JP2811782B2

JP2811782B2 - ベクトルデータ整形方法と装置

Info

Publication number: JP2811782B2
Application number: JP1203696A
Authority: JP
Inventors: 勝彦糸乗
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1989-08-05
Filing date: 1989-08-05
Publication date: 1998-10-15
Anticipated expiration: 2013-10-15
Also published as: JPH0367374A

Description

【発明の詳細な説明】【産業上の利用分野】

本発明は、イメージスキャナ等により読み取った図形
の線的要素を、ベクトルデータの形で処理する際に適用
するベクトルデータ整形方法と装置に関するものであ
る。

【従来の技術】

従来、イメージスキャナ等により図形を読み取り、そ
の線的要素をベクトルデータの形にして利用することが
行われている。線的要素をベクトルデータにするには、以下に述べる
ように、まず読み取った２値データの線を細線化処理
し、ついで折れ線近似処理をする。イメージスキャナで読み取られた２値データの線は、
数画素（数ドット）分の幅を有するのが通常であるの
で、これを１ドットの幅の線（細線）にする。これが細
線化処理である。次に、細線化されたものを折れ線で近似し、折れ線１
つ１つをベクトルで表す。１つのベクトルは、線の状況が変化している１つの個
所から次の個所までの長さを有する。従って、ベクトル
の始点および終点、即ち、端点は、線の状況が変化する
個所にある。線の状況が変化する個所の具体例として
は、線と線との交点が挙げられる。線の幅は、前記したように数ドットの幅を有している
ため、有るベクトルの端点と次のベクトルの端点との間
には切れ目が出来てしまう。ベクトル間に切れ目がある
と、図形を再生しても、ところどころに途切れがある図
形となってしまい、元の図形を正確には再生できない。
そこで、ベクトルの端点と端点とがつながるように整形
することが行われている。以下、詳細に説明する。第４図は、従来のベクトルの切れ目処理を説明する図
である。第４図（イ）は、元の図形を示し、L₁,L₂は直線、Ｐ
は交点である。第４図（ロ）、第４図（イ）の点線で囲った部分を拡
大して、角ベクトルの関係を示した図である。直線L₁を左→右に辿って進んで行くと、やがて直線L₂
の輪郭線L_2Aの所に到達する。この個所より先へ進むと
直線L₂の交叉部分に入り込むから、直線L₁の立場からす
れば、急に幅が広くなることになる。つまり、この個所
で線の状況が変化する。そのため、交点Ｐに至るまでの
直線L₁に対応するベクトルV₁は、輪郭線L_2Aと交叉する
点であるT₁に、終点としての端点を有することになる。交点部を抜け出て更に右へと延びる直線L₁は、再び一
様な幅となって続くから、これは別のベクトルV₃で表さ
れる。ベクトルV₃の始点としての端点は、輪郭線L_2Bと
交叉する点T₃となる。同様にして、上方から交点Ｐに至るまでの直線L₂に対
応するベクトルV₂の終点としての端点は輪郭線L_1Aと交
叉する点T₂に、交点Ｐから抜け出て左へ延びる直線L₂に
対応するベクトルV₄の始点としての端点は輪郭線L_1Bと
交叉する点T₄となる。このままでは、各ベクトルの間には、交点Ｐにおいて
切れ目が生じてしまう。そこで、この切れ目がなくなる
ようベクトルを整形するのであるが、従来は次のように
整形していた。交点Ｐに関係するベクトルの中の１つに注目し、その
端点を中心として一定の面積の整形領域を設定する。説
明の便宜上、注目するベクトルのことを「主ベクトル」
と呼ぶことにし、第４図（ロ）では、ベクトルV₁を主ベ
クトルとする。また、整形領域としては矩形の領域を設
定することにし、ベクトルV₁の端点T₁を中心として矩形
領域Ｍを設定する。そして、矩形領域Ｍの中に接続点Ｃを決定し、矩形領
域Ｍの中に存在している端点は、全て接続点Ｃに移動さ
せる。即ち、端点が接続点Ｃの位置となるよう各ベクト
ルは整形される。接続点Ｃの決定の仕方には、種々の方法があるが、例
えば、主ベクトルV₂の延長線と、端点T₁と最も近い端点
（例えば、端点T₄）を有するベクトル（V₄）との延長線
との交点としてもよい。このように整形された各ベクトルは、接続点Ｃでつな
がることになる。第４図（ハ）は、整形後のベクトルV₁
ないしV₄を表している。なお、読み取った図形のベクト
ルデータの整形に関する文献としては、例えば、特開昭
63−39089号公報，特開昭63−132383号公報，「多次元
データ構造を用いた図面処理−図形のベクトル化−」電
子通信学会論文誌'85/4 Vol.J68−D No.4,P845−852、
「地図画像からの道路網ベクトル抽出手法」信学技報,P
RU87−35,P59−68等がある。

【発明が解決しようとする課題】

（問題点）しかしながら、前記した従来のベクトルデータ整形技
術では、整形領域の大きさが固定されているため、ベク
トルの整形がうまくできない場合があるという問題点が
あった。（問題点の説明）（１）例えば、図形の線の交点がインクのにじみ等に
より太くなっており、整形領域よりはみ出すベクトル端
点がある場合には、ベクトルの整形がうまく行えない。第５図は、直線の交点が太くなっている場合のベクト
ルの切れ目処理を説明する図である。符号は、第４図に
対応している。なお、K₁,K₂,K₃は、交点部分の輪郭線の
一部である。第５図（イ）のように交点Ｐが太くなっていると、交
点Ｐの部分を拡大した第５図（ロ）に示すように、直線
L₁,L₂の幅が変化する個所は、交点Ｐの中心よりも遠ざ
かる。それに伴い、各ベクトルの端点T₁ないしT₄も交点
Ｐの中心よりも遠ざかる。ところが、主ベクトルV₁の端点T₁が中心となるよう設
定される整形領域Ｍ（矩形と仮定する）の大きさは一定
であるから、端点によっては整形領域Ｍの外に存在する
ようになる。第５図（ロ）の場合では、端点T₁,T₄は整
形領域Ｍ内にあるが、端点T₂,端点T₃は外にある。整形領域Ｍ内の端点T₁,T₄は整形領域Ｍ内に決定され
た接続点Ｃに移動され、ベクトルV₁とベクトルV₄とは接
続点Ｃにてつながるように整形される。しかし、整形領
域Ｍの外にある端点T₂,T₄を有するベクトルV₂,V₃は何ら
の整形もされない。第５図（ハ）は、以上のような従来の整形処理の結果
のベクトルの関係を示したものである。これでは、図形
を再生した時に、線に途切れが生ずることになる。（２）ベクトルの端点が整形領域Ｍの外にはみ出さな
いようにするには、予め整形領域Ｍを広くしておけばよ
い。しかし、広くすると、直線の交点が近接して存在す
る場合に、それらの交点が区別されなくなるという別の
問題が生じてしまう。第６図は、直線の交点が近接して２つ存在する場合の
ベクトルの切れ目処理を説明する図である。符号は第５
図のものに対応している。そして、L₃は直線L₁に交わっ
て止まっている直線、V₆,V₇はベクトル、T₅ないしT₇は
ベクトルの端点である。整形領域Ｍが広いものとされていると、主ベクトルV₁
の端点T₁が中心となるよう該整形領域Ｍを設定したと
き、第６図（イ）に示すように、直線L₁の交点間の部分
に対応するベクトルV₃の両方の端点T₃,T₅および直線L₃
に対応するベクトルV₆の端点T₆をも内側に含んでしま
う。整形領域Ｍの内側に含まれた端点は、全て接続点Ｃに
移動するよう各ベクトル整形されるから、整形後の各ベ
クトルは第６図（ロ）のようになる。その結果、交点が２つあるべきなのに、ベクトルで表
したときには１つとされてしまう（ベクトルV₃は無視さ
れる）。また、直線L₃は上から下へ真っ直ぐに延びてい
る直線であるのに、それに対応するベクトルV₆は、右上
から左下に向かって傾いたベクトルとなってしまう。更
に、ベクトルV₇は、他のベクトルとつながったものとさ
れない。このようなベクトルを基にして図形を再生して
も、当然、正確に再生されることはない。本発明は、以上のような問題点を解決することを課題
とするものである。

【課題を解決するための手段】

前記課題を解決するため、本発明では、ベクトルデー
タ整形方法として、整形領域をその内部に存在する黒画
素の割合が所定値以下になるまで拡大してベクトルデー
タの端点を中心に設定し、該整形領域内に接点を有する
全てのベクトルデータを該整形領域内に決定した一つの
接続点にて接続されるよう整形する方法を提案する。また、ベクトルデータ整形装置として、読み取り画像
をベクトル化してベクトルデータを生成する手段と、ベ
クトルの端点を中心として設定した整形領域内に端点を
有する全てのベクトルデータを該整形領域内に設定した
一つの接続点にて接続されるよう整形する手段とを備え
たベクトルデータ整形装置であって、前記整形領域の内部に存在する前記読み取り画像の所定
画素の割合を検出する検出手段と、前記検出手段による
黒画素の割合が所定値以上である場合に前記整形領域の
大きさを拡大して再設定する整形領域設定手段とを備え
た装置を提案する。

【作用】本発明のベクトルデータ整形方法と装置では、整形の
ためにベクトルの端点に設定する整形領域は、拡大し得
るものとされている。当初、仮に設定された整形領域の内部に存在する黒画
素の割合が、予め定められている所定値より大であった
場合には、整形領域は拡大される。徐々に拡大され、黒
画素の割合が所定値以下になった大きさで最終的に設定
される。これにより、第５図のような膨らんだ交点の場合で
も、該交点に関係するベクトルの端点（端点T₁ないし
T₄）を全て整形領域内に納めることが出来るようにな
る。また、整形領域の拡大は、黒画素の割合が所定値以
下になったところで停止されるので、第６図（イ）のよ
うに近接する２つの交点を含む程には広くならない。以上のように設定された整形領域内に従来と同様にし
てベクトルの接続点を決定し、整形領域内に端点を有す
る全てのベクトルを、この接続点で接続されるように整
形する。

【実施例】

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。第１図に、本発明のベクトルデータ整形方法を適用し
たベクトルデータ整形装置を示す。第１図において、１
は図面読取部、２はコンピュータ、３はベクトル化部、
４はベクトルデータ記憶部、５は主ベクトル選定部、６
は黒画素割合検出部、７は整形領域設定部、８はベクト
ル端点検出部、９は接続点決定部、10はベクトル接続部
である。図面読取部１としては、例えば、イメージスキ
ャナが用いられる。本発明では、整形領域Ｍの広さを従来のように固定し
たものではなく、交点の状況に応じて可変するようにし
たものである。図面読取部１で図形を読み取ることにより、図形は２
値化データとされる。２値化データは、ベクトル化部３
において、従来と同様にしてベクトル化される。ベクト
ルデータは、ベクトルデータ記憶部４に格納される。１枚の図面から採取されたベクトルデータは、例え
ば、図面の左上端に位置するものから、順次、整形され
る。その整形動作を、次に説明する。第２図は、第１図のベクトルデータ整形装置の動作を
説明するフローチャートである。以下の説明における項
番〜は、第２図のステップ〜に対応している。
なお、第３図は、本発明におけるベクトルの切れ目処理
を説明する図（符号は第４図に対応している）である
が、これも参照しながら説明する。第３図（イ）は正常
な交点の場合、第３図（ロ）は膨らんでいる交点の場合
を示している。主ベクトル選定部５にて、主ベクトルの選定を行う
（第３図（イ）で言えば、ベクトルV₁を主ベクトルの選
定することに相当）。主ベクトルの選定順序は、適宜決定できる。例えば、
図面の左上端にあるベクトルから始めて、順次右方に進
み、図面の右端に達したら、１段下の他端に戻ってまた
右方へ進むという順序にすることが出来る。主ベクトルが決まれば、その端点を中心とする整形
領域を設定する（第３図（イ）で言えば、矩形領域M₁と
設定することに相当）。最初に設定する広さは、比較的狭いものとしておく。
例えば、正常な交点（第４図のような交点）の場合に、
かろうじて整形し得る程度のものとしておく。設定した整形領域（矩形領域M₁）内の黒画素の割合
が、所定値以下（例えば、50％以下）かどうかを調べ
る。輪郭線で挟まれている部分は黒画素で満たされてお
り、輪郭線の外は白画素で満たされているから、整形領
域が小さければ小さい程、黒画素の割合は大である。従って、黒画素の割合が所定値以下かどうかを調べる
意義は、整形領域が全ての端点を包含する程の広さにな
っているかどうかを調べることにある。もし、包含しな
ければ、第５図のように、交点に関与する全てのベクト
ルがつながるようには整形できないからである。黒画素の割合が所定値より大であるときには、整形
領域を拡大する。拡大は、どの方向にも均等に行う。例えば、整形領域を矩形としている時には、今の矩形
領域M₁の各辺を両方向に１ドットずつ（つまり、一辺に
つき２ドットずつ）長くした矩形領域M₂とする。整形領域を拡大した上で、改めて端点T₁を中心として
矩形領域M₂を設定し（ステップ）、再び黒画素の割合
を調べる（ステップ）。それでもまだ所定値より大で
あれば、再び整形領域を拡大する。交点Ｐが第３図（ロ）のように膨らんでいる場合に
は、整形領域が狭いと黒画素の割合が大であり、それを
所定値以下とするためには、整形領域が広くなるよう何
度も設定のし直しをすることになる。その結果、第３図
（ロ）に示すような、広い矩形領域Ｍが設定されること
になる。なお、整形領域が拡大されると、第６図に示したよう
な近接した２つの交点をも含むようになってしまうので
はないかと思われるが、そのような恐れはない。なぜな
ら、２つの交点を含む程に拡大した場合には、白画素の
割合が増え、黒画素の割合が相当小さい値になるが、前
記所定値はそのような値よりは大にしておくからであ
る。黒画素の割合が該所定値以下となったところで整形
領域の拡大は停止され、それ以上に割合が小さくなるよ
う拡大されることはない。整形領域内に存在する端点を調べる。第３図（イ）
で言えば、矩形領域M₂内の端点を調べる。これらは、ベ
クトルデータ記憶部４に記憶されているベクトルデータ
を参照して行う。接続点Ｃを決定する。決定の仕方は、従来と同様で
ある。整形領域内の各端点の代わりに、ステップで決定
した接続点Ｃに全ての端点が集中しているものとして、
各ベクトルを整形する。これにより、各ベクトルは互い
に接続されることになる。図面中の全てのベクトルについて、整形処理が終わ
ったかどうかチェックする。まだ、済んでいないものが
あれば、ステップに戻る。なお、上例では、整形領域として矩形のものを示した
が、その形状は矩形に限られない。例えば、円形のもの
でもよい。また、主として線と線の交叉に起因するベクトルの途
切れ部分を整形する場合について述べたが、ベクトルの
途切れを生ずる部分（即ち、ベクトルの整形を必要とす
る部分）には、どのような部分にも適用することが出来
ることは言うまでもない。

【発明の効果】

以上述べた如く、本発明のベクトルデータ整形方法と
装置によれば、ベクトル整形のために設定する整形領域
の広さが固定されておらず、整形部分の状況に応じて適
切な大きさに拡大されるので、たとえインクのにじみ等
により交点が膨らんでいたとしても、その交点に関係す
る各ベクトルが互いに接続されるよう整形することがで
きるようになった。また、拡大するといっても、近接する２つの交点をも
含んでしまう程には拡大されないので、近接する２つの
交点を１つの交点として整形してしまうようなこともな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図…本発明のベクトルデータ整形方式を適用したベ
クトルデータ整形装置第２図…第１図のベクトルデータ整形装置の動作を説明
するフローチャート第３図…本発明におけるベクトルの切れ目処理を説明す
る図第４図…従来のベクトルの切れ目処理を説明する図第５図…直線の交点が太くなっている場合のベクトルの
切れ目処理を説明する図第６図…直線の交点が近接して２つ在る場合のベクトル
の切れ目処理を説明する図図においては、１は図面読取部、２はコンピュータ、３
はベクトル化部、４はベクトルデータ記憶部、５は主ベ
クトル選定部、６は黒画素割合検出部、７は整形領域設
定部、８はベクトル端点検出部、９は接続点決定部、10
はベクトル接続部、Ｃは接続点、L₁,L₂,L₃は直線、L_1A,
L_1B,L_2A,L_2B,K₁,K₂,K₃は輪郭線、M,M₁,M₂は矩形領域、
Ｐは交点、T₁ないしT₇は端点、V₁ないしV₇はベクトルで
ある。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】整形領域をその内部に存在する黒画素の割
合が所定値以下になるまで拡大してベクトルデータの端
点を中心に設定し、該整形領域内に端点を有する全ての
ベクトルデータを該整形領域内に決定した一つの接続点
にて接続されるよう整形することを特徴とするベクトル
データ整形方法。
【請求項２】読み取り画像をベクトル化してベクトルデ
ータを生成する手段と、ベクトルの端点を中心として設定した整形領域内に端点
を有する全てのベクトルデータを該整形領域内に決定し
た一つの接続点にて接続されるよう成形する手段とを備えたベクトルデータ整形装置であって、前記整形領域の内部に存在する前記読み取り画像の所定
画素の割合を検出する検出手段と、前記検出手段による黒画素の割合が所定値以上である場
合に前記整形領域の大きさを拡大して再設定する整形領
域設定手段とを備えたことを特徴とするベクトルデータ整形装置。