JPH10247243A - 識別装置 - Google Patents

識別装置

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JPH10247243A
JPH10247243A JP9048970A JP4897097A JPH10247243A JP H10247243 A JPH10247243 A JP H10247243A JP 9048970 A JP9048970 A JP 9048970A JP 4897097 A JP4897097 A JP 4897097A JP H10247243 A JPH10247243 A JP H10247243A
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JP
Japan
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group
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signal
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featured
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Withdrawn
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JP9048970A
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English (en)
Inventor
Kayoko Kawada
かよ子 川田
Shintaro Kumano
信太郎 熊野
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、学習および識別の前処理として、
「N次元」特徴量べクトルPを、「N+1」次元空間超
球面への射影関数fにより加工してf(P)にすること
により、新しい「N+1」次元特徴量を生成し、精度の
よい識別ができる識別装置を提供することを目的とす
る。 【解決手段】得られた信号又は画像が、複数のグループ
の何れに属するかを識別する識別装置において、入力信
号または画像の一部または全部を用いてN個の特徴量を
生成する特徴量生成装置2と、N個の特徴量による「N
次元」の特徴量空間を、「N+1次元」の超球面に変換
する特徴量加工装置3と、各グループ毎のサンプル信号
または画像から、特徴量生成装置2により生成した特徴
量を、特徴量加工装置3により加工したのち、各グルー
プ毎の識別パラメータを求める学習装置4と、属するグ
ループを判定する判定装置5を備えたことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
(1)本発明は、PWR(加圧水型原子炉)の蒸気発生
器細管ECT検査(渦電流検査)における自動分析シス
テムに関する。 (2)本発明は、その他の、あらゆるパタン認識装置に
も適用可能である。(ただし、効果があるのは1グルー
プの特徴量分布が、他グループの特徴量分布に覆われる
という問題があるケースである)
【0002】
【従来の技術】従来の技術を図2に示す。 (1)従来の技術では、前処理として特徴量加工を行う
ことなく、統計的手法や、ニューラルネットワークなど
により学習・識別を行うのが一般的である。
【0003】そして、識別が困難な場合には、 (a)識別方法を特化するなどの工夫をする。(ニュー
ラルネットワークの条件設定の変更、IF・THENル
ールで細分化する、など) (b)特徴量を識別性のよいものに変更または追加す
る。
【0004】(c)グループ分けを細分化する。 などの対処を行っている。 (2)従来の技術では、前処理として特徴量変換を行う
例もあるが、これは特徴量分布がガンマ分布に従う場
合、これを統計的識別に適した正規分布に変換するため
の「ガンマ補正」と呼ばれるものなどであり、本発明が
解決しようとする課題とは目的が異なる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術には、次の
ような問題がある。 (1)従来、サンプルデータを用いた教師あり学習型の
識別手法として、統計的手法やニューラルネットワーク
などが用いられている。
【0006】これらは、識別対象のグループごとの特徴
量分布の重なりが少なく、かつ異なるグループの分布の
中心が十分離れている場合、すなわち、図2(a)に示
すような場合には効果的である。 (2)しかし、図2(b)の概念図に示すような場合、
すなわち、一方のグループの特徴量分布が他方のグルー
プの特徴量分布に覆われるような場合には、分布自体の
重なりは少ないときでも、統計的手法、ニューラルネッ
トワークとも、精度のよい識別が困難であった。
【0007】これは、以下の理由による。 (1)統計的手法とは、識別すべきデータの特徴量べク
トルを、各グループの分布中心(平均べクトル)からの
距離により、どのグループ中心に最も近いかで識別する
ものであり、距離の定義には、ユークリッド距離、べイ
ズ距離、マハラノビス距離など、サンプルデータの特徴
量の分布状況を統計的に考慮した偏向性のある距離の定
義方法も用意されている。 (2)しかし、「グループA」の分布の平均べクトル
と、「グループB」の分布の平均べクトルが近接し、
「グループA」の特徴量分布が、「グループB」の特徴
量分布に覆われる場合、どのような偏向性のある距離を
使用しても、グループ平均からの距離の比較は意味がな
くなる。 (3)統計的手法で、非常に単純に、「グループA」の
平均べクトルからの距離のみで判定することも可能だ
が、これは「グループB」の分布特性を無視した判断で
あるため、精度は低くなる。 (4)ニューラルネットワーク(3層バックプロパゲー
ション)は、識別面を複数の超平面の組み合わせで表現
し、サンプルデータが正解グループに入るように識別面
を移動することにより学習を行うが、「グループA」の
分布が、「グループB」の分布に覆われる場合、識別面
の両側に「グループB」の分布があられるので適切な学
習が困難である。 (5)また、識別ロジックの特化、特徴量の変更または
追加、グループ分けの細分化などは、定式化された手法
ではなく、試行錯誤を繰り返す必要がある上、効果的な
解決にいたらない場合もある。 本発明は、これらの問題を解決することができる識別装
置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
(第1の手段)本発明に係る識別装置は、得られた信号
又は画像が、複数のグループの何れに属するかを識別す
る識別装置において、(A)入力信号または画像の一部
または全部を用いてN個(Nは定数)の特徴量を生成す
る特徴量生成装置2と、(B)前記N個の特徴量による
N次元の特徴量空間を、N+1次元の超球面に変換する
特徴量加工装置3と、(C)各グループ毎のサンプル信
号または画像から、前記特徴量生成装置2により生成し
た特徴量を、前記特徴量加工装置3により加工したの
ち、各グループ毎の識別パラメータを求める学習装置4
と、(D)識別対象である、属するグループが不明の信
号または画像から、前記特徴量生成装置2により生成し
た特徴量を、前記特徴量加工装置3により加工したの
ち、前記学習装置4を用いて求めた各グループ毎の識別
パラメータと比較することにより、属するグループを判
定する判定装置5とを備えたことを特徴とする。
【0009】すなわち、本発明は、「N次元」特徴量空
間において、「グループA」と「グループB」の分布の
平均べクトルが近接し、「グループA」の分布が「グル
ープB」の分布に覆われる場合には、(a)「N次元」
特徴量空間を部分空間とする「N+1」次元空間を考
え、(b)「N+1」次元空間における元の「N次元」
空間の直交補空間(1次元)成分をz軸とし、(c)
「N次元」特徴量分布を、z=C(Cは定数)として
「N+1」次元化する。(d)そして、「グループA」
の分布中心点P1(平均べクトル)において、z=Cで
表される超平面Hに接する「N+1」次元超球面Sを考
え(図3)、(e)P1を一端とするSの直径のもう一
方の端点をP2とする。(f)そして、「N+1」次元
空間において、超平面Hの、P1からみた全ての無限遠
点P∞が、P2に射影され、超平面H上のP1がP1
に、射影されるような、「超平面Hから超球面Sへの射
影関数」をfとする。すなわち、P2=f(P∞))、
かつ、P1=f(P1) とする。(g)グループ認識
において、学習処理、識別処理の前処理として、全ての
データについて、「N次元」特徴量べクトルPを「射影
関数f」により加工して、f(P)とし、 f(P)
を「N+1」次元の特徴量として用いる。 (用語の説明) (1)「直交補空間」とは、U、WをVの部分空間とす
るとき、次のとが満たされるとき、WをUの直交補
空間という。
【0010】 UとWは直交する。 Vに含まれ、全てのUの要素に直交するようなx
は、全てWに含まれる。
【0011】すなわち、 空間Vの基底が e1,e2、e3、e4、…、…eN 空間Uの基底が e1,e2、… 、… eK (K<N) であるとき、eK+1,eK+2、… eN で張
られる空間WをUの直交補空間という。 (2)「超平面」とは、N次元空間で、ある定ベクトル
aと定数c(ベクトル)が与えられたとき、 a・x=C を満たす「xの集合」を、「超平面」という。
【0012】N=3(3次元空間)の場合の「超平面」
を、特に「平面」という。(3)「超球面」とは、N次
元空間で、ある定ベクトルOと定数R(ベクトル)が与
えられたとき、 (x−O)2 =R2 を満たす「xの集合」を、「超球面」という。
【0013】N=3(3次元空間)の場合の「超球面」
を、特に「球面」という。 (4)「射影関数f」は、P2=f(P∞))、かつ、
P1=f(P1)とする射影関数であればよく、1通り
に限らない。
【0014】1例をあげれば、図6の[Hに含まれる任
意のx]に対し、「xとP2を結ぶ直線と超球面Sの交
点」を対応ずける射影関数である。したがって、次のよ
うに作用する。
【0015】学習および識別の前処理として、「N次
元」特徴量べクトルPを、「N+1」次元空間超球面へ
の射影関数fにより加工してf(P)にすることによ
り、(1)新しい「N+1」次元特徴量を生成し、
(2)この「N+1」次元特徴量空間では、「グループ
A」の分布が「グループB」の分布に覆われず、「グル
ープB」の分布中心は、「グループA」の分布中心P1
から離れる。すなわち、「グループB」の分布中心は、
P1から離れ、P2に近づく。(3)また、もとの「N
次元」空間での分布特性は、変換はうけるが保存され
る。そして、図4(b)のようになる。(4)これによ
り、「N+1」次元特徴量では、統計的手法やニューラ
ルネットワークなどの定式化できる手法により、「グル
ープA」と「グループB」の双方の分布特性を考慮した
識別が可能となり、精度のよい識別ができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)本発明の第1の実施の形態を図
1、図3〜図5に示す。図1は、本発明の第1の実施の
形態に係る識別装置のフローチャート。
【0017】図3は、本発明の概念説明図。図4は、本
発明の作用の説明図。図5は、本発明の特徴量加工方式
の説明図。
【0018】図6は、射影関数fの説明図である。本発
明装置の第1の実施の形態として、様々な要因に起因す
る信号を検出するセンサーの計測信号から、特定の要因
に起因する信号のみを検出する信号検出装置8を説明す
る。
【0019】図1は、本発明にに係る識別装置のフロー
チャートである。以下の説明において、「グループA」
を検出すべき信号のグループ、「グループB」を検出す
べきでない信号のグループ、とする。
【0020】多数の信号発生要因の中から特定の要因の
信号を検出するかどうかの判断は、信号を「グループ
A」と「グループB」の2グループに分類する識別によ
り判断する。
【0021】このとき、「グループA」は特定の信号発
生要因の信号から構成されるグループでその特徴も似通
っているが、「グループB」は様々な信号発生要因の信
号を含んでおり、その特徴を特定できない場合が多い。
【0022】図1に示すように、 (1)特徴量生成装置2は特徴点検出装置6と特徴量計
算装置7からなり、 (a)特徴量生成装置2の特徴点検出装置6では、連続
的に入力されるセンサー信号から、検出すべき信号の候
補となる特徴点があれば検出する。
【0023】特徴点とは、例えば、 (ア)信号値がある閾値を超える点 (イ)極大点、極小点など、単純な判断で判断可能な、
有意な信号が発生している位置をいう。 (b)特徴量生成装置2の特徴量計算装置7では、特徴
点検出装置6で検出された特徴点ごとに、その周辺の信
号からN(Nは整定数)個の特徴量を計算する。 (2)特徴量加工装置3では、特徴量生成装置2で生成
したN(Nは整定数)個の特徴量の「N次元」特徴量空
間から、図5に示す「N+1」次元超球面への変換によ
り特徴量を加工して、加工特徴量を生成する。 (3)学習装置4では、信号発生要因の明らかになって
いるセンサー計測信号から(1)の特徴量生成装置2で
生成したN(Nは整定数)個の特徴量、および(2)の
特徴量加工装置3により生成した加工特徴量を用いて学
習を行い、加工特徴量空間での識別パラメータを生成す
る。 (4)判定装置5では、信号発生要因が未知のセンサー
計測信号から(1)で生成したN(Nは整定数)個の特
徴量と、(2)により生成した加工特徴量と、(3)に
より生成した識別パラメータを用いて、この信号が「グ
ループA」であるか「グループB」であるかを判定す
る。 (5)信号検出装置8では、(4)の判定装置5によ
り、「グループA」と判定した場合は、未知の信号発生
要因は検出すべき要があるとして、その信号を検出す
る。「グループB」と判定した場合は、検出しない。
【0024】
【発明の効果】本発明は前述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。 (1)従来の識別装置では、信号を「グループA」と
「グループB」の2グループに分類するときに、「グル
ープAは、特定の信号発生要因の信号から構成されるグ
ループでその特徴も似通っている場合」であり、「グル
ープBは、様々な信号発生要因の信号を含んでおり、そ
の特徴を特定できない場合」であるというような性質の
2グループの特徴量分布は、図2(b)に示すような分
布になる可能性が高い。そのため、精度の高い識別が困
難である。 (2)しかし、本発明装置によれば、「グループA」か
「グループB」かを判断する場合において、図5に示す
「N次元」特徴量空間から「N+1」次元超球面への変
換による特徴量加工を行い、この加工特徴量を用いた学
習および識別を行うことにより、精度の高い識別が可能
になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る識別装置のフ
ローチャート。
【図2】従来手法の問題点を示す特徴量分布概念図。
【図3】本発明の概念説明図。
【図4】本発明の作用の説明図。
【図5】本発明の特徴量加工方式の説明図。
【図6】射影関数fの説明図。
【符号の説明】
1…識別装置 2…特徴量生成装置 3…特徴量加工装置 4…学習装置 5…判定装置 6…特徴点検出装置 7…特徴量計算装置 8…信号検出装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】得られた信号又は画像が、複数のグループ
    の何れに属するかを識別する識別装置において、(A)
    入力信号または画像の一部または全部を用いてN個(N
    は定数)の特徴量を生成する特徴量生成装置(2)と、
    (B)前記N個の特徴量によるN次元の特徴量空間を、
    N+1次元の超球面に変換する特徴量加工装置(3)
    と、(C)各グループ毎のサンプル信号または画像か
    ら、前記特徴量生成装置(2)により生成した特徴量
    を、前記特徴量加工装置(3)により加工したのち、各
    グループ毎の識別パラメータを求める学習装置(4)
    と、(D)識別対象である、属するグループが不明の信
    号または画像から、前記特徴量生成装置(2)により生
    成した特徴量を、前記特徴量加工装置(3)により加工
    したのち、前記学習装置(4)を用いて求めた各グルー
    プ毎の識別パラメータと比較することにより、属するグ
    ループを判定する判定装置(5)とを備えたことを特徴
    とする識別装置。
JP9048970A 1997-03-04 1997-03-04 識別装置 Withdrawn JPH10247243A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003500766A (ja) * 1999-05-25 2003-01-07 スティーヴン ディー. バーンヒル、 複数支援ベクトルマシンを使用した複数データセットからの知識発見の増強
CN104228767A (zh) * 2014-07-30 2014-12-24 哈尔滨工业大学深圳研究生院 一种基于掌纹认证的汽车启动方法
CN104732512A (zh) * 2013-12-20 2015-06-24 富士通株式会社 空间划分方法以及空间划分装置
KR20150070938A (ko) * 2013-12-17 2015-06-25 후지쯔 가부시끼가이샤 공간 분할 방법, 공간 분할 장치 및 기억 매체
JP2015118639A (ja) * 2013-12-19 2015-06-25 富士通株式会社 検索方法、検索プログラムおよび検索装置
EP2916481A1 (en) 2014-03-07 2015-09-09 Fujitsu Limited Classification method, classification device, and classification program

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003500766A (ja) * 1999-05-25 2003-01-07 スティーヴン ディー. バーンヒル、 複数支援ベクトルマシンを使用した複数データセットからの知識発見の増強
EP2890041A1 (en) 2013-12-17 2015-07-01 Fujitsu Limited Space division method, space division device, and space division program
KR20150070938A (ko) * 2013-12-17 2015-06-25 후지쯔 가부시끼가이샤 공간 분할 방법, 공간 분할 장치 및 기억 매체
JP2015118464A (ja) * 2013-12-17 2015-06-25 富士通株式会社 空間分割方法、空間分割装置および空間分割プログラム
JP2015118639A (ja) * 2013-12-19 2015-06-25 富士通株式会社 検索方法、検索プログラムおよび検索装置
EP2890043A1 (en) 2013-12-20 2015-07-01 Fujitsu Limited Space division method, space division device, and space division program
US20150178929A1 (en) * 2013-12-20 2015-06-25 Fujitsu Limited Space division method, space division device, and recording medium
KR20150073076A (ko) 2013-12-20 2015-06-30 후지쯔 가부시끼가이샤 공간 분할 방법, 공간 분할 장치 및 기록 매체
CN104732512A (zh) * 2013-12-20 2015-06-24 富士通株式会社 空间划分方法以及空间划分装置
JP2015121899A (ja) * 2013-12-20 2015-07-02 富士通株式会社 空間分割方法、空間分割装置および空間分割プログラム
CN104732512B (zh) * 2013-12-20 2017-09-19 富士通株式会社 空间划分方法以及空间划分装置
EP2916481A1 (en) 2014-03-07 2015-09-09 Fujitsu Limited Classification method, classification device, and classification program
CN104899901A (zh) * 2014-03-07 2015-09-09 富士通株式会社 分类方法及分类设备
KR20150105193A (ko) 2014-03-07 2015-09-16 후지쯔 가부시끼가이샤 분류 방법, 분류 장치 및 기록 매체
JP2015170217A (ja) * 2014-03-07 2015-09-28 富士通株式会社 分類方法、分類装置および分類プログラム
CN104899901B (zh) * 2014-03-07 2018-01-05 富士通株式会社 分类方法及分类设备
US10134176B2 (en) 2014-03-07 2018-11-20 Fujitsu Limited Setting a projective point for projecting a vector to a higher dimensional sphere
CN104228767A (zh) * 2014-07-30 2014-12-24 哈尔滨工业大学深圳研究生院 一种基于掌纹认证的汽车启动方法

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