JPH081643B2 - 図形パタ−ン描出方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 予め決められた格子軸に沿って描かれた各種の方形パ
ターンシンボル（〔問題点を解決するための手段〕及び
〔作用〕の項を除き、以下矩形パターンシンボルについ
て述べる。）を各矩形パターンシンボルの辞書を用意す
ることなしに、単一の共通部分パターンの辞書を用いて
図形内の矩形パターンシンボルに描かれた共通部分パタ
ーンを格子点ラベルコードを用いて抽出し、格子点ラベ
ルコードを用いて抽出した共通部分パターン内に書き込
まれた識別文字を認識することにより、各種の矩形パタ
ーンシンボルの認識に単一の共通部分パターン辞書を用
意するだけで足りるようにした。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、図形パターン抽出方式に関し、更に詳しく
言えば描かれた図形中に存在する各種の矩形パターンシ
ンボルのための抽出処理を改善した図形パターン抽出方
式に関する。

論理回路図面等の自動処理において、その図面内の任
意のパターンを抽出することが必要になることがある。
このような抽出処理においても、他のパターン処理の場
合と同様に、処理時間の短縮化と共にその処理に要する
記憶容量の削減が望まれるところである。

〔従来の技術〕

本出願人は、先に特開昭59−117674号公報及び特開昭
60−48580号公報において、論理回路図面等のように予
め決められた格子軸を基準として描かれた論理表記シン
ボルと、格子軸上に沿って描かれた論理表記シンボル間
の配線パターンと、シンボル名称のための文字とが混在
する図面の中から論理表記シンボルの位置及び形状を自
動抽出する技術を公にした。これら公報に開示される発
明は、各格子点毎にその近傍における図形の形状を表現
している格子点ラベルコードを論理表記シンボルの位置
及び形状の自動抽出に用いるものである。そして、その
自動抽出に当たっては、被抽出論理表記シンボルを表す
格子点ラベルコード群から成る入力パターンと、この入
力パターンの大きさに対応した同様の格子点ラベルコー
ド群から成る辞書パターンとの一致度に着目したマッチ
ング演算をそれらコード内の４方向コードについて各格
子点ラベルコード毎に行うものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した技法に従って論理表記シンボルの抽出を行な
う場合に、その数がそれ程多くない場合には然したる不
都合は顕在化して来ないが、論理表記シンボルの集合体
を定義する矩形パターンシンボルのように任意サイズの
大きさで書かれるシンボルが存在する場合、即ち論理表
記シンボルの数が無限に近い場合には、シンボル辞書が
膨大になるばかりでなく、そのようなシンボル辞書を用
意できたとしても上述のようなマッチング演算処理に膨
大な時間を要してしまうことになる。

本発明は、斯かる問題点に鑑みて創作されたもので、
用意すべき辞書数の単一化を為して処理時間の短縮化を
享受し得る図形パターン抽出方式を提供することにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は、本発明の原理図を示す。本発明は、予め決
められた格子軸に沿って各種の方形パターンシンボルを
描いた図形の認識に各格子点毎に生成された格子点ラベ
ルコードを用いるシステムの図形パターン抽出方式にお
いて、前記方形パターンシンボル毎にその一部に描かれ
た単一の共通部分パターンと、該共通部分パターン内に
書き込まれた識別文字とを付加した前記図形を読み取っ
て格子点ラベルコード群を生成し、生成された共通部分
パターンの格子点ラベルコードと単一の共通部分パター
ン辞書の対応する格子点ラベルコードとを照合して前記
共通部分パターンを抽出し、前記生成した格子点ラベル
コードを用いて抽出した共通部分パターン内の識別文字
の各々を抽出認識し、認識された識別文字から抽出され
た共通部分パターンが描かれた方形パターンシンボルを
抽出するようにして構成したものである。

〔作用〕

本発明によれば、予め決められた格子軸に沿って描か
れた図形内の方形パターンシンボルには、共通部分パタ
ーンが描かれると共に、該共通部分パターン内には識別
文字が書き込まれている。

その図形が読み取られ、共通部分パターンの格子点ラ
ベルコードが各格子点毎に生成される。

生成された共通部分パターンの格子点ラベルコードの
各々と、前記単一の共通部分パターン辞書の対応する格
子点ラベルコードとを照合して共通部分パターンを抽出
する。この照合に用いられる共通部分パターン辞書は、
任意サイズの方形パターンに共通に用いられる。

前記格子点ラベルコードを用いて抽出された共通部分
パターン内の識別文字を抽出して認識する。

この識別文字を認識することにより、方形パターンシ
ンボルを抽出することが可能になる。

従って、本発明によれば、単一の共通部分パターン辞
書を用意し、この共通部分パターン辞書を用いて方形パ
ターンシンボル内の共通部分パターンを抽出し、その共
通部分パターン内の識別文字を認識することで、任意の
方形パターンシンボルを認識することができる。その認
識に各方形パターンシンボル辞書の照合を必要としない
から、方形パターンシンボルの認識を短時間のうちに行
うことができる。

〔実施例〕

第２図は、本発明の一実施例を示す。この実施例は、
特開昭60−48580号公報図面の第99図（ａ），（ｂ）に
示される実施例ブロック図に、図示の如く矩形パターン
シンボル枠の抽出回路150及び重複シンボルの除去回路1
51を設けると共に、シンボル辞書128に単一の共通部分
パターン辞書を装備させたことに、本発明の特徴部分が
ある。その単一の共通部分パターン辞書に予め登録され
る共通部分パターンの格子点ラベルコードは、共通部分
パターンが第８図に示すようなパターンであったとする
と、第９図に図解するような格子点ラベルコードとな
る。

なお、第２図において、その他の構成要素は特開昭60
−48580号公報において説明されているものであるが、
そのあらましを本発明との関連において格子点ラベルコ
ードの生成の態様を要約して説明すれば次の通りであ
る。

アドレス制御部110の制御の下に、論理回路図の図形
パターンが画像入力装置101によって読み取られ、その
図形パターンデータは画像メモリ102に格納される。該
論理回路図の図形パターンは、予め決められた格子軸に
沿って描かれ、その中に線図形、文字等が混在してい
る。そして、その本発明の処理対象となる矩形パターン
シンボル内に、第４図の点線内に示す共通部分パターン
が描かれている。その共通部分パターン内のA01,A02,A0
3が、それぞれシンボル名である。シンボル名を構成す
る各文字A,0,1等が識別文字である。

画像メモリ102の図形パターンデータから図面の基準
点が基準点検出回路104により検出され、その歪みに基
づいて補正された各格子点アドレスが格子点テーブル10
5に保持される。

格子点テーブル105のアドレスの回りの予め決められ
たサイズの部分画像データが格子点テーブル105から読
み出され、格子変換回路（水平）106及び格子変換回路
（垂直）108へ供給される。これら回路106及び108で得
られた結果情報が格子点ラベルコード生成回路（水平）
107及び格子点ラベルコード生成回路（垂直）109におい
てそれぞれ処理され、初期格子点ラベルコードLBLが生
成され、LBLテーブル113に格納される。

こうして得られた初期格子点ラベルコードLBLを有す
る格子点を中心とした予め決められたサイズの領域の各
々に対し、検証窓設定回路112から順次に、第１検証
窓、第２検証窓及び第３検証窓を設定して各検証処理を
行なう。その第１の検証処理及び第２検証処理において
は、いずれもずれ情報が検証回路103から出力される
が、それらずれ情報に対応するずれ情報テーブル116,11
7へ格納され、格子点テーブル105の格子点アドレスのア
ドレス変換回路118での正規化に用いられる。正規化さ
れたアドレスは、上述した初期格子点ラベルコードの生
成と同様に、画像メモリ102の読み出しに用いられ、そ
して読み出されたデータは、格子変換回路（水平）106
及び格子変換回路（垂直）108へ与えられ、これら回路1
06,108からの情報は初期格子点ラベルコードの生成と同
様に、格子点ラベルコード生成回路（水平）107及び格
子点ラベルコード生成回路（垂直）109においてそれぞ
れ処理され、各検証処理対応の格子点ラベルコードLB1,
LB2が生成され、これらコードは、対応するコードテー
ブル114,115へ格納される。これら第１検証処理及び第
２検証処理は線パターンが存在する方向とそのずれてい
る方向を検証するものである。

そして、上述２つの検証処理により正規化されて得ら
れた画像データに対して上述２つの検証処理と同様に、
第３の検証処理を施して格子点近傍の詳細な図形状態情
報（あいまい情報）を得る。

そして、最終的に第1,第２及び第３の検証処理の結果
を格子点ラベルコード決定回路121で統合してそれぞれ
の格子点毎に第３図に示す格子点ラベルコードを得てこ
れをラベルコードテーブル122に格納する。

こうして得られた格子点ラベルコードに対して次のよ
うな処理も施される。即ち、対処理回路123において格
子間の４方向コードが対となっているものを除去し、線
パターン切れ補正回路124で線パターン切れ補正を為
し、ずれ補正回路（Ｉ）及びずれ補正回路（II）126,13
8並びにあいまい補正回路（Ｉ），あいまい補正回路（I
I）127,139において格子点ラベルコードのずれフラグ，
ずれ方向，あいまいフラグ及びあいまい方向の状態によ
り格子点間でこれらの補正を行なう。又、ギャップ・あ
いまい処理回路140において、ギャップ方向コード及び
あいまい方向コードを持つ格子点に対しては４方向コー
ドを除去する。その間において、複合ゲートシンボル認
識辞書131及び複合ゲートシンボル端子辞書132を用いて
複合ゲートシンボル認識回路133で複合ゲートシンボル
を認識し、又スタート点設定処理を行なう。又、シンボ
ル領域設定回路137により追跡到達点シンボルの設定処
理を行ない、単一ゲートシンボル候補辞書134及び単一
ゲートシンボル端子位置辞書135で単一ゲートシンボル
を認識し、又スタート点の設定を格子点ラベルコードに
設定し、逆ロジックシンボル処理回路142で逆ロジック
シンボルの処理を行なう。これに加えて、端子近傍線切
れ補正回路144でスタート点位置近傍での線切れ補正を
行なうなどの線分抽出の前処理等を行なって図形パター
ン抽出のための格子点ラベルコードを得る。

前記論理回路図面が、前述のような処理によってコー
ド化されてラベルコードテーブル122に格納されている
格子点ラベルコードを用いて論理回路内の任意サイズの
矩形パターンシンボル（第４図参照）の一部に書き込ま
れている共通部分パターンの抽出処理をシンボル抽出回
路129で行なう。

この抽出処理は、特開昭59−117674号公報に開示され
ている抽出技法に従って行われるが、その抽出処理の概
要は、次の通りである。

説明の都合上、格子点ラベルコードと共通部分パター
ン辞書の各格子点ラベルコードとのマッチング演算によ
り共通部分パターンが読み取られ、前述のような処理に
より格子点ラベルコードが生成されてラベルコードテー
ブル122に書き込まれたものとする。

前記ラベルコードテーブル122から１つの格子点ずつ
ずらして読み出される共通部分パターンを表す各格子点
ラベルコードと、シンボル辞書128の単一の共通部分パ
ターン辞書から読み出される各辞書格子点ラベルコード
とのマッチング演算（共通部分パターンの全体的な評価
値の演算）Ｅ、 を行なう。式（１）において、MXは共通部分パターンの
Ｘ軸方向についての大きさ（パターン抽出基準格子点か
らＸ軸方向への格子点数）であり、MYは共通部分パター
ンのＹ軸方向についての大きさ（パターン抽出基準格子
点からＹ軸方向への格子点数）である。又、W_XYは、１
つの格子点当たりの評価値で、 と表される。式（２）において、Ｓはシンボル辞書128
の共通部分パターン辞書から読み出された辞書格子点ラ
ベルコードがマッチング演算対象となるか否かを表すシ
ンボル領域フラグ（第３図の格子点ラベルコードのビッ
ト８）、ｒは各格子点での４方向のうちの１つずつを表
し、P_rは当該格子点から線分パターンが存在するか否か
を表す入力パターンの４方向コードを表し、A_rは前記当
該格子点における辞書格子点ラベルコードの４方向コー
ドを表し、Ｎ、はドントケアコード（辞書として当該格
子点から４方向コード対応方向において線分パターンが
存在していてもいなくてもよいことを表す前記各方向対
応のビットで表されるコード）である。は、２を法と
する論理演算、Λは論理積である。

前述の評価値W_XYは、減点法を用いると、入力格子点
ラベルコードと辞書格子点ラベルコードとの４方向コー
ドが全て一致するとき、最大値“0"となり、すべて不一
致となるとき最小値“−4"となる。

そして、前記全体的な評価値Ｅが、予め設定されたし
きい値以下であるならば、ラベルコードテーブル122か
ら読み出した図形パターンの位置において、共通部分パ
ターンが抽出されたと判定する。ここでのしきい値は、
手書き等による変形の影響を吸収するためである。

以下、その例について説明する。例えば、第８図に示
すような共通部分パターンの抽出において生成された該
共通部分パターンの各格子点での格子点ラベルコードが
第10図に図解するような格子点ラベルコードであったと
する。第10図に図解する共通部分パターンの各格子点ラ
ベルコード（入力格子点ラベルコードという。）の４方
向コードD,L,U,Rのうち、第10図に示すように格子点か
ら腕が出ている方向の４方向コードは“1"となる。第９
図に図解する共通部分パターン辞書の各格子点ラベルコ
ード（辞書格子点ラベルコードという。）の４方向コー
ドも、又同様である。なお、第９図及び第10図中の○は
格子点を示し、各格子点から出ている腕は、当該格子点
の“1"にある４方向コードを示す。又、これらの格子点
ラベルコードのマッチング演算の結果、前述の評価値W
_XYは、最大値“0"となり、この値は、予め決められたし
きい値、例えば−５以上であるから、第８図に示す矩形
パターンシンボルに描かれている共通部分パターンが抽
出されたことになる。第５図は、共通部分パターンの抽
出例を示す。

又、前記演算過程において、前記評価値Ｅがしきい値
を越えるに至るときには、辞書パターンの抽出対象シン
ボル、即ち共通部分パターンではない（その矩形パター
ンシンボル内には共通部分パターンはない）と判定し、
当該マッチング演算を中止してマッチング処理の高速化
を図る。

こうして共通部分パターンを抽出した後に、抽出した
共通部分パターン内に書き込まれている識別文字の抽出
を行う。この識別文字の抽出処理は、文字領域抽出回路
147で行なう。

そして、上述の如くして抽出された共通部分パターン
内の識別文字を抽出し、その文字列を構成する各文字を
認識する。これらの抽出、認識は適宜な方式で行し得る
ものであり、その一例は特開昭60−48580号に開示する
技法を挙げることができる。

前述のようにして認識された識別文字と、当該識別文
字が書き込まれた矩形パターンシンボルは対応付けられ
ているから、共通部分パターンの抽出及び当該共通部分
パターンに書き込まれている識別文字の抽出認識を行え
ば、矩形パターンシンボルがいずれの矩形パターンシン
ボルであるかを認識することができる。このような矩形
パターンシンボルの認識に単一の共通部分パターン辞書
を用意すればよい。従って、矩形パターンシンボル毎の
辞書を用意し、それらの辞書のマッチング処理を行う必
要はなくなるから、矩形パターンシンボルを高速に抽出
でき、それに掛かる時間も大幅に短縮される。

なお、前述のような矩形パターンシンボルを抽出認識
する前に、複合ゲートシンボル、単一ゲートシンボルの
認識を行う。前述の複合ゲートシンボル、単一ゲートシ
ンボルの認識は、例えば第４図（ａ），（ｃ）に示すよ
うな共通部分パターンを有する矩形パターンシンボルの
場合、前記認識処理によっては、矩形パターンシンボル
内のゲートシンボルは、その外側にある複合ゲートシン
ボル、或いは単一ゲートシンボルと区別なしに認識され
る。これらのゲートシンボルのうちの矩形パターンシン
ボル内のゲートシンボルを矩形パターンシンボルから除
去するための処理が重複シンボルの除去である。

つまり、前述の矩形パターンシンボル内のゲートシン
ボルが、通常の複合ゲートシンボル、或いは単一ゲート
シンボルとして抽出されるのを防止するために、この認
識された複合ゲートシンボル、或いは単一ゲートシンボ
ルのシンボル認識テーブル130からの除去処理が、重複
シンボルの除去回路151で行われる。そのために、例え
ば、第４図の（ａ）の矩形パターンシンボルの場合、単
一ゲートシンボルの認識において、矩形パターンシンボ
ル内の３つのゲートシンボルが認識され、シンボル認識
テーブル130にその格子点座標位置とそのシンボル名が
格納される。その後に、共通部分パターンを有する矩形
パターンシンボルの認識処理が、前述のようにして行わ
れる。この認識処理により、当該矩形パターンシンボル
の大きさが認識されるから、この矩形パターンシンボル
内の格子点座標を知ることができる。この格子点座標を
用いて矩形パターンシンボル内の格子点座標が認識され
ている複合ゲートシンボル、或いは単一ゲートシンボル
（第４図の（ａ）では３つの単一ゲートシンボル）の認
識結果をシンボル認識テーブル130から除去することが
できる。

前述のようにして認識された矩形パターンシンボルを
構成する格子点ラベルコードを他の線分（結線）を構成
する格子点ラベルコードと区別するために、認識された
矩形パターンシンボルの格子点ラベルコードのシンボル
領域フラグ（８番目のビット）の設定を行なう。このシ
ンボル領域フラグの設定は、第６図に示すように抽出さ
れた共通部分パターン位置の一部、例えば右下の格子点
ラベルコードから前述の方式により認識された矩形パタ
ーンシンボルの格子点ラベルコードの４方向コードを追
跡しながら、先ず矩形パターンシンボル枠を構成する格
子点ラベルコードの各々に上述のフラグ設定を行ない、
次いで矩形パターンシンボル枠内のすべての格子点ラベ
ルコードのシンボル領域フラグを“1"に設定する。そし
て、図形認識のために用いるスタート方向コードを認識
スタート点となる格子点ラベルコードの２〜５ビット目
に設定する（第７図の肉太部がそれを表している）。こ
のスタートコードの設定は、シンボル領域フラグを設定
する際の格子点ラベルコードの追跡処理において、第７
図に示すように、共通部分パターンを有する矩形パター
ンシンボル枠から外側方向に出る４方向コードを検出
し、その格子点ラベルコードのスタート方向コードの対
応するビット位置に“1"を設定する。又、格子点ラベル
コードのスタート方向フラグも“1"に設定する。このス
タート方向フラグを設定する意味は、その格子点ラベル
コードが矩形パターンシンボルの端子（結線端子）とな
っていることを表すものである。その端子からシンボル
領域フラグの設定されていない格子点ラベルコード（即
ち、結線を構成する格子点ラベルコード）の４方向コー
ドを、他のスタート方向フラグが設定されている格子点
ラベルコードに到達するまで、追跡することによって、
矩形パターンシンボル間の結線情報をベクトル情報とし
て抽出する。その詳細は本発明要旨に直接関係しないの
で、特開昭60−48580号公報を参照されたい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、単一の共通部分
パターン辞書により図形中に描かれるいずれの方形パタ
ーンシンボルも自動的に認識することができる。従っ
て、方形パターンシンボルの認識に辞書パターン容量及
びマッチング時間の増大なしに、各種の方形パターンシ
ンボルの抽出を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、 第２図は本発明の一実施例を示す図、 第３図は格子点ラベルコードを示す図、 第４図は共通部分パターン及びシンボル名を示す図、 第５図は共通部分パターンの抽出を示す図、 第６図はシンボル領域の設定を示す図、 第７図はスタート方向コードの設定を示す図、 第８図は矩形パターンシンボル内に描かれた共通部分パ
ターンを示す図、 第９図は共通部分パターン辞書の例を図解して示す図、 第10図は入力された共通部分パターンの格子点ラベルコ
ードを図解して示す図である。 第１図において、 １は格子点ラベルコード生成部、 ２は共通部分パターン抽出部、 ３は識別文字抽出認識部、 ４は方形パターンシンボル抽出部である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西川 克彦 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−159377（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−3077（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−3078（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−5882（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−195987（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−48580（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−117674（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】予め決められた格子軸に沿って各種の方形
   パターンシンボルを描いた図形の認識に各格子点毎に生
   成された格子点ラベルコードを用いるシステムの図形パ
   ターン抽出方式において、 前記方形パターンシンボル毎にその一部に描かれた単一
   の共通部分パターンと、該共通部分パターン内に書き込
   まれた識別文字とを付加した前記図形を読み取って格子
   点ラベルコード群を生成し、 生成された共通部分パターンの格子点ラベルコードと単
   一の共通部分パターン辞書の対応する格子点ラベルコー
   ドとを照合して前記共通部分パターンを抽出し、 前記生成した格子点ラベルコードを用いて抽出した共通
   部分パターン内の識別文字の各々を抽出認識し、 認識された識別文字から抽出された共通部分パターンが
   描かれた方形パターンシンボルを抽出することを特徴と
   する図形パターン抽出方式。