JP2021168007A - Graphic data generation method, graphic data generation apparatus, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、グラフィックデータ生成方法、グラフィックデータ生成装置及びプログラムに関する。 Embodiments of the present invention relate to graphic data generation methods, graphic data generation devices and programs.
ビル、上下水道局及びダム等における監視制御装置のグラフィックデータは、エンジニアがグラフィックの原案となるシステムフロー図を視認し、専用のツールを用いて作成される。この方法は、作成されるグラフィックデータの複雑さに応じてエンジニアの作業工数が増大するという問題があった。 Graphic data of monitoring and control devices in buildings, water and sewage bureaus, dams, etc. are created by an engineer visually recognizing the system flow diagram that is the original draft of the graphic and using a dedicated tool. This method has a problem that the work man-hours of the engineer increase according to the complexity of the graphic data to be created.
本発明が解決しようとする課題は、作成されるグラフィックデータが複雑化してもエンジニアの作業工数が増大するリスクが少なく、システムフロー図を正確及び高速にグラフィックデータに変換することが可能なグラフィックデータ生成方法、グラフィックデータ生成装置及びプログラムを提供することである。 The problem to be solved by the present invention is that there is little risk that the work manpower of the engineer will increase even if the created graphic data becomes complicated, and the graphic data capable of converting the system flow diagram into graphic data accurately and at high speed. The purpose is to provide a generation method, a graphic data generation device, and a program.
上記課題を達成するために、実施形態のグラフィック生成方法は、抽出ステップと、認識ステップと、検出ステップと、変換ステップと、を有する。抽出ステップにおいては、システムフロー図から記載事項を抽出する。認識ステップにおいては、ニューラルネットワークを用いて、記載事項からオブジェクトを認識する。検出ステップにおいては、記載事項から、光学文字認識を用いて文字を検出し、モルフォロジー処理を用いて線を検出する。変換ステップにおいては、オブジェクト、文字及び線をグラフィックデータとして出力可能に変換する。 In order to achieve the above object, the graphic generation method of the embodiment includes an extraction step, a recognition step, a detection step, and a conversion step. In the extraction step, the items to be described are extracted from the system flow diagram. In the recognition step, an object is recognized from the items described by using a neural network. In the detection step, characters are detected from the items described by using optical character recognition, and lines are detected by using morphology processing. In the conversion step, objects, characters and lines are converted so that they can be output as graphic data.
以下、発明を実施するための実施形態について説明する。実施形態に係るグラフィックデータ生成方法及びグラフィックデータ生成装置1を、図1乃至図9を用いて説明する。
Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described. The graphic data generation method and the graphic
図1は、実施形態に係るグラフィックデータ生成装置1の機能構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a functional configuration of the graphic
図2は、実施形態に係るシステムフロー図の一例を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing an example of a system flow diagram according to the embodiment.
図3は、実施形態に係るグラフィック3の一例を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing an example of graphic 3 according to the embodiment.
グラフィックデータ生成装置1は、監視制御装置2に表示させるグラフィック3の原案である図2に示すシステムフロー図を元に、所定のルールに基づいて、グラフィック3を生成するためのデータを自動で生成する。
The graphic
監視制御装置2は、ビル、上下水道局及びダム等の監視・管理業務を円滑に行うための装置である。監視制御装置2は、監視対象となるシステムにおける設備の状態を体系的にとらえることができるグラフィック表示機能を有する。グラフィック表示機能は、監視対象となるシステムの設備を模した体系的な図に、設備の情報を持った信号を関連付け、信号に応じて設備を模した図を変化させることによって設備の状態を設備管理者へ視覚的に分かりやすく表示する機能である。グラフィック表示機能を用いて表示される図をグラフィック3という。
The monitoring and
例えば図3に示すように、グラフィック3は、各シンボルが設備に取り付けたセンサからの信号と対応付けられており、信号に応じて表示を変化させる。それにより設備管理者は設備の状況を体系的に捉えることが可能となる。ここでいうシンボルとは、グラフィック3に表示される図形、文字及び数値等である。グラフィック3を生成するためのデータを、必要に応じてグラフィックデータ又は二次データという。グラフィックデータは、監視制御装置2で読み込むことのできるフォーマット(例えば、XML形式)である必要がある。
For example, as shown in FIG. 3, in the graphic 3, each symbol is associated with a signal from a sensor attached to the equipment, and the display is changed according to the signal. As a result, the equipment manager can systematically grasp the status of the equipment. The symbol referred to here is a graphic, a character, a numerical value, or the like displayed on the graphic 3. The data for generating the graphic 3 is referred to as graphic data or secondary data as required. The graphic data needs to be in a format (for example, XML format) that can be read by the
グラフィックデータは、顧客の要望に応じて作成される。一般的に、エンジニアは、グラフィック3の原案となるシステムフロー図を視認し、専用の描画ツールにあらかじめ用意されたシンボルを配置することによって、顧客の要望に見合うグラフィックデータを作成する。システムフロー図は、グラフィック作成とは別の作業で生成された物であることを前提とする。 Graphic data is created according to the customer's request. Generally, an engineer visually recognizes a system flow diagram that is a draft of graphic 3 and arranges a symbol prepared in advance in a dedicated drawing tool to create graphic data that meets a customer's request. It is assumed that the system flow diagram is generated by a work different from the graphic creation.
本実施形態に係るグラフィックデータ生成装置1は、抽出部11、認識部12、検出部13及び変換部14を備える。
The graphic
抽出部11は、監視対象となるシステムのシステムフロー図から記載事項を抽出する。システムフロー図は、例えば、読取部21により読み取られる。読取部21は、例えば、CAD端末装置等の設計支援ツールやスキャナ装置である。読取部21は、システムフロー図を読み取り、読み取ったデータをグラフィックデータ生成装置1の抽出部11へ出力する。システムフロー図は、グラフィックデータ生成装置1にデータとして入力可能な方法であれば、どのように入力されてもよい。以下、グラフィックデータ生成装置1に入力されるシステムフロー図のデータを、必要に応じて一次データという。抽出部11は、入力されたシステムフロー図のデータから、システムフロー図の図面上にある線・文字・記号を含む全ての記載事項を抽出する。
The
認識部12は、監視制御装置2のグラフィック3に出現するオブジェクト4が予め学習されたニューラルネットワーク22を用いて、抽出部11によって抽出された記載事項からオブジェクト4を認識する。オブジェクト4とは、監視制御装置2のグラフィック3に出現するシンボルにおける特定の記号のことである。ニューラルネットワーク22は、このオブジェクト4が予め学習された畳み込みニューラルネットワークモデル(CNNモデル)である。
The
検出部13は、抽出部11によって抽出された記載事項から、光学文字認識(OCR)によってグラフィック3に使用する文字を検出する。また、検出部13は、抽出部11によって抽出された記載事項から、モルフォロジー処理によってグラフィック3に使用する線を検出する。
The
変換部14は、認識部12によって認識されたオブジェクト4及び検出部13によって検出されたグラフィック3に使用する文字及び線をグラフィック3として出力可能に変換する。
The
以下に、グラフィックデータ生成装置1の動作を示す。
The operation of the graphic
図4は、実施形態に係るグラフィックデータ生成装置1の動作を示すフローチャートである。グラフィックデータ生成装置1による一次データから二次データへの変換は、以下のステップで行われる。
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the graphic
ステップS101では、監視対象となるシステムのシステムフロー図のデータをグラフィックデータ生成装置1へ入力する。
In step S101, the data of the system flow diagram of the system to be monitored is input to the graphic
ステップS102では、システムフロー図のデータから線・文字・記号を含む記載事項を抽出する。 In step S102, the description items including lines, characters, and symbols are extracted from the data of the system flow diagram.
図5は、実施形態に係るシステムフロー図から記載事項を抽出した状態の一部を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing a part of a state in which the items to be described are extracted from the system flow diagram according to the embodiment.
ステップS103では、予め監視制御装置2のグラフィック3に出現するオブジェクト4が学習されたニューラルネットワーク22を用いて、システムフロー図の記載事項からオブジェクト4を認識する。ステップS103は、シンボルの元になる特定の記号(オブジェクト)を学習した畳み込みニューラルネットワークモデル(CNNモデル)を用い、ステップS102で抽出した記載事項から認識すべきオブジェクト4を特定する。認識すべきオブジェクト4とは、ニューラルネットワーク22が二次データに変換すべきオブジェクト4のことである。
In step S103, the
図6は、実施形態に係るグラフィックデータ生成装置1が二次データに変換すべきオブジェクト4の一例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of an
ニューラルネットワーク22は、図6の一次データ欄に記載された記載事項が入力されると、二次データ欄に記載されたオブジェクト4が出力されるように学習されている。図6の記載事項及びオブジェクトは一例であり、これ以外にもシステムフロー図で用いられるすべての記号(記載事項)が学習されている。
The
なお、ニューラルネットワーク22は同一種類のオブジェクト4を複数同時に認識することができる。図6の第2段目に示すように、例えばCircuit Breakerを7つ同時に認識する。また、ニューラルネットワーク22は、複数種類のオブジェクト4を同時に認識することができる。図6の第6段目に示すように、例えば、MotorとLoad BreakerとSingle Pointとを同時に認識する。
The
図7は、実施形態に係るグラフィックデータ生成装置1が検出すべきオブジェクト4を特定した状態を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a state in which the graphic
ステップS104では、監視制御装置2のグラフィック3に使用する線を検出する。ここでは、ステップS103で認識されなかった記載事項のうち、所定のルールに基づいて、二次データとして検出するべき線を選定する。二次データとして検出するべき線とは、システムフロー図内に示された「フローの流れを示す」線を指す。線の検出は、モルフォロジー演算等の画像変換方法(モルフォロジー処理)を用いてもよい。
In step S104, the line used for the graphic 3 of the
所定のルールの例は、互いに直交する直線のみを検出する等である。また所定のルールの他の例は、互いに直交する直線であり、かつオブジェクト4とオブジェクト4とを三区画以下で接続している線のみ検出する等である。ここで「区画」とは、オブジェクト間を結ぶ、一つの線分で構成された線、又は複数の線分が順次に接続された線における、線分の数を表す単位である。すなわち、「一区画」は、オブジェクト間を結ぶ線分の数は一つである。「二区画」であれば、オブジェクト間を結ぶ複数の線分が順次に接続された線における線分の数は二つである。「三区画」は同様に、オブジェクト間を結ぶ複数の線分が順次に接続された線における線分の数は三つである。「三区画以下」とは上記「一区画」「二区画」「三区画」のいずれかを指す。
An example of a given rule is to detect only straight lines that are orthogonal to each other. Another example of the predetermined rule is to detect only a line that is orthogonal to each other and connects the
所定のルールは、グラフィックデータ生成装置1に予め設定されてもよい。
Predetermined rules may be preset in the graphic
本実施形態では、「互いに直交する直線であり、オブジェクト4とオブジェクト4とを三区画以下で接続している線のみ検出する」というルールを適用した場合を説明する。
In the present embodiment, the case where the rule "is a straight line orthogonal to each other and detects only the line connecting the
図8は、実施形態に係るグラフィックデータ生成装置1が検出すべき線の判定する方法を示した図である。
FIG. 8 is a diagram showing a method of determining a line to be detected by the graphic
図8(a)は、ステップS102において抽出されたシステムフロー図の記載事項から、互いに直交する直線のみを検出した状態である。しかしながら、図8(a)は、システムフロー図において表の罫線及び図の装飾等に使用された検出すべきでない直線5も抽出されている。そのため、図8(b)に示すように、図8(a)で抽出された直線から、ステップS103において認識されたオブジェクト4と接続している直線6のみを検出する。次に、図8(c)に示すように、図8(b)において検出された直線6と2点以上で接する直線7を検出すべき線として図8(a)から抽出する。この方法により、「互いに直交する直線であり、オブジェクト4とオブジェクト4とを三区画以下で接続している線のみ検出する」ことが可能となる。
FIG. 8A shows a state in which only straight lines orthogonal to each other are detected from the items described in the system flow diagram extracted in step S102. However, in FIG. 8A, the undetectable
図9は、実施形態に係るグラフィックデータ生成装置1が検出すべき線を特定した状態を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a state in which the graphic
ステップS105では、監視制御装置2のグラフィック3に使用する文字を光学文字認識により検出する。
In step S105, the character used for the graphic 3 of the
ステップS106では、ステップS103において認識されたオブジェクト4、ステップS104において検出された線及びステップS105において検出された文字をグラフィック3として出力可能に変換する。グラフィック3として出力可能な、特定のフォーマットに変換する。
In step S106, the
本実施形態は、上記に説明したグラフィックデータ生成方法及びグラフィックデータ生成装置1を使用することで、作成されるグラフィックデータが複雑化してもエンジニアの作業工数が増大するリスクが少なく、システムフロー図を正確かつ高速にグラフィックデータに変換することが可能となる。
In this embodiment, by using the graphic data generation method and the graphic
本実施形態に記載の技術を用いたシステム(以降、自動変換システム)を使用した場合、自動変換システムに一次データを入力することで、自動変換システムが自動変換した二次データを得ることができる。従来、エンジニアが行っていた変換作業をシステムで行うことで、作成する二次データが大きく複雑化しても、作業量が増大するリスクは少ない。 When a system using the technique described in the present embodiment (hereinafter referred to as an automatic conversion system) is used, the secondary data automatically converted by the automatic conversion system can be obtained by inputting the primary data into the automatic conversion system. .. By performing the conversion work that was conventionally performed by engineers in the system, there is little risk that the amount of work will increase even if the secondary data to be created becomes large and complicated.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
1・・・グラフィックデータ生成装置
2・・・監視制御装置
3・・・グラフィック
4・・・オブジェクト
5、6、7・・・直線
11・・・抽出部
12・・・認識部
13・・・検出部
14・・・変換部
21・・・読取部
22・・・ニューラルネットワーク
1 ... Graphic
Claims (7)
ニューラルネットワークを用いて、前記記載事項からオブジェクトを認識する認識ステップと、
前記記載事項から、光学文字認識を用いて文字を検出し、モルフォロジー処理を用いて線を検出する検出ステップと、
前記オブジェクト、前記文字及び前記線をグラフィックデータとして出力可能に変換する変換ステップと、
を有するグラフィックデータ生成方法。 Extraction steps to extract the items to be described from the system flow diagram, and
A recognition step that recognizes an object from the above items using a neural network,
From the above description, a detection step of detecting a character using optical character recognition and detecting a line using morphology processing, and a detection step.
A conversion step for converting the object, the character, and the line so that they can be output as graphic data, and
Graphic data generation method having.
請求項1記載のグラフィックデータ生成方法。 In the detection step, the lines to be detected are straight lines orthogonal to each other.
The graphic data generation method according to claim 1.
請求項2記載のグラフィックデータ生成方法。 In the detection step, the line to be detected is a line connecting the objects in three or less sections.
The graphic data generation method according to claim 2.
ニューラルネットワークを用いて、前記記載事項からオブジェクトを認識する認識部と、
前記記載事項から、光学文字認識を用いて文字を検出し、モルフォロジー処理を用いて線を検出する検出部と、
前記オブジェクト、前記文字及び前記線をグラフィックデータとして出力可能に変換する変換部と、
を備えるグラフィックデータ生成装置。 An extraction unit that extracts items to be described from the system flow diagram,
A recognition unit that recognizes objects from the above items using a neural network,
From the above items, a detection unit that detects characters using optical character recognition and detects lines using morphology processing, and
A conversion unit that converts the object, the character, and the line so that they can be output as graphic data.
A graphic data generator equipped with.
請求項4記載のグラフィックデータ生成装置。 The lines detected by the detection unit are straight lines orthogonal to each other.
The graphic data generation device according to claim 4.
請求項5記載のグラフィックデータ生成装置。 The line detected by the detection unit is a line connecting the objects in three or less sections.
The graphic data generation device according to claim 5.
システムフロー図から記載事項を抽出する抽出ステップと、
ニューラルネットワークを用いて、前記記載事項からオブジェクトを認識する認識ステップと、
前記記載事項から、光学文字認識を用いて文字を検出し、モルフォロジー処理を用いて線を検出する検出ステップと、
前記オブジェクト、前記文字及び前記線をグラフィックデータとして出力可能に変換する変換ステップと、
を実行させるためのプログラム。 On the computer
Extraction steps to extract the items to be described from the system flow diagram, and
A recognition step that recognizes an object from the above items using a neural network,
From the above description, a detection step of detecting a character using optical character recognition and detecting a line using morphology processing, and a detection step.
A conversion step for converting the object, the character, and the line so that they can be output as graphic data, and
A program to execute.
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JP2020070349A JP2021168007A (en) | 2020-04-09 | 2020-04-09 | Graphic data generation method, graphic data generation apparatus, and program |
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