CN112613088B - 图形识别方法、图形识别装置及计算机设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种图形识别方法、图形识别装置及计算机设备，图形识别方法包括：获取图纸中的全部实体，并将全部实体按照实体类型分类；将端点间距离小于预设距离阈值且实体类型相同的实体组合，形成待识别图形；根据所述待识别图形的实体的类型、数量和几何特征，判断所述待识别图形是否为预设图形；若是，将所述预设图形确定为所述待识别图形对应的图形。本实施例提供的图形识别方法，可以在电力设计图纸的基础电力设备图元识别之前，识别出未按照标准绘制的基础电力设备图元中包含的图形，进而提高基础电力设备图元识别的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种图形识别方法、图形识别装置及计算机设备。
背景技术
一般情况下，设计人员应严格按照设计院标准图元进行基础电力设备图元绘制。但在实际应用过程中，由于每个设计人员绘图习惯不统一或各设计院标准图元不一致，同一个电力元件在CAD(Computer Aided Design，计算机辅助设计)中绘制的形式却有不同。对于未按照标准绘制的基础电力设备图元中的图形，存在无法被识别的情况。如圆形，可以由CAD中的多个段线绘制，也可以由两个半圆弧绘制，但是多个线段或两个半圆弧均无法被识别为圆形，只能被识别为多个分离的短线或两个弧线段。
可见，现有未按照标准绘制的基础电力设备图元中的图形无法被识别为正确的图形。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例的目的是提供一种图形识别方法、图形识别装置及计算机设备，能够解决现有未按照标准绘制的基础电力设备图元中的图形无法被识别为正确的图形的问题。
为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：
第一方面，本申请实施例提供了一种图形识别方法，包括：
获取图纸中的全部实体，并将全部实体按照实体类型分类；
将端点间距离小于预设距离阈值且实体类型相同的实体组合，形成待识别图形；
根据所述待识别图形的实体的数量和几何特征，判断所述待识别图形是否为预设图形；
若是，将所述预设图形确定为所述待识别图形对应的图形。
根据本申请公开的一种具体实施方式，所述根据所述待识别图形的实体的类型、数量和几何特征，判断所述待识别图形是否为预设图形，包括：
判断所述待识别图形的实体的数量是否大于预设数量阈值；
若是，构建辅助图形；
根据所述待识别图形的实体的类型、数量、几何特征及所述辅助图形，判断所述待识别图形是否为预设图形。
根据本申请公开的一种具体实施方式，在判断所述待识别图形是否为圆形时，所述构建辅助图形，包括：
构建所述待识别图形的最小外接矩形；
所述根据所述待识别图形的实体的类型、数量、几何特征及所述辅助图形，判断所述待识别图形是否为预设图形，包括：
判断所述最小外接矩形是否为正方形；
若是，计算并比较所述正方形的内接圆的面积与所述待识别图形的面积；
所述将所述预设图形确定为所述待识别图形对应的图形，包括：
若所述内接圆的面积与所述待识别图形的面积的差值在预设范围内，则将圆形确定为所述待识别图形对应的图形。
根据本申请公开的一种具体实施方式，在所述将端点间距离小于预设距离阈值且实体类型相同的实体组合，形成待识别图形之后，所述根据所述待识别图形的实体的类型、数量和几何特征，判断所述待识别图形是否为预设图形之前，还包括：
判断所述待识别图形是否为封闭图形；
若否，在所述待识别图形上构建逻辑辅助线段，形成逻辑封闭图形，其中，两个所述端点分别位于不相交的两条线段上；
所述根据所述待识别图形的实体的类型、数量和几何特征，确定所述待识别图形对应的图形，包括：
根据所述逻辑封闭图形的实体的类型、数量和几何特征，判断所述逻辑封闭图形是否为预设图形。
根据本申请公开的一种具体实施方式，所述在所述待识别图形上构建逻辑辅助线段，包括：
将距离小于第一预设阈值的两个端点连接；或，
将距离小于第一预设阈值的两个端点分别沿所在线段的方向延长直至相交。
根据本申请公开的一种具体实施方式，在判断所述待识别图形是否为三角形时，所述根据所述待识别图形的实体的类型、数量和几何特征，判断所述待识别图形是否为预设图形，包括：
若所述待识别图形的实体的类型为线段，判断线段的数量是否为三；
所述将所述预设图形确定为所述待识别图形对应的图形，包括：
若线段的数量为三，将所述预设图形确定为三角形。
根据本申请公开的一种具体实施方式，在判断所述待识别图形是否为平行四边形时，所述根据所述待识别图形的实体的类型、数量和几何特征，判断所述待识别图形是否为预设图形，包括：
若所述待识别图形的实体的类型为线段，判断线段的数量是否为四，且任意不相邻的两条线段是否均平行；
所述将所述预设图形确定为所述待识别图形对应的图形，包括：
若线段的数量为四，且任意不相邻的两条线段均平行，将所述预设图形确定为平行四边形。
第二方面，本申请实施例提供了一种图形识别装置，包括：
获取模块，用于获取图纸中的全部实体；
分类模块，用于将全部实体按照实体类型分类；
组合模块，用于将端点间距离小于预设距离阈值且实体类型相同的实体组合，形成待识别图形；
确定模块，用于根据所述待识别图形的实体的类型、数量和几何特征，确定所述待识别图形对应的图形，其中，所述基本图形包括圆形、三角形、平行四边形。
第三方面，本申请实施例提供了一种计算机设备，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。
第四方面，本申请实施例提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。
本申请的上述实施例提供的图形识别方法，可以在电力设计图纸的基础电力设备图元识别之前，识别出未按照标准绘制的基础电力设备图元中包含的图形，进而提高基础电力设备图元识别的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成部分采用类似的编号。
图1示出了本申请实施例提供的一种图形识别方法的流程图；
图2示出了本申请实施例提供的一种图形识别装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。
请参阅图1，图1为本申请实施例提供的图形识别方法的流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤：
步骤101、获取图纸中的全部实体，并将全部实体按照实体类型分类。
本申请提供的图形识别方法，主要应用在电力设计图纸的基础电力设备图元识别之前，识别出未按照标准绘制的基础电力设备图元中包含的图形，进而提高基础电力设备图元识别的准确性。
具体的，实体是英文单词entity的中文翻译，指的是CAD中的最小绘图单位。通常情况下，任何图形均是由至少一个实体组成。实体类型包括点、线、圆形、闭合多边形。进一步的，线包括线段、弧线段、多段线。可以理解的是，在CAD中，线包括两个端点，点为一个端点。
至少一个图形构成基础电力设备图元。基础电力设备图元是指电网图形中需要表达的发电厂、输电网、变电站、配电网、电力用户的设备设施图形的符号化表达，变电站内部、配电站内部的设备设施图形的符号化表达，以及电力用户图形的符号化表达。
步骤102、将端点间距离小于预设距离阈值且实体类型相同的实体组合，形成待识别图形。
具体的，端点间距离小于预设距离阈值，说明包括端点的实体之间可能具有连接关系，只是由于设计人员的绘制不细致，导致端点未重合。通常情况下，设计人员在绘制一个图形时，采用实体类型相同的实体绘制，因此，将端点间距离小于预设距离阈值且实体类型相同的实体组合，进而形成待识别图形。
步骤103、根据所述待识别图形的实体的类型、数量和几何特征，判断所述待识别图形是否为预设图形。
具体的，几何特征包括位置、方向、周长、面积等特征。所述待识别图形通常包括多个实体，实体的几何特征还包括实体之间的位置关系。在判断所述待识别图形是否为预设图形时，需要根据所述待识别图形的实体的类型、数量和几何特征，综合判断。预设图形包括三角形、平行四边形、圆形等图形。
步骤104，若是，将所述预设图形确定为所述待识别图形对应的图形。
本实施例提供的图形识别方法，可以在电力设计图纸的基础电力设备图元识别之前，识别出未按照标准绘制的基础电力设备图元中包含的图形，进而提高基础电力设备图元识别的准确性。
一种可选的实施方式中，如果待识别图形中实体的数量过多，可以构建辅助图形来帮助识别，因此，上述步骤103具体包括：
判断所述待识别图形的实体的数量是否大于预设数量阈值；
若是，构建辅助图形；
根据所述待识别图形的实体的类型、数量、几何特征及所述辅助图形，判断所述待识别图形是否为预设图形。
具体的，预设数量阈值可以根据设计人员的需求设定，例如10、15、20。
在待识别图形的实体的数量小于或等于预设数量阈值时，说明待识别图形中的实体的数量较少，因此不需要构建辅助图形来帮助识别。
在判断所述待识别图形是否为圆形时，所述构建辅助图形，包括：
构建所述待识别图形的最小外接矩形；
所述根据所述待识别图形的实体的类型、数量、几何特征及所述辅助图形，判断所述待识别图形是否为预设图形，包括：
判断所述最小外接矩形是否为正方形；
若是，计算并比较所述正方形的内接圆的面积与所述待识别图形的面积；
所述将所述预设图形确定为所述待识别图形对应的图形，包括：
若所述内接圆的面积与所述待识别图形的面积的差值在预设范围内，则将圆形确定为所述待识别图形对应的图形。
具体的，圆形的确定方式通常需要先构建待识别图形的最小外接矩形。若最小外接矩形不为正方形，说明待识别图形不是圆形；若最小外接矩形为正方形，进一步计算并比较所述正方形的内接圆的面积与所述待识别图形的面积，其中，正方形的内接圆的面积可以根据公式S＝π(l/2)2计算，其中，l表示正方形的边长。若所述内接圆的面积与所述待识别图形的面积的差值不在预设范围内，说明待识别图形不是圆形；若所述内接圆的面积与所述待识别图形的面积的差值在预设范围内，则将圆形确定为所述待识别图形对应的图形。
一种可选的实施方式中，由于设计人员的绘制不细致，端点未重合，导致待识别图形不是封闭图形，无法确定待识别图形对应的形状，因此，为了提高识别的准确性，步骤102之后，步骤103之前，还包括：
判断所述待识别图形是否为封闭图形；
若否，在所述待识别图形上构建逻辑辅助线段，形成逻辑封闭图形，其中，两个所述端点分别位于不相交的两个实体上；
步骤103，包括：
根据所述逻辑封闭图形的实体的类型、数量和几何特征，判断所述逻辑封闭图形是否为预设图形。
具体的，若待识别图形为封闭图形，执行步骤103；若待识别图形不为封闭图形，则需要在所述待识别图形上构建逻辑辅助线段，使得待识别图形形成逻辑封闭图形，进而根据逻辑封闭图形的实体的类型、数量和几何特征，判断所述逻辑封闭图形是否为预设图形。
需要说明的是，在本方法中，只是在终端设备的后台的待识别图形上构建逻辑辅助线段，不会对图纸做修改。
所述在所述待识别图形上构建逻辑辅助线段，包括：
将距离小于第一预设阈值的两个端点连接；或，
将距离小于第一预设阈值的两个端点分别沿所在线段的方向延长直至相交。
具体的，若待识别图形不为封闭图形，可以通过上述两种方式构建逻辑辅助线段。
例如，待识别图形不为封闭图形，且包括三个不相交的线段，可以将端点分别沿所在线段的方向延长直至相交。
待识别图形不为封闭图形，且包括多个不相交的线段，可以将端点直接连接。
一种可选的实施方式中，在判断所述待识别图形是否为三角形时，所述根据所述待识别图形的实体的类型、数量和几何特征，判断所述待识别图形是否为预设图形，包括：
若所述待识别图形的实体的类型为线段，判断线段的数量是否为三；
所述将所述预设图形确定为所述待识别图形对应的图形，包括：
若线段的数量为三，将所述预设图形确定为三角形。
一种可选的实施方式中，在判断所述待识别图形是否为平行四边形时，所述根据所述待识别图形的实体的类型、数量和几何特征，判断所述待识别图形是否为预设图形，包括：
若所述待识别图形的实体的类型为线段，判断线段的数量是否为四，且任意不相邻的两条线段是否均平行；
所述将所述预设图形确定为所述待识别图形对应的图形，包括：
若线段的数量为四，且任意不相邻的两条线段均平行，将所述预设图形确定为平行四边形。
需要说明的是，本实施例中的预设形状还可以包括多种形状，相应的，判断方法根据形状的几何特征确定，在此不穷举。
与上述方法实施例相对应，请参见图2，图2为本申请实施例提供的图形识别装置的结构示意图，如图2所示，图形识别装置200包括：
分类模块201，用于获取图纸中的全部实体，并将全部实体按照实体类型分类；
组合模块202，用于将端点间距离小于预设距离阈值且实体类型相同的实体组合，形成待识别图形；
判断模块203，用于根据所述待识别图形的实体的类型、数量和几何特征，判断所述待识别图形是否为预设图形，其中，所述预设图形包括圆形、三角形、平行四边形。
确定模块204，用于若是，将所述预设图形确定为所述待识别图形对应的图形。
本申请实施例提供的图形识别装置能够实现图1的方法实施例中图形识别方法的各个过程，为避免重复，这里不再赘述。
本申请实施例中提供的图形识别装置，可以在电力设计图纸的基础电力设备图元识别之前，识别出未按照标准绘制的基础电力设备图元中包含的基础图形，进而提高基础电力设备图元识别的准确性。
可选的，本申请实施例还提供一种计算机设备，包括处理器，存储器，所述存储器上存储有程序或指令，该程序或指令被处理器执行时实现上述图形识别方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
可选的，本申请实施例还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有程序或指令，该程序或指令被处理器执行时实现上述图形识别方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
其中，所述处理器为上述实施例中所述的计算机设备中的处理器。所述可读存储介质，包括计算机可读存储介质，如计算机只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和结构图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是智能手机、个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种图形识别方法，其特征在于，包括：
获取图纸中的全部实体，并将全部实体按照实体类型分类；
将端点间距离小于预设距离阈值且实体类型相同的实体组合，形成待识别图形；
根据所述待识别图形的实体的类型、数量和几何特征，判断所述待识别图形是否为预设图形；
若是，将所述预设图形确定为所述待识别图形对应的图形；
其中，所述根据所述待识别图形的实体的类型、数量和几何特征，判断所述待识别图形是否为预设图形，包括：
判断所述待识别图形的实体的数量是否大于预设数量阈值；
若是，构建辅助图形；
根据所述待识别图形的实体的类型、数量、几何特征及所述辅助图形，判断所述待识别图形是否为预设图形；
在所述将端点间距离小于预设距离阈值且实体类型相同的实体组合，形成待识别图形之后，所述根据所述待识别图形的实体的类型、数量和几何特征，判断所述待识别图形是否为预设图形之前，还包括：
判断所述待识别图形是否为封闭图形；
若否，在所述待识别图形上构建逻辑辅助线段，形成逻辑封闭图形，其中，两个所述端点分别位于不相交的两个实体上；
所述根据所述待识别图形的实体的类型、数量和几何特征，判断所述待识别图形是否为预设图形，包括：
根据所述逻辑封闭图形的实体的类型、数量和几何特征，判断所述逻辑封闭图形是否为预设图形。
2.根据权利要求1所述的图形识别方法，其特征在于，在判断所述待识别图形是否为圆形时，所述构建辅助图形，包括：
构建所述待识别图形的最小外接矩形；
所述根据所述待识别图形的实体的类型、数量、几何特征及所述辅助图形，判断所述待识别图形是否为预设图形，包括：
判断所述最小外接矩形是否为正方形；
若是，计算并比较所述正方形的内接圆的面积与所述待识别图形的面积；
所述将所述预设图形确定为所述待识别图形对应的图形，包括：
若所述内接圆的面积与所述待识别图形的面积的差值在预设范围内，则将圆形确定为所述待识别图形对应的图形。
3.根据权利要求1所述的图形识别方法，其特征在于，所述在所述待识别图形上构建逻辑辅助线段，包括：
将距离小于第一预设阈值的两个端点连接；或，
将距离小于第一预设阈值的两个端点分别沿所在线段的方向延长直至相交。
4.根据权利要求1所述的图形识别方法，其特征在于，在判断所述待识别图形是否为三角形时，所述根据所述待识别图形的实体的类型、数量和几何特征，判断所述待识别图形是否为预设图形，包括：
若所述待识别图形的实体的类型为线段，判断线段的数量是否为三；
所述将所述预设图形确定为所述待识别图形对应的图形，包括：
若线段的数量为三，将所述预设图形确定为三角形。
5.根据权利要求1所述的图形识别方法，其特征在于，在判断所述待识别图形是否为平行四边形时，所述根据所述待识别图形的实体的类型、数量和几何特征，判断所述待识别图形是否为预设图形，包括：
若所述待识别图形的实体的类型为线段，判断线段的数量是否为四，且任意不相邻的两条线段是否均平行；
所述将所述预设图形确定为所述待识别图形对应的图形，包括：
若线段的数量为四，且任意不相邻的两条线段均平行，将所述预设图形确定为平行四边形。
6.一种图形识别装置，其特征在于，包括：
分类模块，用于获取图纸中的全部实体，并将全部实体按照实体类型分类；
组合模块，用于将端点间距离小于预设距离阈值且实体类型相同的实体组合，形成待识别图形；
判断模块，用于根据所述待识别图形的实体的类型、数量和几何特征，判断所述待识别图形是否为预设图形，其中，所述预设图形包括圆形、三角形、平行四边形；
确定模块，用于若是，将所述预设图形确定为所述待识别图形对应的图形；
所述判断模块，还用于判断所述待识别图形的实体的数量是否大于预设数量阈值；若是，构建辅助图形；根据所述待识别图形的实体的类型、数量、几何特征及所述辅助图形，判断所述待识别图形是否为预设图形；
所述判断模块，还用于判断所述待识别图形是否为封闭图形；若否，在所述待识别图形上构建逻辑辅助线段，形成逻辑封闭图形，其中，两个所述端点分别位于不相交的两个实体上；
所述判断模块，还用于根据所述逻辑封闭图形的实体的类型、数量和几何特征，判断所述逻辑封闭图形是否为预设图形。
7.一种计算机设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的图形识别方法的步骤。
8.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的图形识别方法的步骤。
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2020
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