JPH01211082A - 図面データの編集方法 - Google Patents

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。

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
適な検索方法に関する。

〔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ｒ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った。

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上に任意の表
示様式で重畳表示される。これによって従来不可能であ
った画像の構造的検索が実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って詳細に説明する。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　（１
０１）にバス結合形式で、図面データを表示するための
ＣＲＴ　（１０２）、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
ャニングにより光電変換するスキャナ（１０５）、及び
スキャニング後の図面画像データを記憶するための画像
ファイル（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ァイル（１０９）及び画像ファイル
の内容から特徴的な図面要素を認識する図面認識装［（
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
キャナ（１０５）から画像ファイル（ｌ　Ｏ８）に読込
み、それを図面認識装置（１０６）により認識した後、
図面ファイル（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
像のままで画像ファイル（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成分だけ
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、Ｎ＝−＋１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［ディジタル画像処理」
１９７６年アカデミツクプレスｐｐ３６２〜ｐｐ３６９
　（ｂｙ　Ｒｏｓｅｎｔｅｌｄ　ａｎｄ　Ｋａｋ″Ｄｉ
ｇｉｔａｌＰｉｃｔｕｒｅ　　ＰｒｏｃｅｓＳｉｎｇ”
１　９　７　６　　　Ａｅａｄａｍｉｃ　　Ｐｒｅｓｓ
）で述べられているような処理）を繰り返す（５ｔｅｐ
２０１）、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１図面内から消滅し、太線成分の縮退
した画像が残った状態となる。この縮退して残った太線
成分の線画像は、線画像としての幅をまだ持っているた
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、カフ著、著ディジタル画像処
理のｐｐ３５７〜ｐｐ３６２で述べられているような処
理）の概要は、　５ｔｏｐ２０２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って、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
文献二ローゼンフエルド、カク著。

ディジタル画像処理の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Ｒｔ’ｌｌ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っているかどうかを
調べ。

もし特徴点になっている場合には、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
の端となっている点９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、図面的座標系の座標値
（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（ｓｔｅｐ　２０４　ｔ　２０５　
）−そこでもし前段までのステップで、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、５
ｔｏｐ　２０４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（ｓｔｅｐ２
０６）　−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６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としては、 端点（ＰＩＦ　ｐＨ）　ｐ分岐点（Ｐｘ、　Ｐａ）屈曲
点（Ｐ　ｓｇ　Ｐ　４．　Ｐ　６１　Ｐ　７１　Ｐ　ｇ
）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ＰｔＰｚ、
ＰａＰａＰｅＰ７Ｐａ、ＰａＰａＰａ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、図面ファイル
（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１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、
その要素の色やフォント（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１画像ファイル（
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）を使って指定されたとすると、そのマ
ウスの位置座標θ（Ｘ　ｔｙ）を求める（ｓｔｅｐ３０
２）−この検索位置に最も近い図面要素を求めるため、
図面ファイル（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、前ステップで求
めた各ベクトルの直線と、マウス指定位置θ（ｘｐｙ）
との距離Ｑを計算する（ｓｔｅｐ３０４）。

そしてこのＱの値が前ステップまでに求めた最小値ａ諺
１ｎの値との比較を用い、小さい場合には最小値Ｑｒａ
ｉｎｔｔＱ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ＶＡＤを記憶しておく
　（ｓｔｅｐ３０５）　、以上テーブル内金ての図形成
分に対し処理を行った後、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
むセグメナ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（ｓｔａｐ３　Ｑ　６）　、
そしてＬＸＹから求まる座標値に従がい、一定のフォン
ト（例えば赤の点滅色で線幅４絵索の直線）を用いてＣ
ＲＴ上に既に表示されている図面画像の上に重畳表示す
る（ｓｔａｐ　３０７　）。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
、画像ファイル内の図面画像がイメージとして表示され
ており、（、）ではマウス指定位！（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１画像ファイル１０８
に格納されている図面画像だけであった。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
ァイル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」
といっ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っては、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、５ｔ
ｅｐ３　Ｑ　ｌの後に図面ファイル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
た図面画像のフォントとは異なる様式で重畳表示するス
テップが増えるだけであり、残りのステップは全て共通
である。さらにこの場合、画像表示の上にベクトルデー
タとコードデ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、スキャナ（１０５）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、スキャナ（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０例えば第６図に示すように、スキャナ（１
０５）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１画像の位置ずれが存在する。同
様に文字成分の場合には、表示用文字フォントの選択や
１文字間ピッ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ャ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
キャ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０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。

画像ファイル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。

まず画像ファイル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、カク著ディジタル画像処理
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（ｓｔａｐ４０１　）　、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、線幅よりに回だけ余分に繰返すのは、スキャナ入
力時のディ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６次に前ステップで得られた膨張
画像に着目し、白成分と黒成分との反転画像を作成する
（ｓｔａｐ４０２　）−そして画像ファイル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ィジ
タル的なＡＮＤ処理を行い（ｓｔａｐ４０３　）　、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Ｐｉ
ＰｚＰｓＰａ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）、及び文字ピッチ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人
力し、そのフォ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））、Ｌかしこの
ままでは、発生フォントと筬に表示さ九ているテキスト
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ＰｒＰ
ｚＰＢＰ４ＰＩの短形を使って、テキスト画像成分だけ
を消去し、フォント発生データだけを残す（第８図（Ｑ
））。

〔発明の効果〕

以上本発明によれば１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ャナ、１０６・・・図面認
識装置、１０７・・・処理を行うための一時メモリ、１
０８・・・図面画像格納のための画像ファイル、１０９
・・・ベクトルやコードデータ格納のための図面ファイ
ル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、図面や地図のデータを画像として記憶する手段と、
   該データを座標列の図形として記憶する手段と、該手段
   により記憶された図面や地図データを表示する手段と、
   該表示画面上の位置を指定する手段とを有するシステム
   において、上記表示装置上の図面・地図の要素検索を行
   う場合に、表示装置上には上記画像データを表示し、検
   索のキーとして図形を用いることを特徴とする図面デー
   タの検索方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の図面データの検索方法
   において、検索結果として得られる図形データを、画像
   上に重畳表示することを特徴とする図面データの検索方
   法。 ３、特許請求の範囲第１項記載の項面データの検索方法
   において、表示装置上には画像データの外に図形データ
   関重畳表示することを特徴とする図面データの検索方法
   。 ４、特許請求の範囲第１項記載の図面データの検索方法
   において、図形要素が重畳する部分の画像要素を消去す
   ることを特徴とする図面データの検索方法。 ５、図面や地図のデータを画像として記憶する手段と、
   該データを座標列の図形として記憶する手段と、該デー
   タをテキストコードとして記憶する手段と上記記憶手段
   に記憶された図面や地図データを表示する手段と、その
   表示画面上の位置を指定する手段とを有するシステムに
   おいて、上記表示画面上には画像データを表示し、テキ
   ストデータを入力する場合には、表示画面上の画像デー
   タを参照しながらその対応位置にコードデータを入力し
   、入力完了後にはその対応画像を消去することを特徴と
   する図面データの偏集方法。