JPH0148584B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は物の形状を示す線図形データを入力
する図形入力装置に関するものである。

従来の図形入力装置の構成を第１図に示す。第
１図において、１は線図形を画像として入力し、
画像を２値化する画像入力装置、２は２値化した
画像を記憶する画像メモリ、３は２値化した画像
の線の中心点を求め、点列データを作成し、その
点列データを認識して線図形をコード化する線図
形コード化装置、４はコード化された図形データ
をたくわえる図形データメモリである。

画像入力装置１によつて、入力された線図形は
２値化され、太さをもつたデイジタル画像として
画像メモリ２に記憶される。線図形コード化装置
３は第２図に“〇”印で示すように太さをもつた
線図形のデータから“ ”印で示すような線の中
心となる点を求め、その位置情報である点列デー
タのｘ・ｙ座標を線の情報としてとり出す。線の
中心を求める一方法として、細線化法がある。こ
れは、線の太さが１になるまで、元の線図形を細
めていく処理である。細められた線図形の点列デ
ータから、線図形を認識するのに、ｊ画素（第２
図において正方形の１つを画素という単位で呼
ぶ）ずつ離れた３点より求められる曲率から、
角・直線・円弧を認識し、直線と円弧の図形デー
タを図形データメモリ４に格納する。

従来の図形入力装置では、線図形を認識し、直
線と円弧で近似した線図形が、元の入力された線
図形の寸法と異なるため、人手により対話修正
し、線図形データを補正しなければならなかつ
た。

この発明は、この様な従来のものの欠点を除く
ためになされたもので、図面中の対象の形状を表
わす形状線と、寸法値や寸法線などの付加情報が
混在する図面において、文字領域を切り出して、
文字認識し、残つた付加線と形状線を直線と円弧
でコード化し、コード化された図形データを線分
の接続関係情報を用いて、形状線と付加線に分離
し、抽出・認識された文字データと付加線情報を
形状線に意味づけることにより、形状線を自動的
に付加情報通りに補正し、コード化する図形入力
装置を提供することを目的としている。

以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第３図において、１は画像入力装置、２は画
像メモリ、３は線図形コード化装置、４は図形デ
ータメモリ、５は文字抽出装置、６は文字認識装
置、７は文字データメモリ、８は接続関係認識装
置、９は接続関係データメモリ、１０は付加線分
離装置、１１は形状線データメモリ、１２は付加
線データメモリ、１３は形状線補正装置、１４は
補正データメモリ、１５は線図形データメモリで
ある。

次に動作について説明する。処理対象は第４図
に示すように寸法線や寸法値などの付加情報と対
象を表わす形状線とがまざつて書かれた２次元
（破線・鎖線を含まない）の図面である。付加情
報の入つた線図形を画像入力装置１によつて入力
し、２値画像として、画像メモリ２に格納する。
画像メモリ２の線図形を表わす画像データは文字
抽出装置５により、文字領域と矢印領域を検出す
る。第５図に示すように各弧立領域にラベルをつ
ける。各弧立領域の面積を求め、面積の小さいラ
ベルの矩形領域を文字領域として元の線図形から
切り出す。切り出された矩形領域の左上点Ａ，
Ｃ、右下点Ｂ，Ｄのｘ・ｙ座標も蓄える。抽出さ
れた文字は元の線図形から取り除かれる。また、
各矩形領域で矢印の基準パターンとのマツチング
により矢印領域を検出する。矢印の抽出された文
字は文字の矩形領域の左上点Ｅ，Ｇ右下点Ｆ，Ｈ
のｘ・ｙ座標も蓄える認識装置６により細線化さ
れ、基準パターンとのマツチングにより、切り出
された文字が認識される。文字・矢印の位置と認
識された文字情報は、文字データメモリに格納さ
れる。文字領域の取り除かれた線図形を表わす画
像データは接続関係認識装置７により、細線化処
理法で、線の中心のｘ・ｙ座標を各点について求
め、これを点列アドレスとする。求まつた点列ア
ドレスに対し、各線分の接続関係情報をとり出
す。第６図において、求められた線の中心と
“〇”又は“●”で示す。ここで線の端を端点
（第６図では、P₁，P₂，P₃，P₄）、線が３方向以
上に分岐する点を分岐点（第６図では、P₅，P₆）
とし、端点と分岐点をあわせて特徴点と呼ぶ。第
６図で特徴点を“●”で示す。特徴点から特徴ま
での点列を１本の線分と定義する。線分の接続関
係情報とは、各線分の両端の特徴点でどの線分と
接続しているかという情報である。例えば、第６
図では線分L₁は特徴点P₅で線分L₄，L₅に接続し
ている。次に第７図に示すように、求まつた各点
列アドレスから、線図形コード化装置３によつて
線分ごとに図形データを作成する。点列中のｉ番
目の点に対して、ｉ−ｊ番目の点とｉ＋ｊ番目の
点を結んだ直線を点ｉの弦と呼び（2jは弦をはつ
ている点の数）、点ｉと弦との垂直距離をｄとす
る。ｄは距離算出対象点ｉが進行方向に向かつ
て、弦の左側にある場合を正、右側にある場合を
負とする。各点において、ｄの値を求めると、第
８図に示すように、直線区間ではｄ＝ｏ付近の
値、円弧区間ではｄの値が一定、角が存在する点
ではｄの絶対値が大きくなる。このようにして、
線図形を認識して、直線と円弧にコード化する。
コード化された図形データは図形データメモリ４
に格納する。接続関係データメモリ９中の線分接
続関係を用いて、付加線分離装置１０により、コ
ード化された線分を統合し、付加線と形状線を分
離し、付加線データ、形状線データを付加線分離
装置１０によつて別々に作成する。付加線と形状
線を分離する一例を第９図、第１０図に示す。線
情報は線分ごとに図形データとして蓄えられてい
るため、付加線や形状線は特徴点において分断さ
れる。文字データメモリ７中の矢印領域のｘ・ｙ
座標からの羽根を示す線分をとり出す。２つの矢
印の羽根線分のベクトル和の方向へ、線分を追跡
し、特徴点が分岐点で、かつ特徴点において、２
直線のなす角度θが 180゜−α≦θ≦180゜＋α（α：しきい値） …(1) をみたす線分が、線分接続関係データに存在する
とき、追跡された線分を１本の寸法線又は引き出
し線として統合する。例えば、第１０図では、線
分l₁から追跡をはじめると、特徴点Ｂにおいて線
分l₂，l₃，l₄，l₅，l₆のうち、線分l₂が選ばれ、さ
らに、同様の方法で追跡していくと、l₇，l₈が選
ばれて、線分l₈，l₁，l₂，l₇が１本の引出し線とし
て統合され元の図形データから分離される特徴点
が端点のとき、又は２直線のなす角度θが上記の
式を満足する線分が存在しないとき、線分追跡を
やめる。第１０図では、特徴点A₁，A₂にきたと
き、追跡を停止し、別の矢印の羽根から、まだ分
離されていない線分を追跡する。このようにし
て、寸法線・引出し線を統合し、元の図形デーか
ら分離する。分離された寸法線・引出し線は追跡
対象の線分としない。次に寸法線・引出し線と
90゜をなす方向に、端点をもつ線分が存在すると
き、同様の方法で線分を追跡し、寸法補助線とし
て統合する（第９図ｂ）。図形データの線分から
寸法線・引出し線・寸法補助線を取り除いた線分
において、端点のもつ線分から同様の方法で線分
追跡し、１本の中心線として統合する。（第９図
ｃ）。このようにして付加線データを作成し、付
加線すべてを図形データから取り除くと、形状線
のみが残る。これを線分接続関係を用いて統合
し、形状線データとする（第９図ｄ）。このよう
にして作成された付加線データと形状線データを
それぞれ、形状像データメモリ１１、付加線デー
タメモリ１２に記憶する。その際、第９図の黒丸
で示すように中心線の交点、即ち、中の中心座標
や、寸法線の両端の点、寸法線が水平か垂直か斜
めかの別寸法補助線の端点等々の座標を同時に形
状像データメモリ１１に格納する。次に形状線補
正装置１３において形状線データを基本的な線要
素（例えば、水平線、垂直線、斜め線、円弧、円
など）に変換する。第１１図ａに示すように、形
状線データは円弧と直線でコード化されている。
これを第１１図ｂのような線要素コードにする
が、このデータは元の線図形の寸法と比べ、円の
中心座標や角の位置が正確なものになつていな
い。これを付加線データをもとにして、文字デー
タメモリ７中の付法値のデータにより正確な寸法
に補正する。補正方法の一例を第１２図で説明す
る。Ｐ−Ｑ−Ｒは線要素のコードがＶ＋Ｈで構成
される。補正データメモリ１４中には付属情報辞
書があり、これには線要素のコードによつて、各
線分に対し、どのような寸法が必要かを明示する
ものである。この付属情報辞書により線分
（線要素コードＨ）が点Ｐからみてどのような位
置に存在することが必要（この場合線分のコ
ードはＶであるため、点Ｐから点Ｑまでのｙ座標
が必要である）かを示す。線分のｙ座標を求
めるため、付加線データ中のＰ，Ｑ付近の寸法補
助線をさがし、その寸法補助線に接続する寸法線
で垂直なものから文字デタ中の付法値データ（こ
の場合６０）をさがし、点Ｑのｙ座標にあてはめ
る。同様にして、線要素が円（線要素コードＣ）
の場合、付属情報辞書により、中の中心座標、円
の半径が必要であることを示し、付加線データと
文字データから、必要な値をとりだし、あてはめ
る。このようにして、形状線データの角、直線、
円弧の座標を元の線図形の図面中の付加情報通り
に補正された線図形データが作成される。この線
図形データを線図形データメモリ１５に格納す
る。

以上のようにして、この発明による図形入力装
置では、物の形状を表わす線図形をそれに付随し
た付加情報も含めて認識し、付加情報を線図形に
あてはめているため、人手による寸法修正を必要
とせず、図面中の寸法値通りの線図形データが自
動的に作成可能である。また、線図形そのものを
ラフスケツチで書いても、付加情報があれば、寸
法値通りのデータを作成することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の図形入力装置の構成図、第２
図は、入力された線図形から中心点を求めるため
の説明図、第３図はこの発明の一実施例を示すブ
ロツク図である。第４図は、入力対象となる図面
の例、第５図は、文字の抽出・認識を行なうため
の説明図、第６図は、線分・特徴点・線分接続関
係の説明図、第７図は線図形と距離の関係を示す
説明図、第８図は直線・円・角と距離ｄのグラフ
の関係を示す説明図、第９図ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ
は、付加線の分離・統合と形状線の統合を示す説
明図、第１０図は付加線を分離するための線分追
跡を示す説明図、第１１図ａ，ｂは形状線データ
から線要素データに変換する方法を示す説明図、
第１２図は線要素データから付加線データ・文字
データを探索し、線図形を補正するための説明図
であり、図中１は画像入力装置、２は画像メモ
リ、３は線図形コード化装置、４は図形データメ
モリ、５は文字抽出装置、６は文字認識装置、７
は文字データメモリ、８は接続関係認識装置、９
は接続関係データメモリ、１０は付加線分離装
置、１１は付加線データメモリ、１２は形状線デ
ータメモリ、１３は形状線補正装置、１４は補正
データメモリ、１５は線図形データメモリであ
る。なお、図中同一符号は、同一または、相当部
分を示すものとする。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 物の形状を示す図形データを入力する図形入
   力装置において、紙に書かれた図面を読取り、画
   像データを入力する手段と、読取られた画像デー
   タを記憶する手段と、画像データを処理して画像
   中の文字情報を抽出し、文字の位置を求める手段
   と、抽出された文字情報を認識する手段と、認識
   した文字情報と、文字の位置を記憶する手段と、
   線の端点・分岐点・交点等の特徴点を求め、特徴
   点より線の間の接続関係データを求める手段と、
   接続関係データを記憶する手段と、画像中の線情
   報をコード化する手段と、コード化された線情報
   を記憶する手段と、接続関係データを解析して、
   図面中の対象の形状を表わす形状線データと、外
   形の各部分の形状の大きさを表わす数値の及ぶ範
   囲や位置を示す付加線データとを分離する手段
   と、形状線データを記憶する手段と付加線データ
   を記憶する手段と、分離された付加線データと形
   状線データと前記抽出され認識された文字情報デ
   ータより形状線データの補正を行なう手段と、補
   正した線図形データを記憶する手段を備えたこと
   を特徴とする図形入力装置。 ２ 図面中の対象の形状を表わす形状線データ
   と、外形の各部分の形状の大きさを表わす数値の
   及ぶ範囲や位置を示す付加線データを分離する手
   段として、特徴点と特徴点を結ぶ線分を線分の接
   続情報をもとに追跡し、特徴点において分岐して
   いる線分のうち、既に追跡統合された線分と一直
   線をなす線分が存在する場合、付加線として統合
   し、一直線をなす線分が存在しなくなるまでを１
   本のまとまつた付加線にし、付加線データとして
   分離する手段を備えたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の図形入力装置。 ３ 分離された付加線データと形状線データと抽
   出され認識された文字情報データより形状線デー
   タの補正を行なう手段として、形状線データを線
   要素のコードに変換する手段と、複数の線要素間
   の関連情報を求める手段と、複数の線要素間の関
   連情報と関連した付属情報の辞書と、辞書を読み
   出し、辞書の内容から補正に必要な寸法情報を付
   加線データの中から探索する手段と、辞書の内容
   から補正に必要な寸法情報を付加線データの中か
   ら探索する手段によつて、探索された付加線の付
   近に書かれた文字情報データ中の寸法値を線要素
   に当てはめることにより形状線データを補正する
   手段を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の図形入力装置。