JPH0793544A - 図面自動認識装置の寸法線認識方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 寸法線の分離・認識を確実容易にする。 【構成】 輪郭セクションから寸法線を含む部分を矩形
範囲として指示選択し（Ｓ１）、この矩形範囲から寸法
線に関わる輪郭セクションを抽出して外接四角形を求め
（Ｓ２，３）、各外接四角形のうち最大寸法をもつもの
を基準輪郭セクションとし（Ｓ４）、この基準輪郭セク
ションを基準にして他の輪郭セクションを水平・垂直・
無所属の各セクション群に分類し（Ｓ５）、水平セクシ
ョン群と垂直セクション群別に寸法線としての認識対象
を決定し（Ｓ６）、各セクション群別に両矢印セクショ
ンと片矢印セクション及び無印セクションに分類し
（７）、片矢印セクション及び無印セクションは他の輪
郭セクションを探索して両矢印セクションに統合し（Ｓ
９，１０，１１）、両矢印セクションとして寸法線の座
標を求める（Ｓ８）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２値画像データをベク
トルデータ化して図面要素を認識する図面自動認識装置
に係り、特に寸法線の認識方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＣＡＤ（コンピュータエイディド
デザイン）の普及に伴って、図面入力装置のニーズが高
まっている。この図面入力装置は、図面や文書などの画
像をイメージスキャナ等で読み取ってＣＡＤ等で取り扱
うに適した画像データを得るためのものであり、ＣＡＤ
等で取り扱うにあたっての簡便性を確保しつつデータ圧
縮を行う点が重要となる。これらの点を満足する画像処
理技術として画像ベクトル化処理が挙げられる。

【０００３】画像ベクトル化処理による画像処理では、
イメージスキャナ等で読み取られた２値画像データを使
用して輪郭ベクトルを生成し、さらに芯線ベクトルを生
成する。また２値画像データから直接、細線近似ベクト
ルデータを生成する手法もある。このようにして得られ
たベクトルデータを使用して、画像を構成する要素（文
字・線分等）を分離・認識し、その認識結果を結合・編
集する。

【０００４】ここで、上記の画像ベクトル化処理のうち
前者について詳細を説明する。図９は画像ベクトル化処
理と認識手順の概略を示す。また図１０は処理画像の例
を示し、（ａ）は読み取った画像（原図）、（ｂ）は芯
線ベクトル生成時の画像、（ｃ）は芯線ベクトル接続後
の画像を示す。

【０００５】処理図に示すように、まずイメージスキャ
ナ等から白黒に２値化された画像データを読み込み（Ｓ
１）、読み込んだ２値画像データを用いてベクトル化処
理を行う。すなわち、画像の輪郭を抽出して輪郭ベクト
ル１を生成し（Ｓ３）、さらにその輪郭ベクトルを用い
て芯線ベクトル２を生成する（Ｓ４）。

【０００６】なお、芯線ベクトル２の生成において、生
成処理が終了したときに、複数の中断点３の近傍に接続
点４を設定して中断点３を接続し、所定の芯線ベクトル
２を１つに統合する。統合した芯線ベクトル２は、１つ
のセクションにまとめられて管理される。また、輪郭ベ
クトル１は、セクション＃１〜３のように、ループごと
にセクションにまとめられて管理される。

【０００７】この後、ベクトルデータを用いて画像を構
成する基本要素（文字・線分・シンボル等）を分離（Ｓ
６）して個々に認識し（Ｓ７、Ｓ８、Ｓ９）、その結果
を画像データとして出力する（Ｓ１０）。

【０００８】原図が低品質である場合、その２値画像デ
ータにはノイズ（線の切れ・かすれ等を含む）が含まれ
ており、その後の認識処理に悪影響を及ぼす。このよう
な理由から２値画像データやベクトルデータに対しノイ
ズ除去等を目的としてインタラクティブに編集処理を行
うことが可能となっている（Ｓ２，Ｓ５）。

【０００９】ここで、寸法線のベクトルは、例えば図１
１に示すように同一線上に複数本の寸法線が連なり、シ
ンボルや図形との要素分離が難しいため、オペレータに
よる編集処理で分離と認識がされている。

【００１０】この寸法線の分離・認識には、輪郭ベクト
ルセクションデータから寸法線のセクションデータを１
本ずつ選択し、寸法線認識処理を行っている。図１１の
例では３回選択することになる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】寸法線認識の従来方法
は、オペレータが１本ずつ処理するため、編集操作に多
くの時間がかかり、また無関係の輪郭セクションを選択
しないように気をつけた作業になってオペレータの負担
を大きくする。

【００１２】本発明の目的は、画像ベクトル化処理によ
る図面自動認識装置において、寸法線の認識を確実容易
にする方法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、２値画像データの輪郭を検出し、検出
した輪郭から輪郭ベクトルを生成しかつループ別の輪郭
セクションとし、該輪郭ベクトルから芯線ベクトルを生
成し、前記ベクトルデータから図形、シンボル、文字、
寸法線等の図面候補に分離して該候補別に認識を行う図
面自動認識装置において、前記輪郭セクションから寸法
線を含む部分を矩形範囲として指示選択し、この矩形範
囲から寸法線に関わる輪郭セクションを抽出し、各輪郭
セクションの外接四角形を求め、各外接四角形のうち最
大寸法をもつものを基準輪郭セクションとし、この基準
輪郭セクションに対する他の輪郭セクションをその角度
から水平・垂直・無所属の各セクション群に分類し、水
平セクション群と垂直セクション群別に寸法線としての
認識対象を決定し、各セクション群別にセクション群内
の各セクションをその両端と無所属セクションとの関係
から両矢印セクションと片矢印セクション及び無印セク
ションに分類し、前記両矢印セクションになる輪郭セク
ションはその外接四角形から寸法線の座標を求め、前記
片矢印セクション及び無印セクションになる輪郭セクシ
ョンは他の輪郭セクションを探索して両矢印セクション
に統合しその寸法線の座標を求めることを特徴とする。

【００１４】

【作用】本発明では、輪郭ベクトル群のそれぞれの外接
四角形の互いの傾きから水平・垂直のグループ分けを行
い、各グループの輪郭セクションを両矢印セクションに
統合し、両矢印セクションの寸法線座標を自動的に求め
る。

【００１５】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示す処理フローで
ある。以下、図１１に示すような寸法線の認識方法を図
２〜図８を参照して説明する。

【００１６】（Ｓ１）まず、オペレータがマウス等によ
り認識対象となる輪郭セクション群を矩形範囲を指示し
て選択する。このとき、矩形範囲に全てが含まれている
輪郭セクションのみが選択されるものとする。

【００１７】（Ｓ２）選択された中から寸法線に関わる
輪郭セクションを抽出する。このとき、各輪郭セクショ
ンの両端にはその点と接続する輪郭セクション番号のリ
スト情報を「接続点情報」としてもっている。図２を例
に取り説明すると、輪郭セクション＃２〜＃８と接続し
ており、この番号リストを情報としてもっている。

【００１８】（Ｓ３）各輪郭セクション毎に最も長い輪
郭ベクトルを検索し、その輪郭ベクトルの傾き方向に輪
郭セクションの外接四角形ＣＱを求める。このとき、図
３に示すように、外接四角形における対角線の始点（・
印）は最も長い輪郭ベクトルＶ₁の始点側に近い点と
し、最も長い輪郭ベクトルの傾き角を輪郭セクションの
傾き角αとする。

【００１９】（Ｓ４）上記の処理で求めた外接四角形の
中で最も長い辺を有する輪郭セクションを基準セクショ
ンとする。

【００２０】（Ｓ５）基準セクションにおける各々の外
接四角形が有する対角線のなす角と傾き角から（Ｓ１）
で選択した輪郭セクションを分類する。

【００２１】これは、図４の（ａ）に示すように、基準
セクションＣＱの外接四角形と任意の輪郭セクションの
外接四角形ＣＱｎの傾き角とを比較する。

【００２２】この比較には図４の（ｂ）に示すような分
類範囲を作成し、αは基準セクションの傾き角、βは基
準セクションの対角線Ｂの角、γは基準セクションの対
角線Ａの角、δは傾き角αに対する対角線Ａ、Ｂの角を
示す。

【００２３】図中、斜め線ハッチング領域に比較対象の
輪郭セクションの傾き角があれば、基準セクションと水
平関係にある「水平セクション群」とし、クロスハッチ
ング領域に輪郭セクションの傾き角があれば基準セクシ
ョンと垂直関係にある「垂直セクション群」とする。ど
ちらのハッチング領域にも傾き角が当てはまらない場合
は「無所属セクション」とする。

【００２４】図４の（ｃ）には水平セクションの外接四
角形ＣＱｈと、垂直セクションの外接四角形ＣＱｖ及び
無所属セクションの外接四角形ＣＱｘの分類例を示す。

【００２５】（Ｓ６）上記の（Ｓ５）の処理結果、水平
セクション群はあるが垂直セクション群はない状態であ
れば、水平セクション群を寸法線としての認識対象と
し、逆の場合は垂直セクションを認識対象とする。

【００２６】ただし、水平セクション群と垂直セクショ
ン群のどちらも存在する場合、水平・垂直セクション群
毎に寸法線の矢印羽根部の輪郭セクションを含む無所属
セクションと接続する輪郭セクションを検索し、無所属
セクションと輪郭セクションにおける外接四角形の傾き
角がなす最小角の平均値を比較する。これは、図４の
（ｃ）に示す角度ａとｂの比較になる。

【００２７】このとき、平均値が小さい方のセクション
群を寸法線の認識対象とする。また、水平セクション群
または垂直セクション群において、全ての輪郭セクショ
ンが無所属セクションと全く接続していない場合、その
セクション群は寸法線の認識対象でないとする。

【００２８】（Ｓ７）上記（Ｓ６）の処理で選択された
セクション群内の各セクションのうち、両端が無所属セ
クションと接続している両矢印セクションと、片側が無
所属セクションと接続している片矢印セクションと、無
所属セクションと全く接続していない無印セクションと
に分類する。図５には図１１の寸法線に対応する分類例
を示す。

【００２９】（Ｓ８）上記（Ｓ７）の分類で両矢印セク
ションとして分類された輪郭セクションは寸法線の認識
対象とし、図６に示すように、その外接四角形の傾き方
向に垂直な辺の中点を寸法線の座標として求める。

【００３０】（Ｓ９）上記（Ｓ７）の分類で片矢印セク
ションとして分類された輪郭セクション（以後「探索元
セクション」と呼ぶ）は、無所属セクションと接続して
いない側に外接四角形の傾き方向へ最も近い輪郭セクシ
ョンを探索し（以後「探索セクション」と呼ぶ）、条件
を満たす探索セクションが現れたときに統合する。

【００３１】この探索セクションは、図７に示すよう
に、外接四角形における頂点の何れかが探索元セクショ
ンの外接四角形の傾きと同方向の辺がなす二直線に囲ま
れた範囲に含まれているか（ａ）、もしくはその二直線
と探索セクションの外接四角形と交差する（ｂ）から求
められる。

【００３２】（Ｓ１０）上記（Ｓ９）で求めた探索セク
ションが図８（ａ）に示すような両矢印セクション又は
図８（ｂ）に示すような探索元セクションと同方向の片
矢印セクションであるとき、探索元セクションを両矢印
セクションとして上記（Ｓ８）の処理と同様にして寸法
線の座標を求める。

【００３３】また、図８（ｃ）に示すような探索元セク
ションと反対方向の片矢印セクションならば、探索元セ
クションと探索セクションを統合して両矢印セクション
として改めて求めた外接四角形から処理（Ｓ８）と同様
にして寸法線の座標を求める。

【００３４】そして、図８（ｄ）に示すような無印セク
ションならば、探索元セクションと探索セクションを統
合して探索元セクションとし、上記（Ｓ９）の処理に戻
る。

【００３５】（Ｓ１１）上記（Ｓ１０）までの処理で、
両矢印セクションと片矢印セクションの全てが処理済み
となる。この段階で残っている無印セクションに対して
は片側へ上記処理（Ｓ９）と同様にして近傍の探索セク
ションを求め、それが未処理状態の無印セクションであ
れば統合し、探索セクションが統合できない状態になる
まで統合処理を行う。

【００３６】そして、統合できない状態になったとき、
反対方向へも同様の処理を行う。さらに、反対方向も探
索セクションを統合できない状態になったときに統合し
た輪郭セクションの外接四角形を求め、上記処理（Ｓ
８）と同様にして寸法線の座標を求める。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、輪
郭セクションから寸法線を含む部分を矩形範囲として指
示選択し、この矩形範囲から寸法線に関わる輪郭セクシ
ョンを抽出し、各輪郭セクションの外接四角形を求め、
輪郭ベクトル群のそれぞれの外接四角形の互いの傾きか
ら水平・垂直のグループ分けを行い、各グループの輪郭
セクションを両矢印セクションに統合し、両矢印セクシ
ョンの寸法線座標を自動的に求めるようにしたため、寸
法線の分離・認識にはオペレータは輪郭セクションから
寸法線を含む部分を矩形範囲として指示選択するのみで
済み、オペレータが寸法線を１本ずつ処理する従来方法
に比べて編集操作時間を大幅に短縮できる。また、寸法
線の認識に無関係な輪郭セクションを選択してもその分
離が自動的になされ、オペレータの作業負担を軽減でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す処理フロー。

【図２】実施例における接続点の具体例。

【図３】実施例における外接四角形の具体例。

【図４】実施例におけるセクション群分類例。

【図５】実施例における輪郭セクションの分類例。

【図６】実施例における寸法線座標の求め方を示す図。

【図７】実施例における探索セクションの求め方を示す
図。

【図８】実施例における探索元と探索セクションとの関
係図。

【図９】図面自動認識装置の処理例。

【図１０】画像ベクトル処理の様子。

【図１１】寸法線の輪郭ベクトル図。

【符号の説明】

＃１、＃８…輪郭セクション ＣＱ…外接四角形

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 7459−5Ｌ Ｇ０６Ｆ 15/70 ３３０ Ｒ 7459−5Ｌ ３３５ Ｚ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２値画像データの輪郭を検出し、検出し
   た輪郭から輪郭ベクトルを生成しかつループ別の輪郭セ
   クションとし、該輪郭ベクトルから芯線ベクトルを生成
   し、前記ベクトルデータから図形、シンボル、文字、寸
   法線等の図面候補に分離して該候補別に認識を行う図面
   自動認識装置において、 前記輪郭セクションから寸法線を含む部分を矩形範囲と
   して指示選択し、この矩形範囲から寸法線に関わる輪郭
   セクションを抽出し、各輪郭セクションの外接四角形を
   求め、各外接四角形のうち最大寸法をもつものを基準輪
   郭セクションとし、この基準輪郭セクションに対する他
   の輪郭セクションをその角度から水平・垂直・無所属の
   各セクション群に分類し、水平セクション群と垂直セク
   ション群別に寸法線としての認識対象を決定し、各セク
   ション群別にセクション群内の各セクションをその両端
   と無所属セクションとの関係から両矢印セクションと片
   矢印セクション及び無印セクションに分類し、前記両矢
   印セクションになる輪郭セクションはその外接四角形か
   ら寸法線の座標を求め、前記片矢印セクション及び無印
   セクションになる輪郭セクションは他の輪郭セクション
   を探索して両矢印セクションに統合しその寸法線の座標
   を求めることを特徴とする図面自動認識装置の寸法線認
   識方法。