JPS63250784A - ずらし類似度演算装置 - 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〕 この発明は、２種類の画像データを互いにずらしてその
類似度を演算するためのずらし類似度演算装置に関する
。か＼る演算は例えば文字２図形等の認識装置において
、辞書パターンデータと未知パターンデータとの間の類
似度（相関値）を調アルゴリズムをコンピュータによっ
て処理するものが知られている。これは、認識の対象と
なる文書を入力した後、二次元ラインセンサの如き光電
変換素子により光電変換を行なってその画像データをメ
モリに取り込み（■参照）、この画像データに対してコ
ンピュータにより線素のカ向付け（ベクトル化）および
正規化等を行ない（■、■参照）、さらにベクトルを所
定方向に伝播させ所定位置で停止させる停止・伝播操作
を施してベクトル化特微量を抽出した後（■参照）、予
め格納されている各種辞書パターンとの積を加算した積
和で表わされる類似度（相関値）計算を行ない（■参照
）、その最大値を検出しく■参照）、これによって未知
パターンの同定を行ない、認識結果として出力するもの
である。

しかしながら、このような積和による類似度演算は、認
識率を向上させるために未知の画像データと辞♂の画像
データとを互いに上下、左右、斜めの８方向にずらして
行なわれるため（以下、か−る演算をずらし類似度演算
とも云う。なお、このずらし類似度演算は正確にはずら
し無しを含む９種類の演算を含む。）、処理時間が掛か
りすぎるばかりでなく、処理能力の大きなコンピュータ
が必要になると云う問題がある。そこで、出願人は以下
の如き装置を提案した（特願昭６１−７６６０４号二以
下１提案済み装置とも云う。）。

第３図はか＼る提案済み装置を示す構成図、第４図は入
力画像データメモリおよび辞書パターンデータメモリの
構成例を示す概要図、第５図はずらしの態様を説明する
ための説明図である。

第３図において、ｌａ、ｌｂはアドレス発生回路、２ａ
は入力画像（未知パターン）データを格納するメモリ、
２ｂは辞書パターンデータを格納するメモリ、３ａ、３
ｂ、３ｃはラッチ回路、４ａ、４ｂ、４ｃは積和演算器
である。なお、積和演算器としては市販の集積回路（Ｉ
Ｃ）を用いることができる。

メモリ２ａには未知パターンの画像データが、またメモ
リ２ｂには辞書パターンの画像データがそれぞれ格納さ
れる。一般に、これらの画像データはパターンの有、無
に応じて２値化され、さらに適宜な大きさのメツシュ（
画素）に分割されて例えば第４図（イ）、（ロ）の如く
記憶される。

これは有効画面を６×６の画素で表わした場合の例であ
り、ａ、〜ａ　６６　　＋　　ｂ　Ｉｌ’＝　ｂ　６６
・・・・・・が画像データ（ｌまたはＯ）である。こ−
で、データａｌｌａ１２　　＊　　ａ１３”・・”、ｂ
　ｚ　　、　　ｂ　＋ｚ、　　　ｂ　ｔｉ・・””（７
）順にアドレス１，２．３・・・・・・を与えるものと
すると、メモリ２ａ、２ｂには１〜３６までのアドレス
が付されることになる。各メモリ２ａ、２ｂの内容はア
ドレス発生回路１ａ、ｌｂによってそれぞれ読み出され
、後者の内容は直接、または前者の内容はラッチ回路３
ａ、３ｂおよび３Ｃを介してそれぞれ積和演算器４ａ、
４ｂおよび４Ｃに与えられる。

ところで、すらしの態様としては第５図に示す如く、９
種類のものが考えられる。同図（ホ）はずらしの無い状
態、また（二）、（へ）は左右に、（ロ）、（チ）は上
下に、そして（イ）、（ハ）。

（））、（ワ）は斜めにずらした状態をそれぞれ示して
おり、したがって９種類のずらし類似度演算が必要であ
ることがわかる。なお、同図において、Ａは未知パター
ンデータまたはそのメモリを、またＢは辞書パターンデ
ータまたはそのメモリをそれぞれ示している。

前述した如く９種類の演算を行なうためには９個の積和
演算器を設ければ良いが、このようにすると装置が大型
化しコスト高になるばかりでなく、演算速度も低下する
ので、第３図の例では１度に３種類の演算を行ない、こ
れを３回繰り返して９種類の演算を実現するようにして
いる。そのためには、アドレス指定に工夫が必要となる
が、こ＼では次のようにしている。

まず、第５図の（ニ）、（ホ）、（へ）の演算を行なう
場合について考える。このとき、第５図（ホ）の演算を
第３図の積和演算器４ｂにて行ない、（ニ）の演算を積
和演算器４ａにて、また（へ）の演算を積和演算器４Ｃ
にてそれぞれ行なうようにするが、そのためにはラッチ
回路３ｂにメモリ２ａのアドレス１のデータがラッチさ
れた時点で、メモリ２ｂのアドレス１のデータが読み出
されるようにしておくことが必要である。つまり、アド
レス発生回路１ａからのアドレスをアドレス発生回路１
ｂからのアドレスよりも１アドレス分だけ先行させてお
くことにより、積和演算器４ｂでは常に未知パターンの
ｎ番目のデータと、辞書パターンのｎ番目のデータとを
一致させて積和演算を行なうようにする。なお、これは
第５図（ホ）の演算に相当する。一方、メモリ２ｂから
ｎ番目のデータが読み出されているときは、積和演算器
４ａにはメモリ２ａの（ｎ＋１）番目のデータが、また
積和演算器４Ｃにはメモリ２ａの（ｎ　−１）番目のデ
ータがラッチ回路３ａ、３ｃを介してそれぞれ導入され
ていることから、積和演算器４ａでは第５図（ニ）の演
算、積和演算器４Ｃでは第５図（へ）の演算がそれぞれ
行なわれることになる。なお、第５図（ニ）は未知パタ
ーンデータが辞書パターンデータに対して１列分だけ先
行している場合（図の左側にずれている場合）であり、
同（へ）はその逆の場合である。

このような関係は第５図（イ）、（ロ）および（ハ）の
演算についても同様である。たりし、この場合は未知と
辞書のデータに１行分の差があるので１行分のアドレス
、例えば第４図の例では“６″を考慮し、ラッチ回路３
ｂにメモリ２ａのアドレス７のデータがラッチされた時
点で、メモリ２ｂのアドレスｌのデータが読み出される
ようにする。つまり、アドレス発生回路１ａからのアド
レスを、アドレス発生回路１ｂからのアドレスよりも７
アドレス分だけ先行させることが必要である。さらに、
第５図（））、（チ）および（ワ）の場合は、アドレス
発生回路１ｂからのアドレスの方を、アドレス発生回路
１ａからのアドレスよりも７アドレス分だけ先行させる
ことにより、同様にして行なうことができる。

こうして、１回に３種類の演算を行ない、これを３回実
行することにより、第５図に示す如き９種類のずらし類
似度演算を行なうことが可能になる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、以上の如き装置では演算対象からはずれ
る外周部分も演算してしまうため、予め外周の外枠にｒ
ＯＪ画素を付与する回路を設けるか、または外周部のみ
特別に演算した後これを減算する等の回路が必要となり
、結果的に回路構成が複雑になるだけでなく、処理時間
も増大すると云う問題がある。

したがって、この発明はずらし類似度演算を効率良く行
ない、回路の簡略化と処理時間の短縮化を図ることを目
的とする。

ｃ問題点を解決するための手段〕 ２種類の画像データをそれぞれ記憶する第１゜第２の記
憶手段と、この第１．第２記憶手段から画像データをそ
れぞれ読み出す第１．第２の読出し手段と、第１読出し
手段から順次読み出される一方の画像データをそれぞれ
ラッチする複数のラッチ手段と、各ラッチ手段からの一
方の画像データと第２読出し手段を介して読み出される
他方の画像データとの積和をそれぞれ演算する複数の演
算手段と、この演算手段の各々に対しその積和演算を許
可または不許可とするための信号列を画像データに応じ
て順次与え・る制御手段とを設ける。

〔作用〕

上記制御手段にて演算対象からはずれる部分の処理を効
率良く行なうことにより、ずらし類似度演算を簡単な回
路で高速に行ない得るようにする。

〔実施例〕

第１図はこの発明の実施例を示す構成図である。

同図からも明らかなように、これは第３図に示す提案済
み装置に対し、制御信号テーブル５および制御信号発生
部６を設けた点が特徴である。制御信号テーブル５は次
表の如きｒｌＪ、ｒＯＪの信号列を記憶し、制御信号発
生部６はこの信号列を入力画像データおよび辞書パター
ンデータと同期をとって順次読み出し、これを積和演算
器４ａ。

４ｂ、４ｃに与えて積和演算を行なうべきか否か（「１
」で演算、ｒＯＪで演算せず）を制御する。

このとき、第１図の例では積和演算器が３つあり１度に
３種類の演算結果を得ることができので、積和演算は３
回に分けて行ない、例えば１回目は第５図の（イ）、（
ロ）、（ハ）の演算を、２回目は同図（ニ）、（ホ）、
（へ）の演算を、また３回目は（））、（チ）、（す）
の演算をそれぞれ行なうようにする。また、各回毎に入
力画像データと辞書パターンデータの読出し開始アドレ
スを変えるようにし、それぞれのずらし演算に対応でき
るようにする。

例えば、第１回目は入力画像データの初期アドレスをａ
ｌｌに設定してスタートさせる。このときの入力データ
、辞書パターンデータおよび制御信号発生部６から読出
される信号列の関係を詳しく示すのが第１表である。す
なわち、アドレスを３２１に設定してスタートさせた時
点では辞書パターンデータは未だ読み出さないようにす
ると＼もに（「×」印参照）、制御信号発生部６からは
演算せずの信号「０」を積和演算器４ａ、４ｂ、４ｃに
送り、演算しないようにする。次に、積和演算器４ａに
データａ２□が入り、かつ積和演算器４ｂにデータａｚ
＋が入ったとき、辞書パターンデータｂｌｌを読み出し
、積和演算を行なう。このため、表の如く積和演算器４
ａ、４ｂには演算する信号（演算許可信号）「１」を、
また積和演算器４Ｃには演算せず信号（演算不許可信号
）「０」を、それぞれ制御信号発生部６から送る。こう
して、アドレスを順次カウントアツプしながら画像デー
タを転送すると＼もに、アドレスに従って積和演算器４
ａ、４ｂ、４ｃに制御信号発生部６から信号列を送るこ
とにより、積和演算を行なう。なお、ａｓ＋×ｂＩｔｈ
のように、画像の右端と左端の積を演算するような部分
には、制御信号発生部６から演算せず信号「０」を送り
、演算しないようにする。

第２回目は、入力画像データのアドレスをａｌｌ、辞書
パターンのアドレスをｂｌｌにそれぞれ設定してスター
トさせることにより、第５図（ニ）、（ホ）、（へ）の
演算を行なう。

第３回目も同様に、入力画像データのアドレスをａ８、
辞書パターンのそれをｂ２１にそれぞれ設定してスター
トさせることにより、第５図（ト）。

（チ）、（ワ）の演算を行なう。

こうして、３種類ずつ３回行なうことにより、９種類の
ずらし演算を行なう。

〔発明の効果〕

この発明によれば、制御信号テーブルおよび制御信号発
生部を設けて積和演算をすべきか否かを決めるようにし
たので、比較的簡単かつ小形なハードウェアで高速にず
らし演算を行なうことができる利点がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す構成図、第２図は文字
認識装置における処理フローの一般的な例を示すフロー
チャート、第３図は提案済み装置を示す構成図、第４図
は入力画像データメモリおよび辞書パターンデータメモ
リの構成例を示す概要図、第５図はずらしの態様を説明
するための説明図である。 符号説明 ｌａ、ｌｂ・・・アドレス発生回路、２ａ・・・入力画
像（未知パターンデータメモリ）、２ｂ・・・辞書パタ
ーンデータメモリ、３ａ、３ｂ、３ｃ・・・ラッチ回路
、４ａ、４ｂ、４Ｃ・・・積和演算器、５・・・制御信
号テーブル、６・・・制御信号発生部、ａ、〜ａ６６・
・・入力画像データ、ｂｌｌ〜ｂ６６・・・辞書パター
ンデータ。 代理人　弁理士　並　木　昭　夫 代理人　弁理士　松　崎　　　清 第　１　図 １α １Ｍ　２　図 Ｊ１３　　図 テ　４　図 （イ） ２α ２ｂ　　　　　（口〕 （イ） （ニ） （ヒ） 第　５　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ２種類の画像データを互いにずらしてその類似度を演算
   するためのずらし類似度演算装置であって、 ２種類の画像データをそれぞれ記憶する第１、第２の記
   憶手段と、 該第１、第２記憶手段から画像データをそれぞれ読み出
   す第１、第２の読出し手段と、 該第１読出し手段から順次読み出される一方の画像デー
   タをそれぞれラッチする複数のラッチ手段と、 該各ラッチ手段からの一方の画像データと前記第２読出
   し手段を介して読み出される他方の画像データとの積和
   をそれぞれ演算する複数の演算手段と、 該演算手段の各々に対しその積和演算を許可または不許
   可とするための信号列を前記画像データに応じて順次与
   える制御手段と、 を備え、一度に複数種類のずらし類似度演算を行なうこ
   とを特徴とするずらし類似度演算装置。