(57)【要約】【課題】本発明は、ベクトル系列の比較を、最も異なる部分での比較を可能とし、またＤＰマッチングに用いる距離とベクトル系列間の距離に異なった定義を用いることが出来るベクトル系列比較装置や比較方法を提供することを課題とする。【解決手段】ＤＰマッチング部１、ベクトル系列算出部２により入力されたベクトル系列Ａ，Ｂに対してＤＰマッチングを行なって、対応が取れたベクトル系列を生成する。ベクトルペア抽出部３は、ベクトル間の距離ｄが大きいものを抽出し、第１のベクトル系列間距離算出部４は、抽出した距離ｄからベクトル系列間の距離Ｄを求める。【選択図】    図１
2004302786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長さの異なるベクトル系列を比較する比較装置であって、
入力された第１のベクトル系列と第２のベクトル系列を対応させるマッチング手段と、
前記マッチング手段によって対応させたベクトル系列内の各ベクトルの間のベクトル間距離を算出するベクトル間距離算出手段と、
前記ベクトル間距離算出手段が算出した各ベクトル間距離の内、値が大きいものを用いて前記第１のベクトル系列と第２のベクトル系列との距離を算出するベクトル系列間距離算出手段と
を備えることを特徴とするベクトル系列比較装置。
【請求項２】
前記ベクトル系列間距離算出手段は、前記各ベクトルのベクトル間距離の内、値が大きいものから順に予め決められた数の前記ベクトル間距離を用いて前記第１のベクトル系列と第２のベクトル系列との距離を算出することを特徴とする請求項１に記載のベクトル系列比較装置。
【請求項３】
前記ベクトル系列間距離算出手段は、前記各ベクトルのベクトル間距離の内、該各ベクトルのベクトル間距離から求まる特定値より大きいものを用いて前記第１のベクトル系列と第２のベクトル系列との距離を算出することを特徴とする請求項１に記載のベクトル系列比較装置。
【請求項４】
前記ベクトル系列間距離算出手段は、前記各ベクトルのベクトル間距離の内、値が大きいものから順に、前記マッチング手段によって対応させた後のベクトル系列内のベクトルの数から求まる数の前記ベクトル間距離を用いて前記第１のベクトル系列と第２のベクトル系列との距離を算出することを特徴とする請求項１に記載のベクトル系列比較装置。
【請求項５】
前記ベクトル間距離は、ユークリッド距離によって定義される値であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１つに記載のベクトル系列比較装置。
【請求項６】
前記ベクトル間距離は、ハミング距離によって定義される値であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１つに記載のベクトル系列比較装置。
【請求項７】
前記ベクトル間距離は、前記ベクトルの要素間の距離の最大値であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１つに記載のベクトル系列比較装置。
【請求項８】
前記ベクトル間距離は、前記ベクトルの要素それぞれに重み付けを行なって求めた値であることを特徴とする求項１乃至４の何れか１つに記載のベクトル系列比較装置。
【請求項９】
長さの異なるベクトル系列を比較する比較装置であって、
入力された第１のベクトル系列と第２のベクトル系列を対応させるマッチング手段と、
前記マッチング手段によって対応させたベクトル系列内のベクトルを構成する各要素間の要素間距離を算出するベクトル要素間距離算出手段と、
前記ベクトル要素間距離算出手段が算出した各要素間距離の内、値が大きいものを用いて前記第１のベクトル系列と第２のベクトル系列との距離を算出するベクトル系列間距離算出手段と
を備えることを特徴とするベクトル系列比較装置。
【請求項１０】
前記ベクトル系列間距離算出手段は、前記各ベクトルの要素間距離の内、値が大きいものから順に予め決められた数の前記要素間距離を用いて前記第１のベクトル系列と第２のベクトル系列との距離を算出することを特徴とする請求項９に記載のベクトル系列比較装置。
【請求項１１】
前記ベクトル系列間距離算出手段は、前記各ベクトルの要素間距離の内、値が大きいものから順に、前記マッチング手段によって対応させた後のベクトル系列内のベクトルの数から求まる数の前記要素間距離を用いて前記第１のベクトル系列と第２のベクトル系列との距離を算出することを特徴とする請求項９に記載のベクトル系列比較装置。
【請求項１２】
ベクトル系列間距離算出手段は、前記要素間距離の総和から前記第１のベクトル系列と第２のベクトル系列との距離を算出することを特徴とする請求項９乃至１１の何れか１つに記載のベクトル系列比較装置。
【請求項１３】
ベクトル系列間距離算出手段は、前記要素間距離の平均値から前記第１のベクトル系列と第２のベクトル系列との距離を算出することを特徴とする請求項９乃至１１の何れか１つに記載のベクトル系列比較装置。
【請求項１４】
ベクトル系列間距離算出手段は、前記要素間距離の前記要素毎の平均値の和から前記第１のベクトル系列と第２のベクトル系列との距離を算出することを特徴とする請求項９乃至１１の何れか１つに記載のベクトル系列比較装置。
【請求項１５】
ベクトル系列間距離算出手段は、前記要素間距離のべき乗和から前記第１のベクトル系列と第２のベクトル系列との距離を算出することを特徴とする請求項９乃至１１の何れか１つに記載のベクトル系列比較装置。
【請求項１６】
ベクトル系列間距離算出手段は、前記要素間距離のべき乗和の平均から前記第１のベクトル系列と第２のベクトル系列との距離を算出することを特徴とする請求項９乃至１１の何れか１つに記載のベクトル系列比較装置。
【請求項１７】
長さの異なるベクトル系列を比較する比較方法であって、
メモリ上の第１のベクトル系列と第２のベクトル系列を対応させ、
前記対応させたベクトル系列内の各ベクトルの間のベクトル間距離をＣＰＵによって算出し、
前記算出した各ベクトル間距離の内、値が大きいものを用いて前記第１のベクトル系列と第２のベクトル系列との距離をＣＰＵによって算出する
ことを特徴とするベクトル系列比較方法。
【請求項１８】
長さの異なるベクトル系列を比較する比較方法であって、
メモリ上の第１のベクトル系列と第２のベクトル系列を対応させ、
前記対応させたベクトル系列内のベクトルを構成する各要素間の要素間距離をＣＰＵによって算出し、
前記算出した各要素間距離の内、値が大きいものを用いて前記第１のベクトル系列と第２のベクトル系列との距離をＣＰＵによって算出する
ことを特徴とするベクトル系列比較方法。
【請求項１９】
情報処理装置によって使用された時、
メモリ上の第１のベクトル系列と第２のベクトル系列を対応させ、
前記対応させたベクトル系列内の各ベクトルの間のベクトル間距離をＣＰＵによって算出し、
前記算出した各ベクトル間距離の内、値が大きいものを用いて前記第１のベクトル系列と第２のベクトル系列との距離をＣＰＵによって算出する
ことを前記情報処理装置に実行させるプログラム。
【請求項２０】
情報処理装置によって使用された時、
メモリ上の第１のベクトル系列と第２のベクトル系列を対応させ、
前記対応させたベクトル系列内のベクトルを構成する各要素間の要素間距離をＣＰＵによって算出し、
前記算出した各要素間距離の内、値が大きいものを用いて前記第１のベクトル系列と第２のベクトル系列との距離をＣＰＵによって算出する
ことを前記情報処理装置に実行させるプログラム。
【請求項２１】
情報処理装置によって使用された時、
メモリ上の第１のベクトル系列と第２のベクトル系列を対応させ、
前記対応させたベクトル系列内の各ベクトルの間のベクトル間距離をＣＰＵによって算出し、
前記算出した各ベクトル間距離の内、値が大きいものを用いて前記第１のベクトル系列と第２のベクトル系列との距離をＣＰＵによって算出する
ことを前記情報処理装置に実行させるプログラムを記憶した前記情報処理装置が読み出し可能な可搬記憶媒体。
【請求項２２】
情報処理装置によって使用された時、
メモリ上の第１のベクトル系列と第２のベクトル系列を対応させ、
前記対応させたベクトル系列内のベクトルを構成する各要素間の要素間距離をＣＰＵによって算出し、
前記算出した各要素間距離の内、値が大きいものを用いて前記第１のベクトル系列と第２のベクトル系列との距離をＣＰＵによって算出する
ことを前記情報処理装置に実行させるプログラムを記憶した前記情報処理装置が読み出し可能な可搬記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、認識で用いられる特徴ベクトルの系列の比較の技術に関し、更に詳しくは、長さが異なるベクトル系列の比較についての技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
音声や、筆跡、血流や歩き方等を用いた生態認証においては、音声等の信号を量子化して生成した特徴ベクトルの時系列と、予め登録されている特徴ベクトルの時系列（以下ベクトル系列という）との比較を行なって認証を行なう方法がある。
【０００３】
生態認証で用いられるベクトル系列は、時間長の変動によって含まれるベクトルの数が違い長さが異なるので、２つのベクトル系列を比較する為にはベクトル系列を時間軸に対して非線形に伸縮して、各ベクトルの対応関係を求める必要がある。このための具体的な方法としては、ＤＰマッチングが知られている。ＤＰマッチングは、時間長の変動を動的計画法により正規化する方法で、二つのベクトル系列の要素間の対応付けを行ないながら効率的に類似度を計算することが出来る。
【０００４】
図８を用いてＤＰマッチングの原理を説明する。
ＤＰマッチングでは、図８に示すように比較する２つのベクトル系列を縦軸と横軸に対応させる。以下図８のような縦軸と横軸に比較するベクトル系列を対応させた座標平面１００をＤＰプレーンという。
【０００５】
例えば、長さが異なる２つのベクトル系列
Ａ＝ａ１  ，ａ２  ，・・・，ａＩ
Ｂ＝ｂ１  ，ｂ２  ，・・・，ｂＪ
があり両者を比較照合する時、ＤＰプレーン１００の横軸方向にベクトル系列Ａ、縦軸方向にベクトル系列Ｂを対応させる。またＤＰプレーン１００上の各格子点１０１には縦、横に対応するベクトルの距離ｄが対応付けられている。例えば同図中の格子点１０１ａには、ベクトルａ２  とｂ４  の距離ｄが対応付けてある。そして、ＤＰプレーン１００上において、単調連続性の条件や境界条件を満足し、且つ距離が最も近くなる格子点１０１を選択しながら左下の始点（ａ１  ，ｂ１  ）から右上の終点（ａＩ  ，ｂＪ  ）に到達するまでの経路を算出することによって、ベクトル系列Ａ内の各ベクトルとベクトル系列Ｂ内の各ベクトルの対応を求める。
【０００６】
選択した格子点１０１をｃ＝（ｉ，ｊ）、ｃの系列Ｆ
Ｆ＝ｃ１  ，ｃ２  ，・・・，ｃｋ  ，・・・ｃＫ
ｃｋ  ＝（ｉｋ  ，ｊｋ  ）
とし、またベクトル系列Ａ内のベクトルａ１  ，ａ２  ，・・・，ａＩ  とベクトル系列Ｂ内のベクトルｂ１  ，ｂ２  ，・・・，ｂＪ  のベクトルの組（ａｉ  ，ｂｊ  ）の間の距離をｄ（ｉ，ｊ）と表現すると、系列Ｆに沿ったベクトル系列Ａ，Ｂの距離Ｄ（Ｆ）は、
【０００７】
【数１】
2004302786.tif 000003
【０００８】
となる。尚上式でｗｋは重み付け関数である。
単調連続性条件として
０≦ｉｋ  −ｉｋ−１  ≦１
０≦ｊｋ  −ｊｋ−１  ≦１
また境界条件として
ｉ１  ＝ｊ１  ＝１
ｉＫ  ＝Ｉ，ｊＫ  ＝Ｊ
を満たす範囲で距離Ｄ（Ｆ）が最小となる系列Ｆを算出すると、この時の距離Ｄ（Ｆ）がベクトル系列Ａ，Ｂ間の距離となる（例えば非特許文献１、非特許文献２参照。）。
【０００９】
【非特許文献１】
今井聖著  「音声信号処理  音声の性質と聴覚の特性を考慮した信号処理」
森北出版株式会社、１９９６年１１月３０日、ｐ．７２−７６
【非特許文献２】
中川聖一著  「確率モデルによる音声認識」  電子情報通信学会、１９９８８年７月１日、ｐ．１８−２６
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このＤＰマッチングでの距離Ｄ（Ｆ）は、参照するベクトル系列Ａ，Ｂ全体を評価した値となっている。よってこの値からは、２つのベクトル系列Ａ，Ｂが全体としてどの程度一致しているかの度合いは判断できるが、その差異が２つのベクトル系列Ａ，Ｂが全体に渡って少しずつ異なった結果なのか、ほとんどの部分で一致するが一部分においてだけ大きく異なった結果なのかは判断できない。
【００１１】
またＤＰマッチングにおいてマッチングするベクトルを探す為に用いるベクトル間距離ｄと、ベクトル系列間の距離Ｄとは同じ定義を用いたものによって判断されてしまう。
本発明は、上記問題点を解決するベクトル系列比較装置及び比較方法を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明による第１の形態のベクトル系列比較装置は、長さの異なるベクトル系列を比較する比較装置を前提とし、マッチング手段、ベクトル間距離算出手段及びベクトル系列間距離算出手段を備える。
【００１３】
マッチング手段は、入力された第１のベクトル系列と第２のベクトル系列を対応させる
ベクトル間距離算出手段は、前記マッチング手段によって対応させたベクトル系列内の各ベクトルの間のベクトル間距離を算出する。このベクトル間距離としては、例えばユークリッド距離やハミング距離によって定義されたものや、前記ベクトルの要素間の距離の最大値が用いられる。
【００１４】
ベクトル系列間距離算出手段は、前記ベクトル間距離算出手段が算出した各ベクトル間距離の内、値が大きいものを用いて前記第１のベクトル系列と第２のベクトル系列との距離を算出する。
また本発明による第２の形態のベクトル系列比較装置は、入力された第１のベクトル系列と第２のベクトル系列を対応させるマッチング手段と、前記マッチング手段によって対応させたベクトル系列内のベクトルを構成する各要素間の要素間距離を算出するベクトル要素間距離算出手段と、前記ベクトル要素間距離算出手段が算出した各要素間距離の内、値が大きいものを用いて前記第１のベクトル系列と第２のベクトル系列との距離を算出するベクトル系列間距離算出手段とを備える。
【００１５】
また本発明は、比較方法、プログラム及び記憶媒体をもその技術範囲に含む。
本発明によれば、ベクトル系列間距離算出手段が、前記ベクトル間距離算出手段が算出した各ベクトル間距離の内、値が大きいものを用いて前記第１のベクトル系列と第２のベクトル系列との距離を算出するので、差異が最も大きな部分によっての比較が可能となる。
【００１６】
またマッチングに用いる距離と、ベクトル系列間の距離とに異なった定義の値を用いることが出来る。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、第１の実施形態のベクトル系列比較装置の原理構成を示すブロック図である。
【００１８】
同図のベクトル系列比較装置は、ＤＰマッチング部１、ベクトル系列算出部２、ベクトルペア抽出部３及び第１の第１のベクトル系列間距離算出部４を備えている。
ＤＰマッチング部１は、入力された２つのベクトル系列に対して上述したＤＰマッチングを行なう。ベクトル系列算出部２は、ＤＰマッチング部１によるＤＰマッチングの結果から系列内の各ベクトルが対応付けされた新たなベクトル系列を算出する。ベクトルペア抽出部３は、ベクトル系列算出部２が算出したベクトル系列内のマッチングしたベクトル（以下ベクトルペアという）の中からベクトル間の距離ｄが最も大きいものから順に特定数のベクトルペアを抽出する。第１のベクトル系列間距離算出部４はベクトルペア抽出部３によって抽出されたベクトルペア間の距離から、ベクトル系列間の距離Ｄを求めて出力する。尚ベクトルペア抽出部３はベクトルペアを抽出するのではなく、距離ｄを抽出する構成としても良い。
【００１９】
ＤＰマッチング部１は、比較の対象として入力された長さが異なる２つのベクトル系列（ここではベクトル系列Ａ，Ｂとする）に対してＤＰマッチングを行ない、ベクトル系列Ａの各ベクトルがもう一方側のベクトル系列Ｂのどのベクトルに対応するかを調べる。そしてベクトル系列算出部２は、ＤＰマッチング部１によるＤＰマッチングの結果から、互いに対応が取れ、長さが同一になったベクトル系列を生成する。
【００２０】
図２は、ＤＰマッチングと新たなベクトルの合成の説明図である。
同図（ａ）、（ｂ）はそれぞれマッチングを行なう信号で、これを量子化したものがベクトル系列Ａ，Ｂとなる。また同図（ｃ）は、同図（ａ）の信号と同図（ｂ）の信号を一緒に示したもので、実線が同図（ａ）に示したベクトル系列Ａの信号、破線が同図（ｂ）に示したベクトル系列Ｂの信号を示している。
【００２１】
同図（ａ）の信号のベクトル系列Ａ、同図（ｂ）の信号のベクトル系列Ｂを
Ａ＝ａ１  ，ａ２  ，ａ３  ，ａ４
Ｂ＝ｂ１  ，ｂ２  ，ｂ３  ，ｂ４  ，ｂ５
とし、ＤＰマッチングの結果に基づいて選択された格子点の系列Ｆが
Ｆ＝（ａ１  ，ｂ１  ），（ａ２  ，ｂ２  ），（ａ２  ，ｂ３  ），（ａ２  ，ｂ４  ），（ａ３  ，ｂ４  ），（ａ４  ，ｂ５  ）
となった場合、ベクトル系列算出部２によって生成されるマッチングしたベクトルは
Ａ’＝ａ１  ，ａ２  ，ａ２  ，ａ２  ，ａ３  ，ａ４
Ｂ’＝ｂ１  ，ｂ２  ，ｂ３  ，ｂ４  ，ｂ４  ，ｂ５
となる。
【００２２】
これによって対応関係が取れ、長さが同一なベクトル系列が生成される。
次に、ベクトル系列Ａ’，Ｂ’内のベクトルで対応関係にあるベクトルペア（ａ１  ，ｂ１  ），（ａ２  ，ｂ２  ），（ａ２  ，ｂ３  ），（ａ２  ，ｂ４  ），（ａ３  ，ｂ４  ），（ａ４  ，ｂ５  ）の中から距離の離れているベクトルペアを抽出する。
【００２３】
ベクトルペア（ａｉ  ，ｂｊ  ）間の距離をｄ（ｉ，ｊ）とすると、上記の例ではｄ（１，１）、ｄ（２，２）、・・・、ｄ（４，５）が距離ｄとなる。ベクトルペア抽出部３は、この中から距離ｄの大きいほうから順に特定数のベクトルペアを抽出する。
【００２４】
この時の距離ｄやＤＰマッチングで用いる距離の定義には、どのようなものを使ってもよい。
また距離ｄの定義は、ＤＰマッチングで利用したものと同じものを用いることも出来るが、例えばＤＰマッチングにはユークリッド距離を用い、距離の離れているベクトルペアの抽出にはハミング距離を用いる等、異なる距離定義を用いることも出来る。
【００２５】
ベクトルＸ＝｛ｘｉ：ｉ＝１，２，・・・，ｎ｝とＹ＝｛ｙｉ：ｉ＝１，２，・・・，ｎ｝の間の距離をユークリッド距離で定義した場合、その距離ｄは式（２）より求まる。
【００２６】
【数２】
2004302786.tif 000004
【００２７】
またハミング距離で定義した場合、その距離ｄは式（３）より
【００２８】
【数３】
2004302786.tif 000005
【００２９】
と算出できる。
また距離の定義には、ユークリッド距離やハミング距離の他、式（４）のようにベクトルの各要素間の距離の最大値を用いることも出来る。
ｄ＝ＭＡＸ｛ｘｉ−ｙｉ：ｉ＝１，・・・，ｎ｝・・・・（４）
また各要素にそれぞれ重み付けを行なって距離を定義することも出来る。その場合は、式（５）によって距離ｄは算出される。
【００３０】
【数４】
2004302786.tif 000006
【００３１】
ベクトルペア抽出部３は、上記したような定義の距離ｄを各ベクトルペアに対して求め、距離が最も大きいものから順に予め指定された数だけベクトルペアを抽出する。
このベクトルペア抽出部３によって抽出されるベクトルペアの数は、固定値としても、ベクトル系列の状態に基づいて動的に変化させても良い。
【００３２】
例えば抽出数は、ベクトルペアの総数から決定しても良い。例えば、ベクトルペアの数の１／２を抽出数とすると、この場合、上記例ではベクトルペアの数が６つなので、距離が大きいほうから３つのベクトルペアを抽出する。
あるいは抽出数で規定するのではなく、ベクトルペア間の距離が特定値、例えば平均値以上のものを全て抽出する等の方法がある。
【００３３】
上記の例では、ベクトルペアが６つ出来るので距離ｄ（ｉ，ｊ）の平均値は式（６）のようになる。
【００３４】
【数５】
2004302786.tif 000007
【００３５】
ベクトルペア抽出部３は、この平均値  外１  の値より大きい距離ｄを持つベ
【００３６】
【外１】
2004302786.tif 000008
【００３７】
クトルペアを全て抽出する。
ベクトルペア抽出部３によるベクトルペアの抽出数は、他の方法によって決まるように構成しても良い。
第１のベクトル系列間距離算出部４は、ベクトルペア抽出部３が抽出した各ベクトルペアの距離を用いて、比較対照である入力されたベクトル系列Ａ，Ｂ間の距離Ｄを求める。この距離Ｄの求め方としては様々な方法を用いることが出来るが、例えば抽出したベクトルペアの距離ｄ（ｉ，ｊ）の平均値や合計値を距離Ｄとする。またこの時、重み付けを行なって距離Ｄを計算しても良い。
【００３８】
図３は、第１の実施形態のベクトル系列比較装置による処理を示すフローチャートである。
同図において、第１の実施形態のベクトル系列比較装置は、まずステップＳ１として、入力された２つのベクトル系列をＤＰマッチング部１によってＤＰマッチングを行なう。そしてステップＳ２として、ベクトル系列生成部２により、ＤＰマッチングの結果に基づいて、ベクトル系列間で、各ベクトルの対応が取れて長さが同一になったベクトル系列を生成する。
【００３９】
次にステップＳ３として、ベクトル要素抽出部３により、ステップＳ２で生成したベクトル系列のベクトルペアの内、ベクトル間の距離が最も遠いものから特定数数分のベクトルペアを抽出する。そして、ステップＳ４として、第１のベクトル系列間距離算出部４は、ステップＳ３で抽出したベクトルペアのベクトル間の距離ｄを用いて、例えば平均値を計算する等の処理によって入力されたベクトル系列間の距離Ｄを求め、出力する。
【００４０】
この第１の実施形態のベクトル系列の比較装置では、ＤＰマッチングと異なる距離定義を使ったベクトル距離比較を行なうことが出来る為、ベクトルの持つ特徴に合わせた比較が可能となる。
またＤＰマッチング時は、比較するベクトル系列の長さを合わせるのが目的なので、ベクトル系列中の各ベクトルを平均的に扱う必要があるが、ベクトル系列間の距離評価では、ベクトル中の要素に重み付けをした方が良い場合があるが、このような場合にも対処することが出来る。
【００４１】
次に第２の実施形態のベクトル系列比較装置について説明する。
第１の実施形態のベクトル系列比較装置では、互いに対応するベクトルペア間の距離ｄを用いてベクトル系列間の距離Ｄを求めていた。それに対し第２の実施形態のベクトル系列比較装置では、ベクトル同士を比較した距離を用いるのではなく、ベクトルの各要素毎に比較を行なってベクトル系列間の距離Ｄを求める。
【００４２】
図４は、第２の実施形態のベクトル系列比較装置の原理構成を示すブロック図である。尚以下の説明において、第１の実施形態の場合と内容が重複する部分については、説明を省略する。
第２の実施形態のベクトル系列比較装置は、第１の実施形態のベクトル系列比較装置と同様のＤＰマッチング部１とベクトル系列生成部２の他に、ベクトル要素抽出部５及び第２のベクトル系列間距離算出部６を備えている。
【００４３】
ベクトル要素中抽出部５は、ベクトル系列生成部２が生成した、対応付けされて長さが同じになったベクトル系列内のベクトルから、要素間の差が大きいのベクトル要素を抽出する。そして距離計算部６は、このベクトル要素を用いてベクトル系列間の距離Ｄを求める。尚ベクトル要素中抽出部５は、ベクトル要素を抽出するのではなく、ベクトル要素間の距離ｄを抽出する構成としても良い。
【００４４】
第２の実施形態のベクトル系列比較装置では、まず第１の実施形態と同様、ＤＰマッチング部１が、入力されたベクトル系列のＤＰマッチングを行ない、このＤＰマッチングの結果に基づいてベクトル系列算出部２が、各ベクトルの対応が取れたベクトル系列を新たに生成する。
【００４５】
この生成された新たなベクトル系列は、長さも互いに対応する点も分かっているので、ベクトル内の各要素をバラバラに比較することが可能となっている。
例えば比較対象として入力された２つのベクトル系列を
Ａ＝ａ１  ，ａ２  ，ａ３  ，ａ４
Ｂ＝ｂ１  ，ｂ２  ，ｂ３  ，ｂ４  ，ｂ５
とし、ＤＰマッチングで対応付けしたベクトルペアの系列Ｆを
Ｆ＝（ａ１  ，ｂ１  ），（ａ２  ，ｂ２  ），（ａ２  ，ｂ３  ），（ａ２  ，ｂ４  ），（ａ３  ，ｂ４  ），（ａ４  ，ｂ５  ）
とした場合に、ベクトル系列算出部２によって生成されるマッチングしたベクトルは第１の実施形態の場合と同様
Ａ’＝ａ１  ，ａ２  ，ａ２  ，ａ２  ，ａ３  ，ａ４
Ｂ’＝ｂ１  ，ｂ２  ，ｂ３  ，ｂ４  ，ｂ４  ，ｂ５
となる。
【００４６】
ここでベクトル系列Ａ’，Ｂ’の各ベクトルａｉ  ，ｂｉ  が
ａｉ  ＝｛ａｉｊ，｜ｊ＝１，・・・，ｎ｝
ｂｉ  ＝｛ｂｉｊ，｜ｊ＝１，・・・，ｎ｝
とｎ個の要素を持つ時、各要素毎の系列
Ａ’ｊ＝｛ａ１ｊ，ａ２ｊ，ａ２ｊ，ａ２ｊ，ａ３ｊ，ａ４ｊ｝
Ｂ’ｊ＝｛ｂ１ｊ，ｂ２ｊ，ｂ３ｊ，ｂ４ｊ，ｂ４ｊ，ｂ５ｊ｝
がそれぞれｎ系列（ｊ＝１，・・・，ｎ）定義できる。
【００４７】
第２の実施形態では、これらの各要素毎の系列Ａ’ｊ，Ｂ’ｊでの比較、上記例ではＡ’１とＢ’１、Ａ’２とＢ’２、・・・、Ａ’ｎとＢ’ｎの比較を行ない要素間の差を示す距離ｄを求める。
そしてベクトル要素中抽出部５は、このＡ’ｊとＢ’ｊの比較の結果、要素間の距離ｄが大きいものを抽出する。この要素間の距離ｄを大きい順に規定値数ｍ（＜Ａ’，Ｂ’の長さ６）分抽出したものを
ｄｊ１，ｄｊ２，・・・，ｄｊｍ
とする。ベクトル要素中抽出部５は、この比較と抽出を要素毎の系列のペアＡ’１とＢ’１、Ａ’２とＢ’２、・・・、Ａ’ｎとＢ’ｎについてそれぞれに対して行ない、
2004302786.tif 000009
を得る。尚ベクトル要素中抽出部５は、要素毎の系列のペアＡ’１とＢ’１、Ａ’２とＢ’２、・・・、Ａ’ｎとＢ’ｎについて、この比較と抽出の処理を全ての要素毎の系列に対して行なう必要は必ずしも無く、特定の要素のみを対象としても良い。また抽出において距離ｄを比較する際、要素によって重み付けを行ない、その値が最も大きなものから順に抽出するように構成しても良い。
【００４８】
ベクトル要素中抽出部５による抽出結果を用いて第２のベクトル系列間距離算出部６は、ベクトル系列Ａ、Ｂの距離Ｄを算出する。この算出の仕方としては様々な方法があるが、例えば単純に抽出された要素の距離の総和を距離Ｄとすることが考えられる。この場合の距離Ｄの算出式は（７）式のようになる。
【００４９】
【数６】
2004302786.tif 000010
【００５０】
第２の実施形態では、ベクトル系列間の距離Ｄを算出するのに各要素毎に別々に評価するので、ベクトル要素の平均化等が生ずるのを押さえることが出来、ベクトル系列の差異を強調させることが出来る。
尚ベクトル要素中抽出部５は、要素間の差異が大きいものを抽出する際、予め規定されたの数ｍだけ抽出するが、他の方法によって決められた数だけ抽出する構成としても良い。例えば、要素毎の系列長から求まる数だけ抽出するように構成しても良い。この場合、上記例の様に要素毎の系列長が６である時、その１／２の３個のベクトル要素を抽出する。或いは、第１の実施形態に示したように、求めた全ての距離の値から求めたしきい値、例えば平均値より大きいものを抽出するようにしても良い。
【００５１】
またベクトル系列Ａ、Ｂの距離Ｄを算出する方法として、要素の距離の総和を用いる他に平均値を用いても良い。この場合の距離Ｄの算出式を（８）式に示す。
【００５２】
【数７】
2004302786.tif 000011
【００５３】
或いは各系列での平均値の和、ａ乗和（ａは任意の値）、ａ乗和の平均をベクトル系列間の距離Ｄの定義として用いても良い。平均値の和をベクトル系列間の距離Ｄとして用いた場合の算出式を（９）式に、ａ乗和の和を用いた場合の算出式を（１０）式に、ａ乗和の平均を用いた場合の算出式を（１１）式に示す。
【００５４】
【数８】
2004302786.tif 000012
【００５５】
【数９】
2004302786.tif 000013
【００５６】
【数１０】
2004302786.tif 000014
【００５７】
図５は、第２の実施形態の処理を示すフローチャートである。
同図において、第２の実施形態のベクトル系列比較装置は、第１の実施形態のベクトル系列比較装置の時と同様、まずステップＳ１１として、入力された２つのベクトル系列をＤＰマッチング部１によってＤＰマッチングを行なう。そしてステップＳ１２として、ベクトル系列生成部２により、ＤＰマッチングの結果に基づいて、ベクトル系列間で、各ベクトルの対応が取れて長さが同一になったベクトル系列を生成する。
【００５８】
次にステップＳ１３として、ベクトル要素中抽出部５により、ステップＳ１２で生成したベクトル系列のベクトルのベクトル要素の内、距離ｄが最も遠いものから特定数数分の要素を抽出する。そして、ステップＳ１４として、ステップＳ３で抽出した要素の距離ｄを用いて、入力されたベクトル系列間の距離Ｄを求め、出力する。
【００５９】
図６は、本実施形態におけるベクトル系列比較装置をソフトウエアによって実現した場合の情報処理システムの環境図である。
本実施形態のベクトル系列比較装置を情報処理システム上でプログラムを実行することによって実現した場合、情報処理システムは、図６の様にＣＰＵ２１、主記憶装置２２、ハードディスク等の補助記憶装置２３、ディスプレイ、キーボード等の入出力装置（Ｉ／Ｏ）２４、モデム等のネットワーク接続装置２５及びディスク、磁気テープなどの可搬記憶媒体から記憶内容を読み出す媒体読取り装置２６を有し、これらが互いにバス２８により接続される構成を備えている。
【００６０】
図６の情報処理システムでは、媒体読取り装置２６により磁気テープ、フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ等の記憶媒体２７に記憶されているプログラム、データを読み出し、これを主記憶装置２２または補助記憶装置２３にダウンロードする。そしてこのプログラムやデータに基づいて、ＣＰＵ２１が入力されたデータを主記憶装置２２や補助記憶装置２３に記憶したり、マッチング処理や距離の算出を行なうなどして、本実施形態による各処理は、ソフトウエア的に実現される。
【００６１】
また、図６のコンピュータシステムでは、フロッピー（登録商標）ディスク等の記憶媒体２７を用いてアプリケーションソフトの交換が行われる場合がある。よって、本発明は、ベクトル系列比較装置やベクトル系列比較方法に限らず、コンピュータにより使用されたときに、上述した本発明の実施形態の機能をコンピュータに行わせるためのコンピュータ読み出し可能な記憶媒体２７として構成することもできる。
【００６２】
この場合、「記憶媒体」には、例えば図７に示されるように、ＣＤ−ＲＯＭ、フロッピー（登録商標）ディスク（あるいはＭＯ、ＤＶＤ、リムーバブルハードディスク等であってもよい）等の媒体駆動装置３７に脱着可能な可搬記憶媒体３６や、ネットワーク回線３３経由で送信される外部の装置（サーバ等）内の記憶手段（データベース等）３２、あるいは情報処理装置３１の本体３４内のメモリ（ＲＡＭ又はハードディスク等）３５等が含まれる。可搬記憶媒体３６や記憶手段（データベース等）３２に記憶されているプログラムは、本体３４内のメモリ（ＲＡＭ又はハードディスク等）３５にロードされて、実行される。
【００６３】
また、既に説明したＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体には、上記に例として挙げたものの他にも、例えば、Ｂｌｕ−ｒａｙ  ＤｉｓｃやＡＯＤ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｉｓｃ）などの青色レーザーを用いた次世代光ディスク記憶媒体、赤色レーザーを用いるＨＤ−ＤＶＤ９、青紫色レーザーを用いるＢｌｕｅ  Ｌａｓｅｒ  ＤＶＤなど、今後開発される種々の大容量記憶媒体を用いて本発明を実施することも可能である。
【００６４】
本実施形態のベクトル系列比較装置は、様々な認識装置に適用できるが、音声や筆跡、歩き方、キーボードやマウスの操作等、量子化したベクトル系列の長さが異なるベクトル系列を比較する場合に特に有効である。
また特に、筆跡鑑定等、比較対照が全体は似ているが、異なる部分に大きな特徴がでており、その部分を特に比較したい場合に有効である。
【００６５】
【発明の効果】
本発明によれば、２つのベクトル系列間の差異を、最も異なる部分によって求めた値として出力するので、２つのベクトル系列が、全体に渡って異なるのか、一部分において大きく異なるのかの判断に用いることが出来る。
【００６６】
またＤＰマッチングにおいてマッチングするベクトルを探す為に用いるベクトル間距離ｄと、ベクトル系列間の距離Ｄとに異なる定義を採用することが出来る。また、距離を求める差異、重み付けを行なうことが出来る。
更に、ベクトル要素の平均化等が生ずるのを押さえることが出来、ベクトル系列の差異を強調させた比較を行なうことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態のベクトル系列比較装置の原理構成を示すブロック図である。
【図２】ＤＰマッチングと新たなベクトルの合成の説明図である。
【図３】第１の実施形態のベクトル系列比較装置による処理を示すフローチャートである。
【図４】第２の実施形態のベクトル系列比較装置の原理構成を示すブロック図である。
【図５】第２の実施形態のベクトル系列比較装置による処理を示すフローチャートである。
【図６】情報処理システムのシステム環境図である。
【図７】媒体例を示す図である。
【図８】ＤＰマッチングの原理の説明図である。
【符号の説明】
１  ＤＰマッチング部
２  ベクトル系列算出部
３  ベクトルペア抽出部
４  第１のベクトル系列間距離算出部
５  ベクトル要素中抽出部
６  第２のベクトル系列間距離算出部
２１  ＣＰＵ
２２  主記憶装置
２３  補助記憶装置
２４  入出力装置
２５  ネットワーク接続装置
２６  媒体読取装置
２７  記憶媒体
２８  バス
３１  情報処理装置
３２  記憶手段
３３  ネットワーク回線
３４  本体
３５  メモリ
３６  可搬記憶媒体
３７  媒体駆動装置
１００  ＤＰプレーン
１０１  格子点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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