JP2001092967A - 図面認識装置および図面認識方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来の図面認識装置においては、図面に描かれ
る図形データは複雑であり、図形の自動抽出率は低く、
逐次抽出された図形データの確認と修正のための時間と
労力は多大であった。 【解決手段】本発明の図面認識装置では、入力された画
像から文字、記号、線分などの図形データを抽出した上
で、複数の描画規則として登録されている図形データと
照合し、複数の描画規則の中からこの図形データと類似
する描画規則を識別する。さらに、識別された描画規則
の図形データにおける文字、記号、線分等を抽出された
図形データに対して位置合せを行った上で配置する構成
とした。この構成により、複雑な図面を含む画像に対し
て、図形の抽出を精度良く行い、図面のデジタル化を効
率良く行うことを可能とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、図面から図形デー
タを抽出する図面認識装置及び図面認識方法に関する。

【０００２】

【従来の方法】図面認識は、図面に描かれる図形データ
を自動で抽出できるため、紙で管理される図面をデジタ
ル化するには効率的である。しかしながら、実際には図
面に描かれる図形データは複雑であり、図形の自動抽出
率は低く、逐次抽出された図形データの確認と修正のた
めの時間と労力は多大であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】例えば、特開平８−２
５５２３６号公報などに記載されている図面認識方法で
は、入力画像から文字または文字列枠または枠などを認
識し、枠情報に基いて、枠毎のマッチングを行うもので
あるが、この認識方法を用いた場合でも、複雑な図面を
含む画像に対して、図形の抽出を精度良く行うのは困難
であった。そこで、本発明は、複雑な図面を含む画像に
対して、図形の抽出を精度良く行い、図面のデジタル化
を効率良く行うことを目的とするものである。

【０００４】

【解決を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係わる発明では、文字、記号、線分等の
図形データを有する画像を入力する入力手段と、この入
力手段で入力された画像から図形データを抽出する抽出
手段と、文字、記号、線分等の図形データに関する複数
の描画規則を登録する登録手段と、この登録手段に登録
されている複数の描画規則と前記抽出手段によって抽出
された図形データとを照合し、複数の描画規則の中から
この図形データと類似する描画規則を識別する識別手段
と、この識別手段にて識別された描画規則の図形データ
における文字、記号、線分等を前記抽出手段にて抽出さ
れた図形データに対して位置合せを行った上で配置する
配置手段とを具備したことを特徴とするものである。

【０００５】上記構成を有することにより、入力すべき
図面に対して、完全に図形の抽出ができなくても、既に
登録された図形データの情報を用いて、現在入力対象の
図面のデータ化作業を効率よく行うことが可能となる。

【０００６】さらに上記目的を達成するために、請求項
３に係わる発明では、文字、記号、線分等の図形データ
を有する画像を入力する入力手段と、この入力手段で入
力された画像から図形データを抽出する抽出手段と、外
部記憶手段に記憶されている図面データを読込んで、複
数の描画規則の図形データに変換する変換手段と、この
変換手段に変換された複数の描画規則と前記抽出手段に
よって抽出された図形データとを照合し、複数の描画規
則の中からこの図形データと類似する描画規則を識別す
る識別手段と、この識別手段にて識別された描画規則の
図形データにおける文字、記号、線分等を前記抽出手段
にて抽出された図形データに対して位置合せを行った上
で配置する配置手段とを具備したことを特徴とするもの
である。

【０００７】上記構成を有することにより、描画規則の
適用に際して、改めて入力済みの図面データを描画規則
として登録を行わなくても、既にデータ化された図面デ
ータをそのまま用いることで、既に登録された図形デー
タの情報を用いることが可能であり、現在入力対象の図
面のデータ化作業を効率よく行うことができるものであ
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる実施の形態
を図面を参照して説明する。 （第１の実施形態）本発明の第１の実施形態として、認
識すべき図面に関する描画規則を登録しておき、図形デ
ータの抽出時に適合する描画規則を呼び出して、描画規
則に含まれる図形データを認識中の画像上に配置する図
面認識装置の構成について図１を用いて説明する。

【０００９】この図面認識装置は、紙にかかれた図面を
画像として読込むための画像入力部１、画像入力部１で
読み込まれた画像を記憶する画像記憶部２、画像記憶部
２に記憶された画像に対して画像処理を用いて図形デー
タを抽出する図形データ抽出部３、図形データ抽出部３
で抽出された図形を記憶する図形データ記憶部４、図形
データ記憶部４に記憶される図形データを修正・追加な
どを行う図形データ編集部５、図形データを外部記憶装
置に保存する図面データ格納部６を備えている。

【００１０】さらに、この図面認識装置は、図形データ
の一部あるいは全部をその図面の描画規則として登録す
る描画規則登録部７、描画規則登録部７にて登録された
描画規則を格納する描画規則格納部８、描画規則格納部
８から描画規則を呼び出して図形データ抽出部３におい
て抽出された図形データから類似するものを識別する描
画規則識別部９、識別部９で識別された描画規則に含ま
れる図形データを対象の図面に対して位置合わせを行っ
た上で配置する図形データ配置部１０を備え、さらにま
た、画像記憶部２に記憶される画像データ及び図形デー
タ記憶部４に記憶される図形データをコンピュータのモ
ニタ画面に表示する図形表示部１１及びデータ入力中の
図面の領域を指定する領域指示部１２を備えた構成とな
っている。これらの構成を有する図面認識装置における
描画規則の適用における処理の流れを図２に示すフロー
チャートを使って説明する。

【００１１】まず、データ化したい図面を画像入力部１
において画像データの読込みを行い、各画素が０か１で
ある２値画像として、画像記憶部２に格納する（ＳＴ２
０１）。次に、画像記憶部２に格納された画像データに
対して、図形データ抽出部３において線分や記号、文字
列などの図形データを抽出する（ＳＴ２０２）。

【００１２】図形データの抽出においては、例えば、各
画素の０と１の境界線をトレースすることによって得ら
れた輪郭線を線分近似し、ある一定の長さ以上の近似直
線が得られた場合にはその部分を線分とする。さらに、
線分とされなかった線素を組み合わせることにより、○
や△など用意されたパターンを構成するかを確かめ、あ
る一定の基準に達している場合にその部分が記号である
とする。さらに、残された線素がある一定の範囲の領域
に固まっている場合、その領域の線素をまとめて文字列
して抽出する。抽出された図形データについて、図形の
種類、座標値、サイズなどの情報をベクトルデータとし
て図形記憶部４に格納する。

【００１３】次に、抽出された図形データを利用して、
すでに描画規則格納部８に保存されている描画規則か
ら、現在データ化を行っている図面に適合するものを描
画規則識別部９において識別する（ＳＴ２０３）。例え
ば、その方法として、抽出された記号データの位置を使
って、保存されている描画規則に含まれる同種の記号デ
ータに相当するものがいくつ存在するかを計測し、ある
しきい値以上存在する規則を適合するものとする。適合
する描画規則が存在した場合には、描画規則配置部１０
において、描画規則に含まれる線分データ、記号デー
タ、文字列データなどの図形データを読み込んで、入力
画像に位置合わせを行ったうえで、抽出された図形デー
タの代わりに配置する（ＳＴ２０４）。

【００１４】ここで描画規則の適用方法について図３を
用いて更に詳細に説明する。ＳＴ２０２における図形デ
ータの抽出結果が図３の１３に示すような図形データで
あるとする。この場合、抽出結果１３には、○記号が4
個所、二重丸記号が１個所、それらの記号を結ぶ６本の
線分を含んでいる。また、描画規則格納部８には、図３
に示す３つの描画規則１４、１５、１６が格納されてい
たとする。

【００１５】適合する描画規則を識別する場合に、抽出
された図形データ１３と描画規則との間で対応する記号
データの数と種類をカウントする場合には、例えば、抽
出された図形データ１３と描画規則１４との間では、記
号データとして対応しているものが数３種類２である。
同じく図形データ１３と描画規則１５との間では、記号
データとして対応しているものが数２種類２、描画規則
１６との間では記号データとして対応しているものが数
１種類０である。これにより、描画規則識別部９では類
似性の高い規則は描画規則１４であると判断し、描画規
則１４を適合する規則として識別する（図２のＳＴ２０
３に相当）。

【００１６】次に、描画規則配置部１０において、描画
規則１４を抽出された図形データ１２に配置することに
よって適用させ、対応している記号データから位置合せ
を行ったうえで、記号データ、線分データ、文字列デー
タを図形データ１６のように配置する。そのとき、対応
する図形データが抽出された図形データ１３に存在する
場合には、図形データ１３のデータを削除し、描画規則
１４の図形データに置き換えて配置するようにする（図
２のＳＴ２０４に相当）。

【００１７】このようにして得られた図形データに対し
ては、図２の処理フローチャートで示す通り、必要であ
れば、図形データ編集部５を利用して更に修正を加え
（ＳＴ２０５）、また、この修正を行った後のデータに
対して再び描画規則の抽出とその適用を行うこともで
き、その場合にはＳＴ２０３に戻って処理を繰り返すこ
ととなる。

【００１８】ここで、これまで入力が完了した図形デー
タを描画規則として登録すべきと利用者が判断した場合
には、図形データの組合せから形成される描画規則を描
画規則格納部８に保存する（ＳＴ２０６）。最後に、デ
ータ化に必要な全ての図形データの入力が完了したのち
に、図形データ格納部６において、図形データを外部記
憶装置などに出力するものである（ＳＴ２０７）。

【００１９】以上に示す通り、この図面認識装置におい
ては、入力すべき図面に対して、完全に図形の抽出がで
きなくても、既に登録された図形データの情報を用い
て、現在入力対象の図面のデータ化作業を効率よく行う
ことが可能となる。

【００２０】また、この図面認識装置では、指定した領
域に対する描画規則を呼び出して、描画規則に含まれる
図形データを配置することも可能である。この場合の描
画規則の適用における処理の流れを図４に示すフローチ
ャートを用いて説明する。まず、データ化したい図面を
画像入力部１において画像データの読込み、各画素が０
か１である２値画像として、画像記憶部２に格納する
（ＳＴ７０１）。

【００２１】次に、画像記憶部２に格納された画像デー
タに対して、利用者の指示に従って、図形データ抽出部
３において線分や記号、文字列などの図形データを抽出
する（ＳＴ７０２）。ここで、利用者から指定領域に対
する描画規則の適用指示があれば、まず描画規則の適用
範囲を利用者に求め、この適用範囲の領域の指定を行う
（ＳＴ７０３）。

【００２２】図５は領域指定の例を示す説明図である。
この図５に示す通り、ＳＴ７０２における図形データの
抽出結果に対して、例えば、描画規則の適用を行いたい
範囲をマウスのドラッグ操作により領域指定を行う。図
５では、一点鎖線で示したようにその範囲の左上から右
下に矢印の向きにドラッグ操作を行うことで、破線で囲
まれた範囲が描画規則の識別及び適用範囲となるもので
ある。

【００２３】続いて、描画規則格納部８に保存されてい
る描画規則から指定した領域に適合するものを描画規則
識別部９において識別する（ＳＴ７０４）。ここで、適
合する描画規則が存在した場合には、描画規則配置部１
０において、描画規則に含まれる線分データ、記号デー
タ、文字列データなどの図形データを読込んで、入力画
像に位置合せを行ったうえで、抽出された図形データの
代わりに配置する（ＳＴ７０５）。この図形データに対
しては、必要であれば、図形データ編集部５を利用して
修正を加えることができる（ＳＴ７０６）。

【００２４】次に、これまでに得られた図形データを描
画規則として登録する指示があった場合には、まず利用
者は描画規則を登録する範囲の領域指定を行う（ＳＴ７
０７）。続いて、描画規則登録部７において、指定した
領域に含まれる図形データから形成される描画規則を描
画規則格納部８に保存する（ＳＴ７０８）。図形の抽
出、規則の適用、図形の編集、規則の登録は、利用者の
指示で順序に関係なく行うことができ、従って描画規則
の適用は、抽出された図形データおよび編集された図形
データのどちらに対しても行うことが可能となる。

【００２５】また、図形データが存在しない領域に対し
ては、図形データの抽出を自動で行ってから識別処理を
行わせることも可能である。その場合には、ＳＴ７０３
とＳＴ７０４の間に、ＳＴ７０２に準じる領域内の図形
データの抽出処理が追加される。

【００２６】最後に、データ化に必要なすべての図形デ
ータの入力が完了したのちに、図形データ格納部６にお
いて、図形データを外部記憶装置などに出力する（ＳＴ
７０９）。

【００２７】以上のように、この図面認識装置において
は、既に登録された図形データの情報を用いる場合に、
既登録図面の一部を現在の図面に適用したい場合などに
も、領域を指定するが可能であるため、現在入力対象の
図面のデータ化作業を効率よく行うことが可能となる。

【００２８】さらに、本発明の図面認識装置において
は、すでにＣＡＤデータのようにデジタル化された図面
データの情報を利用して、新たな図面をデジタル化する
場合において、対象とする図面に適した情報を効率的に
抽出するために、各図形データの属性の組合せを複数個
用意し、これに基づいてデジタル化された図面データを
分離して、ひとつの図面データから複数個の描画規則を
抽出し、それぞれに対して類似性を評価することも可能
である。

【００２９】ここで、図形データの属性とは、サイズの
位置、種類であって、線分であれば、線分の長さ、位
置、方向、線種、線幅など、文字列であれば、文字列の
サイズ、位置、文字コードなどを意味しており、これら
の組合せによって既に登録されたひとつの図面データか
ら複数の描画規則を抽出する。

【００３０】例えば、図６に示すように、図面データ２
０が既にデジタル化されて保存されていたとする。この
とき、例えばこの図面データ２０より３つの描画規則２
１、２２、２３を分離抽出することができる。描画規則
２１は記号の位置と種類を抽出したもの、描画規則２２
は線分の位置と記号の位置を抽出したもの、描画規則２
３は線分の長さと位置を抽出したものである。この分離
抽出処理は、あらかじめ定義しておいた属性の組合せに
従って行われるものである。

【００３１】以上の属性の組合せを変えて複数の描画規
則を発生させ、最も類似度が高い描画規則により、デジ
タル化の対象となる図面に適用される処理の流れを図７
に示すフローチャートを使って説明する。

【００３２】まず、装置において描画規則が設定されて
いない場合には、既にデジタル化され登録されている図
面データを読み込み（ＳＴ９０１）、前述した通り、あ
らかじめ定義しておいた属性の組合せに従って識別のた
めの描画規則を分離抽出し、描画規則格納部８に格納す
る（ＳＴ９０２）。

【００３３】次に、デジタル化の対象となる図面の画像
データを画像入力部１において読み込み（ＳＴ９０
３）、各画素が０か１である２値画像として、画像記憶
部２に格納する。次に、画像記憶部２に格納された画像
データに対して、図形データ抽出部３において線分や記
号、文字列などの図形データを抽出する（ＳＴ９０
４）。

【００３４】図形データの抽出においては、例えば、各
画素の０と１の境界線をトレースすることによって得ら
れた輪郭線を線分近似し、ある一定の長さ以上の近似直
線が得られた場合にはその部分を線分とする。さらに、
線分とされなかった線素を組合せることにより、○や△
なとの用意されたパターンを構成するかを確かめ、ある
一定の基準に達している場合にその部分が記号であると
する。さらに、残された線素がある一定の範囲の領域に
固まっている場合、その領域の線素をまとめて文字列と
して抽出する。抽出された図形データについて、図形の
種類、座標値、サイズなどの情報をベクトルデータとし
て図形記憶部４に格納する。

【００３５】ここで、描画規則識別部９において、抽出
された図形データを描画規則格納部８に格納されている
複数の描画規則と照合する（ＳＴ９０５）。照合の方法
は、図３で示した方法とほぼ同様である。図７に示した
ように、抽出された図形データ２４には、○記号が４個
所、二重丸記号が１個所、それらの記号を結ぶ６本の線
分を含んでいる。このとき、描画抽出格納部８には、仮
に３つの描画規則２１、２２、２３が格納されていたと
する。これらは前述した通り、ひとつのデジタル化デー
タから分離抽出された描画規則である。

【００３６】それぞれの描画規則がもつ図形データの属
性に関して、抽出された図形データ２４と描画規則の間
で照合し、対応づいた数をカウントし、両者の属性の数
で割って、類似度を出力することとする。図形データ２
４を例にとると、描画規則２１との照合では、記号の位
置と種類により対応づく属性数は５、存在する属性数は
両者の平均で９であり、類似度は０．５６となる。ま
た、描画規則２２との照合では、記号の位置と線分より
対応づく属性数は７、存在する属性数は両者の平均で
９．５であり、類似度は０．７４となり、描画規則２３
との照合では、線分の長さと位置により対応づく属性数
は７、存在する属性数は両者の平均で１０であり、類似
度は０．７となる。

【００３７】このように、登録されているデジタル化デ
ータから照合に必要な図形データをある属性に絞って分
離して設定することによって、高いレベルの類似度で識
別の評価を行うことができ、安定して適合できる描画規
則を選択することができる。この場合では、最も類似度
が高かった記号と線分の種類のみによる描画規則２２が
適合できる描画規則となる。

【００３８】適合できる描画規則が選択された場合に
は、描画規則に使われた属性の組合せを参考に、適用す
べき図形データを決定し（ＳＴ９０６）、その図形デー
タを描画規則として適用させる（ＳＴ９０７）。適用す
べき図形データの決定方法は、識別のための描画規則を
分離抽出するときと同様に、あらかじめ定義しておいた
属性の組合せに従って行われる。例えば、描画規則２２
のような記号と線分の位置による描画規則の場合には、
適用すべき属性を、線分の位置と長さ、記号の位置、文
字列の位置とする。一方、描画規則２１のように記号の
位置と種類による描画規則の場合には、適用すべき属性
を記号の位置と種類、線分の位置と長さ、文字列の位置
とする。また、描画規則２３のように線分の長さと位置
と線幅の場合には、線分の位置と長さ、記号の位置、文
字列の位置を適用させる。適用方法は、対応付けされた
図形データの情報から各適用図形データの位置合せを行
った上で、その図形データを配置する。そのとき、対応
する図形データが抽出結果に存在する場合には、抽出デ
ータを削除した上で、図形データに置き換えて配置す
る。

【００３９】次に、適用された図形データに対して、記
号の種類や文字列の文字コードなどの属性値として設定
されていない情報に対して、画像記憶部２に格納されて
いる画像データを参照して属性抽出を行う（ＳＴ９０
８）。

【００４０】ここで、記号の種類や文字列の文字コード
などの属性値として設定されていない情報とは、例え
ば、最終的に設定すべき属性として、記号であれば位置
（座標値）、サイズ、種類、色などの属性が考えられる
が、描画規則により位置、サイズが適用された場合に、
種類、色などが未決定となるが、この未決定の属性に関
する情報のことを示す。

【００４１】また、ＳＴ９０８で示す属性抽出を行う方
法合としては、例えば、記号において描画規則により位
置、サイズが適用された場合に、その位置及びサイズの
情報から画像データの一部を切出し、切出された画像に
対して線分追跡及び細線化処理により線素を検出し、一
方で黒画素のかたまりの大きさから黒領域を抽出し、線
素と黒情報の組合せにより、どの記号であるかを前もっ
て定義しておいた記号の種類情報から決定する方法があ
る。文字における文字コードの抽出においては、位置情
報から画像データの一部を切出し、切出された画像に対
して文字認識処理を施すことにより文字コードを得るこ
とができる。

【００４２】この処理の場合でも、必要であれば図形デ
ータの修正を行うことができ（ＳＴ９０９）、さらに、
最後に図形データを保存することで図面データのデジタ
ル化を終了させる（ＳＴ９１０）。

【００４３】以上により、登録されているデジタル化図
面データを図形データの属性の組合せを複数組定義し分
離させることによって、現在入力中の図面を適用させる
場合に、照合における類似度をあげることができ、既に
登録された図面データの情報を安定的に適用させること
が可能となる。

【００４４】また、適用時の属性の組合せから、未決定
の属性値についてさらに画像データを参照することによ
って、属性値の認識精度を高めることも可能である。 （第２の実施形態）本発明の第２の実施形態として、デ
ジタル化作業が終了している図面データをそのまま描画
規則として用い、図形データの抽出時に該当する描画規
則を呼び出して、描画規則に含まれる図形データを認識
中の画像上に配置する図面認識装置の構成について図８
を用いて説明する。図８に示す図面認識装置において、
第１の実施形態で説明した図面認識装置と同じ構成のも
のは同一符号を付している。

【００４５】この図面認識装置は、第１の実施形態の図
面認識装置と同様に、画像入力部１、画像記憶部２、図
形データ抽出部３、図形データ記憶部４、図形データ編
集部５、図面データ格納部６、画規規則識別部９、図形
データ配置部１０、図形表示部１１とを有した構成とな
っている。さらに、この図面認識装置では、外部記憶装
置に保存された図面データを読込んで、図形の描画規則
に変換する描画規則変換部２１を備えて構成となってい
る。

【００４６】この図面認識装置における描画規則の適用
における処理の流れを図９に示すフローチャートを使っ
て説明するが、「画像データの読込み」（ＳＴ３０１）
と「図形データの抽出」（ＳＴ３０２）の処理は、図２
に示すフローチャートの「画像データの読込み」（ＳＴ
２０１）と「図形データの抽出（ＳＴ２０２）」の処理
の方方と同じであるため、ここではその詳細な説明は省
略する。

【００４７】この図面認識装置においては、描画規則識
別部９に描画規則データが読込まれていない場合には、
既に外部記憶装置などに保存されている図面データを読
込んで（ＳＴ３０３）、その図面データから図形データ
の組合せで表現される描画規則に変換（データのフォー
マット変換）する（ＳＴ３０４）。次に、抽出された図
形データを利用して、変換した描画規則から、現在デー
タ化を行っている図面に適合するものを描画規則識別部
９において識別する（ＳＴ３０５）。その方法は、図２
のＳＴ２０３における識別の方法と同様である。

【００４８】ここで、適合する描画規則が存在した場合
には、描画規則配置部１０において、描画規則に含まれ
る線分データ、記号データ、文字列データなどの図形デ
ータを読み込んで、入力画像に位置合わせを行った上
で、抽出された図形データの代わりに配置する（ＳＴ３
０６）。その結果、得られた図形データに対して必要な
らば、図形データ編集部５を利用して修正を加える（Ｓ
Ｔ３０７）。

【００４９】また、この修正を行った後のデータに対し
て再び描画規則の抽出とその適用を行うこともでき、そ
の場合にはＳＴ３０５に戻って処理を繰り返すこともで
きる。

【００５０】最後に、データ化に必要なすべての図形デ
ータの入力が完了したのちに、図形データ格納部６にお
いて、図形データを外部記憶装置などに出力する（ＳＴ
３０８）。

【００５１】以上の通り、この図面認識装置において
は、描画規則の適用に際して、改めて入力済みの図面デ
ータを描画規則として登録を行わなくても、既にデータ
化された図面データをそのまま用いることで、現在入力
対象の図面のデータ化作業を効率よく行うことができ
る。 （第３の実施形態）本発明の第３の実施形態として、描
画規則に含まれる図形データを画像上に配置した後に、
文字列領域に対してその位置の画像を切り出して文字認
識を行い、文字コードを出力する図面認識装置の構成に
ついて図１０を用いて説明する。図１０に示す図面認識
装置において、第１の実施形態で説明した図面認識装置
と同じ構成のものは同一符号を付している。

【００５２】すなわち、この図面認識装置では、第１の
実施形態の図面認識装置と同様に、画像入力部１、画像
記憶部２、図形データ抽出部３、図形データ記憶部４、
図形データ編集部５、図面データ格納部６、描画規則登
録部７、描画規則格納部８、描画規則識別部９、図形デ
ータ配置部１０、図形表示部１１とを有した構成となっ
ている。さらに、この図面認識装置では、図形データ配
置部１０で配置された図形データのうち文字列データに
対して文字列の画像を切り出す文字切出部３１と、文字
切出部３１で切り出された文字列の画像に対して文字認
識を行い文字コードに変換する文字認識部３２とを備え
た構成となっている。

【００５３】これらの構成を有する図面認識装置におい
て、描画規則の適用処理の流れを図１１に示すフローチ
ャートを使って説明する。まず、データ化したい図面を
画像入力部１において画像データの読込みを行い、各画
素が０か１である２値画像として、画像記憶部２に格納
する（ＳＴ４０１）。

【００５４】次に、画像記憶部２に格納された画像デー
タに対して、図形データ抽出部３において線分や記号、
文字列などの図形データを抽出する（ＳＴ４０２）。図
形データの抽出においては、例えば、各画素の０と１の
境界線をトレースすることによって得られた輪郭線を線
分近似し、ある一定の長さ以上の近似直線が得られた場
合にはその部分を線分とする。さらに、線分とされなか
った線素を組合せることにより、○や△など用意された
パターンを構成するかを確かめ、ある一定の基準に達し
ている場合にその部分が記号であるとする。さらに、残
された線素がある一定の範囲の領域に固まっている場
合、その領域の線素をまとめて文字列として抽出する。
抽出された図形データについて、図形の種類、座標値、
サイズなどの情報をベクトルデータとして図形記憶部４
に格納する。

【００５５】次に、抽出された図形データを利用して、
既に描画規則格納部８に保存されている描画規則から、
現在データ化を行っている図面に適合するものを描画規
則識別部９において識別する（ＳＴ４０３）。その方法
は、図２のＳＴ２０３における識別の方法と同様であ
る。

【００５６】ここで、適合する描画規則が存在した場合
には、描画規則配置部１０において、描画規則に含まれ
る線分データ、記号データ、文字列データなどの図形デ
ータを読込んで、入力画像に位置合わせを行ったうえ
で、抽出された図形データの代わりに配置する（ＳＴ４
０４）。

【００５７】この配置された図形データのうち文字列デ
ータに対して、文字切出部３１において、その文字列の
位置情報から入力画像の画素を文字に相当する画素とし
て切出しを行う（ＳＴ４０５）。次いで、切出された文
字画像に対して、文字認識部３２において、文字認識を
行う（ＳＴ４０６）。その結果、得られた図形データに
対して必要ならば、図形データ編集部５を利用して修正
を加える（ＳＴ４０７）。また、この修正を行った後の
データに対して再び描画規則の抽出とその適用を行うこ
ともでき、その場合にはＳＴ４０３に戻って処理を繰り
返すこともできる。

【００５８】また、ＳＴ４０５の文字画像の切出および
ＳＴ４０６の文字の認識は、図形データ記憶部４に格納
されるデータに対しても行うことが可能であり、その場
合にはたとえば、ＳＴ４０７の後に、文字認識のステッ
プを行うようにする。

【００５９】ここで、これまで入力が完了した図形デー
タを描画規則として登録しておくべきであると利用者が
判断した場合には、描画規則登録部７において、図形デ
ータの組合せから形成される描画規則を描画規則格納部
８に保存する（ＳＴ４０８）。最後に、データ化に必要
な全ての図形データの入力が完了したのちに、図形デー
タ格納部６において、図形データを外部記憶装置などに
出力する（ＳＴ４０９）。

【００６０】以上説明したように、この図面認識装置に
おいては、既に登録された図形データの情報を用いる場
合に、文字コード情報が一致しなくても、再度文字領域
について文字認識を行うことができ、現在入力対象の図
面のデータ化作業を効率よく行うことが可能となる。
（第４の実施形態）本発明の第４の実施形態として、規
則に含まれる図形データを画像上に配置した後に、記号
領域に対してその位置の画像を切り出して記号の種類を
識別し、記号情報を出力する図面認識装置の構成につい
て図１２を用いて説明する。

【００６１】この図面認識装置においては、図１０に第
３の実施形態とした示した図面認識装置におけ文字切出
部３１及び文字認識部３２に変えて、図形データ配置部
１０により配置された図形データのうち記号データに対
して記号部分に相当する画像を切出す記号切出部４１
と、切出された記号部分の画像に対して記号の種類を識
別する記号認識部４２とを備えた構成となっている。

【００６２】これらの構成を有する図面認識装置におけ
る描画規則の適用における処理の流れを図１３に示すフ
ローチャートを使って説明するが、図１１のフローチャ
ートで説明した処理と相違する点は、ＳＴ５０４乃至Ｓ
Ｔ５０６で示す「描画規則の配置の処理」から「記号の
種類の識別処理」までの処理ステップである。他の処理
ステップは、基本的には、図１１に示すフローチャート
の処理と同様であるため、ここでは詳細な説明は省略す
る。

【００６３】この図面認識装置では、図形データ抽出部
３によって抽出された図形データを利用して、すでに描
画規則格納部８に保存されている描画規則から、現在デ
ータ化を行っている図面に適合するものを描画規則識別
部９において識別した結果（ＳＴ５０３）、適合する描
画規則が存在した場合には、描画規則配置部１０におい
て、描画規則に含まれる線分データ、記号データ、文字
列データなどの図形データを読込んで、入力画像に位置
合せを行ったうえで、抽出された図形データの代わりに
配置する（ＳＴ５０４）。

【００６４】ここで、配置された図形データのうち記号
データに対して、記号切出部４１において、その記号デ
ータの位置情報から入力画像の画素を記号部分に相当す
る画素として切出しを行う（ＳＴ５０５）。次いで、切
出された記号部分の画像に対して、記号認識部４２にお
いて、記号の種類識別を行うものである（ＳＴ５０
６）。その結果、得られた図形データに対しては、図１
１に示すフローチャートの処理と同様に、図形データ編
集部５を利用した修正を行うことができる（ＳＴ５０
７）。

【００６５】また、ＳＴ５０５の記号画像の切出及びＳ
Ｔ５０６の記号の種類識別は、図形データ記憶部４に格
納されるデータに対しても行うことが可能であり、その
場合には、例えばＳＴ５０７の後に、記号認識のステッ
プを行うようにすることができる。

【００６６】さらに、この図面認識処理においても、こ
れまで入力が完了した図形データを描画規則として描画
規則格納部８に登録しておくことも可能であり（ＳＴ５
０８）、図形データを外部記憶装置などに出力すること
も可能である（ＳＴ５０９）。

【００６７】以上に説明した通り、この図面認識装置に
おいては、既に登録された図形データの情報を用いる場
合に、既登録の図面において記号の種類が一致しなくて
も、再度記号の種類識別を行うことができ、現在入力対
象の図面のデータ化作業を効率よく行うことが可能とな
る。 （第５の実施形態）本発明の第５の実施形態として、編
集を行う順序についての記述を描画規則に施しておき、
その描画規則が適用された場合には、その順序にしたが
って編集処理を支援する処理を行う図面認識装置の構成
について図１４を用いて説明する。

【００６８】この図面認識装置においては、図１０に示
した第３の実施形態の図面認識装置における文字切出部
３１及び文字認識部３２に変えて、描画規則の順序にし
たがって配置された図形データに対してクローズアップ
表示を行い修正要求を受け付ける図形データ編集支援部
５１を備えた構成となっている。

【００６９】この図面認識装置における描画規則の適用
における処理の流れを図１５に示すフローチャートを使
って説明するが、ＳＴ６０１からＳＴ６０３までの処理
は、図１１に示すフローチャートの処理と同様のため、
ここではその詳細な説明は省略する。

【００７０】この図面認識装置においては、図形データ
抽出部３によって抽出された図形データを利用して、す
でに描画規則格納部８に保存されている描画規則から、
現在データ化を行っている図面に適合するものを描画規
則識別部９において識別した結果（ＳＴ６０３）、適合
する描画規則が存在した場合には、描画規則配置部１０
において、描画規則に含まれる線分データ、記号デー
タ、文字列データなどの図形データを読込んで、入力画
像に位置合わせを行う（ＳＴ６０４）。

【００７１】全ての図形データについて、描画規則の順
序にしたがって、抽出された図形データを描画規則内の
図形データに入れ替えて、該当する部分をクローズアッ
プさせて図形データ表示部１１に表示し（ＳＴ６０
５）、その図形に対して、例えば記号であれば記号の種
類の変更、位置・サイズの調整などの修正、線分であれ
ば線分パターンの種類、太さ、座標位置の微調整を簡単
な操作で行えるように、図形データ編集支援部５１にお
いて利用者を支援する（ＳＴ６０６）。

【００７２】この処理を描画規則に含まれる図形データ
について繰り返し行う。その後、得られた図形データに
対して必要ならば、図形データ編集部５を利用して修正
を加える（ＳＴ６０７）。また、この修正を行った後の
データに対して再び描画規則の抽出とその適用を行うこ
ともでき、その場合にはステップＳＴ６０３に戻って処
理を繰り返すこともできる。

【００７３】図１６は、図１５のフローチャートに示さ
れるステップＳＴ６０５において行われる図形データの
クローズアップおよびステップＳＴ６０６における編集
支援のためのウインドウ表示例である。

【００７４】図１６においては、図３に示した描画規則
１３を抽出された図形データ１２に適用される際に、右
上の三角形の記号データを配置する際に、その記号デー
タをクローズアップさせた画像がウインドウ表示され、
その記号データの属性変更をマウスクリックのような簡
単な操作で行えるようになっている。

【００７５】図形データの処理が完了した後、得られた
図形データに対して必要ならば、図形データ編集部５を
利用して修正を加える（ＳＴ６０７）。また、この修正
を行った後のデータに対して再び描画規則の抽出とその
適用を行うこともでき、その場合にはステップＳＴ６０
３に戻って処理を繰り返すこともできる。

【００７６】ここで、これまで入力が完了した図形デー
タを描画規則として登録しておくべきであると利用者が
判断した場合には、描画規則登録部７において、描画規
則に含めるべき図形データを編集支援を行う順序でピッ
クアップし、含めるべき図形データの組合せとその順序
を登録する（ＳＴ６０８）。

【００７７】その後、ピックアップされた図形データを
描画規則として描画規則格納部８に保存する（ＳＴ６０
９）。最後に、データ化に必要なすべての図形データの
入力が完了したのちに、図形データ格納部６において、
図形データを外部記憶装置などに出力する（ＳＴ６１
０）。

【００７８】以上に説明した通り、この図面認識装置に
おいては、既に登録された図形データの情報を用いる場
合に、既登録の図面において図形データの位置や記号の
種類などが完全に一致しなくても、描画規則に登録され
た順序に従って図形を確認できるため、さらにサイズや
位置などの微調整を容易に行えることができ、さらに現
在入力対象の図面のデータ化作業を効率よく行うことが
可能となる。 （第６の実施形態）本発明の第６の実施形態として、罫
線とともに図面が描かれる領域をフォーマット情報とし
て呼び出し、入力された文書から図面領域を切出し、切
出された領域に対して図形抽出を行い、抽出された図形
より該当する描画規則を呼び出して、描画規則に含まれ
る図形データを認識中の画像上に配置する図面認識装置
の構成について図１７を用いて説明する。

【００７９】図１７に示す図面認識装置においては、第
１の実施形態で説明した構成と同じものは同一符号を付
している。この図面認識装置は、第１の実施形態の図面
認識装置と同様に、画像入力部１、画像記憶部２、図形
データ抽出部３、図形データ記憶部４、図形データ編集
部５、図面データ格納部６、画規規則識別部９、図形デ
ータ配置部１０、図形表示部１１とを備えた構成となっ
ている。さらに、この図面認識装置では、画像記憶部２
に記憶された画像から線分抽出により枠罫線を抽出する
枠罫線抽出部７１、枠罫線抽出部７１から抽出された枠
罫線を使って入力した画像が既登録のフォームのうちの
どれであるかを識別するフォーム識別部７２、フォーム
識別部７２で識別されたフォームに与えられた図面領域
の情報を使って入力した画像から図面に相当する画像を
切出す図面画像切出部７３とを備えた構成となってい
る。この構成を備えることにより、図形データ抽出部３
は、図面画像切出部７３によって切出された図面画像か
ら画像処理を行うことにより図形データの抽出処理を行
うこととなる。

【００８０】図１７に示した図面認識装置における描画
規則の適用における処理の流れを図１８に示すフローチ
ャートを使って説明する。まず、データ化したい図面を
含む書類を画像入力部１において画像データの読み込み
を行い、各画素が０か１である２値画像として画像記憶
部２に格納する（ＳＴ８０１）。

【００８１】次に、画像記憶部２に格納された画像デー
タに対して、輪郭線追跡などの方法により線分を抽出
し、抽出された線分を組み合わせて枠罫線を抽出する
（ＳＴ８０２）。具体的には、特開平８−２２１５０６
号公報に記載されているように、抽出された縦横の線分
より交点を求め、長方形を形成する４つの交点から各辺
に相当する線分が存在するかを確認することにより枠罫
線を抽出する。

【００８２】次いで、抽出された枠罫線の情報を用い
て、登録されているフォームから最も類似するものを識
別する（ＳＴ８０３）。具体的な方法としては、特開平
８−５７６３３号公報に記載されているように、長方形
枠中心座標などの特徴量を正規化し、登録されたフォー
ムをハッシュテーブルに格納しておき、入力画像から得
られた情報を検索することにより最も類似するフォーム
を探すことができる。このとき最も類似したフォームに
図面領域があることが記述されているとき、座標情報を
用いてその図面領域に相当する画像を切出す（ＳＴ８０
４）。

【００８３】ここで、切出された図面画像に対して、図
形データ抽出部３において線分や記号、文字列などの図
形データを抽出する（ＳＴ８０５）。次に、抽出された
図形データを利用して、既に描画規則格納部８に保存さ
れている描画規則から入力対象となっている図面に適合
するものを描画規則識別部９において識別する（ＳＴ８
０６）。ここで、適合する描画規則が存在した場合に
は、描画規則配置部１０において、描画規則に含まれる
線分データ、記号データ、文字列データなどの図形デー
タを読込んで、入力画像に位置合わせを行った上で、抽
出された図形データの代わりに配置する（ＳＴ８０
７）。

【００８４】さらに、得られた図形データに対して必要
ならば、図形データ編集部５を利用して修正を加えるこ
とができる（ＳＴ８０８）。最後に、データ化に必要な
すべての図形データの入力が完了したのちに、図形デー
タ格納部６において、図形データを外部記憶装置などに
出力する（ＳＴ８０９）。

【００８５】以上のように、この図面認識装置において
は、既に登録された図形データの情報を用いる場合に、
現在データ化している図面が書類の一部である場合にお
いても、罫線情報などにより図面領域を特定することが
でき、現在入力対象の図面のデータ化作業を効率よく行
うことが可能となる。

【００８６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の図面認識
装置においては、入力すべき図面に対して、完全に図形
の抽出ができなくても、既に登録された図形データの情
報を用いて、現在入力対象の図面のデータ化作業を効率
よく行うことができる。

【００８７】また、描画規則の適用に際して、改めて入
力済みの図面データを描画規則として登録を行わなくて
も、既にデータ化された図面データをそのまま用いるこ
とで、既に登録された図形データの情報を用いることが
可能となる。

【００８８】さらに、文字コード情報が一致しない場
合、記号の種類が一致しない場合、各図形データの位置
や記号の種類などが完全に一致しない場合、既登録図面
の一部を現在の図面に適用したい場合などにも利用する
ことができる。

【００８９】また、現在データ化している図面が書類の
一部である場合においても、この手法を用いることが可
能であり、現在入力対象の図面のデータ化作業を効率よ
く行うことを可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の図面認識装置を示す
構成図である。

【図２】本発明の第１の実施形態の図面認識装置での描
画規則の一適用処理を示すフローチャートである。

【図３】本発明の第１の実施形態の図面認識装置での描
画規則の一適用処理を説明するための図である。

【図４】本発明の第１の実施形態の図面認識装置での描
画規則の一適用処理を示すフローチャートである。

【図５】本発明の第１の実施形態の図面認識装置での領
域指定方法を説明するための図である。

【図６】本発明の第１の実施形態の図面認識装置での描
画規則の一適用処理を説明するための図である。

【図７】本発明の第１の実施形態の図面認識装置での描
画規則の一適用処理を示すフローチャートである。

【図８】本発明の第２の実施形態の図面認識装置を示す
構成図である。

【図９】本発明の第２の実施形態の図面認識装置での描
画規則の適用処理を示すフローチャートである。

【図１０】本発明の第３の実施形態の図面認識装置を示
す構成図である。

【図１１】本発明の第３の実施形態の図面認識装置での
描画規則の適用処理を示すフローチャートである。

【図１２】本発明の第４の実施形態の図面認識装置を示
す構成図である。

【図１３】本発明の第４の実施形態の図面認識装置での
描画規則の適用処理を示すフローチャートである。

【図１４】本発明の第５の実施形態の図面認識装置を示
す構成図である。

【図１５】本発明の第５の実施形態の図面認識装置での
描画規則の適用処理を示すフローチャートである。

【図１６】本発明の第５の実施形態の図面認識装置での
描画規則の適用処理を説明するための図である。

【図１７】本発明の第６の実施形態の図面認識装置を示
す構成図である。

【図１８】本発明の第６の実施形態の図面認識装置での
描画規則の適用処理を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ … 画像入力部 ２ … 画像記憶部 ３ … 図形データ抽出部 ４ … 図形データ記憶部 ５ … 図形データ編集部 ６ … 図面データ格納部 ７ … 描画規則登録部 ８ … 描画規則格納部 ９ … 描画規則識別部 １０ … 描画規則配置部 １１ … 図面データ表示部 １２ … 領域指示部

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】文字、記号、線分等の図形データを有する
   画像を入力する入力手段と、 この入力手段で入力された画像から図形データを抽出す
   る抽出手段と、 文字、記号、線分等の図形データに関する複数の描画規
   則を登録する登録手段と、 この登録手段に登録されている複数の描画規則と前記抽
   出手段によって抽出された図形データとを照合し、複数
   の描画規則の中からこの図形データと類似する描画規則
   を識別する識別手段と、 この識別手段にて識別された描画規則の図形データにお
   ける文字、記号、線分等を前記抽出手段にて抽出された
   図形データに対して位置合せを行った上で配置する配置
   手段と、 を具備することを特徴とする図面認識装置。
2. 【請求項２】前記抽出手段にて抽出された図形データの
   領域を指定する指定手段を更に具備し、 前記識別手段は、前記指定手段にて指定された領域の図
   形データと類似する描画規則を前記登録手段に登録され
   ている描画規則の中から識別し、前記配置手段は、前記
   指定手段にて指定された領域の図形データに対して、前
   記識別手段にて識別された描画規則の図形データにおけ
   る文字、記号、線分等を位置合せを行った上で配置する
   ことを特徴とする請求項１記載の図面認識装置。
3. 【請求項３】文字、記号、線分等の図形データを有する
   画像を入力する入力手段と、 この入力手段で入力された画像から図形データを抽出す
   る抽出手段と、 外部記憶手段に記憶されている図面データを読込んで、
   複数の描画規則の図形データに変換する変換手段と、 この変換手段に変換された複数の描画規則と前記抽出手
   段によって抽出された図形データとを照合し、複数の描
   画規則の中からこの図形データと類似する描画規則を識
   別する識別手段と、 この識別手段にて識別された描画規則の図形データにお
   ける文字、記号、線分等を前記抽出手段にて抽出された
   図形データに対して位置合せを行った上で配置する配置
   手段と、 を具備することを特徴とする図面認識装置。
4. 【請求項４】前記識別手段にて識別された描画規則とし
   て配置された図形データ中の文字列の位置を使って文字
   画像を抽出する文字切出し手段と、 この文字切出し手段により切り出された文字画像により
   文字認識を行う文字認識手段と、 を更に具備したことを特徴とする請求項１ないし請求項
   ３記載の図面認識装置。
5. 【請求項５】前記識別された描画規則として配置された
   図形データ中の記号データの位置を用いて記号に相当す
   る画像を抽出する記号切出し手段と、 この記号切出し手段により切出された記号に相当する画
   像により記号の種類を識別する記号認識手段と、 を更に具備したことを特徴とする請求項１ないし請求項
   ３記載の図面認識装置。
6. 【請求項６】前記登録手段は、図形編集のための順番を
   保存する手段を有し、前記配置手段は、この保存された
   図形編集のための順番に従い、配置されるべき図形デー
   タを選択する編集支援手段を有することを特徴とする請
   求項１記載の図面認識装置。
7. 【請求項７】罫線で囲まれた領域をもった画像を読込む
   読込手段と、 この読込手段で読込まれた画像から罫線を抽出するため
   の罫線抽出手段と、罫線情報とともに図面が描かれる領
   域を図面位置として予め格納しているフォーマット登録
   手段と、 前記抽出手段にて抽出された罫線を利用して、前記フォ
   ーマット登録手段にて保存しておいた複数のフォーマッ
   トから類似のフォーマットを識別するフォーマット識別
   手段と、 この識別手段にて識別されたフォーマットを読み込ん
   で、図面位置の情報を利用して前記読込手段で読込まれ
   た画像から図面領域を切り出す図面切出し手段と、 この切出し手段にて切り出された図面から図形データを
   抽出する図形データ抽出手段とを具備したことを特徴と
   する図面認識装置。
8. 【請求項８】図面データとして描画される文字、記号、
   線分等の図形データを描画規則として登録する描画規則
   登録手段と、 前記図形データ抽出手段により抽出された図形データに
   基づいて、前記描画規則登録手段に登録された描画規則
   を呼び出す描画規則識別手段と、 この描画規則識別手段にて識別された描画規則の図形デ
   ータの文字、記号、線分等を抽出された図形データとし
   て画像上に配置する配置手段とを更に具備したことを特
   徴とする請求項７記載の図面認識装置。
9. 【請求項９】画像データの中の文字、記号、線分等の図
   形データを抽出する抽出手段と、 図形データをデジタル化して保存する記憶手段と、 前記抽出手段にて抽出された図形データと前記記憶手段
   に記憶されているデジタル化された図形データとの類似
   度を文字、記号、線分等の複数の属性データの組合せに
   て照合する照合手段と、 この照合手段による照合の結果、類似度が高いと評価さ
   れた属性データの組合せを利用して、前記記憶手段に記
   憶されている図形データを前記抽出手段にて抽出された
   図形データに対して位置合せを行った上で配置する配置
   手段と、 を具備したことを特徴とする図面認識装置。
10. 【請求項１０】前記配置手段にて利用された属性データ
    の組合せでは設定されていない属性に対しては、前記記
    憶手段に記憶されている図形データを参照して、未設定
    の属性データを設定する設定手段を更に具備したことを
    特徴とする請求項９記載の図面認識装置。
11. 【請求項１１】入力された画像から文字、記号、線分な
    どの図形データを抽出し、 文字、記号、線分等の図形データに関する複数の描画規
    則とこの抽出された図形データとを照合し、複数の描画
    規則の中からこの図形データと類似する描画規則を識別
    し、 この識別された描画規則の図形データにおける文字、記
    号、線分等の図形データを入力された画像から抽出され
    た図形データに対して位置合せを行った上で配置するこ
    とを特徴とする図面認識方法。
12. 【請求項１２】罫線情報とともに図面が描かれる領域を
    図面位置として予め格納し、 罫線で囲まれた領域をもった画像を読込み、 この読込まれた画像から罫線を抽出し、 この抽出された罫線を利用して、罫線情報とともに図面
    が描かれる領域を図面位置として予め保存しておいた複
    数のフォーマットから類似のフォーマットを識別し、 この識別されたフォーマットを読み込んで、図面位置の
    情報を利用して読込まれた画像から図面領域を切り出
    し、 この切出された図面から図形データを抽出することを特
    徴とする図面認識方法。
13. 【請求項１３】画像データとして与えられる図面に示さ
    れる文字、記号、線分等の図形データとして抽出し、 この抽出された図形データと予め記憶されているデジタ
    ル化された図形データとの類似性を文字、記号、線分等
    の複数の属性データの組合せにて照合し、 この照合の結果、類似度が高いと評価された属性データ
    の組合せを利用して、デジタル化されて記憶されている
    図形データを抽出された図形データに対して位置合せを
    行った上で配置することを特徴とする図面認識方法。