JPH0142029B2 - - Google Patents

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JPH0142029B2
JPH0142029B2 JP19552984A JP19552984A JPH0142029B2 JP H0142029 B2 JPH0142029 B2 JP H0142029B2 JP 19552984 A JP19552984 A JP 19552984A JP 19552984 A JP19552984 A JP 19552984A JP H0142029 B2 JPH0142029 B2 JP H0142029B2
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JP
Japan
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JP19552984A
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Akira Maeda
Satoshi Tanaka
Kazunari Ikeda
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、図面中の特定の図形を検出して、
その形状を認識する図形認識装置に関するもので
ある。
〔従来の技術〕
第9図は従来の図形認識装置を示すブロツク構
成図である。図において、1は図面を画像として
入力し、デイジタル化した2値画像データを得る
画像入力装置、2は入力した2値画像データを格
納する2値画像メモリ、3は画像データ中の線要
素の太さが「1」になるまで線要素を細める細線
化回路、4は太さ「1」の線要素の2値画像の点
列の座標を記憶する点列データメモリ、5は点列
データから特定形状の対象図形を抽出してコード
化するコード化回路、6はコード化されたデータ
を格納するコード化データメモリである。
第10図は、第9図の図形認識装置において、
入力された2値画像データと細線化されたデータ
を示す説明図である。今、画像入力装置1によつ
て入力された図形は、2値化され、太さを持つた
デイジタル画像として2値画像メモリ2に格納さ
れる。細線化回路3は、第10図に「〇」印で示
す様な太さを持つた2値画像データから、「〓」
印で示す様な線の中心を抽出するまで細めてい
き、中心の点の位置情報をx−y座標列として求
める。この様にして求めたx−y座標列を点列デ
ータと呼ぶ。点列データメモリ4に、上記点列デ
ータを格納する。コード化回路5は、点列データ
から図面中の図形を直線や円弧にコード化し、そ
の形状を解析して特定の対象図形を認識する。コ
ード化データメモリ6は、認識した図形コードを
格納する。
〔発明が解決し様とする問題点〕
上記の様な従来の図形認識装置では、図面中の
特定の図形を検出して、その形状を認識する際
に、複雑な背景と特定の対象図形が重畳して書か
れた図面に対して、背景線と対象図形が交わつた
り、接したりしているために、対象図形のみを抽
出し、その形状を認識することは非常に困難であ
るという問題点があつた。
この発明は、かかる問題点を解決するためにな
されたもので、図面中の一定の大きさの黒の領域
と白の領域の各特徴量、及び各領域間の関係を用
いて図形を認識する様にした図形認識装置を得る
ことを目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る図形認識装置は、複雑な背景と
特定の対象図形が重畳して書かれた図面から大き
さが一定範囲内の黒の領域と白の領域とを抽出
し、それぞれの領域の大きさ、存在範囲、中心座
標、形状と、各領域間の位置関係、接続関係及び
複数領域を統合した領域の形状等のパラメータに
より、特定の図形と判定するものである。
〔作用〕
この発明の図形認識装置においては、複雑な背
景と特定の対象図形が重畳して書かれた図面から
特定の対象図形を認識するため、図面中の一定の
大きさの黒の領域と白の領域の各特徴量、及び各
領域間の関係を用いて図形を認識する様にする。
〔実施例〕
第1図はこの発明の一実施例である図形認識装
置を示すブロツク構成図である。図において、1
は画像入力装置、2は2値画像メモリ、7は領域
抽出回路、8は点列データ抽出回路、9は点列デ
ータメモリ、10は点列データ解析回路、11は
領域のパラメータを格納するメモリ、12は領域
解析回路、13は領域の関係を表わすパラメータ
を格納するメモリ、14は図形判定回路、15は
判定結果のコードを格納するメモリである。
次に、上記第1図に示す図形認識装置の動作に
ついて説明する。第2図に示す様な入力の対象と
なる図面、例えば特定の対象図形(図中の◎,
〇,〓,〓)と複雑な背景が重畳して書かれた図
面を、画像入力装置1によつて入力し、図面中の
図形、背景等がデイジタル化した2値画像データ
として2値画像メモリ2に格納される。領域抽出
回路7は、領域の膨張と収縮、画像演算、境界画
像抽出などを行う。画像抽出回路7は、2値画像
データ中の白の領域(値「0」の領域)を以下の
方法で抽出する。まず、入力された2値画像デー
タに対して、膨張収縮操作を行う。第3図に示す
様に、注目している画像データαに対して、A,
B,C,D,E,F,G,Hの画像データをαの
8近傍と、A,C,E,Gの画像データをαの4
近傍とそれぞれ呼ぶ。そして、A〜Hとαは
「0」又は「1」の値をとる。膨張操作には、8
連結膨張操作と4連結膨張操作があり、8連結膨
張操作は、 α=0の点に対して、 Max(A,B,C,D,E,F,G,H,)=
1ならば β=1 それ以外は β=0 α=1の点に対して、 β=1 (1) を出力する。ここで、βは入力画像データαに対
応する出力画像データであり、Max(a,b)は
a,bの値の内最大の値とする。また、4連結膨
張操作は、 α=0の点に対して、 Max(A,C,E,G)=1ならば β=1 それ以外は β=0 α=1の点に対して、 β=1 (2) を出力する。また、収縮操作には、8連結収縮操
作と4連結収縮操作があり、8連結収縮操作は、
注目している画像データαが、 α=1の点に対して、 Min(A,B,C,D,E,F,G,H,)=
0ならば β=0 それ以外は β=1 α=0の点に対して、 β=0 (3) を出力する。Min(a,b)はa,bの値の内最
小の値とする。
また、4連結収縮操作は、 α=1の点に対して、 Min(A,C,E,G)=0ならば β=0 それ以外は β=1 α=0の点に対して、 β=0 (4) を出力する。入力画像データに対して膨張(又は
収縮)操作を1回施すというのは、すべての入力
画像データに対して上記(1)又は(2)式(上記(3)又は
(4)式)の演算を施すことである。領域抽出回路7
は、対象図形内の白の領域が消滅する回数だけ入
力画像データに膨張操作を施す。第4図aに示す
入力画像データに対して4連結膨張操作を3回施
した出力画像データを、第4図bに示している。
次に、膨張操作を施した画像データを入力画像デ
ータとして、膨張回数と同じ回数だけ収縮操作を
施す。第4図bに示すデータに対して4連結収縮
操作を3回施した出力画像データを、第4図cに
示している。入力画像データγと膨張収縮操作後
の画像データδの排他的論理和の画像演算を行
う。すなわち、 γ=δならば ε=0 γ≠δならば ε=1 ただし、εは各入力画像データγ,δに対応す
る出力画像データで、γ,δは「0」又は「1」
の値をとる。第4図aに示すものと第4図cに示
すものとの排他的論理和の画像演算を行つたもの
を、第4図dに示している。この様にして抽出さ
れた白の領域の画像データを入力として、境界画
像の抽出を行う。境界画像の抽出の仕方は、入力
画像が、 α=1の点に対して、 Min(A,B,C,D,E,F,G,H,)=
0ならば β=1 それ以外は β=0 α=0の点に対して、 β=0 (5) を出力する場合を、8連結境界抽出と呼ぶ。ま
た、 α=1の点に対し、 Min(A,C,D,G)=0ならば β=1 それ以外は β=0 α=0の点に対して、β=0 (6) を出力する場合を、4連結境界抽出と呼ぶ。第4
図dに示す画像データを入力として4連結境界抽
出したものを、第4図eに示している。
また、領域抽出回路7は、入力画像データ中の
黒の領域(値「1」の領域)を以下の方法で抽出
する。入力画像データに対し、対象図形の黒の領
域が残り、これと連結した幅が対象の黒の領域よ
り細い黒の領域が消滅する回数だけ収縮操作を行
う。第5図aに示す入力画像に対して4連結収縮
操作を1回施した出力画像データを、第5図bに
示している。次に、収縮操作を施した回数と同じ
回数だけ膨張操作を行う。第5図bに示す入力画
像に対して4連結膨張操作を1回施した出力画像
データを、第5図cに示している。その後、白の
領域の境界画像データの抽出の時に、上記と同じ
方法で、黒の領域の境界画像データを抽出する。
白と黒の各領域の境界画像データは、2値画像メ
モリ2に格納される。さらに、領域抽出回路7
は、白の領域の抽出後の画像データξと黒の領域
の抽出後の画像データηの間で論理和の画像演算
として、 ξ=1又はη=1 =1 ξ=0かつη=0 =0……(7) を行う。ただし、ξ,η,は「0」又は「1」
の値をとり、は出力画像データである。この様
にして抽出された出力画像データの一例を、第6
図aに示している。第6図aに示す様に、中の黒
塗りの部分は白の領域又は黒の領域を示してい
る。このデータに対し、入力画像データの線の太
さだけ膨張操作を施し、さらに同じ回数だけ収縮
操作を施して対象図形を抽出する。第6図aに示
すデータを入力画像として4連結膨張操作を1回
施した出力画像データを第6図bに示し、次に、
第6図bに示す入力画像に対して4連結収縮操作
を1回施した出力画像データを、第6図cに示し
ている。その後、境界画像データを抽出して2値
画像メモリ2に格納する。この2値画像メモリ2
に格納された領域の境界画像データを読み出し、
点列データ抽出回路8で境界画像データの「1」
の値をとる各点のx−y座標列を求め、これを点
列データとして点列データメモリ9に格納する。
点列データは白の領域、黒の領域、及びこれら複
数の近接した領域を統合した領域に対して求めら
れる。点列データ解析回路10は、点列データか
らその領域の存在する範囲、その領域の外接長方
形の大きさ、中心位置、周囲長等のパラメータを
求め、これらのパラメータをメモリ11に格納す
る。
次に、領域解析回路12は、各領域のパラメー
タから近接する領域の境界を求め、近接する領域
間の位置関係や複数の近接する領域を統合した領
域との包含関係を求める。第7図aないしcに、
領域の境界及び領域の関係を求める一例を示して
いる。第7図aに示す様な白又は黒の領域の境界
の画像データで、点列データ内部の各領域をA1
A2と名付ける。第7図bは、各領域A1,A2を統
合した領域の境界の画像データを示しており、こ
れを領域Aと名付ける。各領域A1,A2は点列デ
ータ化され、パラメータが求められている。各領
域A1,A2の存在範囲と領域Aの存在範囲の差か
ら、各領域A1とA2に境界が求められ、これを境
界Bと名付ける。第7図aに「〇」印で示した範
囲が境界Bとなる。次に、領域Aは各領域A1
A2を含み、各領域A1とA2は境界Bを境に近接し
ているという位置関係を表わしたテーブルを作成
する。このテーブルの一例は、第7図cに示して
いる。この様な近接する領域の位置関係や包含関
係の情報を、メモリ13に格納する。図形判定回
路14は、領域の点列データから求めたパラメー
タと近接する領域の位置関係や包含関係より、特
定の対象図形を認識する。例えばある領域Aの大
きさSが、θ1Sθ2(θ1,θ2は閾値)で、領域
Aの境界線が円の形状をし、領域Aが含む各領域
A1,A2の各々の白の領域と黒の領域が半円形状
の領域で直線状の境界Bを境に隣接している場
合、領域Aは特定形状の「〓」と判定する。認識
された対象図形は、その中心座標と対象図形のコ
ードをメモリ15に格納する。領域が近接してい
るかどうかは、抽出された全画面の領域のパラメ
ータをサーチして接続関係を取り出すが、第8図
に示す様に画面全体を幾つかのブロツクに分割
し、例えばブロツクb1内の領域a1の隣接関係は、
ブロツクb1内の他の領域a2,a3のみのパラメータ
をサーチすることにより得る様にすると、処理時
間を減らすことが可能である。
〔発明の効果〕
この発明は以上説明したとおり、図形認識装置
において、複雑な背景と特定の対象図形が重畳し
て書かれた図面から大きさが一定範囲内の黒の領
域と白の領域、及びこれら複数の近接する領域を
統合した領域を抽出し、各領域の形状を表わすパ
ラメータと各領域間の接続情報等を求めることに
よつて、領域が対象図形か否かを判定する様にし
たので、この種の従来装置と比べて、極めて容易
に、かつ効率的に対象図形のみを認識することが
できるという優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例である図形認識装
置を示すブロツク構成図、第2図は入力の対象と
なる図面の一例を示す図、第3図は、第1図の図
形認識装置において、膨張、収縮、境界画像の抽
出の各処理を説明するための図、第4図は、第1
図の図形認識装置において、大きさが一定範囲内
の白の領域を抽出するための説明図、第5図は、
第1図の図形認識装置において、大きさが一定範
囲内の黒の領域を抽出するための説明図、第6図
は、第1図の図形認識装置において、複数の近接
する領域を統合して抽出するための説明図、第7
図及び第8図は、それぞれ第1図の図形認識装置
において、領域の位置関係、接続関係を求めるた
めの説明図、第9図は従来の図形認識装置を示す
ブロツク構成図、第10図は、第9図の図形認識
装置において、入力された2値画像データと細線
化されたデータを示す説明図である。 図において、1……画像入力装置、2……2値
画像メモリ、7……領域抽出回路、8……点列デ
ータ抽出回路、9……点列データメモリ、10…
…点列データ解析回路、11,13,15……メ
モリ、12……領域解析回路、14……図形判定
回路である。なお、各図中、同一符号は同一、又
は相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 図面中の特定の図形を検出して認識する図形
    認識装置において、前記図面を2値画像データと
    して読み取り、この読み取つた2値画像データを
    記憶する手段と、この2値画像データの中より大
    きさが特定の値の範囲内で、形状が一定の範囲内
    の値「0」の白の塊の領域と黒の塊の領域を値
    「1」として求めて、その結果を記憶する手段と、
    前記領域の境界の点の座標データの点列を求めて
    これを記憶する手段と、この点列のデータより前
    記領域の存在する範囲、中心の位置、大きさ等の
    パラメータを求める手段と、複数の領域のパラメ
    ータより互いに近接する境界を求める手段と、こ
    の近接する領域間の位置関係、パラメータの間の
    関係、複数の近接する領域間を統合した領域のパ
    ラメータ等を求める手段と、前記各関係やパラメ
    ータより領域の集合からなるものを特定の図形で
    あると判定する手段を備えたことを特徴とする図
    形認識装置。
JP19552984A 1984-09-18 1984-09-18 図形認識装置 Granted JPS6174079A (ja)

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DE3726710C1 (en) * 1987-08-11 1989-03-02 Hoshizaki Electric Co Ltd Ice-producing machine
JPH0512398A (ja) * 1990-12-28 1993-01-22 Mutoh Ind Ltd 画像編集方法および装置

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