JPH01269185A - 直線成分抽出方式 - 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】 〔概要〕 線図形から直線成分を抽出する直線成分抽出方式に関し
、 歪などを含む線分を統合した長い線分を自動的に抽出す
ることを目的とし、 線図形について生成した図形折線データのある点に接続
される線分を順次追跡し、２つの線分の両側の点を結ぶ
線分と当該２つの線分の中央の点との間の距離が所定閾
値以下の場合に、両側の点を結ぶ１つの線分に置き換え
ることを、上記距離が所定の閾値以上となるまで繰り返
し実行し、この時の始点の座標と終点の座標とを出力す
るように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、図面の情報を計算機に入力し、当該図面中の
線図形を認識する図面読み取り装置などにおける直線部
の抽出に関するものである。

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕一般に図
面読み取り装置などにおいて、図形を認識する場合、図
形を構成する線分を細分化し、この細分化した線分を特
徴づけることにより図形Ｆｌを行うようにしている。そ
の−環として、人力した図面や文書中に存在する直線部
分を自動的に抽出し、円弧部分との分離などに利用する
ことが必要となる。

従来の直線部の抽出処理は、細線化などの画像処理の途
中で角部分や分岐部分に原図形にない歪が生じるために
、長い線分が短い線分に分断されてしニドうという問題
点があった。

本発明は、歪などを含む線分を、統合した長い線分を自
動的に抽出することを目的としている。

〔？！、題を解決する手段〕

第１図は本発明の原理構成図を示す。

第１図において、折線近似処理部２は、図形パターン１
を折線近似し、図形折線データ３を生成するものである
。

開始点抽出処理部４は、図形折線テーク３中ン〕・ら直
線追跡のための任、音の開始点（例えばオーブン端点）
を抽出するものである。

直線部追跡処理部５は、図形折線データ３から取り出し
た２つの線分の両端を結ふ線分と、当該２つの線分の中
央の点との間の距離などを求めるものである。

始点　終点抽出処理部６は、直線部追跡処理部５によっ
て求めて統合した線分（直線部）の始点および終点の座
標を求めるものである。

分岐点抽出処理部７は、直線部追跡処理部５によって求
めて統合した線分に対して、他の線分と交わる交点を求
めるものである。

〔作用〕

本発明は、第１図に示すように、折線近似処理部２が図
形パターン（図面）■から図形折線データ３を生成し、
開始点抽出処理部４がこの図形折線データ３中からオー
プン端点などの開始点を見つけ出し、直線部追跡処理部
５がこの見つけ出した開始点から順次取り出した２つの
線分の両側の点を結ぶ線分と、当該２つの線分の中央の
点との間の距離を求めて所定閾値以下の場合に両側の点
を結ぶ１つの線分に置き換え、上記距離が所定閾値以上
になるまで繰り返し実行し、始点・終点抽出処理部６が
この統合した線分の始点および終点の座標を求め、分岐
点抽出処理部７がこの求めた統合した線分が他の線分と
交わる交点（分岐点）の座標を求めてこれらを直線部デ
ータ（統合した線分の始点座標、終点座標、交点の座標
など）８として出力するようにしている。この際、所定
閾値よりも短い線分については無視して次の線分を取り
出し、その距離を求めて統合するようにしている。

従って、接続された複数の線分を統合した長い線分とし
て自動的に抽出することが可能となると共に、いずれの
線分と交差しているかの情報が得られる。

〔実施例〕

次に、第２図から第６図を用いて本発明のＩ　ＴＪ：施
例の構成および動作を順次詳細に説明する。

第２図を用いて、線分を１つの線分に統合する処理につ
いて説明する。

第２図（イ）において、線分Ｖ＋　、Ｖｚ　は、図形折
線データ３である例えば第４図線分番号１と、これに接
続されている線分番号２の線分を、線分Ｖ、　、Ｖ２と
して取り出したものである。このとき、これら線分番号
１．２の座標Ｐ＋　、Ｐｚ　、Ｐ、についても同様に、
第４図から取り出す。そして、線分■１の始点側の点Ｐ
、と４襟分Ｖつの終点側の点Ｐ３とを結ぶ新たな線分を
生成し、この線分と、中点Ｐ２との間の距ａｔを求める
。この求めた距離ｔが所定の閾値Ｔよりも小さいか等し
い場合に、２つの線分Ｖ＋　、Ｖｚをこの新たに生成し
た線分（ＰｌとＰ、とを結ぶ線分）で置き換える。

第２図（ロ）は、線分■、の始点側の点Ｐ１と線分ｖ２
の終点側の点Ｐ、とを結ぶ新たな線分と、中点Ｐ２との
間の距離ｔが、所定の閾値Ｔよりも大きい場合であって
、２つの線分Ｖ、　、Ｖ、を統合しない例を示したもの
である。

第２図（ハ）は、第２図（イ）に示したように線分Ｖ、
　、Ｖ、を１つの線分に統合した後、更に、次に接続さ
れている線分Ｖ、にいて、求めた距離Ｌ゛が所定の閾値
Ｔよりも小さいので、これら３つの線分Ｖ、　、Ｖ２、
Ｖ、を１つの線分に統合したものである。この統合した
線分は、点Ｐ１を始点とし、点Ｐ４を終点として表され
る。以下同様に、距離もが所定の閾値よりも大きくなる
まで操り返し行う。この際、線分を抽出して統合した場
合には、第４図折線図形データを格納したテーブルの作
業用フラグを１　（処理済）などにセントしてこの旨を
表示する 次に、第３図を用いて、複数の線分を１つの線分に統合
する際に、分岐点が現れた場合（第３図（イ））、およ
び短線骨が現れた場合（第３図（ロ））の処理について
、詳細に説明する。

第３図（イ）は、線分Ｖ、　、Ｖ、について第２図（イ
）の処理によって１つの線分として抽出し、更に、線分
ｖ２に３つの線分Ｖｆｆ、Ｖ、、ＶＳが接続されている
場合における直線骨の抽出を説明するものである。この
３つの線分が接続させている分岐点Ｐ、において、当該
３つの線分ｖ３、■ａ、ＶｓＯ）終点側の点Ｐ４　、Ｐ
５　、Ｐ６と始点Ｐ１とを結ぶ線分に対する距離を図示
のようにＬ４、ｔ６、ｊＡ　として夫々求める。この求
めた距離のうち最も小さい距離であるｔ、が所定の閾値
Ｔ以下であるので、この距離ｔ、に対応する線分■４を
統合し、始点Ｐ、と終点Ｐ、とを結ぶ線分を直線骨とし
て抽出する。

第３図（ロ）は、短線骨■、が所定の閾値Ｔ０よりも小
さいので、この短線骨Ｖ、を無視して点Ｐ４に接続され
ている２つの線分ｖ４、■、とＶ６について、第３図（
イ）と同様にして始点Ｐ１と終点Ｐ６とを結ぶ線分を直
線骨として抽出する。

即ち、点Ｐ３において、３つの線分Ｖ４、ＶＳ、■６の
終点側の点Ｐｓ　、Ｐ＆　、Ｐ７と始点Ｐ１とを結ぶ線
分に対する距離を図示のようにｔ、、Ｌ６、ｔ、として
夫々求める。この求めた距離のうち最も小さい距離であ
るｔ６が所定の閾値Ｔ以下であるので、この距離ｔ、に
対応する線分Ｖ。

（短い線分■３も含めて）を統合し、始点Ｐ、と終点Ｐ
、とを結ぶ線分を直線骨として抽出する。

以上の処理によって、始点（オープン端点など）から順
次接続される線分を、第４図折線図形データ３から取り
出し、距離ｔｉが所定の閾値Ｔよりも小さい線分を１つ
に統合した直線骨と、統合し得なかった線分とについて
、始点座標および終点座標を求めると第５図上段に示す
直線テーブルが得られる。そして、これら得られた直線
骨および線分について、他の線分と交わる交点の座標を
求めると、第５図下段に示す分岐点テーブルが得られる
。この際、第５図上段の直線テーブル中に、交点を持つ
直線骨番号ｉに対応づけて交差線分数種および分岐点へ
のポインタ欄を設け、これらに交差数および分岐点テー
ブルへのポインタを格納する。

次に、以上説明した処理をまとめた第６図フローチャー
トについて説明する。

第６図において、図中■は、線分データ（ｌ〜Ｎ）を取
り込む。これは、第４図折線図形データを取り込むこと
を意味している。

図中■は変数ＰＡＲＡ＝Ｏと初期設定する。これは、本
実施例に係わる直線骨を抽出する開始点を取り出すため
の変数であって、開始点の優先順位は下記のようにして
いる。この変数ＰＡＲＡに対応して取り出される情報は
、第４図図中■に格納されている。

（１）　　オーブン端点：ＰＡＲＡ＝０（２）　　屈曲
点（鋭角）：ＰＡＲＡ＝１（３）分岐点：　ＰＡＲＡ＝
２以上 図中■は、線分データ用カウンタＶ＝１と初期設定する
。これは、例えば第４図折線図形データの線分番号１か
ら順次データを取り込むためのものである。

図中■は、ＰＡＲＡ＝ＯｏｒＰＡＲＡ＝１のとき端点＝
ＰＡＲＡか否か、ＰＡＲＡ＝２のとき端点〉２か否か、
あるいはＰＡＲＡ＝３のときその他の端点である、と判
別する。ＹＥＳの場合には、図中■から＠の処理によっ
て当該始点に接続される線分から本実施例に係わる直線
分を抽出する。ＮＯの場合には、図中［相］以下の処理
を行う。

図中■は、線分■の端点に接続している線分を摘出する
。これは、始点に接続されている全ての線分を、第４図
折線図形データ中から取り出す（摘出する）ことを意味
している。

図中■は、変敗ＣＨＫ−１と設定し、変数Ｃとして摘出
した線分数を設定し、変数ｔ−９９９９（ダミー、許さ
れる最大の数）と設定する。

図中■は、ＣＨＫ＞Ｃか否かを判別する。ＹＥＳの場合
（摘出した線分数について図中■から０の処理による本
実施例に係わる直線分の抽出を終了した場合）には、図
中＠を実行する。ＮＯの場合には、図中■で直線との距
離Ｓを求める。

図中■は、ｓａｔか否かを判別する。ＹＥＳの場合には
、変数ｔに当該求めたＳをセット（これにより第３図を
用いて説明した分岐点における距ａｔの最小値が当該変
敗ｔに格納される）し、図中■を実１テする。Ｎｏの場
合には、図中■を実行す。

図中■は、ＣＨＫ＝ＣＨＫ＋１　　（インクレメント）
シ、図中■を実行する。

図中０は、求めた距＃ｔが所定の閾値Ｔよりも小さいま
たは等しいか否かを判別する。ＹＥＳの場合には、図中
０で端点（終点の端点）が０ＰＥＮ（オープン、第４回
路点側の端点に０が格納）の時（図中■のＹＥＳの時）
に図中０を実行し、そうでない時（図中＠のＮｏの時）
に図中■を実行する。

図中［相］は、始点・終点の座標を求める。これは、本
実施例に係わる直線分の追跡が終了したので、追跡を開
始した始点および終点の座標を求め、これらの座標を第
５図上段の直線テーブルに、図示のように直線番号に対
応づけて格納する。

図中■は、線分データ用カウンタＶをインクレメントし
、図中■を繰り返し実行する。

図中＠は、線分データ用カウンタ■の値がＮ（最終デー
タの値Ｎ）か否かを判別する。ＹＥＳの場合には、図中
＠を実行する。Ｎｏの場合には、図中Ｏでｖ＝ｖ＋１　
　（インフレメン日し、図中■を実行する。

図中０は、変数ＰＡＲＡ＞２か否かを判別する。

ＹＥＳの場合には、図中［相］を実行する。ＮＯの場合
には、図中［相］でＰＡＲＡ＝ＰＡＲＡ＋１　　（イン
クレメント）し、図中■を実行する。

以上の処理によって、第４図折線図形データから本実施
例に係わる直線分が抽出され、第５図上段に示すｉｉ！
を線テーブルが生成される。

次に、図中［相］から■を用いて、この第５図上段の直
線テーブルに格納されている直線分から、交差線数およ
び第５図下段に示す分岐点テーブルの生成について説明
する。

図中［相］は、直線分データ（１〜Ｍ）を取り込む。

図中■は、直線分データ用カウンタＷ＝１と初期設定す
る。

図中０は、Ｗ＝Ｍか？否かを判別する。ＹＥＳの場合に
は、終了する。ＮＯの場合には、図中◎を実行する。

図中◎は、直線分データ用カウンタＷ以外の直線分デー
タとの交点の有無を調べる。これは、直線分データ用カ
ウンタＷに設定されている直線分番号の直線と、他の直
線との間に交点が存在するか否かを全てについて、調べ
ることを意味している。

図中［相］は、交点が存在したら、第５図下段に示す分
岐点テーブルに格納する。

図中［相］は、ｗ＝ｗ＋１（インクレメント）する。

そして、図中◎以下を繰り返し実行する。

以上の処理によって、第５図直線テーブル中に交差線分
数が図示のように格納されると共に、分岐点へのポイン
タによってポイントされる分岐点テーブル中に図示のよ
うに、分岐点番号に対応づけて交点の座標が格納される
。

〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、折線図形データ
から接続される線分について順次取り出し、既述した距
離ｔが所定閾値Ｔ以下の線分を１つの線分に統合して直
線骨を抽出する構成を採用しているため、接続される複
数の線分を統合した長い線分を直線骨として自動的に抽
出することができる。この際、分岐点に接続されている
全ての線分との間の距離ｔ、を求め、最も小さい距離ｔ
が所定閾値Ｔ以下の場合に１つの直線骨として抽出して
いるため、分岐点を超えて直線骨を自動的に抽出するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理構成図、第２図、第３図は本発明
の動作説明図、第４図は入力データ例、第５図は出力デ
ータ例、第６図は本発明の動作説明フローチャートを示
す。 図中、１は図形パターン、２は折線近似処理部、３は図
形折線データ、４は開始点抽出処理部、５は直線分遣跡
処理部、６は始点・終点抽出処理部、７は分岐点抽出処
理部、８は直線骨データを表す。 オ（衝Ｂ月　の、原、理構ｈ！バク 第　７　図 直ａ４１′のデＩＩ匁Ｈ！の割伸月図（直線分Ｙケ３４
壱）（イ） 直線候Ｍ０刊肋°狙理の説明図（直線弁１：な９蒙い場
合）（Ｄ） 直線候葡゛の刊１難理の説明図（次候補博デＩ＊９ｆｌ
Ｊ）（ハ） 本発明ｆ）動作［椙（額１） 第　２　図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）線図形から直線成分を抽出する直線成分抽出方式
   において、 線図形について生成した図形折線データのある点に接続
   される線分を順次追跡し、２つの線分の両側の点を結ぶ
   線分と当該２つの線分の中央の点との間の距離が所定閾
   値以下の場合に、両側の点を結ぶ１つの線分に置き換え
   ることを、上記距離が所定の閾値以上となるまで繰り返
   し実行し、この時の始点の座標と終点の座標とを出力す
   るように構成したことを特徴とする直線成分抽出方式。
2. （２）複数の線分が接続される分岐点の場合に、上記２
   つの線分の両側の点を結ぶ線分と当該２つの線分の中央
   の点との間の距離として、この分岐点に接続される複数
   の線分との間の距離のうち最小距離のものを用いて、線
   分を置き換えるように構成したことを特徴とする第（１
   ）項記載の直線成分抽出方式。
3. （３）上記始点の座標と終点の座標とによって表される
   線分に対し、他の線分との交点情報を付与するように構
   成したことを特徴とする第（１）項および第（２）項記
   載の直線成分抽出方式。