JPS5926960B2 - Time series pattern matching device - Google Patents

Time series pattern matching device

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Publication number
JPS5926960B2
JPS5926960B2 JP50006810A JP681075A JPS5926960B2 JP S5926960 B2 JPS5926960 B2 JP S5926960B2 JP 50006810 A JP50006810 A JP 50006810A JP 681075 A JP681075 A JP 681075A JP S5926960 B2 JPS5926960 B2 JP S5926960B2
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JP
Japan
Prior art keywords
pattern
standard pattern
recurrence formula
standard
time series
Prior art date
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Expired
Application number
JP50006810A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5181504A (en
Inventor
博昭 迫江
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NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
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Publication of JPS5181504A publication Critical patent/JPS5181504A/ja
Publication of JPS5926960B2 publication Critical patent/JPS5926960B2/en
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は音声等のパタン認識システムの重要な一部であ
るパタンマッチング装置の改良に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an improvement in a pattern matching device that is an important part of a pattern recognition system for speech and the like.

音声を自動認識するシステムは人間工学的に優れたマツ
−マシンインターフェースの手段として計算機へのデー
タ入力や機械運転等の応用分野を有し、その実用化が各
方面から望まれている。
A system that automatically recognizes speech has applications in fields such as data input to computers and machine operation as a means of ergonomically superior pine-machine interface, and its practical application is desired from various quarters.

簡単でか・つ比較的安定な認識方法としてパタンマッチ
ング法がある。この方法は認識さるべき語業の各単語に
対してあらかじめ標準の音声パタン(以下標準パタンと
称する)を登録しておき、入力パタンと各標準パタンの
間で比較(マッチング)を行なつて最も良く似ている標
準パタンを決定することによつて認識するものである。
しかし音声パタンは情報量が多く、通常の分析データを
そのまま登録すると膨大な記憶量を必要とし、認識装置
は高価なものとなる。このため、従来より単語音声パタ
ンの全時間にわたつての特徴を標準パタンとして登録す
るかわりに、標準パタンとしては単語音声を構成する音
素を記述するパラメタの系列のみを登録し、入力音声を
音素単位に区分した後、標準パタンとマッチングを行な
つて認識する方法が試みられている。しかし、このやり
方では入力音声を音素単位に区分する事が非常にむずか
しくて誤つた区分動作を行ないやすいため、十分な性能
をもつた認識システムは実現できていない。このため入
力音声の区分化を行なうことなく圧縮された標準パタン
とのマッチングを直接的に行なうことが現実的な方法と
なる。この場合には、入力・ パタンと標準パタンの時
間軸が異なる(通常、標準パタンは比較的短かい一定周
期で標本化されており、入力パタンは不等長で比較的長
い周期で標本化されている)ため両者の時間軸のズレを
整合してマツチングを行なう必要がある。このため標準
パタンの音素系列を伸長して入力パタンに整合すること
が必要であるが、この場合には各音素が持つ標準的な継
続時間と極端に異なつた伸長を行なつてはならない。ま
た、整合をいかにして能率良く行なうかということも問
題である。このような問題に適した方法としてダイナミ
ツクプログラミングを利用した方法が「特願昭4911
3815」に述べられている。
Pattern matching is a simple and relatively stable recognition method. In this method, standard phonetic patterns (hereinafter referred to as standard patterns) are registered in advance for each word in the language to be recognized, and the input pattern is compared (matched) with each standard pattern to find the best one. It is recognized by determining standard patterns that are very similar.
However, voice patterns contain a large amount of information, and registering ordinary analysis data as is requires a huge amount of memory, making the recognition device expensive. For this reason, instead of registering the characteristics of a word speech pattern over the entire time as a standard pattern, only a series of parameters that describe the phonemes that make up the word speech are registered as standard patterns, and the input speech is divided into phonemes. Attempts have been made to recognize a pattern by dividing it into units and then matching it with a standard pattern. However, with this method, it is extremely difficult to classify input speech into phoneme units, and it is easy to make incorrect classification operations, so a recognition system with sufficient performance has not been realized. Therefore, a practical method is to directly match the compressed standard pattern without segmenting the input speech. In this case, the time axes of the input pattern and the standard pattern are different (normally, the standard pattern is sampled at a relatively short constant period, and the input pattern is unequal length and sampled at a relatively long period). Therefore, it is necessary to perform matching by aligning the time axes of the two. For this reason, it is necessary to expand the phoneme sequence of the standard pattern to match the input pattern, but in this case, the expansion must not be extremely different from the standard duration of each phoneme. Another problem is how to efficiently perform matching. A method that uses dynamic programming is suitable for solving such problems, as proposed in the Japanese Patent Application No. 4911.
3815”.

しかし、引例でぱ入力パタンを標準パタンの時間軸に投
影して比較しているため(1)ダイナミツクプログラミ
ングの漸化式中に除算が必要で計算量が大となる。また
、(2)類似の度合として計算される値の大きさが標準
パタンの時間長に影響されるという欠点があつた。本発
明の目的は、引例の方法とは逆に標準パタンを入力パタ
ンの時間軸に投影して比較することによつて、上記引例
のもつ欠点(1)、(2)を改善し、安価で性能の良い
音声認識装置を実現することにある。
However, since the cited example projects the input pattern onto the time axis of the standard pattern and compares it, (1) division is required in the dynamic programming recurrence formula, resulting in a large amount of calculation. In addition, (2) there was a drawback that the magnitude of the value calculated as the degree of similarity was affected by the time length of the standard pattern. The purpose of the present invention is to improve the disadvantages (1) and (2) of the above cited example by projecting a standard pattern onto the time axis of the input pattern and comparing it, contrary to the method cited in the cited example. The objective is to realize a speech recognition device with good performance.

本発明の原理は音声以外の広範囲なパタン認識問題に有
効に適用されるものであるが、以下では音声の場合を例
にとつて本発明の構成を詳述する。一般に音声パタンは
時間軸を有するパタンであるので、Qi−(・All.
a2l、・・・・・・・・・ ANi)の時系列として
の如く表現される。
Although the principles of the present invention can be effectively applied to a wide range of pattern recognition problems other than speech, the configuration of the present invention will be described in detail below using speech as an example. In general, audio patterns are patterns that have a time axis, so Qi-(・All.
a2l, ......ANi) is expressed as a time series.

ここにQiは音声の始端より計数して第1時間点の特徴
を示すものとする。一例としては、音声分析フイルタ一
の出力レベルを要素とするベクトルを考えることが出来
る。同様な構成を持つ別の時系列を考え、Bを標準パタ
ンとしAを入力パタンとしてパタンマツチングを行なう
問題を考える。
Here, Qi is counted from the beginning of the voice and represents the characteristics of the first time point. As an example, a vector whose elements are the output levels of a speech analysis filter can be considered. Consider another time series with a similar configuration, and consider the problem of performing pattern matching with B as a standard pattern and A as an input pattern.

ただし、Bの時間軸は非線形に圧縮されており、JはI
に比較して相当に小さいとする。 木*
本発明における装置では、標準パタンの各特徴ベクトル
L)jに許容される最小継続長Mj、最大継続Njを対
応させて記憶しておき、標準パタンの各特徴ベクトルb
・を指定されるm・とn・の JJ
間の個数に伸長して入力パタンの各特徴ベクトルQiに
対応させ、入力パタンの各特徴ベクトル溢1とそれに対
応づけられた標準パタンの特徴ベクトル1b・との距離
をiについて加算した量が全j体として最小になるよう
にする演算をダイナミツクプログラミングによつて行な
い、得られた最小値をもつて入力パタンAと標準パタン
Bとの類似度S(A.B)とする。
However, the time axis of B is compressed nonlinearly, and J is
It is assumed that it is considerably small compared to . wood*
In the apparatus of the present invention, each feature vector L)j of a standard pattern is stored in correspondence with the minimum duration Mj and maximum duration Nj allowed, and each feature vector b) of the standard pattern is
JJ of m・ and n・ where ・ is specified
The distance between each feature vector Qi of the input pattern and the feature vector 1b of the standard pattern associated with it is added for i to the total amount. An operation to minimize the j-field is performed by dynamic programming, and the obtained minimum value is taken as the degree of similarity S (A.B) between the input pattern A and the standard pattern B.

このことは第1図に示すようにi−j平面上にj点をな
るl・個のi点に対応させる11〜14のようJな線分
列(点列)を定める事になる。
This means that, as shown in FIG. 1, J line segment sequences (point sequences) such as 11 to 14 are defined on the i-j plane, making j points correspond to l* i points.

i点にj点を対応させる関数を で示す。A function that makes point i correspond to point j is Indicated by

3・とbの類似性の尺度として距離を01j用いる場合
を例にとる。
Let us take as an example the case where distance 01j is used as a measure of similarity between 3. and b.

?1と[Bjの距離をd(1.j)で示す。かくすると
類似度は、 なる最小化問題を、I個のjに対応づけられるiの個数
1・が(3)の条件を満すという制約のもとにJ計算す
ることにより得られる。
? The distance between 1 and [Bj is denoted by d(1.j). Thus, the similarity can be obtained by calculating J using the minimization problem under the constraint that the number of i's associated with I j's satisfies the condition (3).

本発明の装置は上記最大化問題を次のようなダイナミツ
クプログラミング手法で計算することを特徴とする。
The apparatus of the present invention is characterized in that the above-mentioned maximization problem is calculated using the following dynamic programming method.

すなわち漸化式 のもとに1≦i≦、1≦j≦Jなる範囲で順次計算する
ことによつて、類似度をと得る。
That is, the degree of similarity is obtained by sequentially calculating in the range 1≦i≦, 1≦j≦J based on the recurrence formula.

(7)の漸化式の具体例を第2図によつて説明する。第
2図はi−j平面の(1.j)点の近傍を拡大したもの
である。
A specific example of the recurrence formula (7) will be explained with reference to FIG. FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of point (1.j) on the ij plane.

座標軸は省略しているが横軸がi軸、縦軸がj軸である
とする。図の例は、最小長Mjが3で最大長Njが5と
指定された場合に、点20の(1.j)点に対してg(
1.j)が点20,21,22,23,24のd(1−
Lj)、(3≦l≦5)と点30,31,32のg(1
−1.j)をもとにして計算される様子を示している。
この場合(7)式の右辺の〔 〕内はl一3、l−4、
l−5の3種が生じる。すなわち、JIV(7)式の漸
化式は上記のG3、G4、G5の3種の値の最小なもの
を選択して新たにg(1.j)として算出することを意
味している。
Although the coordinate axes are omitted, it is assumed that the horizontal axis is the i-axis and the vertical axis is the j-axis. In the example shown in the figure, when the minimum length Mj is specified as 3 and the maximum length Nj is specified as 5, g(
1. j) is d(1-
Lj), (3≦l≦5) and g(1
-1. It shows how it is calculated based on j).
In this case, the values in brackets on the right side of equation (7) are l-3, l-4,
Three types of l-5 are generated. That is, the recurrence formula of the JIV (7) formula means that the minimum of the above three values of G3, G4, and G5 is selected and newly calculated as g(1.j).

(7)式の漸化式の意味は以上のようであるので、いま
jをダイナミツクプログラミングで言う所の段に対応さ
せるとg(1.j)は第j段のd(1、j)と第j−1
段のg(ト)、j−1)が既知であると容易に計算され
る。
The meaning of the recurrence formula in equation (7) is as above, so if j is now made to correspond to a stage in dynamic programming, g(1.j) is d(1,j) of the jth stage. and the j-1st
It is easily calculated if g(g), j-1) of the stage is known.

よつてj−1の段より始めてj=2、3・・・・・・・
・・と順次計算して最後にj一Jの段に至つてg(1.
J)を得ることができる,以上の原理を実行するため本
発明による装置は゛5:0 (1)入力パタンA=S1、62、・・・・・・・・・
、釦の一部または全部を保持するための入カパタンバツ
フア、(2)標準パタンB=TOl、1b2、・・・・
・・・・・、1bj・・・・・・・・・BJとそれに付
属するMj.njを保持するための標準パタン記憶部、
(3)ΦITOjの距離d(1、j)を計算するための
距離計算部、(4)d(1.j)の所用個数を一時記憶
するための距離レジスタ、(5)漸化式(7)を計算す
るための漸化式計算部、(6)漸化式の値g(1.j)
の所用個数を一時記憶するための演算レジスタをその主
要部として持つ。
So starting from stage j-1, j=2, 3...
..., and finally reaches the stage j-J and calculates g(1.
In order to carry out the above principle, the apparatus according to the present invention can obtain 5:0 (1) Input pattern A=S1, 62, . . .
, input pattern buffer for holding part or all of the button, (2) standard pattern B=TOl, 1b2,...
..., 1bj...BJ and its attached Mj. standard pattern storage unit for holding nj,
(3) Distance calculation unit for calculating the distance d(1, j) of ΦITOj, (4) Distance register for temporarily storing the required number of d(1.j), (5) Recurrence formula (7) ), (6) recurrence formula calculation unit for calculating recurrence formula value g(1.j)
Its main part is an arithmetic register for temporarily storing the required number of .

以上の各部の機能的な結合を第3図に示している。図に
おいて、41は入カパタンバツフア、42は標準パタン
記憶部、43は距離計算部、44は距離レジスタ、45
は漸化式計算部、46は演算レジスタである。40は制
御部であつて上記各部の動作を制御する機能を有する。
FIG. 3 shows the functional connections of the above parts. In the figure, 41 is an input pattern buffer, 42 is a standard pattern storage section, 43 is a distance calculation section, 44 is a distance register, and 45 is a distance calculation section.
is a recurrence formula calculation unit, and 46 is an arithmetic register. Reference numeral 40 denotes a control unit, which has a function of controlling the operations of each of the above-mentioned units.

漸化式計算部45は44よりd(1.j)を所用個数、
46よりg(1.j−1)を所用個数読込み、これらを
もとにして漸化式(6)を計算し、得られるg(1.j
)を46に書込む。(ト)、j)に関する繰返しは40
によつて制御される。以上の如く標準パタンBと入力パ
タンAとのパタンマツチングをダイナミツクプログラミ
ングによつて行なう原理を示した。
The recurrence formula calculation unit 45 calculates the required number of d(1.j) from 44,
46, read the required number of g(1.j-1), calculate recurrence formula (6) based on these, and obtain g(1.j
) is written to 46. The repetition for (g) and j) is 40
controlled by. As described above, the principle of performing pattern matching between standard pattern B and input pattern A by dynamic programming has been explained.

この原理によると各?・に対してb・が最適に対応づけ
られ安定なマ1コツチングが能率良く実行できる。
Each according to this principle?・ b ・ is optimally associated with ・ , and stable machining can be performed efficiently.

しかも最小継続長、最大継続長の制約も正確に実現され
ている。さらに、特願昭49−113815に比較する
と漸化式(7)に除算が含まれないと言う大きな利点が
ある。また類似度S(A.B)の値g(1.J)はj軸
方向に積分した量であるため標準パタン長Jの影響を受
けないという特長があり、S(A、B)の直接的な比較
による認識判定を可能にする。本発明の基本的な一実施
形態を第4図に示す。この実施例は第4図のプロツク図
の漸化式計算部を特に詳細に示したものである。図の4
0,41,42,43,46は第3図のそれぞれに対応
する。450から455までは第3図の漸化式計算部4
5に対応するものである。
Moreover, the minimum and maximum duration constraints are also accurately realized. Furthermore, compared to Japanese Patent Application No. 113,815/1982, there is a great advantage in that the recurrence formula (7) does not include division. In addition, the value g(1.J) of the similarity S(A.B) has the feature that it is not affected by the standard pattern length J because it is an amount integrated in the j-axis direction. It enables recognition judgment by comparison. A basic embodiment of the invention is shown in FIG. This embodiment shows in particular detail the recurrence formula calculation section of the block diagram of FIG. Figure 4
0, 41, 42, 43, and 46 correspond to those in FIG. 3, respectively. From 450 to 455 is the recurrence formula calculation section 4 in Fig. 3.
This corresponds to 5.

451は加算回路であつて44よりの信号dと452よ
りの信号Sとの加算を行なう。
451 is an adder circuit which adds the signal d from 44 and the signal S from 452.

452は第1レジスタであつて、450よりの信号rに
よつてOにりセツトされ、以後は451の出力を保持す
る機能を有する。
452 is a first register which is set to O by the signal r from 450 and has the function of holding the output of 451 thereafter.

451と452によつて44より順次与えられる信号d
の総和が計算されて保持される。
Signal d given sequentially from 44 by 451 and 452
The sum total is calculated and stored.

453は加算回路であつて452よりの信号S1と46
よりの信号g1の和を計算してG2として出力する。
453 is an adder circuit which receives signals S1 from 452 and 46
The sum of the signals g1 is calculated and output as G2.

454は比較回路であつてG2とG3を比較してその小
さな値を通過せしめる。
454 is a comparator circuit that compares G2 and G3 and allows the smaller value to pass.

455は第2レジスタであつて制御信号rによつて十分
大な数値にセツトされた後、順次与えられる454の出
力の最後のものを保持する。
Reference numeral 455 is a second register which, after being set to a sufficiently large value by the control signal r, holds the last one of the outputs of 454 which are sequentially applied.

454と455によつて453より順次与えられるG2
の最小値が計算されて457に保持される。
G2 given sequentially from 453 by 454 and 455
The minimum value of is calculated and held at 457.

450は漸化式計算制御部であつて451〜455の各
部を制御する。
Reference numeral 450 denotes a recurrence formula calculation control section, which controls each section 451 to 455.

さらに以上の41,42,43,44,46,450は
制御部40によつて制御される。漸化式計算を始めるに
先だつて制御部40は制御信号Rsを発して演算レジス
タに(8)式の初期値を設定せしめる。
Furthermore, the above 41, 42, 43, 44, 46, and 450 are controlled by the control section 40. Prior to starting calculation of the recurrence formula, the control section 40 issues a control signal Rs to set the initial value of equation (8) in the calculation register.

以後漸化式のパラメタ(1.j)を信号1,jとして順
次発生し、漸化?7)を計算せしめる。(1.j)を発
生する順序としては、たとえばj段内ではiを順次増加
し、その段がすべて終了したらjを1増加して次の段に
移るという方法が適当な一例として考えられる。次に任
意の一点(1.j)での各部の動作を説明する。
After that, the parameter (1.j) of the recurrence formula is generated sequentially as signals 1 and j, and the recurrence? 7) have them calculate. An appropriate example of the order in which (1.j) is generated is to sequentially increment i in stage j, and when that stage is completed, increment j by 1 and move on to the next stage. Next, the operation of each part at an arbitrary point (1.j) will be explained.

標準パタン記憶部42に信号jが与えられると信号bと
してBjが出力され、同時にm、nとしてMjとNjが
それぞれ出力される。距離 一計算部43は41よりC
i(1=1〜I)を順次読み出して、信号bとして与え
られるb・との間ゝ
Jの距離d(1.j)を(5)式によつて計算し
、距離レジスタ44に書き込む。しかる後、漸化式計算
部はiを1よりJまで変化させてg(1,.j)を J
順次計算するように動作する。特定の(1.j)に関し
てg(1.j)を計算する動作は以下のようである。ま
ず450は制御信号rを発して452を0に、457を
十分大きな数値にリセツトする。しかる後、1=O、1
、2c・・・・・・・・、 5(Nj−1)まで順
次1′=i−1を発して、lに関しての各時点の和を4
52にSとして算出せしめる・(Mj−1)≦l≦(N
j−1)を満足するlの時は出力指令信号0e1によつ
てS1を出力せしめるとこれは(7)式の右辺の〔 〕
内の第2項*41x1d(1−X.j)に対応する。こ
の時、i〃一i−1を発してg1としてg(1−1,.
j−1)を46より出力させ前述S1との和をG2とし
て計算するとこれは(7)式右辺の〔 〕内の値の1個
となつている。よつてlが(Mj−1)から(Nrl)
の範囲で変化する間に(7)式右辺の値はすべて得られ
る。454と455によつてG2の最小値を求めるとg
としては(7)式の計算結果が得られる。
When the signal j is applied to the standard pattern storage section 42, Bj is outputted as the signal b, and at the same time, Mj and Nj are outputted as m and n, respectively. Distance 1 Calculation unit 43 is C from 41
i (1=1 to I) are read out sequentially, and the distance between b and given as signal b is
The distance d(1.j) of J is calculated using equation (5) and written to the distance register 44. After that, the recurrence formula calculator changes i from 1 to J, and converts g(1,.j) to J
Works to calculate sequentially. The operation of calculating g(1.j) for a particular (1.j) is as follows. First, 450 issues a control signal r to reset 452 to 0 and 457 to a sufficiently large value. After that, 1=O, 1
, 2c......, 1'=i-1 is issued sequentially up to 5 (Nj-1), and the sum of each time point with respect to l is 4.
52 to calculate as S・(Mj-1)≦l≦(N
When l satisfies j-1), S1 is output by output command signal 0e1, and this is expressed as [ ] on the right side of equation (7).
This corresponds to the second term *41x1d(1-X.j). At this time, emit i〃i-1 and set g1 as g(1-1, .
j-1) is output from 46 and the sum with S1 is calculated as G2, which becomes one of the values in brackets [ ] on the right side of equation (7). Therefore, l changes from (Mj-1) to (Nrl)
All the values on the right side of equation (7) can be obtained while changing within the range of . 454 and 455 to find the minimum value of G2, g
The calculation result of equation (7) is obtained.

この時点で455に対して出力指令信号0e2を発して
gの値を46の演算レジスタに送りg(1.j)として
記憶せしめる。これによつて漸化式(7)の計算が(1
.j)に関して終了したことになる。次にはiを1増加
させてg(1+1、j)の計算を行なう。以上の計算は
すべての(1.j)に関して計算する必要はない。たと
えばi<jなる点ではg(1.j)の算出は不可能であ
るが、このような点では漸化式計算は省略するものとす
る。したがつて距離レジスタ44と演算レジスタ46の
容量も実際は小さくて良い。以上本発明の原理を実施例
を引用して説明したが、これらの記載は本発明の範囲を
限定するものではない。特に、以上の記載では旬1とT
Ojの間の類似性を距離d(ト)、j)によつて評価し
たが、これは一例であつて他の尺度によつてもよい。内
積や相関のように旬1と1bjが似ているほど大な量に
よる場合は類似度は(6)式と逆に最大化問題となり、
(7)式や実施例における最小値選択の操作は最大値選
択の操作によつて置き換えられるがこのような場合も本
発明の範囲に含まれるものである。また先に述べた如く
、本発明の適用範囲は音声パタンに限定されるものでは
なく、時系列として表現されるパタンに広く応用される
ものである。また以上の記載では、一般性を持たせるた
めに、MjとNjが各jに対して指定されている場合を
述べたが、MjとNjがそれぞれ一定である場合には標
準パタン記憶部に特に記憶して置かず、漸化式の形も固
定してしまつて良い。たとえばm・0jが常に1でn・
が常に2である場合には(7)式はJのように簡単な形
となる。
At this point, an output command signal 0e2 is issued to 455 to send the value of g to the calculation register of 46 and store it as g(1.j). As a result, the calculation of recurrence formula (7) becomes (1
.. j) has been completed. Next, i is increased by 1 and g(1+1,j) is calculated. The above calculations do not need to be performed for all (1.j). For example, it is impossible to calculate g(1.j) at a point where i<j, but the recurrence formula calculation is omitted at such a point. Therefore, the capacities of the distance register 44 and calculation register 46 may actually be small. Although the principle of the present invention has been explained above with reference to examples, these descriptions do not limit the scope of the present invention. In particular, in the above description, seasonal 1 and T
Although the similarity between Oj was evaluated using the distance d(t), j), this is just an example, and other measures may be used. When the quantity is so large that season 1 and 1bj are similar, such as inner product or correlation, the similarity becomes a maximization problem, contrary to equation (6),
The operation for selecting the minimum value in equation (7) and the examples can be replaced by the operation for selecting the maximum value, but such cases are also included in the scope of the present invention. Furthermore, as described above, the scope of application of the present invention is not limited to audio patterns, but is broadly applicable to patterns expressed as time series. In addition, in the above description, in order to maintain generality, we have described the case where Mj and Nj are specified for each j, but when Mj and Nj are each constant, there are special settings in the standard pattern storage section. You can fix the shape of the recurrence formula instead of memorizing it. For example, m・0j is always 1 and n・
When is always 2, equation (7) becomes a simple form like J.

標準パタンが一定の比率で時間方向に圧縮されている場
合にはこのような簡略な方法で十分であり装置の簡単化
の意味で有効であるが、このようにMj.njが固定で
ある場合も本発明の範囲に包含されるものである。また
類似度の値としてはg(1.J)に固定せず、g(1.
J)(iは可変)をすべて類似度として利用する場合を
も包含する。
If the standard pattern is compressed in the time direction at a constant rate, such a simple method is sufficient and effective in terms of simplifying the device, but in this way Mj. A case where nj is fixed is also included within the scope of the present invention. Also, the similarity value is not fixed at g(1.J), but g(1.J).
J) (where i is variable) is used as the degree of similarity.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の原理を説明する図である。 図において、横軸には人力パタンA−Cl,@2,・・
・・・・・・・,61,・・・・・・・・・,QIがi
に対応づけて配置せられ、縦軸には標準パタンB−1b
1,1b2,・・・・・・・・・,Bj,・・・・・・
・・・,Bjがjに対応づけられて配されている。11
,12,・・・・・・・・・,14で示す点列によつて
各81はTOjに対応づけられる。 第2図は本発明の中心をなすダイナミツクプログラミン
グの漸化式が計算される様子を示す図である。第3図は
本発明の基本的な実施形態を示す図である。40は制御
部41は入カパタンバツフア、42は標準パタンバツフ
ア、43は距離計算部、44は距離レジスタ、45は漸
化式計算部、46は演算レジスタである。
FIG. 1 is a diagram explaining the principle of the present invention. In the figure, the horizontal axis shows the human pattern A-Cl, @2,...
・・・・・・・・・,61,・・・・・・・・・,QI is i
The vertical axis shows the standard pattern B-1b.
1,1b2,・・・・・・・・・,Bj,・・・・・・
..., Bj are arranged in correspondence with j. 11
, 12, . . . , 14, each 81 is associated with TOj. FIG. 2 is a diagram showing how the dynamic programming recurrence formula, which is the core of the present invention, is calculated. FIG. 3 is a diagram showing a basic embodiment of the present invention. Reference numeral 40 designates a control unit 41 as an input pattern buffer, 42 a standard pattern buffer, 43 a distance calculation unit, 44 a distance register, 45 a recurrence formula calculation unit, and 46 a calculation register.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 特徴ベクトル@_1の時系列として表現される入力
パタンA=@_1,@_2,………,@_i,………@
_lをiに関して参照可能な形式で保持する入力パタン
バッファと、特徴ベクトル■_jの時系列として表現さ
れる標準パタンB=■_1,■_2,………,■_j,
………,■_Jと各■_jに対してあらかじめ指定され
る最小長m_jと最大長n_jをjに関して参照可能な
形式で保持するための標準パタン記憶部と、入力パタン
バッファより読み出される@_iと標準パタン記憶部よ
り読み出される■_jとの間の類似の度合を示す尺度d
(i、j)を計算するための距離計算手段と、指定され
たjに関して前記距離計算手段で算出されるd(i、j
)をiに関して参照可能な形式で所用個数保持するため
の距離レジスタと、以下に述べる漸化式計算結果g(i
、j)を所用個数保持するための演算レジスタと、jに
関する各段において、lをm_jとn_jの間で可変と
し、前記距離レジスタより読み出されるd(i−l+1
、j)からd(i、j)までの1個の和にh(i−1、
j−1)を加算した量のd(i、j)が@_iと■_j
が類似するほど小な量であるときはlに関する最小値を
、その逆であるときはlに関する最大値を新たなg(i
、j)として前記演算レジスタに書込むという漸化式計
算部を有し、j=Jなる段の計算結果として入力パタン
Aと標準パタンBとの類似度を算出することを特徴とす
るパタンマッチング装置。
1 Input pattern A expressed as a time series of feature vector @_1 = @_1, @_2, ......, @_i, ......@
An input pattern buffer that holds _l in a format that can be referenced with respect to i, and a standard pattern B = ■_1, ■_2, ......, ■_j, expressed as a time series of feature vectors ■_j.
......, ■_J and a standard pattern storage unit for holding the minimum length m_j and maximum length n_j specified in advance for each ■_j in a format that can be referenced with respect to j, and @_i read from the input pattern buffer. A measure d indicating the degree of similarity between and ■_j read from the standard pattern storage unit
(i, j); and d(i, j) calculated by the distance calculation means with respect to specified j.
) in a format that can be referenced with respect to i, and the recurrence formula calculation result g(i
, j), and in each stage related to j, l is made variable between m_j and n_j, and d(i-l+1
, j) to d(i, j) has h(i-1,
d(i, j), which is the sum of j−1), is @_i and ■_j
are small enough to be similar, the minimum value of l is used as the new g(i
, j) in the calculation register, and calculates the degree of similarity between the input pattern A and the standard pattern B as the calculation result of the stage where j=J. Device.
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