[发明专利]判别装置和判别方法

说明书

技术领域

本发明涉及根据与判别对象相关的多个特征量对判别对象的类别进 行判别的判别装置和判别方法。

背景技术

以往，根据拍摄路面得到的图像来自动判别路面状态的判别装置、 以及根据拍摄硅晶片得到的图像来自动判别硅晶片上的状态的判别装置 等是公知的。这些判别装置将图像中所拍摄的被摄体的状态分类为多个 类别，通过根据亮度、彩度等图像特征量来判别被摄体属于哪一类别， 由此判别被摄体的状态。

现有的判别装置例如在以特征量作为坐标轴的特征空间中，将各类 别的训练数据的分布视为正态分布的集合(混合正态分布)，估计表示各 类别的数据的产生概略的概率密度函数，根据该函数判别对象数据的类 别(参照专利文献1)。

并且，现有的判别装置决定在特征空间中代表各类别的训练数据的 分布的数据(原型)，根据原型与对象数据在特征空间内的距离，判别对 象数据的类别(参照专利文献2)。

专利文献1：日本特开2004-274431号公报

专利文献2：日本特开2006-12069号公报

然而，在根据概率密度函数判别对象数据的类别的判别装置中，由 于使训练数据的分布近似于正态分布的集合来计算概率密度函数，因而 具有这样的问题：在训练数据的分布复杂的情况下，近似精度不良，判 别精度下降。

并且，在根据特征空间中的原型与对象数据之间的距离来判别对象 数据的类别的判别装置中，具有这样的问题：在训练数据的分布复杂的 情况下，当原型少时判别精度下降，另一方面，当原型多时判别精度提 高，然而计算量增多。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而作成的，本发明的特征是提供一种在各类 别的数据分布复杂的情况下，与现有的判别装置相比较，能以少的计算 量、精度良好地对判别对象所属的类别进行判别的判别装置和判别方法。

为了解决上述问题并达到目的，本发明涉及的判别装置，其特征在 于，该判别装置具有：区域信息计算单元，其使用自组织特征映射，将 由多个节点和连接该节点的线段形成、且与特征空间中的同一类别的数 据分布形状对应的形成大致圆形状或大致球形状的闭区域的所述各节点 配置成与所述特征空间内的所述同一类别的所述数据分布形状一致，该 区域信息计算单元通过将所述闭区域进行变形来计算区域信息；区域信 息记录单元，其记录所述区域信息；区域表面间距离计算单元，其根据 所述区域信息，计算所述特征空间中的判别对象与所述闭区域的表面之 间的距离；以及类别决定单元，其根据所述距离为最短的闭区域，决定 所述判别对象的类别。

并且，本发明涉及的判别方法，其特征在于，该判别方法包含：区 域信息计算步骤，其使用自组织特征映射，将由多个节点和连接该节点 的线段形成、且与特征空间中的同一类别的数据分布形状对应的形成大 致圆形状或大致球形状的闭区域的所述各节点配置成与所述特征空间内 的所述同一类别的所述数据分布形状一致，通过将所述闭区域进行变形 来计算区域信息；区域信息记录步骤，其记录所述区域信息；区域表面 间距离计算步骤，其根据所述区域信息，计算所述特征空间中的判别对 象与所述闭区域的表面之间的距离；以及类别决定步骤，其根据所述距 离为最短的闭区域，决定所述判别对象的类别。

根据本发明，取得以下效果：通过根据特征空间中的判别对象的位 置、和记录在区域信息记录单元内的各类别的区域信息来决定判别对象 的类别，与现有的判别装置相比较，使用可由少的代表数据准确代表训 练数据的分布的区域信息来决定判别对象的类别，因而即使在训练数据 的分布复杂的情况下，与现有的判别装置相比较，也能以少的计算量、 精度良好地对判别对象的类别进行判别，并可缩短判别处理所花的时间。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式所涉及的判别装置的结构的框图。

图2是示出由图1所示的判别装置进行的判别处理进程的流程图。

图3是示出构成大致圆形的输出层的各节点的初始值与各节点的连 接关系的图。

图4是示出训练数据的分布的具体例的图。

图5是示出二维特征空间中的闭区域的具体例的图。

图6是示出计算在特征空间中判别对象与闭区域之间的距离的处理 进程的流程图。

图7是说明计算在二维特征空间中判别对象与闭区域之间的距离的 处理的图。