JPH07104938B2 - 辞書パタ−ンの作成方法及びその装置 - Google Patents

辞書パタ−ンの作成方法及びその装置

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JPH07104938B2
JPH07104938B2 JP62169827A JP16982787A JPH07104938B2 JP H07104938 B2 JPH07104938 B2 JP H07104938B2 JP 62169827 A JP62169827 A JP 62169827A JP 16982787 A JP16982787 A JP 16982787A JP H07104938 B2 JPH07104938 B2 JP H07104938B2
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Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は辞書パターンの作成方法及びその装置に関し、
文字,図形等のパターン認識に適用して有用なものであ
る。
B.従来の技術 従来技術における文字,図形等のパターン認識において
は、入力パターンの特徴に基づき統計的な手法を用いて
辞書パターンとの類似性を判断したり、辞書パターンと
の対応づけを行なっている。即ち、例えば文字“W"の成
分特徴点を第2図(a)のようにとり、各特徴点1〜5
毎に入力パターン(第2図(a)参照)と別途記憶して
いる辞書パターンの情報とを比較している。この比較
は、特徴点1〜5(図中に○で囲った部分)を正方形の
エリアで細分割し、各エリアに文字の一部が一定割合以
上存在する状態とそうでない状態とを夫々“1",“0"に
対応させて入力パターンの辞書パターンに対する類似性
を判断している。更に詳言すると、入力パターンと辞書
パターンとで互いに対応する位置において、入力パター
ンと辞書パターンとが一致している場合、即ち何れもが
“1"若しくは“0"である場合は0、入力パターンと辞書
パターンとが一致していない場合、即ち一方が“1"及び
“0"で他方が“0"及び“1"である場合は1として、各特
徴点1〜5毎の和を求め、この和を表わす数値をスレッ
ショルドを決めて評価するようにしている。このときの
数値が小さい程入力パターンと辞書パターンとは一致し
ているということになる。
C.発明が解決しようとする問題点 上述のように従来技術においては、“1",“0"の2状態
をパターン認識の基礎としているので、入力パターンの
位置ずれや変形に対処するため、辞書パターンが複雑な
構成となり、このこととも相俟ちパターン認識の手順が
複雑になるという欠点があった。
本発明は、上記従来技術に鑑み、入力パターンの位置ず
れや変形を簡単な構成で柔軟に許容できる辞書パターン
を得る辞書パターンの作成方法及びその装置を提供する
ことを目的とする。
D.問題点を解決するための手段 上記目的を達成する本発明方法の構成は、 文字,図形等のパターンの特徴点が存在する可能性を表
わすメンバーシップ値を、x方向及びy方向に細分化さ
れた標準パターンのx方向及びy方向に関し各特徴点毎
に決定して第1のあいまい辞書を作成する工程と、 各特徴点毎に、第1のあいまい辞書におけるx方向に関
するメンバーシップ値とy方向に関するメンバーシップ
値をエレメント毎に比較し、その中で小さい方の値を選
択して該エレメントのメンバーシップ値とする第2のあ
いまい辞書を作成する工程と、 エレメント毎に各特徴点のメンバーシップ値を比較し、
その中でもっとも大きい値を選択してエレメント毎のメ
ンバーシップ値とし標準パターンに関する辞書パターン
を作成する工程とを有することを特徴とする。
また、本発明装置は、 x方向及びy方向に細分化された標準パターンのx方向
及びy方向に関し、文字,図形等のパターンの特徴点が
存在する可能性を表わすメンバーシップ値を、各特徴点
毎に夫々記憶する第1及び第2のメモリ手段と、 各特徴点毎に、第1のメモリ手段におけるx方向に関す
るメンバーシップ値と第2のメモリ手段におけるy方向
に関するメンバーシップ値をエレメント毎にそれぞれ比
較し、その中で小さい方の値を選択する第1の比較手段
と、 第1の比較手段の各エレメント毎の比較結果を各特徴点
毎に記憶する第2の記憶手段と、 第2の記憶手段に記憶する比較結果に基づきエレメント
毎に各特徴点のメンバーシップ値を比較し、その中でも
っとも大きい値を選択する第2の比較手段と、 第2の比較手段の各エレメント毎の比較結果をメンバー
シップ値として記憶する第3の記憶手段とを有すること
を特徴とする。
E.作用 上記構成の本発明によれば、第1及び第2のメモリ手段
に記憶された第1のあいまい辞書を基に第1の比較手段
で各エレメントのx方向,y方向のメンバーシップ値を比
較することにより、各特徴点毎の第2のあいまい辞書が
作成される。更に、第2のあいまい辞書における各エレ
メントの最大のメンバーシップ値を第2の比較手段で選
択して第3のメモリ手段に記憶することによりこの第3
のメモリ手段に最終的な辞書パターンが形成される。
F.実施例 以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。
第2図(b)は文字Wの辞書を作成するために用いる標
準パターンを示す。同図に示すように、特徴点1〜5を
有する文字Wに関する辞書パターンを作成する場合を例
に採り本実施例を説明する。
第2図(b)における図面の横方向をx方向、縦方向を
y方向とするxy平面を用意し、このxy平面にn×n(本
実施例では8×8)のエレメントからなる領域(第2図
(b)における正方形の最外周の輪郭に囲まれた領域)
を考える。次に、ファジィ集合の概念を用いて、x方向
に特徴点が分布するときのメンバーシップ関数をf
A(x)、y方向に特徴点が分布するときのメンバーシ
ップ関数をfB(y)とおき、これらメンバーシップ関数
fA(x),fB(y)を決定する。
前述の如き特徴点1〜5を有する文字Wをn×n=8×
8のエレメントで量子化したメンバーシップ関数f
A(x),fB(y)を表1に示す。
同表の縦軸(i)の数字は各特徴点1〜5の何れに属す
るものであるかを表わしている。横軸の数字は、メンバ
ーシップ関数fA(x)の場合の特徴点iにおけるx方向
に関する1次元の標準パターンの各エレメントの番号
(x方向アドレス)及びメンバーシップ関数fB(y)の
場合の特徴点iにおけるy方向に関する1次元の標準パ
ターンの各エレメントの番号(y方向アドレス)を表わ
している。また、表1中の数値は各エレメントのメンバ
ーシップ値M(1≧M≧0)を表わしている。このメン
バーシップ値Mは辞書パターンの作成者が各特徴点1〜
5に関しそれらが存在し得るエリアを考慮し各エレメン
トに1≧M≧0の数値を与えることにより作成する。こ
の場合、特徴点3に関するメンバーシップ関数fA(x)
は0,0,0.3,0.8,1.0,0.8,0.3,0の各メンバーシップ値M
をもつものとして決定されている。メンバーシップ値M
=1.0とはこれが与えられたエリアに特徴点3が存在す
る確率が最も大きいことを表わしており、以下数値が小
さくなるにしたがって存在する確率が小さくなることを
表わしている。表1をあいまい辞書Iと称す。
特徴点3に関するx方向のメンバーシップ関数fA(x)
及びy方向のメンバーシップ関数fB(y)を第3図及び
第4図にそれぞれ示す。
一般に、前述の如くメンバーシップ関数fA(x),f
B(y)を与えた結果、1つの特徴点に対するものとし
て次の2式で与えられるフィジィ関係が成立する。
fAB(x,y)=supMin〔fA(x),fB(y)〕…(1) 式(1)はメンバーシップ関数fA(x),fB(y)にお
ける各エレメント毎のメンバーシップ値Mを比較し、そ
の中で小さい方を選ぶことを意味している。
具体的には次の様にして選択する。すなわち、第3図及
び第4図を参照すれば明らかな通り、例えばfAB(0,0)
は、fA(0)のメンバーシップ値が“0"、fB(0)のメ
ンバーシップ値が“0"であるため、“0"を選択する。同
様に、fAB(0,1)は、fA(0)=0、fB(1)=0であ
るため“0"、……fAB(3,0)は、fA(3)=0.8、f
B(0)=0であるため“0"、fAB(3,1)は、fA(3)
=0.8、fB(1)=0であるため“0"、fAB(3,2)は、f
A(3)=0.8、fB(2)=0であるため“0"、fAB(3,
3)は、fA(3)=0.8、fB(3)=0.2であるため“0.
2"、fAB(3,4)はfA(3)=0.8、fB(4)=0.7である
ため“0.7"をそれぞれ選択し、この選択をfAB(7,7)ま
で繰り返す。
第2図(b)に示す領域に、図面に垂直なZ軸方向を追
加した辞書空間における特徴点1〜5の分布は次の和集
合で示される空間である。
fD(x,y)=Max〔fc1(x,y),fc2(x,y),…fcm(x,
y)〕 …(2) 但し、fci(x,y)=f(AB)i(x,y)(ここで、iは特徴
点(表1参照)の番号)、m=特徴点の数 なお、f(AB)i(x,y)は特徴点毎に表現したものであ
る。本実施例におけるiは1〜5である。
式(2)は式(1)で求めた各特徴点毎のメンバーシッ
プ値Mを各エレメント毎に比較し、最も大きいメンバー
シップ値Mを各エレメントのメンバーシップ値Mとして
選ぶことを意味している。
表2は式(1)に示された操作を特徴点3に関して行な
った場合のものであり、これをあいまい辞書IIと称す。
かかるあいまい辞書IIは特徴点1,2,4,5に対しても同様
に作成する。表3は式(2)に示された操作を行なった
ものである。これが文字“W"の全特徴点1〜5のフィジ
ィ空間を表わしている。即ち、各特徴点1〜5の近傍部
分が大きいメンバーシップ値Mをもつ辞書パターンが作
成される。
第1図は前記辞書パターンを作成するための装置を示す
ブロック線図である。同図に示すように、入力端子11,1
2にはk個の特徴点iのx方向メンバーシップ値(m
個)及びy方向メンバーシップ値(n個)を入力装置
(図示せず)を介して夫々入力する。メモリ13,14には
x方向メンバーシップ値及びy方向メンバーシップ値が
記憶される。したがって、メモリ13はm×k、メモリ14
はn×kの記憶容量を有しており、前述の表1に相当す
るあいまい辞書Iが形成されるとともに、特徴点iのx
方向に関するメンバーシップ値μxi(k)及びy方向に
関するメンバーシップ値μyi(l)を読み出し得るよう
になっている。
xアドレス発生器15及びy方向アドレス発生器16は辞書
を作成するためのx方向及びy方向の2次元の標準パタ
ーン(図2(b)参照)の各エレメントのx方向アドレ
ス、y方向アドレスを発生するものである。即ち、xア
ドレス発生器15及びy方向アドレス発生器16の出力信号
はx方向アドレスk(1≦k≦m)及びy方向アドレス
l(1≦l≦m)を表わす情報である。
比較器17は各エレメント毎のx方向及びy方向のメンバ
ーシップ値μxi(k),μyi(l)を比較し、その値が
小さい方を出力する。即ち、μxi(k)<μyi(l)な
らば、ai=μxi(k),、μxi(k)≧yi(l)ならば
ai=μyi(l)を出力しメモリ18に記憶する。したがっ
て、メモリ18には前述の表2に相当するあいまい辞書II
が各特徴点i毎に形成される。
比較器19は各特徴点i毎にメモリ18に記憶されている各
エレメントのメンバーシップ値aiとメモリ20に記憶され
ている各エレメントのメンバーシップ値W(i,J)(1
≦i≦m,1≦j≦n)とを比較し、その値が大きい方を
出力する。即ち、W(k,l)<aiならばW(k,l)=ai
W(k,l)≧aiならばW(k,l)=W(k,l)を出力しメ
モリ20に記憶する。したがって、メモリ20には各特徴点
i毎に形成したあいまい辞書IIにおけるメンバーシップ
値aiのうち最も大きい値のものが各エレメントに対応す
るアドレスに記憶され、前述の表3に相当する辞書パタ
ーンが形成される。
なお、上記実施例は文字「W」の標準パターンを用いて
辞書パターンを形成する場合であるが、標準パターンに
基づき図1に示す装置の入力端子11,12を介して任意の
文字、図形等のX方向及びY方向メンバーシップ値を適
宜入力することにより任意の文字、図形等の辞書パター
ンを自由に作成し得る。
H.発明の効果 以上実施例とともに具体的に説明したように、本発明に
よれば1個の特徴点に対して存在可能な領域を定義でき
るため、パターン認識の際の入力パターンの位置ずれや
変形を許容できる。このとき特徴点の存在する可能性を
メンバーシップ値M(0≦M≦1)で表わしており、感
覚的若しくは直感的に大きさを設定できる。更に、特徴
点が増加しても容易に追加し得るという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の実施例を示すブロック線図、第2図
(a)は入力パターンを示す説明図、第2図(b)は辞
書を作成するために用いる標準パターンを示す説明図、
第3図及び第4図はメンバーシップ関数の具体例をそれ
ぞれ示すグラフである。 図面中、 13,14,18,20はメモリ、17,19は比較器である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】文字,図形等のパターンの特徴点が存在す
    る可能性を表わすメンバーシップ値を、x方向及びy方
    向に細分化された標準パターンのx方向及びy方向に関
    し各特徴点毎に決定して第1のあいまい辞書を作成する
    工程と、 各特徴点毎に、第1のあいまい辞書におけるx方向に関
    するメンバーシップ値とy方向に関するメンバーシップ
    値をエレメント毎に比較し、その中で小さい方の値を選
    択して該エレメントのメンバーシップ値とする第2のあ
    いまい辞書を作成する工程と、 エレメント毎に各特徴点のメンバーシップ値を比較し、
    その中でもっとも大きい値を選択してエレメント毎のメ
    ンバーシップ値とし標準パターンに関する辞書パターン
    を作成する工程とを有することを特徴とする辞書パター
    ン作成方法。
  2. 【請求項2】x方向及びy方向に細分化された標準パタ
    ーンのx方向及びy方向に関し、文字,図形等のパター
    ンの特徴点が存在する可能性を表わすメンバーシップ値
    を、各特徴点毎に夫々記憶する第1及び第2のメモリ手
    段と、 各特徴点毎に、第1のメモリ手段におけるx方向に関す
    るメンバーシップ値と第2のメモリ手段におけるy方向
    に関するメンバーシップ値をエレメント毎にそれぞれ比
    較し、その中で小さい方の値を選択する第1の比較手段
    と、 第1の比較手段の各エレメント毎の比較結果を各特徴点
    毎に記憶する第2の記憶手段と、 第2の記憶手段に記憶する比較結果に基づきエレメント
    毎に各特徴点のメンバーシップ値を比較し、その中でも
    っとも大きい値を選択する第2の比較手段と、 第2の比較手段の各エレメント毎の比較結果をメンバー
    シップ値として記憶する第3の記憶手段とを有すること
    を特徴とする辞書パターンの作成装置。
JP62169827A 1987-07-09 1987-07-09 辞書パタ−ンの作成方法及びその装置 Expired - Lifetime JPH07104938B2 (ja)

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