JPH0532786B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［概 要］ 例えば、第１角法や第３角法による投影法など
の一定の約束のもとに作画された機械や構造物な
どの図面は、元来、人間がそれを見て、該当する
物体の形状や構造を判断するために使用するため
に作られるものであるため、図面中に記載が無く
ても他の面図（本明細書では、例えば正面図、側
面図、平面図のように、同一物体について異なる
投影方向ごとに独立して画かれた図面をそれぞれ
面図と呼ぶ）との関係で判断出来るものや、それ
を記載することによつて、図面が繁雑になり、む
しろ、該当する物体の構造等が理解しづらくなる
ような場合には、しばしば、本来なら図面上に表
示するべき隠れ線等を省略することがある。この
ように、省略部分のある図面は従来の図面認識技
術では、確実な対処が不可能であると云う問題点
があつた。

本発明はこのような従来の問題点を解決するた
め、入力された面図に係る画像データから、それ
らの整合性を検査して予盾点を検出すると共に、
これから更に補充すべき線分を生成する技術につ
いて開示している。

［産業上の利用分野］ 近年、各分野の設計業務はCADシステムの導
入により、各種製品開発に要する工数の短縮に効
果をあげてきている。そのようななかで現在は、
このCADシステムの運用面でコンピユータに設
計情報を入力する作業が一番大きな問題となつて
きている。

本発明は、設計者が作画した図面を画像として
読み取り、画像データからパターン認識技術を用
いて自動的に設計情報を抽出し、CADシステム
に設計情報を入力する作業の効率化をねらつた図
面認識装置に関する。特に投影法を用いて作画さ
れる機械図面や構造物図面などを対象とした図面
自動入力装置に係わり、設計図面の作画から、設
計情報をコンピユータに入力しCADシステムで
実際の製造工程に渡すための加工情報（NCテー
プ）を作成するまでの一貫したシステムに適用す
るものである。本技術の利用分野としては、機械
図や構造物図等、投影法を用いて設計図面を作図
する広範囲な分野が考えられる。

［従来の技術］ 一般に機械図面や構造物の図面は、第１角法や
第３角法などの投影法によつて作画される。

第７図は第３角法により作画する場合の各面図
の関係を説明する図であつて、５１は正面図、５
２は左側面図、５３は右側面図、５４は平面図、
５５は下面図、５６は背面図、５７はＸ軸、５８
はＹ軸、５９はＺ軸を表わしている。

すなわち、第３角法では物体の投影による各方
向の形状図が同図に示すように、例えば正面図５
１の右側に該物体をその右側から見たものが右側
面図５３として描かれ、また、正面図５１の上側
に該物体をその上側から見たものが平面図５４と
して描かれる。（第１角法では、第３角法の場合
とは逆に、正面図の右側には左側面図が、正面図
の上側には下面図が描かれる） 第８図は第３角法による図面の表示について説
明する図であつて、斜視図で表わすとａに示すよ
うな形状の物体を同図の英字符Ａで示す矢印の方
向から見た面図（正面図）はｂに示すようにな
り、その右側面図はｃのようになる。このときｃ
の６１で示す面はｂでは隠れ線として６０で示す
ように点線で表現される。

［発明が解決しようとする問題点］ 上述したような機械図面や構造物図面の作図に
用いられる第一角法や第三角法などの投影法によ
つて作画される図面では、人が直感的に理解でき
るような場合や、記述するとかえつて複雑になり
すぎて人が理解しらくなるような場合に、よく形
状を表す線分を省略することがある。

第９図はこのような線分の省略の例について説
明する図であつて、正面図６２に見られる孔６４
が右側面図６３では６５のように点線で表示さ
れ、一方、右側面図６３の６６で示される面は正
面図６２において、点線６７で示されるのが正し
い。

しかし、これらは、しばしば、正面図が６８の
ように描かれて点線６７が省略されたり、右側面
図が６９のように描かれて点線６７が省略された
りする。

このような省略されて書かれた図面は、従来の
図面認識では対処しておらず扱えななかつた。こ
のため従来の図面認識装置で得られる図面情報は
設計情報のほんの一部分に過ぎず、後に続く
CADシステムで省略線分を追加する作業に負担
がかかり過ぎるといつた問題点があつた。また、
設計者が作図する時に記述ミスが生じる場合がと
きたまありうる。このような場合、従来の図面認
識では対処できず、どのような結果に認識して出
力するか不明で、信頼性に欠けるといつた問題点
もあつた。

本発明は、このような従来の問題点に鑑み、機
械図面や構造物図面などのように物体の形状を三
面図に展開し、省略線分を含む簡略記法で作画す
る図面の認識装置において、形状を認識するため
に作画時に決められた記法として第一角法や第三
角法などの投影法による作図法を理解して、各面
図の位置を認識し、面図の対応関係をとりながら
整合性のチエツクを行なつて、作図時のミスで矛
盾が生じた個所の指摘を行い、後続のCADシス
テムでの作業負担を軽減する事が可能で、また省
略線分の位置と種類を認識し、省略線分を含む完
全な図面情報を得ることのできる図面認識装置を
提供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 本発明によれば、上述の目的は前記特許請求の
範囲に記載した手段により達成される。

すなわち、本発明は、機械や構造物の形状を投
影法で展開して作画された図面に係る画像データ
から、該図面を認識する装置であつて、図面の形
状線と補助線とを識別する手段と、隣接する面図
間の位置関係を認識する手段と、形状線の端点座
標を面図ごとにＸ軸、Ｙ軸上で正規化した頂点位
置を求める手段と、投影法で定められている面図
間の対応関係をルール化した知識ベースを参照し
ながら面図ごとの正規化した頂点の位置と頂点数
の対応関係により面図間の整合性を検査して矛盾
個所を検する整合性チエツク部と、 前記整合チエツク部により矛盾個所が検出され
たとき、対応関係の条件を満足しなかつた頂点を
持つ面図について追加すべき線分の種類を決定し
てこれを生成して追加する線分生成部とを具備す
る図面認識装置である。

［作 用］ 機械図や構造物図面を対象とした図面自動入力
装置は、いままで線分を省略して書くような設計
図面の認識を行うものはなかつた。本発明は、前
記第７図に示すような投影による作図法を予め知
識として登録して置き、ひととおりの認識処理で
得られる形状線データに対して、各図面毎に形状
線分の端点を頂点として求め、頂点の座標Ｘ軸、
Ｙ軸毎に正規化して面図間の対応関係をとり、整
合性のチエツクを行う。次にチエツクの結果、対
応する面図間で頂点の過不足があつた場合に矛盾
個所ありと知らせる手段と、頂点の多かつた面図
で省略線分の種類を決定し、頂点の少なかつた面
図に省略されている線分を追加する手段で前記問
題点を解決するものである。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロツ
ク図であり、点線内が本発明の技術を示してい
る。

同図において１は形状線と補助線の識別手段で
あつて、各種線分の種類（属性：外形線、寸法
線、隠れ線、引出し線、、等）が識別された情報
を前数の処理より受け取り、形状線（外形線、隠
れ線）と補助線（寸法線、引出し線、寸法補助
線、、）に識別し、補助線データ保持部９、形状線
データ保持部に各々を格納する。

図面位置の認識手段２は形状線データ保持部１
０の形状線データより接続するネツト単位にグル
ープ化した後、グループ毎に面図位置を認識し、
その結果をまた形状線データ保持部１０に格納す
る。

面図の頂点抽出部３は、面図位置が判明してい
る形状線のデータを形状線データ保持部１０より
受け取り、第２図に示すように、各面図毎に形状
線の端点座標をＸ軸、Ｙ軸に分け、近距離のもの
を１つの頂点座標とするよう正規化し、頂点位置
と頂点数を求める。次に整合性チエツク部４は、
先に第７図に示したような投影法による面図間の
対応関係を用いて、面図の頂点抽出部３で求めた
頂点情報を第３図に示すように整合性をチエツク
する。第３図の例では、Ａ面図のＹ軸とＢ面図の
Ｙ軸で対応関係が成り立つ場合である。この例で
はＡ面図のＹ軸の頂点数がn_a，Ｂ面図のＹ軸の頂
点数がn_bでn_aとn_bが等しくなく整合性がない。ま
た互いの頂点位置の整合性をチエツクするとＢ面
図のY′₂の頂点が不一致点となり矛盾があること
が判明する。このような矛盾箇所が判明した時
は、第１図の対話処理装置７または矛盾箇所リス
ト８に出力して知らせる。

第１図の省略線分の種類・区間の抽出部５およ
び省略線分の追加部６は、省略線分追加処理の指
示がある場合に処理を行う。

以下、これらの処理について説明する。

まず、省略線分の種類・区間の抽出部５は、矛
盾箇所があつた場合にその箇所に省略線分がある
と推定し、省略されていると思われる形状線が外
形線が隠れ線か種類を識別し、次にその省略され
ている線分区間を求める。まず省略線分の種類の
識別は、第４図ａに示す対応軸を基準としてｂに
示すように、頂点位置の不一致に着目し、不一致
点があつた面図側に対して、ｃに示すように対抗
軸から垂線を引き、不一致点箇所の頂点までの区
間で交差する他の形状線（同一面図内のもの）が
あるかどうか判定する。ｃに示すように交差があ
つた場合は、隠れ線と判定し、ｄに示すように交
差がなかつた場合は外形線と判定する。次に省略
線分の追加区間の抽出は、２通りの手段がある。
そのひとつは、第５図に示すように、中心線１１
（補助線データ内より得る。）の書かれている範囲
を調査して、その範囲で形状線と交差する区間を
追加区間として求める手段。２つ目は、第６図に
示すように中心線を無視して、単に面図１２と面
図１３の不一致点（不足側）を走査した形状線と
交差する位置をすべて求め対応軸側から順に形状
線との交差位置に番号を付与して、奇数−偶数間
を追加区間とする場合と偶数−奇数間を追加区間
とする手段であ。どちらを採るかは、予め指定し
ておく事も可能であり、また第１図の対話処理装
置７に問い合せて指示をその都度受けることもで
きる。

第１図の省略線分の追加部６は上記の処理結果
に従つて、形状線データ保持部１０の形状線デー
タに省略線分を追加登録するものである。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、機械図面
や構造物図面などの投影図面で、省略されている
形状線分を自動的に抽出・認識することによつ
て、設計図面から漏れなく図面情報を抽出するこ
とができる。また省略線分の個所及び矛盾個所の
位置を、後続するCADシステムに知らせること
によつてCAD端末までの作業負担を軽減し、加
工情報を得るまでの工数の短縮を図ることができ
る利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す機能ブロツク
図、第２図は頂点の正規化を説明する図、第３図
は整合性のチエツクについて説明する図、第４図
は追加すべき線分の種類の認識について説明する
図、第５図は中心線の区間により、省略されてい
る線分を追加する例を説明する図、第６図は中心
線に限らずに追加すべき線分を追加する例につい
て説明する図、第７図は第３角法による図面の各
図面の関係を説明する図、第８図は、第３角法に
よる図面の表示について説明する図、第９図は図
面上で線分の表示が省略される例について説明す
る図である。 １…形状線と補助線の識別手段、２…面図位置
の認識手段、３…面図の頂点抽出部、４…整合性
チエツク部、５…省略線分の種類・区間の抽出
部、６…省略線分の追加部、７…対話処理装置、
８…矛盾箇所リスト、９…補助線データ保持部、
１０…形状線データ保持部、１１…中心線、１
２，１３…面図。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 機械や構造物の形状を投影法で展開して作画
   された図面に係る画像データから該図面を認識す
   る装置であつて、 図面の形状線と補助線とを識別する手段と、隣
   接する面図間の位置関係を認識する手段と、形状
   線の端点座標を面図ごとにＸ軸、Ｙ軸上で正規化
   した頂点位置を求める手段と、投影法で定められ
   ている面図間の対応関係をルール化した知識ベー
   スを参照しながら面図ごとの正規化した頂点の位
   置と頂点数の対応関係により面図間の整合性を検
   査して矛盾個所を検出する整合性チエツク部と、 前記整合性チエツク部により矛盾個所が検出さ
   れたとき、対応関係の条件を満足しなかつた頂点
   を持つ面図について追加すべき線分の種類を決定
   してこれを生成して追加する線分生成部とを具備
   することを特徴とする図面認識装置。 ２ 表示すべき線分が省略されている面図におい
   て、中心線が存在するとき、該中心線が書かれて
   いる区間内で追加すべき線分の端点を求める特許
   請求の範囲１項記載の図面認識装置。 ３ 表示すべき線分が省略されている面図におい
   て、追加すべき線分の区間の候補が複数存在する
   とき、これを、操作者に通知して、操作者の指示
   に従つて、追加区間を決定する特許請求の範囲第
   １項または第２項記載の図面認識装置。