[发明专利]模式匹配装置以及方法

说明书

技术领域

本发明涉及在判定声音、文字、图形等的输入模式是否是预先设想的标准模式中的某一个的模式识别领域中利用的模式匹配装置以及方法。

背景技术

在现有的模式识别领域中，广泛应用动态规划法(Dynamicprogramming：DP)作为模式匹配方式。以声音的模式识别领域为例，说明动态规划法的原理。

声音模式A如以下(1)式那样表现。

A＝a₁、a₂、...、a_i、...、a_I   ...(1)

在(1)式中，i{i＝1、2、...、I}表示时间，a是指声音模式A在时间i的特征要素。

因此，针对各种单词中的每一种，预先准备与声音模式A相同的、用特征要素的时间序列表现的标准模式B。该标准图像B如以下(2)式那样表现。

B＝b₁、b₂、...、b_j、...、b_J    ...(2)

在(2)式中，j{j＝1、2、...、J}表示时间，b是指声音模式B在时间j的特征要素。

模式匹配装置把所输入的声音模式A与各种单词的标准模式B分别进行比较，求出模式之间的距离。然后，把最小距离的标准模式作为识别结果输出。

在实际的声音模式中，由于发音速度的变动，产生时间轴畸变。动态规划法作为矫正该时间轴畸变的方法是极其有效的。

在动态规划法中，反复运算以下(3)式表示的递推公式。

g(i,j)=ming(i,j-1)+d(i,j)g(i-1,j-1)+2d(i,j)g(i-1,j)+d(i,j)...(3)]]>

在(3)式中，d(i，j)是声音模式A的特征要素a_i与标准模式B的特征要素b_j的要素间距离。g(i，j)是声音模式A与标准模式B的要素间累积距离。

模式匹配装置反复计算上述递推公式(3)。然后，如图9所示，在A、B平面上求出使a_i与b_j最佳对应的路径(DP-pass)。

上述递推公式(3)的最上面的式子针对图10所示的A、B平面上的任意点(i，j)，规定了与下方邻接点(i，j-1)的关系。该递推公式(3)的中间的式子针对点(i，j)，规定了与左下方邻接点(i-1，j-1)的关系。该递推公式(3)的最下面的式子针对点(i，j)，规定了与左侧邻接点(i-1，j)的关系。