JPH0468477A - 破線抽出方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、図面認識システム等において、入力された２
値画像上の破線を抽出する方法に関する。

〔従来の技術Ｊ 機械図面の認識、理解のためには、機械図面の２値画像
上の線分を線種別に抽出する必要がある。

例えば、実線の直線や曲線、破線、鎖線などの抽出が必
要である。

本発明が抽出対象とする線分は破線であるが、これにつ
いては論文［島田茂はが；「図面自動入力のための破線
・鎖線の認識アルゴリズムＡ電子通信学会論文誌’８６
１５．Ｖｏｌ、Ｊ６９−Ｄ。

隘５．ｐｐ、７５９−７７０Ｊに、図面固有のシンタッ
クスを利用して破線を抽出する方法が述べられている。

また、特開平１−１７３１７８号公報には、２値画像の
細線化処理及び折線近似処理を行い、折線データから抽
出した微少孤立領域の連続性を調べて破線を抽出する方
法が述べられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前者論文の方法によれば、他の線分に重なった破線も抽
出可能とされているが、ベクトル１本の長さがある閾値
以下でなければ破線の対象とならないため、破線が他の
実線の直線と交差した場合に、交差部でとぎれない１本
の破線として抽出できない場合がある。前記公開特許公
報に述べられた方法も同様に、他の線を越えて破線を抽
出できるとされるが、交差部分は微小領域として抽出さ
れていなければならないため、実線と交差した破線を交
差部を越えて１本の破線として抽出できない場合がある
。

本発明の目的は、他の線分と交差した破線も交差部分を
越えて１本の破線として抽出可能で、線分の属性として
の破線の太さも容易に認識でき、処理の高速化も容易な
破線抽出方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕 特許請求の範囲の請求項（１）記載の発明によれば、２
値画像より抽出された輪郭ベクトルから、実線の直線ま
たは曲線を構成するものを除き、残った輪郭ベクトルで
囲まれた領域の中から破線候補としての領域を抽出し、
破線候補の相互関係を調べることによって同一の破線を
構成する破線候補の繋がりを抽出することにより、前記
課題が解決される。

請求項（２）記載の発明によれば、請求項（１）記載の
破線抽出法において、輪郭ベクトルで囲まれた領域の偏
平率及び短軸の長さがそれぞれ一定の条件を満たすとき
に該領域を破線候補とすることにより前記課題が解決さ
れる。

請求項（３）記載の発明によれば、請求項（１）記載の
破線抽出方法において、一定距離以内の破線候補の間に
リンクを張り、リンク相互の角度差によって同一の破線
を構成する破線候補を選別することによって重犯課題が
解決される。

〔作　用〕

図面等の２値画像の黒画素連結を追跡することにより輪
郭ベクトルを抽出することができるが、このような輪郭
ベクトルから実線の直線と曲線を構成する輪郭ベクトル
を選別することは、例えば同一出願人による平成２年第
１０６９２２号特許出願及び平成２年第１０４６９５号
特許出願の明細書及び図面に述べられた「直線抽出法」
及び「円弧抽出方法」などによって可能である。

このような実線の直線または曲線を構成する輪郭ベクト
ルを除いた残りの輪郭ベクトルにより囲まれる領域には
、破線を構成する領域すなわち破線の要素線分（セグメ
ント）や文字の要素が含まれる。すなわち、この段階で
破線の対象となり得る領域は、破線の要素線分の形状及
びサイズがある一定範囲内にあるので、輪郭ベクトルで
囲まれた領域の偏平率（短軸と長軸の比）と短軸の長さ
く要素線分の太さ）の条件判定により、破線候補として
の領域を抽出することができる。このような破線候補の
抽出は、破線と他の実線との交差部においても可能であ
る。

そして、破線の要素線分の間隔もある一定範囲内にある
ので、同一の破線を構成する破線候補の間にリンクを張
ることができる。ただし、接近して２本以上の破線など
が存在する場合、別々の破線を構成する破線候補の間に
もリンクが張られる可能性があるが、リンク相互の角度
差を調べることにより、直進性のよい破線候補を同一破
線の破線候補として容易に選別することができる。そし
て、このようなリング相互の角度差による破線候補の選
別は、破線と他の実線との交差部においても可能である
。

また、破線を輪郭ベクトルで囲まれた領域の繋がりとし
て抽出するので、領域の短軸の長さから破線の太さ（線
幅）の認識も容易である。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例に係る図面認識システムのブ
ロック図である。１は機械図面などの２値画像データを
記憶するための画像メモリであって、その２値画像デー
タは外部のスキャナなどから入出力インタフェース部２
を介して入力する。

３は処理を実行する中央処理装置（ＣＰＵ）、４はＣＰ
Ｕ３で実行される処理のプログラムやオペレーティング
システムなどを記憶するプログラムメモリである。ここ
に記憶される処理プログラムとしでは、輪郭ベクトル抽
出、芯線化、実線の実線及び曲線の抽出、破線抽出、そ
の他の図面認識のための処理のプログラムが含まれる。

５は処理の中間データや結果データなどを記憶するため
のデータメモリである。

第２図は２値画像データ入力から破線を抽出するまでの
処理の流れを示すフローチャートである。

処理１０１において、外部より２値画像データを入力し
、画像メモリｌに格納する。処理１０２において、入力
された２値画像の黒画素を追跡することによって、図形
の輪郭を折線近似する輪郭ベクトルを抽出し、そのデー
・夕をデータメモリ５に格納する。

処理１０３において、輪郭ベクトルのデータより、ペア
をなす輪郭ベクトルの中心線を芯線ベクトルとして抽出
し、そのデータを輪郭ベクトルと対応付けてデータメモ
リ５に格納する。この芯線ベクトルは線分を折線近似し
たベクトルである。

なお、前記輪郭ベクトル及び芯線ベクトルの抽出処理は
、例えば論文「大沢ほか；　′″多次元データ構造を用
いた図面処理″、電子通信学会論文誌Ｖｏｌ１６８−Ｄ
　Ｎａ４．　　＋　９６８．　ｐｐ、８４５−８５２」
及び論文「大沢は力弓　″′輪郭ベクトルをベースにし
た芯線化方式の改良″情報処理学会第３７目金国大会予
稿集、ｐｐ、１６００−１６０１Ｊに述べられている方
法によればよい。

処理＋０４において、芯線ベクトルと輪郭ベクトルのデ
ータに基づき実線の直線を抽出する。具体的には、処理
済みとなっていない芯線ベクトルに関し、注目ベクトル
の隣接ベクトルを探索し、注目ベクトルとの間でなす角
度及び線幅（第３図参照）がそれぞれ閾値以下の隣接ベ
クトルを注目ベクトルと同一の直線の候補ベクトルと判
定し、注目ベクトルとの間でなす角度及び線幅がそれぞ
れ閾値以下の隣接ベクトルが複数ある場合は、角度及び
線幅が最小の一つの隣接ベクトルを候補ベクトルと判定
し、候補ベクトルと判定した隣接ベクトルを改めて注目
ベクトルとして同様の隣接ベクトルの探索と候補ベクト
ルの判定の処理を繰り返すことにより、実線の直線を構
成する候補ベクトルの繋がりを抽出し、そのデータをデ
ータメモリ５に格納するとともに、データメモリ５上の
対応した芯線ベクトル及び輪郭ベクトルのフラグを処理
済みに設定する。

なお、このような処理の詳細は、同一出願人による平成
２年第１０６９２２号特許出願の明細書及び図面に述べ
られている。

次に処理１０５において、芯線ベクトルと輪郭ベクトル
のデータに基づき実線の円弧などの曲線を抽出する。具
体的には、例えば円弧を抽出する場合、芯線ベクトルに
関し、注目ベクトルの前方及び後方に隣接ベクトルを探
し、各隣接ベクトルと注目ベクトルとで決まる円の中心
点及び半径と、それまでに見つかった円弧候補ベクトル
で決まる円の平均の中心点及び半径との差がある閾値以
下であれば、その隣接ベクトルを円弧候補ベクトルとし
、これを改めて注目ベクトルとして同様の円弧候補ベク
トルの探索を繰り返す処理を行い、この処理により得ら
れた繋がりの円弧候補ベクトルの群中の隣り合う二つの
円弧候補ベクトルによす決まる円の中心点及び半径と、
当該円弧候補ベクトル群により決まる円の平均の中心点
及び半径との差が、ある閾値以上であれば、当該二つの
円弧候補ベクトルを削除し、残った円弧候補ベクトルを
円弧を構成する芯線ベクトルとして抽出し、そのデータ
をデータメモリ５に格納し、また、その芯線ベクトル及
び対応した輪郭ベクトルに処理済みフラグを設定する。

なお、このような処理の詳細も、同一出願人による平成
２年第１０４６９５号特許出願の明細書及び図面に述べ
られている。また、円弧以外の実線の曲線も同様に芯線
ベクトル及び輪郭ベクトルのデータに基づき抽出可能で
ある。

処理＋０６は、実線の直線または曲線を構成しない輪郭
ベクトルのデータに基づき、破線を抽ｔノ）する処理で
゛あり、その具体的な処理の流れを第４図に示す。

処理２０１において、データメモリ５に記憶されている
処理済みとなっていない輪郭ベクトル、すなわち、これ
までに実線の直線または曲線として抽出された輪郭ベク
トルを除いた、残りの輪郭ベクトルで囲まれた領域のそ
れぞれについて破線候補であるか否かを判定する。

これを第５図において説明する。３０１は輪郭ベクトル
（太線）で囲まれた一つの領域であり、その長軸の長さ
と短軸の長さＬＢ　（、、、ＬＢ１＋ＬＢ２）を求める
。各軸の求め方は、領域３０１を囲む各輪郭ベクトルの
始終点において、距離が最大の２点を求める。この２点
を結ぶベクトルをＶＡとし、その長さをＬＡとする。こ
のベクトルＶＡに対し、各輪郭ベクトルの始終点より垂
線を下ろし足を求め、ベクトルＶＡの左右それぞれの側
について、足までの距離が最大の２点間を結ぶベクトル
ＶＢＩ、ＶＢ２を求め、それぞれの長さをＬＢＩ、ＬＢ
２とする。

そして、偏平率（＝ＬＢ／ＬＡ）が所定の閾値（例えば
５０％））以下で、かつ短軸の長さＬＢが所定の閾値（
破線の最大線幅）以下であるときに、その領域を破線候
補として抽出し、そのデータをデータメモリ５に格納す
る。

処理２０２において、抽出された破線候補について、距
離が一定の閾値以下の破線候補の間にリンクを張り、そ
のリンク情報をデータメモリ５に書き込む。破線候補の
リンク関係の例を第６図に示す。

処理２０３において、処理済みとなっていない破線候補
を探し、すべて処理済みであれば処理を終了する。処理
済みでない破線候補が見つかると、処理２０４に進み、
リンク関係より同一の破線を構成する破線候補の繋がり
を抽出する。

例えば第６図に示した例において、破線候補３０２に注
目し、これとの間に張られたリンクを調べる。この破線
候補３０２は５本のリンクが張られているが、その中で
角度差が最大の（最も直進性がよい）のリンクのペアを
求める。注目した破・線候補３０２の場合、破線候補３
０３及び３０４との間のリンクの角度差ａｎｇが最大で
あることは明らかであるので、破線候補３０３，３０４
は破線候補３０１と同一の破線を構成するものとして選
び、次に破線候補３０２，３０３の前後について同様の
判定を続けることにより、同一の破線を構成する破線候
補の繋がりを抽出し、そのデータをデータメモリ５に格
納する。破線候補の短軸の長さＬＢは破線の太さ（線幅
）であり、これもデータメモリ５に保存される。

処理２０５において、処理２０４で破線として抽出され
た破線候補に処理済みフラグを設定し、処理２０３に戻
り処理を続ける。

以上の処理により、例えば第７図に示す図形中の破線３
０６，３０７のように、他の実線と交差した破線も、交
差部を越えて１本の破線として抽出することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、特許請求の範囲の請求項（＋）乃
至（３）記載の発明によれば、他の線と交差しない重な
った破線でも、他の線により途切れない１本の破線とし
て抽出することができ、実線の直線と曲線の輪郭ベクト
ルを除いてから破線候補の抽出処理を行い、また同一の
破線を構成する破線候補の選別をリンク関係を利用して
行うので、破線抽出処理も効率的に行うことができると
ともに、破線の間隔だけでなく線幅も認識できるので、
様々な線画像に対処でき、従来方法に比べて実用的であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る図面認識システムのブ
ロック図、第２図は図面の入力から破線抽出までの処理
の流れを示すフローチャート、第３図は実線の直線の抽
出処理の説明図、第４図は破線抽出処理の内容を示すフ
ローチャート、第５図は輪郭ベクトルで囲まれた領域の
長軸及び短軸の説明図、第６図は破線候補のリンク関係
の説明図、第７図は本発明により抽出可能な図面の簡単
な説明図である。 １・・・画像メモリ、 ２・・・入出力インタフェース部、 ３・・・中央処理袋！（ＣＰＵ）、 ４・・・プログラムメモリ、　　５・・・データメモリ
。 第２図 第５図 第６図 Ｃ）該術東稍 １１＞７関情１ 第７図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）２値画像より抽出された輪郭ベクトルから、実線
   の直線または曲線を構成するものを除き、残った輪郭ベ
   クトルで囲まれた領域の中から破線候補としての領域を
   抽出し、破線候補の相互関係を調べることによって同一
   の破線を構成する破線領域の繋がりを抽出することを特
   徴とする破線抽出方法。
2. （２）輪郭ベクトルで囲まれた領域の偏平率及び単軸の
   長さがそれぞれ一定の条件を満たすときに該領域を破線
   候補とすることを特徴とする請求項（１）記載の破線抽
   出方法。
3. （３）一定距離以内の破線候補の間にリンクを張り、リ
   ンク相互の角度差によって同一の破線を構成する破線候
   補を選別することを特徴とする請求項（１）記載の破線
   抽出方法。