JP2576413B2 - 2値図面イメージの線分抽出方式 - Google Patents

2値図面イメージの線分抽出方式

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JP2576413B2 JP17168694A JP17168694A JP2576413B2 JP 2576413 B2 JP2576413 B2 JP 2576413B2 JP 17168694 A JP17168694 A JP 17168694A JP 17168694 A JP17168694 A JP 17168694A JP 2576413 B2 JP2576413 B2 JP 2576413B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は2値図面イメージの線分
抽出方式に関し、特に2値図面イメージを走査して得ら
れるランデータを用いて線分を抽出する2値図面イメー
ジの線分抽出方式に関する。
【0002】
【従来の技術】ランデータを用い線分を抽出する代表的
な方法として、(1)ラン長の長いランデータを線分候
補とし線分候補の集まりを直線とする方法(特開平1−
196657号公報「文書構造認識方法」参照)、
(2)頻度の多いラン長をもつランデータの中央値から
なる座標値群を求め座標値群を最良に近似する直線を求
める方法(特開平4−76555号公報「レジスターマ
ークの位置検出方法」参照)がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術
(1)の方法は、抽出対象の線分が傾いていると線分候
補がラン長の長いランデータとならないので、線分候補
だけで対象の線分を表すことができないため、抽出でき
る線分に制約があるという問題点がある。
【0004】他方、従来技術(2)の方法は、許容幅の
ある線上に位置するランデータを直線として検出する直
線あてはめ法の一種であり、手書きでは一般的にあり得
る途中で曲がった線は1本の直線にあてはめられないの
で、抽出できる線分に条件が付くという問題点があっ
た。
【0005】本発明の目的は、上述の点に鑑み、ランの
幅とつながりとを基にトレースを行って線分を抽出する
ことにより、線分が傾いていたり途中で多少曲がったり
途中で途切れたりしていても線分を抽出できるようにし
た2値図面イメージの線分抽出方式を提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の2値図面イメー
ジの線分抽出方式は、2値図面イメージ上で開始指示点
および終了指示点を指示し開始指示点および終了指示点
を結ぶ線分の近くに位置する線分を抽出する2値図面イ
メージの線分抽出方式において、2値図面イメージを縦
方向および横方向で走査してランデータ群を抽出するラ
ンデータ抽出手段と、開始指示点および終了指示点の位
置を検出する指示点検出手段と、この指示点検出手段に
より検出された開始指示点,終了指示点間の傾きに応じ
て前記ランデータ抽出手段により抽出された縦方向およ
び横方向のランデータ群の一方を選択するランデータ選
択手段と、このランデータ選択手段により選択されたラ
ンデータ群からラン長が規定値以下で開始指示点からの
距離が最小のランデータを検出し開始ランとする開始ラ
ン検出手段と、この開始ラン検出手段により検出された
開始ランから終了指示点への方向につながるランデータ
を終了指示点の位置までトレースして得られたランデー
タのつながりを線分とするラントレース手段とを有す
る。
【0007】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して詳細に
説明する。
【0008】図1は、本発明の一実施例に係る2値図面
イメージの線分抽出方式の構成を示すブロック図であ
る。本実施例の2値図面イメージの線分抽出方式は、2
値図面イメージを縦方向および横方向で走査してランデ
ータ群を抽出するランデータ抽出手段10と、開始指示
点および終了指示点の位置を検出する指示点検出手段2
0と、指示点検出手段20により検出された開始指示
点,終了指示点間の傾きに応じてランデータ抽出手段1
0により抽出された縦方向および横方向のランデータ群
の一方を選択するランデータ選択手段30と、ランデー
タ選択手段30により選択されたランデータ群からラン
長が規定値以下で開始指示点からの距離が最小のランデ
ータを検出し開始ランとする開始ラン検出手段40と、
開始ラン検出手段40により検出された開始ランから終
了指示点への方向につながるランデータを終了指示点の
位置までトレースして得られたランデータのつながりを
線分とするラントレース手段50とから構成されてい
る。
【0009】図2を参照すると、本実施例の2値図面イ
メージの線分抽出方式の処理は、縦横方向ランデータ群
抽出ステップS101と、開始指示点,終了指示点検出
ステップS102と、ランデータ群選択ステップS10
3と、開始ラン検出ステップS104と、トレースステ
ップS105と、終了座標判定ステップS106とから
なる。
【0010】図3を参照すると、ラントレース手段50
による再開ラン検出の処理は、複数ランデータ取出しス
テップS201と、トレース方向検出ステップS202
と、仮想ラン生成ステップS203と、候補ラン検出ス
テップS204と、ラン数判定ステップS205と、再
開ラン選択ステップS206とからなる。
【0011】次に、このように構成された本実施例の2
値図面イメージの線分抽出方式の動作について説明す
る。
【0012】ランデータ抽出手段10は、背景が
“0”、線要素が“1”の2値で表された2値図面イメ
ージの縦および横の両走査方向でランデータ群を抽出し
記憶する(ステップS101)。ここで、ランデータと
して記憶されるのは、走査方向における連続する“1”
の開始座標値およびラン長である。
【0013】指示点検出手段20は、表示された2値図
面イメージ上で抽出対象線分の開始および終了の位置近
くが指示されると、指示された位置の座標値を開始指示
点および終了指示点として検出し記憶する(ステップS
102)。一般には、操作者がディスプレイ(図示せ
ず)に縮小表示されたイメージを見て、マウスやタブレ
ット等のポインティングデバイス(図示せず)を用いて
位置を指定する。
【0014】次に、ランデータ選択手段30は、指示点
検出手段20に記憶された開始指示点および終了指示点
の座標値差の比により開始指示点,終了指示点間の傾き
を求め、傾きに応じて縦方向および横方向のランデータ
群の一方を選択する(ステップS103)。横方向(水
平方向)を0度とした傾きが45度未満であれば縦方向
の走査で抽出されたランデータ群を、そうでなければ横
方向の走査で抽出されたランデータ群を選択する。
【0015】続いて、開始ラン検出手段40は、ランデ
ータ選択手段30により選ばれたランデータ群から、指
示点検出手段20に記憶された開始指示点の座標値に最
も近い位置にありラン長が規定値以下のランデータを求
め開始ランとして記憶する(ステップS104)。ここ
で、ラン検出幅である規定値は、抽出対象の線幅と傾き
とにより決まる値で、縦方向の走査で抽出されたランデ
ータ群に対しては横方向を0度とした開始指示点,終了
指示点間の傾きの増加により増加する。また、横方向の
走査で抽出されたランデータ群に対しては、横方向を0
度とした開始指示点,終了指示点間の傾きが90度から
の減少により増加する。ランデータの位置は、ランの開
始座標値と終了座標値(=開始座標値+ラン長−1)と
の中間座標値とすることで、開始指示点の座標値との距
離値を求める。
【0016】ラントレース手段50は、開始ラン検出手
段40により検出された開始ランから終了指示点の方向
につながりを検査しながらランのトレース(ステップS
105)を終了指示点の座標位置まで行う(ステップS
106)。
【0017】ランのつながりは、ラン長およびランの座
標値の比較により調べる。例えば、図4(a)および
(b)に示すような横方向に走査して得られたランiお
よびランkがあるとする。走査列jにあるランiは、次
の条件aを満たし条件bを満たさないときに走査列(j
+1)にあるランkにつながっているとしてランのトレ
ースを行う。
【0018】 条件a: Xe j+1,k −Xs j+1,k <T(規定値) 条件b: Xs j+1,k >Xe j,i または Xe j+1,k
<Xs j,i ただし、Xs j,i は走査列jにあるランiの開始X座標
値、Xe j,i は走査列jにあるランiの終了X座標値、
s j+1,k は走査列(j+1)にあるランkの開始X座
標値、Xe j+1,k は走査列(j+1)にあるランkの終
了X座標値をそれぞれ表す。
【0019】例えば、図4(a)のランiおよびランk
は条件aを満たし条件bを満たさないのでつながってい
ると判断され、図4(b)のランiおよびランkは条件
aを満たすものの、条件bも満たしているので(Xe
j+1,k <Xs j,i )、つながっていないと判断される。
【0020】横方向(X方向)で走査して抽出されたラ
ンデータ群に対するトレースの場合、トレースの終了座
標位置は終了指示点のY座標値である。一方、縦方向
(Y方向)で走査して抽出されたランデータ群に対する
トレースの場合、トレースの終了座標位置は終了指示点
のX座標値である。
【0021】ラントレース手段50は、つながるランが
なくてトレースを継続できなくなった際には、以下のよ
うな処理を行い、トレースを継続する。
【0022】まず、ラントレース手段50は、継続でき
なくなった直前の複数のランデータを読み出し(ステッ
プS201)、各ランデータの開始座標値および終了座
標値より中心座標値を求め、複数の中心座標値の差の比
をトレース方向値として求める(ステップS202)。
このトレース方向値は、同一方向にトレースが続くとし
た場合の座標の変分値に相当する。
【0023】次に、ラントレース手段50は、中断した
ランの座標値にトレース方向値を加算し、得られた開始
座標値および終了座標値をとる図5に例示するような仮
想ランを生成し(ステップS203)、生成した仮想ラ
ンにつながるランデータを再開ランとしてトレースを続
ける(ステップS204)。仮想ランに複数のランがつ
ながっている場合には(ステップS205で複数)、ラ
ントレース手段50は、各ランを候補ランとしてトレー
スを継続し、候補ランから延びたランの中心座標値が開
始指示点と終了指示点とをむすぶ線分に最も近いランを
再開ランとして選び(ステップS206)、トレースを
続ける。
【0024】例えば、図6に示すように、候補ランaお
よびbから延びたランの中心座標値を(Xra,Yr
a)および(Xrb,Yrb)、指定点検出手段20に
記憶された開始指示点座標値および終了指示点座標値を
(Xs,Ys)および(Xe,Ye)とすると、中心座
標値から開始指示点および終了指示点をむすぶ線分まで
の距離値LaおよびLbは、次の式で得られる。
【0025】La=|(Ye−Ys)・Xra−(Xe
−Xs)・Yra+(Xe・Ys−Xs・Ye)|/L
【0026】Lb=|(Ye−Ys)・Xrb−(Xe
−Xs)・Yrb+(Xe・Ys−Xs・Ye)|/L
【0027】ここで、L=((Xe−Xs)2 +(Ye
−Ys)2 1/2
【0028】La<Lbのときは候補ランaを、La>
Lbのときは候補ランbを再開ランに選ぶ。図6の例で
は、候補ランaが再開ランとして選ばれる。
【0029】ラントレース手段50は、終了指示点の位
置までトレースして得られたランを線分の要素とし、こ
れらランのつながりを線分として出力する。
【0030】なお、抽出された線分を構成するランの開
始座標値,終了座標値間を背景値“0”で描画すると、
2値図面イメージより線分を削除することもできる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ランデー
タ抽出手段,指示点検出手段,ランデータ選択手段,開
始ラン検出手段およびラントレース手段を設け、ランの
ラン長(幅)およびつながりをもとにトレースを行って
開始指示点,終了指示点間の線分を抽出するようにした
ことにより、線分が傾いていたり、線分の途中が多少曲
がっていたり、線分の途中が途切れていたりしても線分
を確実に抽出することができるという効果がある。した
がって、線分の傾き,曲がり,途切れ等が発生するおそ
れの多い手書き2値図面イメージからの線分の抽出には
特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る2値図面イメージの線
分抽出方式の構成を示すブロック図である。
【図2】本実施例の2値図面イメージの線分抽出方式の
処理を示す流れ図である。
【図3】図1中のラントレース手段の再開ラン検出処理
を示す流れ図である。
【図4】図1中のラントレース手段により検出されるラ
ンのつながりを説明するための図であり、(a)はラン
がつながっている場合を、(b)はランがつながってい
ない場合を例示する。
【図5】図1中のラントレース手段により生成される仮
想ランを説明するための図である。
【図6】図1中のラントレース手段において開始指定
点,終了指定点間をむすぶ線分と候補ランとの関係より
再開ランを選択する場合を説明するための図である。
【符号の説明】
10 ランデータ抽出手段 20 指示点検出手段 30 ランデータ選択手段 40 開始ラン検出手段 50 ラントレース手段

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2値図面イメージ上で開始指示点および
    終了指示点を指示し開始指示点および終了指示点を結ぶ
    線分の近くに位置する線分を抽出する2値図面イメージ
    の線分抽出方式において、 2値図面イメージを縦方向および横方向で走査してラン
    データ群を抽出するランデータ抽出手段と、 開始指示点および終了指示点の位置を検出する指示点検
    出手段と、 この指示点検出手段により検出された開始指示点,終了
    指示点間の傾きに応じて前記ランデータ抽出手段により
    抽出された縦方向および横方向のランデータ群の一方を
    選択するランデータ選択手段と、 このランデータ選択手段により選択されたランデータ群
    からラン長が規定値以下で開始指示点からの距離が最小
    のランデータを検出し開始ランとする開始ラン検出手段
    と、 この開始ラン検出手段により検出された開始ランから終
    了指示点への方向につながるランデータを終了指示点の
    位置までトレースして得られたランデータのつながりを
    線分とするラントレース手段とを有することを特徴とす
    る2値図面イメージの線分抽出方式。
  2. 【請求項2】 前記ランデータ選択手段が、横方向を0
    度とした傾きが45度未満であれば縦方向の走査で抽出
    されたランデータ群を選択し、45度以上であれば横方
    向の走査で抽出されたランデータ群を選択する請求項1
    記載の2値図面イメージの線分抽出方式。
  3. 【請求項3】 前記ラントレース手段が、ラントレース
    でつながるランデータがなくトレースが中断となった場
    合に、直前の複数のランデータからトレース方向を求
    め、中断したランデータの座標とトレース方向とより仮
    想ランを生成し、生成した仮想ランにつながるランデー
    タを再開ランデータとしてトレースを続ける請求項1記
    載の2値図面イメージの線分抽出方式。
  4. 【請求項4】 前記ラントレース手段が、仮想ランに複
    数のランデータがつながっている場合に開始指示点から
    終了指示点を結ぶ線分に最も近いランデータを再開ラン
    データとする請求項3記載の2値図面イメージの線分抽
    出方式。
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