JPH01154290A - 記号認識装置 - Google Patents
記号認識装置Info
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- JPH01154290A JPH01154290A JP62311937A JP31193787A JPH01154290A JP H01154290 A JPH01154290 A JP H01154290A JP 62311937 A JP62311937 A JP 62311937A JP 31193787 A JP31193787 A JP 31193787A JP H01154290 A JPH01154290 A JP H01154290A
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N benzyl N-[2-hydroxy-4-(3-oxomorpholin-4-yl)phenyl]carbamate Chemical compound OC1=C(NC(=O)OCC2=CC=CC=C2)C=CC(=C1)N1CCOCC1=O FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
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- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Image Analysis (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、座標列によって表わされた図形データから特
定の形状を持つ記号を認識する方法に係り、特に断線や
線分の欠落がある場合、および記号線が他の線分と接続
している場合に好適な記号認識方法に関する。
定の形状を持つ記号を認識する方法に係り、特に断線や
線分の欠落がある場合、および記号線が他の線分と接続
している場合に好適な記号認識方法に関する。
従来は特開昭60−15783に見られるように画像デ
ータからヒストグラムを用いて記号を認識する方法など
が提案されていた。
ータからヒストグラムを用いて記号を認識する方法など
が提案されていた。
上記従来技術は以下の問題点がある
(1)画像を直接吸う方式のため、座標列で表わされた
図形データへの適用は困難である。
図形データへの適用は困難である。
(2)断線や、欠落線のある記号の認識への適用が困難
である。
である。
(3)記号の中に矢印線や、文字線が入っている場合の
認識が困難である。
認識が困難である。
本発明は、座標列で表わされた図形データに対してこれ
らの問題を解決する認識手段を提案することにある。
らの問題を解決する認識手段を提案することにある。
上記の目的に対して、断線の問題については、探索窓と
呼ぶ領域内の、線分端点を検索する記号線追跡機能によ
って断線の大きさを誤差として吸収し、欠落線の問題に
ついては線分の推定機能によって欠落線の存在を仮定し
て認識を続けることができるようにし、さらに文字線等
との重なりの問題については、認識履歴を用いた選択機
能によって記号線を選択することによってそれぞれの問
題を解決する。
呼ぶ領域内の、線分端点を検索する記号線追跡機能によ
って断線の大きさを誤差として吸収し、欠落線の問題に
ついては線分の推定機能によって欠落線の存在を仮定し
て認識を続けることができるようにし、さらに文字線等
との重なりの問題については、認識履歴を用いた選択機
能によって記号線を選択することによってそれぞれの問
題を解決する。
探策窓を用いて線分を検索するため、記号線が断線して
いても、この探索窓の中に断線した線分が入れば追跡の
対象とすることができる。また記号線の認ram歴を持
っているため、探索窓の中に複数の線分(文字線など)
が重なってもこの履歴を用いて除外することが可能であ
り、正しい線分を選択できる。また線分が欠落していて
もこの履歴から正しい推定方向を指定することができる
。
いても、この探索窓の中に断線した線分が入れば追跡の
対象とすることができる。また記号線の認ram歴を持
っているため、探索窓の中に複数の線分(文字線など)
が重なってもこの履歴を用いて除外することが可能であ
り、正しい線分を選択できる。また線分が欠落していて
もこの履歴から正しい推定方向を指定することができる
。
記号認識方法を実施するための装置構成を第1図に示す
。本装置は計算機(CPU)101の制御によって動作
する。計算機(CPU)101はインタフェース回路1
02を通してグラフィックデイスプレィ116とタブレ
ットや図面自動入力装置などの図形入力装置117に接
続されている。
。本装置は計算機(CPU)101の制御によって動作
する。計算機(CPU)101はインタフェース回路1
02を通してグラフィックデイスプレィ116とタブレ
ットや図面自動入力装置などの図形入力装置117に接
続されている。
グラフィックデイスプレィ116は、入力結果として得
られる図形データを表示する。図形入力袋[117は図
形118に書かれた図形を座標、列として入力する。こ
の入力された図形に対して記号認識を適用する。計算機
101と接続されているメモリユニット103には、認
識プログラム104とデータテーブル105を格納する
。認識プログラムは記号線を追跡する追跡プログラム1
06、記号線の欠落を推定する推定プログラム107゜
複数の線分から追跡する線分を選択する選択プログラム
108、追跡によって得られた碍分群から記号が認識で
きたかを判定する判定プログラム109、図形を検索す
る検索プログラム110の各プログラムよりなる。デー
タテーブル105としては、座標列によって表された図
形データを格納する図形データテーブル111、認識し
た記号の情報(中心座標、大きさ、名称)を格納する記
号データテーブル112、追跡した線分の座標情報を格
納する記号線テーブル113.記号線の端点の検索を高
速化するためのデータ構造である図形検索用テーブル1
14、認?!a課程で得られた図形の特徴を格納する記
号特徴テーブル115の各テーブルよりなる。
られる図形データを表示する。図形入力袋[117は図
形118に書かれた図形を座標、列として入力する。こ
の入力された図形に対して記号認識を適用する。計算機
101と接続されているメモリユニット103には、認
識プログラム104とデータテーブル105を格納する
。認識プログラムは記号線を追跡する追跡プログラム1
06、記号線の欠落を推定する推定プログラム107゜
複数の線分から追跡する線分を選択する選択プログラム
108、追跡によって得られた碍分群から記号が認識で
きたかを判定する判定プログラム109、図形を検索す
る検索プログラム110の各プログラムよりなる。デー
タテーブル105としては、座標列によって表された図
形データを格納する図形データテーブル111、認識し
た記号の情報(中心座標、大きさ、名称)を格納する記
号データテーブル112、追跡した線分の座標情報を格
納する記号線テーブル113.記号線の端点の検索を高
速化するためのデータ構造である図形検索用テーブル1
14、認?!a課程で得られた図形の特徴を格納する記
号特徴テーブル115の各テーブルよりなる。
記号認識の実行を円記号の認識を例に説明する。
円記号はベクトルで記述されればそれは多角形で近似さ
れる。これは第2図(a)に示すように切断のない線分
群で表される。しかし、線のかすれや図形を入力する装
置の精度の限界により、第2図(b)、 (Q)に示す
ようなパターンが生じう−る。第2図(b)では記号線
が切断されている。
れる。これは第2図(a)に示すように切断のない線分
群で表される。しかし、線のかすれや図形を入力する装
置の精度の限界により、第2図(b)、 (Q)に示す
ようなパターンが生じう−る。第2図(b)では記号線
が切断されている。
(C)は線分の一部分が欠けている。さらに記号内に文
字が重ねて書かれる場合には、第2図(d)に示すよう
に、記号線と文字や矢印などの線分が接続されることが
ある。ここで提案するのはこのような場合でも認識を可
能とする方式である。
字が重ねて書かれる場合には、第2図(d)に示すよう
に、記号線と文字や矢印などの線分が接続されることが
ある。ここで提案するのはこのような場合でも認識を可
能とする方式である。
認識の機構を第3図を用いて説明する。
(1)線分の追跡
追跡部301では図形データテーブル306を参照して
(関係313)、線分の端点に指定幅の探素意を設定す
る。そして検索部305を起動しく関係312)、図形
検索テーブル307を用いて探索窓の中に含まれる特徴
点を検索する(関係320)。この図形検索テーブルに
は特徴点の情報が格納されている。この情報は特徴点の
格納アドレスである。以後、探索窓を設定した端点を追
跡基点、この端点を持つ線分を追跡基準線と呼ぶ。
(関係313)、線分の端点に指定幅の探素意を設定す
る。そして検索部305を起動しく関係312)、図形
検索テーブル307を用いて探索窓の中に含まれる特徴
点を検索する(関係320)。この図形検索テーブルに
は特徴点の情報が格納されている。この情報は特徴点の
格納アドレスである。以後、探索窓を設定した端点を追
跡基点、この端点を持つ線分を追跡基準線と呼ぶ。
検索部305は得られた情報を図形データテーブル30
6を参照して(関係319)座標データに変換し、その
結果を追跡部に返す(関係312)。
6を参照して(関係319)座標データに変換し、その
結果を追跡部に返す(関係312)。
(2)追跡線の選択
線分の追跡でN個(N22)個の端点が得られた場合に
は1選択部302を起動して(関係311)追跡に最も
適した線分を選択する。以後選択した線分を追跡線と呼
ぶ。この方法としてまず選択された線分が追跡基準線と
なす角度θと線長りを求める。そしてこれまで得られた
線分に対して計算した記号線の特徴(Lおよびθ)をJ
!2録したテーブル(記号特徴テーブル308)を参照
して(関係316)、二線分の線長L、角度θの平均L
mθmを計算する。そして次の処理を行ない、追跡する
線分を選択する。
は1選択部302を起動して(関係311)追跡に最も
適した線分を選択する。以後選択した線分を追跡線と呼
ぶ。この方法としてまず選択された線分が追跡基準線と
なす角度θと線長りを求める。そしてこれまで得られた
線分に対して計算した記号線の特徴(Lおよびθ)をJ
!2録したテーブル(記号特徴テーブル308)を参照
して(関係316)、二線分の線長L、角度θの平均L
mθmを計算する。そして次の処理を行ない、追跡する
線分を選択する。
となる線分は対象外とする。OEおよ
びLεはあらかじめ決められた閾値で
ある。
(2,2)選択対象となっている線分について、評価関
数f((0−13rn )、 (L−Lm ))が最小
となるものを選択する、この評 価関数の例として、 を用いる。その他θη、Lηを閾値と してI 0−0m1(θη、IL−LmlくLηが考え
られる。これらの基準を 満たす線分が複数個ある場合は1θ= θmlが最小になる線分を選択する。、。
数f((0−13rn )、 (L−Lm ))が最小
となるものを選択する、この評 価関数の例として、 を用いる。その他θη、Lηを閾値と してI 0−0m1(θη、IL−LmlくLηが考え
られる。これらの基準を 満たす線分が複数個ある場合は1θ= θmlが最小になる線分を選択する。、。
この結果は追跡部301にもどす(関係311)。
そこでその線分の座標情報を記号線テーブル309に!
&録しく関係314)、新しい探索窓の設定端点(追跡
基点)を図形データテーブル306を参照して(関係3
13)を求める。選択部では平均θm、Lmと認識した
線分数Mを更新して記号特徴テーブル308に格納する
(関係316)。今まで追跡した線分数をMとすると、 θfi ←(θmXM+θ)/ (M+1)Lm 4−
(Lm XM+L)/ (M+1)−(3)M4−M
+ 1 となる。
&録しく関係314)、新しい探索窓の設定端点(追跡
基点)を図形データテーブル306を参照して(関係3
13)を求める。選択部では平均θm、Lmと認識した
線分数Mを更新して記号特徴テーブル308に格納する
(関係316)。今まで追跡した線分数をMとすると、 θfi ←(θmXM+θ)/ (M+1)Lm 4−
(Lm XM+L)/ (M+1)−(3)M4−M
+ 1 となる。
(3)記号線の推定
探索窓の中に線分の端点かない場合は、推定実行部30
3を起動して(関係321)記号線の推定を行う。この
記号の推定範囲は、追跡基点からLIIl+LFの距離
内であり、追跡基準線に対してOm±0εまでの範囲の
端点の検索を行う。
3を起動して(関係321)記号線の推定を行う。この
記号の推定範囲は、追跡基点からLIIl+LFの距離
内であり、追跡基準線に対してOm±0εまでの範囲の
端点の検索を行う。
Lm 、 0mは記号特徴テーブル308より得る(
関係317)。この場合も1図形検索用テーブル307
を用いて検索部305を起動させて(関係315)検索
する。そして検索した端点と追跡基点を両端点とする線
分を仮定し、条件(2,1)、(2,2)を適用して適
切な仮想線を選択する(関係324)。ここで仮想線が
なければ追跡基点からL+aの距離にあり、追跡基準線
に対してOmの角度にある端点を設定し、この点から新
たに推定を行なう。この動作は指定回数まで繰返すこと
ができる。ただしこの場合では(3)式は実行しない。
関係317)。この場合も1図形検索用テーブル307
を用いて検索部305を起動させて(関係315)検索
する。そして検索した端点と追跡基点を両端点とする線
分を仮定し、条件(2,1)、(2,2)を適用して適
切な仮想線を選択する(関係324)。ここで仮想線が
なければ追跡基点からL+aの距離にあり、追跡基準線
に対してOmの角度にある端点を設定し、この点から新
たに推定を行なう。この動作は指定回数まで繰返すこと
ができる。ただしこの場合では(3)式は実行しない。
(4)記号形状の判定
認識の過程で最初の端点を再び検索した場合は、形状判
定部304を起動しく関係322)、追跡した線分の座
標と線分数を参照して(関係318゜関係319)これ
らの線分が円記号を構成するか否かを判定する。この時 次の条件を用いる。
定部304を起動しく関係322)、追跡した線分の座
標と線分数を参照して(関係318゜関係319)これ
らの線分が円記号を構成するか否かを判定する。この時 次の条件を用いる。
(4,1)追跡された線分数Mは
M≧Tn ・・・(4)を満たす
。
。
(4,2)記号サイズSZX、SZY (SZXはX方
向の長さ、’SZYはY方向の長さ)SZx≧Tsx (通常はT n = 5、Tsx、Tsyは図面に書か
れた記号の大きさから判断してマニュアル入力する)こ
の両条件が満足される時日記号は認識したとして、その
中心の座標と半径値を記号データテーブル310に格納
する(関係323)。
向の長さ、’SZYはY方向の長さ)SZx≧Tsx (通常はT n = 5、Tsx、Tsyは図面に書か
れた記号の大きさから判断してマニュアル入力する)こ
の両条件が満足される時日記号は認識したとして、その
中心の座標と半径値を記号データテーブル310に格納
する(関係323)。
上の認識機構より第4図の円記号は認識できる。
認識結果の流れは次のようになる。この図では。
線分L1の端点をpH,pHとしている。
処理1:
追跡開始点pHの検索
処理2:
線分Llの端点ptzからの検索#端点psiの選択#
線分L2.の選択 処理3: 線分L2の端点P22からの検索時端点P81の選択時
線分L8の選択 処理4: 線分L8の端点P82からの検索り端点なし功記号線の
推定時端点P41の選択−>Iは仮想線処理5: 線分L4の選択 処理6: 線分L4の端点Pawからの検索#端点P61の選択時
線分L6の選択 処理7: 線分L6の端点P5zからの検索時端点Psz、 El
。
線分L2.の選択 処理3: 線分L2の端点P22からの検索時端点P81の選択時
線分L8の選択 処理4: 線分L8の端点P82からの検索り端点なし功記号線の
推定時端点P41の選択−>Iは仮想線処理5: 線分L4の選択 処理6: 線分L4の端点Pawからの検索#端点P61の選択時
線分L6の選択 処理7: 線分L6の端点P5zからの検索時端点Psz、 El
。
E2の検索の選択り線分L8の選択
処理8:
線分L6の端点Petからの検索り端点P71の選択時
線分L7の選択 処理9: 線分L7の端点P72からの検索#端点Pa1の選択#
線分L8の選択 処理10: 線分L8の端点P82からの検索#端点P11の選択処
理11: 記号形状の判定(線分数M、記号サイズSZの確認)#
円記号の認識 以上の記号の認識においては端点を検索しなければなら
ないが、探索窓に入る端点を図形データテーブルの最初
から最終まで検索して探す方法によれば、データ量が大
きいと非常に時間がかかってしまう、従ってここでは第
5図に示すようなデータ構造を作成する。これは図形の
広がりによって定まる空間をX方向、Y方向それぞれ等
間隔に分割して部分空間に分けて、各部分空間に含まれ
る特徴点の情報を図形検索テーブルに登録したものであ
る。特徴点の情報として折れ点、端点の格納アドレスを
用いる0図形検索テーブル上の登録位置は部分空間の位
置情報から計算される。各部分空間の位置情報として1
分割に基づくラベル(X、j)を用いる。iはX方向の
分割、jはY方向の分割に対応する。ここでは左下の部
分空間のラベルを(0,O)、右上の部分空間のラベル
を(DX−1,DY−1)とする、DX、DYはそれぞ
れX方向、Y方向の図形空間の分割数である。この時特
徴点(X、Y)は、 によって決まる(i、j)の部分空間に含まれる。
線分L7の選択 処理9: 線分L7の端点P72からの検索#端点Pa1の選択#
線分L8の選択 処理10: 線分L8の端点P82からの検索#端点P11の選択処
理11: 記号形状の判定(線分数M、記号サイズSZの確認)#
円記号の認識 以上の記号の認識においては端点を検索しなければなら
ないが、探索窓に入る端点を図形データテーブルの最初
から最終まで検索して探す方法によれば、データ量が大
きいと非常に時間がかかってしまう、従ってここでは第
5図に示すようなデータ構造を作成する。これは図形の
広がりによって定まる空間をX方向、Y方向それぞれ等
間隔に分割して部分空間に分けて、各部分空間に含まれ
る特徴点の情報を図形検索テーブルに登録したものであ
る。特徴点の情報として折れ点、端点の格納アドレスを
用いる0図形検索テーブル上の登録位置は部分空間の位
置情報から計算される。各部分空間の位置情報として1
分割に基づくラベル(X、j)を用いる。iはX方向の
分割、jはY方向の分割に対応する。ここでは左下の部
分空間のラベルを(0,O)、右上の部分空間のラベル
を(DX−1,DY−1)とする、DX、DYはそれぞ
れX方向、Y方向の図形空間の分割数である。この時特
徴点(X、Y)は、 によって決まる(i、j)の部分空間に含まれる。
[]はガウス記号であり、[]を越えない最大の整数を
求める演算を示す。LX、LYは図形空間のX方向、Y
方向の長さである。データを登録するメモリの先頭アド
レスADHは ADR=DTxDPTxj+DTxDYxDPTXi+
FST$AD ・・・(7)で与えられる
。DTは一個の特徴点情報によって更新されるるアドレ
ス数、DPTはラベル(1+j)に対応する場所に登録
できる情報の数、FST$ADは図形検索テーブルの先
頭アドレスである。第5図において特徴点A(座標(A
x 。
求める演算を示す。LX、LYは図形空間のX方向、Y
方向の長さである。データを登録するメモリの先頭アド
レスADHは ADR=DTxDPTxj+DTxDYxDPTXi+
FST$AD ・・・(7)で与えられる
。DTは一個の特徴点情報によって更新されるるアドレ
ス数、DPTはラベル(1+j)に対応する場所に登録
できる情報の数、FST$ADは図形検索テーブルの先
頭アドレスである。第5図において特徴点A(座標(A
x 。
Ay))、特徴点B(座標(BX、By))−特徴点C
(座標(Cx v Cy ) )は(6)式によってそ
れぞれ(i、j)、(i+1.j+1)、(1+ 29
J)に変換され、(7)式で計算されるアドレスに従
って特徴点の情報がテーブルに登録される。このような
データ構造を用いることによって、探索窓による特徴点
の検索は高速化される。まず探索窓を包含する部分空間
群を求める。
(座標(Cx v Cy ) )は(6)式によってそ
れぞれ(i、j)、(i+1.j+1)、(1+ 29
J)に変換され、(7)式で計算されるアドレスに従
って特徴点の情報がテーブルに登録される。このような
データ構造を用いることによって、探索窓による特徴点
の検索は高速化される。まず探索窓を包含する部分空間
群を求める。
部分空間のラベルは探索窓の四隅の座標を用いて計算で
きる。左下隅の座標(Xlb、Ylb)よりj l b
= [Y l bXDY/LY]右上隅の座標(Xrt
、Yrt)より、j rt= [YrtXDY/LY] 従って j1b≦j≦jrt の範囲の部分空間(it j)を検索する。(IIj)
に対応するテーブルのアドレスは(7)式より計算され
る。そしてこのアドレスによって示される場所から特徴
点の情報を取り出す。こうして探索窓の中に含まれる特
徴点を検索する。ただしこの中には追跡基点も含まれる
ため、それを除外する。
きる。左下隅の座標(Xlb、Ylb)よりj l b
= [Y l bXDY/LY]右上隅の座標(Xrt
、Yrt)より、j rt= [YrtXDY/LY] 従って j1b≦j≦jrt の範囲の部分空間(it j)を検索する。(IIj)
に対応するテーブルのアドレスは(7)式より計算され
る。そしてこのアドレスによって示される場所から特徴
点の情報を取り出す。こうして探索窓の中に含まれる特
徴点を検索する。ただしこの中には追跡基点も含まれる
ため、それを除外する。
記号の認識は、(1)探索点設定、(2)端点検索、(
3)線分選択の三処理を繰り返しX用することによって
実行される。ここで記号線は探索窓によってその端点を
検索することによって得られる。
3)線分選択の三処理を繰り返しX用することによって
実行される。ここで記号線は探索窓によってその端点を
検索することによって得られる。
円記号を認識するアルゴリズムを第6図に示す。
まず記号の最上点、端点を検索するためのデータ構造と
して図形検索テーブルを作成する(ステップ601)。
して図形検索テーブルを作成する(ステップ601)。
そして左上の部分空間((0,N)のラベルの付けられ
た部分空間)からラスタサーチして、部分空間のラベル
を更新しながら(ステップ602)図形検索テーブルか
ら特徴点を検索し、引き続いてこの特徴点を持つ図形を
検索する(ステップ604)。検索した図形の特徴点の
うちY座標が最大になる点S(座標(Xs、Ys))を
追跡開始点とする。この点Sが一線分のみの端点であれ
ば、もう一方の端点方向に追跡を行なう。
た部分空間)からラスタサーチして、部分空間のラベル
を更新しながら(ステップ602)図形検索テーブルか
ら特徴点を検索し、引き続いてこの特徴点を持つ図形を
検索する(ステップ604)。検索した図形の特徴点の
うちY座標が最大になる点S(座標(Xs、Ys))を
追跡開始点とする。この点Sが一線分のみの端点であれ
ば、もう一方の端点方向に追跡を行なう。
従ってこの端点の座標を(Xe、Ye)とすると、X
s (X eならば時計回り、X s > X eなら
ば反時計回りに追跡する。X s = X eの場合お
よびSが二線分に共通な端点であれば時計回りに追跡す
るものとする。(ステップ606)。追跡方向が決まる
と追跡開始点でないもう一方の点を追跡基点として追跡
を開始する。
s (X eならば時計回り、X s > X eなら
ば反時計回りに追跡する。X s = X eの場合お
よびSが二線分に共通な端点であれば時計回りに追跡す
るものとする。(ステップ606)。追跡方向が決まる
と追跡開始点でないもう一方の点を追跡基点として追跡
を開始する。
まずこの追跡基点を中心として指定幅を持つ正方形の探
索窓を設定しくステップ607)、この探索窓に含まれ
る端点群を検索する(ステップ608)。そしてこの特
徴点を端点とする線分を記号線として選択する。線分が
複数個ある場合は、その中から最も適切な線分を選択す
る必要がある。
索窓を設定しくステップ607)、この探索窓に含まれ
る端点群を検索する(ステップ608)。そしてこの特
徴点を端点とする線分を記号線として選択する。線分が
複数個ある場合は、その中から最も適切な線分を選択す
る必要がある。
このため追跡基準線と作る角度θと、線長りを計算する
。そして次の条件を適用し追跡線を求める(ステップ6
09)。
。そして次の条件を適用し追跡線を求める(ステップ6
09)。
条件1:
L≧Lm+Lt、L≦Lm −Lε
となる線分は除外して候補を絞る。
条件2:
評価関数
が最小となる線分を選択する。もし同じ値になる線分が
複数本ある場合は、Iθ−θm 1が最小になる線分を
選択する。
複数本ある場合は、Iθ−θm 1が最小になる線分を
選択する。
ここでLLll、θmはそれぞれ、これまで追跡してき
た線分について求めた線長と、追跡基準線との角度の平
均であるsLt、oiは閾値である。
た線分について求めた線長と、追跡基準線との角度の平
均であるsLt、oiは閾値である。
こうして線分が一本選択される(ステップ610)。
選択された線分の両端点のYm標(Yz、 Y2)は、
追跡開始点のY座標Yeが円記号の最上点としているた
め、 Yl、Y2≦Ye −(13)を満たさなけれ
ばならない。もしこの条件を満たさなければ(ステップ
611)、別の線分を選択する1選択した線分が追跡開
始点を含まない場合は(ステップ612)、選択した線
分の長さLと前に選択した線分となす角θを、(3)式
に従ってこれまで得られた線長の和、角度の和に加算し
てその平均L+a、θmを更新する。LmとOmは記憶
され次の線分を選択するためのパラメータとなる(ステ
ップ613)。さらに選択した追跡線の両端点の座標を
記号構成線テーブルに登録し(ステップ614)、追跡
基点を求めてその点に探索窓を設定して次の追跡を行な
う。もし選択した線分が最初の追跡基準線であれば、検
索した線分の数Mと、記号線群の大きさszx、5zy
(szx、szyはX方向、Y方向の長さ)について M≧Tn szx≧Tsx−・・・(111) szy≧T s y を満たせば円記号とする(ステップ615)。ここでT
nはベクトル化の精度に依存するため、それに従って決
定する(通常はT n = 5 )。上の判定でM=3
とすば三角形、M=4とすれば矩形の認識ができる。M
がTn未満あるいは5zx=szYがTsx、Tsy未
満であれば、その線分を選ばずに他の線分を検索する。
追跡開始点のY座標Yeが円記号の最上点としているた
め、 Yl、Y2≦Ye −(13)を満たさなけれ
ばならない。もしこの条件を満たさなければ(ステップ
611)、別の線分を選択する1選択した線分が追跡開
始点を含まない場合は(ステップ612)、選択した線
分の長さLと前に選択した線分となす角θを、(3)式
に従ってこれまで得られた線長の和、角度の和に加算し
てその平均L+a、θmを更新する。LmとOmは記憶
され次の線分を選択するためのパラメータとなる(ステ
ップ613)。さらに選択した追跡線の両端点の座標を
記号構成線テーブルに登録し(ステップ614)、追跡
基点を求めてその点に探索窓を設定して次の追跡を行な
う。もし選択した線分が最初の追跡基準線であれば、検
索した線分の数Mと、記号線群の大きさszx、5zy
(szx、szyはX方向、Y方向の長さ)について M≧Tn szx≧Tsx−・・・(111) szy≧T s y を満たせば円記号とする(ステップ615)。ここでT
nはベクトル化の精度に依存するため、それに従って決
定する(通常はT n = 5 )。上の判定でM=3
とすば三角形、M=4とすれば矩形の認識ができる。M
がTn未満あるいは5zx=szYがTsx、Tsy未
満であれば、その線分を選ばずに他の線分を検索する。
(14)の条件を満たした場合は、記号構成線の端点座
標から最小値、最大値を求め、この値から中点の座標(
XMID、YMID)と半径RADを計算する(ステッ
プ616)。
標から最小値、最大値を求め、この値から中点の座標(
XMID、YMID)と半径RADを計算する(ステッ
プ616)。
XMID= (XMIN+XMAX)/2YMID=
(YMIN+YMAX)/2 ・ (15)RAI
) = (XMAX−XMIN+YMAX−’V
MIN)/4そしてこの値を記号テーブルに登録する(
ステップ617)。記号線を消去する場合は、検索した
線分のアドレスかインデクスを記号構成線テーブルに登
録しておき、これを利用して消去することができる。
(YMIN+YMAX)/2 ・ (15)RAI
) = (XMAX−XMIN+YMAX−’V
MIN)/4そしてこの値を記号テーブルに登録する(
ステップ617)。記号線を消去する場合は、検索した
線分のアドレスかインデクスを記号構成線テーブルに登
録しておき、これを利用して消去することができる。
ステップ610において、探索窓の中に線分の端点かな
い場合は、線分の推定を行う。線分の推定は次のように
して行う。まず追跡基点Pから角度Omの方向に長さL
a+の線分を考え、この線分を垂直二等分線とし、点P
を中心に±Oεの方向にある線分を二辺とする二等辺三
角形を設定する(ステップ619)、この二等辺三角形
で囲まれる領域を推定範囲として領域を包含する部分空
間を求め、その中に含まれる線分の端点を検索する。
い場合は、線分の推定を行う。線分の推定は次のように
して行う。まず追跡基点Pから角度Omの方向に長さL
a+の線分を考え、この線分を垂直二等分線とし、点P
を中心に±Oεの方向にある線分を二辺とする二等辺三
角形を設定する(ステップ619)、この二等辺三角形
で囲まれる領域を推定範囲として領域を包含する部分空
間を求め、その中に含まれる線分の端点を検索する。
この部分空間は次のようにして求めることができる。第
7図に示すように垂直二等分線を指定数で分割し、二等
分線に対するその点での垂線と、二等辺三角形の二辺と
の交点を求める。そして直前の交点と合わせて合計4点
の座標の最小値、および最大値からその外接四角形を求
める。最初の外接四角形は、二個の交点と点Pの三点か
ら外接四角形を求める。こうして得られる外接四角形群
は二等辺三角形を被復する。次に外接四角形を探索窓と
してその中に含まれる端点を探す。この時前述の図形検
索テーブルを用いる。そして端点が二等辺三角形の中に
あればそれを候補として選択する(ステップ620)。
7図に示すように垂直二等分線を指定数で分割し、二等
分線に対するその点での垂線と、二等辺三角形の二辺と
の交点を求める。そして直前の交点と合わせて合計4点
の座標の最小値、および最大値からその外接四角形を求
める。最初の外接四角形は、二個の交点と点Pの三点か
ら外接四角形を求める。こうして得られる外接四角形群
は二等辺三角形を被復する。次に外接四角形を探索窓と
してその中に含まれる端点を探す。この時前述の図形検
索テーブルを用いる。そして端点が二等辺三角形の中に
あればそれを候補として選択する(ステップ620)。
次に検索した端点と点Pを端点とする仮想線分を考え、
検索した端点を含む直線が直線を作る場合は、これを−
本の線分とみなす。これは直線の一部が欠けたものとみ
なすことを意味する。そうでなければ完全に失われた線
分とみなす。この二等辺三角形に含まれる端点がある場
合(ステップ621)は、この直線性を優先し、上のよ
うに仮想線を想定して、Lm 。
検索した端点を含む直線が直線を作る場合は、これを−
本の線分とみなす。これは直線の一部が欠けたものとみ
なすことを意味する。そうでなければ完全に失われた線
分とみなす。この二等辺三角形に含まれる端点がある場
合(ステップ621)は、この直線性を優先し、上のよ
うに仮想線を想定して、Lm 。
Omに関する条件1,2を満たす仮想線を選択する。仮
想線がなければ追跡基点からLmの距離にあり、追跡基
準線に対して0mの角度にある位置に端点を設定し、こ
の点から新たに推定を行なう。
想線がなければ追跡基点からLmの距離にあり、追跡基
準線に対して0mの角度にある位置に端点を設定し、こ
の点から新たに推定を行なう。
この推定は指定回数まで繰り返すことができる(ステッ
プ622)。
プ622)。
もし推定によっても線分が検索されない場合(ステップ
618)は、記号は認識されないとして、別の追跡開始
点を求める(ステップ604)。
618)は、記号は認識されないとして、別の追跡開始
点を求める(ステップ604)。
一つの部分空間にあるすべての図形について記号認識を
行なった後は(ステップ605)、部分空間のラベルを
更新する(ステップ602)、そして更新ができなくな
れば((N、O)から更新しようとする場合)(ステッ
プ603)記号認識処理を終了する。
行なった後は(ステップ605)、部分空間のラベルを
更新する(ステップ602)、そして更新ができなくな
れば((N、O)から更新しようとする場合)(ステッ
プ603)記号認識処理を終了する。
ここに示した円記号の認識方法は、記号特徴テーブルを
拡張して、記号の構造に関する情報を知識として登録す
ることによって、他の形状の記号の認識へ適用できる。
拡張して、記号の構造に関する情報を知識として登録す
ることによって、他の形状の記号の認識へ適用できる。
テーブルの構造および認識制御方法については特開昭6
2−63385で示した。
2−63385で示した。
ここではその機能を用いた円以外の記号の認識方法につ
いて示す。第8図は記号の構造を記述する記号特徴テー
ブルである。このテーブルは記号Anが部分記号H個を
接続して構成されること、さらにに番目(k≦H)の部
分記号Bhは、最小Mn個、最大Mx個連なっているこ
とを示している。
いて示す。第8図は記号の構造を記述する記号特徴テー
ブルである。このテーブルは記号Anが部分記号H個を
接続して構成されること、さらにに番目(k≦H)の部
分記号Bhは、最小Mn個、最大Mx個連なっているこ
とを示している。
Bkの構成条件として線長条件と角度条件がある。
(1)線長条件
線長条件として連なる二線分の長さの比の最大値、最小
比を登録する。この時、最初に追跡された線分を追跡基
僧線とする。
比を登録する。この時、最初に追跡された線分を追跡基
僧線とする。
(2)角度条件
角度条件として連なる二線分の角度の最大値、最小値を
登録する。この時、最初に追跡された線分を追跡基準線
とする。
登録する。この時、最初に追跡された線分を追跡基準線
とする。
Bkは構成要素となる二線分を認識するたびに、現在の
認識数Crに1を加算してゆく。(初期値はCr =
O)この時、 Cr =M x =416)ならば、次の記
号Bb+tを認識する。
認識数Crに1を加算してゆく。(初期値はCr =
O)この時、 Cr =M x =416)ならば、次の記
号Bb+tを認識する。
Mn≦Cr < M x −(17)ならば、B
hおよびBiが認識の候補となり、いずれかの部分記号
を認識する。(ここでBs(i≧に+1)についてはM
n≠0となる部分記号すべてが候補となる) Cr < M n −(18)ならば、Bk
を認識する。
hおよびBiが認識の候補となり、いずれかの部分記号
を認識する。(ここでBs(i≧に+1)についてはM
n≠0となる部分記号すべてが候補となる) Cr < M n −(18)ならば、Bk
を認識する。
第9図に示すようなLl・・・Llより構成される図形
を認識する場合を説明する。
を認識する場合を説明する。
このような記号を認識するためのアルゴリズムは次のよ
うに第6図のアルゴリズムを改良することによって得ら
れる。
うに第6図のアルゴリズムを改良することによって得ら
れる。
ステップ602→選択した図形の任意の一点を認識の開
始点とする。(認識がで きない場合は開始点を更新する) ステップ609→記号形状テーブルの情報(線分条件、
角度条件)に基づいて線 分を選択する。
始点とする。(認識がで きない場合は開始点を更新する) ステップ609→記号形状テーブルの情報(線分条件、
角度条件)に基づいて線 分を選択する。
ステップ611.606→省略
ステップ613→Crの再記入およびCrに基づいて認
識候補を選択する。
識候補を選択する。
ステップ615→全部分記号を認識したか第9図に示す
記号の認識の流れを以下に示す。
記号の認識の流れを以下に示す。
ここで()の中は認識候補の部分記号を示す。
処理1:
Pzzを追跡開始点とする。
処理2:(St)
線分L1の端点Pzzからの検索り端点Pxxの選択環
L2の検索#記号S1の認識 処理3:(S2) 線分L2の端点Pisからの検索#端点Patの選択環
L3の検索時記号S2の認識、Cr=1処理4:(S2
) 線分L8の端点P8zからの検索時端点なし鴫記号線の
推定り端点Qr(Exの端点)とP41 (L4の端点
)を検索する功■1を仮想線としてPLLを選択、Cr
=2 処理5:(82) 線分L4を選択、Cr=3 処理6: (82,S3) 線分L4の端点P42からの検索り端点pHlの選択環
L5の検索時記号S2の認識、Cr=4処理7: (
S2.S3) 線分L5の端点Patからの検索時端点P81の選択環
L8の検索う記号S3の認識 処理8: (S4) 線分L8の端点P82からの検索時端点なしう記号線の
推定#端点Qs(Eaの端点)とP71 (Llの端点
)を検索する#直線性優先のためP71を選択処理9: Llの端点Pyzから追跡開始点P工lを検索し、認識
を終了する。
L2の検索#記号S1の認識 処理3:(S2) 線分L2の端点Pisからの検索#端点Patの選択環
L3の検索時記号S2の認識、Cr=1処理4:(S2
) 線分L8の端点P8zからの検索時端点なし鴫記号線の
推定り端点Qr(Exの端点)とP41 (L4の端点
)を検索する功■1を仮想線としてPLLを選択、Cr
=2 処理5:(82) 線分L4を選択、Cr=3 処理6: (82,S3) 線分L4の端点P42からの検索り端点pHlの選択環
L5の検索時記号S2の認識、Cr=4処理7: (
S2.S3) 線分L5の端点Patからの検索時端点P81の選択環
L8の検索う記号S3の認識 処理8: (S4) 線分L8の端点P82からの検索時端点なしう記号線の
推定#端点Qs(Eaの端点)とP71 (Llの端点
)を検索する#直線性優先のためP71を選択処理9: Llの端点Pyzから追跡開始点P工lを検索し、認識
を終了する。
このような記号の組合せよりなる複合記号については特
開昭62−63385に示すように、二個の記号の複合
に関する情報を記述したテーブルを追加することによっ
て対応できる。
開昭62−63385に示すように、二個の記号の複合
に関する情報を記述したテーブルを追加することによっ
て対応できる。
本発明によって、記号線の断線、一部分の欠落、記号以
外の線との接続が生じても、その記号の認識が可能であ
る。この方法はかすれ線や、断線を含む図面を自動入力
して得られる図形から、記号を認識する場合に有効であ
る。さらに手書き記号の認識にも適用できるなど、柔軟
な認R機能を実現できる。
外の線との接続が生じても、その記号の認識が可能であ
る。この方法はかすれ線や、断線を含む図面を自動入力
して得られる図形から、記号を認識する場合に有効であ
る。さらに手書き記号の認識にも適用できるなど、柔軟
な認R機能を実現できる。
第1図は認識装置の構成を示す図、第2図は円記号の変
形例を示す図、第3図は認識機能の動作原理を示す図、
第4図は認識可能な円記号の例を示す図、第5図は図形
検索テーブルの原理を示す図、第6図は円記号認識アル
ゴリズムを示す図、第7図は記号線推定の流れを示す図
、第8図は記号の措造を記述する記号特徴テーブルの構
成を示す図、第9図は認識可能な記号の例を示す図、第
10図は記号特徴テーブルを示す図である。 101・・・計算機(CPU)、102・・・インタフ
ェース回路、103・・・メモリユニット、104・・
・認識プログラム、105・・・データテーブル、10
6・・・追跡プログラム、107・・・推定プログラム
、108・・・選択プログラム、109・・・判定プロ
グラム、110・・・図形検索プログラム、111.3
06・・・図形データテーブル、112,310・・・
記号データテーブル、113,309・・・記号線テー
ブル、114.307・・・図形検索テーブル、115
.308・・・記号特徴テーブル、116・・・グラフ
ィックデイスプレィ、117・・・図形入力装置、11
8・・・図面、301・・・追跡部、302・・・選択
部、303・・・推定■ 4 図 Pd2. P5J 第 6 図(0−) 弔 乙 図 (b) 爾〒 乙 [B(す 不 lo 図
形例を示す図、第3図は認識機能の動作原理を示す図、
第4図は認識可能な円記号の例を示す図、第5図は図形
検索テーブルの原理を示す図、第6図は円記号認識アル
ゴリズムを示す図、第7図は記号線推定の流れを示す図
、第8図は記号の措造を記述する記号特徴テーブルの構
成を示す図、第9図は認識可能な記号の例を示す図、第
10図は記号特徴テーブルを示す図である。 101・・・計算機(CPU)、102・・・インタフ
ェース回路、103・・・メモリユニット、104・・
・認識プログラム、105・・・データテーブル、10
6・・・追跡プログラム、107・・・推定プログラム
、108・・・選択プログラム、109・・・判定プロ
グラム、110・・・図形検索プログラム、111.3
06・・・図形データテーブル、112,310・・・
記号データテーブル、113,309・・・記号線テー
ブル、114.307・・・図形検索テーブル、115
.308・・・記号特徴テーブル、116・・・グラフ
ィックデイスプレィ、117・・・図形入力装置、11
8・・・図面、301・・・追跡部、302・・・選択
部、303・・・推定■ 4 図 Pd2. P5J 第 6 図(0−) 弔 乙 図 (b) 爾〒 乙 [B(す 不 lo 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、座標列で表わされた図形データに対して、図形を構
成する複数の線分を追跡する手段と、上記複数の線分の
中から追跡すべき線分を選択する手段と、上記追跡すべ
き線分がない場合に上記線分の存在を推定する手段と、
上記追跡した線分群の座標情報をもとに記号を認識した
か否かを判定する手段と、上記図形データを格納するテ
ーブルと、記号の認識結果を格納するテーブルと、この
認識過程で得られた座標情報を格納するテーブルと、認
識の過程で得られた記号の特徴量を格納するテーブルよ
り構成した記号認識装置。 2、特許請求の範囲第1項記載の記号認識装置において
、上記追跡手段によつて記号線を追跡し、追跡する線分
が複数ある場合は、選択手段が認識履歴を考慮して選択
し、上記推定手段によつて、途中の一部の線分が欠落し
ていても得られた記号の特徴量を使つて線分があるもの
と判断して、引き続いて認識が可能ならば記号線の追跡
を続けることによつて記号を認識することを特徴とする
記号認識装置。 3、特許請求の範囲第2項記載の記号認識装置において
、上記追跡する記号線の検索を高速化する手段として、
線分の折れ点および端点の座標の格納アドレスを、図形
検索用テーブルの所定の位置に格納し、座標値入力によ
つて代数計算のみでテーブル上のアドレスを計算して折
れ点、端点を検索する手段を追加したことを特徴とする
記号認識装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62311937A JP2852044B2 (ja) | 1987-12-11 | 1987-12-11 | 記号認識装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62311937A JP2852044B2 (ja) | 1987-12-11 | 1987-12-11 | 記号認識装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01154290A true JPH01154290A (ja) | 1989-06-16 |
JP2852044B2 JP2852044B2 (ja) | 1999-01-27 |
Family
ID=18023226
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62311937A Expired - Lifetime JP2852044B2 (ja) | 1987-12-11 | 1987-12-11 | 記号認識装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2852044B2 (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6027086A (ja) * | 1983-07-22 | 1985-02-12 | Omron Tateisi Electronics Co | 線素追跡方法 |
JPS6263385A (ja) * | 1985-09-13 | 1987-03-20 | Hitachi Ltd | 記号認識方法 |
JPS62208178A (ja) * | 1986-03-10 | 1987-09-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 線切れ接続装置 |
-
1987
- 1987-12-11 JP JP62311937A patent/JP2852044B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6027086A (ja) * | 1983-07-22 | 1985-02-12 | Omron Tateisi Electronics Co | 線素追跡方法 |
JPS6263385A (ja) * | 1985-09-13 | 1987-03-20 | Hitachi Ltd | 記号認識方法 |
JPS62208178A (ja) * | 1986-03-10 | 1987-09-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 線切れ接続装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2852044B2 (ja) | 1999-01-27 |
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