feature quantity dictionary (Bmin i , Bmax i ) of the object B, and Bmin i ≦ x i ≦ for all (x i ) of i = 1, ..., N. When Bmax i is satisfied, the object of the input image is determined to be B. In this way, it was sequentially compared with the feature quantity dictionary to confirm what the object was.
【0004】また対象物の良否の検査のときは対象物が
何であるか分かっていることが前提であり、その特徴量
辞書と入力画像の特徴量とを比較して異常であるかどう
かを検査していた。Further, when inspecting the quality of an object, it is premised that what the object is is known, and it is inspected whether it is abnormal by comparing the feature amount dictionary with the feature amount of the input image. Was.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】前述のように従来のパ
ターン認識装置では、標準辞書を作成するために対象物
の位置・姿勢のバラツギを考慮するために複数回画像を
入力する必要があり、エンジニアリングが面倒であっ
た。さらに対象物にバラツキがある場合、対象物を変え
て多数のデータをとる必要があった。またライン変更で
対象物が変わったときの対応が面倒であった。As described above, in the conventional pattern recognition apparatus, it is necessary to input the image a plurality of times in order to consider the variation in the position / orientation of the object in order to create the standard dictionary. Engineering was troublesome. Furthermore, when there are variations in the target object, it was necessary to change the target object and obtain a large amount of data. Moreover, it was troublesome to deal with the case where the target changed due to the line change.
【0006】この発明は上記の問題を除去するたとを目
的とするもので1回あるいは少数のデータを学習するだ
けで認識できるパターン認識装置を提供することを課題
とする。An object of the present invention is to eliminate the above problems, and it is an object of the present invention to provide a pattern recognition apparatus which can be recognized only by learning once or a small number of data.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項1のパターン認識装置は、対象物(1な
ど)を画像入力手段(画像入力部2など)を介して観測
し、その入力画像を処理して前記対象物が何であるか、
あるいは該対象物が異常であるか否かを識別する信号を
出力するパターン認識装置において、前記入力画像を処
理して特徴量を抽出する手段(A/D変換・前処理部
3,特徴抽出部4など)と、その抽出特徴量を入力して
演算処理し前記の識別信号を出力するニューロコンピュ
ータ(5など)とを備えたものとする。In order to solve the above-mentioned problems, the pattern recognition apparatus according to claim 1 observes an object (1 or the like) through image input means (image input unit 2 or the like), Processing the input image to determine what the object is,
Alternatively, in a pattern recognition device that outputs a signal for identifying whether or not the object is abnormal, means for processing the input image to extract a feature amount (A / D conversion / preprocessing unit 3, feature extraction unit 4) and a neuro computer (5, etc.) that inputs the extracted feature quantity, performs arithmetic processing, and outputs the above-mentioned identification signal.
【0008】また請求項2のパターン認識装置では、請
求項1に記載のパターン認識装置において、前記ニュー
ロコンピュータの学習は、対象物の種類ごとに選ばれた
標準となる1つの対象物から前記特徴量抽出手段を介し
て抽出された1組の特徴量を前記ニューロコンピュータ
に入力し、このときこのニューロコンピュータから実際
に出力された識別信号と、当該の対象物の種類に対応す
る望ましい前記識別信号との2乗誤差を最小とするよう
に、前記ニューロコンピュータ内のニューラルネットワ
ークの少なくとも重み付けを変化させて行うようにす
る。According to a second aspect of the pattern recognition apparatus of the first aspect, in the pattern recognition apparatus of the first aspect, the learning of the neurocomputer is performed from one target object which is a standard selected for each type of the object. A set of feature quantities extracted through the quantity extracting means is input to the neurocomputer, and at this time, the identification signal actually output from the neurocomputer and the desired identification signal corresponding to the type of the target object. At least the weighting of the neural network in the neurocomputer is changed so as to minimize the squared error between and.
【0009】[0009]
(1)請求項1に関わる発明について:対象物を画像入
力装置で観測し、その入力画像を処理して特徴量を抽出
する手段と、その特徴抽出量を入力して演算処理し、対
象物が何であるか、あるいは異常か否かを示す識別信号
を出力するニューロコンピュータ部とでパターン認識装
置を構成する。なおニューロコンピュータ部には予め対
象物の少数の特徴量データで学習を行っておく。このよ
うにニューロコンピュータ演算の冗長性を利用すること
によって少数の学習データで認識することができる。(1) Regarding the invention according to claim 1, means for observing an object with an image input device, processing the input image to extract a feature amount, and inputting the feature extraction amount to perform arithmetic processing to obtain the object. The pattern recognition device is composed of a neuro-computer section which outputs an identification signal indicating whether or not it is abnormal. Note that the neuro computer section is preliminarily trained with a small amount of feature amount data of the object. In this way, it is possible to recognize with a small number of learning data by utilizing the redundancy of the neuro computer operation.
【0010】(2)請求項2に関わる発明について:前
記ニューロコンピュータ部の学習は、対象物の種類ごと
に選ばれた標準となる1つの対象物から前記特徴量抽出
手段を介して抽出された1組の特徴量をこのニューロコ
ンピュータ部に入力し、このときこのニューロコンピュ
ータ部から実際に出力された識別信号と、当該の対象物
の種類に対応する望ましい識別信号(出力教師信号)と
の2乗誤差を最小とするように、このニューロコンピュ
ータ内のニューラルネットワークの重み付けを変化させ
て行う。このように位置・姿勢に大きなバラツキがな
く、また対象物にもバラツキが小さい場合、各対象物の
種類ごとの1回の特徴量の学習のみで認識させることが
できる。(2) Concerning the invention according to claim 2, the learning of the neurocomputer unit is extracted from one target object, which is a standard selected for each type of object, through the feature amount extraction means. A set of feature quantities is input to this neurocomputer unit, and at this time, the identification signal actually output from this neurocomputer unit and the desired identification signal (output teacher signal) corresponding to the type of the target object are output. The weighting of the neural network in this neurocomputer is changed so as to minimize the power error. In this way, when there is no large variation in position / orientation and there is little variation in the object, it is possible to recognize the object only by learning the feature amount once for each type.
【0011】[0011]
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図1は本発明のパターン認識装置の構成を示すブロ
ック図であり、1は対象物、2はテレビカメラのような
画像入力部、3はアナログ/ディジタル変換及び前処理
部、4は特徴抽出部、5はニューロコンピュータ、6は
判定部、7は特徴量記憶部である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a pattern recognition apparatus of the present invention, 1 is an object, 2 is an image input unit such as a television camera, 3 is an analog / digital conversion and preprocessing unit, and 4 is a feature extraction unit. 5 is a neuro computer, 6 is a determination unit, and 7 is a feature amount storage unit.
【0012】次に図1の装置の(ニューロコンピュータ
5の)学習動作について説明する。標準の対象物1を画
像入力部2で観測し、この入力部2から画像走査によっ
て出力されるアナログの濃淡画像信号2aをA/D変換
・前処理部3でディジタル画像信号3aに変換した後、
特徴抽出部4でこのディジタル画像信号3aから標準対
象物の特徴量を計測する。この特徴量を特徴量記憶部7
に記憶する。次に他の種類の標準対象物1についても順
次特徴量を計測し、特徴量記憶部7に順次記憶する。学
習させたい全ての種類の標準対象物(認識対象)の特徴
量を計測した後、対象物の種類ごとに記憶部7のその標
準対象物についての1組の特徴量をニューロコンピュー
タ5に入力し、このときのこのコンピュータ5の出力と
しての識別信号と、この対象物の種類に対応する望まし
い識別信号(出力教師信号)との2乗誤差を最小とする
ようにコンピュータ5内のニューラルネットワークの重
み付4としきい値を変化させる。Next, the learning operation (of the neuro computer 5) of the apparatus shown in FIG. 1 will be described. After observing the standard object 1 with the image input unit 2 and converting the analog grayscale image signal 2a output from this input unit 2 by image scanning into the digital image signal 3a with the A / D conversion / preprocessing unit 3 ,
The feature extraction unit 4 measures the feature amount of the standard object from the digital image signal 3a. This feature quantity is stored in the feature quantity storage unit 7.
Remember. Next, the characteristic amounts of the standard objects 1 of other types are also sequentially measured and sequentially stored in the characteristic amount storage unit 7. After measuring the feature amounts of all types of standard objects (recognition targets) to be learned, one set of feature amounts for the standard objects in the storage unit 7 is input to the neurocomputer 5 for each type of object. , The weight of the neural network in the computer 5 so as to minimize the square error between the identification signal as the output of the computer 5 at this time and the desired identification signal (output teacher signal) corresponding to the type of the object. Appendix 4 and the threshold value are changed.
【0013】ここでしきい値とはコンピュータ5内のニ
ューラルネットワークを構成する各ニューロンの入出力
特性を表すパラメータであり、重みとはニューロン間の
結合の強さを表すパラメータである。このような方法で
標準となる認識対象物を全て学習させる。前記特徴量と
しては例りば面積,幅,高さ,周囲長,動径,穴の個
数,穴の面積,角の個数などである。Here, the threshold value is a parameter representing the input / output characteristic of each neuron forming the neural network in the computer 5, and the weight is a parameter representing the strength of connection between neurons. In this way, all standard recognition objects are learned. Examples of the feature amount include area, width, height, perimeter, radius, number of holes, area of holes, number of corners, and the like.
【0014】次に図1の装置の(ニューロコンピュータ
5の)認識動作について説明する。未知の対象物1を画
像入力部2で観測し、A/D変換・前処理部3でディジ
タル信号3aに変換した後、特徴抽出部4で特徴量ai
(但しi=1〜n)を計測する。この特徴量を学習済の
ニューロコンピュータ5に入力し、これによりコンピュ
ータ5から出力される識別信号を判定部6に与えて判定
する。Next, the recognition operation (of the neuro computer 5) of the apparatus of FIG. 1 will be described. The unknown object 1 is observed by the image input unit 2, converted into the digital signal 3a by the A / D conversion / preprocessing unit 3, and then the feature quantity a i is obtained by the feature extraction unit 4.
(However, i = 1 to n) is measured. The feature amount is input to the learned neuro computer 5, and the identification signal output from the computer 5 is applied to the determination unit 6 for determination.
【0015】図2はニューロコンピュータ5内の入力層
11,隠れ層12,出力層13からなる3層構造のニュ
ーラルネットワークの構成例を示す。ここで図中の丸は
各層を構成するニューロンである。FIG. 2 shows an example of the structure of a neural network having a three-layer structure consisting of an input layer 11, a hidden layer 12 and an output layer 13 in the neurocomputer 5. Here, the circles in the figure are neurons that compose each layer.
【0016】[0016]
【発明の効果】本発明によれば、パターン認識装置にニ
ューロコンピュータを設け、対象物の種類ごとに選ばれ
た1つの標準対象物から抽出された1組の特徴量を予め
このニューロコンピュータに入力し、このニューロコン
ピュータがこの対象物の種類を示す望ましい識別信号を
出力するようにこのニューロコンピュータに学習を行わ
せ、次にこの学習済のニューロコンピュータに未知の対
象物から抽出した特徴量を入力して、このコンピュータ
の出力識別信号からその対象物の種類を判別するように
したので対象物の学習を少数のデータで行えるようにな
りエンジニアリングの手間が簡単化された。そして認識
のときにはしきい値を下げることによって変動に強くな
った。検査のときにはしきい値を上げて厳しくすること
により微小な違いをチェックできる。According to the present invention, the pattern recognition device is provided with a neuro computer, and a set of feature quantities extracted from one standard object selected for each type of object is input in advance to this neuro computer. Then, the neurocomputer performs learning so that the neurocomputer outputs a desired identification signal indicating the type of the object, and then the learned neurocomputer inputs the feature amount extracted from the unknown object. Then, since the type of the target object is discriminated from the output identification signal of the computer, the target object can be learned with a small amount of data, and the engineering labor is simplified. Then, at the time of recognition, it became stronger against fluctuation by lowering the threshold value. At the time of inspection, it is possible to check minute differences by raising the threshold value and tightening it.
【図1】本発明の実施例としてのパターン認識装置の構
成を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a pattern recognition device as an embodiment of the present invention.
【図2】ニューロコンピュータの要部の構成例を示す図FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a main part of a neurocomputer.
1 対象物 2 画像入力部 3 A/D変換・前処理部 4 特徴抽出部 5 ニューロコンピュータ 6 判定部 7 特徴量記憶部 11 入力層 12 隠れ層 13 出力層 1 Object 2 Image Input Section 3 A / D Conversion / Preprocessing Section 4 Feature Extraction Section 5 Neurocomputer 6 Judgment Section 7 Feature Quantity Storage Section 11 Input Layer 12 Hidden Layer 13 Output Layer
Claims (2)
の入力画像を処理して前記対象物が何であるか、あるい
は該対象物が異常であるか否かを識別する信号を出力す
るパターン認識装置において、 前記入力画像を処理して特徴量を抽出する手段と、その
抽出特徴量を入力して演算処理し前記の識別信号を出力
するニューロコンピュータとを備えたことを特徴とする
パターン認識装置。1. An object is observed through an image input means, and the input image is processed to output a signal for identifying what the object is or whether the object is abnormal. A pattern recognition apparatus, comprising: a means for processing the input image to extract a feature amount; and a neurocomputer for inputting the extracted feature amount and performing arithmetic processing to output the identification signal. Recognition device.
て、前記ニューロコンピュータの学習は、対象物の種類
ごとに選ばれた標準となる1つの対象物から前記特徴量
抽出手段を介して抽出された1組の特徴量を前記ニュー
ロコンピュータに入力し、このときこのニューロコンピ
ュータから実際に出力された識別信号と、当該の対象物
の種類に対応する望ましい前記識別信号との2乗誤差を
最小とするように、前記ニューロコンピュータ内のニュ
ーラルネットワークの少なくとも重み付けを変化させて
行うようにしたことを特徴とするパターン認識装置。2. The pattern recognition apparatus according to claim 1, wherein the learning of the neurocomputer is extracted from one target object, which is a standard selected for each type of object, through the feature amount extraction means. Another set of feature quantities is input to the neurocomputer, and at this time, the square error between the identification signal actually output from the neurocomputer and the desired identification signal corresponding to the type of the target object is minimized. As described above, the pattern recognition apparatus is characterized in that at least the weighting of the neural network in the neurocomputer is changed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4206881A JPH0652317A (en) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | Pattern recognizing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4206881A JPH0652317A (en) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | Pattern recognizing device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0652317A true JPH0652317A (en) | 1994-02-25 |
Family
ID=16530597
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4206881A Pending JPH0652317A (en) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | Pattern recognizing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0652317A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11344322A (en) * | 1998-06-01 | 1999-12-14 | Daihatsu Motor Co Ltd | Work posture discrimination device |
JP2020129296A (en) * | 2019-02-08 | 2020-08-27 | 富士通株式会社 | Information processing device, arithmetic processing device, and control method for information processing device |
-
1992
- 1992-08-04 JP JP4206881A patent/JPH0652317A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11344322A (en) * | 1998-06-01 | 1999-12-14 | Daihatsu Motor Co Ltd | Work posture discrimination device |
JP2020129296A (en) * | 2019-02-08 | 2020-08-27 | 富士通株式会社 | Information processing device, arithmetic processing device, and control method for information processing device |
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