JPH043274A - ベクトル本数低減処理方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［概要〕 イメージデータをベクトル化して得られるベクトル本数
を低減するベクトル本数低減処理に関し、イメージデー
タを所定の出力ベクトル数を持つベクトルデータに自動
的かつ速やかに変換することを目的して、 図面から読み取られるイメージデータをベクトルデータ
に変換するベクトル化処理により得られるベクトル本数
を低減するベクトル本数低減処理方式において、イメー
ジデータをベクトル化する際のパラメータとして、ベク
トル本数低減処理によって最終的に出力されるベクトル
本数の上限数を設定し、イメージデータをベクトルデー
タに変換するベクトル化処理を実行し、ベクトル化処理
又は後処理により得られるベクトル本数が指定された上
限数以下であるかを判定し、ベクトル本数が指定された
上限数より大きいときは、ベクトル本数が前記上限数以
下となるまでベクトル本数を減らす所定のベクトル本数
低減処理を実行するように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、図面から読み取られるイメージデータをベク
トルデータに変換するベクトル化処理により得られるベ
クトル本数を低減するベクトル本数低減処理方式に関す
る。

（従来の技術〕 ＣＡ　Ｄ　（ｃｏｍｐｕ　ｔｅｒ　Ａ　１ｄｅｄ　Ｄｅ
ｓ　ｉｇｎ　、コンピュータ支援設計）システム、ＣＡ
　Ｍ　（ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ＡｉｄｅｄＭａｎｕｆａｃ
ｔｕａｒｉｎｇ、コンピュータ支援生産）システム、コ
ンピュータマツピングシステム等の図面入力システムに
おいては、図面入力時の効率化、項精度化を図るために
自動入力システムが活用されている。

この図面自動入力システムでは、入力されたイメージデ
ータは、前処理により２値化処理、画質改善処理、細線
化処理等の各処理がなされた後、図面内容について認識
する図面認識処理が行われる。

図面認識処理では、細線化されたイメージデータが線分
、文字及びシンボルに分離された後、線分についてはベ
クトル化処理がなされ、文字及びシンボルについては、
それぞれの認識処理がなされる。

この図面認識処理は複雑であり、かつ処理結果のデータ
量も膨大であるため、大型又は専用のコンピュータによ
って行われ、メモリも大容量のものが必要であった。

しかしながら、図面自動入力システムの利用方法として
、入力図面を精密に読み取る以外に、背景図面やレイア
ウト図のように、入力図面の大まかな内容を示す概略図
を読み取るものでよい場合も少なくない。

このような概略図は、データ容量も少なくて済むので、
いわゆるオフィスコンピュータ等の小型コンピュータに
よっても図面入力処理を行うことが可能である。

第４図は、このような入力図面の概略図を得るための従
来のイメージデータのベクトル本数低減処理方式を示し
たものである。

第４図において、イメージスキャナ２２は、図面２１上
の図形（文字も含む）を読み取り、そのイメージデータ
を前処理部２３に送る。

前処理部２３は、イメージデータを２値化する２値化処
理、２値化イメージデータから各種ノイズを除去する画
質改選処理、イメージデータの特徴を抽出する処理及び
この画質改選された各図形の線幅を狭めて中心線を求め
る細線化処理を行う。

ベクトル化処理部２４は、前処理部２３で細線化された
各図形のイメージデータをベクトルデータに変換するベ
クトル化処理を行う。ベクトル化処理の典型的な例は、
図形を折れ線で近似し、各折れ線の両端の座標データ系
列に変換する処理である。

分離処理部２５は、公知の各種の方法により、ベクトル
データから文字、シンボル、及び線分の各ベクトルデー
タに分離する処理を行う。文字は、例えば小さな枠領域
内にある短い多数の線分からなる孤立したベクトルデー
タ列という特徴によって分離することができる。また、
シンボルは、例えば各シンボル用のテンプレートとのマ
ツチングをとることにより分離することができる。

この分離処理により、文字数、シンボル数及び全線分の
ベクトル本数が検出される。

図形の線分量は多いために、このようにして求められた
ベクトルデータのデータ量は極めて多量なものとなる。

しかし、概略図では各図形の微細構造に関するデータは
必要でないので、ベクトル化処理部２４で求められた高
精度のベクトルデータを、後処理部２６により概略図の
へクトルデータに変換する処理、すなわちベクトル本数
を減らすベクトル本数低減処理が行われる。

この後処理部２６で行われるベクトル本数を減らす後処
理として、例えば、第５図（ａ）に示す直線化法（１）
及び同図（ｂ）に示す直線化法（２）がある。

直線化法（１）は、同図（ａ）に示すように、２本のベ
クトルａ及びｂがあるとき、その間の角度θが１８０度
に近ければ１本のベクトルａ′に変換する方法である。

これにより、２本のベクトルが１本のベクトルに減少さ
れる。パラメータθを１８０度よりも小さくする程、図
形精度は低下するが、ベクトル本数の減少量は増加する
。

直線化法（２）は、同図（ｂ）に示すように、連続した
３本のベクトルａ、ｂ及びＣを挟む２本の平行線に１及
びに２の幅りが、３本のベクトルの始点から終点までの
距離ｌに比べて充分に小さいとき、３本のベクトルａ、
ｂ及びＣをその始点と終点を結ぶ１本の直線ａ′に変換
する方法である。これにより、３本ベクトルが１本に減
少される。パラメータｈ／ｌの値を大きくする程、図形
精度は低下するが、ベクトル本数の減少量は増加する。

一方、小型コンピュータでは、メモリ容量の関係から、
出力されるベクトルの本数には上限が設定されている。

そこで、操作者は、直線化法（１）のθ及び直線化法（
２）のｈ／Ｉ等のベクトル本数削減処理用の各パラメー
タの値を適宜設定して、後処理部２６による後処理を実
行させる。

後処理後のベクトル本数が規定の上限本数よりも多いと
きは、θやｈ／１等の各パラメータの値を再設定して後
処理を実行する。以下、ベクトル本数が規定の上限本数
よりも少なくなるまで、パラメータの値の修正して後処
理を繰り返し実行する。

以上のようにして、規定のベクトル本数以下になるよう
に後処理された図形のベクトルデータが得られ、図示し
ないホストコンピュータ等の利用装置に送られる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のイメージデータのベクトル化方式においてベクト
ル本数を減らす場合は、前述のように、ベクトル本数が
規定の上限本数よりも少なくなるまで、ベクトル本数削
減処理用の各パラメータの値の修正してベクトル本数を
低減する後処理を繰り返し実行するようにしていた。

このように後処理を繰り返す毎に、各ベクトル本数低減
処理方式のパラメータをその都度操作員が修正するため
、ベクトル削減の後処理部に多くの時間が掛かるととも
に、操作員の負担が多くなるという問題があった。

更に、パラメータの値の修正は操作員が試行錯誤により
行うため、設定に時間が掛かるうえに正確な設定が困難
であることから、後処理の繰り返し回数が多くなりやす
く、後処理を効率化することが困難であるという問題が
あった。

本発明は、イメージデータを所定の出力へクトル数を持
つベクトルデータに自動的かつ速やかに変換することが
できるように改良したイメージデータのベクトル化方式
を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

前述の課題を解決するために本発明が採用した手段を、
第１図の原理図を参照して説明する。第１図は、本発明
のベクトル本数低減方式の処理フローチャートを示した
ものである。

ステップＳｌにおいては、イメージデータをベクトル化
する際のパラメータとして、ベクトル本数低減処理によ
って最終的に出力されるベクトル本数の上限数が設定さ
れる。

ステップＳ２では、イメージデータをベクトルデータに
変換するベクトル化処理が実行される。

ステップＳ３では、ベクトル化処理又は後処理により得
られるベクトル数が指定された上限数以下であるかが判
定される。

ステップＳ４では、ベクトル数が指定された上限数より
大きいときは、所定のベクトル本数低減方式に従ってベ
クトル本数を減らすためのベクトル本数低減処理が実行
される。このベクトル本数低減処理の具体な方法につい
ては、次の作用に項で説明する。

〔作用〕

本発明の作用を、第２図を参照し、その処理ステップに
従って説明する。第２図は、本発明で使用されるベクト
ル本数低減処理方式の例を示したものである。なお、図
面からイメージスキャナ等により読み取られたイメージ
データは、図示しない前処理により、細線化処理が実行
済みであるとする。

（１）　　ステップＳ１ ベクトル化処理に必要な各種パラメータが設定され、そ
のパラメータの一つとして、ベクトル化処理によって最
終的に出力されるベクトル本数の上限数が設定される。

このベクトル本数の上限数は、必要とする図面の読み取
り精度や図面入力システムのメモリ容量等によって規定
される。

（２）ステップＳ２ 細線化されたイメージデータをベクトルデータに変換す
るベクトル化処理が、従来と同様にして実行される。こ
の段階ではベクトル本数低減処理は実行されていないの
で、そのベクトル本数は極めて大きい値になっている。

（３）ステップＳ。

ベクトル化処理により得られるベクトル数が指定された
上限数以下であるかが判定される。

（４）ステップＳ４ ベクトル数が指定された上限数より大きいときは、所定
のベクトル本数低減処理方式に従ってベクトル本数を減
らす後処理が実行される。

第２図は、本発明で使用されるベクトル本数低減処理方
式の例を示したものである。

第２図（ａ）は、第５図（ａ）で説明したと同じ直線化
法（１）である。図示のように、２本のベクトルａ及び
ｂがあるとき、その間の角度θが１８０度に近ければ１
本のベクトルａ′に変換する方法である。これにより、
２本のベクトルが１本のベクトルに減少される。パラメ
ータθを１８０度よりも小さくする程、図形精度は低下
するが、ベクトル本数の減少量は増加する。

第２図０））は、第５図Ｑ：１）で説明したと同じ直線
化法（２）である。図示のように、連続した３本のベク
トルａ、ｂ及びＣを挟む２本の平行線ｋ及びに２の幅り
が、３本のベクトルの始点から終点までの距離１に比べ
て充分に小さいとき、３本のヘクトルａ、ｂ及びＣをそ
の始点と終点を結ぶ１本の直線ａ′に変換する方法であ
る。

これにより、３本ベクトルが１本に減少される。

パラメータｈ／ｌの値を大きくする程、図形精度は低下
するが、ベクトル本数の減少量は増加する。

第２図（ｃ）は、短ベクトル削除法を示したものである
。この方法は図示のベクトル５１〜Ｓ３のように、片側
の端点がベクトルａに接し、かつその長さが所定長より
短くてノイズと考えられるものを削除して、１本のベク
トルａ′に変換する方法である。

これにより、前述の各直線化法よりも一般に多くのベク
トル本数を減少することができる。

この短ベクトル削除法ではノイズと考えるベクトルの長
さＷがパラメータであり、パラメータＷの値を大きくす
る程、図形精度は低下するが、ベクトル本数の減少量は
増加する。

第２図（ｄ）は、置き換え法（１）を示したものである
。この方法は、図示のように、文字を構成するベクトル
の集合を文字であることを示すシンボルＱに置き換える
方法である。ただし、この方法は、ベクトル化のパラメ
ータの中に「文字認識は行わず、文字候補はシンボルに
置き換えるＪという指示がある場合に限られるものとす
る。この置き換え法（１）は、文字情報は消失するが、
前述の直線化法や短ベクトル削除法よりも−ａに多くの
ベクトル本数を減少することができる。

第２図（ｅ）は、置き換え法（２）を示したものである
。この方法は、図示のように、塗り潰しの属性を持った
ベクトルの集合を塗り潰し領域の外形を示すベクトルａ
　−Ｃだけをシンボルとして残し、その内部のベクトル
を削除する方法である。この方法も置き換え法（１）と
同様に、パラメータの中に「塗り潰し領域内部のベクト
ルを削除する」という指示かある場合にだけ実行される
。

塗り潰しの属性を持った三角形の図形を細線化処理を行
うと、同図（ｅ）の上側に例示するように、内部に多数
のベクトルを含む複雑なベクトル線図になる。したがっ
て、このようなベクトル線図をその外形だけのベクトル
データにすることにより、前述の各方法よりも一般に多
くのベクトル本数を減少することが可能である。

この第２図で例示した各ベクトル本数低減処理をどのよ
うな順番で実行するかは、ベクトル化処理によって得ら
れるベクトル本数と設定されたベクトル本数の上限数の
差、必要とする図形精度、読み取り対象図面におけるノ
イズの多寡、文字情報の重要度等に対応して、実験や計
算等により予め求められている。

例えば、ベクトル化処理によって得られるベクトル本数
と設定されたベクトル本数の上限数の差が少ない場合は
、直線化法（１）及び（２）を順次実行するようにする
。これにより、良好な精度を保持しつつベクトル本数を
低減することができる。

また、ベクトル化処理によって得られるベクトル本数と
設定されたベクトル本数の上限数の差が大きい場合は、
短ベクトル削除法、置き換え法（１）及び（２）を先に
実行し、ベクトル本数か上限数に近づいたとき、直線化
法（１）及び（２）を実行するようにする。

（５）ベクトル本数低減処理が一回終了する毎に、ステ
ップＳ３に戻ってベクトル本数低減処理後のベクトル本
数と上限数を比較し、前者が後者の上限数より大きいと
きは、前述のステップＳ４のベクトル本数低減処理を再
び実行する。

以下、同様にして、ベクトル本数低減処理により得られ
るベクトル本数が指定された上限数以下となるまで、前
記ステップＳ、及びＳ４のベクトル本数低減処理を繰り
返し実行する。

ベクトル本数低減処理後のベクトル本数が、指定上限数
以下になったときに、ベクトル本数低減処理を終了し、
図示しないホストコンピュータ等に出力する。

以上のように、ベクトル本数低減処理によって得られる
最終のベクトル本数の上限数を設定し、ベクトル本数低
減処理により得られるベクトル本数が指定された上限数
以下となるまで、ベクトル本数低減処理を繰り返し実行
するようにしたので、指定された上限数までベクトル本
数を低減処理が自動的に実行され、ベクトル本数低減処
理を高速化することができる。

また、操作員がベクトル本数低減処理のための各パラメ
ータを設定したり、修正したりする必要なくなるので、
操作員の負担を低減し、作業能率を向上させることがで
きる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を、第２図及び第３図を参照して説明
する。第３図は、本発明の一実施例の実施に使用する図
面自動入力システムを示したものである。

（Ａ）　　図面自動入力システムの構成第３図において
、１２はイメージスキャナであり、図面１１上の図形（
文字も含む）を読み取る処理を行う。

１３は前処理部であり、イメージデータを２値化する２
値化処理、２値化イメージデータから各種ノイズを除去
する画質改選処理、イメージデータの特徴を抽出する処
理及びこの画質改選された各図形の線幅を狭めて中心線
を求める細線化処理を行う。

１４はベクトル化処理部であり、前処理部１３で細線化
された各図形のイメージデータをベクトルデータに変換
するベクトル化処理を行う。

１５は分離処理部であり、ベクトルデータを文字、シン
ボル、塗り潰し図形及び線分の各−・クトルデータに分
離する処理を行う。

１６は後処理部であり、ヘクトル本数を指定された上限
数以下に低減するためのベクトル本数低減処理を行う。

後処理部１６において、１６１は第１直線化処理部であ
り、直線化法（１）によるベクトル本数低減処理を行う
。１６２は第２直線化処理部であり、直線化法（２）に
よるベクトル本数低減処理を行う。

１６３は短ベクトル削除処理部であり、短ヘクトル削除
法によるベクトル本数低減処理を行う。１６４は第１置
き換え処理部であり、置き換え法（１）によるベクトル
本数低減処理を行う。１６５は第２置き換え処理部であ
り、置き換え法（２）によるベクトル本数低減処理を行
う。

１７は主プロセンサであり、前処理部１３、ベクトル化
処理部１４、分離処理部１５及び後処理部１６の行う各
処理を制御する。

１８はメモリ部であり、前処理部１３、ベクトル化処理
部１４、分離処理部１５、後処理部１６及び主プロセツ
サ１７の行う各処理を制御する制御プログラムが格納さ
れる制御プログラム領域１８１、ベクトルデータ等の各
データを格納するデータ領域１８２、ベクトル化処理及
び後処理用の各種パラメータが格納されるパラメータ領
域１８３、ベクトルか処理及びベクトル本数低減処理に
より得られるベクトル本数が格納されるカウンタ領域１
８４、各部の処理に処理に使用する各作業領域１８５等
が設けられている。

（Ｂ）　　実施例の動作 第３図の動作を、第２図を参照して、その動作順に従っ
て説明する。なお、各部においてなされる以下の各動作
は、主プロセツサ１７の制御のもとで、メモリ部１日の
制御プログラム領域１８１にある制御プログラムによっ
て実行されるが、特に必要でない限りそのことに言及し
ない。

（１）　　図示しないホストコンピュータより、ベクト
ル化処理及びベクトル本数低減処理を行うために必要な
各種パラメータが指定され、各パラメータは、メモリ部
１８のパラメータ領域１８３に格納される。ベクトル本
数低減処理用のパラメータとして、直線化法（１）及び
（２）、短ヘクトル削除法、置き換え法（１）及び（２
）の各パラメータが指定される。

また、ベクトル本数の上限数が、メモリ部１８のカウン
タ領域１８４に格納される。

（２）イメージスキャナ１２は、図面１１上の図形（文
字も含む）を読み取り、そのイメージデータをメモリ部
１８のデータ領域１８２に格納する。

（３）　　前処理部１３は、データ領域１８２よりイメ
ージデータを取り出し、このイメージデータを２値化す
る２値化処理、２値化イメージデータから各種ノイズを
除去する画質改選処理、イメージデータの特徴を抽出す
る処理及びこの画質改選された各図形の線幅を狭めて中
心線を求める細線化処理を行う。

この細線化処理されたイメージデータは、メモリ部１８
のデータ領域１８２に格納される。

（４）ベクトル化処理部１４は、前処理部１３で細線化
された各図形のイメージデータをベクトルデータに変換
するベクトル化処理を行い、求められたベクトルデータ
をメモリ部１８のデータ領域１８２に格納する。

（５）分離処理部１５は、データ領域１８２よりベクト
ルデータを取り出し、公知の各種の方法により、ベクト
ルデータから文字、シンボル、線分及び塗り潰し図形の
の各ベクトルデータに分離する処理を行う。文字は、例
えば小さな枠領域内にある短い多数の線分からなる孤立
したベクトルデータ列という特徴によって分離される。

シンボルは、例えば各シンボル用のテンプレートとのマ
ツチングをとることにより分離される。

塗り潰し図形は、例えば文字枠よりも大きくかつ不規則
な領域内にある、短い多数の線分からなる孤立したベク
トルデータ列という特徴によって分離される。

この分離処理により、文字数、シンボル数及び塗り潰し
図形数が及び全線分のベクトル本数が検出される。

（６）主プロセツサ１７は、分離処理部１５で分離され
た文字数、シンボル数及び塗り潰し図形数が及び全線分
のベクトル本数とメモリ部１８のカウンタ領域１８４に
セットされたベクトル本数に基づいて、制御プログラム
領域１８１にあるベクトル本数低減処理プログラムを選
択する。

次いで、主プロセツサ１７は、そのベクトル本数低減処
理プログラムにしたがって、後処理部１６の第１直線化
処理部１６１、第２直線化処理部１６２、類ベクトル削
減処理部１６３、第１置き換え処理部１６４及び第２置
き換え処理部１６５の一つに指示して、第２図で説明し
た方法によりそのベクトル本数低減処理を実行させる。

（７）ベクトル本数低減処理が一回終了する毎に、主プ
ロセツサ１７は、ベクトル本数低減処理後のベクトル本
数とカウンタ領域１８４にある上限数を比較し、前者が
後者の上限数より大きいときは、前述ベクトル本数低減
処理プログラムに従って、次のベクトル本数低減処理を
再び実行する。

以下、同様にして、ベクトル本数低減処理により得られ
るベクトル本数が指定された上限数以下となるまで、前
述のベクトル本数低減処理を繰り返し実行させる。

ベクトル本数低減処理後のベクトル本数が、指定上限数
以下になったときに、ベクトル本数低減処理を終了し、
図示しないホストコンピュータ等に出力する。

以上本発明の一実施例について説明したが、本発明はこ
の実施例に限定されるものではなく、その発明の主旨に
従った種々の変形が可能である。

例えば、ベクトル本数低減処理方式として、第２図で示
し方式以外の公知の各種のベクトル本数低減処理方式を
用いることができる。

〔効果〕

以上説明したように、本発明によれば、次の諸効果が得
られる。

（１）　　ベクトル本数低減処理によって得られる最終
のベクトル本数の上限数を設定し、ベクトル本数低減処
理により得られるベクトル本数が指定された上限数以下
となるまで、ベクトル本数低減処理を繰り返し実行する
ようにしたので、指定された上限数までベクトル本数を
低減処理が自動的に実行され、ベクトル本数低減処理処
理を高速化することができる。

（２）操作員がベクトル本数低減処理のための各パラメ
ータを設定したり、修正したりする必要がなくなったの
で、操作員の負担を低減し、作業能率を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、 第２図は本発明のベクトル本数低減処理方式の説明図、 第３図は本発明の一実施例の実施に使用する図面入力シ
ステムの説明図、 第４図は従来の図面入力システムの説明図、第５図は従
来のベクトル本数低減処理方式の説明図である。 第３図において、 １１・・・図面、１２・・・イメージスキャナ、１３・
・・前処理部、１４・・・ベクトル化処理部、１５・・
・分離処理部、１６・・・後処理部、１７・・・主ブロ
セ・ンサ、１８・・・メモリ部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）図面から読み取られるイメージデータをベクトル
   データに変換するベクトル化処理により得られるベクト
   ル本数を低減するベクトル本数低減処理方式において、 （ａ）イメージデータをベクトル化する際のパラメータ
   として、ベクトル本数低減処理によって最終的に出力さ
   れるベクトル本数の上限数を設定し、 （ｂ）イメージデータをベクトルデータに変換するベク
   トル化処理を実行し、 （ｃ）ベクトル化処理又は後処理により得られるベクト
   ル本数が指定された上限数以下であるかを判定し、 （ｄ）ベクトル本数が指定された上限数より大きいとき
   は、ベクトル本数が前記上限数以下となるまでベクトル
   本数を減らす所定のベクトル本数低減処理を実行する、 ことを特徴とするベクトル本数低減処理方式。
2. （２）ベクトル本数低減処理方式が、複数の直線を単一
   の直線に変換する直線化法、ノイズと見られる短ベクト
   ルを削除する短ベクトル削除法、文字又は塗り潰し図形
   を所定のシンボルに置き換える置き換え法のいずれか一
   つ又はそれらのいずれかの組合せであることを特徴とす
   る請求項（１）記載のベクトル本数低減処理方式。