JP2656802B2

JP2656802B2 - 図面入力装置

Info

Publication number: JP2656802B2
Application number: JP63174202A
Authority: JP
Inventors: 秀明金近; 純一柴山; ▲あきら▼ 前田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-07-13
Filing date: 1988-07-13
Publication date: 1997-09-24
Anticipated expiration: 2012-09-24
Also published as: JPH0223471A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は図面を認識して計算機へ自動入力する図面
入力装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第３図は情報処理学会第35全国大会5K−１に示された
図面認識方式に基づいて作成された従来の図面入力装置
の構成を示すブロック図である。図において１はシンボ
ル、文字、接続線などの記入されている図面、２は図面
を読取り２値のデジタル画像を作成する画像入力手段、
３は画像入力手段２によって作成されたデジタル画像を
記憶する第１の記憶手段、４は第１の記憶手段３に記憶
されているデジタル画像を入力して線状部分の中心線の
点列を抽出し、この点列を直線や円弧等で近似したベク
トル情報と線幅情報とからなる線座標情報を作成するベ
クトル化手段、５はベクトル化手段４によって作成され
た線座標情報を記憶する第２の記憶手段、６は第１の記
憶手段３に記憶されているデジタル画像と第２の記憶手
段５に記憶されている線座標情報とを入力してシンボル
を抽出し、そのシンボルの種類と位置を表すシンボル情
報を作成し、更に文字を抽出し、その文字の種類と位置
を表す文字情報を作成し、更に線座標情報の中でシンボ
ルおよび文字のどちらにも該当しない部分を取出して線
情報を作成するシンボル・文字認識手段である。７はシ
ンボル・文字認識手段６によって作成された文字情報を
記憶する第３の記憶手段、８はシンボル・文字認識手段
６によって作成されたシンボル情報を記憶する第４の記
憶手段、９はシンボル・文字認識手段６によって作成さ
れた線情報を記憶する第５の記憶手段、10は第４の記憶
手段８に記憶されているシンボル情報と第５の記憶手段
９に記憶されている線情報とを入力してシンボルの近傍
に存在する線の端点を抽出する端点抽出手段、11は端点
抽出手段10によって抽出された端点を記憶する第６の記
憶手段、12は第５の記憶手段９に記憶されている線情報
と第６の記憶手段11に記憶されている端点とを入力して
ある端点を開始点として線の追跡を行い、線の分岐部分
に到達した場合、線の直進性を判定して直進性があれば
追跡線を決定し、その線を端点に到達するまで追跡し、
または直進性が認められる追跡線がなくなるところまで
追跡し、この追跡された線の集まりを接続線情報として
作成する追跡手段、13は追跡手段12によって作成された
接続線情報を記憶する第７の記憶手段である。

上記のように構成された図面入力装置の動作を第４図
ないし第12図によって説明する。

第４図は、シンボル、文字、接続線などの記入されて
いる図面１の図面例である。このような図面を画像入力
手段２によって読取らせると、２値のデジタル画像が作
成される。第５図に２値のデジタル画像の例を示す。こ
のデジタル画像は第１の記憶手段３に記憶される。ベク
トル化手段４では、第５図に示すようなデジタル画像を
入力すると、第６図に示す点列が抽出され、第７図に示
すベクトル情報が作成される。更にベクトル化手段４で
はベクトル情報とデジタル画像とからベクトルの線幅を
測定し、線幅情報を作成し、更にこのベクトル情報と線
幅情報とを合わせて線座標情報を作成する。第７図中
l₁,l₂,l₃は線であり、P₁,P₂は点である。線は点から点
までを単位とし、１本の線の中には複数のベクトルから
構成される。線座標情報は、第８図および第９図に示さ
れる形式でデータが作成され、第２の記憶手段５に記憶
される。シンボル・文字認識手段６では、例えば第２の
記憶手段５に記憶されている線座標情報の中から連結し
たひとかたまりの線を取出し、そのかたまりの特徴量を
算出しシンボルの認識を行う。

第10図はシンボルの判定例を説明するための図であ
る。シンボル・文字認識手段６はかたまりのサイズa,b
と面積Ｓ等を利用し、そのかたまりがシンボルであるこ
とを判定する。同様にシンボル・文字認識手段６におい
て文字も認識され、更に線座標情報の中からシンボルお
よび文字のいずれにも該当しない部分を取出して線情報
を作成する。ここで認識された文字情報は、文字コード
および文字位置のデータより構成され、第３の記憶手段
７に記憶される。シンボル情報はシンボルコードおよび
シンボル位置のデータより構成され第４の記憶手段８に
記憶される。線情報は、第８図および第９図に示す線座
標情報と同じ形式のデータで構成され、第５の記憶手段
９に記憶される。端点抽出手段10では、第４の記憶手段
８に記憶されているシンボル情報と第５の記憶手段９に
記憶されている線情報とを入力し、シンボルの位置から
ある距離範囲内に存在する線の端点を抽出する。この抽
出例を第11図に示す。図中Psはシンボルの位置であり、
Ａはある距離範囲の境界線であり、T₁,T₂,T₃,T₄は抽出
された端点である。この抽出された端点は第６の記憶手
段11に記憶される。追跡手段12では、第５の記憶手段９
に記憶されている線情報と、第６の記憶手段11に記憶さ
れている端点とを入力し、ある端点を開始点として線の
追跡を行い、線の分岐点に到達した場合、線の直進性を
判定し、直進性があれば追跡線を決定し、その線を端点
に到達するまで追跡し、または直進性が認められる追跡
線がなくなるところまで追跡し、この追跡された線の集
まりを接続線情報として作成し、第７の記憶手段13に記
憶する。第12図にこの追跡の例を示す。図中l₄,l₅,l₆は
線、P₃は点、T₅,T₆,T₇は端点、S₁,S₂,S₃はシンボルであ
る。例えば端点T₅を開始点として追跡を開始したとする
と、線l₅を追跡し、点P₃に到達したとき線l₅に対して直
進性が認められる線が存在するか調べる。直進性は、例
えば線l₅を延長した線と他の線l₆,l₄の成す角度を算出
して判定する。この例では線l₆が追跡線として選ばれ
る。線l₆は、端点T₆に到達しているので、その時点で追
跡を終了し、線l₅,l₆の集まりを接続線とする。次に端
点T₇を開始点とし線l₄の追跡を開始すると、点P₃に到達
し、そのとき線l₄に対して直進性が認められる線が存在
しないとき、あるいは既に線l₅,l₆がともに追跡されて
いるために追跡できる線が存在しないとき、追跡が終了
し、したがって線l₄が接続線となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の図面入力装置は上述したように、ある端点を開
始点として線の追跡を行い、線の分岐部分に到達した場
合、線の直進性を判定して直進性があれば追跡線を決定
し、その線を端点に到達するまで追跡し、または直進性
の認められる追跡線がなくなるところまで追跡し、この
追跡された線の集まりを接続線情報としている。ところ
が、このような従来の図面入力装置では、第13図（ａ）
に示す図で、点Ｈから分岐部分Ｆまで追跡してきた場
合、分岐部分Ｆは本来そこで追跡を終了すべき分岐部分
であるのでこの分岐部分で追跡を終了しても問題はない
（この場合、点Ｅ（または点Ｇ）まで追跡してしまうと
間違った結果となる）。

しかしながら、例えば、第13図（ｂ）に示す図のよう
に、追跡を終了すべきでない分岐部分Ｂがある場合は問
題がある。つまり、図面上で、第13図（ｂ）に示すよう
な、あるシンボルの外周のある一点Ａを起点として、幅
を持った線が放射状に描かれている場合、起点のシンボ
ルの近くには線が密集して例えば線x,y同志が接触した
状態の線xyとなり、分岐部分Ｂはシンボルからかなり離
れた所に位置することになる。このような場合、本来は
点Ｄ（または点Ｃ）から追跡を始めたなら点Ａまで追跡
すべきであるが、例えば、点Ｄから出発して追跡を行う
と、分岐部分Ｂまでは線ｘを追跡するが、その後におい
ては、線同志が接触した部分の線xyが、追跡済みの分岐
部分Ｂまでの線ｘに対して直線性が無い場合は、分岐部
分Ｂで追跡が終了してしまって目的とするシンボルの外
周点Ａまで追跡しなくなる。つまりこの場合、分岐部分
Ｂは本来そこで追跡を終了すべき分岐部分でないのに、
ここに追跡が終了してしまうことになる。

従来の図面入力装置では、特に、第13図（ｂ）のよう
に、シンボルの外周点Ａから線x,y同志が接触した線xy
として延長してその後に線ｘと線ｙとに分岐しており、
かつ、線xyと線ｘ（または線ｙ）とに直線性が無い場合
は、当該分岐部分Ｂは本来そこで追跡を終了すべきでな
い分岐部分でないのに、その分岐部分Ｂで追跡が終了し
てしまうので、図面の読取精度を低下させるという問題
点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、線同志が接触して延長していて本来そこで
追跡を終了すべきでない分岐部分が構成される場合にお
いても正確に追跡を続行でき、また、本来そこで追跡を
終了すべき分岐部分の場合には正確に追跡を中止でき
て、図面の読取精度を向上させることができる図面入力
装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る図面入力装置は、第７の記憶手段13に
よって記憶されている接続線情報のうち端点まで到達し
ていない接続線情報および第５の記憶手段９によって記
憶されている線情報を入力して、ある追跡済みの線に対
して直線性が認められない２つの線が接続されて分岐部
分が構成されている場合に、上記ある追跡済みの線の線
幅が、上記２つの線の線幅の和と比べて近似するかある
いは等しいかの条件（式１）を満たすと判定したなら、
上記２つの線のいずれかの方に上記追跡を続行するよう
追跡手段12に指示するとともに、上記条件を満たさない
と判定したなら、上記分岐部分までで追跡を終了するよ
う追跡手段12に指示するか、または、上記２つの線のう
ちの一方の線の線幅が、他方の線の線幅と上記ある追跡
済みの線の線幅との和と比べて近似するかあるいは等し
いかの条件（式２）を満たすと判定したなら、当該一方
の線の方に上記追跡を続行するよう追跡手段12に指示す
るとともに、上記条件を満たさないと判定したなら、上
記分岐部分までで追跡を終了するよう追跡手段12に指示
する接触部追跡手段14を設けたことを特徴とするもので
ある。

〔作用〕接触部追跡手段14は、第７の記憶手段13からの端点ま
で到達していない接続線情報と、第５の記憶手段９から
の線情報を入力して、ある追跡済みの線に対して直線性
が認められない２つの線が接続されて分岐部分が構成さ
れている場合に、次の又はのような判定を行なって
判定結果を追跡手段12に指示する。

ある追跡済みの線の線幅が、上記２つの線の線幅の和
と比べて近似するかあるいは等しいかの条件（式１）を
満たすと判定したなら、上記２つの線のいずれかの方に
追跡を続行するよう追跡手段に指示するとともに、上記
条件（式１）を満たさないと判定したなら、上記分岐部
分までで追跡を終了するよう追跡手段に指示する。

上記２つの線のうちの一方の線の線幅が、他方の線の
線幅と上記ある追跡済みの線の線幅との和と比べて近似
するかあるいは等しいかの条件（式２）を満たすと判定
したなら、当該一方の線の方に追跡を続行するよう追跡
手段に指示するとともに、上記条件（式２）を満たさな
いと判定したなら、上記分岐部分までで追跡を終了する
よう追跡手段に指示する。

すなわち、上記条件（式１又は式２）を満たすか否か
を判断して、追跡手段12に追跡続行か中止かを指示する
ことにより、追跡手段12に正確な追跡処理を実行させ
る。

〔発明の実施例〕

第１図はこの発明の一実施例に係る図面入力装置の構
成を示すブロック図である。第１図において、第３図に
示す構成要素に対応するものには同一の符号を付し、そ
の説明を省略する。第１図において、14は第７の記憶手
段13に記憶されている接続線情報のうち端点まで到達し
ていない接続線情報および第５の記憶手段９に記憶され
ている線情報を入力して、ある追跡済みの線に対して直
線性が認められない２つの線が接続されて分岐部分が構
成されている場合に、後述する（式１）又は（式２）に
よる判定を行ってこの判定結果に基いて追跡手段12に処
理を指示する接触部追跡手段である。

次に上記第１図に示す実施例の図面入力装置の動作に
ついて第２図を参照して説明する。

図面１を入力してから追跡手段12により接続線情報を
作成し、第７の記憶手段13に記憶するまでは従来装置の
動作と全く同じであるので説明を省略する。

次に接触部追跡手段14では、第５の記憶手段９に記憶
されている線情報と、第７の記憶手段に記憶さている接
続線情報とを入力し、接続線の接触部分の追跡を行う。
その追跡方法を第２図の例で説明する。図中、l_i,l_j,l_k
は線、W_i,W_j,W_kは線l_i,l_j,l_kの各々の線幅、P_iは点であ
る。例えば、今、線l_iを追跡して来て点P_iで直進性が認
められる線が存在せず、追跡が終了している接続線の接
続線情報が、この接触部追跡手段14に入力されたとす
る。この場合、次に示す判定を行い次に追跡する線を設
定する。まず、点P_iに接続している線のうち、線幅が最
大の線がこれまで追跡してきた追跡線l_iの場合には、次
のような式（１）が成り立つときに追跡できる線が存在
すると判定する。

|W_i−（W_j＋W_k）｜≦α ・・・（式１）（但し、αは、線幅に基いて予め設定されるもので、例
えば図面における標準的な線幅の1/3などといったごく
小さい値を示す設定値である。）上記（式１）の条件が成立すれば、接続線lj,lkのう
ちから１本を次に追跡する線として選択する。選択方法
は、線l_j,l_kのうち未だ追跡されていない線が１本だけ
存在するときは、その線を次に追跡する線とし、それ以
外は線l_iに対して最も直進性のある線を次に追跡する線
として決定する。これは、例えば、第13図（ｂ）におい
ては、点Ａから線xyを追跡してきて分岐部分Ｂにおいて
次に追跡する線を決定する場合に相当する。この場合、
第13図（ｂ）のWjはWi、WiはWjとなる。従って、最大の
線幅Wiの幅xyが接続している点Ａから追跡を始める場合
は、（Wj＋Wk）がWiとほぼ同じならば、線x,yのいずれ
かが次に追跡する線として選ばれる。つまり、線x,yの
うちまだ追跡されていない線があればその線を追跡し、
それ以外は線xyに対して最も直進性のある線に次に追跡
する線として決定し、決定した線を追跡するよう追跡手
段12に指示する。しかし（Wj＋Wk）とWiの差が大きい場
合は、分岐部分Ｂは本来の分岐部分であると判定され、
分岐部分Ｂで追跡を終了するよう追跡手段12に指示す
る。

この（式１）の判定により次のような効果が得られ
る。すなわち、例えば、第13図（ｂ）のように、シンボ
ルの外周点Ａから線x,y同志が接続して延長していてシ
ンボルから離れた位置に分岐部分Ｂが構成される場合
で、シンボルの外周点Ａ側から追跡を開始する場合にお
いて、その分岐部分Ｂで追跡を終了すべきか、あるいは
点Ｃ又は点Ｄまで追跡を続行すべきかを正確に判定で
き、正確な接続線情報を作成できて、図面の読取精度が
向上する。

次に、第２図の点Piに接続している線のうち線幅が最
大の線がli以外の場合、例えば、線ljが最大の線幅であ
る場合は、線liを点Piまで追跡してきて次に追跡する線
を判定する場合に次の（式２）の条件が満たされれば、
線ljを次に追跡する線として選択する。

|Wj−（Wi＋Wk）｜≦α ・・・（式２）これは、第13図（ｂ）においては、点Ｄから線ｘを追
跡してきて（または点Ｃから線ｙを追跡してきて）分岐
部分Ｂにおいて次に追跡する線を決定する場合に相当す
る。この場合、線xyの線幅Wjが（Wi＋Wk）とほぼ同じな
らば、線xyを次に追跡する線として選び、この線xyを追
跡するよう追跡手段12に指示する。しかし、Wjと（Wi＋
Wk）との差が大きい場合は、分岐部分Ｂは本来の分岐部
分であると判定され、分岐部分Ｂで追跡を終了する。

この（式２）の判定により次のような効果が得られ
る。すなわち、例えば、第13図（ｂ）のように、シンボ
ルの外周点Ａから線x,y同志が接触して延長していてシ
ンボルから離れた位置に分岐部分Ｂが構成される場合
で、点Ｄ（又は点Ｃ）側から追跡を開始する場合におい
て、その分岐部分Ｂで追跡を終了すべきか、あるいは外
周点Ａまで追跡を続行すべきかを正確に判定でき、正確
な接続線情報を作成できて、図面の読取精度が向上す
る。

つまり、第２図の点Pi,すなわち第13図（ｂ）の分岐
部分Ｂにおいて上記の（式１）又は（式２）の判定を満
たす線が存在しなければ、その分岐部分は、本来、線が
分岐している部分と判断し、分岐部分で追跡を終了させ
たままとするわけである。例えば、第13図（ａ）のよう
に、まず点Ｅから点Ｇまで線を引いて、点Ｇ側の線が多
少細くなっていて、点Ｆから点Ｈまで新たに線を引いた
ような場合、線幅Wi,Wj,Wkはほとんど同じなので、（式
１）又は（式２）の判定を満たす線が存在しないので、
このような場合は、点Ｆは本来の追跡を終了すべき分岐
部分であると判断してここで追跡を終了する。

このようにして、分岐部分での追跡判定を行い、追跡
する場合は、その追跡する線を接続線情報に付加して再
び追跡手段12で追跡を続行させ、追跡できなかった場合
はその時点で追跡を終了させる。

ここでは点P_iが３分岐の例で説明したが、４分岐以上
についても同様に判定し次に追跡する線を決定すること
ができる。

〔発明の効果〕以上のように本発明によれば、端点まで到達していな
い接続線情報と線情報とを線情報を入力して、ある追跡
済みの線に対して直線性が認められない２つの線が接続
されて分岐部分が構成されている場合に、所定の条件に
より、次に追跡する線を判定するので、線同志が接触し
て延長していて本来そこで追跡を終了すべきでない分岐
部分がある場合においても正確に追跡を続行でき、ま
た、本来そこで追跡を終了すべき分岐部分の場合には正
確に追跡を終了でき、これにより正確な接続線情報を作
成でき、したがって図面の読取情報が向上するとい効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る図面入力装置の構成
ブロック図、第２図はこの実施例の追跡動作の説明図、
第３図は従来の図面入力装置の構成ブロック図、第４図
は図面の一例図、第５図はデジタル画像の一例図、第６
図は点の一例図、第７図はベクトル情報の一例図、第８
図および第９図は線座標情報の一例図、第10図はシンボ
ルの判定の説明図、第11図は端点の抽出の説明図、第12
図は追跡動作の説明図、第13図（ａ），（ｂ）は本願の
実施例を説明するための説明図である。１……図面、２……画像入力手段、３……第１の記憶手
段、４……ベクトル化手段、５……第２の記憶手段、６
……シンボル・文字認識手段、７……第３の記憶手段、
８……第４の記憶手段、９……第５の記憶手段、10……
端点抽出手段、11……第６の記憶手段、12……追跡手
段、13……第７の記憶手段、14……接触部追跡手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−131276（ＪＰ，Ａ) 情報処理学会第35回（昭和62年後期) 全国大会講演論文集５Ｋ−１「設備図面読取における要素分離・認識方式」

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】シンボル、文字、接続線などの記入されて
いる図面を読取って２値のデジタル画像を作成する画像
入力手段と、この画像入力手段によって作成された２値
のデジタル画像を記憶する第１の記憶手段と、この第１
の記憶手段に記憶されている２値のデジタル画像を入力
して線状部分の中心線の点列を抽出しこの点列を直線や
円弧などで近似したベクトル情報および線幅情報からな
る線座標情報を作成するベクトル化手段と、このベクト
ル化手段によって作成された線座標情報を記憶する第２
の記憶手段と、この第２の記憶手段によって記憶されて
いる線座標情報および上記第１の記憶手段によって記憶
されている２値のデジタル画像を入力してシンボルを抽
出しそのシンボルの種類および位置を表すシンボル情報
を作成し更に文字を抽出しその文字の種類および位置を
表す文字情報を作成し更に線座標情報の中でシンボルお
よび文字のどちらにも該当しない部分を取出して線情報
を作成するシンボル・文字認識手段と、このシンボル・
文字認識手段によって作成された文字情報を記憶する第
３の記憶手段と上記シンボル・文字認識手段によって作
成されたシンボル情報を記憶する第４の記憶手段と、上
記シンボル・文字認識手段によって作成された線情報を
記憶する第５の記憶手段と、上記第４の記憶手段によっ
て記憶されているシンボル情報および上記第５の記憶手
段によって記憶されている線情報を入力してシンボルの
近傍に存在する線の端点を抽出する端点抽出手段と、こ
の端点抽出手段によって抽出された端点を記憶する第６
の記憶手段と、上記第５の記憶手段によって記憶されて
いる線情報及び上記第６の記憶手段によって記憶されて
いる端点を入力してある端点を開始点として線の追跡を
行い線の分岐部分に到達した場合、線の直線性を判定し
て直進性があればその線を追跡する線と決定してその線
を端点に到達するまで追跡するか、または直進性の認め
られる線がなくなるところまで追跡し、この追跡された
線の集まりを接続線情報として作成する追跡手段と、こ
の追跡手段によって作成された接続線情報を記憶する第
７の記憶情報とを備えた図面入力装置において、この第７の記憶手段によって記憶されている接続線情報
のうち端点まで到達していない接続線情報および上記第
５の記憶手段によって記憶されている線情報を入力し
て、次に追跡する線の判定を行ってその判定結果を上記
追跡手段に指示する接触部追跡手段を設け、上記接触部追跡手段は、ある追跡済みの線に対して直線
性が認められない２つの線が接続されて分岐部分が構成
されている場合に、上記ある追跡済みの線の線幅が、上記２つの線の線幅の
和と比べて近似するかあるいは等しいかの条件を満たす
と判定したなら、上記２つの線のいずれかの方に上記追
跡を続行するように上記追跡手段に指示するとともに、
上記条件を満たさないと判定したなら、上記分岐部分ま
でで追跡を終了するよう上記追跡手段に指示するか、または、上記２つの線のうちの一方の線の線幅が、他方
の線の線幅と上記ある追跡済みの線の線幅との和と比べ
て近似するかあるいは等しいかの条件を満たすと判定し
たなら、当該一方の線の方に上記追跡を続行するよう上
記追跡手段に指示するとともに、上記条件を満たさない
と判定したなら、上記分岐部分までで追跡を終了するよ
う上記追跡手段に指示することを特徴とする図面入力装
置。