JPS61127075A - 画像パターン認識方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、新しい認識方法、更には人間以外による認識
およびこれに基づ（思考方法に関する。

更に詳述するならば、本発明は、図形、文字などのパタ
ーンを認識する方法に関するものであり、図形、文字な
どのパターンを、新規な判断操作により認識する方法に
関するものである。

従来の技術 従来の機械的または電気的手段による認識、すなわち、
判断は、長さ、電流値、電圧値などの物理量が数値的に
同一であるか否か、或いはその大小を判断するにすぎな
かった。すなわち、コンピュータにおいても電流のオン
・オフに基づく２進数の論理に依拠しており、この判断
についての原理的限界のため人間の思考、特に人間の判
断に類似する操作を行うことができなかった。また、こ
のような限界のため、パターン認識においても、本来ア
ナログ量であるパターンを最終的にディジタル量に変換
して処理しなければ認識を行い得なかった。

発明が解決しようとする問題点 ここで、人間の認識の形態を考察すると、そこでは、Ａ
＝Ａ（またはＡ’）なる同一性の判断がその基礎となっ
ている。この同一性の判断とは、従来の機械的または電
気的手段による認識の如く単に物理量の絶対値の比較で
はなく、概念としての同一性を判断することを意味する
。すなわち、人間の思考操作においては、例えば、犬、
馬、牛は哺乳類として同一であり、男、女は人類という
概念に内包されるものとして同一であり、いわゆるカテ
ゴリー分けが可能である。つまり、このカテゴリー分け
において、Ａ＝Ａ（またはＡ’）なる同一性の判断が、
カテゴリーの段階毎に同一性を保持しながら繰り返され
ることによって、被認識対象の既知の概念系による特定
が可能であり、更には被認識対象自体の固有性の認識も
可能となる。

しかし、従来の機械的または電気的手段によっては、こ
のような同一性の判断が不可能であり、従って、従来の
パターン認識においても、文字や図形などのパターンか
ら複雑な手順で複数個の特徴を抽出し、これと予め作成
しておいた標準パターンの特徴群との間で距離等の計算
、すなわち絶対量の単純な測定を行うものがほとんどで
ある。

そのため、従来のパターン認識は、パターンの位置や回
転角度や縮倍率が変わると、同一パターンでも異なるパ
ターンとして認識するなど、認識可能なパターンの位置
や回転角度や縮倍率が制限されるという問題がある。ま
た、パターンの位置や回転角度が変わっても正しく認識
できるように位置や角度の自由度を与えるためには、従
来のパターンの認識方法は、すべてデジタル的な特徴計
算による方法であるため、平行移動や回転を修正するた
めの計算処理量が大幅に増大するという問題がある。

そこで、本発明は、被認識対象について概念としての同
一性をカテゴリーの段階毎に判断しろる新規な認識方法
を提供することを目的とするものであり、パターン認識
においても、パターンの位置や回転角度に影響されず、
且つ複雑な処理を必要としないパターン認識方法を提供
せんとするものである。

問題点を解決するための手段 本発明の発明者は、上記した目的のために種々研究し、
人工知能として、上記した概念としての同一性をカテゴ
リーの段階毎に判断しうる新規な認識方法を提供するこ
とに成功したものである。

すなわち、本発明によると、被認識対象を１つの概念の
系のもとに認識する方法であって、該概念の系は、それ
ぞれ別個の非線形振動系に１対１で置換可能な概念群か
らなり、該被認識対象を、該被認識対象に固有の概念に
対応する周波数を有する非線形振動特性の物理系に変換
し、該物理系の振動と、前記概念系に属する任意の概念
に対応する非線形振動とを結合し、これらの振動が「引
き込み」を生ずるが否かにより、該被認識対象に固有の
概念と上記任意の概念との同一性を判断することを特徴
とする認識方法が提供される。

更に、本発明によるならば、被認識対象を１つの概念の
系のもとに認識する方法であって、該概念の系は、振動
周波数に１対１で置換可能な概念群からなり、該被認識
対象を、液系に属し且つ該被認識対象に固有の概念に対
応する周波数を有する非線形振動特性の物理系に変換し
、該物理系を、前記概念系に属する任意の概念に対応す
る周波数で励振せしめ、「引き込み」を生ずるが否かに
より、該被認識対象に固有の概念“と上記任意の概念と
の同一性を判断することを特徴とする認識方法が提供さ
れる。

本発明に従うと、上記の概念の系に属する周波数に１対
１で置換可能な概念群は、それらの対応する周波数では
互いに振動の「引き込み」を起こさない互いに独立した
概念群と、それらの対応する周波数において、複数の独
立した概念に対応する周波数の振動のすべてと「引き込
み」を生じ、且つこれらの複数の独立した概念を内包す
る上位の概念群と、１つの独立した概念に対応する周波
数において、振動の「引き込み」を生ずる周波数に対応
し、且つ咳１つの独立した概念に内包される下位の概念
群とで構成される。

そして、本発明の認識方法においては、上記の変換され
た物理系が、上記の概念の系に属する上位の概念に対応
する周波数から下位の概念に対応する周波数での振動と
の「引き込みＪを生ずるか否かを順次判断することによ
り、被認識対象をカテゴリー分けすることが可能であり
、或いは、上記の変換された物理系の周波数にふいては
、上記の概念の系に属する概念に対応する周波数のいず
れの振動とも「引き込み」を生じないときは、該物理系
の周波数に対応する新たな概念を上記概念の系に組み込
み、被認識対象自体を概念付けすることも可能である。

ここで、「引き込み」とは、相違する周波数の２つの非
線形振動系が共存したとき、これらの周波数の類似性に
より所定の期間後にこれら２つの非線形振動系が同一の
周波数で振動するようになる現象をいう。この非線形振
動系の「引き込み」効果については、”Ｎｏｎ１ｉｎｅ
ｒ　０ｓｃｉｌａｔｉｏｎｓ”、　Ａ。

Ｈ，Ｎａｙｆｅｈ　ａｎｄ　Ｄ、Ｔ、Ｍｏｏｋ、　　Ｊ
ｏｈｎ　Ｗｉｌｅｙ　＆　５ｏｎｓ　１９７９を参照さ
れたい。

また、本発明によるならば、被認識対象を１つの概念の
系のもとに認識する方法であって、該概念の系は、振動
周波数に１対１で置換可能な概念群からなり、該被認識
対象を、液系に属し且つ該被認識対象に固有の概念に対
応する周波数を有する非線形振動特性の物理系に変換し
、該物理系を励振させて、「引き込み」効果により収束
した振動周波数と既知の概念に固有の振動周波数とを比
較して、同一性を判断することを特徴とする認識方法が
提供される。

更に、本発明者は、パターンを１つの数値で表現するこ
とを想到した。そして、パターンの輪郭線の全長δＦの
２倍と当該被認識パターンの凸状包絡線の全長δＣとの
比Ｎ（２６ｒ／δＣ）は、パターンごと独特の値をとる
ことを見出した。ここで、凸状包絡線は、パターンの輪
郭線の外へ突出した角のみを結ぶ包絡線である。従って
、包絡線は、内へ凹んだ部分はない。本発明に従うパタ
ーン認識方法は、かかる知見に基づいてなされたものが
ある。

すなわち、本発明によるならば、被認識パターンの輪郭
線の全長と当該被認識パターンの凸状包絡線の全長との
比である指標Ｎを求め、記憶してあるパターンデータの
指標と該指標Ｎとを照合し、その差が６０以内にある記
憶してある指標が意味するパターンデータから被認識パ
ターンのカテゴリー分けを実施することを特徴とするパ
ターン認識方法が提供される。

発明の原理 今、第１図（ａ）、ら）、（Ｃ）及び（６）に示すよう
な人間、類人猿、四足動物、鳥の４つのパターンの例に
挙げるならば、それぞれのパターンの、上記した本発明
の方法において活用する指標■は、３．４８３．３、４
８４．３，７．２．８である。それらを比較するならば
、差△Ωを△Ω”’　（＝０．１）以内にとれば、人間
の［３，４８３と類人猿のＮ３．４８４とは、その差△
Ωが△Ω”’　（＝０．１）の範囲内にあり、同一カテ
ゴリー、例えば二足動物に属すると言うことができる。

一方、四足動物と鳥とは、Ｎの差△Ωが０．１以内にな
いので、同一カテゴリーの範囲には属しない。

しかし、その差△Ωの大きさを変えて、例え１し△Ω”
’　（＝０．５）とすれば、人間も類人猿も四足動物も
、その■の差は０．５以内に入り、同一カテゴリー例え
ば動物に属する。反対に、その差△Ωの大きさを小さく
して、例えば、△Ω（２）（＝０．０００５）とすれば
、人間と類人猿のＮの差はその範囲内にはなくなり、両
者は別のカテゴリー、例えば人間と類人猿とにそれぞれ
属する。それ故、差△Ωを小さくして、被認識パターン
のＮを、記憶し蓄積してあるＮと照合すれば、極めて狭
い範囲のカテゴリーすなわちそのもの名称を知ることが
できる。

従って、上記した本発明の方法のように、被認識パター
ンの指標Ｎを求め、そのＮとの差△Ωの範囲を適当に選
択することにより、その差△Ωの範囲内にある記憶して
ある指標が属するカテゴリーを知ることができ、それに
より、被認識パターンをカテゴリー分けして認識するこ
とができる。

上記した本発明による認識方法に使用してい指標宵は、
人間の大脳の視覚中枢を構成している非線型特性を有す
る認識細胞、換言すれば非線型振動子系の振動周波数に
たとえることができる。そして、その非線型振動子は、
後述するファンデルポール振動子セルを一例として挙げ
ることができる。

そこで、本発明の認識方法を実施するに際し、実際にパ
ターンの輪郭線の全長δＦの２倍と当該被認識パターン
の凸状包絡線の全長δＣとを求めて、その比すなわち指
標Ｎを計算する代わりに、次のような構成により、指標
Ｎに相当する値を直接求める。

すなわち、２次元格子状にファンデルポール振動子セル
を配置し隣接する振動子セル間を結合したファンデルポ
ール振動子回路を構成し、そのファンデルポール振動子
回路の内の、被認識パターンの２次元ビットパターンに
おいて互い連結した　。

ビットに対応する複数の振動子セルを選択して励振させ
たとき、被認識パターンの２次元ビットパターンの形状
のみに依存する１つの周波数で振動する「引き込み」効
果が発生する。そして、その１つの周波数が上記した指
標Ｎに対応する。

ここで、「２次元ビットパターン」とは、例えば第２図
に示された正方格子点上に並んだ１と０の集合である（
黒丸が１、白丸が０を示している）。

また、ここで「連結」とは、第３図に示すように１の値
を持つ各ビットに隣接する８方向のビットのうち少なく
とも一つが同じ１の値を持つことである。

従って、パターンに限らず未知の被認識対象を上述した
ファンデルポール振動子回路のような非線形振動系に変
換し、その非線形振動系の振動と、既知の概念系に属す
る任意の概念に対応する非線形振動系の振動とを結合し
、これらの振動が「引き込み」を生ずるが否かにより、
該被認識対象に固有の概念と上記任意の概念との同一性
を判断することができる。

また、同様に未知の被認識対象（例えばパターン）を非
線形振動系（例えばファンデルポール振動子回路）に変
換し、その非線形振動系を既知の概念に固有の振動周波
数で励振してとき、上記非線形振動系が「引き込み」を
起こせば、両者は同一概念と言うことができる。

更には、未知の被認識対象（例えばパターン）を非線形
振動系（例えばファンデルポール振動子回路）に変換し
、その非線形振動系を励振し、その結果、その非線形振
動系が「引き込み」を生じて収束した安定振動周波数を
、既知の概念（例えばパターン）に固有の振動周波数と
比較して一致すれば、両者は同一概念と言うことができ
る。

すなわち、第４図のように２次元格子状に配置されたフ
ァンデルポール振動子セルのうち、ビットパターンの値
１に対応する振動子セルを選択し、選択された各振動子
セルにビットパターン上で隣接する値１のビットの個数
に比例した固有周波数を与え、さらに隣接する振動子セ
ルの間に、例えば速度の差に比例する抵抗の形で相互作
用を与えて動作させると、「引き込み」効果によって動
作開始から１０周期程度の時間の後、各振動子セルは同
一の周波数で振動するようになる。この周波数を計測し
てビットパターンに対応する周波数として出力する。

この周波数は、人力されたビットパターンの形状だけに
依存し、第４図に示すように非線形振動子で縦横のマ）
　ＩＪクスを構成している場合、パターンが９０°、１
８０°、２７０°のいずれかの回転をしている場合や、
左右が入れ代わっている場合、あるいは平行移動をして
いる場合にも変化しない。

このように処理計算の中心部をアナログ回路によって処
理することにより、計算動作が、平行移動や回転などの
自由度の増加に影響されず、０．１〜０．２ミＩＪ秒以
内で処理が可能である。また、パターンを記憶あるいは
転送する場合についても、各パターンが一つの周波数に
圧縮できることから、必要な記憶容量あるいは転送容量
を小さくすることが可能である。

実施例 以下、添付図面を参照して、本発明による方法を実施す
る装置の実施例を説明する。

まず、上記したファンデルポール振動子回路の詳細につ
いて説明する。

（ａ）　　ファンデルポール振動子セルについて力学的
な変位や電気回路における電圧の変位などの大きさをＸ
で表すとする。Ｘが次の微分方程式で表される動作を示
すとき、それをファンデルポール振動子セルであるとい
う。

ただし、ｔは時刻（秒）、Ｗ、は固有周波数数、ａ、ｂ
はスカラーのパラメーターである。

わ）固有周波数の与え方について ２次元格子状に配置されたファンデルポール振動子セル
の各固有周波数は次のように与える。番号１のビットの
８隣接ビツトのうち、値１を持つビットがｎ１個存在し
ているとき、番号ｌのファンデルポール振動子セルの固
有周波数Ｗ、を次の式によって決定する。

ＷＩ２：Ｗ２（１＋Ｃｎ１）・・（２）ただし、Ｗは基
準周波数で、例えば２π×１０５ラジアン／秒、Ｃは定
数で、例えば０．１の大きさを持つ。

（Ｃ）　　振動子セル間の相互作用の与え方について値
１を持つ２つの隣接したビットに対応するファンデルポ
ール振動子セル１とＪの間に速度の差例えば、第４図に
示されたファンデルポール振動子セルのうち２つの隣接
する振動子セルＡ、Ｂの方程式は次のようになる。

ｄｔ　　　　　ｄｔ ・　・　・（３） 振動子セルＣＳＤ、Ｅについても同様の式が成り立つ。

（５）引き込み現象について 式（３）でａ＝Ｑであれば、ＸＡＩ　Ｘ［１，ＸＣ””
は線型振動子である。この場合、共振はｗＡ＝ｗＢ＝Ｗ
ｃ−・・・・でないと起こらない。一方、ａがＯでない
ファンデルポール型非線型振動子では、固有周波数Ｗが
互いに等しくなくとも、Ｗの最大値と最小値の間のある
周波数で共振に似た現象（引き込み）が起こり、すべて
の振動子は同一の位相、振幅で振動する。速度の差に比
例した相互作用では、引き込みが特に起こり易いことが
知られている。

（ｅ）　　ビットパターンの連結について第６図（ａ）
において中心格子点Ａに対して、番号が １〜４の４個の格子点を４隣接格子点、１〜８の８個の
格子点を８隣接格子点、１〜１２の１２個の格子点を１
２隣接格子点、と定義する。また、「連結形のビットパ
ターン」は、値１を持つ各ビットがそれぞれ少なくとも
一つの値１を持つ隣接格子点を持つようなパターンのこ
とをいう。

第６図ら〕では、ａとｂは４隣接格子点のみを考える立
場では連結したビットでないが、８隣接格子点を考える
立場では連結している。そこで、本発明の実施例では、
８隣接格子点の立場で連結したビットパターンを扱う。

（ｆ）　　全体の動作 そこで、１つの被認識パターンから１つのビットパター
ンを抽出し、そのビットパターンに対応するファンデル
ポール振動子セルに前記（ｂ）項で述べた規則に従って
固有周波数Ｗを与え、前記（Ｃ）項でのべた形の相互作
用を隣接する振動子セル間に与えて振動させる。隣接と
しては４隣接より８隣接、８隣接より１２隣接、（以下
同様）を用いた方がパターンの分離能力は向上する。そ
して、引き込みによって一つの周波数ｆを求め、既に記
憶されている周波数の組（ｆｌ、ｆ２．ｆ３＋　　ｆ、
、・・・・）と比較し、同じもの（あるいは近いもの）
があれば同一（あるいは類似）と判断して、照合される
。

上述したように、隣接の取り方が多くなると分離能力は
向上する。例えば、第７図（ａ）、（ｂ）及び（Ｃ）に
示すビットパターン例を検討するならば、４隣接までを
隣接として相互作用させると（ａ）、ら）、（Ｃ）はす
べて同じと見なされる。しかし、８隣接までを考えると
、相互作用が第８図（ａ）、ら）、（Ｃ）に示すように
なり、第８図（ａ）と（ｂ）に示すビットパターンは、
第８図（Ｃ）に示すビットパターンから区別される。

（ｇ）　　コンピューターシミュレーションの結果第９
図は、いくつかの人力ビットパターンに対する出力周波
数をコンピューターによって計算した結果である。図中
、人カバターンの・印はビット値１を示し、実線はビッ
トに対応するファンデルポール振動子セルの間に相互作
用があることを示す。パラメーターの値は、上記した（
２）及び（３）式の記号を用いると、ａ＝０．１、ｂ＝
０．１、Ｄ＝０．５、ｗ＝６．０Ｘ１０’ラジアン／秒
、ｃ＝０．１である。なお、これらのパラメーターは一
例に過ぎないものでる。

（社）実施例 第１０図は、本発明によるパターン認識方法を実施する
認識装置の全体構成図である。被認識パターンは、特徴
抽出部１０に人力され、ビットパターンに変換される。

例えば、その特徴抽出部１０は、撮像装置と、その撮像
装置からの映像信号を二値化する二値化回路とから構成
される。そして、特徴抽出部１０の出力は、ファンデル
ボニル振動子回路１２に人力され、その固有振動周波数
ｆ６　は照合部１４に人力される。その照合部１４には
、データ記憶部１６が付属しており、照合部１４は、被
認識パターンの周波数ｆ６と、データ記憶部１６に蓄積
されている様々なパターンデータの周波数ｆ１、ｆ２、
ｆ３　・・と照合し、その差の大きさに応じて大きなカ
テゴリーから小さなカテゴリーまでの適当な範囲で、被
認識パターンを特定する。

第１１図は、特徴抽出部１０とファンデルポール振動子
回路１２との間のインターフェイスを図解する図であり
、特徴抽出部１０か、らのビットパターンは、入力デー
タ格納部２０に格納され、その人力データ格納部２０の
各ビットは、空間スイッチ２２を介してファンデルポー
ル振動子回路１２に接続されている。

そして、その空間スイッチ２２には周波数計測部２４が
付属している。これらの要素のうち入力データ格納部２
０、空間スイッチ２２、ファンデルポール振動子回路１
２は、それぞれセル構造を持っている。

人力データ格納部２０では、特徴抽出部１０からデータ
人力線２６を介して人力されたビットパターンを２次元
的に配置格納し、ライン２８を介してデジタルのビット
信号として空間スイッチ２２に出力する。

空間スイッチ２２では、各ファンデルポール振動子セル
３０から出力された振動子セル電圧■。１．を受ける一
方、ライン２８を介して人力されたビット信号に従って
フィードバック電圧Ｖ　ｉ　ｎ　ｌ及びフィードバック
電圧Ｖ　ｉｎ　２を対応するファンデルポール振動子回
路の振動子に出力する。

また、空間スイッチ２２は振動子セル電圧■。ｕＬの交
流分を抽出して、ライン３２を介して振動電圧として周
波数計測部２４へ出力する。その周波数計測部２４では
、交流分の周波数を計測し、デジタル化した周波数信号
３４として出力する。

第１２図は、空間スイッチ２２の構成図である。空間ス
イッチ２２は、入力データ格納部２０からのビット信号
〔Ｂｉｔ（１、」）〕の値１．０に従って、その位置（
ｉ、ｊ＞　に付属する５つのアナログスイッチ３６を開
閉して、位置（ｉ、　ｊ）の振動子から隣接する振動子
にフィードバック電圧ＶＬｎｌ、フィードバック電圧Ｖ
　ｉ　ｎ　２を出力させ且つ隣接する振動子からフィー
ドバック電圧Ｖｉｎｌ、フィードバック電圧Ｖ　ｉ　ｎ
　２を位置（ｉ、ｊ）の振動子に人力させる。

更に、ファンデルポール振動子回路１２の各振動子から
の振動子セル電圧■。。、の交流分を振動電圧として周
波数計測部２４へをライン３２を介して出力する。

なお、フィードバック電圧Ｖ　ｔ　ｎ　ｒ　は、振動子
セル電圧■。、に値１を持つ隣接格子点の総数の重みを
かけたものとしてイ乍り出される。また、フィ−ドバッ
ク電圧Ｖ　ｉ　ｎ　２は、値１を持つ隣接格子点に対応
する振動子セルの出力電圧の和として作り出される。

例えば振動子セル（ｉ、ｊ）　、（ｉ、ｊ−１）　、（
ｉ、ｊ＋１）の３つのみが値１を持つとき、振動子セル
（ｉ、ｊ）のフィードバック電圧Ｖｌｎｌ、フィードバ
ック電圧■０．２は、次の値となる。

ｖ、、、−Ｖ。ｕｔ（ｉ、ｊ）　Ｘ　２　　　　　・・
（４）■１．，２−■。ｕｔ（ｌ、」−１）＋■。５．
（１、」＋１）・・（５）第１３図は、ファンデルポー
ル振動子回路１２の１つ１つのファンデルポール振動子
セル３０の具体的構成を示すブロック図である。Ｖ　ｉ
　ｎ　２は反転器４０により符号反転されて、加算器４
２により■１゜１と加算され、更に、微分器４４により
微分され、分割器４６を及び別の加算器４８を介して、
（３）式の相互作用の項に対応する電圧としてエサキダ
イオード発振回路５０へ人力される。そして、Ｖ　ｉ　
ｎ　ｌは、更に、別の分割器５２及び加算器４８を介し
て、（２）式の固有周波数の一部としてエサキダイオー
ド発振回路５０へ人力される。

第１４図は、そのエサキダイオード発振回路５０の回路
図である。この回路は、エサキダイオード６０の負性抵
抗特性を利用した周知のＬＣ発振回路である。エサキダ
イオード６０は、電流が近似的に電圧の３次関数となる
負性抵抗特性を持つため、それを用いた発振回路は出力
電圧がファンデルポール振動子セルの（１）式に従う。

可変抵抗６２はエサキダイオード６０の負性抵抗特性を
調整し、振動子セル電圧■。。、の振幅を増減する働き
を持つ。可変抵抗６２の抵抗値の変化は、式（１）でパ
ラメーターａ１ｂの値を変化させることに対応している
。エサキダイオード６０の両端の電圧をＶｅｄ、直流定
電圧電源６４の電圧をＶｃとすると、（１）式にＸで示
されている量はこの場合法の値となる。

ｘ＝Ｖｅｄ−Ｖｃ　　　・・（６） オペアンプ６６はＶｅｄを符号反転して−Ｖｅｄとし、
オペアンプ６８によってＶｃとの和をとり符号反転を行
う。これにより振動子セル電圧■。８．は（６）式の値
となる。なお、抵抗７０は、フィードバック人力５４を
人力するための帰還抵抗であり、フィードバック人力５
４により、この発振回路は（３）式で示された動作をす
る。

発明の効果 以上から明らかなように、本発明による認識方法では、
被認識対象の特徴を概念、すなわち、パターン、アナロ
グ値、色彩等の非線形振動の周波数に１対１で置換可能
な概念群で判別することが可能であり、また、これを利
用したパターン認識方法によれば、パターンの位置や回
転角度に影響されず、且つ複雑な処理を必要とせずにパ
ターンをＪ忍識することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、ら）、（Ｃ）及び（ｄ）は、本発明によ
るパターン認識方法の原理を図解する図、 第２図は、人力されるパターンを示した概念図、第３図
は、隣接ビットの説明図、 第４図は、ファンデルポール振動子回路の振動子セルの
配置を示した構成図、 第５図は、振動子セルの連結の説明図、第６図（ａ）及
び（５）は、隣接ビット概念の説明図、第７図（ａ）、
（ｂ）、（Ｃ）及び第８図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）は、
振動子セルの連結の説明図、 第９図は、コンピューターシミュレーションの結果を示
した説明図、 第１０図は、本発明によるパターン認識方法を実施する
装置の全体構成図、 第１１図は、ビットパターンの人力部とファンデルポー
ル振動子回路との間のインターフェイスの構成を示す図
、 第１２図は、空間スイッチの構成図、 第１３図は、振動子セルの構成図、 第１４図は、振動子セルの要部であるエサキダイオード
発振回路図である。 〔主な参照番号〕 １０・・特徴抽出部、１２・・ファンデルポール振動子
回路、１４・・照合部、１６・・データ記憶部、２０・
・人力データ格納部、２２・・空間スイッチ、２４・・
周波数計測部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）被認識対象を１つの概念の系のもとに認識する方
   法であって、該概念の系は、それぞれ別個の非線形振動
   系に１対１で置換可能な概念群からなり、該被認識対象
   を、該被認識対象に固有の概念に対応する周波数を有す
   る非線形振動特性の物理系に変換し、該物理系の振動と
   、前記概念系に属する任意の概念に対応する非線形振動
   とを結合し、これらの振動が「引き込み」を生ずるが否
   かにより、該被認識対象に固有の概念と上記任意の概念
   との同一性を判断することを特徴とする認識方法。
2. （２）被認識対象を１つの概念の系のもとに認識する方
   法であって、該概念の系は、振動周波数に１対１で置換
   可能な概念群からなり、該被認識対象を、該系に属し且
   つ該被認識対象に固有の概念に対応する周波数を有する
   非線形振動特性の物理系に変換し、該物理系を、前記概
   念系に属する任意の概念に対応する周波数で励振せしめ
   、「引き込み」を生ずるが否かにより、該被認識対象に
   固有の概念と上記任意の概念との同一性を判断すること
   を特徴とする認識方法。
3. （３）上記の概念の系に属する振動の周波数に１対１で
   置換可能な概念群は、それらの対応する周波数では互い
   に振動の「引き込み」を起こさない互いに独立した概念
   群と、それらの対応する周波数において、複数の独立し
   た概念に対応する周波数の振動のすべてと「引き込み」
   を生じ、且つこれらの複数の独立した概念を内包する上
   位の概念群と、１つの独立した概念に対応する周波数に
   おいて、振動の「引き込み」を生ずる周波数に対応し、
   且つ該１つの独立した概念に内包される下位の概念群と
   を含むことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の認
   識方法。
4. （４）上記の変換された物理系が、上記の概念の系に属
   する上位の概念に対応する周波数から下位の概念に対応
   する周波数での振動との「引き込み」を生ずるか否かを
   順次判断することにより、被認識対象をカテゴリー分け
   することを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の認識
   方法。
5. （５）上記の変換された物理系の周波数が、上記の概念
   の系に属する概念のいずれの振動の周波数とも同一でな
   いとき、該物理系の周波数に対応する新たな概念を上記
   概念の系に組み込むことを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項乃至第４項のいずれかに記載の認識方法。
6. （６）上記の変換された物理系が、非線形振動子マトリ
   ックスの内の選択された相互に関連する非線形振動子の
   集合であることを特徴とする特許請求の範囲第２項乃至
   第５項のいずれかに記載の認識方法。
7. （７）被認識対象を１つの概念の系のもとに認識する方
   法であって、該概念の系は、振動周波数に１対１で置換
   可能な概念群からなり、該被認識対象を、該系に属し且
   つ該被認識対象に固有の概念に対応する周波数を有する
   非線形振動特性の物理系に変換し、該物理系を励振させ
   て、「引き込み」効果により収束した振動周波数と既知
   の概念に固有の振動周波数とを比較して、同一性を判断
   することを特徴とする認識方法。
8. （８）被認識パターンの輪郭線の全長と当該被認識パタ
   ーンの凸状包絡線の全長との比である指標＠Ｎ＠を求め
   、記憶してあるパターンデータの指標と該指標＠Ｎ＠と
   を照合し、その差が△Ω以内にある記憶してある指標が
   意味するパターンデータから被認識パターンのカテゴリ
   ー分けを実施することを特徴とするパターン認識方法。