JPH0196771A

JPH0196771A - 円弧部認識方法

Info

Publication number: JPH0196771A
Application number: JP62254939A
Authority: JP
Inventors: Toshihito Takasaki; 高崎　稔人; Nobuyuki Shimizu; 信行清水; Yutaka Tanaka; 豊田中
Original assignee: Hitachi Software Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Software Engineering Co Ltd
Priority date: 1987-10-08
Filing date: 1987-10-08
Publication date: 1989-04-14
Anticipated expiration: 2010-01-30
Also published as: US4969201A; JPH077448B2

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、円弧部認識方式に関し、特に、ＣＡＤ（設計
支援計算機）装置等の画像処理装置において１図面デー
タ中の円および円弧部を分離するのに好適な円弧部認識
方式に関するものである。

【従来の技術〕

ｃＡＤＭ置において、線画図面をデジタイズして、１ｉ
ｉｉ１面データの処理を行う場合、種々の線分の混在し
た図面から形状線の抽出、形状線の補正。

線の図形要素への分類を行う機能が必要となる。

この場合、例えば、線画図面をデジタイズする場合、折
線近以するだけでなく、円および円弧部を正しく認識し
て処理することが所望されている。

従来、この種の円弧部の認識処理を行う一つの手法とし
ては、情報処理学会第２７回（昭和５８年後期）全国大
会予稿集、第９６５頁〜第９６６頁において論じられて
いる手法がある。これは、第６図に示すように１点列の
画像データである画素列ｂ　（ｍ）が与えられると、こ
の画素列ｂ　（ｍ）のｉｔＦ目の着目画素ｂ（ｉ）に対
して、その前および後のｎ個目の画素ｂ（ｉ＋ｎ）、画
素ｂ（ｉ−ｎ）の間に引いた直線と着目画素ｂ（ｉ）と
の距離ｄ’（ｉ）を求め１画・　　素列を横軸に、距離
を縦軸にとって、画素ｂ（ｉ）に対する距離ｄ（ｉ）を
グラフ化して、そのグラフの形状力ｔら円９円弧部を判
断する手法である。

すなわち、このようにして求めた画素ｂ（ｉ）に対する
距離ｄ（ｉ）のグラフでは、画＊ｂ（ｉ）の点列の形状
が直線である部分では値が０．角である部分では極値２
円弧である部分では０でない一定値をとるという基本的
特性があるため、この基本的特性を利用して、画素の点
列から構成される画像の形状を認識している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、前述の手法により円弧部を認識して分離
する場合において、点列の距離のグラフは１円弧部では
Ｏでない一定値となるので、これを判別することにより
円弧部を認識し分離するより争ｒうにするが、デジタルノイズにより、その値は変動する
ため、円弧部の境界を明確に判定することは困難である
。このため、小さな円２円弧部はど判断が難かしく、判
断に多くの時間を要するという問題があった。

また、前述の手法による画像認識処理では、画像データ
中の画素列を統計的に処理して認識処理を行うため、そ
の判定処理は複雑になるという問題があった。

本発明は、前記問題点を解決するためになされたもので
ある。

本発明の目的は１画像処理装置において、小さな円１円
弧部の判断ができ、しかも高速度で円。

円弧部の判断ができる円弧部認識方式を提供することに
ある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため１本発明においては、点列画像
データから、該点列画像データ中の２つの任意の画像構
成点を着目構成点とし、該着目構成点により区切られる
区間の画像構成点の中で。

該着目構成点を結ぶ直線との距離が最大の画像構成点で
、かつ前記距離が一定距離以上である画像構成点を折線
構成点として抽出して折線化し、折線化して得られた折
線構成点のデータ中の隣り合う３つめ折線構成点を通過
する仮想円周と、前記３つの折線構成点が形成する２線
分の各々の中点との距離が前記一定距離以下であるとき
、前記３つの折線構成点の範囲を円弧部と認識する。

〔作用〕

前記手段によれば、点列画像データから、折線構成点を
抽出して、点列画像データを折線化し、折線データを求
める。折線化の折線構成点は、点列画像データ中の２つ
の任意の画像構成点を着目構成点とし、該着目構成点に
より区切られる区間の画像構成点の中で、該着目構成点
を結ぶ直線との距離が最大の画像構成点で、かつ前記距
離が一定距離以上である画像構成点を折線構成点として
抽出する。これにより、隣り合う２つの折線構成点の間
の区間では、この２つの折線構成点を結ぶ直線を中心と
した一定距離の幅内に、点列画像データを構成する全て
の画素列が存在する状態である折線構成点が抽出されて
いる。

次に、どの範囲が円弧部であるかを認識するため、折線
化して得られた各折線構成点に対して、折線構成点のデ
ータ中の隣り合う３つの折線構成点を通過する仮想円周
と、前記３つの折線構成点が形成する２線分の各々の中
点との距離が、前記一定距離以下であるか否かを判定し
、前記一定距離以下であるとき、この３つの折線構成点
の範囲を円弧部と認識する。これにより、３つの折線構
成点の範囲において隣り合う２つの折線構成点を結ぶ線
を中心とした一定距離の幅内に、仮想円周と点列画素の
点列画像データとは、共に存在する状態であることが判
定でき１円弧部として認識できる。すなわち、角数の少
ない正多角形の一部と。

円弧の一部又は十分角数の多い正多角形の一部とを区別
して認識できる。

（実施例〕以下１本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明す
る。

第１図は、本発明の一実施例にかかる画像処理装置の構
成を示すブロック図である。この画像処理装置は１画像
を入力する画像入力装置１０、各種の処理を実行する中
央処理装置２０．中央処理装置２０での処理に必要なプ
ログラムを格納するプログラムメモリ３０、画像入力装
置１０から入力する画像データの点列画像データ４１を
格納する画像メモリ４０、折線データ５１および円２円
弧部データ５２を格納するデータメモリ５０．折線デー
タ５１．および円。

円弧部データ５２を表示するための表示装置６０から構
成されている。

プログラムメモリ３０には、点列画素からなる点列画像
データ４１を折線化するための折線化プログラム３１と
、折線データ５１から円９円弧部データ５２を分離する
ための円弧部認識プログラム３２が格納されている。中
央処理装置２０は、プログラムメモリ３０の折線化プロ
グラム３１に基いて画像メモリ４０の点列画像データ４
１を処理し、データメモリ５０に折線データ５１を格納
する０次に、中央処理装置２０は、プログラムメモリ３
０の円弧部認識プログラム３２に基いてデータメモリ５
０の折線データ５１がら円弧部を分離して１円１円弧部
データ５２としてデータメモリ５０に格納する。そして
、中央処理装置Ｚ２０は画像メモリ４０の点列画像デー
タ４１に対して表示装置ｌ！６０に、折線データ５１と
円９円弧部データ５２がら円弧部を色分けなどで区別し
て表示する。

第２図は、折線化処理の処理フローを示すフローチャー
トである。また、第３図は、この折線化処理の原理を説
明するための説明図である。第３図を参照しつつ、第２
図に従って折線処理を説明する。

いま１画像メモリ４０に点列画素の点列画像データ４１
があ、るものとする、中央処理装置１２Ｇでは画像メモ
リ４０から点列画像データ４１を読込み、折線化の処理
を行う、すなわち、まず、ステップ１０１において、点
列画素の点列画像データを読込み、次にステップ１０２
で、点列画像データを適当な区間に分割して分割区間を
構成する。各々の分割区間に対して、以下のステップ１
０３からの処理で折線化を行う。

ステップ１０３で、処理すべき分割区間（例えば、第３
図においては、区間分割点Ｓ１と区間分割点Ｓ２で分割
される分割区間）と、その間の画像構成点を得て１次に
ステップ１０４において、画像構成′点の内、分割区間
の両端点の間を結ぶ直線に対しても最も距離のある点Ｐ
と、この直線と点Ｐとの距離Ｑを求める（例えば、第３
図においては１点Ｐ１と距離ａ１とを求める）０次にス
テップ１０５に進み、ステップ１０４で求めた距離量が
一定距離ε以上であるか否かを判定する。この距離量が
一定距離ε以上である場合、ステップ１０６に進み、点
Ｐを折線構成点として格納する。

そして、次にステップ１０７で、点Ｐにより当該分割区
間を点Ｐにより更に２つの分割区間に分ける。そして、
ステップ１０３に戻り、分けた各々の分割区間に対して
も、ステップ１０３からの折線化の処理を繰返し行い、
折線構成点を抽出して格納する（例えば、第３図におい
ては、点Ｐ１と距離Ω１９点Ｐ２と距離ｆ１２．点Ｐ３
と距離１１３を順次に求め１点Ｐｌ９点Ｐ２．点Ｐ３を
折線構成点として抽出して格納する）、一方、ステップ
１０５において、距離Ωが一定距離ε未満である場合に
は１点Ｐを折線構成点とはしないので、ステップ１０８
に進み、ステップ１０８で全ての分割区間について折線
化の処理が終了したか否か判定する。折線化の処理（折
線構成点の抽出の処理）が行われていない分割区間が残
っている場合には。

ステップ１０３に戻り、この折線化の処理を繰り返し行
う、一方、全ての分割区間について折線化が終了してい
る場合、ステップ１０９に進み、ステップ１０２におい
て最初に点列画像データを適当な区間に分割した際の区
間分割点（例えば、第３図では、点８１９点８２．点Ｓ
３．・・・）が。

折線構成点であるか否か判定を行う。

ステップ１０９では、区間分割点とその前後点を読込む
（例えば、第３図において、区間分割点Ｓ２と、その画
点Ｐ１および稜点Ｐ４とを読込む）、次にステップ１１
０で１前後点を結ぶ直線と区間分割点との距離Ωを求め
る（例えば、第３図において、区間分割点Ｓ２と直線と
の距離ｍ１を求める）０次にステップ１１１において、
求めた距離Ｑが前記一定距離ε以上であるか否か判定す
る。

距離Ｑが一定距離ε以上である場合には、ステップ１１
２に進み、当該区間分割点（例えば、点Ｓ２）を′折線
構成点として格納して、ステップ１１３に進む、一方、
ステップ１１１で、距離Ωが一定距離ε以下である場合
、当該区間分割点は折線構成点とせず、ステップ１１３
に進み、全ての区間分割点について折線構成点の判定が
終了したか否かを判定する。折線構成点の判定の行われ
ていない区間分割点が残っている場合、ステップ１０９
に戻って、この折線構成点の判定の処理を繰り返し行う
、一方、全ての区間分割点について折線構成点の判定が
終了しいてる場合、折線化処理を終了する。

なお、ステップ１０２の点列画像データを適当な区間に
分割する処理において、点列画像データの端点は、当然
に区間分割点となっており、しか・も当然に折線構成点
となっているので、ステップ１０２〜ステツプ１１３の
折線構成点の判定の処理を行うまでもなく、例えば、ス
テップ１０２において、端点は折線構成点として格納す
る。

このようにして、画像メモリ４０の点列画像データ４１
に対して折線化処理を行い、折線データ５１を生成して
、データメモリ５０に格納する。

次に、折線データ５１から円２円弧部データ５２を得る
円弧部の判定処理を説明する。

第４図は、円弧認識処理の処理フロー示すフローチャー
トである。また、第５図は、この円弧認識処理の原理を
説明するための説明図である。第５図を参照しつつ、第
４図に従って円弧認識処理を説明する。

この処理では、まず、ステップ２０１において、前述の
折線処理により得られた折線データ（折線構成点のデー
タ）に対して、折線データの連続する３つの構成点を読
込む（例えば、第５図においては、各折線構成点である
連続する３つの構成点の点ａｌ、点ａ２および点ａ３を
読込む）６次にステップ２０２において、読込んだ３構
成点を通過する円周（仮想円周）と該３構成点が形成す
る２線分の中点との距離ｄ１および距離ｄ２を求める。

そして１次のステップ２０３において、求めた距離ｄ１
および距離ｄ２が共に一定距離ε以下であるか否か判定
する。距離ｄ１および距離ｄ２が共ぼ一定距離ε以下で
ある場合、ステップ２０４に進んで、当該３構成点（例
えば、第５図においては、点ａｌ、点ａ２および点ａ３
）を円弧部として格納する。一方、ステップ２０３の判
定処理で、距離ｄ１または距離ｄ２の少なくとも一方が
一定距離ε以下でない場合には、当該３構成点は円弧部
であるとは判定しないで、ステップ２０５に進む０次の
ステップ２０５では、全ての構成点について円弧部判定
が終了したか否゛か判定する。

円弧部判定が行われていない構成点が残っている場合、
ステップ２０１に戻り、このステップ２０１からの円弧
認識処理の処理を繰り返し行う、−方、ステップ２０５
において、全ての構成点について円弧部判定が終了して
いる場合、この円弧認識処理を終了する。このような処
理により、折線構成点の３つの連続する構成点に対して
、順次に読込む３つの構成点をずらしながら、円弧認識
処理を繰り返して行い、円弧部を判定する０例えば、第
５図においては、１回目評価により、点ａｌ。

点ａ２および点ａ３に対する円弧部の判定処理を行い、
２回目評価で、点ａ２．点ａ３および点ａ４に対する円
弧部の判定処理を行う、したがって、１回目評価で円弧
部と判定されないと、点ａ１が円弧部であるとは判定さ
れない。

以上、説明したように、この実施例によれば、まず、折
線化処理において、各々の隣り合う２つの折線構成点を
結ぶ直線を中心とした一定距離εの幅の内に、当該２つ
の折線構成点の間の全ての点列画像データの点列画素が
存在するような状態での各々の折線構成点を発生させた
後１次に、この各々の折線構成点に対して、円弧部認識
処理で、折線構成点の連続する３構成点づつの円弧部判
定の処理を行う、これにより、３つの折線構成点の範囲
において隣り合う２つの折線構成点を結ぶ線を中心とし
た一定距離εの幅内に、仮想円周と点列画像データの点
列画素とが、共に存在する状態であることが判定でき、
この部分を円弧部として認識できる。すなわち、角数の
少ない正多角形の一部と、円弧の一部又は十分角数の多
い正多角形の一部とを区別して認識できる。

この°ような処理により、点列画像データの個別の点列
画素に対して統計的処理を行うことなく。

円弧部の範囲を、認識できるので、高速度で点列画像デ
ータにおける円弧部の判断を行うことができる。また、
更にこの一連の処理における判定基準となる一定距離Ｅ
の値を小さく設定する程、より小さく且つより多くの角
を持つ正多角形の一部と、円および円弧の一部とを明確
に区別して認識できる。

以上、本発明を実施例にもとづき具体的に説明したが、
本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であること
は言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上、説明したように、本発明によれば１画像処理装置
において、点列画像データから円２円弧部を認識して、
円弧部の範囲を認識して分離する場合、従来の統計的手
法と異なり１点列画像データを折線化した折線構成点を
抽出し、この折線構成点に対して、連続する３構成点づ
つを順次に円弧部であるか否かを判定して行うため、高
速度に円２円弧部の認識が行える。さらに、折線化処理
および円弧部認識処理に用いる判定基準の一定距離の値
を変えることにより、容易に認識すべき円。

円弧部の小ささの限度を変えることができ、小さい円９
円弧部に認識が行いうるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の一実施例にかかる画像処理装置の構
成を示すブロック図、第２図は、折線化処理の処理フローを示すフローチャー
ト。第３図は、折線化処理の原理を説明するための説明図。第４図は１円弧認識処理の処理フローを示すフローチャ
ート、第５図は１円弧認識処理の原理を説明するための説明図
、第６図は、従来における円弧認識手法を説明するための
説明図である。図中、１０・・・画像入力装置、２０・・・中央処理装
置、３０・・・プｂグラムメモリ、４０・・・画像メモ
リ、５０・・・データメモリ、６０・・・表示装置であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）画像を入力する手段と、点列画像データを格納す
る手段と、折線データを格納する手段と、円および円弧
部データを格納する手段とを備えた画像処理装置におけ
る円弧部認識方式であって、点列画像データから、該点
列画像データ中の任意の２つの画像構成点を着目構成点
とし、該着目構成点により区切られる区間の画像構成点
の中で、該着目構成点を結ぶ直線との距離が最大の画像
構成点で、かつ前記距離が一定距離以上である画像構成
点を折線構成点として抽出して折線化し、折線化して得
られた折線構成点のデータ中の隣り合う３つの折線構成
点を通過する仮想円周と、前記３つの折線構成点が形成
する２線分の各々の中点との距離が前記一定距離以下で
あるとき、前記３つの折線構成点の範囲を円弧部と認識
することを特徴とする円弧部認識方式。