JPH09128417A

JPH09128417A - 建設図面認識方法及び認識装置

Info

Publication number: JPH09128417A
Application number: JP7280943A
Authority: JP
Inventors: Kenichiro Maruyama; 健一郎丸山
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-10-27
Filing date: 1995-10-27
Publication date: 1997-05-16
Anticipated expiration: 2015-10-27
Also published as: JP3516540B2

Abstract

(57)【要約】【目的】建設図面からその重要な情報である輪郭や骨
格、特に壁を精度よく自動認識できるようにする。【構成】建設図面の画像を読み取ってそのイメージ画
像データを入力する。その画像データに対して寸法デー
タが存在する寸法領域を探索し、その各寸法領域ごとに
寸法補助線を抽出する。その抽出した各寸法補助線の座
標データに基づいて入力した画像データ中の壁を認識す
る。壁は通常寸法補助線の延長線上に存在するので、寸
法補助線の座標データを利用することにより容易に且つ
精度よく認識できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、建築・設備業等
の建設業界で広く使用されている建設図面の認識方法及
びその認識装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＣＡＤシステム等を用いて、家屋
やビル等の建築図面あるいは水道管，ガス管，電力・通
信ケーブル等の配管図面等を含む建設図面を容易に作成
したり、そのデータを記憶させておいて設計変更や増改
築等の際に利用することは行なわれている。しかし、そ
の建設図面のデータには、作成したシステムにより互換
性がなく、期間の経過や業者の変更により利用できなく
なる。また、家屋の増改築等を行なう場合には、紙に描
かれた古い建築図面しかない場合が多く、増改築の間取
り図等を変更しない部分も含めて全て描きなおさなけれ
ばならなかった。

【０００３】そこで、紙に描かれた建築図面等の建設図
面を読み取って、コンピュータで処理できるデータとし
て認識して記憶させることも試みられているが、そのた
めの特別な方法や装置はなく、建設図面をイメージスキ
ャナで読み取り、そのイメージ画像データをパーソナル
コンピュータ等に入力させて、一般の図形認識機能を利
用して線分認識やパターン認識を行なっている。あるい
はさらに、高機能の図形エディタを補助に使うことによ
って図形認識機能をレベルアップし、自動認識機能が多
少不完全な場合でも、例えばラスタ・ベクタ変換するこ
とにより直線や円弧等の基本線図を自動認識できるよう
にしたものもある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の図面認識装置は、高度の操作知識等を必要と
し、パソコンなどを使い慣れている人や専門のオペレー
タに利用が限定され、建設図面を頻繁に使用する業界関
係者にとって、決して使い勝手のよいものであるとはい
えなかった。また、直線や円弧等の基本線図は自動認識
することができるが、基本線図の組み合わせ等からなる
建設図面特有の図形シンボル（例えば、壁や柱等）を個
別に認識をすることはできなかった。そのため、認識し
た図面を修正する際には線分毎に行なわなければなら
ず、多くの手間を要していた。

【０００５】さらに、建設業において使用される家屋や
ビル等の建設図面は、その図面上の各線分が人間の目に
は同じ大きさの連続線として見えても、厳密に見れば太
さも一様でなく、軌跡もゆらいでいる。また、連続線の
はずであっても所々切れている場合もある。これらの不
完全さは作図時のみならず、用紙の経年変化や読み取り
時の誤差などからも生じるものである。そのため、例え
ば線分として認識できる太さの限界があまり細いと、わ
ずかなかすれでも線分が切れていると認識してしまう。
また太めの線分を長方形のように認識してしまうことも
ある。

【０００６】これは、原図の品質は勿論であるが、感光
紙を使用したいわゆる青焼き図面のようにコントラスト
が低い（黒と白の境界がはっきりしない）図面が多く、
さらにその青焼きの特徴である細かな点が表面に現れる
ため、従来の図面認識装置では精度の高い自動認識をす
ることは困難であり、その修正に多くの手間を要するの
で殆ど実用にならなかった。

【０００７】ところで、家屋の建設図面（建築図面）で
はその輪郭及び骨格、特に間取りを仕切る壁が図面の中
心的役割を果たし、図面中のどの部分が壁であるかを認
識することによって、建設図面のおおよその間取りを理
解することができる。従って、図面中の壁の位置及びそ
の長さを認識することは、建設図面を認識する上で最も
重要な事項である。この発明は、上記の点に鑑みてなさ
れたものであり、紙に描かれた建設図面を読み取ったイ
メージ画像データ、あるいはそのランレングスを符号化
した符号化画像データから、その建設図面の間取りを知
る上で重要な情報である輪郭や骨格、特に壁を精度よく
自動認識できるようにすることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、次のような建設図面認識方法及び建設図
面認識装置を提供する。この発明による建設図面認識方
法は、建設図面の画像を読み取ったイメージ画像データ
から寸法データを抽出し、その抽出した寸法データに基
づいて上記読み取った建設図面の輪郭及び骨格を認識す
ることを特徴とする。

【０００９】また、この発明による建設図面認識装置
は、建設図面の画像を読み取ったイメージ画像データを
入力する画像データ入力手段と、該手段によって入力し
たイメージ画像データから建設図面の寸法データを抽出
する寸法データ抽出手段と、該手段によって抽出した寸
法データに基づいて上記建設図面の輪郭及び骨格を認識
する輪郭・骨格認識手段とを有するものである。上記画
像データ入力手段が、建設図面の画像を読み取ってその
イメージ画像データを入力する画像読取手段であるとよ
い。

【００１０】また、建設図面の画像を読み取ったイメー
ジ画像データのランレングスを符号化した符号化画像デ
ータを入力する画像データ入力手段と、該手段によって
入力した符号化画像データから建設図面の寸法データを
抽出する寸法データ抽出手段と、該手段によって抽出し
た寸法データに基づいて上記建設図面の輪郭及び骨格を
認識する輪郭・骨格認識手段とを有するようにしてもよ
い。上記画像データ入力手段が、上記符号化画像データ
を通信により受信して入力する画像データ受信手段であ
るとよい。

【００１１】これらの建設図面認識装置において、上記
輪郭・骨格認識手段が、寸法データ抽出手段によって抽
出された寸法データのうち、各寸法補助線の延長線上に
輪郭又は骨格が存在すると認識する手段であるとよい。

【００１２】あるいは、建設図面の画像を読み取ったイ
メージ画像データを入力する画像データ入力手段と、該
手段によって入力された画像データに対して建設図面の
寸法に関するデータを入力する寸法データ入力手段と、
該手段によって入力された寸法に関するデータのうち、
各寸法補助線の延長線上に入力された画像データによる
建設図面の輪郭又は骨格が存在すると認識する輪郭・骨
格認識手段とを有するものでもよい。

【００１３】そして、上記いずれかの建設図面認識装置
においても、輪郭・骨格認識手段が認識する建設図面の
輪郭及び骨格が壁であるとよい。さらに、上記輪郭・骨
格認識手段による認識結果を表示する表示手段を設ける
とよい。その表示手段は、画像データ入力手段により入
力したイメージ画像データを認識結果と同時に表示する
手段を有するのが望ましい。その場合、入力したイメー
ジ画像データを認識結果と重ね合わせて表示するように
するとよい。

【００１４】あるいはまた、上記表示手段は、画像デー
タ入力手段により入力したイメージ画像データと認識結
果とを選択的に表示するように表示内容を変更する表示
選定手段を有するようにしてもよい。さらに、これらの
表示手段を有する建設図面認識装置において、表示手段
によって表示された認識結果を確定する認識結果確認手
段を設けるとよい。

【００１５】建設図面で間取り等を知る上で最も重要な
のは壁等の輪郭及び骨格部分であるが、この発明によれ
ば、それを一般的な建設図面には必ずついている寸法情
報に着目して、その情報に基づいて認識する。寸法情報
中でも特に寸法補助線（建物等の図形の寸法を指示した
い部分の両端から引き出す細線）は、その延長線上に建
物の壁や柱が存在することが多いので、その寸法補助線
のデータを用いて建設図面の輪郭及び骨格の認識を効率
的に行なうことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照して具体的に説明する。図１は、この発明によ
る建設図面認識方法を実施する建設図面認識装置の一例
の概略構成を示すブロック図であり、ハード構成とマイ
クロコンピュータによるソフト処理の機能とを混在して
示している。

【００１７】この装置は、全体制御部１，画像読取部
２，通信制御部３，メモリ４，自動スキュー補正部５，
ドット数計測配列データ作成部６，寸法データ抽出部
７，輪郭・骨格認識部８，表示部９，操作入力部１０，
外部記憶装置１１，印刷装置１２，及びこれらを接続す
るバス１３などから構成される。なお、これらの各部
（又は装置）とバス１３との間に必要なインタフェース
部は図示を省略している。

【００１８】全体制御部１は、この建設図面認識装置全
体の動作及び機能を制御するマイクロコンピュータ（Ｃ
ＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等から構成されるが代表して「Ｃ
ＰＵ」と略称される）であり、自動スキュー補正部５並
びにこの発明に係るドット数計測配列データ作成部６，
寸法データ抽出部７及び輪郭・骨格認識部８の各機能
も、そのＣＰＵのソフト処理によって実現することがで
きる。

【００１９】画像読取部２は、セットされた建築図面等
の建設図面をスキャンしてその画像を読み取ってイメー
ジ画像データを入力する画像データ入力手段であり、ス
キャン光学系及びＣＣＤなどのイメージセンサとその駆
動回路等からなる公知のイメージスキャナである。ま
た、その読み取ったイメージ画像データを所定の解像度
で２値化して白ドットと黒ドットの画像データにする回
路も含んでいる。

【００２０】通信制御部３は、画像読取部２から画像デ
ータを取り込む代りに、外部から通信によりイメージ画
像データ又はそのランレングスが符号化された符号化画
像データを受信して入力する画像データ受信手段である
と共に、この装置によって認識した建設図面の輪郭及び
骨格データを外部装置へ送信することもできる。具体的
にはＦＡＸモデムやパソコン通信制御手段を含むもので
ある。

【００２１】メモリ４は、画像読取部２によって読み取
ったイメージ画像データ、通信制御部３によって受信し
たイメージ画像データ又は符号化画像データをはじめ、
自動スキュー補正部５によってスキュー補正された画像
データ、ドット数計測配列データ作成部６によって作成
されたドット数計測配列データ、寸法データ抽出部７に
よって抽出された寸法データ、輪郭・骨格認識部８によ
って認識された輪郭及び骨格の認識結果等を格納する大
容量のＲＡＭあるいはハードディスク等によるメモリで
ある。

【００２２】自動スキュー補正部５は、メモリ４に格納
した画像データの角度を調整して水平及び垂直の線分方
向を装置の水平及び垂直の基準方向と一致させるように
補正するためのものであり、公知の自動スキュー補正技
術を用いることができる。なお、この自動スキュー補正
部５により修正された画像データは、再びメモリ４に格
納される。

【００２３】ドット数計測配列データ作成部６は、自動
スキュー補正がなされてメモリ４に格納されたイメージ
画像データ又は符号化画像データに対して、その画像デ
ータを水平及び垂直方向の２方向に限定して、それぞれ
ドット幅単位に黒又は白ドット数を計測（カウント）
し、その結果により水平及び垂直方向のドット数計測配
列データ（ドットヒストグラム）を作成してメモリ４に
格納するドット数計測配列データ作成手段である。

【００２４】なお、読み取った建設図面がポジ図面（地
の明度より図の明度が低い図面）の場合には黒ドット数
を計測し、ネガ図面（地の明度より図の明度が高い図
面）の場合には白ドット数を計測する。

【００２５】寸法データ抽出部７は、ドット数計測配列
データ作成部６によって作成された水平及び垂直方向の
ドット数計測配列データに基づいて、入力した建設図面
の画像データにおける寸法データが記載されている領域
（以下「寸法領域」という）を探索し、さらにその各寸
法領域内の寸法補助線を抽出し、必要があればさらに寸
法線や寸法文字も抽出する寸法データ抽出手段であり、
その詳細は後述する。

【００２６】輪郭・骨格認識部８は、寸法データ抽出部
７によって抽出した寸法データ、特に寸法補助線のデー
タに基づいて、入力した建設図面の輪郭及び骨格を認識
し、特に壁の位置，長さ，厚さ等の壁データを抽出する
ための輪郭・骨格認識手段であり、その詳細は後で詳述
する。

【００２７】表示部９は、画像読取部２又は通信制御部
３から入力し、自動スキュー補正部６によってスキュー
補正された建設図面の画像データ、ドット数計測配列デ
ータ作成部４で作成された水平及び垂直方向の黒又は白
のドット数計測配列データ、寸法データ抽出部７によっ
て抽出した寸法データ、輪郭・骨格認識部８によって認
識された壁等の認識結果などを表示するためのものであ
り、例えば、ＣＲＴや液晶ディスプレイ等である。

【００２８】図２，図３は、表示部９の画面９ａの表示
状態の例を示すものであり、図２は輪郭・骨格認識部８
によって認識された建設図面の輪郭及び骨格（この例で
は壁）を再マッピングした画像データ（認識結果）の表
示例である。この表示例において、二重の実線は壁の両
面を示し、細線は壁の芯線及びその延長線を示してい
る。

【００２９】図３は、自動スキュー補正部５によってス
キュー補正された建設図面の画像データ（入力したイメ
ージ画像データ）と、上記認識結果の画像データとを同
時に重ね合わせて表示した例を示す。この場合、両者の
識別が容易にできるように、スキュー補正された建設図
面のイメージ画像データはハーフトーンで表示し（図３
では図示の都合上点描で示している）、再マッピングさ
れた認識結果の画像データを実線で表示する。

【００３０】また、表示部９がカラーの表示装置である
場合には、両画像の色を変えて表示すれば、識別性を向
上させることができる。例えば、スキュー補正された入
力イメージ画像データを薄青色で、認識結果の画像デー
タをオレンジ色あるいは緑色等で表示することにより、
操作者は認識結果の部分を容易に識別できる。

【００３１】あるいは、表示部９の画面９ａを分割し
て、スキュー補正された入力イメージ画像データと認識
結果の画像データをその分割したそれぞれの画面に対比
させて表示することもできる。または、同一の画面上に
スキュー補正された入力イメージ画像データと認識結果
の画像データを選択的に表示できるようにしてもよい。
その場合には後述する操作入力部１０に表示選定手段
(キー等)を設ければよい。

【００３２】さらに、この表示部９は、認識結果を操作
者が確認するための画面も表示する。すなわち、上記認
識結果の画像データを表示し、「この認識結果でよろし
いですか？（ＹＥＳ／ＮＯ）」というような表示を行な
う。これにより、壁の認識が正確にできているかどうか
を操作者が確認することができる。

【００３３】操作入力部１０は、各種操作指示や機能選
択指令、編集データ等を入力するためのものであり、キ
ーボードやマウスあるいはタッチパネル等である。この
操作入力部１０は、表示選定手段としての機能も有し、
表示部９の表示状態を操作者の所望の表示状態に変更す
ることができる。例えばキー操作により、スキュー補正
された建設図面の入力画像データと認識結果の画像デー
タを重ね合わせて表示させたり、どちらか一方のみを選
択して表示させたりすることができる。

【００３４】さらに、操作入力部１０は、上記「この認
識結果でよろしいですか？（ＹＥＳ／ＮＯ）」の表示に
対し、「ＹＥＳ」または「ＮＯ」の情報を入力するため
のキー等の入力手段も有する。そして、「ＹＥＳ」が選
択された場合は表示している認識結果を確定して認識処
理を終了し、「ＮＯ」が選択された場合は再認識処理あ
るいは訂正処理に移行する。これにより、操作者は認識
結果の内容を確認してそれを確定することができる。

【００３５】また、この操作入力部１０は、寸法に関す
るデータを入力することもできる。すなわち、寸法デー
タ抽出部７によらずに、この操作入力部１０からキー操
作によって数値を入力することにより、あるいは表示部
９の画面上でマウスカーソル等を用いて、寸法線，寸法
補助線等の寸法に関するデータを入力することができ
る。あるいは、寸法データ抽出部７によって抽出された
寸法に関するデータに対して、追加，削除，訂正などを
行なうこともできる。

【００３６】その場合には、前述の輪郭・骨格認識部８
は、その操作入力部１０によって入力された寸法に関す
るデータ、あるいは寸法データ抽出部７によって抽出さ
れて操作入力部１０により修正された寸法に関するデー
タに基づいて、特にそれらの寸法補助線の位置データに
基づいて、その延長線上に入力された画像データによる
建設図面の輪郭又は骨格が存在すると認識することがで
きる。

【００３７】外部記憶装置１１は、輪郭・骨格認識部８
によって認識された壁等の認識結果のデータ、および必
要に応じて入力した画像データ、ドット数計測配列デー
タ作成部６で作成された黒ドット数計測配列データ、寸
法データ抽出部７によって抽出された寸法データなど
を、フロッピディスク（ＦＤ）や光磁気ディスク（ＯＭ
Ｄ）等の外部へ取り出し可能な記憶媒体に記憶させる記
憶装置である。印刷装置１２は、上記の各種データを紙
に印刷あるいは描画して出力するプリンタあるいはプロ
ッタである。

【００３８】ここで、建設図面（主に建築図面）におけ
る寸法データについて図４によって説明する。一般に、
図面上で長さ，大きさ，位置，角度などを指示する記載
が寸法に関する情報である。建設図面（主に建築図面）
においては、この寸法に関する情報は通常図４に示すよ
うに、寸法補助線（建物等の図形の寸法を指示したい部
分の両端から引き出す細線）と、２本の寸法補助線間に
それに直交する方向に両端に矢印の付いた細い直線で記
される寸法線と、その寸法線の中央部に近接して記載さ
れる寸法文字（寸法の数値）とによって表わされる。な
お、寸法線の矢印は省略する場合もあり、以下に述べる
例では矢印を省略している。建設図面を読み取ったイメ
ージ画像データ中のこれらの情報を寸法データと称する
が、以下に述べる例では少なくとも寸法補助線のデータ
を含むものとする。

【００３９】次に、この発明によって認識する建設図面
（主に建築図面）における「輪郭」と「骨格」及び「外
壁」と「内壁」の定義について、表１及び表２と図５に
よって説明する。

【００４０】「輪郭」とは「外輪郭」のことであり、表
１に○印で示すように外周壁の外部に面している箇所の
み（図５の（ａ）に示す二重線の外側の線の部分）を意
味するケース１の場合と、外部に接する壁の全体（図５
の（ｂ）に太線で示す部分）を意味するケース２，３の
場合とがある。「骨格」とは、壁の全て（図５の（ｂ）
（ｃ）に太線で示す部分の両方）を意味するケース１，
２の場合と、外輪郭を除く壁（図５の（ｃ）に太線で示
す部分のみ）を意味するケース３の場合とがある。これ
らの定義において、特に断わらないない場合はケース１
の通常の意味として扱われる。

【００４１】

【表１】

【００４２】

【表２】

【００４３】「外壁」とは表２に○印で示すように、外
輪郭と同じく外周壁の外部に面している箇所のみ（図５
の（ａ）に示す二重線の外側の線で示す部分）を意味す
るケース４の場合と、外部に接する壁の全体（図５の
（ｂ）に太線で示す部分）を意味するケース５の場合と
がある。「内壁」とは表２に○印で示すように、ケース
４，５とも外壁を除く壁（壁＝外壁＋内壁）であるが、
ケース４の場合は図５の（ａ）に示した二重線の内側の
線の部分と図５の（ｃ）に太線で示す部分であり、ケー
ス５の場合は図５の（ｃ）に太線で示す部分である。こ
れらの定義においても、特に断わらないない場合はケー
ス５の通常の意味として扱われる。

【００４４】次に、図１に示した建設図面認識装置によ
る建設図面（主に家屋やビル等の建築図面）認識の手順
について、図６のフローチャートによって説明する。こ
のフローチャートにおいて、各ステップを「Ｓ」で示し
ている。以後のフローチャートにおいても同様である。
また、ここで説明する例では、認識する建設図面がポジ
図面であるものとする。

【００４５】図６は、図１示した建設図面認識装置の全
体制御部（ＣＰＵ）１によるメインルーチンの処理を示
す。まず、ステップ１において、画像読取部２にセット
された建設図面の画像を読み取り、それを２値化したイ
メージ画像データを入力し、メモリ４の画像データ格納
エリアに格納する。あるいは、通信制御部３によって外
部から建設図面の画像データ（イメージ画像データある
いはそのランレングスを符号化した符号化画像データ）
を受信して入力してもよい。

【００４６】ステップ２において、メモリ４に格納した
入力画像データの水平及び垂直の線分方向を装置の水平
及び垂直の基準方向（Ｘ，Ｙ方向）と一致させるよう
に、自動スキュー補正部５によって補正させる。これは
以後のステップ３〜５の処理における精度を向上させる
ために行なう。この自動スキュー補正は、従来から知ら
れているいくつかの方法により行なえばよいので、その
内容の詳細な説明は省略する。

【００４７】次にステップ３のサブルーチンに進み、自
動スキュー補正された画像データの全体を対象として、
寸法領域探索処理を実行する。この処理は、入力した建
設図面の画像データ中の寸法データが存在する領域
（「寸法領域」という）を決定する処理であり、次のス
テップ４での寸法補助線抽出処理と共に図１における寸
法データ抽出部７に行なわせるが、その詳細は後述す
る。

【００４８】この寸法領域探索処理が済んで寸法領域を
決定すると、ステップ４のサブルーチンに進んで、寸法
補助線抽出処理を実行する。この処理はステップ３の処
理で決定された各寸法領域ごとに、そこに存在する寸法
補助線を抽出する処理であり、その詳細は後述する。

【００４９】全ての寸法領域の寸法線の抽出が終了する
と、次にステップ５のサブルーチンへ進んで、その抽出
した寸法補助線データに基づく壁認識処理を実行する。
この処理は、図１における輪郭・骨格認識部８によって
行なわれる処理であり、入力された建設図面の輪郭及び
骨格としての壁を認識する。その詳細は後述する。

【００５０】この壁認識処理が終了すると、ステップ６
でその認識結果を表示部９に前述したように表示し、ス
テップ７で確定するか否か、すなわち操作入力部１０の
確定キーが押された（マウスカーソルによる指示でもよ
い）かどうかを判断し、確定すると判断すると、ステッ
プ８へ進んでそのときの認識結果を確定し、メモリ４の
確定認識結果格納領域に格納して処理を終了する。

【００５１】ステップ７で確定キーが押されない場合
は、ステップ９で手入力するか否か、すなわち手入力選
択キーが押されたか（マウスカーソルによる指示でもよ
い）どうかを判断し、手入力すると判断すると、ステッ
プ１１で表示部９に入力した建設図面のイメージ画像を
含む手入力用の画面を表示させる。そして、オペレータ
が操作入力部１０によって寸法に関するデータ、特に寸
法補助線のデータを入力するとそれをメモリ４に記憶
し、その入力が完了するとステップ５に戻り、その入力
された寸法に関するデータ中の寸法補助線データに基づ
いて、壁認識処理を実行する。以後上述したステップ８
又は９までの処理を繰り返す。

【００５２】ステップ９で手入力しないと判断した場合
には、ステップ１０で再処理するか（再処理の指示がな
されたか）否かを判断し、再処理の指示がなされた場合
にはステップ３へ戻り、寸法領域探索処理からステップ
８又は１０までの処理を繰り返す。ステップ１０で再処
理の指示がなされなかった（終了の指示がなされるか、
何の指示もなされずに所定時間経過した）ときには、処
理を終了する。なお、このフローチャートでは省略して
いるが、この確定した認識結果を図１における外部記憶
装置１１の記憶媒体に格納したり、印刷装置１２によっ
て紙に印刷したり、通信制御部３からホストコンピュー
タ等に送信することもできる。

【００５３】次に、図６における寸法領域探索処理のサ
ブルーチンのフローチャートを図７の左側の（ａ）に示
し、その各ステップの処理に関する説明図を右側の
（ｂ）〜（ｆ）に示す。この図７と図８の説明図も用い
て、寸法領域探索処理について説明する。図７の（ｂ）
は入力してスキュー補正した建設図面の画像データ（建
設図面データ）を簡略化して示したものである。

【００５４】この画像データに対して、まずステップ２
１で水平方向（Ｘ方向）の黒ドット数を１ドットライン
毎に計測して、水平方向ドット数計測配列データ、すな
わち、図７の（ｃ）に示すような図面全体の横方向のド
ットヒストグラムを作成する。そして、ステップ２２で
その黒ドット数計測配列から寸法領域の特徴が見られる
部分を探索する。そして、この特徴が見られる範囲を
（ｄ）に網点を施して示すように仮の寸法領域（水平方
向）とする。

【００５５】この処理について図８によってさらに説明
する。図８の（ａ）は寸法データの構成例を示し、複数
の引出線ａと複数の寸法線ｂ及び寸法文字ｃから構成さ
れている。引出線ａの内側の先端は建物に接する場合と
離れている場合があるが、外側の先端部寄りには、建物
からある程度離れて、略一定の間隔で平行に複数の寸法
線ｂがあり、その線幅は細い。この寸法線は建物の上側
又は下側では水平方向に、右側又は左側では垂直方向に
延びている。図示の例は上側であり、水平方向に延びて
いる。

【００５６】そのため、この寸法データの水平方向の黒
ドット数計測配列であるドットヒストグラムは、図８の
（ｂ）に示すようになる。すなわち、Ｙ方向の狭い範囲
に黒ドット数（黒ランの数）が非常に多いことを示す長
い線が集中した部分Ｂが、略一定の間隔で複数現われ
る。これは寸法線ｂによるものである。Ａは引出線によ
る部分で黒ドット数が極めて少ないことを示す短い線が
Ｙ方向に密接して垂直方向の太線のように現われる。Ｃ
は寸法文字による部分で、Ｂの部分の間に比較的短い線
が多数Ｙ方向に隣接して現われる。

【００５７】これらが寸法領域の特徴である。そこで、
このドットヒストグラムをスキャンして、一番外側の長
い線状のＢの部分から、一番内側のＢの部分よりさらに
建物側に予め設定した一定幅ｄまでの幅Ｗの範囲を仮の
寸法領域とする。

【００５８】図７に戻って、次にステップ２３で垂直方
向黒ドット数計測配列データ、すなわち図面全体の縦方
向のドットヒストグラムを作成する。そして、ステップ
２４においてステップ２２における水平方向の場合と同
様の処理で、黒ドット数計測配列から寸法領域の特徴が
見られる部分を探索し、その範囲を（ｅ）に網点を施し
て示すように仮の寸法領域（垂直方向）とする。

【００５９】そして、最後のステップ２５で、垂直およ
び水平方向の仮の寸法領域を合成し、両領域が重なる部
分から外側の各領域は削除して、図７の（ｆ）に網点を
施して示すような寸法領域を決定する。この例では、建
物に対して上下左右に位置する４つの寸法領域が存在し
ている。この各寸法領域の４角の座標データをメモリに
記憶しておく。その後図６のメインルーチンへリターン
する。

【００６０】次に、図６のステップ４における寸法補助
線抽出処理のサブルーチンのフローチャートを図９に示
し、これを図１０乃至図１２も参照して説明する。図９
に示す寸法補助線抽出処理を開始すると、まずステップ
３１で先に決定された４つの寸法領域の座標データを順
番に読み込む。

【００６１】ステップ３２で、その読み込んだ寸法領域
の建物に対する位置を判別する。その判別結果が左又は
右であればステップ３３へ進み、その寸法領域内の画像
データによって水平方向黒ドット数計測配列データを作
成する。その判別結果が上又は下であればステップ３４
へ進み、その寸法領域内の画像データによって垂直方向
黒ドット数計測配列データを作成する。

【００６２】例えば、図１０に示すように、画像データ
中の建物の画像２０に対して左側の寸法領域２１内の水
平方向黒ドット数計測配列データを作成すると、図１１
に示すような黒ドット数計測配列（ドットヒストグラ
ム）が得られる。この黒ドット数計測配列は、各寸法補
助線のある位置で幅の狭いピークが現われる。

【００６３】そこでステップ３５で、その黒ドット数計
測配列を走査して、黒ドット数がしきい値以上のライン
が連続する幅とその間の黒ドット数のピーク値を検出す
る。その走査方向は、水平方向黒ドット数計測配列に対
してはＹ方向（垂直方向）で、垂直方向黒ドット数計測
配列に対してはＸ方向（水平方向）である。

【００６４】そして、例えば図１２に示すように、水平
方向黒ドット数計測配列に対してＹ方向に走査して、黒
ドット数がしきい値以上のラインを検出するとそれが走
査方向に連続して検出される幅Ｄと、その間の黒ドット
数のピーク値（図示の例では２番目に検出されたライン
の黒ドット数）を検出して記憶する。

【００６５】幅Ｄを検出したとき、すなわち黒ドット数
がしきい値以上のラインを検出した後最初にそれを検出
できなくなった（黒ドット数がしきい値未満のラインを
走査した）時、及び１つの寸法領域の黒ドット数計測配
列に対する走査を終了した時にステップ３６に進む。

【００６６】そこでは黒ドット数がしきい値以上のライ
ンがあったか否かを判断し、あればステップ３７へ進ん
で、ピークの高さに対して幅（図１２に示すＤ）が十分
狭い（予め１／５以下，１／１０以下のように設定して
おく）かどうかをチェックする。狭ければ寸法補助線と
判断して、ステップ３８でそのＸ座標（Ｘ方向に走査し
た時）又はＹ座標（Ｙ方向に走査した時）を、メモリ４
内の寸法補助線情報リストに加える。

【００６７】例えば、左右の寸法領域の場合は、図１２
に示した幅（配列中の黒ドット数がしきい値以上のライ
ンが連続する範囲）Ｄの中点ＰのＹ方向走査位置を寸法
補助線のＹ座標とする。上下の寸法領域の場合は、同様
な幅Ｄの中点のＸ方向走査位置を寸法補助線のＸ座標と
する。

【００６８】その後、図９のステップ３９へ進んで、１
つの寸法領域の黒ドット数計測配列に対する走査を終了
したか否かを判断し、終了していなければステップ３５
へ戻って、以後の処理を繰り返す。走査を終了するとス
テップ４０へ進み、全ての寸法領域に対する寸法補助線
抽出処理を終了したか否かを判断し、終了していなけれ
ばステップ３１に戻って、次の寸法領域の座標データを
読み込み、上述の処理を繰り返す。

【００６９】そして、建物に対して上下左右の全ての寸
法領域に対する寸法補助線抽出処理を終了すると、この
サブルーチンを抜けて図６のメインルーチンへリターン
する。この方法によれば、単純なアルゴリズムでほぼ１
００％の寸法線が指すポイントの座標を抽出することが
できる。また、輪郭線抽出や細線化処理と比較して、処
理速度も速い。Ａ３図面でも１秒以内で抽出可能であ
る。

【００７０】さらに、ドットヒストグラムによる分析を
行なうため、ノイズやカスレにも強く、精度よく寸法補
助線の座標データを取得できる。また、図面が大きくな
ってもメモリ使用量は１次元的にしか増加しないので、
例えばＡ４図面で約６Ｋバイト、Ａ０図面でも約２４Ｋ
バイト程度で済む。

【００７１】次に、図６のステップ５における寸法補助
線データに基づく壁認識処理のサブルーチンのフローチ
ャートを図１３に示し、これを図１４乃至図１７も参照
して説明する。図１３に示す壁認識処理を開始すると、
まずステップ４１で先に抽出してリストに記録された各
寸法補助線の座標データをその寸法補助線が存在する寸
法領域の位置データと共に順次読み込む。

【００７２】次いで、ステップ４２で建物に対するその
寸法領域の位置を判断し、左又は右であれば寸法補助線
はＹ座標を示すので、ステップ４３へ進んで、その寸法
補助線の示すＹ座標をＸ方向に壁を探索する。上又は下
であれば寸法補助線はＸ座標を示すので、ステップ４４
へ進んで、その寸法補助線の示すＸ座標をＹ方向に壁を
探索する。

【００７３】図１４は、建物の画像２０に対して左側の
寸法領域の寸法線ａの示すＹ座標を、矢印で示すように
Ｘ方向に建物の画像２０の壁（太線で示す）を探索する
例を示している。この壁の探索の詳細は後述する。

【００７４】ステップ４３又は４４で壁の探索を終了す
ると、いずれの場合もステップ４５へ進んで、壁が認識
できたか否かを判断する。認識できたときは、ステップ
４６でその認識した壁の位置，厚さ，種類等の情報を壁
情報リストに加え、ステップ４７へ進む。壁を認識でき
なかったときはそのままステップ４７へ進む。

【００７５】ステップ４７では、全ての寸法補助線につ
いて壁を探索したか否かを判断し、探索していなければ
ステップ４１に戻って、次の寸法補助線の座標データを
その寸法補助線が存在する寸法領域の位置データと共に
読み込み、上述の処理を繰り返す。寸法補助線情報リス
トに記録された全ての寸法補助線について壁を探索し終
えると、このルーチンを抜けて、図１３のメインルーチ
ンへリターンする。

【００７６】ステップ４３と４４の壁を探索するサブル
ーチンは、その探索方向が異なるほかは共通なので、図
１５にその共通の処理フローを示す。この壁の探索処理
を開始すると、ステップ５１でその寸法補助線の延長線
（寸法補助線の座標がＹ座標であれば点からＸ方向に延
ばした線）周辺の黒ラン、すなわち黒ドットが続く直線
状のパターンを探す。例えば、図１６に示すように、寸
法補助線ａの延長線ａ′を中心として壁の厚さよりやや
広い幅Ｔの範囲で黒ランを探す。

【００７７】そして、黒ランがなければステップ５２か
ら図１３のステップ４５へリターンする。黒ランがあれ
ば、ステップ５３でその黒ランの状態を調べる。すなわ
ち、図１７に示すような壁のパターンかどうかを調べ
る。壁のパターンには大別して２種類あり、黒塗壁の表
記の場合は、図１７の（ａ）に示すように幅の広い一本
の黒線パターンとなり、白抜き壁の表記の場合は（ｂ）
に示すように一定間隔の２本の直線またはその中心に細
線で芯線を有するパターンになる。

【００７８】そして、ステップ５４で、図１７に示した
ような壁のパターンがある程度（予め長さを設定してお
く）続くか否かを判別し、続いた場合は壁として認識
し、その長さ，幅，種類（黒塗壁か白抜き壁か）等の壁
情報を一時記憶して、図１３のステップ４５へリターン
する。壁のパターンがある程度続かない場合は、ステッ
プ５４から図１３のステップ４５へリターンする。

【００７９】ここで、実際の建築図面である家屋の間取
り図について、この発明による建設図面認識方法によっ
て、その輪郭及び骨格である壁を認識する具体例を、図
１８乃至図２３によって説明する。図１８は、家屋の間
取り図を読み取ったイメージ画像データである。このイ
メージ画像データに対して寸法領域探索処理を行なうた
め、水平方向及び垂直方向の黒ドット数を計数して、図
１９に（Ｈ）で示す水平方向の黒ドット数計測配列デー
タと、（Ｖ）で示す垂直方向の黒ドット数計測配列デー
タ（ドットヒストグラム）を作成する。

【００８０】この水平方向及び垂直方向の黒ドット数計
測配列データから、寸法領域の特徴が見られる部分を探
索して、図２０におけるイメージ画像データに対して斜
線を施して示す寸法領域（寸法情報が存在する範囲）を
決定する。この例では、建物の画像に対して上下左右の
４個所にｔ寸法領域が存在する。

【００８１】このようにして決定した各寸法領域の画像
データについて、それぞれ寸法補助線の抽出処理を行な
うため、図２１に示すように、建物の左右の寸法領域内
の各画像データについては水平方向黒ドット数計測配列
データを作成し、建物の上下の寸法領域内の各画像デー
タについては垂直方向黒ドット数計測配列データを作成
する。

【００８２】そして、図２２にその一つの寸法領域の垂
直方向黒ドット数計測配列を示すように、黒ドット数が
しきい値以上の黒ランがピークに対して十分狭い幅で存
在する各部分の中心点の座標をそれぞれ寸法補助線のＸ
座標（水平方向黒ドット数計測配列の場合はＹ座標）と
して、それぞれ寸法補助線情報リストに記憶する。

【００８３】その抽出した寸法補助線データに基づい
て、入力したイメージ画像データ中の家屋の輪郭及び骨
格に相当する壁の認識処理を行なう。すなわち、寸法補
助線の示すＹ座標をＸ方向に壁を探索し、寸法補助線の
示すＸ座標をＹ方向に壁を探索する。これは、図２３に
示すように、各寸法線の延長線上を探索することにな
る。この延長線上には殆ど壁が存在するはずである。図
２２に太線で示す部分が認識した壁であり、この場合窓
や出入り口等の建具が入る個所も含めて、壁が存在する
仕切り部分を全て壁として認識している。この部分には
柱も含まれている。

【００８４】なお、上述の実施形態では、寸法データに
おける主として寸法補助線のデータを利用して建設図面
の壁や柱等の輪郭及び骨格を認識する例を説明したが、
寸法線の情報を利用しても、通常はその両端に直交する
方向（寸法補助線と同じ方向）に壁や柱が存在するか
ら、それらを容易に探索して認識することができる。寸
法文字の情報も、それをＯＣＲ技術等によって読み取っ
て、壁や柱の間隔を確認する情報として利用することが
でき、これらの寸法に関する情報を組み合わせて利用す
ることにより、認識精度を一層高めることも可能であ
る。

【００８５】また、建物の本体部分の画像を分析したい
場合や建物だけの画像データを取り出したい場合には、
寸法線や寸法補助線等の寸法データが画像の中に存在し
ているのが邪魔になるが、そのような場合には寸法デー
タを簡単に取り除くこともできる。そして、この発明は
建築図面に限らず、地下に埋設する各種の配管を示す配
管図面や各種建造物の図面も含む建設図面に対する輪郭
及び骨格の認識に利用できる。

【００８６】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明の建
設図面認識方法及び認識装置によれば、従来正確な認識
が困難であった青焼などの比較的コントラストが低い図
面や、ノイズの多い図面あるいは古い建設図面など、画
質の悪い建設図面でも、簡単にその輪郭及び骨格、特に
壁を精度よく認識することができる。

【００８７】建設図の寸法は、それを基準にして壁や柱
等の骨格及び輪郭が描かれるという重要な役割を担って
いるので、この寸法に関するデータを正確に認識できれ
ば、建築物等の輪郭及び骨格を容易に認識できる。特に
建築図面においては、寸法引出線の延長線上には通常壁
が存在するので、寸法線の座標データに基づいて壁を容
易に精度よく認識できる。

【００８８】認識したデータをパソコンなどに取り込ん
で利用すれば、増改築の際の見取り図などの建設図面を
容易且つ迅速に作成することが可能になる。さらに、建
設図面のイメージデータをランレングス符号化した画像
データとしてＦＡＸ通信等によって入力し、その建設図
面の輪郭及び骨格を認識することもできる。

【００８９】また、建設図面の輪郭・骨格を認識した結
果を表示することにより、その認識結果を確認し、確定
することができる。その場合、入力した建設図面のイメ
ージ画像データを認識結果と同時にあるいは選択的に表
示することにより、その表示内容を比較検討して、誤認
識箇所や認識できなかった部分を見つけることができ
る。入力したイメージ画像データと認識結果とを重ね合
わせて表示すれば、誤認識箇所や認識できなかった部分
の発見及びその修正が一層容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による建設図面認識方法を実施する建
設図面認識装置の一例の概略構成を示すブロック図であ
る。

【図２】図１の表示部９における認識結果の画像データ
の表示例を示す図である。

【図３】同じくスキュー補正された建設図面の入力画像
データを認識結果の画像データと重ね合わせて表示した
例を示す図である。

【図４】建設図面における寸法データの説明図である。

【図５】建設図面における外輪郭，外壁，内壁及び骨格
の定義を説明するための図である。

【図６】図１に示した建設図面認識装置による建設図面
の輪郭及び骨格認識処理のメインルーチンのフロー図で
ある。

【図７】図６におけるステップ３の寸法領域探索処理の
サブルーチンのフローとその各ステップの説明に供する
図を対応させて示す図である。

【図８】同じくその寸法領域の探索処理を説明するため
の説明図である。

【図９】図６におけるステップ４の寸法補助線抽出処理
のサブルーチンのフロー図である。

【図１０】入力した建設図面の画像データにおける建物
の画像と寸法領域の一例を示す図である。

【図１１】図１０の寸法領域における水平方向黒ドット
数計測配列を示す図である。

【図１２】同じくその黒ドット数計測配列から寸法補助
線を抽出する処理の説明に供する拡大図である。

【図１３】図６におけるステップ５の寸法補助線データ
に基づく壁認識処理のサブルーチンのフロー図である。

【図１４】同じくその壁探索の説明図である。

【図１５】図１３におけるステップ４３，４４の壁を探
索する処理のサブルーチンのフロー図である。

【図１６】寸法補助線と壁探索範囲の関係を示す説明図
である。

【図１７】壁のパターンの２種類の例を示す図である。

【図１８】実際の建築図面を読み取ったイメージ画像デ
ータの一例を示す図である。

【図１９】同じくその画像データに対する水平及び垂直
方向の黒ドット数計測配列データを示す図である。

【図２０】図１９の水平及び垂直方向の黒ドット数計測
配列データを用いて寸法領域を決定した例を示す図であ
る。

【図２１】図２０の各寸法領域ごとにその内部の画像デ
ータによって水平又は垂直方向の黒ドット数計測配列デ
ータを作成した図である。

【図２２】同じく一つの寸法領域における垂直方向の黒
ドット数計測配列と寸法補助線を抽出するためのしきい
値の関係を示す図である。

【図２３】図１８に示した画像データに対して抽出した
寸法補助線の座標データに基づく壁認識結果を重ねて示
した図である。

【符号の説明】

１：全体制御部（ＣＰＵ）２：画像読取部３：通信制御部４：メモリ５：自動スキュー補正部６：ドット数計測配列データ作成部７：寸法データ抽出部８：輪郭・骨格認識部９：表示部１０：操作入力部１１：外部記憶装置１２：印刷装置１３：バス２０：建物の画像２１：寸法領域

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】建設図面の画像を読み取ったイメージ画
像データから寸法データを抽出し、その抽出した寸法デ
ータに基づいて前記建設図面の輪郭及び骨格を認識する
ことを特徴とする建設図面認識方法。
【請求項２】建設図面の画像を読み取ったイメージ画
像データを入力する画像データ入力手段と、該手段によ
って入力したイメージ画像データから建設図面の寸法デ
ータを抽出する寸法データ抽出手段と、該手段によって
抽出した寸法データに基づいて前記建設図面の輪郭及び
骨格を認識する輪郭・骨格認識手段とを有することを特
徴とする建設図面認識装置。
【請求項３】前記画像データ入力手段が、建設図面の
画像を読み取ってそのイメージ画像データを入力する画
像読取手段である請求項２記載の建設図面認識装置。
【請求項４】建設図面の画像を読み取ったイメージ画
像データのランレングスを符号化した符号化画像データ
を入力する画像データ入力手段と、該手段によって入力
した符号化画像データから建設図面の寸法データを抽出
する寸法データ抽出手段と、該手段によって抽出した寸
法データに基づいて前記建設図面の輪郭及び骨格を認識
する輪郭・骨格認識手段とを有することを特徴とする建
設図面認識装置。
【請求項５】前記画像データ入力手段が、前記符号化
画像データを通信により受信して入力する画像データ受
信手段である請求項４記載の建設図面認識装置。
【請求項６】請求項２乃至５のいずれか一項に記載の
建設図面認識装置において、前記輪郭・骨格認識手段
が、前記寸法データ抽出手段によって抽出された寸法デ
ータのうち、各寸法補助線の延長線上に輪郭又は骨格が
存在すると認識する手段であることを特徴とする建設図
面認識装置。
【請求項７】建設図面の画像を読み取ったイメージ画
像データを入力する画像データ入力手段と、該手段によ
って入力された画像データに対して前記建設図面の寸法
に関するデータを入力する寸法データ入力手段と、該手
段によって入力された寸法に関するデータのうち、各寸
法補助線の延長線上に前記入力された画像データによる
前記建設図面の輪郭又は骨格が存在すると認識する輪郭
・骨格認識手段とを有することを特徴とする建設図面認
識装置。
【請求項８】請求項２乃至７のいずれか一項に記載の
建設図面認識装置において、前記輪郭・骨格認識手段が
認識する建設図面の輪郭及び骨格が壁であることを特徴
とする建設図面認識装置。
【請求項９】請求項２乃至８のいずれか一項に記載の
建設図面認識装置において、前記輪郭・骨格認識手段に
よる認識結果を表示する表示手段を有することを特徴と
する建設図面認識装置。
【請求項１０】請求項９記載の建設図面認識装置にお
いて、前記表示手段は、前記画像データ入力手段により
入力したイメージ画像データを前記認識結果と同時に表
示する手段を有することを特徴とする建設図面認識装
置。
【請求項１１】請求項１０記載の建設図面認識装置に
おいて、前記イメージ画像データを前記認識結果と同時
に表示する手段は、前記イメージ画像データを前記認識
結果と重ね合わせて表示する手段であることを特徴とす
る建設図面認識装置。
【請求項１２】請求項９記載の建設図面認識装置にお
いて、前記表示手段は、前記画像データ入力手段により
入力したイメージ画像データと前記認識結果とを選択的
に表示するように表示内容を変更する表示選定手段を有
することを特徴とする建設図面認識装置。
【請求項１３】請求項９乃至１２のいずれか一項に記
載の建設図面認識装置において、前記表示手段によって
表示された認識結果を外部からの指示により確定する認
識結果確認手段を有することを特徴とする建設図面認識
装置。