JPH0488480A - 図形線分の特徴点抽出方法 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、シンボルと線が混在する電子回路図等の図形
を自動認識するための図形認識システムに係り、特に図
形を構成する線分をシンボルと接続線に分離するための
図形線分の特徴点抽出方法に関する。

Ｂ０発明の概要 本発明は、２値化画像の輪郭ベクタライズと芯線ベクタ
ライズを経て芯線ベクトルの特徴点からシンボルと接続
線を分離・認識する図形認識システムにおいて、 図形線分の特徴点を抽出するのに芯線ベクトルと対応す
る輪郭ベクトルを利用することにより、図形が持つ特徴
を正確に抽出するものである。

Ｃ９従来の技術 図形認識システムは、第６図に示すような処理手順によ
って図形中のシンボルと線分を別要素として認識してい
る。認識対象となる図面はイメージスキャナ等によって
２値化した画像情報として収集され（ステップＳ１）、
２値化画像の輪郭抽出がなされ（ステップＳ２）、次い
で輪郭ベクトルを抽出する輪郭ベクタライズがなされる
（ステップＳ３）。例えば、第７図に示す２値化画像Ａ
の輪郭抽出は黒部分と白部分の境界点の連続が輪郭画像
として取り出され、境界点の連続が直線になる部分を１
つの輪郭ベクタライズとして輪郭ベクタライズ処理がな
される。この輪郭ベクトルは同図の図形Ｂの矢印線分と
して表される。

次に、輪郭ベクトル情報から図形が持つ線分追跡を行う
ため、図形の線幅が１（単位幅）になるよう細線化処理
を行い、細線化処理された点列をベクトル近似して芯線
ベクトル情報を求めるという芯線ベクタライズを行う（
ステップＳ４）。

次に、芯線ベクトル情報から図形線分の端点や屈曲点１
分岐点の特徴点（第７図中の○印）を抽出する（ステッ
プＳ５）、この特徴点情報を基にして図形線分をグラフ
化した情報を作成しくステップＳ６）、このグラフ情報
からシンボル候補と接続線候補を検出分離しくステップ
Ｓ７）、夫々の候補に対するシンボル及び線分の認識処
理を行い（ステップＳ８）、この認識処理によってシン
ボルのコードや線のコード情報にされたデータが最後に
編集されて図形認識情報として出力される。

Ｄ１発明が解決しようとする課題 従来のシステムにおいて、輪郭ベクトル情報から芯線ベ
クトル情報を得る細線化処理に、図形線分が分岐・交差
する部分でしばしば変形してしまうことがある。例えば
、第８図に１分岐と十字交差の輪郭ベクトルとその芯線
ベクトルの対応を示すように、交差位置での輪郭抽出の
位置ずれて芯線ベクトルに変形を生じる。

このような変形を含む芯線ベクトル情報を使用して特徴
点を抽出すると、図形線分が本来持っている特徴とは異
なった特徴抽出をして図形認識を誤る恐れがある。

逆に、第９図に示すように、線分に塗りつぶし部分があ
る原図の輪郭ベクトルが細線化されると該塗りつぶし部
分の特徴が無くなり、図形認識を誤る恐れがある。

さらに、線幅の太い図形と細い図形を含む原図は輪郭ベ
クトル化と芯線ベクトル化により線幅を全部１　（単位
幅）にしてしまい、線幅を変えた原図の特徴点抽出がで
きない。

本発明の目的は、図形が持つ特徴を正確に抽出する特徴
点抽出方法を提供することにある。

Ｅ０課題を解決するための手段と作用 本発明は、前記目的を達成するため、２値化画像の輪郭
ベクトルを抽出し、この輪郭ベクトルから細線化した芯
線ベクトルを抽出し、この芯線ベクトルから図形線分の
特徴点を抽出し、この特徴点から図形をシンボルと接続
線に分離・認識する図形認識システムにおいて、前記芯
線ベクトルの始点又は終点と同じ座標の始点又は終点を
持つ芯線ベクトルを抽出し、各芯線ベクトルに対応した
前記輪郭ベクトルを抽出し、前記始点又は終点を持つ芯
線ベクトルの点の数と数点の周辺の輪郭ベクトルの形状
から図形線分の特徴点を抽出するようにし、原画像に忠
実な輪郭ベクトルの形状から、芯線ベクトル化の際に生
じる図形線分の分岐・交差・塗りつぶし等を判定するこ
とで図形線分の特徴点を抽出する。

Ｆ、実施例 第１図は本発明の一実施例を示す特徴点抽出の処理フロ
ーチャートである。芯線ベクトル情報を順次取り込み、
未処理の芯線セクション（始点−終点座標を持つ芯線ベ
クトルの情報）の始点あるいは終点があるか否かチエツ
クを行い（ステップ５ｌｌ）、現在処理対象となる芯線
セクションの始点あるいは終点と同一座標の始点又は終
点を持つ芯線セクションを検索しくステップ５１２）、
１つ又は複数の芯線セクションと夫々に対応する輪郭ベ
クトルを抽出する（ステップ５１３）。

この輪郭ベクトルの抽出は、輪郭ベクトルから芯線ベク
トルを生成する過程で芯線ベクトルの生成を中断あるい
は正常に終了したときに最後に使用した輪郭ベクトルの
アドレス（又はポインタ情報）を芯線ベクトル情報に付
加しておき、このアドレス情報から芯線ベクトルに対応
する輪郭ベクトルを検索することで実現される。

検索によって見つかった点の数ｎによって当該点の特徴
を芯線ベクトルと輪郭ベクトル情報から判定する（ステ
ップ５１４）。始点あるいは終点の数ｎが１の場合、こ
れは１つの芯線ベクトル以外にその位置に存在する芯線
ベクトルが無いことを意味し、芯線ベクトル生成時にそ
の点が正常に終了したものであれば数点は原図形の端点
と判定されるしくステップ５１５）、中断したのであれ
ば数点が塗りつぶし領域と判定される（ステップ８１６
）。例えば、第２図にｎ−１の芯線ベクトルと輪郭ベク
トルの関係を例示するように、同図（ａ）では１つの芯
線ベクトルＶｆ、の終点Ｐ１では輪郭ベクトルｖ０１〜
ｖ０４が閉じる軌跡になることから正常に終了した端点
と判定される。また、同図（ｂ）では芯線ベクトルＶｆ
２の終点Ｐ２では輪郭ベクトル■。２．　ｖｅ、が互い
に開く　（又は離れる）方向になることから塗りつぶし
領域と判定される。

クトルが他の芯線ベクトルと同一セクションの芯線ベク
トルがあるときに孤立図形と判定される（ステップ５１
７）。例えば、第３図に示す６角形になる原図形の芯線
ベクトルＶ１３とＶｆ、に同じ点Ｐ３が存在し、両ベク
トルＶ１２．　ＶＨ４が同じ芯線セクションにあること
が輪郭ベクトルＶ６Ｉ〜Ｖ。１□から判定され、独立図
形の存在と判定される。

次に、ｎ＝３の場合、当該点で線分が分岐していること
が判り、この分岐のしかたを輪郭ベクトルの数−大きさ
・位相変化からＴ型分岐をＹ型分岐さらに塗りつぶしの
有無が判定される（ステップ５１９）。この判定の際に
分岐部分の変形にも輪郭ベクトルと芯線ベクトルから判
定される。例次に、ｎ＝２の場合、検索の基準となる芯
線べえば、第４図（ａ）に示すように、同一座標の点Ｐ
４を持つ３つの芯線ベクトルＶｆ、〜ｖ１□があり、そ
の輪郭ベクトルＶ。１３〜Ｖ。１７の直交状態と数から
Ｔ型の分岐と判定される。また、同図（ｂ）に示すよう
に、点Ｐ４を囲む輪郭ベクトルＶ。１８〜Ｖ、２３から
Ｙ型の分岐と判定される。また、同図（ｃ）に示すよう
に分岐部分の変形したものにも輪郭ベクトルＶ。２５．
■。２８の存在とＶ　ｃ３ｏの単一化でＴ分岐と判定さ
れる。さらに、同図（ｄ）に示すように塗りつぶしの存
在するＴ型分岐は輪郭ベクトルＶ、３□、Ｖ、８等の存
在から判定される。

次に、ｎ＝４の場合、当該点で線分が分岐し、さらに輪
郭ベクトルから２本の線分が交差しかつ輪郭ベクトルの
位相や数等から交差が十字交差（ステップ５２０）か他
の変形交差（ステップ５２１）かが判定される。例えば
、第５図（ａ）に示す十字交差は点Ｐ５に対して輪郭ベ
クトル■。４１〜■。４４等の位相から十字交差と判定
されると共に塗りつぶしの無い十字交差と判定される。

同様に、同図（ｂ）のベクトル関係では十字交差とは異
なるその他の交差と判定される。また、同図（ｃ）に示
す変形された交差は、輪郭ベクトルＶ。４５．ｖ。４６
が１つの対角部分にのみ存在し、他の対角部分に存在し
ないこと及び他の輪郭ベクトルが直交することから十字
交差と判定される。

最後に、ｎ＞４の場合は他の交差として判定される。

このように、芯線ベクトルの特徴点抽出に原画像に忠実
な輪郭ベクトルの特徴を利用し、芯線ベクトルと輪郭ベ
クトルの両方を使って特徴点を正確に抽出する。また、
図形線分の分岐・交差部での変形及び塗りつぶし領域の
判定を輪郭ベクトルの数９位相等から正確に判定する。

さらには、電子回路図の東線など線幅を変えた原画像も
輪郭ベクトルを参照することで正確に判定される。

上述の判定処理を行った芯線セクションの始点−終点を
使用済みにしくステップ５２２）、全ての特徴点抽出処
理が終了したとき（ステップ５１１）に処理を終了する
。

Ｇ０発明の効果 以上のとおり、本発明によれば、芯線ベクトルから図形
線分の特徴点を抽出するのに、当該芯線ベクトルに対応
する輪郭の形状から分岐・交差・塗りつぶし等を判定す
るため、分岐・交差部での変形や塗りつぶし部と端点の
判定さらに線幅の違い等を確実に判定して図形の特徴を
正確に判定し、ひいては図形認識を正確にする効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す処理フローチャート、
第２図は芯線ベクトルの始点又は終点の数ｎ−１の場合
のベクトル図、第３図はｎ−２の場合のベクトル図、第
４図はｎ−３の場合のベクトル図、第５図はｎ＝４の場
合のベクトル図、第６図は図形認識システムの処理フロ
ーチャート、第７図は輪郭ベクトルと芯線ベクトル図、
第８図は輪郭ベクトルから芯線ベクトルへの細線化態様
図、第９図は塗りつぶしを持つ原図の細線化態様図であ
る。 （ａ） （ｂ） ｎ＝２／）ヘクトル日 ｃｓ ｃｓ （Ｑ） （ｃ） （ｂ） （ｄ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）２値化画像の輪郭ベクトルを抽出し、この輪郭ベ
   クトルから細線化した芯線ベクトルを抽出し、この芯線
   ベクトルから図形線分の特徴点を抽出し、この特徴点か
   ら図形をシンボルと接続線に分離・認識する図形認識シ
   ステムにおいて、前記芯線ベクトルの始点又は終点と同
   じ座標の始点又は終点を持つ芯線ベクトルを抽出し、各
   芯線ベクトルに対応した前記輪郭ベクトルを抽出し、前
   記始点又は終点を持つ芯線ベクトルの点の数と該点の周
   辺の輪郭ベクトルの形状から図形線分の特徴点を抽出す
   ることを特徴とする図形線分の特徴点抽出方法。