JP2675043B2 - 図面データの編集方法 - Google Patents

図面データの編集方法

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JP2675043B2 JP63035241A JP3524188A JP2675043B2 JP 2675043 B2 JP2675043 B2 JP 2675043B2 JP 63035241 A JP63035241 A JP 63035241A JP 3524188 A JP3524188 A JP 3524188A JP 2675043 B2 JP2675043 B2 JP 2675043B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、地図や図面情報処理システムに係り、画像
として記憶された地図・図面データを構造的に扱うのに
好適な検索方法を関する。
〔従来の技術〕
従来、地図や衛星画像の検索方法については、文献:
篠田他3名「線図形の認識と理解」昭和55年度、電気四
学会連合大会予稿pp5−55〜pp5−58に述べられているよ
うに、画像そのものを矩形や多角形などの小領域に分割
し、その小領域単位に検索できる方法が提案されてい
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来技術では、図面内に描かれた線図形又はベク
トルデータを構造的に一本づつ指定できるような配慮が
なされておらず、構造的な検索ができない問題があつ
た。
本発明の目的は、上記問題を解決することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的は、あらかじめ画像データをベクトル化して
おき、ベクトルデータをその画像と対応する位置に図形
として配置させ、その図形を検索のキーとし、更に検索
された場合には、その図形を原画像と同一寸法で画像上
に重畳表示することにより達成される。
〔作用〕
上記の手段により、検索された図形が画像畳に任意の
表示様式で重畳表示される。これによつて従来不可能で
あつた画像の構造的検索が表現できることになる。
〔実施例〕
以下本発明の実施例を図を使つて詳細に説明する。ま
ず本発明を実行するシステムの構成としては、第2図に
示すように、検索など各種の処理を実行するCPU(101)
にバス結合形式で、図面データを表示するためのCRT(1
02),キーボード(103)及び位置指定のためのマウス
(104)を接続し、更に図面をスキヤニングにより光電
変換するスキヤナ(105)、及びスキヤニング後の図面
画像データを記憶するための画像フアイル(108)、及
び属性や構造化図面データを格納するための図面フアイ
ル(109)及び画像フアイルの内容から特徴的な図面要
素を認識する図面認識装置(106)等を接続した構成と
する。
このようなシステムの構成において、紙面上の図面を
スキヤナ(105)から画像フアイル(108)に読込み、そ
れを図面認識装置(106)により認識した後、図面フア
イル(109)に格納するに至るまでの全体の処理の流れ
の中で、特に図面認識装置で行われる処理の内容につい
て概説する。この場合認識対象とする図面は、第1図に
示すような黒白2値の線図形が書かれているものとす
る。又この図面の中には、太線成分と細線成分、及び文
字・記号成分が含まれており、ここで概説する図面の認
識装置の能力としては、単純なベクトル認識が可能であ
る程度のものとする。特にこの場合の図面の例では、細
線成分には文字成分が交差して書かれているので認識率
が低く、しかも単純なベクトル化だけでは不充分で、認
識の対象から外し、画像のままで画像フアイル(108)
に記憶するものとする。結局第1図の例図における認識
対象は太線分だけとする。
このような状況において、太線成分だけを抽出してベ
クトル座標列として認識する処理の流れを、第4図に従
がい説明する。
まずあらかじめ図面内に存在する細線成分の平均的な
線幅を画素幅で換算した閾値として求めMとする。次に
図面内の黒成分を外側の白成分から縮退させるための回
数をNとし、 からその値を求めておく。そしてこのN回だけ、図面内
で白成分と隣接している黒成分を除去するような黒画素
の縮退化処理(詳細は、例えば文献、ローゼンフエル
ド,カク著「デイジタル画像処理」1976年アカデミツク
プレスpp362〜pp369(by Rosenteld and kak“Digital
Picture Processing"1976 Academic Press)で述べら
れているような処理)を繰り返す(step201)。以上の
処理により、線幅がM以下である細線成分と文字成分
は、図面内から消滅し、太線成分の縮退した画像が残つ
た状態となる。この縮退して残つた太線成分の線画像
は、線画像としての幅をまだ持つているため、これを完
全に線幅が1画素で連結して構成される細線化画像に変
換する。その細線化処理(詳細は、同じく文献、ローゼ
ンフエルド、カク著、著デイジタル画像処理のpp357〜p
p362で述べられているような処理)の概要は、step202
で示すように、各黒画素に着目し、その画素に連結して
いる他の黒画素成分の有無を判定し、もし連結黒画素の
うち隣接して連続している部分がある場合には、一定の
パターン(あらかじめ与える)に従がい、連結成分を消
去する処理を順に与え、これら一連の処理による画素消
去の変化がなくなるまで繰返す。この段階までに得られ
た細線化画像を使つて、線図形としてのベクトル化座標
値を求める処理(詳細は、同じく文献:ローゼンフエル
ド、カク著、デイジタル画像処理のpp369〜pp391で述べ
られているような処理)の概要について述べる。まず画
面内の任意の1つの画素に着目し、その着目点を連結し
た他の黒画素成分に移動する(step204)。この移動後
の着目位置において、その位置を中心とする隣接8連結
成分の状態を調べる。即ち、これらの8連結成分の中で
の黒画素の配置関係があらかじめ記憶した一定のパター
ンに合致する特徴点になつているかどうかを調べ、もし
特徴てになつている場合には、その特徴の種類(例え
ば、屈曲点:線として単に屈曲している点,端点:線の
端となつている点,分岐点:複数の線が交差又は結合し
ている点)と、着目位置とを、図面内座標系の座標値
(X,Y)として求め、その値を第3図に示す形式のテー
ブル内に格納する(step204,205)。そこでもし前段ま
でのステツプで、特徴点が端点又は分岐点の場合には、
即ち連結成分がない場合には、step204の着目点の連結
成分への移行を終了し、他の未処理の黒画素位置に視点
を移行する(step206)。
以上の処理を画面全体に対し、未処理の黒画素成分が
なくなるまで繰り返す。以上第4図による太線成分の抽
出とベクトル化の処理により得られる結果を、第1図の
例図にあてはめて考えると、(b)に示すように、太線
成分から認識される特徴点の具体例しては、 端点(P1,P9),分岐点(P2,P5) 屈曲点(P3,P4,P6,P7,P8) のように抽出され、さらに分岐点における連結性とベク
トル成分の直進性を考慮して、3つの図形 ▲▼,▲▼,▲
▼ とにグループ化され、第3図に示す形式のテーブルとし
て、図面フアイル(第2図109)に記憶される。
以上のような処理により、図面データベースが作成さ
れた段階において、図面情報をCRT(102)上に表示し、
マウス(104)によりCRT上の図面の一部を指定し、その
指定された位置に最も近い要素を検出して、その要素の
色やフオント(例えば、破線,鎖線など)を変えて表示
しなおすような、構造的検索方法について、第5図の流
れに従がい説明する。まず、画像フアイル(108)に記
憶されている図面画像をイメージ画像としてCRT(102)
上に表示する(step301)。次にオペレータによりCRT上
の構造検索位置をマウス(104)を使つて指定されたと
すると、そのマウスの位置座標θ(x,y)を求める(ste
p302)。この検索位置に最も近い図面要素を求めるた
め、図面フアイル(109)内の第3図に示す型式の図形
テーブルに着目し、2点で構成されるそれぞれのベクト
ルの直線の方程式を求める(step303)。そして図形テ
ーブル内の全てのレコードに対し、前ステツプで求めた
各ベクトルの直線と、マウス指定位置θ(x,y)との距
離lを計算する(step304)。そしてこのlの値が前ス
テツプまでに求めた最小値l minの値との比較用い、小
さい場合には最小値l minをlで置き換えると同時に、
着目中のベクトルのテーブル内における位置アドレスVA
Dを記憶しておく(step305)。以上テーブル内全ての図
形成分に対し処理を行つた後、VADに記憶されたベクト
ルのテーブル内アドレス位置に注目し、そのベクトルを
含むセグメントの全座標値を求めリスト化し、その結果
を座標リストLXYとする(step306)。おしてLXYから求
まる座標値に従がい、一定のフオント(例えば赤の点滅
点で線幅4絵素の直線)を用いてCRT上に既に表示され
ている図面画像の上に重畳表示する(step307)。この
第5図に示した流れ図に基づく処理の検索結果の例とし
て、第1図の例図を用いて説明する。第1図(c),
(d)には(a)と同様、画像フアイル内の図面画像が
イメージとして表示されており、(c)ではマウス指定
位置(矢印)を長方形成分の近くに指定した場合、
(d)ではマウス指定位置を右下の直線成分近くに指定
した場合をそれぞれ示しており、各場合の検索された図
形要素をハツチングで示している。
今まで示してきた実施例においては、画像の検索時に
おいて、CRT上に表示されるのは、画像フアイル108に格
納されている図面画像けであつた。しかし、第1図の例
図からもわかるように、画面内で構造的に検索可能とな
るのは、ベクトル又はコードデータとして図面フアイル
109に記憶されている部分だけであり、あらかじめ「図
面内における太線成分のみが構造的検索可能」といつた
一定の条件が了解されている必要がある。しかし一般の
利用者にとつては、どの部分が構造的検索が可能となる
かが把握しずらいという問題があるため、他の方法とし
て、ベクトル化及びコード化されている部分を、あらか
じめ図面画像の上に重畳表示しておくことが考えられ
る。この方法と今まで述べてきた方法との処理上の差
は、第5図の流れ図において比較すると、step301の後
に図面フアイル109内に格納されているベクトルデータ
とコードデータとを、既に表示した図面画像のフオント
とは異なる様式で重畳表示するステツプが増えるだけで
あり、残りのステツプは全て共通である。さらにこの場
合、画像表示の上にベクトルデータとコードテータとを
重畳表示することによる問題が発生する。即ち、ベクト
ル化及びコード化データの表示画像と、スキヤナ(10
5)からの入力画像の表示との間にずれが発生すること
が多い。スキヤナ(105)から入力した図面画像におけ
る線は、量子化誤差等の影響により線幅にゆらぎがある
外、その画像に対応してベクトル化された線をその画像
と適合するような線幅で重畳表示しようとしても、完全
に一致する線幅を選択するのはむつかしい。例えば第6
図に示すように、スキヤナ(105)から入力後の図面画
像(黒部)と、ベクトル表示(斜線部)との間には、画
像の位置ずれが存在する。同様に文字成分の場合には、
表示用文字フオントの選択や、文字間ピツチの設定の自
由度があるため、このような画像の位置ずれはさらに大
きいものとなる。そこでこのような画像の位置ずれをさ
けるため、ベクトル化又はコード化された部分のスキヤ
ナからの入力画像を消去し、ベクトル又はコードデータ
で置換することが考えられる。以下ベクトル化又はコー
ド化された部分と対応するスキヤナ入力画像の編集方法
について述べる。
まず、ベクトル化された部分に対応する画像の消去方
法について説明する。例えば、第1図(a)において、
ベクトル化の対象となる太線成分の部分画像を消去する
処理の流れを第7図に示す。この場合の仮定として、既
に第4図に示した太線成分のベクトル化処理の流れにお
いて、ステップ203までに得られる太線成分の細線化画
像は、画像フアイル108に記憶されているものとする。
以下第7図の処理内容を順に説明する。
まず画像フアイル108内の細線化画像を核とし、前出
の文献:ローゼンフエルド,カク著デイジタル画像処理
のpp394〜pp400で述べられている方法により、画像の膨
張処理を行う(step401)。この場合の膨張処理の回数
としては、太線成分の線幅として決めたパラメータ値を
Wとすると、(W+k)回だけ繰返す。線幅よりk回だ
け余分に繰返すのは、スキヤナ入力時のテイジタル誤差
等により、太線成分の線幅以上の画像のゆらぎが発生
し、消し残しが発生するのを防ぐことを目的とするもの
で、k=1,2程度が適当であり、特に理論的根拠はな
い。次に前ステツプで得られた膨張画像に着目し、白成
分と黒成分との反転画像を作成する(step402)。そし
て画像フアイル108内に記憶されている原画像と、膨張
反転した画像とのデイジタル的なAND処理を行い(step4
03)、太線成分の部分画像を消去する。
一方、テキスト等のコードデータの編集に関して次に
述べる。第8図(a)は、図面内に書かれたテキスト画
像成分を示し、これをコードデータを置き換えるための
編集過程を(d),(c)に示す。即ちテキストコード
を配置するため、対話的にテキスト画像の外接長方形P1
P2P3P4を、第8図(b)に示す様式で設定し、テキスト
各文字の平均的な大きさ(幅W,高さHテキスト列傾き
Θ)、及び文字ピツチPIを設定する。そしてこれらのパ
ラメータ値に基づき、テキストコードをキー入力し、そ
のフオント発生データを既に表示中のテキスト画像の上
に重畳表示する(第8図(b))。しかしこのままで
は、発生フオントと既に表示されているテキスト画像成
分とのずれが発生しテキスト判読がむつかしくなる。そ
こで先に求めたテキスト画像の外接長方形P1P2P3P4P1
短形を使つて、テキスト画像成分だけを消去し、フオン
ト発生データだけを残す(第8図(c))。
〔発明の効果〕
以上本発明によれば、図面や地図のデータベースとし
て、全ての要素をベクトル化又はコード化することなく
画像のままでも利用できるので、図面や地図を利用した
各種のシステムを短期間に実用化することが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例として、図面画像の構造的検
索の原理を示す図、第2図は全体のシステム構成を示す
図、第3図は図形データの記憶様式を示す図、第4図は
図面内の太線成分をベクトル化するための流れ図、第5
図は表示図面画像から構造的検索を行うための流れ図、
第6図は図面画像とベクトル表示とのずれの例を示す
図、第7図はベクトル化後の太線画像成分を消去するた
めの流れ図、第8図はテキスト成分の編集の原理を示す
図。 101……CPV、102……図面表示用CRT、103……キーボー
ド、104……マウス、105……図面画像入力用のスキヤ
ナ、106……図面認識装置、107……処理を行うための一
時メモリ、108……図面画像格納のための画像フアイ
ル、109……ベクトルやコードデータ格納のための図面
フアイル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 順允 東京都千代田区内幸町1丁目1番3号 東京電力株式会社内 (72)発明者 近田 伸行 東京都千代田区内幸町1丁目1番3号 東京電力株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−162170(JP,A) 特開 昭59−178567(JP,A) 特開 昭60−63679(JP,A) 特開 昭62−57075(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】図面や地図上に示される図形のイメージデ
    ータを記憶し、 該イメージデータに細線化処理を施して所定幅以上の線
    で表された線図形のベクトル座標値及び該線図形の細線
    化画像を記憶し、 表示画面上に、上記所定幅以上の線図形に対応するベク
    トル座標値で管理されたベクトル図形と上記イメージデ
    ータとを表示する際、 上記ベクトル図形に対応する部分の細線化画像に対し
    て、上記所定幅を得るための膨張回数をwとしたとき、
    w+1回以上の膨張処理を施し、 上記膨張処理で得られた膨張画像に反転処理を行い、該
    反転処理して得られたデータと上記イメージデータとを
    ディジタル的にAND処理して、膨張させた細線化画像に
    対応する上記イメージデータ上の線図形を消去して、 上記図面をイメージデータとベクトル図形とを混在させ
    て表示する図面データの編集方法。
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