JP2827658B2 - 図形解析装置及び図形検索装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば、図面や画像
等を蓄積してデータベースとして記憶管理するための図
形解析装置、及び、要求に応じてデータベースから適切
な図面や画像等を検索して取り出す図形検索装置に関す
るものである。データベースとして利用される図形に
は、その図形を構成する図形要素の間の接続関係が意味
を持つ図形が多く、本発明の対象となる図形はこの様な
図形であるので、この明細書で単に図形という時は、図
形を構成する図形要素の間の接続関係が意味を持つ図形
を意味するものとする。また、画像データや文字・数値
データであっても、構成する要素間の接続関係が意味を
持つものに対しては本発明を適用する事ができるので、
この明細書でいう図形には画像データや文字・数値デー
タを構成要素とするものも含むものとする。

【０００２】

【従来の技術】図１２は例えば特開平２−２２６３６５
号公報に示された従来の図形検索装置を示す構成図であ
り、図において、１はスキャナ等により入力された被検
索対象となる図形等の蓄積データ、２は上記蓄積データ
１と同様な方法で入力され、例示された検索キーとなる
図形、３は上記蓄積データ１や上記例示図形２から図形
の特徴データを抽出して図形特徴データに変換する図形
特徴データ変換手段、５は上記図形特徴データを記憶す
る図形特徴データメモリ、６はキーボード等から入力さ
れた類似の度合いを示す類似規準を示す検索条件、７は
上記検索条件６に従い上記図形特徴データを並替えると
共に図形特徴索引データを作成する並替え手段、８は並
替えられた上記図形特徴データに於いて、蓄積データか
ら得られた蓄積図形特徴データの中から、例示図形から
得られたキー図形特徴データと上記検索条件６に従う蓄
積図形特徴データを、上記図形特徴索引データを用いて
検索するマッチング手段、９は上記マッチング手段８に
より得られた上記蓄積図形特徴データに該当する図形を
上記蓄積データ１から取出す図形データ読出し手段、１
０は上記図形データ読出し手段９により取出された検索
結果を示す図形である。また、２０は検索手段である。

【０００３】次に動作について説明する。まず、例えば
図１３に示す様な図形が蓄積データ１として入力され
る。次に、図形特徴データ変換手段３により、上記蓄積
データ１である図形から特徴データを抽出し、図１４に
示す様な図形特徴データに変換され、図形特徴データメ
モリ５に記憶される。ここで変換されて得られる図形特
徴データは、図形中に含まれるシンボルＳ１、Ｓ２、Ｓ
３、Ｓ４、Ｓ５の各々の個数、及びシンボル間の接続関
係を記号列で表現したものである。

【０００４】次に、並替え手段７は、図１５に示す様な
検索条件に従い、図形特徴データメモリ５に記憶された
上記図形特徴データを並替える。ここでは、図形特徴デ
ータの順序を入替えるだけでなく、検索を高速に行える
様に図形特徴データを基に図１６に示す様な図形特徴索
引データを作成する。並替えられた図形特徴データと作
成された図形特徴索引データは上記図形特徴デタメモリ
５に記憶される。

【０００５】一方、この図形検索装置の利用者は、例え
ば「シンボルＳ１を主体とし、２つのシンボルＳ２、Ｓ
３が接続され、更に２つのシンボルＳ２、Ｓ３同士が接
続され、更に接続された２つのシンボル間の接続線の途
中にシンボルＳ４が接続された図形を検索したい」とい
う検索要求を持っている。利用者はこの様な検索要求を
図１７に示す様な図形によって表現し、この図形を例示
の形で入力する。次に、蓄積データの場合と同様に、図
形特徴データ変換手段３により、図１８に示す様な図形
特徴データに変換され、図形特徴データメモリ５に記憶
される。

【０００６】次に、マッチング手段８は、蓄積データよ
り得られた蓄積図形特徴データの中から、例示図形より
得られたキー図形特徴データと図１５に示す様な検索条
件に従う蓄積図形特徴データを、上記図形特徴索引デー
タを用いて検索し、図形番号＃２の図形を検索し、図形
データ読出し手段９により検索結果として出力される。
この時、図形番号＃１の図形は、上記図形特徴データ変
換手段３により図形特徴データに変換された時に、変換
順序が図形の状態によって同一とならないため、検索さ
れず、正しい結果を得られない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の図形検索装置は
以上の様に構成されているので、図形特徴データの接続
関係を記述する場合、ひとつの図形が重複して記述され
ても、重複された記述かどうか区別できなかった。ま
た、図形を図形特徴データに変換する際に、同じ図形特
徴データとなるべき図形であっても、変換順序が図形の
状態によっては必ずしも同一とはならないため異なる図
形特徴データに変換されてしまい正しい結果を得られな
いという問題があった。また、例示図形から変換される
図形特徴データが定っているため、複数の異なる利用者
の検索要求を満足させる事が難しいという問題があっ
た。

【０００８】本発明はかかる課題を解決するためになさ
れたもので、重複記述が判別できる図形解析装置を提供
するとともに、図形の状態に影響を受けずに正しい結果
が得られ、また、複数の異なる利用者の検索要求に対し
ても利用者の要求に適した検索ができる図形検索装置を
提供する事を目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
わる図形解析装置はシンボル等の記号データを用いて解
析結果を記述する便宜上、入力した図形イメージの中の
物理的にひとつの図形が複数箇所に記述される場合に、
その複数箇所に現れた同一の記号データがひとつの図形
であることを示す識別子をその記号データに付加するこ
とを特徴としており、以下の要素を有するものである。 （ａ）図形データを入力して図形の特徴を抽出する抽出
手段、 （ｂ）上記抽出手段により抽出された特徴を、対応する
記号データに変換する変換手段、 （ｃ）上記変換手段により変換された記号データを用い
て図形間の接続関係を記述するとともに、記述の際にひ
とつの図形に対する記号データが複数回用いられる場
合、これらの複数の記号データがひとつの図形であるこ
とを示す識別子を記号データに付加する接続関係記述手
段。

【００１０】この発明の請求項２に係わる図形検索装置
は、上記図形解析装置と同様に、入力された蓄積データ
や例示図形から図形の特徴データを抽出して図形特徴デ
ータに変換する図形特徴データ変換手段と、変換して得
られた上記図形特徴データを識別子を用いて一意化して
図形特徴メモリに入力する図形特徴データ一意化手段
と、上記図形特徴データに於いて、蓄積データより得ら
れた蓄積図形特徴データの中から、例示図形より得られ
たキー図形特徴データと検索条件に従う蓄積図形特徴デ
ータを上記図形特徴索引データを用いて検索する検索手
段とを備えたものである。

【００１１】

【作用】この発明の請求項１に係わる図形解析装置にお
いては、ひとつの図形が複数回記述されても接続関係記
述手段が識別子を付加しているので、同一の図形に基づ
いていることが明確になる。したがって、このような図
形解析がされた接続関係を用いれば、データの比較や並
べ替えや検索において、この識別子を用いることで、正
しい処理が可能になる。

【００１２】この発明の請求項２に於ける図形特徴デー
タ変換手段は、図形解析装置と同様に、入力された蓄積
データや例示図形から図形の特徴データを抽出して図形
特徴データに変換する。そして、図形特徴データ一意化
手段が上記により得られた図形特徴データを識別子を用
いて一意化して図形特徴データメモリに記憶する。そし
て、検索手段が上記図形特徴データに於いて、蓄積デー
タより得られた蓄積図形特徴データの中から、例示図形
より得られたキー図形特徴データと検索条件に従う蓄積
図形特徴データを検索して出力するので、図形の状態に
影響を受けずに正しい検索結果を得る事ができる。

【００１３】

【実施例】

実施例１．図１はこの発明の一実施例を示す構成図であ
り、図１２の従来例と同一符号は同一、又は相当部分を
示しており、その説明は省略する。

【００１４】図１に於いて、３は図形特徴データ変換手
段であり、図１３に示す様な図形を入力して図２に示す
様な図形特徴データを出力する。従来の図形特徴データ
変換手段３と異なる点は、＊１、＊２、＊３が分岐点ｄ
に対して付加されている点である。＊１、＊２、＊３が
付加されたシンボル又は分岐点は同じシンボル又は分岐
点であることを示している。すなわち、接続関係を、シ
ンボルや分岐点を用いて表わそうとすると、同一のシン
ボルや同一の分岐点が複数回現れてくる必要があり、こ
れらが同一のものであることを示すために＊１、＊２、
…が用いられる。４は図形特徴データ変換手段３により
変換して得られた図形特徴データを一意化して図形特徴
データメモリ５に入力する図形特徴データ一意化手段で
ある。

【００１５】次に上記実施例の動作について説明する。
＊１、＊２、…を付加する図形特徴データ変換手段３、
及び、図形特徴データ一意化手段４以外の部分の動作は
図１２に示す従来の装置の動作とほぼ同様であり、ここ
ではその説明を省略する。

【００１６】図３は、図形特徴データ変換手段３の一例
（図形解析装置の一例）を示す構成図である。１６は、
図１３に示すような図形を入力して図１４に示す各図形
を抽出する抽出手段、１７は、抽出した各図形を対応す
る各シンボルに記号データとして変換する変換手段、１
８は、各シンボルを所定の記述方法により記述する接続
関係記述手段である。前述した＊１、＊２、…の識別子
は、この接続関係記述手段により付加されるものであ
る。また、図４はこの図形特徴データ変換手段３（図形
解析装置の一例）の動作を示すための他の例を示した図
であり、（ａ）に示した図形は（ｂ）のような構造とし
て解析され（ｃ）のような図形特徴データになる。この
例では、実質的にはひとつしかないＳ４が２度出現する
ので、Ｓ４に対して＊１をそれぞれ付加している。

【００１７】図５は図１の図形検索装置に於ける図形特
徴データ一意化手段４の一例を示す構成図である。この
図形特徴データ一意化手段４は、図形特徴データ変換手
段３により変換された図形特徴データ１２の接続関係を
示す記号データの並びを一意になる様に並替えるデータ
内部並替え手段１３と、上記データ内部並替え手段１３
により並替えられた図形特徴データの接続関係を示す記
号データの並びを変換順序に影響を受けずに一意となる
様に一定のまとまりで入替えて図形特徴データ１５を得
るデータ内部入替え手段１４とを備えている。

【００１８】図６（ａ）はデータ内部並替手段１３の動
作を説明する図であり、マッチング優先度に従って記号
データの並びを変えた例である。マッチング優先度は
ｄ、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５の順なので、図５
（ａ）において、Ｓ１から順に上から下へ比べてゆき、
第２階層はともにＳ２なのでそのままであるが、第３階
層のＳ５とｄを比べるとｄの方がマッチング優先度が高
いため、Ｓ５とｄ以下を入れ替えた例である。

【００１９】次に、図６（ｂ）は、データ内部入替え手
段１４の動作を説明する図であり、Ｓ１から順に上から
下へ比べてゆき、第２階層は左側がＳ２であり右側がＳ
３なので、その位置が確定し、従来ならばＳ２とＳ３以
下を入れかえる作業をしなくなるが、この場合のよう
に、ｄに＊１が付加されている場合（つまり、物理的に
同一のｄの場合）には、Ｓ２とＳ３以下の階層のもので
入替える場合を示している。すなわち、一方のｄの下に
はＳ４があり、他方のｄの下にはそれ以下がないため
（Ｓ４がある方がなにもないより優先度が高いものとす
る）、Ｓ４のあるｄを左側にする例である。もし、＊１
が付加されていないｄの場合（つまり物理的に異なるｄ
の場合）は、マッチング優先度は同じであるからこのよ
うな入替えは行われない。このように＊１、＊２、＊
３、…が付加されたものは物理的に同一なので、それ以
下にあるものの優先度によりその出現位置をならべかえ
るようにして、その位置を一意に並べることができる。

【００２０】次に動作について説明する。まず、例えば
図１３に示す様な図形が蓄積データ１として入力され、
図形特徴データ変換手段３と図形特徴データ一意化手段
４により図７に示す様な図形特徴データに変換され、図
形特徴データメモリ５に記憶される。図７においては図
形番号＃１について、図６（ｂ）に示したようにデータ
内部入替え手段１４が機能して（ｄ（Ｓ４））と（ｄ）
が入れかわっている。以下、従来例と同様に並替え手段
７により図形特徴データを並替えて、再度図形特徴デー
タメモリ５に記憶される。

【００２１】一方、この図形検索装置の利用者は、従来
例と同様な検索要求を持ち、図１７に示す様な図形を例
示の形で入力する。以下、蓄積データの場合と同様に図
形特徴データ変換手段３と図形特徴データ一意化手段４
により図８に示す様な図形特徴データに変換され、図形
特徴データメモリ５に記憶される。

【００２２】次に、図形の検索は以下の手順で行う。従
来例と同様に、マッチング手段８により図形番号＃１と
＃２の図形を検索し、図形データ読出し手段９により検
索結果として出力される。この時、図形特徴データは全
て図形の状態に関係なく一意に表現されているので、正
しい検索結果が得られる。

【００２３】以上のように、この実施例では、図形を構
成する要素間の接続が意味を持つ図形について各種の図
形をデータベースとして格納した蓄積データに対して、
検索キーとして図形を例示し、この例示図形に検索条件
として示された類似の度合いを示す類似規準に従って類
似している図形を、上記蓄積データから検索する図形検
索装置において、下記の（イ）〜（ホ）を備えたことを
特徴とする図形検索装置を説明した。 （イ）上記蓄積データや例示図形から図形の特徴データ
を抽出して図形特徴データに変換する図形特徴データ変
換手段、 （ロ）上記図形特徴データ変換手段により変換して得ら
れた図形特徴データを一意化して図形特徴データメモリ
に入力する図形特徴データ一意化手段、 （ハ）上記検索条件に従い上記図形特徴データメモリに
記憶されている図形特徴データを並替えると共に図形特
徴索引データを作成する並替え手段、 （ニ）上記並替え手段により並替えられた図形特徴デー
タに於いて、蓄積データより得られた蓄積図形特徴デー
タの中から、例示図形より得られたキー図形特徴データ
と上記検索条件に従う蓄積図形特徴データを、上記図形
特徴索引データを用いて検索するマッチング手段、 （ホ）上記マッチング手段により得られた蓄積図形特徴
データに該当する図形を蓄積データから取出して出力す
る図形データ読出し手段。

【００２４】実施例２．尚、上記実施例１では、図形特
徴データ変換手段３に於いて、図形から図形特徴データ
を抽出、変換する変換方法が予め定っている例を示した
が、図９に示すように、変換方法１１を外部から指定し
ても良い。すなわち、実施例２に係わる図形検索装置
は、上記実施例１の図形検索装置の図形特徴データ変換
手段の代わりに、指定される変換方法に従い入力された
蓄積データや例示図形から図形の特徴データを抽出して
図形特徴データに変換する図形特徴データ変換手段を設
けたものである。

【００２５】たとえば、上記実施例１では、ｄ、Ｓ１、
Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５の順としたが、その逆にしても
よいし、アルファベット順、文字列の長さ順、コード順
等の指定でもよい。また、利用者ごとに変換方法を指定
したファイルをあらかじめ用意しておいてもよい。

【００２６】以上のように、この実施例では図形検索装
置において指定される変換方法に従い、上記蓄積データ
や例示図形から図形の特徴データを抽出して図形特徴デ
ータに変換する図形特徴データ変換手段を備えたことを
特徴とする場合を説明した。このように、変換方法が指
定できるようにすると、複数の異なる利用者の検索要求
に応じて変換方法を変更できるため、複数の異なる利用
者の検索要求に対しても満足な検索を行う事ができる。

【００２７】実施例３．尚、上記実施例１では、図形特
徴データ一意化手段４により得られた図形特徴データを
一旦図形特徴データメモリ５に蓄えた後に、並替え手段
７により上記図形特徴データを並替える例を示したが、
図１０に示すように、上記図形特徴データを上記図形特
徴データメモリ５を経由せずに直接並替え手段７に入力
しても良い。すなわち、実施例３に係わる図形検索装置
は、上記実施例１の図形検索装置に、実施例１の図形特
徴データ一意化手段の代わりに、変換して得られた上記
図形特徴データを一意化して並替え手段に入力する図形
特徴データ一意化手段を設けると共に、実施例１の並替
え手段の代わりに、検索条件に従い上記図形特徴データ
一意化手段により入力された図形特徴データを並替える
と共に図形特徴索引データを作成する並替え手段を設け
たものである。この実施例３では、一意化した図形特徴
データを直接並替え手段に入力して図形特徴データメモ
リを経由せずに並替え処理を行う事ができるので、上記
実施例１の作用に加えて、使用するメモリ領域が少なく
て済み上記実施例１の作用を高速に行う事ができる。

【００２８】実施例４．尚、上記実施例２では、外部か
ら指定された変換方法に従って図形特徴データ変換手段
３ａにより図形特徴データを得て、更に図形特徴データ
一意化手段４により一意化された図形特徴データを一旦
図形特徴データメモリ５に蓄えた後に、並替え手段７に
より上記図形特徴データを並替える例を示したが、図１
１に示すように、一意化された上記図形特徴データを上
記図形特徴データメモリ５を経由せずに直接並替え手段
７に入力しても良い。

【００２９】この場合、使用するメモリ領域が少なくて
済み、処理速度が高速になると共に、複数の異なる利用
者の検索要求に応じて変換方法を変更できるため、複数
の異なる利用者の検索要求に対しても満足な検索を行う
事ができる。

【００３０】実施例５．また、上記実施例１〜４では、
図１４に示す様な図形を扱う図形検索装置の場合につい
て説明したが、扱う図形は画像データや文字・数値デー
タであっても構成する要素間の接続関係が意味を持つも
のであれば良く、上記実施例と同様の効果を奏する。

【００３１】実施例６．上記実施例１〜５では、接続関
係を記述する記述法として一種類のみを示したが、バイ
ナリツリー構造を記述する方法やその他の記述方法を用
いてもかまわない。

【００３２】

【発明の効果】この発明の請求項１の図形解析装置によ
れば、識別子の付加により記述上は重複記載がなされて
いても、ひとつの図形に基づく記載であることが明確に
わかるという効果がある。

【００３３】また、この発明の請求項２の図形検索装置
によれば、図形の状態に影響を受けずに正しい検索結果
を得られる効果がある。また、複数の異なる利用者の検
索要求に対しても、利用者の要求に適した検索結果を得
られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による図形検索装置を示す
構成図である。

【図２】図形特徴データ変換手段を用いて図１４の図形
から抽出、変換した図形特徴データの一例を示す図であ
る。

【図３】この発明の一実施例による図形解析装置を示す
構成図である。

【図４】この発明の一実施例による図形解析装置の動作
例を示す構成図である。

【図５】図１の図形検索装置に於ける図形特徴データ一
意化手段４の一例を示す構成図である。

【図６】図１の図形検索装置に於ける図形特徴データ一
意化手段４の動作例を示す図である。

【図７】一意化した図形特徴データの一例を示す図であ
る。

【図８】一意化した図形特徴データの一例を示す図であ
る。

【図９】この発明の他の実施例による図形検索装置を示
す構成図である。

【図１０】この発明の他の実施例による図形検索装置を
示す構成図である。

【図１１】この発明の他の実施例による図形検索装置を
示す構成図である。

【図１２】従来の図形検索装置を示す構成図である。

【図１３】蓄積データである図形の一例を示す図であ
る。

【図１４】従来の図形特徴データの一例を示す図であ
る。

【図１５】検索条件として入力した類似規準の一例を示
す図である。

【図１６】図形特徴索引データの一例をイメージで示す
図である。

【図１７】例示して入力する検索要求の一例を示す図で
ある。

【図１８】図１６の図形から抽出、変換した図形特徴デ
ータの一例を示す図である。

【符号の説明】

１ 蓄積データ ２ 検索キー例示図形 ３、３ａ 図形特徴データ変換手段 ４、４ａ 図形特徴データ一意化手段 ５ 図形特徴データメモリ ６ 検索条件 ７、７ａ 並替え手段 ８ マッチング手段 ９ 図形データ読出し手段 １０ 検索結果図形 １１ 変換方法 １２ 図形特徴データ １３ データ内部並替え手段 １４ データ内部入替え手段 １５ 図形特徴データ １６ 抽出手段 １７ 変換手段 １８ 接続関係記述手段 ２０ 検索手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G06F 17/30

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 以下の要素を有する図形解析装置（ａ）
   図形データを入力して図形の特徴を抽出する抽出手段、
   （ｂ）上記抽出手段により抽出された特徴を、対応する
   記号データに変換する変換手段、（ｃ）上記変換手段に
   より変換された記号データを用いて図形間の接続関係を
   記述するとともに、記述の際にひとつの図形に対する記
   号データが複数回用いられる場合、これらの複数の記号
   データがひとつの図形であることを示す識別子を記号デ
   ータに付加する接続関係記述手段。
2. 【請求項２】 以下の要素を有する図形検索装置（ａ）
   図形データを入力して図形の特徴を抽出し、抽出された
   特徴を、対応する記号データに変換するとともに、変換
   された記号データを用いて図形間の接続関係を記述する
   とともに、記述の際にひとつの図形に対する記号データ
   が複数回用いられる場合、これらの複数の記号データが
   ひとつの図形であることを示す識別子を記号データに付
   加して、図形特徴データとして出力する図形特徴データ
   変換手段、（ｂ）上記図形特徴データ変換手段により出
   力された図形特徴データを上記識別子を用いて所定の規
   則に基づいて並べ替える図形特徴データ一意化手段、
   （ｃ）上記図形特徴データ一意化手段により作成された
   図形特徴データを検索データに基づいて検索する検索手
   段。
3. 【請求項３】 上記図形検索装置において、図形特徴デ
   ータ一意化手段は以下の要素を有することを特徴とする
   請求項２記載の図形検索装置（ａ）図形特徴データの接
   続関係を示す記号データの並びを一意になる様に並替え
   るデータ内部並替え手段、（ｂ）上記データ内部並替え
   手段により並替えられた記号データの並びを図形特徴デ
   ータ変換手段による変換順序に影響を受けずに一意とな
   る様に一定のまとまりで入替えるデータ内部入替え手
   段。