JPS63163399A - パタ−ン認識装置 - 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〉 本発明はマルチテンプレートでパターンマツチング方式
を用いたパターン認識装置に関する。

〈従来の技術〉 音声認識などにおいては予め用意しておいた標準パター
ンと、入力された未知のパターンとの照合を行なうパタ
ーンマツチング方式が一般に使われている。認識判定は
入力未知パターンと各標準パターンとのパターンマツチ
ングによっぞ得られる距離（又は反対の類似度）を比較
し、その結果最小距離を与える標準パターンを求め、こ
れを認識結果とするものである。不特定話者の音声を認
識する場合、話者に依って発生がかなり異なるので一つ
のカテゴリーに複数の標準パターンを用意し、入カバタ
ーンとすべての標準パターンとのマツチング処理を行な
って最小の距離を与える標準パターンの属するカテゴリ
ーを認識結果とするマルチテンプレート方式が一般的に
用いられている。

判定を行なう際、入力された音声が用意されているカテ
ゴリーにないものであった場合でも誤っていずれかのカ
テゴリーと認識してしまうことは避けなければならない
、この場合、得られたマツチング距離は一般に大きくな
ると考えられるから、マツチング距離がある閾値（リジ
ェクト値）より大きくなった場合、どのカテゴリーでも
ないと判定するようにこれをリジェクトする手法がある
。

一方、他の誤認識として、正しいカテゴリーとは違うカ
テゴリーと認識することが考えられる。

これは、正しいカテゴリーに属する標準パターンとのマ
ツチング距離の方が他の誤ったカテゴリーに属する標準
パターンとのマツチング距離より大きくなった場合に生
じる。この場合には、各カテゴリー又は標準パターンで
誤認識の頻度に応じて異なったりジェクト値を設定する
ことによって誤認識を低減することができる。即ち、誤
認識し易いカテゴリー又は標準パターンには比較的小さ
いリジェクト値を設定するのである。こうすることによ
って人カバターンがかなり標準パターンに類似していな
いと認識されず、他のカテゴリーに属する標準パターン
との′Ｓ離が最小になってもリジェクト値を下回るもの
でなければ誤認識とはならない、このようにリジェクト
値の導入は、誤認識を低減する効果がある。

しかし、従来リジェクト値を決定する方法は、認識テス
トを行なって判断するという経験則しかなかった。

〈発明の解決しようとする問題点〉 従来の方法では、リジェクト値を認識テストに基づき決
定していたので認識テストを行なわなければならず、繁
雑であるという問題点と共に、リジェクト値を人間の感
覚で決定するのであいまいであるという問題点があった
。

本発明の目的は、容易に、かつ正しくリジェクト値を決
定することができるパターン認識装置を提供することに
ある。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明は、同一カテゴリーに対して複数の標準パターン
を用意し、前記標準パターンと未知入カバターンとのパ
ターンマツチング処理を行ない、前記パターンマツチン
グ処理によって得られたマツチング距離がリジェクト値
を超えない標準パターンの中から未知入力を推定するマ
ルチ、テンプレート方式のパターン認識装置において、
各カテゴリーまたは各標準パターンに対してそれぞれ独
立したりジェクト値を備え、同一カテゴリー内の標準パ
ターン同志のパターンマツチング処理によって得られる
最大のマツチング距離と、異なるカテゴリーに属する標
準パターンとのパターンマツチング処理によって得られ
る最小のマツチング距離とに基づいてリジェクト値を決
定することを特徴としている。

く作用〉 上述した従来のパターン認識装置に対し、本発明は、同
一カテゴリーに属する標準パターン闘志のマツチング処
理と異なるカテゴリーに属する標準パターン同志のマツ
チング処理を行なってそのマツチング距離に基づきリジ
ェクト値を決定するという独創的内容を有する。

すなわち、本発明によれば、各カテゴリー又は各標準パ
ターンに対して各々独立したりジェクト値を備えており
、同一カテゴリー内の標準パターン同志のパターンマツ
チング処理によって得られる最大のマツチング距離と、
異なるカテゴリーに属する標準パターンとのパターンマ
ツチング処理によって得られる最小のマツチング距離と
に基づきリジェクト値を決定する。

〈実施例〉 次に５本発明の実施例について図面を参照して説明する
。添付図は本発明の一実施例のブロック図である。例と
して認識対象がＡ、Ｂ、Ｃの３つのカテゴリーからなり
、各々４つの標準パターン（これをＡ１、Ａ２、Ａ３．
Ａ４、Ｂ１．Ｂ２゜・・と記す）を持つものとして、各
クラスタのすジェクト値を決定する方法について説明す
る。

添付図において、１は標準パターンを格納しておくメモ
リ、２はパターンマツチング処理部、３は判定部、４は
リジェクト値を格納するメモリである０本構成において
、リジェクト値は次のような動作で決定されている。ま
ずパターンマツチング処理部２はカテゴリーＡに属する
パターンを順次読み出してパターンマツチングを行ない
、マツチング距離を判定部３に送る。判定部３では、マ
ツチング処理部２から送られた距離を順次比較して、最
大の距離を求めてその距離の値をカテゴリーＡのりジェ
クト値候補としてリジェクト値メモリ４の所定番地に格
納する０次に順次Ｂ、Ｃに対して同様に同一カテゴリー
内の標準パターン同志のマツチングを行ない、それぞれ
のカテゴリーで最大の距離を求めて、それを各カテゴリ
ーのりジェクト値候補としてリジェクト値メモリ４の所
定番地に格納する。以上で同一クラスタ内での処理は終
了する。

次に異なるクラスタ間でのマツチング距離を求める。ま
ず、クラスタＡに属する標準パターンＡ１に対してＢ１
．Ｂ２、Ｂ３、・・・との距離を順次パターンマツチン
グ処理部で求め、判定部３に送る１判定部３では既に格
納されているカテゴリーＡに対するリジェクト値候補と
パターンマツチング処理部２から送られてくる距離とを
比較し、今度は小さい方を新しいりジェクト値候補とし
てリジェクト値メモリに格納し直す。次にＡ２に対して
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３・・・との距離を求め同様により小さ
い距離をリジェクト値メモリに格納し直していく、カテ
ゴリーＡに属するすべてのパターンについての他のカテ
ゴリーのパターンとのマツチング比較判定が終了した後
、カテゴリーＢについて、続いてＣについて順次同様の
処理を行なう。

以上の処理により、最終的にリジェクト値メモリ４に格
納される値は、同一カテゴリー内のマツチング距離の最
大値と、他カテゴリー間とのマツチング距離の最小値と
のうち小さい方となる。表１、表２はカテゴリーＡに対
するパターンマツチング距離の例を表わしている。表１
は、カテゴリーＡ内のマツチング距離の表で、この例で
は最大値は３０となる。表２は、カテゴリーＡと他のカ
テゴリーＢ、Ｃとのマツチング距離の表であり。

最小値は３５である。従ってこの例では、３０と３５の
小さい方、３０がリジェクト値として最終的にリジェク
ト値メモリに格納される。

同一カテゴリー内のマツチング距離の大きさは、この音
声が話者によってどの程度差があるかを示す目安となる
。マツチング距離の最大値が大きいということは、その
音声の発生バラツキが大きいことを意味している。従っ
てリジェクト値体、大きくすべきである。一方、これと
逆のときは、バラツキが小さいということで、リジェク
ト値を小さくしても問題はない。

一方、他カテゴリーとのマツチング距離の大きさは、類
似語が含まれているか否かの目安となる。

表２の例では、Ａ３と０４のパターン間距離が３５と小
さく似た音声であることを示している。実際に認識を行
なうとき、カテゴリーＣの音声を発生するとカテゴリー
Ａの［４パターンとのＤａが３５程度になることが十分
あり得るということであって、３５程度の距離ではカテ
ゴリーＡであると判断することは危険ということになる
。即ちリジェクト値は３５を上回るものでは不可なので
ある。

以上説明したように、本実施例によれば、バラツキと類
似語を加味されて自動的に適切なりジェクト値を得るこ
とができるのである。

次に１本発明の他の実施例について説明する。

構成は添付図と同じであるが、リジェクト値はカテゴリ
一単位ではなく、標準パターン毎に有するものとする。

パターンマツチング処理を順次行なうのは、前述の実施
例と同じであるが、判定部３では各標準パターン毎に同
一クラスタに属するパターンとの距離の最大値と他クラ
スタに属するパターンとの距離の最小値を求め、その小
さい方をリジェクト値としてリジェクト値メモリ４に格
納する。−実施例と同−例では表１、表２のＡ１に対し
ては、２５、Ａ２に対しては３０、Ａ３に対しては２７
、Ａ４に対しては２２がそれぞれリジェクト値となる。

尚１以上の例では、マツチング距離そのものをリジェク
ト値としたが、その距離に従って１例えば比例した値等
を用いるように拡張することは容易である。

以上説明したように、本発明によれば認識テストを行な
う繁雑さ、人間の感覚で決定するあいまいさを排除して
適切なりジェクト値を得ることができ、誤認識を低減さ
せるという効果を得られる。

′　表１ （以下余白） 表２

【図面の簡単な説明】

添付図は、本発明の一実施例の要部を示すブロック図で
ある。 １・・・標準パターンメモリ、 ２・・・パターンマツチング処理部、 ３・・・判定部。 ４・・・リジェクト値メモリ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 同一カテゴリーに対して複数の標準パターンを用意し、
   前記標準パターンと未知入力パターンとのパターンマッ
   チング処理を行ない、前記パターンマッチング処理によ
   って得られたマッチング距離がリジェクト値を超えない
   標準パターンの中から未知入力を推定するマルチテンプ
   レート方式のパターン認識装置において、各カテゴリー
   または各標準パターンに対してそれぞれ独立したリジェ
   クト値を備え、同一カテゴリー内の標準パターン同志の
   パターンマッチング処理によって得られる最大のマッチ
   ング距離と、異なるカテゴリーに属する標準パターンと
   のパターンマッチング処理によって得られる最小のマッ
   チング距離とに基づいてリジェクト値を決定することを
   特徴とするパターン認識装置。