JPH0210464B2 - - Google Patents

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JPH0210464B2
JPH0210464B2 JP5842985A JP5842985A JPH0210464B2 JP H0210464 B2 JPH0210464 B2 JP H0210464B2 JP 5842985 A JP5842985 A JP 5842985A JP 5842985 A JP5842985 A JP 5842985A JP H0210464 B2 JPH0210464 B2 JP H0210464B2
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JP
Japan
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coordinate
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JP5842985A
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Shigeru Shimada
Shigeru Kakumoto
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、図形パターンを認識するパターン認
識装置において、種々の種類の図形に用いられて
いる破線または鎖線、すなわち複数の線セグメン
トからなる線図形を線セグメント単位ではなく、
連結した一本の線として認識する線認識方法に関
するものである。
種々の設計図面では、実線、破線、鎖線等のよ
うに線の種類を変えることによつて線の意味を与
えている。したがつて、このような設計図面を認
識するには、破線,鎖線等は連結した一本の線と
して認識する必要がある。
第1図は認識の対象とする図面で、実線で書か
れた線図形ABCDと、破線で書かれた線図形
EFGH、一点鎖線で書かれた線図形IJKL以上2
つの線図形をそれぞれ独立して、第2図における
ABCD、第3図におけるEFGH、第4図におけ
るIJKLなる線図形として認識することを考える。
計算機にオンラインでつながつた座標読取装置を
用いて上記の認識処理を行うためには、人間がま
ず実線で書かれた線図形,破線で書かれた線図
形,一点鎖線で書かれた線図形をそれぞれ区別し
て認識し、つぎに人間はそれらの線図形の端点ま
たは屈曲点の位置に座標読取用指標を移動させな
がら座標値を計算機に記憶させていくといつた一
連の操作を行なう必要があつた。
本発明の目的は、破線又は鎖線を一本の線図形
として自動的に認識するパターン認識装置におけ
る破線または鎖線の認識方法を提供することにあ
る。
このような目的を達成するために、本発明では
破線又は鎖線を構成している各線セグメントの端
点位置を検出し、各線セグメントの第1の端点か
ら所定の距離内にある第2の端点を有する他の線
セグメントを検出し、検出された線セグメントが
一つのみのときは、該一つの線セグメントを該各
線セグメントに続いて位置すべき線セグメントと
して決定することに特徴がある。
以下、本発明を実施例を参照して詳細に説明す
る。第1図において、破線で書かれた線図形
EFGHを第3図EFGHのように認識し、第1図鎖
線で書かれた線図形IJKLを第4図IJKLのように
認識するためには、各破線または鎖線を構成して
いる線セグメントの有する方向にそつて線セグメ
ントを追跡する必要がある。第5図は本発明に係
るパターン認識装置の全体構成を示すブロツク図
であり、以下順を追つて説明する。
第5図において、1は認識すべき図面、2は光
電変換装置、3は画像メモリ、4は実線経路認識
装置、5は特徴点格納メモリ、6は破線経路認識
装置、7は近隣候補限定回路、8は接続候補格納
メモリ、9は方向判定回路、10は接続判定回
路、11は結線情報格納メモリである。
このような構成において、テレビジヨンカメラ
等の光電変換装置2により、第1図に示すような
認識対象の図面1の映像情報を2値の電気信号に
変換し、画像メモリ3に一時記憶する。次に、実
線経路認識装置4により、画像メモリ3に記憶さ
れた情報から実線の経路を認識し、その実線の特
徴点、具体的には端点および屈曲点の座標を抽出
し、特徴点格納メモリ5に記憶する。ここで、破
線または鎖線を構成する線セグメントは、それぞ
れ単独の実線として記憶される。この内実線経路
認識装置4は、文字読取装置等で用いられるよう
な細線化手法等の応用で実現可能であり、例え
ば、特公昭38―21255号公報に示されるようなも
ので実現できる。
本発明に係る破線経路認識装置6において、近
隣候補限定回路7は、特徴格納メモリ5に記憶さ
れている特定の線セグメントの端点座標例えば、
最初に記憶されている端点座標を基点座標とし
て、その基点座標を中心にして各線セグメントの
各端点への距離を計算し、その距離が一定の閾値
よりも小さければ、その端点座標を近隣候補とし
て、その端点座標の属する線セグメント上で、そ
の端点座標に隣接する他の端点または屈曲点座標
とともに接続候補格納メモリ8に転送すると同時
に、メモリ5に記憶さている基点座標の値および
その基点座標の属する線セグメント上で、基点座
標に隣接する端点または屈曲点座標もメモリ8に
転送する。次に、方向判定回路9では、接続候補
格納メモリ8に記憶されたこれらの座標から、基
点座標の属する線セグメントのベクトル、基点座
標から近隣候補点座標へのベクトル、および、近
接候補点座標の属するベクトルが基準ベクトル
(ここでは水平軸)となす角度を計算し、これら
の角度が一定の基準値以下であるかどうかを判定
し、それによつて、接続判定回路10では、両線
セグメントを接続すべきかどうかを判定し、その
結果を結線情報格納メモリ11に格納する。
第6図は第5図の破線経路認識装置6内の近隣
候補限定回路7に具体的構成の一例を示すもの
で、21,22はセレクタ、23〜28はレジス
タ、29,30は比較器、31,32はスレツシ
ヨールド回路、33〜38はアンドゲート、39
はアドレスバス、40はデータバス、41は制御
バス、42は中央処理装置(CPU)を示す。
第7図に示すようなセグメント映像情報が光電
変換装置2から入力された場合、実線経路認識装
置4の認識により、特徴点格納メモリ5には、第
8図に示すようなデータが格納される。すなわ
ち、各線セグメントL1〜L3毎に、セグメント構
成点数、始点および終点情報、始点、屈曲点およ
び終点座標の情報がメモリ5に格納される。
この内、セグメント構成点数は端点、屈曲点の
数を表わし、始点、終点情報は後述するようにそ
れぞれ始点座標、終点座標に付されるフラグを表
わす。
このような特徴点格納メモリ5の内容は、
CPU42により設定されるアドレスバス39上
のアドレスに従つて読み出される。その内容はデ
ータバス40を通してセレクタ21およびセレク
タ22によつて分類される。いまBPは探索基点
座標、BP―1は基点座標BPの属する線セグメン
ト上で、座標BPに隣接する端点または屈曲点座
標をあらわす。CP1は探索されるベキ線セグメン
トの始点側の候補点座標、CP1―1は座標CP1
属する線セグメント上で、座標CP1に隣接する端
点または屈曲点座標、CP2はその終点側の候補点
座標、CP2―1は座標CP2の属する線セグメント
上で、座標CP2に隣接する端点または屈曲点座標
をあらわすものとする。セレクタ21ではアドレ
スバス39が座標BP,BP―1に相当する点のア
ドレスのときに作用し、座標BPはレジスタ23
に、座標BP―1はレジスタ24に記憶される。
一方、セレクタ22では、アドレスバス39が座
標CP1,CP1―1,CP2,CP2―1に相当する点の
アドレスのときに作用し、座標CP1はレジスタ2
5、座標CP1―1はセレクタ26、座標CP2はセ
レクタ27、および座標CP2―1はセレクタ28
にそれぞれ記憶される。比較回路29では座標
BPとCP1の距離すなわち、E1=|BP―CP1|の
値を計算する。一方比較回路30では、E2=|
BP―CP2|の値を計算する。スレツシヨールド
回路31では、計算値E1があらかじめ記憶され
た近隣領域を設定するパラメータεよりも小さい
ときにオンの信号を発する。同様にスレツシヨー
ルド回路32では、計算値E2がパラメータεよ
りも小さいときにオンの信号を発する。これらの
スレツシヨールド回路31,32の信号はレジス
タ25〜28の値とアンドゲート35〜38でア
ンド論理がとられ、接続候補格納メモリ8への入
力が制限される。接続候補格納メモリ8のアドレ
スは、アドレスバス39を介してCPU42によ
り設定される。その結果接続候補格納メモリ8に
は、 BP,BP―1,CPi,CPi―1(i=1または
2)が順次記憶されていくことになる。同様に、
座標BP,BP―1を固定したまま、次の線セグメ
ントCPi,CPi―1を設定して上述した動作を行
なう。
i番目の線セグメント端点の探索基点と、それ
に対応した接続候補点を接続する操作を行つた後
に、それに連続した線セグメントを追跡するため
には、(i+1)番目の探索基点をi番目の接続
候補の存在する線セグメント上の点で、接続候補
に隣接する端点に移動させる。探索基点であるた
めの必要条件は、前項探索基点の設定条件と同じ
で、端点情報にも、座標値にもフラグがついてい
ない点である必要がある。もしもフラグが既につ
いている点を次段の探索基点に設定しようとする
場合は、破線または鎖線を構成しているセグメン
トが、孤立端点に達した場合か、孤立端点の存在
しない、ループ状に線セグメントが並んでいる場
合である。
第9図は第1図の破線経路認識装置6内の方向
判定回路9および接続判定回路10の具体的構成
の一例を示すもので、51,52はセレクタ、5
3〜56はレジスタ、57〜59は計算回路、6
0〜62はスレツシヨールド回路、63〜65は
アンドゲート、66はラツチ回路を示す。
このような回路の動作を説明するに先立つて、
接続可能候補点の選択の原理について説明する。
第10図のように探索領域内に出現する近隣候
補点座標CPが1つだけの場合は、この探索基点
に接続可能な候補を座標CPとする。一方探索領
域内に出現する近隣候補点座標CPが複数個存在
する場合には、接続可能条件を調査する。すなわ
ち第11図に示すように、探索基点座標BPの存
在するセグメント上の点で、座標BPと隣接する
点を座標BP―1、または接続候補点座標CPの存
在する線セグメント上の点で、座標CPと隣接す
る点を座標CP―1とすると、座標BP,BP―1,
CP,CP―1の4点が一直線上に並んでいるかど
くかを調べる。第11図のようにこのような4点
の一直線条件を満足する点が1つだけ存在する場
合は、その座標CPを接続可能な候補点とし、第
12図のように4点の一直線条件を満足する点が
複数個存在する場合には、座標BPとCPの距離を
計算し、その距離の小さい側の座標CPを接続可
能な候補点とする。一方第13図のように近隣候
補点が複数個存在し、一直線条件を満足する点が
1つもない場合は、接続不能フラグを微小領域に
出現した座標CPとBPにつける。また、近隣候補
探索用微小領域に近隣候補点が1つも存在しない
場合は、探索基点の端点情報に孤立点のフラグを
つける。以上接続可能候補の選択アルゴリズムの
フローは、第14図のようになる。
接続候補格納メモリ8は近隣候補限定回路7の
出力で、アドレスバス39を介してCPU42に
よりアドレスが設定されるものとする。その内容
はデータバス40を通してセレクタ51とセレク
タ52によつて分類される。セレクタ51はデー
タバス40上のデータが座標BPおよびBP―1に
相当する点のアドレスのときにCPU42からの
制御バス41への信号により作用し、座標BPは
レジスタ53、座標BP―1はレジスタ54に記
憶される。一方セレクタ52はデータバス40上
のデータが座標CPおよびCP―1に相当する点の
アドレスときに制御信号により作用し、座標CP
はレジスタ55に座標CP―1はレジスタ56に
記憶される。計算回路57〜59は2点で構成さ
れる線セグメントが基準ベクトル(この場合は水
平軸)となす角度を計算する回路である。たとえ
ば2点の座標を(X1,Y1),(X2,Y2)とすると、 △=(X2−X12/(X2−X12+(Y2−Y12 の計算を行う。(これは内積の二乗を意味する。)
計算回路57ではこの計算を座標BP,BP―1に
ついて行い、計算回路58ではこの演算を座標
BP,CPについて行ない、計算回路59ではこの
演算を座標CP,CP―1について行なう。そして
それぞれの計算値を△BPBP-1BPCPCPCP-1
する。
スレツシヨールド回路60〜62で、いま計算
した値が一定値よりも小さい場合にオンの信号を
発する。スレツシヨールド回路60は△BPBP-1
一定値εよりも小さいときにオンの信号を発し、
スレツシヨールド回路61は△BPCPが一定値εよ
りも小さいときにオンの信号を発し、スレツシヨ
ールド回路62は△CPCP-1が一定値εよりも小さ
いときにオンの信号を発する。この3つのスレツ
シヨールド回路60〜62の出力はゲート63に
よりアンドがとられ、そのときの座標BPおよび
CPがラツチ回路66に記憶されるのをゲートす
る。すなわちラツチ回路66に記憶された座標
BPとCPは接続可能な点の対である。
以上述べたように、本発明によれば、図面内に
破線または鎖線で書かれた図形を、追跡しながら
自動的に認識できる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第4図は認識対象の図面の説明図、第
5図は本発明に係るパターン認識装置の一例の全
体構成図、第6図は第5図の近接候補限定回路の
具体的構成の一例の構成図、第7図,第8図は第
6図を説明するための説明図、第9図は第5図の
方向判定回路および接続判定回路の具体的構成の
一例の構成図、第10〜第14図は本発明による
接続可能候補点の選択の原理を示す図である。 6:破線経路認識装置、7:近隣候補限定回
路、9:方向判定回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 複数の線セグメントからなる線を含む線図形
    を認識するパターン認識装置において、各線セグ
    メントの特徴点として、各セグメントの両端を表
    わす端点の位置を各セグメントごとに認識し、該
    各線セグメントの第1の端点から所定の距離内に
    ある第2の端点を有する他の線セグメントを検出
    し、検出された線セグメントが一つのみのときに
    は、該一つの線セグメントを該各々線セグメント
    に続いて位置すべき線セグメントとして決定する
    ことを特徴とする線認識方法。
JP5842985A 1985-03-25 1985-03-25 パタ−ン認識装置における線認識方法 Granted JPS60233777A (ja)

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