JPH01273176A

JPH01273176A - 穴形状認識方法

Info

Publication number: JPH01273176A
Application number: JP63102090A
Authority: JP
Inventors: Nozomi Sawada; のぞみ澤田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1988-04-25
Filing date: 1988-04-25
Publication date: 1989-11-01

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】［技術分野］本発明は、機械図面自動認識システムにおいて、図面中
で使用される穴形状を認識する方法に関する。

［従来技術］機械図面には丸穴、ネジ穴、Ｄ形穴、角穴、小判穴、長
丸穴などの定形穴と呼ばれる穴形状が頻繁に用いられる
が、従来の機械図面自動認識システムにおいては１図面
画像の細線化ベクトルデータより、穴形状もそれ以外の
普通の外形状も格別区別せずに認識が行われる。

しかし、図面−像の細線化ベクトルは１図面読取り、細
線化、直線または円弧近似の過程で変形を受けやすく、
非直線部分では非常に短いベクトルの連続となり、デー
タ数が著しく多いため、従来の方法では穴形状の認識処
理時間が長い、穴形状の誤認識が起こりやすい、その結
果として普通の外形状と寸法線や寸法補助線との対応付
けの誤りが起こりやすい、などの問題があった。

なお、パターンマツチングにより認識した外形状や穴形
状を、それに付加した誘導符号から確定する方法は知ら
れている（特開昭６２−２６７８９０号）。

［目　的］本発明の目的は、機械図面自動認識システムにおいて、
図面中の穴形状を効率的かつ高精度に認識する方法を提
供することにある。

［構　成］本発明は、図面画像の細線化ベクトルの直線統合処理を
行い、この処理によって得た直線群中から直交する２直
線を捜し、その交点を中心に穴形状の認識を行うことを
特徴とするものである。

［実施例］以下、図面を用いて本発明の一実施例を説明する。

第１図は穴形状認識処理を実行するための装置の一例を
示す、１０１は中央処理装置、１０２は処理のためのプ
ログラムが格納されるプログラムメモリ、１０３は処理
データの記憶のためのデータメモリである。

本発明の穴形状認識処理は、プログラムメモリ１０２に
格納されたプログラムに従って中央処理装Ｗ１０１によ
り実行されるが、図面画像の細線化ベクトルデータ、文
字列データ（位置および文字認識結果）は外部よりデー
タメモリ１０３に予め格納されているものとする。

第２図は穴形状認識処理の全体的な流れ図である。また
、第３図は第２図中のステップ２０２の処理の詳細流れ
図である。

以下、処理の流れに従って、処理内容を説明する。なお
、二Ｎでは定形穴（大穴、ネジ穴、角穴。

小判穴、艇丸穴、Ｄ形穴）を認識対象とするが、これ以
外の穴形状についても、それに関する知識を予め設定し
ておくことにより、同様に認識可能である。

ステップ２０１データメモリ１０３の記憶域１０４内の細線化ベクトル
データの直線統合処理を行う、具体的には、開放端点を
持つベクトルを手がかりに、隣合うベクトルの角度差が
所定の閾値以下である場合に、そのベクトルを同一直線
として統合する処理を繰返す、この直線統合処理結果デ
ータはデータメモリ１０３の記憶域１０５に格納される
。

スーープ２０２第３図の流れ図に示すような処理により、穴形状候補を
見つける。第４図は、この処理の説明のための図である
。

まず、ステップ３０１では、記憶域１０５内の直線統合
処理結果データに基づき、交差する二つの直線（統合直
線）を捜し、その交点を求める。

第４図に示す直線ＬＯ，Ｌｌと交点Ｐｃが得られたもの
とする。

ステップ３０３では、直線ＬＯ，Ｌｌが直交しているか
調べる０通常、定形穴の中心には直交する中心線が存在
するが、この交点を別の線が通る場合もある。この別の
線を排除した中心線が直線ＬＯ，ＬＬとして選ばれるよ
うに、このステップで交差角度の評価を行う。

ステップ３０４では、交点Ｐｃより直線ＬＯ。

Ｌ１上を外側に向かって走査し、他の線（直線統合前の
細線化ベクトル）との交点を捜す、第４図の例では、こ
の交点としてＰＯ，ＰＬ、Ｐ３．Ｐ４が検出される。交
点が見つからない場合、ステップ３０５よりステップ３
０１の処理に戻り、別の２直線の交点を捜す。

ステップ３０６では、ステップ３０４で得た交点が、穴
形状の外形線上の点とすべきであるか否かの評価を行う
。具体的には、ＰＯ，ＰＬ、Ｐ２゜Ｐ３とＰｃとの距離
ｒｏ、ｒｌ、ｒ２．ｒ３について、■ｒｏ、ｒｌ、ｒ２
．ｒ３のうちの少なくとも三つの距離がはゾ等しい（Ｄ
形穴の条件）、または、■ｒＯとｒ２がはゾ等しくかつ
ｒｌとｒ３がはゾ等しい（他の定形穴の条件）ときに、
穴形状の外形線上の点であると判断する。そうでなけれ
ば、いずれかの交点に問題があるので、現在の交点を無
効としてステップ３０４に戻り、さらに外側に向かって
改めて交点を捜す。

ステップ３０７では、穴形状の外形線としてのベクトル
の統合を行う、第４図の例において、まずＰＯとＰｌを
結ぶ仮想線を引き、その傾きθを求める０次にＰＯを端
点に持ち、θに最も近い傾きを持つベクトルＶＯ（記憶
域１０４内のベクトル）を捜し、このベクトルｖＯから
更にベクトルＶｌ、Ｖ２へ順次統合し、Ｐｌに到達する
と２０９２１間についての統合を終了する。ＰＬ、Ｐ２
間、Ｐ２．Ｐ３間、およびＰ３．ＰＯ間についても同様
にベクトル統合を行う。

この統合処理の際、傾きθに最も近いベクトルを進むた
め、誤った方向への統合が進む場合がある。この場合、
次の三つの条件のうちの一つでも成立しなくなった時点
で、統合中に予め付けておいて分岐点マークへ戻り、第
２候補であったベクトルへ統合をやり直す。

■　ｒｉがｒｏ、ｒｌ、ｒ２．ｒ３の最大距離の２倍以
内である。

■　ＰＯからＰｉまでのベクトルの長さの合計がＰＯと
Ｐｌを結ぶ鍼さＬＯの２．５倍以内である。

■　Ｐｉは開放端点てはない。

たゾし、Ｐｉは現在統合したベクトルの端点。

ｒｉはＰｉとＰｃとの距離である。

なお、この統合で接続が不可能となった場合。

ステップ３０４に戻り、さらに外側の範囲について外皮
処理を行う。

また、二Ｎでは接続した点について統合処理を行ったが
、上記■の条件の代わりに、開放端点でも近傍に他の開
放端点または分岐点が存在するか否かの評価を行うこと
により、図面入力の際に穴形状の外形線が切れても、支
障なくその統合を行うことができる。

ステップ３０９では、ステップ３０７の処理で統合され
たベクトルの各点と、予め知識が登録されている各種定
形穴の理想的形状との誤差を求め、誤差の合計が最も小
さい種類の穴形状を選択する。

具体的には、ＰＯ，ＰＬ、Ｐ２．Ｐ３から穴形状の中心
座標を計算し、この中心座標に対するＰＯ２ＰＬ、Ｐ２
．Ｐ３の距離の関係より、穴形状の縦横または切欠き部
分を仮定し、本来あるべき理想的形状を仮定する０次に
、この理想的形状と、ステップ３０７で統合したベクト
ルの各点との中心間距離の差を求め、その合計が最小の
形状を求める。

ステップ３１０では、ステップ３０９で求めた形状デー
タとへもに、穴形状候補をデータメモリ１０３の記憶域
１０６に格納する。なお、理想的形状との誤差が所定の
閾値を越えた穴形状については、形状を判定不可能な穴
形状として登録する。

以上の処理を繰返して図面中の穴形状候補をその形状も
含めて登録する。未処理の２直線の交点が見つからなく
なると、処理を終了する。

ステップ２０３記憶域１０４内の細線化ベクトルデータより、引出し線
を認識し、そのデータを記憶域１０７に格納する。具体
的には、開放端点を持つベクトルまたは矢印の軸となる
ベクトルをもとに、直線および屈曲点の統合を行うこと
により、引出し線に使用するベクトルを求める１次に、
そのベクトルを軸とする矢印および近傍に存在する文字
列の有無によって、最終的に引出し線を認識する。なお
、図面中の文字列の位置、その文字認識結果は、予め記
憶域１０８に格納されている。

ステ・プ２０４引出し線と穴形状候補との対応付けを行うとＮもに、引
出し線に対応した文字列のパターンより穴形状候補の形
状を確定する（穴形状候補は確定穴形状として登録され
ることになる）。

定形穴に使用される文字列の基本パターンは、［Ａ］　
　→　［Ｂコであり、［Ａ］は個数、〔Ｂ］は形状および寸法である
。（［Ａ］−）の部分は省略可能である。

また［Ｂ］のパターンは穴形状の種類によって。

次のような決まっている。

丸穴・・・・・・・・・φ（寸法）ネジ穴・・・・・・Ｍ（寸法）角穴・・・・・・・・・（寸法）×（寸法）小判穴・・
・・・・（寸法）×φ（寸法）長丸穴・・・・・・（寸
法）×（寸法）Ｄ形穴・・・・・・φ（寸法）×（寸法
）なお、角穴と長丸穴のように同一パターンのものにつ
いては、そのパターンから形状の確定はできないから、
穴形状候補について求められた形状データより形状を確
定する。

また、丸穴については、形状を寸法線によって直接指し
示すものに対しても、このステップで認識処理を行う。

ステップ２０５こぎでは、引出し線が対応付けられなかった穴形状候補
と文字列によって複数表現された確定穴形状との対応付
け、およびネジ穴、バーリングなどの二重または三重の
同心円の穴形状についての処理を行う。

まず確定穴形状に対応した引出し線に付加された文字列
の内容から、同心円の有無を確認する。

同心円がある穴形状であれば、その文字列により示され
ている寸法から同心円を捜す範囲を決定する。そして、
この範囲内における確定穴形状と同心の穴形状を、−ま
とまりの穴形状として最終的に認識する。

文字列によって複数表現されている確定穴形状と、引出
し線が対応付けられなかった穴形状候補との対応付けは
、誤認識を避けるため１次のように３ステツプで行う。

まず、複数表現のある確定穴形状に対し、中心が異なり
、形状（ステップ３０９で求めた形状）が同一で、かつ
寸法差が±５％以内の穴形状候補を、確定穴形状に対応
付ける。この穴形状候補は確定穴形状として登録し、次
のステップの対象外とする。

次に複数表現のある確定穴形状に対し、中心が異なり、
寸法誤差が±５％以内の穴形状候補を、確定穴形状に対
応付けて確定し、次のステップの対象外とする。

次に複数表現のある確定穴形状に対し、寸法誤差が±１
０％以内の穴形状候補を対応付け、確定する。

なお、この処理でネジ穴、バーリングなどの同心円を有
する確定穴形状に対応付けられた穴形状候補については
、その同心円の抽出処理も実行する。

ステップ２０６丸穴、ネジ穴を除いた穴形状の全体の傾きを求める。具
体的には、ステップ２０２で得た交点距離ｒ　Ｏｖ　ｒ
　１　ｅ　ｒ　２ｇ　ｒ　Ｊから中心Ｐｃを通る直線Ｌ
Ｏ，ＬＬのどちらに対して形状が縦であるか横であるか
を調べる０次に、その直線（ＬＯまたＬＬ）が明らかに
角度（０°、９０°を除く）を持っている場合、その線
上を指し示す矢印を捜し、これを基準にして角度を示す
文字列を含む寸法線を捜す、そして、この文字列の内容
および形状の縦、横から穴形状の全体的な傾きを認識す
る１例えば、第５図に示した穴形状の場合、文字列５゜
１を捜し、これより傾き角度を３０１と認識する。

この角度データは、記憶域１０６内の確定穴形状に付加
される。

以上説明した本実施例の穴形状認識処理によれば、穴形
状も普通の外形状も区別しないで同様に認識する従来方
法に比べ、次の効果が得られる。

イ）効率よく穴形認識を行うことができる。

口）形状の変形による誤認識を減らすことができる。

ハ）外形線と寸法線および寸法補助線の対応付けの際に
、穴形状の外形線との誤った対応付けを避けられる。

二）引出し線の矢印が欠落しても、穴形状を認識できる
。

ホ）複数表現が可能になるので、入力可能な図面の範囲
が広がる。

へ）穴形状の確定により中心線を判定可能である。

［効　果］以上の説明から明らかなように１本発明によれば、図面
画像の細線化ベクトルの直線統合処理を行い、これによ
り得られた直線群中の直交する２直線を捜し、その交点
を中心に穴形状の認識を行うため、効率的かつ高精度の
穴形状認識が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る処理装置の構成例を示
すブロック図、第２図は穴形状認識処理の全体流れ図、
第３図は穴形状候補を求める処理の流れ図、第４図は穴
形状候補を求める処理の説明図、第５図は穴形状の傾き
角度認識の説明図である。第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）図面画像の細線化ベクトルの直線統合処理を行い
、これにより得られた直線群中の直交する２直線を捜し
、その交点を中心に穴形状の認識を行うことを特徴とす
る穴形状認識方法。